Класс насекомые
Класс насекомые лидирует по числу видов среди всех животных. На настоящее время описано около 1,1 млн. видов насекомых, при том факте, что истинное число видов оценивается от 2 до 8 млн. разными исследователями. Можно смело заявить, что половина (скорее всего, гораздо больше) видов насекомых еще не изучены.
«Насекомые. Они — истинные хозяева земли» — сказал В.М. Песков. Это действительно так, люди — редкое исключение в мире насекомых. Именно они сейчас эволюционно достигли наивысшего расцвета, отлично приспособившись к жизни в среде людей. Так что с точки зрения эволюции мы с вами живем в эру господства насекомых, удивительных существ, сложные инстинкты и поведение многих из которых поражает.
С помощью танца пчелы могут сообщать друг другу, в каком направлении и как далеко от их местоположения находится корм. Если расстояние менее 100 метров, пчела исполняет круговой танец, а если более 100 метров — виляющий танец, в виде восьмерки. Только насекомым свойственна общественная организация, разделение труда между особями.
Насекомых изучает интереснейшая наука — энтомология (от греч. entoma — насекомые и logos — слово, учение), в этой статье мы познакомимся с их общим строением.
Строение насекомых
- Покровы тела, опорно-двигательная система
Тело дифференцировано на голову (5 слившихся сегментов), грудь (3 сегмента) и брюшко (8 сегментов). На голове находится одна пара усиков — антенны, являющиеся органами обоняния и осязания. Полость тела насекомых смешанная (миксоцель), она позволяет во время линьки значительно увеличивать объем тела за счет увеличения давления крови.
Многие насекомые способны к удивительному движению в воздухе — полету. Первая пара крыльев носит названия надкрылья: в полете они не участвуют, это плотные хитинизированные образования, прикрывающие часть груди и брюшка. Вторая пара крыльев принимает непосредственное участие в полете, имеет вид уплощенных перепончатых образований.
Три пары ходильных ног крепятся к груди. Членистая конечность насекомого оканчивается двумя коготками, между которыми иногда располагаются присоски. Конечности насекомых разнятся по выполняемой функции, в соответствии с ней получая свои названия: копательная, бегательная, прыгательная, плавательная, собирательная.
Тело насекомых, как и всех членистоногих, покрыто хитиновой кутикулой — наружным скелетом. Эта плотная оболочка насекомого сдерживает рост. Запомните, что насекомые активно растут только в личиночной стадии и в период линьки, когда хитиновый покров до конца не сформирован или сброшен.
Состоит из переднего, среднего и заднего отделов. К переднему отделу относятся рот, глотка, пищевод, который часто имеет расширение — зоб, желудок. После желудка начинается средний отдел — кишечник, от которого отходят многочисленные слепо заканчивающиеся выросты, увеличивающие всасывательную поверхность. В заднем отделе кишечника происходит формирование экскрементов и всасывание воды, заканчивается задняя кишка анальным отверстием.
Особо необходимо отметить развитую мускулатуру желудка, который называется — мускульный. В нем происходит дополнительное перетирание пищи. После этого пищевые частицы расщепляются до мономеров, которые всасываются кишкой и попадают в гемолимфу. С ее током питательные вещества достигают внутренних органов и тканей.
У большинства насекомых имеются слюнные железы. Насекомые обладают самыми разнообразными сложноустроенными ротовыми аппаратами. Строение ротового аппарата отражает способ питания. Ниже вы видите таблицу, отражающую многообразие ротовых аппаратов у насекомых.
Дыхательная система представлена сильно разветвленной системой трахей, которые выполняют функцию наружного дыхания. На голове, груди и брюшке у насекомых находятся дыхальца (стигмы) — дыхательные отверстия, которыми трахеи открываются во внешнюю среду.
Кровеносная система не переносит кислород, так что функция его доставки целиком принадлежит трахеям, которые ветвятся на тонкие трубочки (трахеолы) и подходят к небольшим группам клеток. У части быстролетающих насекомых (мухи, пчелы) трахеи образуют расширенные участки — воздушные мешки, которые улучшают вентиляцию трахейной системы и уменьшают удельный вес тела
Для насекомых характерен незамкнутый (лакунарный) тип кровеносной системы. Кровь свободно движется по лакунам (синусам), непосредственно омывая внутренние органы и ткани. Функцию сердца выполняет спинной сосуд: благодаря его сокращениям кровь перекачивается из задней части тела в переднюю.
Функционирование сосуда-сердца схоже с таковым у ракообразных. В момент расслабления сосуда-сердца через отверстия (остии) кровь наполняет его, а в момент сокращения (систолы) кровь выталкивается в артерии, затем попадает в полость тела, омывает органы и ткани.
Внутреннюю среду насекомых составляет гемолимфа, представляющая собой бесцветную или желтоватую жидкость. В гемолимфу из кишечника всасываются питательные вещества, после чего доставляются к клеткам организма. В нее же удаляются побочные продукты обмена веществ.
Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами (в честь итал. биолога и врача — Марчелло Мальпиги). Это длинные трубчатые выросты насекомых и паукообразных, которые расположены на границе средней и задней кишки.
Как вы помните, перед насекомыми стоит сложная задача: максимально сохранить воду в организме. Мальпигиевы сосуды этому способствуют: в них поступают продукты обмена веществ из гемолимфы в виде суспензии. По мере продвижения по мальпигиевым сосудам, из суспензии всасывается вся вода обратно в гемолимфу, а продукты обмена веществ (кристаллы мочевой кислоты) в сухом виде поступают в кишку и выводятся из организма с экскрементами.
К органам выделения также относится жировое тело. Жировое тело — образование мезодермального происхождения, содержащие запасы питательных веществ, которые постоянно расходуются организмом. В жировом теле могут накапливаться и продукты обмена веществ: продукты распада, что нейтрализует их токсическое действие.
Тип нервной системы насекомых — узловой. Состоит она из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки.
Головной мозг имеет сложное строение, образован в результате слияния 3 ганглиев и состоит соответственно из 3 отделов: переднего, среднего и заднего. От мозга отходят нервные тяжи — коннективы, которые направляются к подглоточному ганглию, в совокупности образуя окологлоточное нервное кольцо.
Наиболее развитые ганглии в брюшной нервной цепочке находятся в груди, так как они иннервируют сложную работу конечностей и крыльев. Узлы распределены неравномерно: 3 ганглия находятся в груди, 8 — в брюшке.
Органы чувств развиты хорошо. Глаза простые или сложные (фасеточные), одна пара усиков (антенн), на которых располагаются органы обоняния и осязания. Имеются органы вкуса, локализующиеся на щупиках нижней губы и нижней челюсти.
Такое прогрессивное развитие нервной системы заложило фундамент для появления у насекомых сложнейших и удивительных рефлексов. Среди всех беспозвоночных только насекомые отличаются общественным (социальным) образом жизни: они совместно строят гнездо, ухаживают за потомством, разделяют обязанности среди членов семьи. Общественными насекомыми являются пчелы, осы, муравьи, шмели.
Заметим, что в переднем отделе мозга расположены грибовидные тела, ассоциативные центры головного мозга. Особенно хорошо развиты грибовидные тела у насекомых, ведущих общественный образ жизни, что связано с их сложным поведением.
Насекомые раздельнополы, гермафродиты среди них встречаются очень редко. Часто встречается хорошо выраженный половой диморфизм — внешние различия между самцом и самкой.
Половые железы парные: у мужских особей — семенники, у женских — яичники. От семенников и яичников соответственно отходят семяпроводы и яйцеводы, впадающие в семяизвергательный канал и влагалище. Оплодотворение у насекомых внутреннее: с помощью совокупительных органов семя вводится самцом в половые пути самки.
Развитие может быть прямым или непрямым. Запомните, что у всех насекомых развитие непрямое.
Непрямое развитие может протекать с метаморфозом (от греч. metamorphosis — превращение) — полное превращение, или без него — неполное превращение.
Метаморфоз — глубокое преобразование строения организма, переход из одной формы в другую, сопровождающийся появлением новых элементов строения и функций.
Как заметно из схемы выше, неполное и полное превращение отличаются наличием стадии куколки, это именно та стадия, в которую и происходит метаморфоз. О том, для каких насекомых характерно развитие с метаморфозом, а для каких нет — вы узнаете из следующей статьи.
Классический пример метаморфоза — превращение гусеницы в бабочку. В коконе (стадия куколки) в организме гусеницы происходит растворение практически всех тканей, за исключением нервной и кровеносной систем. В результате такого метаморфоза образуется новый организм — бабочка, сильно отличающаяся от гусеницы.
Логично предположить, что у насекомых с неполным превращением личинка напоминает взрослую особь, но меньше ее в размерах. У насекомых с полным превращением, которое сопровождается метаморфозом (гусеница становится бабочкой), личинка совершенно не похожа на взрослую особь, разительно отличается от нее по строению и функциям.
Особо необходимо отметить партеногенез. Партеногенез (от греческого parthenos — дева, девственница и genesis — рождение) — одна из форм полового размножения, при котором новый организм развивается из яйцеклетки без ее оплодотворения. Поскольку мужская гамета не участвует в данном процессе, генотип потомства содержит исключительно гены матери.
Партеногенез встречается у следующих насекомых: тли, муравьи, пчелы, осы, шмели, тутовый шелкопряд. Партеногенез относится именно к половому (а не бесполому) типу размножения, поскольку новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (женской гаметы). Данный процесс играет важную роль: он значительно увеличивает темпы роста популяции, регулирует соотношение женских и мужских особей, обеспечивает продолжение существования вида.
Искусственный партеногенез у тутового шелкопряда впервые был получен А.А. Тихомировым в 1886 году, а практика развита Б.Л. Астауровым, который придумал искусственный способ получения самцов тутового шелкопряда, дающих повышенный выход ценного материала — шелкового волокна высокого качества.
Значение насекомых
Значимость насекомых для человека трудно переоценить. Они выполняют множество полезных функций:
- Являются опылителями цветковых растений, в числе которых много культурных видов, употребляемых человеком в пищу
- Являются звеном в цепи питания (консументы)
- Регулируют численность других насекомых
- Участвуют в почвообразовании: способствуют разложению растительных останков, прокладывают в почве ходы, роют норки
- Производство шелка: как и 4000 лет назад, сегодня для получения шелка используют коконы тутового шелкопряда
- Способствуют разложению останков животных: мясные мухи питаются падалью (трупами животных)
- Производство меда: почти во всех странах мира разводят медоносных пчел (пчеловодство)
Некоторые насекомые определенно приносят человеку больше вреда, чем пользы:
- Часть является кровососущими эктопаразитами человека и животных — комары, вши, клопы, блохи
- Переносят инфекционные заболевания — малярия (комары), лейшманиозы (москиты), сыпной и возвратный тиф (вши), чума (блохи), дизентерия (мухи, тараканы)
- Личинки насекомых, а также взрослый особи (имаго) наносят значительный вред сельскохозяйственным культурам (саранча, жуки, тли)
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Занятие №3. Пища и способы питания. Жизнь насекомых
№ 3. Пища и способы питания. Жизнь насекомых
Тип занятия: комбинированный
Цель: развитие эрудиции, познавательных и творческих способностей обучающихся; формирование умения поиска информации для ответа на поставленные вопросы.
Образовательные: формирование познавательной культуры, осваиваемой в процессе учебной деятельности, и эстетической культуры как способности к эмоционально-ценностному отношению к объектам живой природы.
Развивающие: развитие познавательных мотивов, направленных на получение нового знания о живой природе; познавательных качеств личности, связанных с усвоением основ научных знаний, овладением методами исследования природы, формированием интеллектуальных умений;
Воспитательные: ориентация в системе моральных норм и ценностей: признание высокой ценности жизни во всех ее проявлениях, здоровья своего и других людей; экологическое сознание; воспитание любви к природе;
Личностные: понимание ответственности за качество приобретенных знаний; понимание ценности адекватной оценки собственных достижений и возможностей;
Познавательные: умение анализировать и оценивать воздействие факторов окружающей среды, факторов риска на здоровье, последствий деятельности человека в экосистемах, влияние собственных поступков на живые организмы и экосистемы; ориентация на постоянное развитие и саморазвитие; умение работать с различными источниками информации, преобразовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.
Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.
Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.
Технологии: Здоровьесбережения, проблемного, развивающего обучения, групповой деятельности
Беседа — рассуждение о ранее полученных знаниях по данной теме,
Просмотр видеоматериала (фильм)
В мире насчитывается около миллиона разновидностей насекомых — по численности они превосходят всех остальных животных, вместе взятых, почти в 4 раза.
Пища и способы питания
Презентация «Пища и способы питания»
Насекомые питаются растениями и животными, живыми или мертвыми, а также их различными выделениями. Некоторые насекомые овладели удивительными способами использования необычных источников питания.
Насекомые — огромный класс живых организмов и перечислить все чем они питаются сложновато. Можно лишь определить основные направления. Так известно, что среди насекомых есть как исключительные вегетарианцы, так и плотоядные виды.
Есть виды которые совмещают два вида питания.
По этим признакам насекомых делят на тех, кто есть только растительную пищу — фитофагов, многие из которых вредители, тот же колорадский жук или жуки-усачи.
Насекомые хищники едят живые органические ткани — например комары или муравьи. Копрофаги — это насекомые которые едят экскременты, например всем известные навозные жуки. Есть и другие подвиды насекомых, питающихся органическими останками, растительными останками, гнилью и прочим.
Мандибула — это челюсть у насекомых
Мандибула – это верхняя челюсть членистоногих. Состоит эта часть ротового аппарата из пары одинаковых элементов. У большинства насекомых, а также у многоножек и ракообразных мандибула существует для измельчения пищи.
Происхождение мандибула это Мандибула – это то же, что и жвалы. Она представляет собой конечности головных сегментов, которые в процессе эволюции значительно видоизменились.
У всех насекомых, которые имеют жвалы, от мест их сочленения с головой отходят сухожилия. Оно необходимо для прикрепления мышц, которые управляют этими мандибулами.
Жвалы у насекомых может различаться в зависимости от типа ротового аппарата. Соответственно, можно увидеть жвалы совершенно разнообразные по функции, форме и даже размеру.
Так, у жесткокрылых, перепончатокрылых и прямокрылых мандибулы очень крупные. Ведь они необходимы для того, чтобы измельчать, разрывать и удерживать пищу.
У мух, например, лижущий тип ротового аппарата. Поэтому мандибулы у них просто редуцированы.
А пчёлы характеризуются грызуще-лижущим вариантом ротового аппарата. Соответственно, у них мандибулы хоть и есть, но сильно уменьшены, к тому же у них утеряна зубчатость.
Самые большие жвалы у жесткокрылых, так у жука-оленя мандибула – это заметные рога, которые дополнительно ещё и разветвлены. У жука-дровосека эти челюсти невероятно крепкие. Во многом форма и развитость мандибул зависит от того, какая кормовая специализация у того или иного жука.
У жужелиц, например, верхние челюсти длинные. С их помощью можно легко достать улитку прямо из раковины.
Пчёлы, муравьи и осы Для перепончатокрылых мандибула – это жвательные верхние челюсти, которые напоминают примитивный их тип. Они используют их для: Убивания добычи. Рытья норок. Отрезания растений. Создания гнезда. Удерживания своей пищи. При этом нижние челюсти обладают лижущим типом и призваны собирать нектар.
У двукрылых и чешуекрылых
У двукрылых мандибулы заметно видоизменились. Так, у комаров и некоторых мух, которые сосут кровь, жвалы представляют собой стилеты. С их помощью насекомое прокалывает кожу.
А вот комнатная муха утратила верхнюю челюсть. Ведь ей ротовой аппарат нужен, только чтобы употреблять жидкую пищу.
У всех гусениц, чешуекрылых имеются мандибулы, которые обладают грызущим типом.
Правда, только зубатые моли обладают грызущим типом. и сохраняют их во взрослом состоянии.
Многие бабочки жвалы утрачивают. Он превращается в небольшой сосущий хоботок для поглощения сладкого нектара.
Мандибула – это у насекомых челюсти, которые расположены сверху. У всех эти жвалы разные, в зависимости от их предназначения. –
Личинки крупных слепней обитают в грязи на берегах небольших водоемов в США; они всегда готовы схватить крошечную ластоногую жабу, как только та покажется из воды. Личинка хватает жабу своими крючковатыми челюстями и впрыскивает в ее тело медленно действующий яд. Затем она затаскивает свою добычу в грязь и высасывает тканевую жидкость, а тело оставляет разлагаться. Взрослые слегши, наоборот, становятся добычей взрослых жаб.
И хищник, и жертва
Растение росянка питается насекомыми, которых ловит с помощью клейких капель на волосках, покрывающих листья. А вот гусеницы маленьких волосатых мотыльков, обитающих во Флориде, США, росянками питаются. Защитные чешуйки на теле гусеницы, по всей вероятности, позволяют ей избежать щупалец росянки. Гусеницы выпивают клейкие капли росянки, а затем съедают черенки листьев и пойманных ею насекомых.
Куда девается навоз
Жуки-навозники быстро перерабатывают и прячут навоз крупных млекопитающих, откладывая в него свои яйца. Они чувствуют запах навоза и бросаются к нему, едва он коснется земли. В одной лепешке свежего слоновьего помета может находиться до 7 тысяч жуков. Через день-два они полностью переработают всю эту массу навоза
Некоторые наблюдали, как самцы бабочек — пурпурного императора, белого адмирала и красного адмирала — лижут сухие камни на лесной почве. Видимо, они слизывают натриевую соль. Почему же только самцы? Капельки спермы, попадающие в самку при спаривании, содержат множество питательных веществ. Ученые в США установили, что некоторым видам бабочек после спаривания требуется натриевая соль для восстановления сил
Огромные ядовитые пауки-птицееды с длиной ног 20 см нередко становятся добычей громадных земляных ос с размахом крыльев 10 см.
1.Обнаружив паука, самка осы осторожно осматривает его, а затем выкапывает ямку, наблюдая за поведением паука.
2.Оса атакует паука. Когда она вонзает в него свое жало, он наконец осознает опасность, но — слишком поздно.
3. Жало парализует паука, но не убивает его, и оса затаскивает паука в ямку.
4. Отложив в тело паука свои яйца, оса засыпает ямку. Молодые осы дочиста съедают паука.
Из 200 тысяч видов бабочек и мотыльков только один —
кровососущий вампир. Эти безобидные на вид малазийские мотыльки. нападают на тапиров, буйволов и других млекопитающих.
Бабочка, сосет кровь в течение целого часа. Хоботок проникает сквозь кожу и впивается в тело животного.
1. . Хоботок состоит из двух частей. Быстрые наклоны его из стороны в сторону заставляют то один его кончик, то другой впиваться в кожу, прокалывая ее насквозь.
2. Быстрым движением головы насекомое выпрямляет хоботок и вводит его в тело.
3. Кровяное давление ‘распрямляет волоски, впивающиеся в тело жертвы.
Как насекомые находят жертву ?
Многие хищные насекомые охотятся в пределах своего ареала. Крупные стрекозы могут удаляться на несколько километров от водоемов в поисках добычи.
Бродячие эцитоны расползаются по тропическому лесу, словно живой сетью покрывая почву.
У дневных хищников, таких как стрекоза или богомол, обычно очень крупные глаза. Они реагируют, прежде всего, на движение жертвы. В листве растений, воде или в темноте охотники выслеживают добычу, улавливая легчайшие колебания, исходящие от жертвы. Насекомые, нападающие из засады (например, богомолы, водяные клопы или личинки стрекоз), обычно маскируются на растениях, ожидая, пока жертва не приблизится на достаточно близкое расстояние.
Жуки и клопы могут определить приближение добычи по запаху и вкусу.
Некоторые личинки сетчатокрылых и мух сооружают в песке западню для охоты на мелких насекомых. Личинки ручейников плетут сети, которыми они ловят мелких животных.
Кто такие паразитоиды
Паразиты, питаясь за счет организма своего хозяина, в отличие от паразитоидов, не убивают его. Обычно они намного меньше хозяина. Взрослые самки паразитоидов откладывают яйца на теле или внутри животного-хозяина. Сначала их личинки, как и личинки паразитов, питаются составляющими тела хозяина, не затрагивая жизненно важных органов. Однако потом принимаются и за них, тем самым убивая животное-хозяина. В отряд перепончатокрылых входит около 50 000 видов насекомых, развивающихся таким образом. Среди мух насчитывается 15 000 паразитоидных видов. Они встречаются также у жуков, сетчатокрылых и в трех семействах бабочек. Можно сказать, что каждый пятый вид насекомых — паразитоидный.
Какие насекомые живут за счет растений?
Насекомые обитают почти на всех растениях, питаясь их листьями, стеблями, корнями или цветами. На одном-единственном дереве в тропическом лесу Перу ученые обнаружили 43 вида муравьев; на 19 деревьях бобовых в Панаме — более 1000 видов жуков. Личинки и гусеницы пилильщиков могут полностью уничтожить на растении листву и побеги.
Африканская пустынная саранча может собираться в стаи численностью до 10 миллиардов насекомых. В день они способны преодолевать расстояния порядка 300 км. Там, где они побывают, от растительного мира не остается ничего.
Гусеницы шелкопряда, лакомясь свежими листьями, не оставляет от них практически ничего.
Бабочки и пчелы собирают с цветков нектар. Тли и щитовки, цикады и клопы проделывают в растениях с помощью хоботков отверстия, из которых вытекает сок. Многие растения содержат ядовитые вещества, которые помогают им защититься от травоядных насекомых. Некоторые насекомые между тем продолжают поедать такие растения, обезвреживая ядовитое вещество в желудке, другие преобразуют яды в полезные для себя вещества.
Почему насекомые летят на цветы?
Многие растения привлекают насекомых своими яркими цветками, ароматом, сладким нектаром и питательной пыльцой. Прилетающие на цветы насекомые собирают сладкий нектар и богатую белком пыльцу. Другие на растениях отдыхают, откладывают яйца или просто греются. Многие насекомые прилетают на цветы в поисках партнера. Попутно они собирают пыльцу, переносят ее на другое растение того же вида. У растений существует множество приспособлений для переноса пыльцы насекомыми. Например, нектар может находиться в глубине цветка, и насекомое, чтобы добраться до него, вынуждено прикасаться к тычинкам и пестикам. В результате происходит опыление цветков. Дикие и медоносные пчёлы не только сами кормятся нектаром и пыльцой, но и снабжают ими свое потомство, поэтому они особенно часто прилетают на цветы. К насекомым-опылителям также относятся дневные и ночные бабочки, мухи, жуки и роющие осы.
Источник
