Цикл превращения насекомых. Биология развития насекомых

Рис. 1. Развитие насекомого с неполным превращением

У насекомых существует два основных типа развития, в соответствии с которыми их подразделяют на два крупных отдела.

Развитие с неполным превращением проходит в три стадии: яйцо - личинка - имаго (взрослое насекомое), не сопровождаясь резкими изменениями (рис. 1 ). Личинки по строению подобны взрослым насекомым и превращаются в них сразу после окончания развития и последней линьки.

Развитие с полным превращением проходит в четыре стадии: яйцо - личинка - куколка - имаго. Личинки резко отличаются от имаго, поэтому, окончив развитие, они превращаются в покоящуюся стадию куколки, в которой происходит преобразование организации тела от личиночной до имагинальной.

Строение и формы яиц

Яйца насекомых богаты желтком и покрыты двумя оболочками. Они разнообразны по размерам, форме и окраске. Размеры яиц обычно составляют от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров. По форме яйца бывают овальными (многие жуки, бабочки, мухи), удлиненными (кузнечики и саранчовые), шаровидными (клопы-черепашки), полушаровидными (бабочки-совки), бочонковидными (клопы-щитники), бутылковидными (дневные бабочки), стебельчатыми (златоглазки) (рис. 2 ).

Рис. 2. Формы яиц насекомых

Самки различных насекомых откладывают яйца в места, пригодные для дальнейшего развития личинок. Плодовитость насекомых (количество яиц, откладываемое самкой в течение жизни) разнообразна. У некоторых видов она невелика - порядка нескольких десятков яиц, у большинства около нескольких сотен, у ряда видов - несколько тысяч. Плодовитость половозрелых самок общественных насекомых достигает нескольких миллионов яиц. У некоторых насекомых самки откладывают яйца одиночно или врассыпную, однако большинство откладывает их компактными группами - яйцекладками.

Строение и типы личинок

Основные функции личиночной стадии - питание, рост, развитие. В развитии насекомых личинка - единственная растущая стадия. Ее размеры могут увеличиваться в десятки и сотни раз. Поэтому личинки несколько раз проходят линьку, сбрасывая старую кутикулу в виде личиночной шкурки и одновременно образуя новую, рассчитанную на дальнейший рост.

Имагообразные линийки, или нимфы, - личинки насекомых с неполным превращением. Эти личинки сходны по строению со взрослыми насекомыми. Они имеют на грудном отделе три пары хорошо развитых ног, фасеточные глаза, ротовой аппарат, подобный аппарату имаго, хорошо развитые антенны. У них развиваются наружные зачатки крыльев. Обычно имагообразные личинки сходны с имаго также по образу жизни и характеру питания. У вредителей с неполным превращением личинки и имаго всегда повреждают растения сходным образом. Некоторое исключение составляют водноживущие личинки стрекоз и поденок, имеющие органы водного дыхания - трахейные жабры. Их иногда называют наядами.

Личинок насекомых с полным превращением иногда называют истинными . Эти личинки могут иметь различное количество конечностей, развитых слабее, чем у взрослых насекомых; либо конечности отсутствуют. Личинки лишены фасеточных глаз, органами зрения служат простые глазки. У них отсутствуют наружные зачатки крыльев, антенны короткие или неразвиты, ротовой аппарат чаще всего грызущий, он может быть совершенно иного строения, нежели у имаго. Личинки насекомых с полным превращением могут резко отличаться от имаго по образу жизни и характеру питания. У вредителей с полным превращением вред может наносить либо личинка, либо имаго, или насекомые в обеих стадиях развития.

У насекомых с полным превращением выделяют три типа личинок (рис. 3 ).

Рис. 3. Типы личинок насекомых с полным превращением

Камподеовидные личинки (от лат. названия первичнобескрылого насекомого камподея, сходного с представителями данного типа) - активные, нередко хищные, с развитыми придатками тела личинки. У них хорошо развиты три пары грудных ног, полностью расчлененных, длина их обычно превышает ширину тела. Сравнительно четко выделены грудной и брюшной отделы. Развиты антенны, характерны крупные верхние челюсти. Покровы обычно пигментированы. Этот тип личинок встречается у некоторых семейств отряда Жесткокрылые (жужелицы, стафилины, божьи коровки) и у всех Сетчатокрылых.

Червеобразные личинки - очень крупная и неоднородная группа. Тело у них удлиненное, слабо подразделено на грудной и брюшной отделы. Три пары грудных ног короткие, либо отсутствуют. По наличию ног и развитию головы выделяют три формы червеобразных личинок. Личинки с головой и ногами встречаются у насекомых ряда семейств отряда Жесткокрылые и имеют разнообразную внешность. Личинки Пластинчатоусых (жуки-хрущи и навозники) толстые, С-образно изогнуты; личинки жуков-листоедов заметно выпуклые сверху; личинки жуков-щелкунов и чернотелок (проволочники и ложнопроволочники) длинные, тонкие, цилиндрические, с уплотненными покровами. Личинки с головой и без ног встречаются также у некоторых представителей семейств отряда Жесткокрылые (златки, усачи, долгоносики), у большинства групп отряда Перепончатокрылые (наездники, осы, пчелы, муравьи) и у части видов отряда Двукрылые (большинство комаров). Личинки без ног и внешне выраженной головы есть только у ряда представителей в отряде Двукрылые (большинство мух). Головной отдел этих личинок втянут в переднегрудь, головная капсула недоразвита.

Гусеницеобразные личинки имеют удлиненное тело и большое количество коротких ног. В отличие от других личинок, у них помимо трех пар грудных ног развито несколько пар придаточных брюшных ног. Эти короткие нерасчлененные личиночные придатки у взрослых насекомых не проявляются. Выделяют две формы гусеницеобразных личинок. Настоящие гусеницы - личинки Чешуекрылых имеют от 2 до 5 пар брюшных ног. Гусеницы большинства бабочек имеют 5 пар ног, расположенных на 3 -6-м и 9-м сегментах брюшка. Однако у некоторых семейств число брюшных ног сокращается до 4 (хохлатки), 3 (совки-металловидки) и 2 пар (пяденицы). Ложно гусеницы - личинки некоторых семейств пилильщиков, представителей отряда Перепончатокрылые. У них развито большее количество брюшных ног -6-8 пар.

Строение и типы куколок

У насекомых с полным превращением личинка, окончив развитие, превращается в куколку. Личинки большинства насекомых окукливаются в почве, иногда открыто - на растениях или внутри них. Куколка - покоящаяся стадия, однако в ее теле идут интенсивные противоположные процессы: распад личиночных органов и тканей и формирование органов и тканей имаго. К концу развития куколка приобретает основные черты строения взрослого насекомого: развитые крылья, ноги, антенны, ротовой аппарат имаго, фасеточные глаза. Придатки компактно сложены и прижаты к телу. Тело нередко покрыто дополнительной защитной оболочкой. По этому признаку выделяют три основные типа куколок (рис. 4 ).

Рис. 4. Типы куколок насекомых

Открытые , или свободные, куколки не имеют оболочки; все придатки тела хорошо различимы, свободны. Наглядно проявляется сходство куколок с имаго. Этот тип куколок встречается у подавляющего большинства Жесткокрылых и Перепончатокрылых, а также у насекомых отряда Сетчатокрылые. Очень редко открытые куколки встречаются у Чешуекрылых и Двукрылых.

Покрытые куколки имеют тонкую кожистую полупрозрачную оболочку, через которую можно различить ноги, крылья, антенны и другие части тела. Оболочка образуется выделениями кожных желез личинки в момент окукливания. Этот тип куколок характерен для подавляющего большинства Чешуекрылых, части отряда Двукрылые, очень редко встречается у Жесткокрылых и Перепончатокрылых.

Скрытые куколки заключены в плотную непрозрачную оболочку - пупарий, через которую нельзя различить части тела. Эта оболочка представляет собой личиночную шкурку, которая не сбрасывается как обычно при окукливании, а только отслаивается от тела и служит защитным покровом. Скрытая куколка характерна для большей части Двукрылых (большинство мух).

Развитие насекомых с неполным и полным превращением

Развитие насекомых с неполным превращением

У прямокрылых, к которым относится саранча, а также у тараканов, стрекоз, поденок, богомолов, веснянок, уховертковых, вшей и равнокрылых развитие происходит с неполным превращением. Это означает, что из яиц появляются личинки - маленькие насекомые, внешне похожие на родителей. Они отличаются от взрослых только величиной, отсутствием крыльев, и неразвитостью половой системы. Личинки несколько раз линяют, до тех пор, пока не превращаются в половозрелых (взрослых) насекомых. Таким образом, в своем индивидуальном развитии насекомое проходит три стадии: 1) яйцо, 2) личинка, 3) взрослое насекомое (имаго).

Развитие насекомых с полным превращением

У насекомых с полным превращением личинки совсем не похожи на взрослых особей. Таковы личинки (гусеницы) бабочек, жуков, перепончатокрылых и мух. У этих личинок отсутствуют сложные глаза, иногда нет и простых глазков, тело чаще всего червеобразное. Часто отсутствуют усики, нет крыльев. Эти личинки несколько раз линяют, активно питаются и растут. Достигнув предельных размеров, личинка превращается в куколку - еще одну стадию развития (неподвижное промежуточное звено между личинкой и взрослым насекомым). Таким образом, у насекомых с полным развитием в онтогенезе присутствуют четыре стадии: 1) яйцо, 2) личинка, 3) куколка, 4) взрослое насекомое (имаго).

Примечательно, что у насекомых с полным превращением личинки обитают в других местах и питаются иной пищей, чем взрослые насекомые (имаго).

Отряд Стрекозы. Отряд Ручейники.

Отряд Стрекозы (Odonata)

Стрекозы - воздушные хищники. Часто они поедают добычу прямо на лету. Большие крылья с сетчатым жилкованием у крупных стрекоз всегда распростерты в стороны, у мелких (стрелки, лютки) в покое могут складываться вдоль тела. У части стрекоз крылья одинаковы по форме, сужены к основанию (подотряд равнокрылые), у других задние крылья шире передних, особенно в основании (подотряд разнокрылые). Упомянутые подотряды различаются также строением личинок, особенностями биологии.

При осмотре стрекозы обращают на себя внимание огромные глаза, занимающие большую часть головы. Глаз состоит из 28 тысяч фасеток (омматидиев), каждая из которых обслуживается 6 светочувствительными клетками. Стрекоза способна заметить комара на расстоянии до 10 метров. Поедая комаров, слепней и других кровососов стрекозы приносят большую пользу.

Ротовые органы стрекоз грызущие, нижняя губа ложковидная, поддерживающая добычу при поедании в воздухе. Длинные ноги направлены вперед и усажены крепкими щетинками, причем задние ноги длиннее передних. Это помогает стрекозе ловить добычу, подлетая к ней снизу.

Тонкое палочковидное брюшко во время полета выполняет роль балансира. У самцов на вершине брюшка имеются " щипцы", которыми они удерживают за шею самку во время спаривания. Такие " тандемы" стрекоз довольно часто можно наблюдать вблизи водоемов. Самки стрекоз сбрасывают яйца в воду или помещают их в ткани водных растений с помощью колющего яйцеклада.

В окраске стрекоз преобладают голубые, зеленые, желтые тона, реже встречается яркий металлический блеск. У некоторых крылья с пятнами или затемнены. У засушенных экземпляров окраска сильно тускнеет и изменяется.

Развитие всех стрекоз проходит обязательно через водную стадию - нимфу (так называют личинок насекомых, имеющих зачатки крыльев). Все нимфы стрекоз - прожорливые хищники, хватающие добычу видоизмененной нижней губой - маской, которая стремительно раскрывается и выбрасывается вперед, при этом когти на ее переднем конце как стилеты глубоко вонзаются в жертву. Когда маска складывается, добыча подтягивается ко рту и спокойно пережевывается. Для дыхания нимфам служит задняя кишка, которая как насос постоянно закачивает через анальное отверстие богатую кислородом воду. По размерам, особенностям строения и повадкам нимфы стрекоз делятся на ряд групп.

Отряд Ручейники (Trichoptera)

Ручейники - близкие родственники чешуекрылых, однако их крылья покрыты волосками, а не чешуйками. Это также приводные насекомые. Многие виды летят ночью на свет вблизи водоемов. Взрослые ручейники не питаются и живут недолго. Они способны только слизывать капли росы или дождя, а у некоторых ротовой аппарат редуцирован. Кладки яиц выглядят как слизистые комочки, и прикрепляются к подводным камням или растениям. Личинка окукливается под водой в построенном ей чехлике. Для выхода имаго куколка всплывает на поверхность, действуя как веслами гребными средними ногами.

В Прибайкалье отмечено около 150 видов ручейников, относящихся к 15 семействам. В том числе из Байкала известно 22 эндемичных вида, относящихся к семейству Apataniidae. Из видов с широким распространением чаще других встречаются представители рода Limnephilus, личинки которого живут в стоячих водоемах. Окраска этих ручейников бурая или с пестрым рисунком. Размеры средние или крупные. Пестрыми крыльями обладают также представители семейства фриганей (Phryganeidae). Очень своеобразен облик мелких ручейников из семейства Lepidostomatidae. Первые членики их усиков значительно крупнее других и густо опушены. Апатании (Apataniidae) близки к настоящим ручейникам и часто рассматриваются в их составе. Это хрупкие насекомые небольших размеров, иногда со светлым рисунком. Большинство эндемиков Байкала относится к трибе Baicalinini. Именно эти ручейники весной и в начале лета в массе появляются на берегах Байкала, облепляя прибрежные камни и растения.

Ранней весной в апреле-мае после вскрытия Байкала ото льда в полосе прибоя на поверхности льда, воды и каменистом прибрежье скапливается огромное количество взрослых ручейников. Это темно-серого цвета тамастесы (Thamastes dipterus) и байкалина тамастовидная (Baicalina thamastoides). В июне происходит массовый выход ручейника желтого цвета байкалины красивой (Baicalina bellicosa). Тело и крылья насекомых густо покрыты волосками, они почти не летают из-за неразвитых задних крыльев. Живут несколько дней, спариваются, откладывают яйца в виде студенистых округлых кладок в воду или на увлажненные камни, после чего погибают.

Отряд Поденки. Отряд Двукрылые.

Отряд Поденки (Ephemeroptera)

Поденки наряду со стрекозами относятся к числу древнейших насекомых, ископаемые остатки которых известны из девонского периода. Греческое слово " эфемерон", от которого образованно научное название отряда, означает быстротечный, скоро проходящий. Действительно, имаго поденок живут от нескольких часов до нескольких дней, совершенно не питаясь. Это нежные, стройные насекомые с прозрачными крыльями, в покое направленными вверх. Характерна поза сидящей поденки с приподнятыми передними ногами и брюшком, на вершине которого 2 или 3 хвостовые нити. Кишечник заполнен воздухом, который поденка заглатывает, поэтому брюшко, как воздушный шарик, выполняет аэростатическую функцию.

Крупные фасеточные глаза у самцов разделены на две доли - верхнюю и нижнюю. Верхние могут быть более крупными, грибовидными или тюрбановидными по форме. Усики короткие, шиловидные. Ротовые органы совершенно редуцированы.

В развитии поденок наблюдается уникальный для крылатых насекомых процесс - линька во взрослой стадии. Из личинки появляется крылатая особь - субимаго, которая через несколько секунд или минут линяет на имаго. Последнее и приступает к размножению.

Выход поденок часто носит массовый характер, при этом можно наблюдать роение насекомых, во время которого происходит встреча полов. Яйца откладываются в воду сразу после спаривания или через короткое время, после чего насекомые гибнут, устилая своими телами берега водоемов.

Отряд Двукрылые (Diptera)

Отряд двукрылых включает около 80 тысяч видов и считается одним их наиболее продвинутых среди насекомых. В русском языке двукрылых с длинными конечностями относят к комарам, а остальных называют мухами, что никак не соответствует научной классификации отряда. Внешний облик двукрылых характерен, прежде всего благодаря редукции задних крыльев, которые превращены в короткие жужжальца. Однако это не бесполезные рудименты. Покрытые большим числом чувствительных рецепторов, жужжальца стимулируют нервную систему и обеспечивают быстрое включение передних крыльев и старт двукрылых, одновременно являясь стабилизаторами полета.

У двукрылых обычно большая, часто шарообразная голова с крупными глазами, которые у самцов на лбу могут соприкасаться. Усики бывают двух типов - многочленистые в подотряде длинноусых двукрылых и трехчленистые в подотряде короткоусых двукрылых. Ротовые органы преобразованы в различные хоботки. У питающихся жидкими органическими веществами это сосущие или лижуще-сосущие органы, у кровососов - колюще-сосущие.

В связи с двукрылостью среднегрудь особенно развита. Наблюдается заметная костализация крыла, т.е. утолщение передних жилок и сдвигание их к переднему краю. Полет двукрылых очень совершенный, особенно у журчалок, с быстрым стартом и зависанием в воздухе. Комары могут давать до 1000 взмахов крыла в секунду, хотя и летают относительно медленно.

Личинки двукрылых безногие, редко имеют ложные брюшные конечности. У длинноусых с обособленной головой, однако у большинства личинок мух головная капсула редуцирована, а ротовые придатки представлены парой втяжных крючьев. Куколки свободные, либо в ложном коконе - пупарии. При выходе мухи из пупария его оболочка на вершине либо разрывается продольно (у прямошовных двукрылых), либо по кругу, и откидывается в виде маленькой крышечки (у круглошовных двукрылых).

Отряд Полужесткокрылые. Отряд Бабочки.

Отряд Полужесткокрылые, или Клопы (Heteroptera)

Обладают колюще-сосущим хоботком, который отходит о переднего края головы, чем они отличаются от равнокрылых. Усики 4-5-члениковые. Крылья сложены на спине плоско, их основание жесткое, вершина перепончатая. В зависимости от образа жизни ноги у клопов бывают бегательные, ходильные, плавательные, а также копательные и хватательные. Среднегрудь наиболее массивна, образует сверху щиток, особенно большой у клопов-черепашек. На заднегруди открываются отверстия пахучих желез. Неповторимый запах клопов знаком всем. Так пахнет непредельная цимициновая кислота. Секрет пахучих желез служит для отпугивания врагов и привлечения особей противоположного пола. У хищных и водных клопов пахучие железы отсутствуют.

Яйца клопов похожи на бочонок с крышечкой. Превращение неполное, личинки похожи на имаго и с 3-го возраста приобретают зачатки крыльев. В отличие от взрослых, у них нет простых глазков, а отверстия пахучих желез открываются на спинной стороне брюшка тремя непарными отверстиями. Личинки проходят несколько возрастов и развиваются от нескольких недель до двух лет.

Бабочки или чешуекрылые

(Lepidoptera, см. табл. " Бабочки" I - IV) - образуют большой отряд насекомых, заключающий в себе до 22000 видов, в том числе до 3500 видов в Российской империи (в Европейской и Азиатской России). Это суть насекомые с сосущими ротовыми органами, образующими по большей части спирально свернутый хоботок, с четырьмя однородными перепончатыми крыльями, покрытыми мелкими, пыльцеобразными, цветными чешуйками, и с полным превращением. Покрытое густыми волосками тело бабочек, как и других насекомых, разделяется на голову, грудь и брюшко. Голова несет сяжки, ротовые органы и глаза. Сяжки млогочленистые и бывают весьма различной формы: чаще всего щетинистые, нитевидные или булавовидные, иногда же пильчатые, гребенчатые или перистые. Ротовые органы приспособлены для принятия жидкой пищи, особенно для лакания сладких медовых соков; лишь у немногих бабочек они очень рудиментарны и не функционируют, у некоторых шелкопрядов, напр., у тутового шелкопряда, у тонкопряда хмелевого. Верхняя губа и верхние челюсти бабочек постоянно зачаточные; нижние челюсти, напротив того, сильно удлинены, желобоваты и сростаются в более или менее длинный хоботок, который в спокойном состоянии спирально свернут и обхватывается с боков трехчленистыми губными щупиками, густо покрытыми волосками. Челюстных щупиков или вовсе нет, или же они зачаточны и состоят из 1 - 2 суставов и только у молей представляют 6 суставов. Кроме двух больших фасеточных, или сложных глаз у некоторых бабочек бывает еще 2 точечных, или простых глазка. Грудь, подобно всему телу, густо покрыта волосками; первое или переднее кольцо мало развито и оно свободно, а два остальных сращены между собой; только у немногих бабочек каждое из них обособлено (напр., у хмелевого тонкопряда). Крыльев две пары; обе они однородны, перепончаты. с немногими жилками и покрыты мелкими, черепицеобразно расположенными чешуйками, которые представляют весьма разнообразную окраску и различную форму; они бывают широкие или длинные, толстые или тонкие, круглые или угловатые, тупые или острые, с ровными краями или зазубренные, стебельчатые или без стебелька. Крылья бабочек б. ч. большие.; передняя пара больше задней. Общее очертание их очень разнообразно: у одних края их цельные, у других же с вырезами. У некоторых, как, напр., у перистокрылых, разрезы доходят почти до самого основания крыла; у третьих на крыльях имеются хвостообразные придатки и проч. У немногих бабочек самки имеют зачаточные крылья в виде двух маленьких долек; напр., у шелкопряда носильщика y пяденицы зимней (Acidalia brumata); y мешконосцев (Psyche) самки бескрылые. У немногих бабочек некоторые места на крыльях не покрыты чешуйками и представляют вид прозрачных пятен (окошечко), напр., у атласа (Attacus Atlas), или же крылья празрачные, стекловидные, вследствие того, что на них очень мало скоро стирающихся чешуек (пыли), например, у стеклянниц. При полете внутренний край переднего крыла плотно налегает на передний край заднего, а у большинства Б. оба крыла имеют еще более тесную связь: на основании заднего крыла находится щетинка или пучок волосков, которая входит в кольцеобразное, крючковидное или желобообразное образование, помещающееся на переднем крыле; этот аппарат, так наз. защепка, облегчает расправление крыльев; он встречается только у бабочек и не бывает у насекомых других отрядов. Замечательно, что у многих Б. на крыльях находятся рисунки в виде цифр и букв. Так, у адмирала на нижней стороне крыльев находится рисунок в виде цифры 786. У углокрыльницы белое С. - на середине задних крыльев рисунок в виде немецкой буквы С. У шелкопряда тау - в виде греческой буквы τ. У совиноголовки дерновой (Acronycta psi) - в виде греческой буквы ψ; на передних крыльях у богачки гаммы (Plusia gamma, см. табл. II, рис. 16) - в виде буквы γ. У совиноголовки хи (Polia chi) - в виде буквы χ; у совиноголовки восклицательной (Agrotis exclamationis) в виде восклицательного, а у совиноголовки вопросительной (Agrotis interrogationis) - в виде вопросительного знака и т. д. Жилкование крыльев (табл. III, рис. 21) представляет дифференциальный признак при определении видов и родов бабочек. Крыло представляет большую среднюю ячейку, начинающуюся от основания крыла и дающую 4 - 8 радиальных жилок к боковым частям (краям) крыла; кроме того, выше и ниже средней ячейки, параллельно с верхним и нижним краем, от основания крыла отходят несколько продольных жилок. Ноги Б. нежны и слабы и имеют большей частью пятичленистые лапки; первая пара ног у некоторых видов развита слабее прочих. Брюшко или прилегает к груди на всем протяжении (сидячее) или же отделяется от него легкою перетяжкой (стебельчатое брюшко). Оно состоит из 6 или 7 члеников и густо покрыто волосками; у самок некоторых видов на конце его помещается щеточка густых и длинных волосков или же выдающийся и втяжной яйцеклад. По внутренней организации бабочки отличаются от прочих насекомых некоторыми особенностями. Нервная система их состоит из надглоточного узла с большими глазными долями, подглоточного, большей частью двух грудных и четырех брюшных узлов (реже бывают три грудных узла и пять брюшных узлов, напр., у тонкопряда хмелевого, Hepiatus humuli). У бабочек есть так же, как у большей части насекомых, симпатическая нервная система. Пищеварительные органы состоят из пищепровода, снабженного сбоку стебельчатым зобом, из желудка и из кишечного канала, который подразделяется на тонкую и толстую кишку. По бокам пищепровода находятся две трубчатые слюнные железки, открывающиеся в ротовую полость. По бокам желудка и кишечного канала помещаются с каждой стороны по три мальпигиевых сосуда (органы, выделяющие мочу), которые открываются в начале кишечника с каждой стороны посредством одного общего сосуда, с которым все три соединяются. У некоторых бабочек (у бражников, у пядениц) на толстой кишке находится продолговатый мешкообразный отросток, так называемая слепая кишка. Сердце бабочек, как и у всех насекомых, представляет многокамерную трубочку, помещающуюся на спине. Дыхательные органы состоят из многочисленных ветвистых дыхательных трубочек (трахеи), распределяющих свои мелкие ветки по всему телу. Эти дыхательные трубочки открываются наружу расположенными по бокам тела дыхальцами через которые при вдыхании в них входит воздух, а при выдыхании выходит. Мужские репродуктивные органы (состоят из двух семянников, заключенных в одном общем, большей частью ярко окрашенном мешочке, из двух семяпроводов, местами представляющих расширения (семянные пузырьки) и соединенных в один общий семяизвергательный канал, который оканчивается у основания твердого, хитинового, копулятивного органа. Женские органы размножения бабочек состоят из двух яичников, двух яйцепроводов, соединенных в одну общую трубку - влагалище, открывающееся наружу отверстием. С влагалищем соединяются: семеприемник и придаточные железки, а у многих бабочек есть еще и совокупительная сумочка. Самцы и самки часто более или менее значительно отличаются друг от друга. Различия эти очень разнообразны. Очень часто все половое различие ограничивается только тем, что самец имеет более укороченное и цилиндрическое брюшко; большей частью самка бывает несколько больше самца и имеет менее яркую окраску и менее отчетливый рисунок крыльев. У некоторых видов самки имеют, как мы уже указывали, недоразвитые и не пригодные для летания крылья, напр., у шелкопряда, носильщика или же вовсе не имеют их (напр., у пяденицы зимней, Hibenna defoliaria). У мешконосцев самки личинкообразны и совершенно бескрылы. Бескрылых самцов не бывает. Иногда крылья есть у обоих полов, но у самцов они имеют иную форму, чем у самок или же представляют другую окраску, напр., у самцов тонкопряда хмелевого (Hepialus humuli) крылья белого, а у самок желтого цвета. У некоторых бабочек половые различия замечаются в форме сяжков: так, у самцов сяжки бывают гребенчатые, а у самок зубчатые или нитевидные

Отряд Тараканы. Отряд Жуки

Отряд Тараканы (Blattodea)

Тараканы и богомолы - группы, часто объединяемые в один отряд Dictyoptera, где они рассматриваются в ранге подотрядов. Основанием для такого объединения является сходное строение крыльев, ротовых органов и гениталий.

Тараканы имеют сильно подогнутую (гипогнатическую) голову, прикрытую сверху передним краем переднеспинки. Усики длинные, щетинковидные, глаза хорошо развиты, имеются простые глазки. Предние крылья кожистые (надкрылья), с простым продольным жилкованием, задние крылья с богатым сетчатым жилкованием, в покое складываются веерообразно. Летают плохо и неохотно, у многих видов крылья укорочены или полностью редуцированы. Ноги сильные, бегательные, с крупными тазиками, усажены шипами, лапки 5-члениковые. Конец брюшка с короткими членистыми церками. Брюшко самцов часто с пахучими железами, копулятивные органы асимметричны.

Брюшко самки заканчивается VII стернитом, называемым генитальной пластинкой, которая прикрывает снизу генитальную камеру. Последняя образуется за счет впячивания VIII стернита вместе с яйцекладом. Следует сказать, что у вымерших тараканов яйцеклад был наружным органом. Созревшие яйца поступают в генитальную камеру и склеиваются секретом особых желез, образуя оотеку. В оотеке бывает от 15 до 40 яиц, ее форма и скульптура поверхности видоспецифичны. Некоторые виды сбрасывают оотеку почти сразу после ее образования (американский таракан), другие носят ее на конце брюшка почти до момента вылупления молоди (прусак), у третьих оотека находится в генитальной камере и вылупление происходит прямо там, что является типичным яйцеживорождением (мадагаскарский таракан). В последнем случае яйца получают необходимые вещества из тела матери.

Превращение неполное. Личинки претерпевают 5-9 линек, мелкие виды развиваются быстрее, крупным для полного развития может понадобиться год и более. Продолжительность жизни - от 1 года до 7 лет.

Все тараканы ведут ночной образ жизни, укрываясь днем в различных полостях и скважинах. Наибольшее количесво видов обитает в тропиках, связаны преимущественно с влажными лесами. Многие виды-детритофаги имеют значение как активные разрушители подстилки и гниющей древесины. Дальневосточный реликтовый таракан и другие виды, питающиеся гнилой древесиной, имеют в кишечнике симбиотических простейших, помогающих им переваривать клетчатку. Подобные тараканы из рода Cryptocercus, живущие колониями, ведут очень близкий к общественному образ жизни.

Отряд Жесткокрылые или Жуки (Coleoptera)

Огромный отряд жесткокрылых насчитывает во всем мире более 300 тысяч видов, что составляет четверть всех насекомых. В Прибайкалье обитает свыше 3000 видов жуков.

К самым крупным видам нашей фауны относятся жужелица изумрудная (Carabus smaragdinus) (до 35 мм длины с мандибулами), усач Уруссова (Monochamus urussovi) (до 35 мм), златка большая сосновая (Buprestis mariana) (до 32 мм). Наиболее мелкие жуки встречаются в семействе перокрылок (Ptiliidae) - менее 1 мм.

Окраска, форма и структура покровов жуков чрезвычайно разнообразны, многие очень красивы, что делает жуков одним из излюбленных объектов коллекционирования. Компактная форма тела с плотными надкрыльями позволяет жукам заселять самые разнообразные субстраты. Их рызущий ротовой аппарат имеет различные модификации и приспособлен к питанию любой пищей. Развитие с полным превращением и разнообразие типов личинок позволяют жукам адаптироваться к различным местообитаниям. Все вышесказанное делает жуков одной из наиболее приспособленных к обитанию на суше групп насекомых и объясняет их высокое видовое разнообразие.

Отряд Прямокрылые. Отряд Блохи.

Отряд Прямокрылые (Orthoptera)

Облик прямокрылых разнообразен, но весьма характерен. Это крупные или средних размеров насекомые с грызущим ротовым аппаратом, прыгательными задними ногами и обычно длинными усиками, иногда превышающими длину тела. Также для прямокрылых характерна крупная, нависающая на бока переднеспинка. У самок кузнечиков плоский в поперечном сечении мечевидный яйцеклад, который у некоторых видов может быть коротким и зазубренным на вершине. У самок свечков яйцеклад круглый в сечении, копьевидный. Саранчевые и прыгунчики имеют копательный яйцеклад, состоящий из 4-х пальцевидных створок.

Прямокрылые обладают разнообразными органами стрекотания и слуха. Самцы приманивают самок на звуки брачной песни. Испускаемые звуки могут иметь территориальный и защитный характер. Часть звуков саранчевых находится в ультразвуковом диапазоне и недоступна человеческому уху.

Размножение путем откладки яиц. Кузнечики и сверчки откладывают яйца в почву или дернину поодиночке с помощью длинного яйцеклада. Стеблевые сверчки и некоторые кузнечики помещают яйца в ткани растений, пропиливая их яйцекладом. Саранчевые выкапывают в почве ямку, куда откладывают порцию яиц, заливая их пенистыми выделениями придаточных желез. Застывая эта масса с прилипшими к ней частицами почвы образует кубышку, характерную для каждого вида. В Прибайкалье все виды развиваются в одном поколении. Зимуют яйца, лишь у триперстов могут зимовать личинки.

В целом прямокрылые - теплолюбивые насекомые, предпочитающие открытые пространства, лишь немногие виды обитают под пологом леса. Выделяются две жизненные формы с некоторыми вариантами:

1. Фитофилы, держатся на растениях

1.1. Хортобионты, обитатели травянистого яруса (часть саранчовых и кузнечиков)

1.2. Тамнобионты, обитатели крон деревьев и кустарников (кузнечики и стеблевые сверчки)

2. Геофилы, обитают на почве или в почве

2.1. Открытые геофилы, держатся на поверхности почвы (многие саранчовые)

2.2. Скрытые геофилы, роют в почве норки (сверчки, триперсты)

2.3. Геобионты, ведут подземный образ жизни (медведки)

Отряд Блохи (Siphonaptera)

Строение тела блох приспособлено к движению в шерстном покрове животногохозяина примерно так же, как строение тела саранчового к движению в травянистом покрове - оно сильно сплющено с боков. Задние ноги у блох прыгательные, лапки всех ног прекрасно развитые, 5-члениковые, заканчивающиеся 2 коготками. Голова маленькая, на голове короткие усики, перед ними по простому глазку.

Ротовые части блох приспособлены для прокалывания кожи и высасывания крови, прокол кожи осуществляют зазубренные жвалы. Питаясь, блохи наполняют кровью способный сильно раздуваться желудок.

Самцы у блох мельче самок. Оплодотворенные самки с силой выбрасывают яйца, обычно порциями по нескольку штук так, что яйца не остаются на шерсти животного, а падают на землю, обычно в норе животного-хозяина или в других местах, им постоянно посещаемых.

Из яйца выходит безногая, но очень подвижная червеобразная личинка (рис. 430, 2) с хорошо развитой головой. Для дальнейшего развития личинка нуждается в достаточной влажности, поэтому она зарывается в землю или мусор в гнезде или норе хозяина. Личинка питается различными разлагающимися остатками, а у многих видов нуждается, кроме того, в питании остатками непереваренной крови, содержащейся в испражнениях взрослых блох.

Выросшая личинка прядет себе паутинный кокон, сверху защищенный пылью и песчинками, и окукливается в нем. Куколка у блох тцпичная свободная. Вышедшая из куколки взрослая блоха подкарауливает животное-хозяина.

Некоторые более многоядные блохи могут нападать на любое животное; известно, что блоха однопроходных и сумчатых в Австралии (Echidnophaga ambuans) временно питается на змеях, а некоторые наши блохи - даже на гусеницах! Но нормально существовать и размножаться блохи могут только на подходящих им животных.

Много блох бывает там, где есть места для развития их личинок - грязные трещины в полу, грязные ковры и т. д., где в пыли и мусоре личинки могут питаться разными разлагающимися остатками и испражнениями взрослых блох.

Блохи - отряд насекомых, который трудно сблизить с другими группами. По строению личинки они напоминают двукрылых, куколка и некоторые детали строения взрослых блох позволяют сближать их с жуками.

Отряд Вши. Отряд Перепончатокрылые

Отряд Вши (Anoplura)

Вши - сосущие насекомые. Их ротовые органы приспособлены для прокалывания плотных покровов животного-хозяина и высасывания крови. Ротовые части преобразованы в колющие иглы, заключенные в выворачиваемую из ротовой полости мягкую трубку, края которой плотно прижимаются к прокалываемой стилетами коже животного-хозяина.

При сосании крови расширяется передний отдел пищевода вши, действующий как насос. Выделения мощно развитых слюнных желез, поступающие в ранку, препятствуют свертыванию крови. Когда вошь не питается, ротовые органы, образующие хоботок, втянуты в головную капсулу. Глаза у вшей либо представляют только маленькие пигментированные пятнышки, либо вовсе отсутствуют. Усики короткие, а каких-либо щупиков, связанных с ротовыми органами, нет вовсе. Грудь хорошо отделена от головы, все сегменты груди слитные.

Отряд Перепончатокрылые (Нутеnoptera)

Перепончатокрылые (Hymenoptera) - один из наиболее продвинутых в эволюционном пане отрядов насекомых. В настоящее время они распространены по всем материкам, кроме Антарктиды. Некоторые перепончатокрылые, например шмели, - одни из самых северных насекомых. Взрослые насекомые имеют две пары перепончатых крыльев, покрытых сравнительно редкими жилками, а мелкие формы обычно почти или совершенно лишены жилкования. Задняя пара крыльев меньше и при полете имеет подчиненное значение. У живых насекомых обе пары крыльев обычно скрепляются при помощи крючков друг с другом и работают как одна плоскость, Некоторые виды (рабочие муравьи, самки дринид, немок и некоторых бетилид и наездников) не имеют крыльев.

Ротовые части грызущие или лижуще-грызущие. В последнем случае нижняя губа и нижние челюсти вытягиваются и образуют хоботок с язычком на конце. Такой ротовой аппарат служит для высасывания нектара из цветков. Жвалы хорошо развиты у всех видов и используются не только при питании, но и при строительстве гнезд, рытье почвы и т.д. У некоторых муравьев ни имеют причудливую форму и превышают длину головы.

Усики простые, булавовидные, гребневидные, перистые, бывают как прямыми, так и коленчатыми. В последнем случае первый членик их удлинен и носит название рукояти, а остальные членики образуют жгутик. Число члеников усиков варьирует от 3 до 70. На голове имеется пара сложных фасеточных глаз и 3 простых глазка, но некоторые муравьи совершенно слепы.

Ноги бегательные с 5-ти члениковой лапкой. Голень и лапка передней ноги иногда несут специальный аппарат для чистки усиков и лапок, образованный гребенчатой шпорой на конце голени и выемкой на первом членике лапки.

Интересной особенностью перепончатокрылых является то, что самки у них, как правило, откладывают яйца либо гаплоидные, либо диплоидные. Из первых всегда развиваются самцы, из вторых - только самки. В типичных случаях гаплоидные яйца - неоплодотворенные, а диплоидные - оплодотворенные. Однако в ряде случаев наблюдается партеногенез. При этом при образовании яйцеклеток выпадает одно редукционное деление, и неоплодотворенные яйца остаются диплоидными.

Превращение полное. Личинки пилильщиков внешне очень похожи на гусениц и поэтому носят название ложногусениц.

Половой диморфизм хорошо выражен. Часто имеется полиморфизм, при котором бывает несколько форм самок. У общественных перепончатокрылых (муравьев, пчел, ос) развивается каста рабочих особей - бесплодных самок, выполняющих различные работы в гнезде. Наиболее резко полиморфизм выражен у муравьев, где рабочие всегда бескрылы. В пределах этой касты у некоторых муравьев наблюдается дальнейшее подразделение на подкасты солдат, “медовых бочек” и т.д. У некоторых видов число резко обособленных подкаст рабочих достигает шести. Все это связано со сложным разделением функций в муравьиной семье.

Образ жизни перепончатокрылых крайне разнообразен. Рогохвосты, как правило, развиваются в древесине деревьев. Личинки большинства пилильщиков питаются листьями растений, и вообще эта группа биологически сходна с бабочками, что отразилось на конвергентном сходстве личинок. Среди жалящих перепончатокрылых мы находим огромное разнообразие сложной инстинктивной деятельности, связанной с заботой о потомстве, вершиной которого является “общественное” поведение муравьев, складчатокрылых ос и пчел.

Насекомые – вредители плодовых культур.

Армия вредителей плодовых культур состоит из:

- сосущих вредителей, включающих в себя тли (насекомых с неполным превращением. В своем развитии они имеют крылатую и безкрылую формы), листоблошки или медяницы (мелкие насекомые, способные летать и прекрасно прыгать, задние ноги у них прыгательного типа. Питаясь, личинки листоблошек выделяют экскременты в виде сахаристой клейкой жидкости – «медвяной росы», за что их называют медяницами), клещи (растительноядные клещи, повреждающие плодовые культуры, относятся к семействам паутинных, бурых, галловых клещей и плоскотелок);

- вредителей генеративных органов , включающих в себя плодовых долгоносиков (свое название получили за своеобразное устройство головы. У большинства видов она вытянута вперед и образует так называемую голово-трубку, на которой находятся ротовые органы, коленчатые или прямые булавовидные усики. Под этим названием объединены жуки из двух семейств - долгоносиков и трубковертов. Плодовые деревья повреждают более 10 видов этих вредителей. Одни выгрызают распускающиеся почки, другие, выедая в бутонах тычинки и пестики, не дают плодам завязаться, третьи вызывают опадение и загнивание образовавшихся плодов и т.д. Чтобы определить, какие жуки-долгоносики поселились в саду, достаточно во время набухания почек стряхнуть их с дерева на разостланную под ним подстилку в утреннее время, когда жуки еще не летают. Жукам свойственно явление временной неподвижности (акинеза) в случае их резкого раздражения. Вредители отличаются и кормовой специализацией), плодовых пилильщиков, бронзовок, плодожорок;

- листогрызущих вредителей , к которым относятся представители семейств белянок, волнянок, коконопрядов, медведиц, настоящих молей. Они причиняют немалый вред плодовым деревьям. Отродившиеся гусеницы повреждают почки и бутоны. Вместе с их развитием возрастает и вредоносность. Гусеницы младших возрастов скеле-тируют листья или питаются мякотью внутри их. Подрастая, объедают листья с краев, а повзрослев, съедают листовую пластинку полностью, оставляя одни толстые жилки.

При массовом развитии грызущих вредителей больно смотреть на поврежденные деревья. Такие деревья сбрасывают завязи, оставшиеся плоды вырастают мелкими и безвкусными. Но даже сильно поврежденное дерево старается выжить. Объеденное гусеницами весной, к середине лета оно снова зеленеет. Однако ослабленное дерево уже не дает нормального прироста, не может заложить нужного количества плодовых почек под урожай следующего года. При сильном повреждении деревья плохо переносят засуху и плохо подготавливаются к зиме, в результате чего больше страдают в зимний период. В дальнейшем ослабленные деревья охотно заселяют короеды и другие вредители. Листогрызущие вредители часто появляются в садах из лесополос, лесных массивов лиственных пород, граничащих с плодовыми насаждениями. Развиваясь массово, они причиняют вред многолетним насаждениям.

- вредителей стволов и деревьев . В эту группу входят насекомые разных семейств, отличающиеся друг от друга не только образом жизни, но и способом питания.

Ощутимый вред плодовым деревьям наносят калифорнийская, ложнокалифорнийская и яблонная запятовидная щитовки, сливовая и акациевая ложнощитовки. Эти сосущие вредители распространены очень широко и при сильном заражении являются причиной усыхания ветвей и даже деревьев.

Лубом и водопроводящим слоем заболони стволов и ветвей плодовых деревьев питаются короеды - морщинистый и плодовый заболонники, непарные короеды. Протачивая ходы под корой, они нарушают сокодвижение, вызывают отмирание целых ветвей.

В древесине побегов, основных ветвей и стволов в течение 2 лет живут и активно питаются, не выходя на поверхность, гусеницы древесницы въедливой, древоточца пахучего и яблонной стеклянницы. Заселенные вредителями, деревья ослабевают, плохо растут, рано перестают плодоносить.

Немалый вред косточковым деревьям причиняет и большая персиковая тля. В отличие от других представителей огромного семейства, она ведет однодомный цикл развития на штамбах и скелетных ветвях плодовых деревьев.

Листоверток, из семейства которых плодовые и ягодные культуры в садах повреждают около 70 видов. Многие из них многоядны, повреждают все плодовые и лесные лиственные породы деревьев, ягодные и декоративные кустарники. Гусеницы большинства видов живут в свернутых листьях, отчего насекомые и получили свое название. Многие виды очень близки по характеру повреждений, биологии развития и фенологии, и установить принадлежность вида по питающимся личинкам не всегда удается. Наиболее опасны в садах розанная и пестрозолотистая листовертки.

Насекомые – вредители сельскохозяйственных культур

Вредители сельскохозяйственных растений животные, повреждающие культурные растения или вызывающие их гибель. Ущерб, причиняемый вредителями и болезнями растений, велик. Среди позвоночных животных много В. с. р. в классе млекопитающих, особенно в отряде грызунов. Из беспозвоночных животных с.-х. растения повреждают некоторые виды брюхоногих моллюсков; значительное количество круглых червей из класса нематод. Наиболее разнообразны и многочисленны виды В. с. р., относящиеся к типу членистоногих животных: классу насекомых классу паукообразных (Клещи), некоторые виды из класса многоножек и ракообразных (мокрицы).

Наибольший ущерб урожаю наносят насекомые, что объясняется прежде всего их биологическими особенностями, обилием видов, высокой плодовитостью и быстротой размножения. Вредные для сельского хозяйства насекомые классифицируются по систематическому принципу (по отрядам) и по характеру питания. Растительноядные насекомые и клещи разделяются на полифагов, или многоядных, питающихся растениями разных семейств; олигофагов, или ограниченноядных, питающихся растениями разных видов одного семейства; монофагов, или одноядных, - преимущественно растениями какого-либо одного вида. Большой ущерб урожаю разных культур наносят многоядные вредители: саранчовые, некоторые сверчки (например, медведка); из жуков - щелкуны, чернотелки и другие; из бабочек - озимая совка и близкие к ней виды подгрызающих совок, стеблевой мотылёк, совка-гамма и др. Многочисленны ограниченноядные насекомые, к которым относят шведскую муху, зеленоглазку, гессенскую муху, хлебного жука кузьку и многих других, питающихся исключительно злаковыми растениями. Клубеньковые долгоносики, гороховые плодожорки, гороховая тля и другие повреждают бобовые растения. Весьма разнообразны виды насекомых, питающихся крестоцветными растениями, - капустная белянка, капустная моль, крестоцветные блошки, капустная муха и др. Из одноядных очень вредны филлоксера, повреждающая виноградную лозу, гороховая зерновка - горох, клеверный долгоносик - клевер и т. д. Вредных насекомых и клещей классифицируют также по группам повреждаемых ими культур - вредители хлебных злаков, вредители овощных культур и т. д., что для практических целей удобно.

Различают два основных типа повреждений растений; первый характерен для насекомых с грызущими, второй с колюще-сосущими ротовыми органами. Грызущие насекомые объедают растения грубо или частично с краёв листа, скелетируют листья, обгладывают паренхиму и т. д., перегрызают или частично надгрызают листья, стебли и побеги, проедают ходы, минируют листья и стебли, выгрызают под корой луб, камбий и древесину и т. д. Колюще-сосущие насекомые, например, тли, клопы и др., перед питанием вводят в растения выделения слюнных желез, ферменты которых вызывают ряд биохимических изменений. Зачастую те или иные В. с. р. в своём питании приурочены к определённым органам растений. Отсюда группы вредителей корней, стеблей, листьев, бутонов, цветков, плодов и т. п. Важной видовой особенностью В. с. р. является также в той или иной степени выраженная избирательность в отношении возрастного и физиологического состояния повреждаемого органа растения. Так, тли предпочитают питаться молодыми тканями, вишнёвый слизистый пилильщик - взрослыми тканями и т. д.

Распространение В. с. р. и формирование комплекса видов в тех или иных агробиоценозах находятся в прямой зависимости от изменяющихся условий окружающей среды и экологической пластичности видов.

Для развития и размножения насекомых и клещей большое значение имеют температурные условия. Для каждого вида характерен определённый температурный режим, при котором все жизненные процессы проходят наиболее интенсивно. Большие отклонения от оптимума вызывают нередко гибель вредителя. Способность насекомых переносить длительное охлаждение различна не только у отдельных видов, но даже у одного вида в зависимости от его физиологического состояния. Для насекомых, развитие которых связано с почвой, существенное значение имеют её химический состав, кислотность, физическое строение, аэрация и влажность. Воздействуя на эти факторы при помощи приёмов агротехники (обработка почвы, внесение удобрений и т. п.), можно значительно изменять условия в сторону, неблагоприятную для вредных насекомых. Например, известкование кислых почв ухудшает условия для размножения многих видов щелкунов. Из других факторов на размножение вредителей существенное влияние оказывает взаимосвязь В. с. р. с другими животными организмами

Борьба с В. с. р. заключается в осуществлении систем мероприятий, основанных на рациональном и дифференцированном сочетании различных методов, направленных прежде всего на решение профилактических задач.

Значение насекомых

Значение насекомых в природе

Насекомые составляют около 80% всех животных на Земле, по разным оценкам в современной фауне от 2 до 10 млн. видов насекомых, из них пока известно чуть более 1 млн. Активно участвуя в круговороте веществ, насекомые играют глобальную планетарную роль в природе.

Более 80% растений опыляются насекомыми, и можно с уверенностью сказать, что цветок - результат совместной эволюции растений и насекомых. Приспособления цветковых растений для привлечения насекомых разнообразны: пыльца, нектар, эфирные масла, аромат, форма и окраска цветка. Приспособления насекомых: сосущий хоботок бабочек, грызуще-лижущий хоботок пчелиных; особые пыльцесобирательные аппараты - у пчел и шмелей щеточка и корзинка на задних ногах, у пчел-мегахил - брюшная щеточка, многочисленные волоски на ногах и теле.

Огромную роль насекомые играют в почвообразовании. Такое участие связано не только с разрыхлением почвы и обогащением ее перегноем почвенными насекомыми и их личинками, но и с разложением растительных и животных остатков - опада растений, трупов и экскрементов животных, одновременно выполняется санитарная роль и круговорот веществ в природе.

Санитарную роль выполняют следующие виды насекомых:

· копрофаги - жуки-навозники, мухи-навозницы, коровницы;

· некрофаги - жуки-мертвоеды, могильщики, кожееды, мухи-мясоедки, падальницы;

· насекомые - разрушители отмерших растительных остатков: древесины, веток, листьев, хвои - жуки-сверлильщики, личинки усачей, златок, рогохвостов, комаров-долгоножек, муравьи-древоточцы, грибные комарики и т.д.;

· насекомые - санитары водоемов питаются взвешенными или осевшими на дно гниющими органическими веществами (детритом) - личинки комаров-дергунов, или звонцов, поденок, ручейников, очищают воду и служат биоиндикатором ее санитарного состояния.

Значение насекомых в жизни человека

В жизни и хозяйственной деятельности человека имеют как положительное, так и отрицательное значение.

Из более чем 1 млн. видов насекомых настоящие вредители, с которыми нужно бороться, составляют около 1%. Основная масса насекомых безразлична для человека или приносит пользу. Одомашненные насекомые - медоносная пчела и тутовый шелкопряд, на их разведении основаны пчеловодство и шелководство. Медоносная пчела дает мед, воск, прополис (пчелиный клей), апилак (пчелиный яд), маточное молочко; тутовый шелкопряд - шелковую нить, выделяемую прядильными железами гусеницы при постройке кокона, нить шелка непрерывна, до 1000 м длины. Кроме этих насекомых ценную продукцию дают: гусеницы дубового коконопряда, их более грубая шелковая нить идет на изготовление ткани чесуча; лаковые червецы выделяют шеллак - воскоподобное вещество с изоляционными свойствами, используемое в радио- и электротехнике; карминные червецы (мексиканская и араратская кошенили) дают красную краску кармин; жуки-нарывники выделяют едкое вещество кантаридин, используемое для изготовления нарывного пластыря.

Насекомые-опылители, представители многих отрядов, среди которых важное место занимают перепончатокрылые, повышают урожаи семян, ягод, плодов, цветов многих культурных растений - плодово-ягодных, овощных, кормовых, цветочных.

Плодовая мушка дрозофила, благодаря своей плодовитости и скорости размножения, - не только классический объект исследований генетики, но и одно из идеальных подопытных животных для биологических исследований в космосе. Ископаемых насекомых используют в стратиграфии для определения возраста осадочных пород.

Органы чувств хордовых

Рыба обладает относительно небольшим, но довольно хорошо развитым мозгом, от которого отходят нервы, в том числе: обонятельные, зрительные, акустический и вкусовой. Спинной мозг служит, главным образом, для приема сигналов, идущих от головного мозга.

В области рыла, которое характеризуется расстоянием от начала головы до переднего края глаза, расположены носовые отверстия и рот. Положение и строение рта зависит от способа питания. Ротовое отверстие часто обрамлено губами. Вблизи рта, в большинстве случаев в области рыла, могут быть длинные выросты - усики, которые служат органами осязания и имеют вкусовые клетки, помогающие рыбе в поисках пищи.

Глаза расположены по обе стороны головы, что обеспечивает большое поле зрению. У большинства рыб глаза расположены с боков головы, ближе к концу рыла, чем к жабрам. Расстояние между глазами, измеренное по верху головы, называется шириной лба.

Уникальным органом чувств является, часто хорошо видимая, боковая линия, состоящая из маленьких отверстий в чешуе, являющимися выходами канальчиков, соединенных с чувствительными клетками подкожного канала. У большинства рыб боковая линия полная и идет в виде почти прямой линии по боку тела от головы до хвостового плавника. Но, она может быть и неполной, т.е. занимать несколько чешуй, прерывистой или совершенно отсутствовать.

Сравнительная характеристика пищеварительной системы хордовых животных.

Пищеварительный тракт состоит из ротового отверстия, ротовой полости, глоточной полости, пищевода, желудка (отсутствует у карповых), кишечника, прямой кишки и придаточных органов, участвующих в переваривании пищи. В ротовой полости, в большинстве случаев, находятся зубы, которые после изнашивания часто обновляются. Глоточная полость прорезана жаберными щелями, а жаберные тычинки препятствуют выходу через них пищи наружу. Затем следует короткий и узкий пищевод, переходящий в желудок, который соединен с кишечником. У плотоядных рыб он короткий, у растительноядных - длинный и спирально свернут. Во всем пищеварительном тракте находятся слизистые железы. Рядом с кишечником расположены: крупная, богатая жиром и витаминами печень и поджелудочная железа. Эти три органа переваривают пищу, т.е. разлагают ее на простейшие составляющие, а затем усваивают. Непереваренные остатки направляются в прямую кишку и выходят наружу через анальное отверстие. Почки, служащие для выделения отходов, расположены близко к позвоночному столбу и соединяются в задней части. Мочеточники, также соединившись, впадают в мочевой пузырь, откуда отходит проток, выходящий наружу рядом с половым отверстием.

Экологические группы рыб

В основу экологической классификации рыб могут быть положены два исходных момента: 1) их отношение к солености воды и 2) их зависимость от места обитания в бассейнах.

По отношению к солености различают следующие основные группы: морских рыб, проходных, полупроходных и пресноводных.

Морские рыбы характеризуются тем, что всю жизнь они проводят в морской воде и, будучи перемещены в пресную, как правило, очень быстро погибают. Сюда относятся рыбы подавляющего большинства видов.

Проходные рыбы проводят большую часть жизни в море, где они только питаются, размножаются в пресных водах (связано с гибельным влиянием соленой воды на их икру). В основной своей массе эти рыбы приурочены к умеренным и холодным областям северного полушария. Примером проходных рыб могут служить большинство лососевых, в частности благородный лосось и дальневосточная кета, почти все осетровые, некоторые сельди. К проходным рыбам относится и речной угорь (несколько близких видов) - почти единственная рыба, живущая в пресных водоемах и идущая для размножения в море.

Полупроходные, или приустьевые, рыбы живут в опресненных, прилегающих к устьям рек участках моря, но для зимовки и размножения входят лишь в низовья рек. Так поступают, например, лещ, сом, сазан, судак и некоторые другие рыбы низовьев Волги. Эти же рыбы в других бассейнах могут всю жизнь проводить в пресных водоемах. Таким образом, группа полупроходных рыб в значительной мере условна.

Пресноводные рыбы постоянно живут в пресной воде и, как правило, в морской и даже осолоненной воде не встречаются.

Исходя из места обитания в бассейне, рыб разделяют на пелагических, или открытого водного пространства, литоральных, или прибрежных, и абиссальных, или глубоководных. Хотя эта классификация применима ко всем рыбам, как морским, так и пресноводным, она может быть проведена особенно четко лишь для морских.

Класс Хрящевые рыбы. Особенности организации

Хрящевые рыбы - самые древние из существующих ныне классов рыб. Наиболее распространённые хрящевые - это акулы и скаты. Для всех хрящевых рыб характерно отсутствие костей в скелете, хотя хрящи и могут становится довольно прочными из-за накопления в них минеральных веществ. Также у хрящевых рыб нет плавательного пузыря, поэтому чтобы не опустится на дно, они должны постоянно плавать. Иногда роль поплавка выполняет очень крупная жирная печень, а некоторые акулы способны заглатывать воздух, временно обеспечивая себе плавучесть. У некоторых видов хрящевых рыб имеет место живорождение. Чешуя хрящевых рыб лежит в основе их зубов, а иногда (у скатов) имеет форму в игл или шипов.

Ныне живущие хрящевые рыбы (Chondrichthyes) характеризуются хрящевым, нередко частично обызвествленным, внутренним скелетом, отсутствием кожных костей, покрытой зубовидными (плакоидными) чешуями (реже голой) кожей, покрытыми эмалью зубами, 5-7 парами наружных жаберных щелей (у пластиножаберных).

Характерны для большинства хрящевых рыб также поперечный рот (поэтому их называли поперечноротыми - Plagiostomata), от углов которого к ноздрям идут носогубные борозды; имеющийся в кишечнике увеличивающий всасывающую поверхность спиральный клапан; расположенный в передней части сердца артериальный конус, снабженный несколькими клапанами; головной мозг прогрессивного строения. У хрящевых рыб отсутствует плавательный пузырь. Яйца крупных размеров; рыбы откладывают их на дно в роговых капсулах, или развитие яиц протекает внутри тела самки, как у высших позвоночных.

Почти все хрящевые рыбы - морские, только немногие виды встречаются в пресных водах. Это древние рыбы, появившиеся впервые в конце девонского периода. В свое время они преобладали в водах нашей планеты, а затем многие группы хрящевых рыб вымерли.

В настоящее время хрящевые рыбы представлены двумя подклассами - подклассом пластиножаберных (Elasmobranchii) и подклассом слитночерепных, или цельноголовых (Holocepha1i).

За время всей истории развития у пластиножаберных появился ряд прогрессивных признаков - живорождение, прогрессивное строение головного мозга, высокие гидродинамические качества и т. д. Это позволило им выдержать конкуренцию со стороны костных рыб, быстро развившихся в более близкие к нам эпохи. В настоящее время известно около 600 видов хрящевых рыб.

Слитночерепные отличаются от пластино-жаберных своеобразным устройством черепа и зубного аппарата (описываемых ниже), а также наличием одной жаберной щели с каждой стороны головы. Известно около 30 видов ныне живущих рыб этой группы, обитающих большей частью в глубинах моря.

Класс Костные рыбы. Особенности организации

Это самый многочисленный класс хордовых животных. Представители его очень разнообразны по строению, а систематика сложна. Наиболее многочисленная высоко организованная и филогенетически более молодая группа – костистые рыбы. Она включает около 20 000 ныне живущих видов. К ней относятся отряды: сельдеобразных, лососеобразных, угреобразных, карпообразных, трескообразных, окунеобразных и многие другие.

Особенности организации костных рыб

Способ передвижения этих рыб принципиально тот же, что и у хрящевых. Движение вперед осуществляется за счет изгибания всего тела, преимущественно хвостового отдела. В отличие от хрящевых скелет у них костный. Он состоит из позвоночника, скелета, плавников и черепа, представленного мозговым и висцеральным отделом. Висцеральный череп слагается челюстной, подъязычной и жаберными дугами. Костная ткань участвует и в формировании чешуй, тоненьких черепицеобразно лежащих пластинок, покрывающих все тело и играющих защитную роль. У них имеется та же система плавников, что и у хрящевых рыб. Отличия заключаются в положении парных плавников на теле. Основания их располагаются не в горизонтальной плоскости, как у хрящевых рыб, а в вертикальной. Это увеличивает маневренность движения. По сравнению с хрящевыми рыбами строение скелета парных плавников упрощено. Хвостовой плавник имеет гомоцеркальную форму. Обе его лопасти развиты симметрично. Изменение формы хвостового плавника связано с появлением у костистых рыб плавательного пузыря, с помощью которого происходят вертикальные перемещения рыб из глубины водоема на поверхность и наоборот. Хвостовой плавник при этом не имеет значения. Плавательный пузырь наполнен газом, объем которого меняется. Когда объем плавательного пузыря увеличивается, увеличивается и объем тела, соответственно уменьшается удельный вес, и рыба всплывает. У некоторых рыб газ поступает в плавательный пузырь через пищевод, с которым плавательный пузырь связан. Эти рыбы называются открытопузырными. У других пузырь не сообщается с окружающей средой. Это – закрытопузырные рыбы. В этом случае в стенках пузыря есть скопления кровеносных сосудов – красное пятно или газовая железа. Эти сосуды то выделяют газ из крови, то поглощают его. Благодаря этому объем пузыря меняется. У костистых рыб пищеварительный тракт дифференцирован в той же степени, что и у хрящевых, но протяженность его больше. При этом в толстой кишке исчезает спиральный клапан. Следовательно, способ увеличения пищеварительной поверхности у хрящевых и костистых рыб различен. От хрящевых рыб они отличаются и строением жабр. У них исчезают межжаберные перегородки. Вместо пяти пар жаберных щелей остается, как правило, лишь одна. Жаберные щели прикрываются, костными жаберными крышками, отсутствующими у хрящевых. В связи с этим появляется более совершенный способ дыхания, в котором принимают участие жаберные крышки. Когда жаберная крышка поднимается, вода из ротоглоточной полости всасывается в боковую жаберную полость. При опускании же крышки вода из боковой жаберной полости выталкивается наружу через наружные жаберные щели. Отличия в кровеносной системе в том, что в сердце отсутствует артериальный конус. Во взрослом состоянии у костных рыб функционируют туловищные почки. Центральная нервная система в целом не отличается от таковой хрящевых рыб, но передний мозг развит менее. В крыше его отсутствует серое вещество, которое сосредоточено на дне желудочков, в полосатых телах. По степени развития органов чувств костистые рыбы не отличаются от хрящевых. Размножение. Семенники и яичники – парные. У самок половых протоков нет, и яичник открывается наружу особым отверстием. У самцов половыми протоками служат каналы, представляющие новообразование, свойственное только костным рыбам. Клоака отсутствует. Оплодотворение наружное. Забота о потомстве выражается в огромном числе откладываемых яиц. Многие яйца гибнут, но остается достаточное их количество для продолжения вида.

Экологические группы птиц.

Птицы лугов и полей гнездятся и кормятся на земле. Они объединяют представителей многих отрядов: жаворонков, трясогузок (отряды воробьиные), чибисов (отряд кулики), журавлей (отряд журавлеобразные), куропаток и перепелов (отряд куриные), коростелей (отряд пастушковые).

Птицы болот и побережий добывают корм с поверхности земли, со дна или влажного грунта, в связи с чем у некоторых из них голенастые ноги и тонкие без перепонок пальцы (цапли и аисты - отряд аистообразные), у других имеются перепонки на ногах (лебеди, гуси, казарки, утки, чирки, нырки - отряд гусеобразные. Жизнь многих птиц тесно связана с водоемами, в которых они добывают корм. Водоплавающие птицы, как показывает само название, способны плавать, а многие из них еще и ныряют. В связи с приспособлением к плаванию и нырянию у водоплавающих птиц есть перепонки между пальцами ног, а сами ноги отставлены далеко назад. По земле большинство водоплавающих передвигаются медленно и неуклюже. Оперение водоплавающих птиц предохраняется от намокания главным образом строением перьевого покрова. Плотное переплетение перьевых и пуховых бородок образует густой слой с водоотталкивающей наружной поверхностью. Кроме того, водонепроницаемости способствуют бесчисленные пузырьки воздуха, заключенные в тончайших полостях слоев оперения. Смазывание перьев выделениями копчиковой железы тоже имеет значение для защиты от воды: оно сохраняет естественную структуру, форму и эластичность перьев, образующих водонепроницаемый слой. Отряд аистообразные. Белый аист - крупная птица с большими черными крыльями и длинными, красного цвета ногами. Обитают аисты среди открытых пространств с редко расположенными группами деревьев, в местах, где имеются низменные обширные луга, болота, водоемы. Благодаря длинным ногам аист может заходить далеко в воду. С помощью длинных пальцев с небольшой перепонкой между их основаниями аист уверенно шагает по топким местам

Птицы пустынь и степей - обитатели обширных открытых пространств с разреженной растительностью. Здесь трудно найти укрытие, и потому многие птицы, живущие в степях и пустынях, имеют длинные ноги и шею. Это позволяет им далеко осматривать местность и заблаговременно видеть приближение хищников. Свой корм птицы степей и пустынь находят на земле, среди растительности. Им приходится много ходить в поисках пищи, и потому ноги этих птиц обычно хорошо развиты. Некоторые виды спасаются не улетая, а убегая от опасности. В этих экологических условиях выделяют 2 группы:

Бегущие птицы: страусовые, дрофа, стрепет. Живут они стаями: перемещаются с помощью ног (страусы не летают вообще). Гнездятся и кормятся на земле и имеют промысловые значение;

Быстролетающие птицы - саджа, рябки (отр. рябки). К ним же относятся обитающий в степях орел (отр. дневные хищники), уничтожающий мышевидных грызунов. Вследствие пере промысла и распашки земель численность их сильно сократилась. Дрофа, стрепет, белый журавль (стерх), журавль-красавка занесены в Красную книгу России. Отряд журавли. В апреле высоко в небе под громкое курлыканье летят. Выстроившись в треугольники, журавли. Они возвращаются из Африки и Южной Азии к местам гнездований. Большинство журавлей обитаете на заболоченных участках, но журавль-красавка гнездится в степной зоне европейской и азиатской частей нашей страны. Сразу после прилета начинаются брачные игры журавлей. Они собираются в большой круг, в центре которого под громкие трубные звуки «пляшет» несколько пар. Через некоторое время «танцоры» встают в круг «зрителей», уступая место другим птицам.. Отряд дрофы. Дрофа - одна из самых крупных и редких птиц. Обитающих в пределах нашей страны. Масса ее достигает 16 кг. Дрофы селятся в степях. Благодаря хорошему зрению они уже издали замечают опасность и улетают либо убегают на своих мощных ногах. Иногда дрофа затаивается среди выгоревшей на солнце травы и тогда становится совершенно незаметной благодаря покровительственной окраске оперения. Дрофы - всеядные птицы: они поедают листья, семена и побеги растений, а также жуков, саранчу, ящериц, мелких мышевидных грызунов. Птенцы питаются преимущественно насекомыми. В случае опасности самка притворяется раненой и отвлекает внимание врага от птенцов, отбегая в сторону и волоча крылья. Птенцы при этом затаиваются на земле.

Птицы леса - самая многочисленная группа. У ее представителей существуют различные формы связи с лесной средой. Различают 3 группы:

Древесные птицы, лазающие по деревьям. Кормятся и устраивают гнезда на деревьях, имеют короткие, но сильные ноги, долотообразный тонкий и длинный или загнутый вовнутрь клюв (попугаи). По характеру питания могут быть и зерноядные и насекомоядные: дятлы (отр. дятлы), чечетка, чиж, щегол, ползни, клесты, дубоносы (отр. воробьиные);

Группа лесных птиц. Гнездятся на деревьях или в зарослях кустарников, а добычу ловят в воздухе: пустельга, ястреб, кобчики (отр. дневные хищники), обыкновенная кукушка (отр. кукушки), поедающая вредных мохнатых гусениц, обыкновенный козодой (отр. козодои), сыч, неясыть, сипуха (отр. совы);

Группа лесных птиц, гнездящихся только на земле. Корм добывают и на земле и на деревьях. Эти многочисленные представители отряда куриных (фазан, тетерев, глухарь, рябчики и др.) составляют предмет промысла.

Экономическое значение земноводных и рептилий.

Земноводные, питаясь беспозвоночными и обитая в самых разнообразных местах, приносят большую пользу садам, огородам, полям, лесам и сенокосам, истребляя вредителей.

Особого внимания заслуживает то, что сухопутные виды земноводных охотятся ночью, когда подавляющее большинство насекомоядных птиц спит. Преимущество лягушек и особенно жаб перед птицами заключается еще в том, что они не нуждаются в особых мероприятиях для своего привлечения и, будучи выпущены в известные участки, остаются жить в них.

Определенное значение имеют земноводные как кормовая база некоторых пушных зверей. Так, у черного хоря и норки около одной трети кормов составляют лягушки. Успех акклиматизации енотовидной собаки связан с численностью лягушек, составляющих более половины в кормовом рационе этого вида. Многие полезные птицы, такие, как утки, журавли, аисты, кормятся лягушками и головастиками. Ряд промысловых рыб, как-то: сом, щука, окунь - в зимний период существуют в основном за счет лягушек. Лягушки, кормясь летом наземными беспозвоночными, собираясь на зимовку в водоемах, оказываются там промежуточным звеном, которое расширяет кормность водоемов для рыб за счет наземных форм.

Земноводные могут иметь и отрицательное значение. По-видимому, отрицательная роль земноводных состоит в том, что некоторые виды оказываются природными хранителями таких опасных инфекций, как туляремия.

Следует помнить, что лягушки, тритоны и аксолотли широко используются в качестве лабораторных животных. Лаборатории крупных учебных и научных учреждений расходуют в год десятки тысяч лягушек. Без лягушек немыслима работа биологических и медицинских институтов.

Наконец, лягушки имеют некоторое значение как пищевой продукт. Лягушачьи лапки высоко ценятся в большинстве стран как изысканное блюдо. Европа и Сев. Америка добывают сотни миллионов лягушек ежегодно.

Экологические группы земноводных.

Земноводным дана специфическая экологическая «ниша» - они являются важным звеном в цепях питания влажных районов суши и водных биоценозов. Совместно с птицами амфибии принимают активное участие в поддержании природного экологического равновесия.

Иногда живые существа относят к различным группам, оценивая степень их «полезности» для среды обитания. На самом деле в природе нет ни «полезных», ни «вредных» видов. Для любого вида предназначена своя экологическая ниша, положение в цепях питания, место в круговороте веществ и пр. Каждая особь является носителем уникальной генетической информации, характерной для ее вида. Существует тесная взаимосвязь видов животных. При этом каждый из них наделен собственной полезностью для биоценоза, может не всегда понимаемой нами. Хотя представители некоторых видов и могут представлять определенную опасность для различных членов сообщества – растений, животных, человека. Особенно это проявляется при нарушении экологического равновесия (например, при «взрывном» массовом размножении насекомых или возбудителей болезней). В тех естественных биоценозах, куда входят различные виды амфибий, тоже не существует абсолютно полезных или вредных насекомых, птиц, земноводных, растений и т.п. Все представляет собой взаимосвязанное системное целое. При этом амфибии выполняют роль защитников растительного мира. Ведь необходимые им пищевые объекты в основном опасны для жизни многих растений, особенно при неконтролируемом размножении. В то же время земноводные практически не потребляют основных опылителей растений. Здесь проявляется «мудрая взаимосвязь интересов» представителей флоры и фауны. Взаимоувязаны и экологические ниши амфибий и птиц, составляющих единые биоценозы.

Регуляторы экологического равновесия

У птиц достаточно широкий ассортимент пищевых объектов, но именно амфибии слывут универсальными защитниками растений. Важную роль регуляторов экологического равновесия земноводным позволяет выполнять их всеядность и неприхотливость. Например, в рационе российских северных лягушек и жаб есть саранчовые, долгоносики, клопы, короеды, жуки-листоеды и другие жуки, включая опаснейшего вредителя – колорадского. Амфибии истребляют в больших количествах гусениц совок, пядениц, а также слизней. Огромное значение имеет и неприхотливость амфибий в пищевом отношении. Они в гораздо большем количестве, чем птицы, способны поедать насекомых с неприятным запахом и вкусом, мохнатых гусениц, беспозвоночных с яркой отпугивающей окраской. Дело в том, что организм земноводных обеспечен прекрасными защитными механизмами против ядовитых существ. Поэтому в их врожденной программе жизнедеятельности в большинстве случаев не заложен рефлекс на яркую окраску добычи, пугающую других животных.

Кроме того, амфибии имеют важную охотничью особенность, которая позволяет им с птицами дополнять друг друга в этой совместной деятельности. Ведь пернатые, питающиеся насекомыми, охотятся преимущественно в светлую пору суток и уничтожают вредителей, активных в этот период. А многие земноводные способны сдерживать чрезмерное размножение представителей многих видов насекомых и моллюсков, трудясь в сумерках и ночью, когда птицы спят. Например, взрослая жаба может съесть за одну ночь до 100 насекомых, их личинок и слизней.

Преимущество холоднокровных амфибий

Особо важна деятельность земноводных различных видов по сдерживанию (совместно с птицами) чрезмерного размножения беспозвоночных губителей растительности в трудные периоды похолоданий и бескормицы. Ведь птицы, будучи теплокровными животными, не могут долго голодать. Пернатым нужно постоянно поддерживать температуру своего тела на уровне 39-410С, а для этого они должны сжигать в своих «топках» достаточно пищи. При похолодании расход энергии птичьим организмом резко возрастает. Чтобы согреться, птицам требуется усилить питание, но как раз в это время насекомые прячутся и становятся недосягаемыми. Поэтому птицы либо гибнут от истощения, либо стараются улететь в районы с лучшими погодными условиями. Особенно серьезный ущерб даже кратковременные периоды похолодания и бескормицы наносят птенцам. Однако птицам дана удивительная способность – с большой точностью делать длительные погодные прогнозы. В годы, когда ожидаются неблагоприятные жизненные условия, в том числе понижение количества пищевых объектов, птицы откладывают яиц меньше, чем обычно. В результате, когда наступает потепление и активное размножение насекомых, пернатых защитников растений становится явно недостаточно. Вот здесь-то и проявляются все преимущества жизнедеятельности холоднокровных земноводных. Легко пережив временное похолодание и отсутствие пищи, они берут реванш при благоприятных условиях. Амфибии начинают интенсивно питаться, сдерживая при этом чрезмерное размножение вредителей растений.

В пищевом рационе животных

Земноводные – не только потребители пищи, но и сами являются объектом питания. И таким образом земноводные включены в общий биологический круговорот. Среди земноводных пищевыми объектами различных животных являются в основном головастики и взрослые лягушки. Головастиков едят главным образом рыбы. Подросшими же лягушками в основном питаются птицы, змеи, звери и крупные рыбы. Ведь эти земноводные не прячутся в укрытия в дневные часы. Они полностью обустроены для активной охоты на насекомых именно в это время. Кроме того, лягушки не обеспечены кожными выделениями с такими защитными свойствами, как едкая слизь у жаб, жерлянок, саламандр и др. Лягушек потребляет огромное число животных. В первую очередь это многие крупные хищные рыбы: сомы, судаки, щуки. Для них лягушки и головастики - вполне доступный массовый корм. Наиболее часто добычей рыб становится травяная лягушка, которая, в противоположность зеленой лягушке, лишена поведенческого механизма закапывания в ил на зимовку. Поэтому она оказывается тем пищевым звеном, которое расширяет рацион рыб за счет наземных пищевых объектов. Лягушками питаются и многие птицы, в том числе аисты, цапли, вороны, сороки, грачи, луни чайки, крачки, поганки. Для некоторых из них лягушки составляют большую долю их питания. Орнитологи подсчитали, что на лягушек охотятся по меньшей мере 90 видов птиц, 21 вид – на чесночниц и 18 – на жаб. В значительной степени за счет лягушек обеспечено питание ужей. В небольших количествах лягушек употребляют ежи, норки, землеройки, лисы, выдры. Жаб едят еноты и енотовидные собаки, барсуки, хори. В годы, когда основной корм этих животных малочислен, роль амфибий как объектов питания возрастает. Питаясь разнообразнейшими беспозвоночными, земноводные накапливают в своем теле органические вещества, которые далее могут быть использованы более крупными позвоночными животными. Таким образом, предназначение амфибий состоит еще и в том, чтобы за счет своей жизни поддерживать в неблагоприятные периоды жизнь других животных.

Численность большинства видов лягушек во всех предназначенных для них местах обитания находится в определенном равновесии (несмотря на участие в пищевом рационе различных животных). Она обусловлена в основном огромной плодовитостью лягушек, что быстро восстанавливает понесенные потери. Кроме того, амфибии отличаются относительным долголетием особей. В той части земноводных, которой было суждено избежать опасностей и выжить, могут существовать бок о бок несколько поколений, дающих регулярно потомство таких же плодовитых амфибий.

Человек и земноводные

Земноводные – исключительно важные для человека животные. Во-первых, питаясь мелкой живностью, амфибии, особенно лягушки и жабы, сдерживают массовое размножение сельскохозяйственных вредителей. Благодаря этому они вместе с насекомоядными птицами зачислены в категорию защитников урожая, друзей садоводов и огородников. Во-вторых, земноводные уничтожают насекомых – носителей болезней человека, например, малярийных комаров. В-третьих, амфибии активно используются для экспериментов многими поколениями медиков, биологов и ученых смежных специальностей. Они помогли сделать массу важных научных открытий в биологии и в других науках, в том числе в бионике. Кроме того, земноводные – удивительно трогательные, нежные и зачастую очень красивые создания. Они восхищают феноменальными возможностями своего организма, изящными движениями и сложнейшим поведением. Земноводные, как и все живые существа, требуют к себе гуманного отношения человека и его защиты. Рассмотрим эти вопросы более подробно.

«Коэффициент полезности» для человека

Обитая в самых разнообразных местах и питаясь опасными для жизни растений насекомыми и другими беспозвоночными, земноводные приносят огромную пользу садам, огородам, полям, лесам и лугам (сенокосам), а значит, человеку. Среди вредителей, которые при неконтролируемом размножении способны уничтожить практически весь урожай, первое место занимают насекомые. А ими питается подавляющее большинство лягушек, жаб, квакш и саламандр. Кроме того, эти земноводные истребляют несметное количество слизняков.

Ученые, изучавшие питание наших отечественных земноводных, когда-то предложили достаточно простую формулу для вычисления показателя полезности для человека того или иного вида:

V=t, где n – число съеденных вредных для человека животных, u – число полезных, t – общее количество съеденных животных (вредных, полезных и нейтральных, найденных в желудке) и v – коэффициент полезности для человека.

Для общей ориентировки в этом вопросе формула дает вполне удовлетворительные результаты. «Коэффициенты полезности», вычисленные по этой формуле в процентах, для земноводных некоторых видов получились следующие:

обыкновенный тритон - 98 озерная лягушка – 50

квакша - 66 жерлянка – 49

остромордая лягушка - 46 гребенчатый тритон - 11

травяная лягушка - 59 малоазиатская лягушка- 27

чесночница - 57 прудовая лягушка – 18

Следует иметь в виду, что рассчитанная по этой формуле полезная деятельность земноводных для человека является чисто утилитарной. Она имеет колебания в разное время и в различных местах их обитания. И конечно, эта формула не отражает важность земноводных для экосистем, биоразнообразия и т.д.

Изучение пищевого ассортимента земноводных показало, что они употребляют преимущественно вредных для растений насекомых. В связи с тем, что в очагах массового размножения их больше, чем прочих насекомых, в желудках амфибий они составляют 80–85 % от всей съеденной пищи. Причем на земле за насекомыми охотятся в основном саламандры и лягушки. А тропические квакши и древесные саламандры отлавливают свою добычу на ветвях деревьев и кустарников. Хватать на лету насекомых помогает им точно бьющий в цель липкий язык. Тропическим же веслоногим лягушкам охотиться помогают устройства «планериста». В отличие от многих птиц земноводные способны, поедать «несъедобных» насекомых-вредителей с неприятным запахом, вкусом и яркой покровительственной окраской. Некоторые амфибии умеют добывать насекомых и их личинок, находящихся в земле. Поэтому растения – от корней до кроны – полностью могут находиться под защитой амфибий. За ними признана самостоятельная и довольно значимая роль в истреблении насекомых, вредных для сельского хозяйства.

Жабы имеют одну важную особенность - они наиболее активные потребители слизней, этих ночных вредителей растений и практически всеядных животных. Слизни губят урожай ржи и пшеницы, гороха и моркови, капусты и картофеля, табака. Легче перечислить те культуры, которые они не едят. Причем делают это вредители с ранней весны до поздней осени, на открытом грунте или проникая в парники и теплицы. Особенно они наносят вред в пору созревания урожая, когда нельзя производить химическую обработку растений. Здесь жабы и проявляют свои полезные для человека способности. В сумерках, выбирая путь поукромнее, делая небольшие перебежки, жабы выходят на охоту. Польза людям их ночных походов огромна. В США приблизительно оценили экономию средств, которую ночь за ночью приносят жабы фермерскому и лесному хозяйству. Оказалось, что это – миллиарды долларов в год! А ежегодно от каждой жабы прибыль составляет 20 – 30 долларов. Полезность жаб была высоко оценена и в Европе. Недаром в Х1Х веке, например, в Париже существовал специальный рынок, где садовники и крестьяне сотнями покупали жаб, чтобы выпустить их на огороды, поля и в сады. Тем самым они сберегали огромную долю своего урожая.

После завершения метаморфоза молодь, например, зеленых жаб выходит из воды и активно включается в охоту. Она вносит свой немалый вклад в дело уничтожения сельскохозяйственных вредителей. Конечно, юные жабки в основном потребляют мелкую живность, на которую взрослые амфибии не обращают внимание. Но маленькая гусеница успевает съесть массу зелени, прежде чем вырастит до такого размера, когда она станет «интересной» как пищевой объект взрослых животных. Таким образом, молодь амфибий входит в экологическую нишу наряду со старшими, предотвращая огромный урон, который наносят мелкие вредители растений.

Большую пользу человеку приносят те земноводные, которые употребляют в пищу переносчиков заболеваний. В уничтожении личинок комаров особая роль принадлежит тритонам. Предназначение тритонов для регулирования размножения именно комаров связано с тем, что среда обитания этих амфибий, а главное их хищных личинок – это чаще всего небольшие и стоячие теплые водоемы. А они являются и местами размножения комаров. Особое значение приобретает такое пищевое «пристрастие» тритонов в местах массового размножения малярийных комаров, несущих людям опасную болезнь.

«Мученики науки»

И первые наблюдения школьников в кабинете биологии, и крупнейшие исследования биологов, медиков и других ученых очень часто связаны с использованием лягушек. Большинство приборов экспериментальной биологии и медицины рассчитано на этих «мучеников науки». Кроме того, именно лягушка более 200 лет назад дала начало развитию одной из важнейших отраслей знания – учению об электричестве. Интерес представила лягушка и для бионики. Цель этих исследований – использовать биологические знания о совершенных и уникальных «устройствах» и «приборах» живых организмов для решения инженерных задач и развития техники. К примеру, обыкновенная лягушка наделена интереснейшей особенностью. Она практически видит только движущиеся предметы, что помогает амфибии мгновенно реагировать и схватывать добычу. При этом ее глаз отсеивает информацию о неподвижных предметах и настраивается только на подвижную мишень. Изучение этих особенностей глаза лягушки позволило создать прибор ретинатрон. Он не реагирует на неподвижные объекты и обеспечивает наблюдение за движущимися предметами, например, самолетом.

В знак признания той неоценимой пользы, которую принесли скромные земноводные развитию мировой науки, им даже сооружаются памятники. Один из самых известных установлен перед зданием Пастеровского института в Париже. На деньги, собранные студентами-медиками, создан памятник в Токио.

Человек наносит урон племени земноводных

Племени земноводных не могут серьезно угрожать их традиционные враги. Экологическое равновесие, заложенное в природе, не нарушается естественным путем. В то же время некоторые виды земноводных находятся на грани вымирания, что связано главным образом с антропогенным фактором – бурно развернувшейся хозяйственной деятельностью человека, а также с последствиями неразумного отдыха и туризма. Особенно серьезно наблюдаемое в последнее время снижение популяций полезнейших для нас бесхвостых амфибий – лягушек и жаб. А ведь предназначение этих вечных тружеников – поддержание равновесия в природе. Поэтому все нарастающие темпы технического прогресса, прямое и косвенное воздейс

Экономическое значение и охрана птиц

Экономические значение охоты на птиц

Что касается исключительно богатого запасами как боровой, так и водоплавающей птицы обширного и обжитого лесостепного Зауралья, то здесь, если сколько-нибудь и удовлетворительно используется, то только "боровая" птица; запасы же водоплавающих птиц используются в ничтожной степени; между тем правильная эксплоатация их могла бы давать ежегодно дополнительно не один миллион штук этих птиц. В развитии добычи птиц может и должно сыграть большую роль применение самоловов, что вполне допустимо в плановых условиях при государственном и общественном контроле. Следует однако подчеркнуть, что одновременно с развитием добычи охотничьих птиц нельзя забывать и вопросы охраны птиц, полезных в других отраслях народного хозяйства. Как отмечалось выше, огромное большинство мелких и даже хищных птиц истребляют разных вредителей сельского хозяйства, чем приносят большую пользу; между тем в части охраны и улучшения условий обитания этих птиц сделано пока еще очень мало. В этом отношении Урал, по размаху массовой работы (в виде общей пропаганды, устройства "дня птиц" и т. п.), сильно отстал от центральных районов Советского Союза. Одновременно с охраной полезных птиц необходимо развернуть борьбу с вредными хищными птицами. Число действительно вредных хищников, в сущности, в каждом районе у нас невелико (большинство хищных птиц и сов относится к числу вредителей ошибочно). Надо научить массового охотника отличать вредных птиц от полезных, чтобы он мог истреблять только действительно вредных, чем будет оказана огромная польза в сельском, охотничьем и лесном хозяйстве.

Международная охрана птиц - совокупность принципов и норм международного права, направленных на предотвращение истребления всех видов полезных птиц в диком состоянии, а тж. поддержание и восстановление их редких популяций. М.о.п. регулируется многосторонними и двусторонними документами, в т.ч. общими договорами по защите дикой фауны и флоры в естественной среде их обитания. Международная конвенция по охране птиц 1950 г впервые закрепила принципы защиты от истребления всех видов птиц в диком состоянии, за исключением видов вредителей, которые могут быть лишены такой охраны. Регулирование защиты птиц от истребления осуществляется по конвенции на основании ограничительных и запретительных норм, а основным методом охраны признается организация заповедников. Принятые впоследствии при участии Советского Союза Конвенция о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение главным образом в качестве местообитаний водоплавающих птиц (1971 г.) и Конвенция о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (1973 г.), а тж. Конвенция об охране мигрирующих видов диких животных (1979 г) и группа региональных договоров существенно расширили эту сферу международно-правового регулирования

Экологические группы млекопитающих

Млекопитающие приспособились к жизни в наземно-воздушной, почвенной и водной средах жизни, есть летающие звери. В различных природно-климатических зонах млекопитающие населяют леса, луга, степи, пустыни, горы. Обитают по берегам водоемов, в реках, озерах, морях и океанах. По образу жизни млекопитающих объединяют в несколько экологических групп. Звери одной экологической группы обладают характерными особенностями строения, жизнедеятельности, поведения. Типично наземные млекопитающие населяют леса и открытые пространства. У них пропорционально сложенное сильное тело, хорошо развитые высокие конечности, мускулистая шея. Передвигаются они ходьбой, бегом и прыганьем. Наиболее ярко признаки группы проявляются у быстро бегающих зверей. Среди наземных зверей много растительноядных видов - это олени, лошади, антилопы, козлы, бараны и др. Особые приспособления имеют млекопитающие, которые кормятся ветками и листьями деревьев. Так, у жирафа хорошо развита шея. Это позволяет ему срывать листья, недоступные для других наземных животных, хорошо видеть и вовремя обнаруживать врагов. У слонов мощное компактное тело, массивная голова и короткая шея компенсируются длинным подвижным хоботом. Хищные звери, которые подстерегают добычу, например лев, тигр, рысь, имеют не такие длинные ноги, как у бегающих. Сравнительно длинные ноги у хищников, преследующих добычу, например у волка и гепарда. Прыгающие млекопитающие - заяц, тушканчик, кенгуру обладают длинными сильными задними ногами и укороченными, более слабыми передними. У кенгуру слабые передние ноги потеряли свое значение опоры при приземлении после прыжка. Зато развит длинный хвост, на который при медленном движении животное опирается, а при больших прыжках он играет роль балансира и руля. Наземно-древесные млекопитающие живут в лесах и связаны с дре-весно-кустарниковой растительностью. Они устраивают гнезда на деревьях, а кормятся как на земле, так и на деревьях. У этих зверей вытянутое, сильное и гибкое тело, укороченные конечности, вооруженные острыми когтями.

К этой группе относятся лесная куница, соболь, белка, бурундук. У многих мелких наземно-древесных видов хорошо развит хвост с длинными остистыми волосками, что способствует планирующим прыжкам. У летяги по бокам тела имеется кожистая складка, улучшающая планирующие возможности. Почвенные млекопитающие приспособлены к роющему образу жизни. Многие виды почти все время проводят под землей, редко появляясь на поверхности. Тело землероев короткое, вальковатое, шейный отдел незаметен, хвост редуцирован. Мех короткий, густой, без остевых волос, ноги короткие с сильной мускулатурой и большими когтями. Ушные раковины редуцированы. Зрение плохо развито, а у некоторых подземных зверьков (например, у слепыша) глаза скрыты под кожей. Хорошо развиты у землероев обоняние и осязание. Крот роет землю сильными, вывернутыми наружу лопатообразными передними конечностями и выталкивает землю на поверхность головой. Слепыш роет землю крупными, выдающимися вперед резцами. Летающие млекопитающие в полной мере освоили воздушную среду - приспособились к полету. К этой группе относятся представители отряда Рукокрылые. Передние конечности у них превращены в подвижные крылья. Летательная перепонка натянута между сильно вытянутыми костями кисти передней конечности, туловищем, задней конечностью и даже хвостом.

У быстро летающих зверьков, например у рыжей вечерницы, крылья длинные и узкие; у медленно летающих ушанов - широкие и тупые. В связи с полетом у рукокрылых хорошо развиты грудные мышцы, которые, как и у птиц, прикрепляются к килю грудины и костям крыльев. Летучие мыши добывают насекомых в воздухе. Некоторые из них, как птицы, совершают сезонные миграции: на зимовку улетают в теплые районы. У всех рукокрылых хорошо развиты органы слуха с большими ушными раковинами, обеспечивающие эхолокацию. Водные и околоводные млекопитающие - китообразные и ластоногие - типичные водные звери. Киты полностью утратили связь с сушей. У них обтекаемое рыбообразное тело, голова сливается с туловищем: шейный отдел отсутствует.

Органом движения служит хвостовой плавник. Передние конечности, видоизмененные в ласты, выполняют роль рулей. Задние конечности редуцированы. Исчезли ушные раковины, закрыт наружный слуховой проход, носовые отверстия закрываются клапанами, отсутствует шерстный покров. Хорошо развит подкожный жир, обеспечивающий теплоизоляцию. В связи с питанием планктонными организмами у усатых китов исчезли зубы и развился особый цедильный аппарат, состоящий из многочисленных роговых пластин, так называемого китового уса. Большую часть жизни проводят в воде ластоногие. Однако они не утратили связи с сушей: выходят на сушу, на лежбища, в период размножения. У ластоногих две пары ластов, принимающих участие в движении в воде. Шерстный покров редуцирован, хотя детеныши рождаются покрытыми густым мехом. Термоизолирующую роль выполняет толстый слой подкожного жира.

Млекопитающие, ведущие полуводный образ жизни, принадлежат к различным систематическим группам, используют разную пищу. Однако они имеют общие черты в связи с полуводным образом жизни: конечности снабжены плавательными перепонками, хвост в воде выполняет функцию руля, шерстный покров хорошо развит, имеется густой теплый подшерсток. За шерстью зверьки, ведущие полуводный образ жизни, тщательно ухаживают: разбирают, расчесывают, смазывают жирным секретом кожных желез. К млекопитающим, ведущим полуводный образ жизни, относятся утконос, выхухоль, бобр, выдра, ондатра и др. В воде они прекрасно плавают и ныряют, свободно перемещаются по суше, хотя в скорости заметно уступают типичным наземным зверям. Среди наземных, почвенных, водных, полуводных и летающих зверей есть представители разных отрядов и семейств. Они обладают сходными адаптивными (приспособительными) чертами к сходным условиям обитания, составляют отдельные экологические группы.



Насекомые с неполным превращением

У таракана, как и у представителей некоторых других групп насекомых (поденки, стрекозы, богомолы, веснянки, прямокрылые, уховертки, вши, равнокрылые), развитие происходит с неполным превращением. Это означает, что из яиц появляются личинки - маленькие насекомые, внешне очень похожие на родителей. Они отличаются от взрослых насекомых меньшей величиной, отсутствием крыльев и неразвитостью половой системы. Личинки несколько раз линяют, растут с каждой линькой и все больше и больше становятся похожими на взрослых насекомых. Со временем они становятся половозрелыми, и у них полностью формируются крылья. После этого насекомые больше не растут.

Таким образом, насекомое с неполным превращением проходит в своем развитии три стадии: яйцо >> личинка >> взрослое насекомое (рис. 100).

Рис. 100. Схема развития насекомого с неполным превращением: 1 - кубышка с яйцами; 2,3,4 - разные стадии развития личинок; 5 - взрослое насекомое

Стрекозы. Это хорошо известные насекомые с длинным стройным телом и двумя парами сильных прозрачных крыльев (рис. 101, 1). Стрекозы (особенно крупные) отличаются очень быстрым и маневренным полетом. Они - хищники, ловящие насекомых (мух, комаров, мелких бабочек) на лету. У стрекоз большие сложные глаза, обеспечивающие почти круговой обзор, и длинные ноги, усаженные жесткими волосками. Личинки стрекоз малоподвижны, живут в прудах, озерах, канавах с водой, медленно текущих реках. Они тоже хищники и хватают проплывающих мимо рачков, личинок других насекомых, головастиков и мальков рыб при помощи способной выбрасываться вперед нижней губы, которая называется маской.

Рис. 101. Представители отрядов насекомых с неполным превращением: 1 - стрекоза; 2 - клоп: 3 - кузнечик; 4 - богомол; 5 - веснянка; 6 - цикада

Прямокрылые. К этой группе относятся саранча, кузнечики (рис. 101,3), сверчки и медведки. У них две пары крыльев (передние более плотные, чем задние), у многих задние конечности прыгательные, ротовой аппарат грызущий. Многие из прямокрылых прыгают в высоту до 80 см, а если они при этом помогают себе крыльями, то расстояние, преодолеваемое ими за один прыжок, достигает 10 м. Некоторые виды саранчи хорошо летают. Саранча питается растениями, среди кузнечиков есть как растительноядные виды, так и хищники, сверчки - всеядные.

Равнокрылые. К равнокрылым принадлежат цикады (рис. 101, б) и тли. Ротовой аппарат у них колюще-сосущего типа, а крылья обычно складываются крышей («домиком»). Питаются равнокрылые соком растений. Цикады - крупные (длиной до 7 см) дневные насекомые и известны тем, что способны издавать очень громкие звуки при помощи особых органов, расположенных снизу у основания брюшка. Тли - мелкие насекомые длиной 0,5-6 мм. Среди них есть как крылатые, так и бескрылые формы. Многие вредят культурным растениям.

Клопы, или Полужесткокрылые. Представителей этой группы называют так потому, что их передние крылья (надкрылья) спереди плотные, а сзади мягкие (рис. 101, 2). Вторая пара крыльев лежит под первой. Именно при помощи второй пары крыльев клопы могут летать. У некоторых, например у постельного клопа, крылья отсутствуют. Ротовой аппарат у клопов колюще-сосущий. Среди клопов есть виды, питающиеся соками растений, есть хищники и кровососы (постельный клоп).

Насекомые с полным превращением

У насекомых с полным превращением личинки совсем непохожи на взрослых особей. Таковы личинки бабочек, жуков, мух, ос, муравьев. У этих личинок отсутствуют сложные глаза, имеются только простые глазки, или органы зрения совсем отсутствуют; тело чаще всего червеобразное (гусеницы бабочек). Нередко отсутствуют усики, нет крыльев. Личинки насекомых с полным превращением несколько раз линяют, растут. Достигнув предельных размеров, личинка превращается в куколку - это еще одна стадия развития, обычно неподвижная, промежуточная между личинкой и взрослым насекомым.

Таким образом, насекомые с полным превращением проходят в своем развитии четыре стадии: яйцо >> личинка >> куколка >> взрослое насекомое (рис. 102).

Рис. 102. Стадии развития насекомого с полным превращением (майского жука): 1 - яйцо: 2 - личинка; 3 - куколка; 4 - взрослое насекомое

У насекомых с полным превращением личинки часто обитают совсем в других местах и питаются иной пищей, чем взрослые животные. Так, гусеницы (личинки бабочек) питаются зелеными частями растений, ротовой аппарат у них грызущий. Взрослые бабочки питаются нектаром цветков, и ротовой аппарат у них сосущий. Мошки сосут кровь млекопитающих, а их личинки живут в проточной воде рек и улавливают сносимые течением мелкие органические частички. Различие в местах обитания и в питании взрослых насекомых и их личинок исключает конкуренцию между разными стадиями одних и тех же видов. Большинству видов насекомых свойственно развитие с полным превращением.

Бабочки, или Чешуекрылые. Бабочек (рис. 103, А) назвают чешуекрылыми потому, что на крыльях у них находятся мелкие хитиновые чешуйки. Они ярко окрашены и сильно преломляют падающий свет, создавая причудливую игру цветов.

Рис. 103. Представители отрядов насекомых с полным превращением: А - бабочки: 1 - репейница; 2 - бражник; 3 - медведица; Б - жуки: 4 - плавунец; 5 - усач; 6 - хрущ; В - двукрылые: 7 - комнатная муха; 8 - зеленая падальная муха; 9 - кровососущий комар; 10 - долгоножка; Г - перепончатокрылые: 11 - оса; 12 - пилильщик; 13 - наездник

Окраска крыльев бабочек помогает им узнавать друг друга, маскирует в траве и на коре деревьев или предупреждает врагов, что бабочка несъедобна. Бабочки так многообразны и красивы, что доставляет удовольствие рассматривать их в музеях и в специальных цветных атласах.

Ротовой аппарат у бабочек сосущий - это свернутый в спираль хоботок. Питаются бабочки нектаром цветков. При окукливании гусеницы некоторых бабочек выделяют шелковые нити. Тутового и дубового шелкопрядов люди разводят для получения шелковых тканей.

Жуки, или Жесткокрылые (рис. 103, Б). У представителей этой группы плотные жесткие надкрылья, прикрывающие вторую пару кожистых крыльев, при помощи которых они летают. Ротовой аппарат грызущий. Среди жуков много растительноядных, есть хищники и падалееды. Жуки живут в наземно-воздушной среде (на растениях, поверхности земли, в почве) и в воде. Личинки жуков бывают и очень подвижными хищниками, живущими открыто, и малоподвижными, похожими на червей, живущими в укрытиях и питающимися растениями, грибами, иногда разлагающимися остатками организмов.

Двукрылые (рис. 103, В). Эти насекомые имеют только одну пару крыльев. Вторая пара сильно редуцирована и служит для стабилизации полета. К этой группе относятся комары и мухи. Они обладают колюще-сосущим или лижущим ротовым аппаратом. Некоторые двукрылые питаются пыльцой и нектаром цветков (мухи-сирфиды), есть хищники (ктыри) и кровососы (комары, мокрецы, мошки, слепни). Их личинки обитают в разлагающихся остатках выгребных ям, компостов (комнатные мухи), в воде (комары и мошки) или ведут бродячий образ жизни и охотятся на мелких насекомых.

Перепончатокрылые (рис. 103, Г). Группа включает таких хорошо известных насекомых, как шмели, осы, пчелы, муравьи. У них имеется по две пары перепончатых крыльев (у некоторых крылья отсутствуют).

К этой же группе относятся пилильщики. Их называют так за то, что у самок имеется зазубренный яйцеклад, напоминающий пилу. Этим яйцекладом самки надсекают листья, стебли растений и откладывают туда яйца. Личинки пилильщиков похожи на гусениц бабочек.

К перепончатокрылым относятся и наездники. Их самки при помощи длинного яйцеклада прокалывают покровы гусениц и откладывают в них яйца. Вышедшие из яиц личинки поедают гусениц. Наездников используют в биологической борьбе с вредителями культурных растений.

Среди насекомых есть группы, развивающиеся с неполным превращением (вышедшая из яйца личинка похожа на взрослое насекомое) и с полным превращением (червеобразная личинка превращается в куколку, из которой и выходит взрослое насекомое).

Стрекозы, прямокрылые, равнокрылые, клопы (полужесткокрылые), бабочки (чешуекрылые), жуки (жесткокрылые), двукрылые, перепончатокрылые; неполное и полное превращение, гусеница.

Упражнения по пройденному материалу

1. Назовите известных вам насекомых с неполным превращением. Какую роль они играют в природе?
2. Назовите известных вам насекомых с полным превращением. Какую роль они играют в природе?
3. Расскажите, как развиваются насекомые с неполным превращением (на примере таракана или клопа); с полным превращением (на примере колорадского или майского жука).
4. Перечислите признаки основных групп насекомых.

НАСЕКОМЫЕ, РАЗВИВАЮЩИЕСЯ С ПОЛНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ. ОТРЯД ЧЕШУЕКРЫЛЫЕ (бабочки).

Насчитывает более 100000 видов. Его представители имеют две пары больших по сравнению с телом крыльев, покрытых хитиновыми чешуйками. Их окраска и порядок расположения определяют характер рисунка на поверхности крыльев. Жилки на крыльях располагаются продольно. Ротовой аппарат сосущий, преобразован в длинный хоботок и приспособлен для питания нектаром цветов. У не питающихся во взрослом состоянии бабочек (шелкопряд) он редуцирован. Яйца откладываются бабочками на ветвях, листьях растений, т.е. в местах, где есть корм для личинок. Личинки — гусеницы, имеют червеобразное тело, три пары ножек на груди, грызущий ротовой аппарат. Питаются листьями, плодами, корнями растений.

Личинки многих бабочек наносят значительный ущерб сельскому хозяйству, поедая надземные или подземные части растений. Личинки озимой совки поедают подземные части озимых злаков. Гусеницы капустной белянки поедают листья капусты и других крестоцветных. Личинки плодожорки, яблоневой моли наносят вред плодовым деревьям. Личинки моли повреждают изделия из шерсти, меха.

Если личинки чешуекрылых способны причинять значительный вред, то взрослые формы приносят большую пользу, осуществляя перекрестное опыление растений. Многие виды бабочек служат кормом для птиц. Есть среди них и одомашненные формы, например, тутовый шелкопряд. Этот вид бабочек был одомашнен китайцами более 3 тыс. лет назад и в природе не встречаются. Хотя шелкопряд имеет крылья, но в связи с одомашниванием утратили способность к полёту. Иммагинальные формы шелкопряда не питаются, поэтому ротовые органы их редуцированы.

Оплодотворённые самки откладывают яйца (грену) и погибают. Вышедшие из яиц гусеницы имеют белый цвет, роговидный придаток на конце брюшка. Питаются они листьями шелковичного дерева и после нескольких линек прядут из выделений шелковичных желез кокон, в котором и окукливаются. Куколок замаривают горячим паром, коконы высушивают и из их нитей получают натуральный шёлк. Шелковое волокно идёт на изготовление тканей для одежды, парашютов. Шелковые нити используют в медицине как шовный материал.

ОТРЯД ДВУКРЫЛЫЕ.

1. Перепончатых крыльев одна (передняя) пара. Задние крылья редуцированы и превратились в жужальца.

2. Ротовые органы колюще-сосущего или лижущего типа.

3. Развитие с полным превращением.

К этому отряду относятся мухи, комары, москиты, оводы, слепни, мошки.

КОМНАТНАЯ МУХА — ПЕРЕНОСЧИК ОПАСНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЧЕЛОВЕКА И МЕРЫ БОРЬБЫ С НЕЙ. Распространены повсеместно. Тело серое, покрыто густой сетью коротких хитиновых щетинок. На голове располагается пара крупных фасеточных глаз и усиков — органов обоняния. Ротовой аппарат лижущего типа, нижняя губа видоизменена в хоботок. На груди пара перепончатых крыльев. Вторая пара видоизменена в жужальца — органы равновесия. Ног 3 пары. На их лапках располагаются подушечки — органы вкуса. Питается жидкой пищей. Садясь на продукты питания, они отрыгивают на них пищеварительный сок, который растворяет и эмульгирует пищевые частицы. Затем полученная пищевая кашица насасывается в кишечник с помощью мускулистой глотки.

Размножение половое. Оплодотворённые самки мух откладывают яйца на пищевые отбросы, гниющие органические остатки, человеческие фекалии, навоз. При благоприятных условиях уже через сутки из яиц выходят личинки, окукливающиеся спустя 1-2 недели. Примерно через месяц после кладки яиц появляется новое поколение мух. Мухи являются механическими переносчиками возбудителей кишечных инфекций — брюшного тифа, дизентерии. На поверхности тела мухи может находится до 6 млн. микроорганизмов

МЕРЫ БОРЬБЫ С МУХАМИ. Учитывая важное значение мух в распространении возбудителей заболеваний человека необходимо проводить различные мероприятия, направленные на борьбу с ними. Они могут быть предупредительными и истребительными. К предупредительным мероприятиям относятся:уничтожение мест выплода мух, компостирование навоза, соблюдение правил эксплуатации неканализованных отхожих мест. Важное значение имеет недопущение контакта мух как с инфекционным материалом, так и пищевыми продуктами. Это достигается засечиванием окон, хранением пищи в закрытых ёмкостях, обеззараживанием инфекционного материала (испражнения, мокрота и т.п.). Хороший предупредительный эффект дают также отпугивающие средства — репелленты.

Истребительные мероприятия предусматривают борьбу с окрылёнными формами. Для этого широко могут использоваться инсектициды. Эффективен для борьбы с личинками и куколками мух биотермический метод, основанный на компостировании навоза и органических отбросов. В настоящее время всё большее распространение получают методы биологической борьбы, основанные на стерилизации мух с помощью химических средств.

ОТРЯД ПЕРЕПОНЧАТОКРЫЛЫЕ. Характеризуется следующими признаками:

1. Крылья прозрачные перепончатые, с редкими продольными и поперечными жилками. Задняя пара меньше передней и сцеплена с ней в единую пластинку.

2. Ротовой аппарат у большинства видов грызущий, у жалоносных (пчёлы, осы, муравьи) — грызуще-сосущий

3. Для развития характерно полное превращение. У большинства видов личинки не имеют конечностей.

Представители: пчёлы, осы, муравьи, точильщики, наездники, рогохвосты.

МЕДОНОСНАЯ ПЧЕЛА. Типичный представитель отряда перепончатокрылых. Тело пчелы делится на 3 отдела. Голова крупная, подвижно соединена с грудью. Она несёт 2 пары крупных фасеточных глаз, три пары простых глазков, ротовой аппарат и пару усиков. Пчёлы различают синий и жёлтый цвета, ультрафиолетовые лучи. Органы зрения играют важную роль в поиске источников питания, ориентировке в пространстве. Усики являются не только органами осязания, но имеют большое значение в ориентировке внутри улья, обмене информацией. У пчёл хорошо развиты грызущие верхние челюсти, используемые для обработки воска при постройке ячеек. Ими они снимают и пыльцу с тычинок цветка. Нижней челюстью и длинной нижней губой пчела слизывает и сосёт нектар. Поэтому ротовые органы у неё — грызуще-лижущие. Нектар поступает в зоб, смешивается там с секретом зобных желез, после чего откладывается в ячейки сот, где превращается в мёд.

Грудь пчелы покрыта густыми волосками. На спинной стороне несёт две пары перепончатых крыльев, на брюшной — три пары ножек, покрытых длинными волосками. Ножки приспособлены для сбора пыльцы и постройки сот.

Брюшко продолговатое, подвижно соединено с грудью. В нём находятся органы пищеварения, выделения, дыхания, кровообращения, размножения. Пчёлы относятся к жалящим насекомым. Их яйцеклад видоизменён в жало. На брюшке имеются восковыделительные железы.

Пчёлы — общественные насекомые. В каждой пчелиной семье имеется одна крупная самка (матка), несколько сотен самцов — трутней и десятки тысяч рабочих пчёл, которые представляют собой самок не способных к размножению. Семьи при хозяйственном разведении живут в ульях, где строят шестигранные соты, которые заполняются рабочими пчёлами мёдом или служат для откладывания маткой яиц. В природе пчелиные семьи живут в дуплах деревьев.

Жизнь пчелиной семьи можно разделить на несколько этапов: размножение, расселение, образование новой семьи, осеменение и зимовку.

После выхода из маточной ячейки молодая матка убивает развивающихся в других маточных ячейках маток. В это же время старая матка с большей частью рабочих пчёл покидает улей. Рой усаживается на ветвях деревьев, откуда его снимают и помещают в новый улей. Если рой не снять, то пчёлы поселятся где-либо в природе и одичают.

Молодая матка после вылета роя совершает брачный полет, во время которого осеменяется трутнями. Сперматозоиды поступают в семяприёмник, где и сохраняются. После спаривания трутни изгоняются из улья или убиваются рабочими пчёлами.

Оплодотворение яиц происходит в момент откладки их маткой в сотовые ячейки — пчелиные и маточные. В трутневые ячейки откладываются неоплодотворённые яйца, т.к. при этом отверстие семяприемников закрываются. В ячейках из яиц развиваются личинки. В зависимости от условий кормления, они превращаются или в матку или в рабочую пчелу. Все личинки первых 4-х дней жизни выкармливаются пчелиным "молочком". Это своеобразная питательная жидкость, вырабатываемая парой слюнных желез. Если личинки в процессе последующих дней развития продолжают выкармливаться "молочком", то из них в конце-концов формируется матка. Личинки, которые с четвертого дня начинают питаться смесью мёда и пыльцы, превращаются в рабочих пчёл. Из неоплодотворенных яиц путём партеногенеза развиваются трутни. Выход новой молодой матки сопровождается очередным роением.

Во второй половине лета пчёлы интенсивно работают, запасая мёд на зиму. С наступлением прохладной погоды они заделывают воском все щели в ульях. Зиму проводят на сотах, питаясь мёдом.

Весной с наступлением теплых дней рабочие пчёлы вылетают из ульев и начинают сбор нектара и пыльцы. Матка начинает откладывать в ячейки яйца, из которых разовьётся новое потомство.

Пчёлам присуще сложное поведение. Обнаруживая источники нектара и пыльцы, рабочие пчёлы возвращаются в свои ульи. Совершая движения брюшком и кружась на месте (танец пчёл), они передают информацию другим пчелам о направлении полёта, расстоянии до источника пищи. Запах, исходящий от танцовщиц, сообщает о том, какие цветы следует посещать.

Сложное поведение и образ жизни пчёл создает впечатление о наличии у них разума. Но, как показывают опыты, целесообразность их действий — результат сложных последовательных рефлекторных реакций — инстинктов.

Пчёлы полезные насекомые. Они участвуют в опылении растений, дают человеку мёд, пчелиный воск, используемый в технических целях, парфюмерии. Маточное "молочко", прополис, пчелиный яд широко используются в фармации и медицине. Поэтому пчеловодство представляет собой одну из важных отраслей сельского хозяйства. Человек издавна занимался пчеловодством. Но основной толчок его развитию дало изобретение русским пчеловодом П.И. Прокоповичем рамочного улья.

МУРАВЬИ. Принадлежат также к перепончатокрылым. Это общественные насекомые, живущие в куполообразных гнёздах – муравейниках. У муравьёв большая подвижная голова, на которой находится пара фасеточных глаз, пара членистых усиков, грызущий ротовой аппарат. На груди находятся три пары ног, две пары крыльев, которые развиваются только у самцов и самок. Рабочие муравьи бескрылы. Брюшко между вторым и первым сегментами сужено, что обеспечивает его большую подвижность. У отдельных видов на конце брюшка имеется жало, через которое выбрасывается секрет, содержащий муравьиную кислоту. Семья муравьёв состоит из нескольких миллионов особей. В связи с их функциональной специализацией она состоит из муравьёв рабочих, самцов, самок и, у некоторых видов, солдат. Рабочие муравьи осуществляют постройку муравейника, поддерживают в нём чистоту, ухаживают за личинками и куколками, самками

Муравьи-солдаты имеют большую голову с сильными челюстями, служащими для защиты и нападения. Головой солдаты закрывают входы в муравейник и чужаков в него не пускают. При возвращении рабочих муравьёв в гнездо, последние обмениваются сигналами с солдатами с помощью усиков. После этого их пропускают в муравейник. Питаются муравьи углеводами и белками. Углеводную пищу предпочитают рабочие муравьи, а белками они кормят личинок, самок, откладывающих яйца. Источником углеводов служат соки растений, но в основном — это сладкие экскременты тлей, с которыми муравьи находятся в симбиотических отношениях. Источником белковой пищи служат другие виды насекомых, семена растений. Потребляемые рабочими муравьями белки идут частично на выработку секрета слюнных желез, которым они кормят самок и личинок.

Размножение и расселение муравьев происходит в определенное время года. Крылатые самцы и самки вылетают из гнезда и спариваются. Самцы вскоре погибают, а оплодотворённые самки находят подходящее место, строят гнездо, куда откладывают яйца, давая начало новой семье. Расселение может происходить и путём деления старых семей.

Личинки наездников, выходя из яиц, питаются тканями организма хозяина, содержимым его яиц и приводят их к гибели. В связи с этим наездники принимают участие в регуляции численности других насекомых. Имеют большое значение в борьбе с вредителями растений, возделываемых человеком. Например, трихограмма эффективно используется для борьбы с яблоневой плодожоркой, а теленомусы для уничтожения клопа черепашки.

ИНСТИНКТЫ. Наблюдения за образом жизни насекомых свидетельствуют о целесообразности их поведения, деятельности. Пчёлы, например, строят геометрически правильные соты, выкармливают потомство, охраняют улей, обмениваются между собой информацией, запасают корм впрок. Создаётся впечатление о том, что насекомым присущ разум. Однако это не так. Сложное поведение насекомых определяется инстинктами. Инстинкт — это совокупность сложных, наследственно закрепленных (врождённых) безусловно-рефлекторных реакций. Они характеризуются стереотипностью и автоматизмом в конкретных условиях среды. Например, рабочие термиты, вылупившиеся из яиц, отложенных

самкой, строят для неё гнездо, идентичное тому, какое строят другие представители этого вида. При этом следует обратить внимание на то, что передачи опыта между данными и предшествующими поколениями не существует. Поэтому в данном случае поведение определяется передающимися по наследству рефлекторными реакциями, т.е. оно инстинктивно.

МЕРЫ БОРЬБЫ С ВРЕДНЫМИ НАСЕКОМЫМИ. Борьба с вредными насекомыми может проводиться различными методами: карантинными, агротехническими, механическими, физическими, химическими, биологическими.

Карантинные мероприятия направлены на охрану территории государства, региона от проникновения сельскохозяйственных вредителей.

Агротехнический метод предусматривает создание условий, благоприятных для развития культурных растений и подавляющих размножение вредителей. Так, глубокая осенняя вспашка способствует уничтожению личинок майского жука, долгоносиков. Изменение сроков посевов может нарушать питание вредителей.

Механические методы предусматривают устройство различных ловушек, использование клейких лент.

Физические методы основаны на применении физических факторов — высоких и низких температур, излучателей звуковых колебаний определенной частоты, отпугивающих вредителей.

В настоящее время широкое применение получили химические методы борьбы с вредителями, предусматривающие использование широкого спектра инсектицидных препаратов. Однако их применение ведёт к уничтожению и полезных видов, нанося тем семьям ущерб природным сообществам. Против кровососущих насекомых, оводов, слепней широко используются отпугивающие вещества — репелленты.

Наиболее целесообразно с экологической точки зрения применение биологических методов борьбы с насекомыми — вредителями. Выше уже говорилось о наездниках, муравьях. В последнее время большое распространение получили методы стерилизации в лабораторных условиях самцов насекомых. Будучи выпущенными в природную среду, они "оплодотворяют" самок, которые откладывают яйца не способные к нормальному развитию. В результате значительно сокращается численность вида — вредителя.

Насекомые вредители при интенсивном размножении могут уничтожаться с помощью микроорганизмов, поражающих крылатые формы или их личинки.

Предыдущая123456789101112Следующая

Образование

Стадии развития насекомых: неполное и полное превращение

Постэмбриональное развитие, иначе называемое послезародышевым, у всех организмов-обитателей нашей планеты, можно разделить на две формы: прямое и непрямое. Первый вид присущ пресмыкающимся, птицам, млекопитающим. Родившиеся или вышедшие из яйца детеныши являются маленькой копией взрослой особи. Другая форма развития встречается у рыб, земноводных и членистоногих. В данной статье на конкретных примерах мы рассмотрим стадии развития насекомых.

Биологическая роль метаморфоза

Развитие различных видов животных с неполным и полным превращением (метаморфозом) обеспечивает наиболее оптимальные условия для жизнедеятельности ювенильных и взрослых форм и снижает конкуренцию за кормовую базу между ними. Это позволяет использовать альтернативные пищевые ресурсы, а также способствует расселению вида, занимающего различную среду обитания (воздушную, наземную, водную или подземную). Метаморфоз насекомых является одной из причин колоссального количества видов этих организмов, обитающих в настоящее время на Земле (более одного миллиона). Они занимают практически все существующие экологические ниши.

Насекомые представляют класс типа членистоногих. Стадии развития насекомых представляют собой следующие фазы: яйцо (эмбриональное развитие), личинка, куколка, имаго (постэмбриональное развитие).

Стадия яйца представляет собой первую и обязательную фазу жизненного цикла насекомых. Оно имеет несколько оболочек. Первая называется хорион (выполняет защитную и механическую функцию). У некоторых видов он усложнен слоями воска или хитина и пронизан порами. Вторая оболочка, желточная или серозная, непосредственно соприкасается с развивающимся зародышем. Его питание осуществляется за счет желтка. Форма, окраска хориона и размеры яиц различных насекомых разнообразны. Так, у кузнечиков длина яйца достигает 11 мм, а у паутинных клещей - всего 0,14 мм. Большинство насекомых откладывают яйца, хотя существуют и живородящие формы, например, мадагаскарский таракан. Из яйца выходит личинка, которая является следующей стадией развития насекомых.

Полное превращение

Оно характерно для видов подкласса крылатые насекомые. Прежде чем стать взрослой особью - имаго, организм, выйдя из яйца, переживает две совершенно непохожие жизненные стадии: личинки и куколки. Насекомые, для которых характерен полный метаморфоз, называются голометаболическими. К ним относятся отряды чешуекрылых, двукрылых, жесткокрылых и т. д.

Видео по теме

Особенности личинной стадии

Они заключаются, прежде всего, в анатомическом строении организма. У большинства личинок отсутствует репродуктивная система. Также отличается ротовой аппарат, а значит, и тип питания. Рассмотрим личиночные стадии развития насекомых с неполным превращением.

Один из самых древних организмов - стрекоза, откладывает яйца в воду стоячих водоемов. Через 20 дней, а у некоторых видов через 2-9 месяцев появляется пронимфа (предличинка), которая живет всего несколько секунд, затем она линяет, и образуется наяда - настоящая личинка стрекозы. Она имеет мелкие размеры (1,5 мм), а жизненный цикл, в зависимости от вида насекомого, может длиться от нескольких дней до одного-трех лет. Личинка активно охотится в воде и имеет трахеи для дыхания, поэтому часто поднимается на поверхность.

Продолжая линять и расти, она выползает из воды на стебли водных растений и трансформируется во взрослое насекомое - стрекозу, имеющую мягкие крылья и покровы тела. Некоторое время она не двигается. Хитиновый слой, покрывающий насекомое, твердеет. Стрекоза становится способной к полету. Подводя итог, скажем следующее: стадия личинки у стрекоз различных видов обеспечивает расширение ареала обитания этих насекомых. Отметим, что половозрелое насекомое стрекоза и её личинка имеют черты сходства в способе питания (обе являются хищниками), а также дыхании (органы - трахеи). Отличие же заключается в среде их обитания: имаго живут в воздухе, а наяды - в воде.

Личинки насекомых с полным превращением

У представителей отряда чешуекрылых, например, у бабочек, они называются гусеницами и сильно отличаются от взрослой особи. Из яйца выходит личинка, прогрызая его оболочки и сразу же начинает поедать листья и другие части растения своими мощными челюстями - жвалами. Её тело червеобразное, имеет голову, три грудных и десять брюшных сегментов. Покровы снабжены волосками - щетинками. Бабочки - насекомые, для которых характерно полное превращение. На нижней губе у личинки находится парная железа, выделяющая секрет. Застывая на воздухе, он образует нить, которую личинка использует для образования кокона. Оставаясь в нем, личинка превращается в куколку. Она может жить от нескольких недель до одного-трех лет, а куколка волнянки живет до 10 лет. В её теле образуется глицерин и бетаин - природные антифризы.

Личинки бабочек - насекомых, имеющих полное превращение, часто линяют. Последняя линька у них заканчивается окукливанием. У некоторых видов насекомых личинки имеют отдельные названия. Например, у жуков-пилильщиков - это ложногусеница, у пыльцеедов и чернотелок - ложнопроволочник, наядами называют личинки стрекоз, а их предличинки именуют нимфами.

Что такое куколка

Это фаза жизненного цикла насекомых, которая приводит к развитию половозрелой особи - имаго. Стадия куколки характеризуется тем, что организм не питается и не может двигаться. Кроме шелка, для постройки кокона и его укрепления животные часто используют частицы песка или раковинки. У свободных куколок усики, ноги и крылья будущей особи имаго свободны и прижаты к туловищу. Покрытые куколки характерны для многих видов бабочек, божьих коровок, некоторых двукрылых.

Имаго

Для последней стадии развития насекомых характерно формирование репродуктивной (половой системы), а также всех внешних признаков, присущих данному виду. Как и личинка, имаго выполняет функцию расселения насекомых в различных ареалах. Кроме этого, взрослые особи ответственны за размножение и имеют половые органы. У самцов они называются семенниками, а у самок - яичникам. Есть также придаточные железы, выделяющие секрет и копулятивные органы для спаривания.

В этой статье мы рассмотрели стадии развития насекомых, имеющих непрямое развитие с неполным и полным превращением.

Комментарии

Похожие материалы

Красота
Целлюлит: стадии развития, причины появления и особенности лечения

Как известно, большинство женщин стремятся отлично выглядеть, следят за своей внешностью и стройностью фигуры. Но вдруг внезапно появляется он - целлюлит… Стадии этого заболевания рассмотрим подробнее.

Здоровье
Перитонит: стадии развития, симптомы, диагностика и лечение

В статье рассмотрим стадии развития перитонита. Данная патология является диффузным или локальным воспалением серозного покрова брюшины. Основными признаками патологии выступают боли в животе, напряжение мышц, тошнота…

Новости и общество
Четыре стадии развития муравья: полное превращение

О жизни этих насекомых еще до недавнего времени было известно не так уж и много. В древности муравьи в некоторых странах служили объектом поклонения, и неслучайно: эти существа - одни из самых старых видов насек…

Новости и общество
Черный сосновый усач: внешний вид, описание стадий развития и вред, причиняемый насекомыми

Черный сосновый усач (Monochamus galloprovincialis) обитает в лесных и степных борах Европы, Сибири, Малой Азии, Кавказа, а также в северных регионах Африки, Турции, Монголии и Казахстана. Активность насекомого начина…

Здоровье
Деменция: сколько лет живут? Деменция у пожилых людей: признаки, стадии развития и типы заболевания

В преклонном возрасте у многих людей возникают нарушения мышления, памяти, интеллекта и речи, спровоцированные изменениями молекулярного обмена между клетками в коре головного мозга, вызванными разными причинами. И че…

Здоровье
ВСД и остеохондроз. Причины, стадии развития и профилактика

При шейном остеохондрозе проявляется вегетососудистая дистония вследствие сдавливания позвоночных артерий, при этом нарушается кровообращение мозга. ВСД и остеохондроз очень тесно взаимодействуют друг с другом. Измене…

Здоровье
Мастит: симптомы, стадии развития и лечение

Маститом называют воспалительное заболевание груди (молочной железы), которое развивается чаще всего после родов и сопровождается выраженными болями в области молочной железы, дискомфортом во время кормления гру…

Новости и общество
Личинка пчелы: стадии развития до взрослой особи, особенности питания и интересные факты

Развитие пчелы, трутня и матки делится на эмбриональное и постэмбриональное и состоит из нескольких этапов: яйцо, личинка, предкуколка, куколка. Эмбриональный период начинается с момента оплодотворения и представляет …

Новости и общество
Основы и стадии развития социального конфликта

Живя в обществе, нельзя быть свободным от него. Неизбежно в какие-то моменты происходит столкновение интересов, которое необходимо разрешать. Итак, какова природа социального конфликта? Как он начинается и чем грозит?…

Образование
К насекомым с полным превращением относятся какие существа?

Как много разных насекомых окружает нас в городе и на природе. Но что мы знаем о них? В лучшем случае нам знакомы названия некоторых самых близко живущих к человеку: мухи, комары, тараканы, пау…

§27. Типы развития и многообразие насекомых — (ответы)

Задание 1. Заполните таблицу.

Особенности внешнего строения насекомых в зависимости от их типа развития.

Представители групп насекомых : медведка обыкновенная — прямокрылые, яблоневая тля — равнокрылые, постельный клоп — клопы, жук-олень — жесткокрылые, бабочка-крапивница — чешуекрылые, лесная оса, комар-пискун — перепончатокрылые.

Задание 2. Выпишите номера названий насекомых в соответствии с их типом развития.

Названия насекомых:

1. Жук-плавунец

2. Медоносная пчела

3. Комар-пискун

4. Стрекоза-коромысло

5. Бабочка-крапивница

6. Зеленый кузнечик

7. Саранча

Развитие с неполным превращением : 4, 6, 7

Развитие с полным превращением : 1, 2, 3, 5

Задание 3. Выпишите номера правильных утверждений.

Утверждения:

1. У гусениц бабочки-капустницы и взрослых бабочек разные типы ротовых аппаратов.

2. Личинки бабочки-капустницы окукливаются под землей.

3. Куколки насекомых активно питаются и превращаются во взрослых особей.

4. Развитие с полным превращением проходит в такой последовательности: яйцо — личинка — взрослое насекомое.

5. При развитии с неполным превращением отсутствует стадия личинки.

6. Для кузнечиков и саранчи характерно развитие с неполным превращением.

7. Мухи, бабочки, комары и стрекозы развиваются с полным превращением.

8. Личинки саранчи похожи на взрослую саранчу.

Правильные утверждения: 2, 3, 4, 8

Задание 4. Насекомые размножаются фантастически быстро: через пять месяцев потомство одной комнатной мухи могло бы достичь 7,6 млрд особей. Но этого не происходит. Объясните почему.

Многие мухи погибают не достигнув половой зрелости (их съедают или убивают), а значит не могут оставить потомства, но и личинками мух тоже питаются, поэтому мухи не достигают такого большого количества особей.

Задание 5. Заполните схему.

Тип членистоногие:

Класс Насекомые:

1. Группа Прямокрылые. Признаки : 2 пары крыльев; ноги — прыгательные, ротово аппарат — грызущий.

2. Группа Равнокрылые. Признаки : ротовой аппарат — колюще-сосущего типа, крылья складываются домиком.

3. Группа Клопы, или Полужесткокрылые. Признаки : спереди крылья жесткие, а сзади мягкие, ротовой аппарат — колюще-сосущий.

4. Группа Бабочки, или Чешуекрылые. Признаки : на крыльях мягкие хитиновые чешуйки, ротовой аппарат — сосущий.

5. Группа Жуки, или Жесткокрылые. Признаки : жесткие надкрылья, ротовой аппарат грызущий.

6. Группа Двукрылые насекомые. Признаки: одна пара крыльев, ротовой аппарат режуще-сосущий и лижущий.

7. Группа Перепончатокрылые. Признаки : две пары перепончатых крыльев.

полезные насекомые. Охрана насекомых§26. Класс Насекомые >>

Среди насекомых есть как живородящие виды (таких меньшинство), так и виды, которые в процессе развития переживают метаморфозы, или превращения. Метаморфоз может быть полным или неполным

Удивительным таинством является момент выхода молодого существа — бабки — из оболочки наяды. Взрослое насекомое, в этом случае бабка, быстро осваивает воздушное пространство и новые методы охоты, а всю энергию тратит на то, чтобы родить на свет новое молодое поколение.

Образ жизни и цикл развития

Все насекомые проходят во время своего развития через превращение — метаморфоз. Развитие, как правило, происходит одним из двух способов: может быть развитие с полным превращением и с неполным, при котором отсутствует стадия куколки.

Личинка бабочек — длинная, совершенно непохожая на взрослую особь гусеница. Личинки комнатных мух не имеют ног и головы, и пользуются внешним способом переваривания (отрыгивают пищеварительные соки на еду, а затем её поглощают). Многие виды жуков, например, хрущи, на личиночной стадии живут под землёй или в древесине. Личинки муравьёв, пчёл или ос небольшие и практически неподвижные. Они развиваются в специальном отсеке муравейника или улья, о них заботятся другие члены колонии. Прежде чем они достигнут размеров взрослой особи, то есть перейдут на стадию имаго, они развиваются в неподвижных куколках. Личинки некоторых видов насекомых внешне напоминают взрослых особей, но часто они ведут совершенно иной образ жизни. Например, наяда стрекозы внешне напоминает бескрылую взрослую особь. Однако, в отличие от взрослых стрекоз, охотящихся в воздухе, она ожидает добычу под водой и ловит её особым органом, который называют рукой или маской. Маска — это удлинённая челюсть, свободно подвешенная спереди на голове. Через много месяцев наяда, выходит из воды и после последней линьки превращается во взрослую летающую стрекозу.

Интересные факты. Известно ли вам, что…

• Личинка мухи це-це развивается в теле матери до момента превращения в куколку, поэтому ей не приходится заботиться о поиске пищи. Она получает питательные вещества из крови, которую высасывает её мать.
• Превращение из яйца через стадии личинки и куколки во взрослую особь является для насекомых трудным процессом, который завершает только часть особей.
• Американская периодическая цикада проводит в стадии личинки под землёй целых семнадцать лет и питается соками из корней растений. А когда она достигает окончательных размеров и превращается во взрослую особь, то живёт лишь несколько недель.
• Большинство насекомых на первом этапе своей жизни являются неподвижными личинками, которые позже развиваются и превращаются в имаго. Меньшее количество видов, например, червецы, на личиночной стадии являются активными наядами, которые позже превращаются в неуклюжих животных, наподобие чашечки.

Понятие метаморфоза

В древние времена в течение многих веков учёные отрицали тот факт, что насекомые могли развиваться из яиц, и утверждали, например, что пчёлы появляются из внутренностей зарытого быка или льва. Однако уже Аристотель описал развитие мух из гусениц. О том, что насекомые появляются из яиц и проходят сложный цикл метаморфоза, впервые заявил итальянец Улис Альдрованди (1522-1605). Сегодня метаморфоз насекомых — факт, известный всем. У некоторых видов насекомых метаморфоз, или превращения — это медленные изменения, во время которых постепенно развиваются характерные черты взрослой особи. Саранча похожа на своих родителей уже после вылупления из яйца. С возрастом она только растёт, пока не достигнет размеров взрослой крылатой особи. За это время не меняется ни форма тела, ни образ жизни. Такое преобразование называется неполным превращением.

Другие виды насекомых проходят очень сложное развитие, от яйца через несколько личиночных стадий и куколку к имаго. Личинка комнатной мухи — червь, который активно питается и быстро растёт. Когда он перестаёт кушать, образует плотный кокон, где и происходят сложные изменения и из которого выходит взрослая муха.

Как проходит метаморфоз

Благодаря метаморфозу насекомое может всю накопленную в организме энергию посвятить важнейшему этапу в своей жизни, в результате которого она приобретает возможности кардинально изменить образ жизни и пищевую специализацию. Личиночная стадия — это стадия питания. Личинки жуков или гусеницы бабочек поглощают большое количество пищи, чтобы отложить в больших клетках своего тела достаточный жировой запас. Гусеница ест практически без остановки, а клетки, из которых в будущем образуются органы взрослой особи, остаются маленькими. В момент образования кокона в этих клетках начинается быстрое развитие, и маленькие клетки буквально „поглощают" жировые запасы личинки, чтобы преобразовать накопленную в них энергию и белки в новые органы — крылья, половые органы и сложные органы чувств. Много видов насекомых во время метаморфоза используют всю энергию, собранную на личиночной стадии. В таком случае взрослая особь вынуждена искать пищу, богатую сахаром, чтобы получить энергию, необходимую для размножения. Другие виды насекомых сохраняют часть запасов и после преобразования могут спариваться и размножаться, не питаясь. После того, как взрослые насекомые отложат яйца, они погибают. Классическим образцом насекомых, которые погибают сразу после размножения, являются подёнки.

Преимущества метаморфоза

У насекомых с неполным превращением, или метаморфозом, личинка похожа на миниатюрную копию своих родителей и питается той же пищей, что и взрослые особи. Итак, личинки и взрослые насекомые являются пищевыми конкурентами. Кроме того, они живут на одной и той же территории, ведь питаются они теми же растениями. Личинка насекомого с полным метаморфозом ведёт тайный образ жизни, приспосабливаясь к нему всё совершеннее, а взрослые насекомые ведут открытый образ жизни, активно летая и ища места, подходящие для откладки яиц. У насекомых с полным превращением отдельные стадии развития значительно отличаются, поэтому личинкам и взрослым особям удаётся избежать конкуренции. Личинки жуков развиваются под корой деревьев и питаются древесиной, а взрослые особи летают в воздухе и питаются соками растений.

Превращение гусеницы в бабочку. Видео (00:03:23)

Из каких стадий состоит метаморфоз у насекомых? Видео (00:00:44)

Спаривание и метаморфоз стрекоз. Видео (00:09:50)

Фрагмент фильма \

Метаморфоз бабочки — butterflies and moths transformation. Видео (00:01:45)

Многие говорят что бабочка красивее гусеницы. Но эти фото заставят вас сесть и замолчать и признать тот факт, что бабочки во всех своих четырёх стадиях развития красивы и уникальны. И последовательность не обязательно является развитием красоты. Гусеницы этих бабочек великолепней последних. В общем смотрите и удивляйтесь как тонко и красиво сотворены эти насекомые.
Photos butterflies and moths transformation

Школа Выживания в Мире Насекомых — Три Жизни в Одной (ASHPIDYTU в 2008). Видео (00:48:48)

В мире насекомых стадия роста включает интересные особенности и завершается поистине волшебным процессом метаморфоза. Сложный жизненный цикл насекомых позволяет им за одну жизнь проживать сразу три. Самовоспроизведение — главная цель метаморфоза — залог процветания насекомых.

Путешествие в мир насекомых. Видео (00:08:39)

Совершим путешествие в мир насекомых.
Насекомые (Insеcta) относятся к классу беспозвоночных членистоногих животных. Это самый многочисленный класс, в который входит только изученных видов более 1 миллиона. Насекомые живут везде, включая Антарктиду.
Insеcta означает «животное с насечками» и происходит от глагола «сечь».
Тело насекомых покрыто хитинизированной кутикулой, образующей экзоскелет, и состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. Во многих группах насекомых второй и третий сегменты груди несут по паре крыльев. Ног три пары, и они крепятся на грудном отделе. Размеры тела насекомых от 0,2 мм до 30 см и более.
Полный жизненный цикл насекомых включает эмбриональное развитие (фаза яйца) и постэмбриональное, сопровождающееся метаморфозом. Выделяют два основных типа метаморфоза - неполное и полное превращение. Неполное превращение характеризуется прохождением насекомым трёх фаз развития (яйцо, личинка и имаго), а полное - четырёх (яйцо, личинка, куколка и имаго). У насекомых с неполным превращением личинки внешне похожи на взрослых насекомых, отличаясь от них меньшими размерами тела, отсутствием или зачаточным состоянием крыльев и половых придатков. Насекомые с полным превращением характеризуются червеобразными личинками, и лишь взрослые особи обладают всеми особенностями, характерными для отряда в целом. В фазе личинки у насекомых происходит рост и развитие, а в фазе имаго - размножение и расселение.

Тихими летними вечерами, в сумерках, когда солнечные лучи уже не так жгучи, они роятся в воздухе у берегов рек, озер и прудов: то взмывают ввысь, то замирают, стабилизируя парение длинными-предлинными хвостовыми нитями, то, распластав широкие крылья, медленно, как на парашютиках, спускаются вниз, а затем следует повторение - резкий взлет и свободное падение. Они клубятся над берегами, образуя плотный туман шириною метров шесть, высотою 8-10 метров и длиною в десятки километров. Случается, что их белые рои носятся над рекой наподобие снежной бури и легкие насекомые падают как хлопья снега и застилают белым покровом прибрежную полосу воды и суши.
Так танцуют в воздухе, осуществляя брачный полет, поденки - изящные насекомые, которые легко распознаются по их 2-3 хвостовым нитям. Они такие нежные, покровы их так мягки, что просто удивительно, как они не рассыпаются на части во время полета. Смотришь на них и невольно думаешь: такие долго не проживут. И в самом деле, многие поденки живут не более суток, чаще всего несколько часов. Вот где кроются истоки их названия. Столько времени им отведено на воздушные похождения, во время которых самку окружают самцы, и лишь одному из них удается зацепиться за нее на мгновение. Но и этого уже достаточно, чтобы она разбросала во время полета оплодотворенные яйца, после чего она умирает. Продолжительность жизни взрослых поденок коротка оттого, что они перед откладкой яиц ничего не едят. Поденка живет как бы поедая самое себя, но при этом ее органы не дегенерируют. Она умирает не от голода, а естественной смертью, завершив свой цикл жизни, выполнив свое предназначение. Ей не нужна на короткое время пищеварительная система, но она хорошо сохраняется, однако уже не выполняет свои прямые обязанности. Органы пищеварения взяли на себя другую функцию - облегчать полет в воздухе. Для этого кишечный тракт наполняется воздухом, как шар.
По меньшей мере еще два сюрприза преподносят нам поденки. Первый. Мы выяснили, что у насекомых взрослые крылатые особи не линяют. Ведь они уже не растут, им незачем менять нерастяжимые доспехи. Преобладающее большинство насекомых так и поступает, но только не поденки. Эти эфемерные создания - единственное исключение: взрослая крылатая поденка еще раз линяет, чтобы стать более взрослой, то есть половозрелой. Прежде чем превратиться во взрослое насекомое, личинка поденки линяет ни много ни мало до 25 раз. В этом с ними соперничают только веснянки.
Личинки всех поденок развиваются в воде. Степень их разнообразия гораздо больше, чем у взрослых особей. Ведь они живут дольше (1-3 года) и ведут более активный образ жизни, чем их родители. Но у личинок есть и общие черты. Все они имеют трахейные жабры - нежные парные выросты на первых семи члениках брюшка. Жабры поглощают растворенный в воде кислород, как и жабры рыб. Вторая отличительная черта личинок - наличие трех длинных хвостовых нитей на конце брюшка, участвующих в движениях.
Личинки поденок питаются разлагающимися органическими частицами, водорослями, мелкими беспозвоночными животными.
Превращение поденок не такое, как у жуков, бабочек, перепончатокрылых и мух. В их жизненном цикле нет стадии куколки, да она им и не нужна. Притом они характеризуются хорошо выраженными чертами взрослых: тело подразделяется на голову, грудь и брюшко, имеются сложные глаза и три пары ног. После окончательной линьки без перестроек в организме они превращаются во взрослых насекомых. Таким образом, здесь в индивидуальном развитии - лишь три стадии: яйцо - личинка - взрослое насекомое. Такой тип развития насекомых называется неполным превращением. Точно так же развиваются стрекозы, тараканы, богомолы, термиты, веснянки, прямокрылые (кузнечики, медведки, сверчки, саранчуки), уховертки, вши, равнокрылые (тли, листоблошки, цикадки), клопы и еще несколько отрядов.

	«Если ты зайдешь поглубже вон в тот лес, то увидишь, что там нет никаких имен и названий. Впрочем, мы зря теряем время… Значит, какие у вас насекомые?»
	КЛАСС-КОЛОСС …тогда приходилось бы искать друг друга среди мириад насекомых, как иголку в стоге сена. Их минимальное население составляет миллиард миллиардов. Это, представьте, ужас как много.
	ОТРЯДЫ-ГИГАНТЫ Их примерно миллионы видов. От них всего можно ожидать, с ними ухо надо держать востро. Некоторые из них ведут даже общественный образ жизни и, по правде сказать, создали цивилизацию.
	ПОДЕНКИ Смотришь на них и невольно думаешь: такие долго не проживут. Предсказание сбывается - многие из них живут не более суток, чаще всего несколько часов. Столько времени им отведено, чтобы успеть оставить потомство.
	БАБКИ, ДЕДКИ, КРАСОТКИ Это они носятся в маневренном полете, совершая головокружительные виражи. Но не все они так стремительны. Среди них есть и такие, которые летают вяло, медленно, как бы нехотя.
	ВОТ КОМПАНИЯ КАКАЯ Если посмотреть на тараканов без предвзятости, обнаруживаешь, что эти насекомые довольно грациозны. Голова таракана выглядит не так, как у большинства других насекомых. Впору подумать, что она вмещает мощный мозг мыслителя.
	БОГОМОЛЫ В жизни всякое бывает, но такое… А вот какое: в интимных отношениях ни с того ни с сего невеста начинает пожирать жениха, а он, буквально потеряв голову и часть груди, продолжает выполнять свою функцию продолжателя рода.
	ВЕСНЯНКИ Появляются они нежданно-негаданно во время весенней распутицы, когда еще не закончился ледоход. Они сопровождают весну-красну регулярно, каждый год. Встретятся они нам и потом: и знойным летом, и дождливой плодоносящей осенью…
	Знакомясь с социальными насекомыми, мы сталкиваемся с цивилизацией, сложившейся намного раньше, чем цивилизация, созданная людьми. Здесь каждая «личность» целиком и полностью подчиняется общественным интересам.
	КОНЬКИ, КОБЫЛКИ И ПРОЧИЕ Они скачут из-под наших ног, будто кони травянистых джунглей. Если кое-кого из них потревожить, то они взлетают, а их крылья словно горят ярким огнем. Кони-огни, да и только!
	УХОВЕРТКИ Про них рассказывают, что они будто бы залезают тайком в ухо и выводят из строя наш слух. Их боятся и встречают со страхом и отвращением. А на самом деле…
	ТВАРИ ОКАЯННЫЕ Поколение, рожденное в тридцатых годах, еще помнит их злодеяния, но и нынешняя молодежь, особенно та ее часть, которая не брезгует свободной любовью, воочию сталкивается с ними. Вот почему о них молчать не надо.
	НАДО ЖЕ ИМЕТЬ ТАКУЮ РОДНЮ Смотришь на них и думаешь: о боже ты мой, какая это мелочь и бестолочь! А вот размножаться-то умеют, да еще как - проходят сложный путь развития.
	В СЕМЬЕ НЕ БЕЗ УРОДА Познакомьтесь: это тот самый всемирно известный «герой», появление которого в жилых домах - почти что катастрофа для его обитателей. По образу жизни он вампир. А что делает он с нами!..
	ЧЕРНЫЙ СКАЧЕТ, ЧЕРНЫЙ ПЛЯШЕТ Были поэты, барды и менестрели, которые, видите ли, завидовали им потому, что те были ближе к дамам, чем эти несчастные влюбленные. Модники и модницы щеголяли всем тем, что связано с ними.
	КОРНИ И КРОНА Они обитали на Земле 350 миллионов лет назад, а их предки, значит, еще намного раньше. За это время они образовали мощное древо с невиданной кроной - этакий баобаб баобабов царства животных.
ГЛАВА 2ЛОЖКА ДЕГТЯ
	«Да, это тебе не такая вещь, про которую каждый знает, чем это пахнет!.. Душераздирающее зрелище. Вот как это называется - душераздирающее зрелище».
	ЭХО ЭКОВЗРЫВОВ Здесь чаще всего чего не чаешь, то получаешь. Они, прежде чем взорваться, вначале медленно зреют, а в конце спокойно тлеют. Земля до них, как сад, а после них, как ад. Как с ними быть?
	ПЕСЧИНКА В ПУСТЫНЕ, НО… Сегодня на чужой каравай рот разевают не менее десяти тысяч их видов. По сравнению с их общим числом, это, конечно, мизер - около одного процента, можно сказать, капля в океане, но какая!
	ДРУЖБА ДРУЖБОЙ, СЛУЖБА СЛУЖБОЙ Их не пускают, но они, проныры, все равно проникают. Появление шестиногих пришельцев оборачивается бедой, потому что они питаются нашей едой.
	СЕЯТЕЛИ НЕДУГОВ Здесь весь сказ на показ того, как в наш дом они приносят страдания и боль вопреки нашей воле. Кто они, эти спутники болезней, и как их одолеть?
	ЩИТ, МЕЧ и ЕЩЕ КОЕ-ЧТО Может быть, в безмолвной войне с ними химическая атака поможет? АН нет! Используя яд против них, мы одерживаем пиррову победу и устраиваем пир на пепелище. Как остановить эту прорву?
ГЛАВА 3БОЧКА МЕДА
	«Ой, кто это там? Вьются, словно пчелиный рой… А каким насекомым у вас радуются?» «Надо иногда подумать и о других, я хочу сказать! Начиная с тех, на которых вы иногда нечаянно наступаете, и кончая теми, которые иногда нечаянно залетают вам в глаз».
	ХОРОШИЙ ПАСТУХ СТРИЖЕТ ОВЕЦ Казалось бы, прояснилась картина - в борьбе с нашими шестиногими неприятелями завтра же наступит перелом, будто все это проще пареной репы. Бери союзников и используй! Но скоро сказка сказывается…
	В ОДНОЙ СВЯЗКЕ Перед нами пройдут представители двух миров, оказавшиеся в природной среде в одной связке. Они взаимно приспосабливаются друг к другу, становятся неразлучными и взаимозависимыми… Подождите, сами увидите.
	НА КРУГИ СВОЯ Не хаос царит в природе, а совершаются закономерные круговороты, в которых все связано со всем, все должно куда-то деваться. В таких сложных делах природа знает лучше и ничто не дается даром.

Неполное превращение, или гемиметаморфоз (греч. ημιμεταμόρφωση), в целом характеризуется прохождением лишь трех стадий - яйца, личинки и имаго. Личинки насекомых с неполным превращением внешне сходны со взрослыми особями и, подобно последним, имеют сложные глаза, такие же, как у взрослых, ротовые органы и в более старших возрастах - хорошо выраженные наружные зачатки крыльев. Помимо этого, у многих насекомых с неполным превращением личинки ведут сходный с имаго образ жизни и могут встречаться совместно с последними.

Вследствие большого морфологического и биологического сходства с имаго такие личинки называются имагообразными или нимфами (встречающееся иногда применение термина «нимфа» к личинкам лишь последних возрастов с развитыми крыловыми зачатками является некорректным). Нимфы веснянок и стрекоз претерпевают особую модификацию - они также похожи на имаго, но живут в воде и обладают провизорными, то есть специально личиночными, органами - жабрами и др. Таких личинок называют наядами.

В качестве подтипа гемиметаморфоза выделяют также его упрощение - гипоморфоз (лат. hypomorphosis), характерный для вторично бескрылых представителей насекомых с неполным превращением - вшей, пухоедов, некоторых тараканов, прямокрылых и др. При гипоморфозе нимфы внешне практически неотличимы от имаго. Прежде считалось даже, что эти насекомые развиваются без превращения.

Полное превращение, или голометаморфоз (греч. ολομεταμόρφωση), характеризуется прохождением от четырех до пяти стадий - яйца, личинки, куколки, имаго и иногда предкуколки.

Личинки насекомых с полным превращением, как правило, мало похожи на взрослых особей, поэтому называются истинными личинками. Действительно, трудно узнать в червеобразной личинке жука или гусенице бабочки взрослое крылатое насекомое. При этом личинка всегда лишена сложных глаз, наружных зачатков крыльев и часто имеет иной тип ротовых органов, нежели взрослые особи. Нередко сегменты тела истинной личинки однородны, то есть отсутствует резкое разделение тела на грудной и брюшной отделы. Помимо того, истинные личинки живут в иной среде, чем взрослые. В связи с этим большинство органов истинных личинок имеют временный или, как говорят, провизорный характер, выполняя функции чисто личиночной жизни. От этих органов у взрослых насекомых обычно не остается и следа. К числу провизорных органов личинок относятся: брюшные ноги, ротовой аппарат, паутинные железы и т. д.

Основная масса истинных личинок относится к трем группам:

Камподеовидные - внешне сходны с двухвостками, подвижные, обычно темноокрашенные личинки с плотными покровами и тремя парами грудных ног, хорошо обособленной прогнатической головой и часто со щетинками на конце тела (жужелицы, плавунцы, сетчатокрылые и др.);

Червеобразные - малоподвижные, светлоокрашенные личинки, лишенные брюшных и грудных ног или с короткими грудными ногами (двукрылые, многие перепончатокрылые, многие жуки);

Гусеницеобразные , или эруковидные, - умеренно подвижные личинки с тремя парами грудных ног и 2-8 парами брюшных (личинки скорпионниц, гусеницы, ложногусеницы).

Другая классификация истинных личинок основывается на тех стадиях развития эмбриона, при прохождении которых происходит вылупление из яйца:

Полиподные - то же, что гусеницеобразные личинки;

Олигоподные - камподеовидные и червеобразные личинки, имеющие грудные ноги;

Апоидные - безногие червеобразные личинки.

Несходство истинных личинок со взрослой фазой распространяется и на образ жизни - питание, место обитания и пр.

Закончив свой рост, истинная личинка последнего возраста прекращает питание, становится неподвижной, линяет в последний раз и превращается в куколку. Иногда куколке предшествует особая стадия, называемая предкуколкой. По сути это последний возраст истинной личинки, переход в который сопровождается утратой подвижности, сокращением размеров и началом процесса гистолиза задолго до линьки в куколку.

Анаморфоз (греч. αναμόρφωση) - одна из двух первичных форм метаморфоза насекомых, возможно, свойственная наиболее примитивному из отрядов насекомых - бессяжковым. При анаморфозе личинки внешне очень сходны со взрослыми, но имеют меньшее число брюшных сегментов. С развитием личинки происходит нарастание дополнительных сегментов на вершине брюшка, но полное их число достигается лишь во взрослой фазе. Этот тип превращения широко распространен у многоножек и других «низших» членистоногих. Следует заметить, что наличие настоящего анаморфоза у бессяжковых неоднократно подвергалось сомнению. Помимо увеличения с линьками числа брюшных сегментов метаморфоз бессяжковых интересен также наличием стадии предымаго.

Первичное превращение , или протоморфоз (греч. πρωτομορφωση), - второй первичный для насекомых тип метаморфоза, сохранившийся у ногохвосток, двухвосток, щетинохвосток и поденок. Характеризуется наличием двух взрослых стадий: субимаго и имаго. Личинка в целом сходна со взрослой стадией.

Гиперморфоз (греч. υπερμόρφωση) - модификация гемиметаморфоза, являющаяся в некотором роде преходной к полному превращению. Характерен для белокрылок, кокцид и трипсов. Его отличие от неполного превращения состоит в появлении в конце развития личинки стадии покоя, называемой иногда ложнокуколкой. Также нимфа этих насекомых (особенно у самцов кокцид) не настолько похожа на взрослое насекомое, как у насекомых с типичным гемиметаморфозом. Однако на стадии покоя при гиперморфозе всё же не происходит настолько сложной перестройки строения, как это происходит при полном превращении.

Физиология метаморфоза. Метаморфоз сопровождается, помимо внешних, также и внутренними изменениями. Важнейшую роль при метаморфозе играют гормоны.

При неполном превращении внутренние изменения протекают постепенно и при переходе во взрослую фазу не сопровождаются коренной перестройкой всей личиночной организации; многие органы личинок сохраняются у имаго. Даже зачатки яичников и семенников обнаруживаются уже у личинок первого возраста, развиваются постепенно и при переходе во взрослую стадию у одних видов превращаются во вполне зрелые половые железы, у других доразвиваются во взрослом состоянии.

Совсем иной характер внутренних изменений имеют насекомые с полным превращением. Их личинки резко отличаются от имаго, поэтому переход во взрослую стадию неизбежно требует коренной перестройки всей морфологической и биологической организации. Эта перестройка происходит в основном в стадии куколки и слагается из двух процессов - гистолиза и гистогенеза.

Сущность гистолиза состоит в уничтожении личиночных органов, сопровождаемым проникновением и внедрением в ткани гемоцитов. Содержимое куколки как бы возвращается к недифференцированному состоянию яйца. Гистолизу подвергаются все системы организма личинки, кроме нервной, половой, а также спинного сосуда.

В дальнейшем гистолиз сменяется гистогенезом, конечной целью которого является построение из образовавшейся жидкой массы новых, имагинальных органов. Важную роль при гистогенезе также играют имагинальные зачатки - группы клеток, из которых возникают те или иные ткани и органы.

Существеннейшую роль при метаморфозе играет эндокринная система. Рост и развитие насекомых регулируются нейросекреторными клетками головного мозга, кардиальными телами, прилежащими телами и переднегрудными железами. Мозговой гормон через аксоны мозга переносится к кардиальным телам, а оттуда - в кровь. Он стимулирует обмен веществ, а также переднегрудные железы, вырабатывающие гормон линьки экдизон. Прилежащие тела выделяют ювенильный гормон, который препятствует линьке во взрослую фазу и стимулирует рост и развитие личиночных органов. С возрастом рост тела личинки опережает рост ювенильных тел, и их роль постепенно затухает. Поступление ювенильного гормона в кровь прекращается и насекомое вступает в стадию имаго.

Результатом проводившихся экспериментов по пересадке ювенильных тел в личинку последнего возраста у прямокрылообразных и клопов стало получение дополнительных, ненормально крупных личинок. Так в условиях опыта удается увеличить число личиночных возрастов.

Фазовая изменчивость Особую форму метаморфоза, проходимую совместно с основным, представляет собой так называемая фазовая изменчивость, открытая первоначально у саранчовых, но затем обнаруженная и у остальных прямокрылых, а также у палочников, бабочек и других насекомых. Сущность её заключается в том, что при возникновении скученности особей изменяются морфологические и биолого-физиологические свойства вида - усиливается пигментация покровов (в основном из-за частичного отложения в них продуктов метаболизма), изменяются пропорции и форма частей тела, ускоряется развитие, меняется поведение. Возникает стадная фаза (лат. phasis gregaria). При рассеивании особей эти свойства утрачиваются и вид возвращается через переходную фазу (лат. phasis transiens) в свое исходное состояние - одиночную фазу (лат. phasis solitaria). Отличия между фазами столь велики, что незнание их природы порождало разделение одного вида на 2-3.

Функциональная роль стадий метаморфоза. Для насекомых характерно разделение функций не только в пространстве (дифференциация органов), но и во времени: в течение онтогенеза происходит не только смена функций отдельных органов, но меняются и основные функции организма как целого.

Для личиночных стадий насекомых характерна функция питания, накопления пластических и энергетических веществ, а для имаго - функция размножения. Функция расселения может выполняться как имагинальной, так и личиночными стадиями. Большинству насекомых, как несомненно прогрессивной группе, свойственно активное расселение, осуществляемое полётом. Поэтому весь облик имаго большей части крылатых насекомых - это облик расселяющейся стадии.

Иногда имагинальная стадия выполняет только функции видовой жизни - расселительную и размножения, утрачивая функцию питания. Однако выполнение функций расселения и размножения часто протекает в различные сроки; часто расселение происходит в те сроки, когда половые продукты еще не созрели. Так, самки многих совок совершают перелёты, когда их яичники еще не созрели. Более того, после созревания половых продуктов они отяжелевают настолько, что теряют способность даже к небольшим взлётам. Расселительную функцию иногда имеют и брачные полеты, особенно у общественных насекомых. Таким образом, у многих насекомых можно говорить о возрастном функциональном разделении стадии имаго на две «подстадии»: расселительную и репродуктивную.

Само собой разумеется, что между всеми рассмотренными типами специализации есть переходы, но они вопреки ожиданию не столь многочисленны.

Места обитания. Н асекомые обитают в подавляющем большинстве известных наземных биотопов, заняв такие негостеприимные экосистемы, как высокогорье, глубокие пещеры а также зарождающиеся экосистемы недавно образовавшихся островов вулканического происхождения. Известны и морские насекомые, относящиеся к особому семейству водомерок из отряда полужесткокрылых (кроме них, в прибрежных соленых водах редко поселяются другие, типично пресноводные клопы).

Избирательность стаций (местообитаний) является весьма существенным и характерным свойством насекомых. Каждый вид имеет свой набор стаций - в одних случаях разнообразный, в других ограниченный экологическими рамками и иногда сведенный к единственному типу местообитания. Однако часто вид не ограничивается заселение только лишь одной стации: проявляется закономерное изменение видами своих местообитаний. Смена стаций может быть зональной, вертикальной, сезонной и годичной.

Зональная смена стаций свойственна многим трансзональным видам (то есть видам, ареал которых пересекает несколько природных зон): при продвижении к северу ареала избираются более сухие, хорошо прогреваемые открытые местообитания, в то время как при продвижении к югу заселяются более увлажненные и затененные стации, часто с густым растительным покровом. Особой формой зональной смены стаций является зональная смена ярусов - переход в сухих частях ареала наземных видов к подземному образу жизни. Вертикальная смена стаций аналогична зональной, но характерна для горных условий. Если горная система подпирается аридными ландшафтами - степями или пустынями, а низинная часть ареала отодвинута от горной к северу, тогда с повышением уровня виды переходят в более увлажненные стации. При контакте низинной и горной частей ареала повышение вертикального уровня вызывает перемещение видов из более влажных стаций в менее увлажненные и более открытые.

Сезонная и годичная смены стаций протекают уже во времени являются следствием вынужденных миграций вида в результате изменений микроклимата, погодных условий и состояния растительного покрова. Первая характерна для областей с жарким летом и заключается в переходе в более увлажненные стации. Годичная смена стаций вызывается отклонением климатических показателей от средней нормы и приводит в сухие годы к перемещению ряда видов во влажные стации и, наоборот, во влажные годы - к перемещению в сухие стации.

Экологической основой смены стаций является строгое подчинение своему экологическому стандарту. В результате изменяется тип заселяемых стаций, что приводит в конечном итоге к изменению экологии вида, стимулирует внутривидовую дифференциацию и становится фактором эволюции. Нередки случаи, когда в разных зонах вид представлен разными подвидами или даже дифференцировался на два очень близких вида.

Географически увеличенная стация представляет собой ареал. Для многих насекомых известны сплошные ареалы, хотя в классе, как выясняется в последнее время, относительно высока доля видов-двойников, порой различающихся лишь по биохимическим особенностям. Также, как и ареалы других животных, ареал насекомых характеризуется принадлежностью к одной или нескольким зоогеографическим областям. Некоторые исследователи полагают, что можно создать единую подробную схему зоогеографического районирования, приемлемую для всех насекомых. Другие считают, что создание такой универсальной схемы невозможно, поскольку даже такая единая в таксономическом отношении группа, как насекомые, не представляет собой чего-то единого в отношении закономерностей географического распространения. Поэтому бессмысленно пытаться создать единую зоогеографическую карту, а следует разрабатывать карты для отдельных экологических групп насекомых. В частности, такая карта для реофильных амфибиотических насекомых (большинство поденок) совершенно несопоставима с картой для растительноядных наземных насекомых и существенно отличается от карты лимнофильных амфибиотических насекомых, как, например, стрекозы.

Для общей характеристики расположения ареалов самых разных насекомых обычно используют широко признанные названия крупных разделов суши: Палеарктика, Неарктика, Голарктика, Амфипацифический сектор, Эфиопская область, Ориентальная область, Арктогея, Неотропики и Австралийская область.

Размножение. Насекомые раздельнополы. Органы размножения самки обычно представлены парными яичниками и тянущимися по бокам яйцеводами, которые сливаются в один непарный проток, впадающий во влагалище. У самок имеются семяприемники и придаточные половые железы. У самцов имеются парные семенники, от которых отходят семяпроводы, тянущиеся по бокам тела. В нижней части семяпроводы расширяются, образуя семенные пузырьки, предназначенные для хранения спермы. Семяпроводы объединяются в общий семяизвергательный канал, открывающийся на способном увеличиваться или выдвигаться совокупительном органе. Придаточные железы секретируют семенную жидкость.

Роль звуков велика в жизни насекомых, хотя изучена слабо. Большой вклад в её изучение внесли биоакустики Е. К. Еськов, А. В. Попов, Р. Д. Жантиев.

Поскольку насекомые имеют малые размеры и не обладают единым развитым дыхательным трактом, в котором мог бы разместиться источник звука (гортань), они задействуют другие способы звукоизвлечения. Например, трение задней ноги (имеющей специальные бугорки) об надкрылья, как саранча, или надкрылий между собой (где левое обычно исполняет роль смычка), как у кузнечиков и сверчков. Звуки некоторых представителей последних могут разноситься до полутора километров. Цикады используют специальную звуковую мембрану, приводимую в колебание мышцами. Получающийся металлический звук резонирует в специальных полостях внутри тела, достигая большой громкости. Южно-американская цикада способна издавать звук, похожий на свист паровоза. Термиты при опасности в большом числе бьют головами о субстрат (материал термитника), создавая барабанный бой и оповещая таким образом других термитов.

Медоносные пчёлы издают звуки, заставляя вибрировать часть торакса путём частых мышечных сокращений. Звук усиливается крыловыми пластинами. В отличие от многих насекомых пчёлы способны издавать звуки разной высоты и тембров, что позволяет им передавать информацию посредством разных характеристик звука.

Роль в природе . Насекомые составляют около 80 % всех животных на Земле, по разным оценкам в современной фауне от 2 до 10 млн видов насекомых, из них пока известно чуть более 1 млн. Активно участвуя в круговороте веществ, насекомые играют глобальную планетарную роль в природе.

Более 80 % растений опыляются насекомыми, и можно с уверенностью сказать, что цветок - результат совместной эволюции растений и насекомых. Приспособления цветковых растений для привлечения насекомых разнообразны: пыльца, нектар, эфирные масла, аромат, форма и окраска цветка. Приспособления насекомых: сосущий хоботок бабочек, грызуще-лижущий хоботок пчелиных; особые пыльцесобирательные аппараты - у пчел и шмелей щеточка и корзинка на задних ногах, у пчел-мегахил - брюшная щеточка, многочисленные волоски на ногах и теле.

Огромную роль насекомые играют в почвообразовании. Такое участие связано не только с разрыхлением почвы и обогащением ее перегноем почвенными насекомыми и их личинками, но и с разложением растительных и животных остатков - опада растений, трупов и экскрементов животных, одновременно выполняется санитарная роль и круговорот веществ в природе.

Санитарную роль выполняют следующие виды насекомых: копрофаги - жуки-навозники, мухи-навозницы, коровницы; некрофаги - жуки-мертвоеды, могильщики, кожееды, мухи-мясоедки, падальницы; насекомые - разрушители отмерших растительных остатков: древесины, веток, листьев, хвои - жуки-сверлильщики, личинки усачей, златок, рогохвостов, комаров-долгоножек, муравьи-древоточцы, грибные комарики и т. д.; насекомые - санитары водоемов питаются взвешенными или осевшими на дно гниющими органическими веществами (детритом) - личинки комаров-дергунов, или звонцов, поденок, ручейников, очищают воду и служат биоиндикатором ее санитарного состояния.

Происхождение. Установление происхождения класса насекомых проблематично. Ключевая проблема состоит в отсутствии окаменелостей, по которым можно было бы установить филогенетические отношения насекомых.

Традиционно на основе морфологических сравнений (в особенности трахеальных дыхательных систем) ближайшими родственниками насекомых считали многоножек. В соответствии с этой точкой зрения обе группы объединяли в таксон «неполноусые» (Atelocerata).

Однако построение филогений на основе последовательностей генов и недавние морфологические исследования свидетельствуют, что насекомые ближе к ракообразным, чем к многоножкам. Сторонники этой филогенетической гипотезы объединили ракообразных и насекомых в единый таксон Pancrustacea. Данная гипотеза также проблематична. Ракообразные известны из отложений раннего Кембрия (около 511 млн лет), в то время как насекомые появляются в палеонтологической летописи только в раннем Девоне (около 410 млн лет). Таким образом, гипотеза о происхождении ракообразных и насекомых от единого общего предка порождает временной промежуток в ок. 100 млн лет, в течение которого насекомые должны были существовать. Отсутствие останков насекомых в палеонтологической летописи в течение указанного периода обычно объясняется тем, что они не сохранились до наших дней.

Новейшие морфологические сравнения и филогенетические реконструкции на основе геномных последовательностей указывают, что насекомые являются потомками ракообразных, а не сестринским таксоном. Это заключение хорошо согласуется с палеонтологическими данными. Однако морфологические и молекулярные данные не согласуются при определении ближайших родственников насекомых среди ракообразных: морфологические данные указывают на связь насекомых с высшими ракообразными, а молекулярные - с жаброногими.

В соответствии с последней гипотезой эволюционная ветвь насекомых отделилась от ракообразных в позднем Силуре - раннем Девоне. Эта оценка согласуется и с палеонтологическими данными, и с оценкой на основе молекулярных часов.

Литература

Догель В.А. Зоология беспозвоночных. – М.: Высшая школа, 1981. – С. 339 – 399.

Рис. 2. Расчлененный жук-олень.

Рис. 3. Голова насекомого.

Рис. 4. Сяжки насекомых. Рис. 5. Ротовой аппарат (грызущего типа) насекомых.

Рис. 6. Строение грудного сегмента и ноги. Рис. 7. Жилкование крыла.

Насекомое с полным превращением (с метаморфозом) проходит в своём развитии четыре стадии: яйцо - личинка - куколка - взрослое насекомое (имаго) .

Обрати внимание!

Отряды насекомых с полным превращением: бабочки (чешуекрылые), жуки (жесткокрылые), двукрылые, перепончатокрылые, блохи.

Большинству видов насекомых свойственно развитие с полным превращением. У насекомых с полным превращением (бабочек, жуков, мух, ос, муравьев) личинки совсем непохожи на взрослых особей. У них отсутствуют сложные глаза (есть только простые глазки, или органы зрения совсем отсутствуют) часто отсутствуют усики, нет крыльев; тело чаще всего червеобразное (например, гусеницы бабочек).

У насекомых с полным превращением личинки часто обитают совсем в других местах и питаются иной пищей, чем взрослые насекомые. Это исключает конкуренцию между разными стадиями одних и тех же видов.

Личинки насекомых с полным превращением несколько раз линяют, растут и, достигнув предельных размеров, превращаются в куколку . Куколка обычно неподвижная. Из куколки выходит взрослое насекомое.

Посмотри видео, которое демонстрирует выход бабочки Монарха из куколки

Отряд Бабочки, или Чешуекрылые

Бабочки отличаются от других насекомых в основном двумя признаками: чешуйчатым покровом крыльев и сосущим ротовым аппаратом , свёрнутым спиралью.

Бабочек назвают Чешуекрылыми потому, что на крыльях у них находятся мелкие хитиновые чешуйки . Они преломляют падающий свет, создавая причудливую игру цветов.

Окраска крыльев бабочек помогает им узнавать друг друга, маскирует в траве и на коре деревьев или предупреждает врагов, что бабочка несъедобна.

Ротовой аппарат у бабочек сосущий - это свернутый в спираль хоботок. Питаются бабочки нектаром цветков.

У личинок бабочек (гусениц) грызущий ротовой аппарат, они питаются тканями растений (чаще всего).

При окукливании гусеницы некоторых бабочек выделяют шёлковые нити. Шёлковая нить выделяется особой шёлкоотделительной железой, расположенной на нижней губе гусеницы.

Отряд Жуки, или Жесткокрылые

У представителей этой группы плотные жесткие надкрылья, прикрывающие вторую пару кожистых крыльев, при помощи которых они летают. Ротовой аппарат грызущий.

Среди жуков много растительноядных, есть хищники и падалееды.

Жуки живут в наземно-воздушной среде (на растениях, поверхности земли, в почве) и в воде.

Личинки жуков бывают и очень подвижными хищниками, живущими открыто, и малоподвижными, похожими на червей, живущими в укрытиях и питающимися растениями, грибами, иногда разлагающимися остатками организмов.

Отряд Двукрылые

Эти насекомые имеют только одну пару крыльев. Вторая пара сильно редуцирована и служит для стабилизации полета. К этой группе относятся комары и мухи. Они обладают колюще-сосущим или лижущим ротовым аппаратом. Некоторые двукрылые питаются пыльцой и нектаром цветков (мухи-сирфиды), есть хищники (ктыри) и кровососы (комары, мокрецы, мошки, слепни). Их личинки обитают в разлагающихся остатках выгребных ям, компостов (комнатные мухи), в воде (комары и мошки) или ведут бродячий образ жизни и охотятся на мелких насекомых.

Отряд Перепончатокрылые

Группа включает таких хорошо известных насекомых, как шмели, осы, пчёлы, муравьи, пилильщики, наездники. У них имеется по две пары перепончатых крыльев (у некоторых крылья отсутствуют).