Общая характеристика класса Насекомые (Insecta). Основные отряды насекомых Таблица многообразие насекомых
Читайте также
Самым простым в систематике насекомых является определение отрядов. В качестве основных особенностей используются признаки: наличие и строение крыльев, тип ротового аппарата, тип метаморфоза, особенности внешнего строения.
Определительные таблицы построены по бинарной схеме (теза – антитеза). Каждая теза имеет номер, в скобках дан номер антитезы. Если признаки насекомого соответствуют признакам, описанным в тезе, то необходимо прочитать и антитезу и переходить к следующей по порядку тезе.
Определение отрядов начинается с определения подклассов.
Ниже приведена определительная таблица отрядов и краткое описание наиболее значимых в лесном хозяйстве отрядов.
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ПОДКЛАССОВ И ОТРЯДОВ НАСЕКОМЫХ
1 (8) Крылья отсутствуют. На брюшных сегментах снизу имеются различные выросты: либо парные придатки, либо втягивающаяся трубочка на 1-м брюшном сегменте, либо подгибающаяся прыгательная вилка на конце тела. Очень мелкие насекомые (подкласс Первичнобескрылые, или Низшие, насекомые - Apterygota ).
2(3) Усики отсутствуют. Брюшко состоит из 12 сегментов. Передние ноги сильно удлинены ………… ………… Отряд Бессяжковые (Protura)
3(2) Усики имеются. Брюшко состоит не более, чем из 10 сегментов. Передние ноги не удлинены.
4 (5) Брюшко состоит из 4 - 6 сегментов. Усики состоят из 3 - 6 члеников, последние членики могут быть кольчатыми. На конце тела снизу часто имеется прыгательная вилка …………Отряд Ногохвост ки (Podura)
5(4) Брюшко состоит из 10 сегментов. Усики состоят из большого числа коротких однообразных члеников.
6(7) На конце тела имеются парные хвостовые нити или клещевидные придатки. Тело без покрова из чешуек. …….Отряд Двухвостки (Diplura)
7(6) На конце тела имеются 3 хвостовые нити. Тело покрыто чешуйками ………………………………………….Отряд Щетинохвостки (Thysanura )
8(1) Крылья имеются - длинные функционирующие или по крайней мере в виде остаточных выросток; если их нет, то придатки на нижней стороне брюшных сегментов также отсутствуют (могут быть только нридатки на конце тела, не имеющие формы прыгательной вилки) (подкласс Крылатые, или Высшие, насекомые - Pterygota).
9(38) Ротовой аппарат с хорошо развитыми жвалами, грызущий, иногда дополнительно с хоботком - грызуще-лижущий.
10(13) Передние крылья представляют собой плотные ороговевшие надкрылья, утратившие жилкование, полностью или частично прикрывающие брюшко (исключение - некоторые бескрылые личинковидные самки жуков-мягкотелок).
11(12) На конце тела имеются характерные длинные клещевидные придатки ……………………………………. Отряд Уховертки (Dermaptera)
12(11) На конце тела длинные клещевидные придатки не развиты ………………………..……Отряд Жесткокрылые, или Жуки (Coleoptera)
Cамая большая группа насекомыхz (250 тыс. видов). Размер от 0,3 до 170 мм. Тело жесткое, ротовой аппарат грызущий. Крыльев 2 пары, передние – в виде надкрыльев. Заднемоторные. 2-я пара – перепончатые, складываются вдоль и поперек, могут отсутствовать. Метаморфоз полный, иногда усложненный (гиперметаморфоз). Ноги у большинства ходяльные, есть бегательные, копательные, плавательные. Усики разных типолв.Личинки мокрицеобразные, камподеовидные или червеобразные. Куколки открытые. Обитают во всех средах. Сапро-, копро-, фитофаги, много хищников (жужелицы, тлевые коровки). Много вредителей растений (долгоносики, короеды, усачи, златки и др.). Большинство с однолетней генерацией. Высокоорганизованы. Широко распространены (более 100 семейств). 2 подотряда – разноядные и плотоядные .
Подотряд плотоядные – тазики задних ног длинные, голова прогнотическая, личинки камподеовидные. Имаго и личинки – хищники (жужелицы, плавунцы).
Подотряд разноядные - тазики задних ног мелкие, подвижные. Личинки чаще червеобразные или камподеовидные. Много фитофагов, есть хищники.
13(10) Передние крылья не ороговевшие, а если уплотненные, кожистые, то с хорошо сохранившимся жилкованием. Иногда крылья отсутствуют.
14(17) Усики очень короткие, значительно короче головы.
15(16) Крылья хорошо развиты, с сетчатым жилкованием. Формы крупные, со стройным, удлиненным телом ………………………………………..
……………………………………………….Отряд Стрекозы (Odonata )
Средних и крупных размеров, дневные хищники вблизи водоемов. 2 пары сходно устроенных сетчатых крыльев, длинное или коренастое брюшко. Ротовой аппарат грызущий. Метаморфоз не полный, усложненных (гемиметаморфоз).. Личинки – наяды с хвостовыми жабрами и удлиненной нижней губой. Усики имаго короткие, первая пара ног – хватательные. В России около 150 видов. Все виды и их личинки хищники. По строению крыльев делятся на 2 подотряда: Равнокрылые (Zigoptera) – некрупные, с одинаковыми крыльями – стрелки, лютки, красотки; Разнокрылые (Anisoptera) – крупные, с соприкасающимися глазами, задние крылья у основания более широкие, у личинок жабры в задней кишке – коромысла, бабки, дедки. Все виды полезны, часть охраняется.
17(14) Усики длиннее головы.
18(19) Голова вытянута вниз наподобие клюва, на конце которого расположен грызущий ротовой аппарат…. . Отряд Скорпионницы (Mecoptera )
19(18) Голова не вытянута наподобие клюва.
20(25) Передняя и задняя пары крыльев одинаковы по структуре, с густым сетчатым жилкованием.
21(22) Усики прикреплены между глазами. Членики лапок не расширены ……………………………………… Отряд Сетчатокрылые (Neuroptera )
От мелких до крупных. 2 пары прозрачных сетчатых крыльев. Ротовой аппарат грызущий, глаза большие. Метаморфоз полный. Личинки у большинства хищные с большими челюстями. Около 35 тыс. видов. В лесу есть сем. Златоглазки . Их личинки поедают тлей. Сем. Муравьиные львы - крупные размеры, живут в песчаной почве, хищники.
22(21) Усики прикреплены перед глазами. 3-й или 4-й членик лапок расширен.
23(24) Крылья буроватые, без крылового глазка. Переднегрудь широкая, поперечная. Расширен 4-й членик лапок……….. …Отряд Вислокрылки (Megaloptera),
24(23) Крылья прозрачные, с крыловым глазком. Переднегрудь сильно удлинена. Расширен 3-й членик лапок …..Отряд Верблюдки (Raphidioptera )
Крупные насекомые с вытянутой головой и длинной переднеспинкой, с 2 парами перепончатых с близким жилкованием крыльев. Ротовой аппарат грызущий, усики длинные. Метаморфоз полный. Самки с яйцекладом. Обитают в лесах, живут на стволах и под корой, истребляют тлей, подкорных клопов, личинки – короедов. Около 100 видов.
25(20) Передняя пара крыльев более плотная, кожистая. Если все крылья по структуре одинаковые, то жилкование не сетчатое - с редкими поперечными жилками. Иногда крылья отсутствуют.
26(27) Передние ноги хватательные, с зазубренной голенью ……………………………………………. Отряд Богомолы (Mantoptera)
28 (29) Задние ноги прыгательные, с утолщенными бедрами, или передние ноги лопатообразные, копательные. Передняя пара крыльев превращена в надкрылья. Парные церки хорошо развиты. ….Отряд Прямокрылые ( Orthoptera)
Средних и крупных размеров, с удлиненной формой тела и крупной головой. Либо задние ноги прыгательные, либо передние копательные. Передние крылья удлиненные пергаментовидные или кожистые, задние – перепончатые, широкие. У многих – яйцеклад, есть органы слуха и стрекотания. Яйцекладка – в почву, стебли. Метаморфоз неполный. В России около 700 видов. Предрочитают открытые ландшафты. Фитофаги, есть хищники. Много вредителей растений. Отряд делится на 2 подотряда: длинноусые (надсем. Кузнечиковые и сверчковые) и короткоусые (надсем. Саранчовые).
Надсемейство кузнечиковые – усики длинные, лапки 4-х члениковые. Ндкр, если развиты, лежат на теле кровлеобразно. У самок яйцеклад. Большинство – фитофаги.
Надсемейство сверчковые – длинные усики. Крылья на теле лежат плоско. У медведок ноги копательные, яйцеклада нет. Фитофаги, есть хищники. Вредят корням (медведки)
Надсемейство саранчовые – усики короткие, яйцеклад короткий, крючкообразный. Яйцекладка в почву в кубышках. Вредят в стадной фазе (саранча, прус, сибирская кобылка).
29(28) Задние ноги не прыгательные (если прыгательные, тогда передние и задние крылья одинаковые, перепончатые, а церки отсутствуют), передние ноги не копательные.
30 (31) Голова покрыта сверху расширенной переднегрудью и направлена ротовыми частями вниз и несколько назад. Передняя пара крыльев заметно плотнее задней ………………………. Отряд Тараканы (Blattoptera )
Насекомые с плоским телом. Голова обращена ротовыми органами книзу и прикрыта большой щитообразной переднеспинкой. Усики щетинковидные, многочлениковые; ноги бегательного типа с уплощенными бедрами и 5-члениковыми лапками. Передние крылья плотные, роговые или кожистые, с обильным жилкованием; задние крылья перепончатые, в спокойном состоянии спрятаны под надкрыльями. Надкрылья и крылья могут быть укорочены или полностью редуцированы. Брюшко удлиненное, 8-10-члениковое, с мягкими покровами, на конце обычно несет членистые церки; у самцов на последнем сегменте снизу имеются 1 или 2 нечленистых придатка - грифелька. Большинство тараканов имеет желтовато-коричневую окраску, реже темную или черную. Метаморфоз не полный.
Самки откладывают яйца в отеку.Преимущественно ночные, скрытноживущие насекомые, обитающие под опавшей листвой, под камнями, иногда в почве и в песке. Всеядны. Отдельные виды связаны с человеком, живут в домах и других отапливаемых помещениях, портят продукты и могут разносить бактерий, вызывающих дизентерию и кишечные заболевания, а также яйца паразитических червей (власоглава, острицы и др.). Одно семейство - Таракановые (Blattidae). 4 рода, 6 видов.
31(30) Голова свободная, направлена ротовыми частями вперед или вниз.
32(37) Переднегрудь четко обособлена от среднегруди. Голова обычно сильно уплощена, направлена ротовыми частями вперед. Лапки 2-4-члениковые. Брюшко никогда не бывает стебельчатым. Яйцеклад не выражен.
33(36) Церки имеются. Насекомые средних размеров.
34(35) Церки крупные, 2-члениковые. 1-й членик передних лапок утолщен …………………………………………….. . Отряд Эмбии (Embioptera )
35(34) Церки мелкие, 1-члениковые. 1-й членик передних лапок неутолщен ………………………………………………Отряд Термиты (Isoptera)
36(33) Церки отсутствуют. Очень мелкие насекомые... Отряд Сеноеды (Psocoptera)
37(32) Переднегрудь слита со среднегрудью. Голова не уплощена, направлена ротовыми частями вниз. Лапки обычно 5-члениковые. Брюшко часто стебельчатое, у самок нередко с жалом, яйцекладом и т. д. ……………..
…………………….………Отряд Перепончатокрылые (Нymenoptera)
Подотряд сидячебрюхие – брюшко с грудью соединяется всем основанием (сем. рогохвостов, пилильщиков, ткачей ). Фитофаги. Личинки с грудными или брюшными ногами. Самки с яйцекладом.
38(9) Ротовой аппарат не грызущий, жвалы не развиты. Иногда недоразвит весь ротовой аппарат.
39(42) Ротовой аппарат в виде членистого хоботка, подогнутого под грудные сегменты (исключение - непитающиеся самцы червецов, имеющие одну пару крыльев и нити на конце тела). Некоторые формы неподвижные, мешковидные, развиваются на растениях под защитой щитка, восковых выделений и т. д.
40 (41) Хоботок отходит от нижней поверхности головы или смещен к ее заднему краю. Передние крылья имеют однородную поверхность. Некоторые формы непитающиеся (без хоботка), имеют одну пару крыльев и нити на конце тела, некоторые - неподвижные мешковидные насекомые, развивающиеся на растениях под защитой щитка, восковых выделений и т. д. ………………………………………………..Отряд Равнокрылые (Homoptera )
От мелких до крупных размеров. 2 пары перпончатых крыльев, складывающихся кровлеобразно. У части видов крыльев 1 пара или нет. Развитие не полное. Ротовой аппарат колюще-сосущий. Свойственен полиморфизм. В России около 4000 видов. Большинство фитофаги, вредители растений. 5 подотрядов : цикадовые, листоблошки (медяницы), тли, белокрылки, Кокциды (червецы).
Подотряд цикадовые . Усики короткие, ноги прыгательные. 2 пары перепончатых крыльев. Самцы с органами слуха и стрекотания. Яйцекладка – в стебли. Личинки вредят корням деревьев. Развитие многолетнее. Цикады, пенницы .
Подотряд листоблошки (медяницы ). Усики длинные, ноги прыгательные. Личинки уплощенные с зачатками крыльев, живут колониями, большинство монофаги, сильно вредят (яблонная и грушевая медяницы ).
Подотряд тли . Размер 0,5-7,5 мм. Тело яйцевидное, часто с белым пушком. Брюшко с тонкими выступами. Живут колониями, часто бескрылы. В России около 1000 видов. Выражен полиморфизм, сложный цикл смены поколений, часто мигрируют на другое кормовое растение. Размножение живорождением, партеногенетически. Много вредителей: кровяная тля, зеленая яблочная . Входят семейства тлей и хермесов .
Подотряд белокрылки . До 2 мм. 2 пары крыльев, плоско уложенных на брюшке. Тело покрыто мучнистой пыльцой. Личинки последнего возраста не активны. Личинки – колониями на нижней стороне листьев. Питаются соками. Опасны: оранжерейная, кленовая белокрылки .
Подотряд кокциды (червецы ). 3-7мм. Выражен половой диморфизм: самки бескрылые, неподвижные, покрыты щитком или восковыми выделениями. Сложный цикл развития с девственными и обоеполыми поколениями. Живут колониями. Вредят червецы, щитовки, ложнощитовки.
41(40) Хоботок отходит от переднего края головной капсулы. Передние крылья на вершине мягкие, прозрачные, их остальная поверхность кожистая, обычно непрозрачная.Отряд Полу жесткокрылые, или Клопы (Hemiptera )
Размер от 0,5 до 50 мм. Живут на земле, в воде, под корой. Ротовой аппарат колюще-сосущий в виде членистого хоботка. 2 пары крыльев, складывающихся плоско. Передние крылья у основания кожистые, у вершины – перепончатые. У многих – пахучие железы. У части видов крылья укорочены или их нет. Развитие не полное. Личинки имагообразные. Многие виды – фитофаги, есть хищные и кровососы. 2 подотряда: скрытоусые, свободноусые .
Подотряд скрытоусые . Усики сильно укорочены, пахучих желез нет. Живут в воде, хищники (гладыш, водяной скорпион ).
42(39) Ротовой аппарат в виде короткого конуса или нечленистого хоботка, который бывает игловидным торчащим, мясистым втягивающимся, спирально закрученным и т. п. Ротовые органы могут быть недоразвитыми.
43(44) Тело кожистое, сильно сплюснутое с боков. Задние ноги прыгательные. ……………………………………….. Отряд Блохи (Siphonaptera)
44(43) Тело различной формы, но никогда не бывает сильно сплюснуто с боков. Задние ноги не прыгательные.
45(48) Ротовой аппарат в виде короткого, иногда втягивающегося ротового конуса. Мелкие насекомые с уплощенным телом.
46(47) Грудной отдел подразделен на сегменты. Крылья (если развиты) в числе двух пар, с бахромкой волосков по заднему краю. Обитают на растениях …………………………………………….Отряд Трипсы (Thysanoptera )
48(45) Ротовой аппарат в виде хоботка или недоразвит.
49(56) Хорошо развиты две пары крыльев; если развита только одна пара крыльев, то на конце тела имеются длинные хвостовые нити (исключение - бескрылые самки некоторых бабочек, которые узнаются по наличию на теле легко стирающегося покрова из чешуек.
50(51) Усики короче головы. Передние ноги удлинены.Отряд Поденки (Ephemeroptera )
51(50) Усики значительно длиннее головы.
52(53) Голова направлена ротовыми частями вперед. Крылья без покрова из волосков и чешуек ………………….Отряд Веснянки (Plecoptera)
53(52) Голова направлена ротовыми частями вниз. Крылья покрыты волосками или чешуйками.
54(55) Крылья и тело покрыты легко стирающимися чешуйками. Ротовые органы в виде спирально закрученного хоботка, реже - недоразвитые………………………….Отряд Чешуекрылые, или Бабочки (Lepidoptera)
От мелких до крупных. 2 пары перепончатых крыльев, покрытых чешуйками. Ротовой аппарат сосущий, верхние челюсти редуцированы, нижние – в виде хоботка. Усики длинные. Метаморфоз полный. Личинки – гусеницы. Фитофаги в стадии гусеницы, много вредителей растений. Куколки покрытые, у многих в коконе. Более 10 тыс. видов. Переднемоторные, задние крылья сцепляются с передними в полете. Яйцеклада нет. 2 подотряда.
Подотряд равнокрылые – мало видов, низкоорганизованные. Сем. Тонкопряды.
Подотряд разнокрылые – основное число видов. Делится на 2 группы: низших разнокрылых (сем. моли, листовертки, огневки, стеклянницы, древоточцы ) и высших разнокрылых (крупные белянки, нимфалиды, парусники, голубянки и др). Больше в лесу вредят ночные бабочки: сем. бражники, коконопряды, пяденицы, волнянки, совки .
55(54) Крылья и тело покрыты волосками. Ротовые органы редуцированы ………………………………..Отряд Ручейники ( Trichoptera)
56(49) Хорошо развита только одна пара крыльев, или крылья недоразвиты. Хвостовых нитей на конце тела нет.
57(58) Развита передняя пара крыльев, задняя превращена в булавовидные жужжальца. У бескрылых форм ноги длинные ……………………….Отряд Двукрылые, или Комары и мухи ( Diptera)
Подотряд длинноусые (комарообразные ) – усики длинные, брюшко удлиненное. Личинки с головой. Относятся сем.: галлицы, комары, мокрецы .
58(57) Развита задняя пара крыльев, передняя превращена в булавовидные придатки. Самки бескрылые и безногие.. Отряд Веерокрылые ( Strepsiptera )
Задание
1. Пользуясь определительной таблицей определить до отряда представителей класса насекомых, предложенных в наборах и сборных коллекциях.
2. Законспектировать краткие характеристики отрядов стрекозы, жуки, клопы, бабочки, тараканы, прямокрылые, сетчатокрылые, равнокрылые, перепончатокрылые, двукрылые, обращая основное внимание на характеризующие признаки и значение представителей отрядов в лесном хозяйстве.
Форма отчетности: конспекты, устный опрос по коллекциям.
Ответы на вопросы тестового контроля …………………………………………….51.
Литература…………………………………………………………………………………….52.
ВВЕДЕНИЕ
На протяжении всей своей истории сталкиваясь так или иначе с насекомыми, люди уже имеют огромные знания об этих удивительных существах. Энтомологи, химики, биофизики, инженеры-конструкторы, генетики, архитекторы, медики различных направлений изучают насекомых.
К сожалению, в рамках курса общей биологии медицинского университета, студенты ограничиваются изучением раздела «Основы медицинской энтомологии», который включает довольно поверхностный обзор представителей отрядов, имеющих эпидемиологическое значение.
Цель нашего пособия – несколько расширить и углубить информацию по указанному разделу в дополнение к материалу учебника, что позволит студентам сэкономить их дефицитное время за счет поисков материала в различных источниках.
Учебное пособие «Медицинское значение насекомых» представлено тремя разделами.
В первом даётся общая характеристика и классификация насекомых, морфология, биология, эпидемиологическое значение наиболее важных представителей отрядов с полным и неполным метаморфозом. Приводятся описания некоторых трансмиссивных заболеваний.
Второй раздел посвящён ядовитым насекомым, поскольку этот важный материал в учебниках представлен совсем кратко. Даётся их токсикологическая классификация и приводятся описания насекомых с жалящим аппаратом, с ядовитой кровью и тканями, с ядовитым ротовым аппаратом, картина отравления и первая помощь.
Для лучшего восприятия теоретический материал снабжается иллюстрациями.
Третий раздел представлен вопросами тестового контроля по изученному материалу и ответам на них.
В конце пособия приводится список литературы.
Раздел I. Морфо-биологическая характеристика. Эпидемиологическое значение насекомых
1. Общая характеристика Насекомых.
Насекомые – самый многочисленный класс типа членистоногих. Он включает более 2 млн видов. Для насекомых характерно четкое разделение тела на голову, грудь, брюшко.
Голова состоит из четырех слившихся сегментов, несущих соответственно четыре пары придатков, которые представляют собой видоизмененные передние конечности.
Первая пара – усики, или сяжки, - органы обоняния и осязания. Вторая – верхние челюсти – мандибулы, третья и четвертая пары – нижние челюсти – максиллы. Ротовой аппарат насекомых образован верней губой (кожная складка покровов головы), парой верхних челюстей, парой нижних челюстей и нижней губой, которая образована путем слияния второй пары нижних челюстей. В соответствии с разнообразием способов питания ротовые аппараты разных групп насекомых значительно отличаются по строению. Они могут быть грызущего, грызуще-сосущего, лижущего, колюще-сосущего, сосущего типа. Однако все это многообразие – результат изменения одного исходного типа – грызущего ротового аппарата.
Брюшко состоит из 4-11 сегментов. Конечности на брюшке отсутствуют. Только у некоторых видов иногда сохраняются видоизмененные остатки конечностей, например в виде яйцеклада или вилочек на конце брюшка, которые помогают делать прыжки.
Покровы насекомых образованы однослойным эпителием – гиподермой и выделяемой ею хитинизированной кутикулой, которая выполняет роль наружного скелета и защищает его от воздействия различных факторов, в т.ч. механических повреждений. Кроме того, хитиновый покров предотвращает испарение влаги из организма насекомых. В период роста насекомые несколько раз линяют – сбрасывают хитиновый покров, под которым развивается новый. Кожа богата различными железами (пахучими, воскоотделительными), выростами в виде шипиков, щетинок или волосков.
Мышечная система представлена пучками, которые прикрепляются изнутри к наружному скелету насекомых.
Пищеварительная система начинается ротовой полостью, куда открываются протоки слюнных и прядильных желез, как у гусениц бабочек. Передняя кишка дифференцирована на глотку и пищевод, который часто имеет расширение – зоб. У некоторых насекомых существует жевательный желудок. В средней кишке находятся многочисленные складки, которые, по-видимому, гомологичны печени других членистоногих. Задняя кишка, кроме удаления остатков пищеварения, принимает участие в выделении продуктов обмена.
Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами (которых может быть 100 и более) - длинными тонкими трубочками, которые своим слепозамкнутым концом лежат в полости тела, а другим – впадают в кишечник, на границе средней и задней его частей. Продукты обмена накапливаются также в жировом теле, которое служит почкой накопления.
Органы дыхания насекомых представлены системой трубочек трахей. Они пронизывают все тело и поставляют кислород непосредственно к клеткам. Трахеи возникают у зародыша как выпячивание эктодермы, имеют хитиновую выстилку, препятствующую спадению стенок. По бокам тела находится до 10 пар дыхалец (стигм), ведущих в каналы, от которых и берут начало трахеи.
В связи с развитием трахей незамкнутая кровеносная система упрощена, гемолимфа почти не принимает участия в обмене газов, а разносит к тканям тела питательные вещества и гормоны. Кровь циркулирует в сердце, затем движется по аорте, а из нее попадает в полость тела, омывая все органы.
Нервная система насекомых представлена головным мозгом, подглоточным ганглием и сегментарными ганглиями брюшной нервной цепочки. Головной мозг состоит из переднего, среднего и заднего отделов. В переднем мозге располагаются грибовидные тела, которые особенно развиты у насекомых со сложным общественным поведением (пчел, муравьев). От головного мозга отходят нервы к антеннам, глазам, к верхней губе и подглоточному узлу.
Развитие насекомых сложное. Они являются раздельнополыми животными с выраженным половым диморфизмом. Постэмбриональное развитие осуществляется с полным и неполным превращением.
В первом случае (бабочки, жуки, пчелы, мухи и др.) из яйца выходит личинка значительно отличающаяся по строению и образу жизни от взрослой особи. Она интенсивно питается и растет и после нескольких линек превращается в неподвижную куколку. Под покровом куколки происходит перестройка органов и тканей личинки, заканчивающаяся выходом взрослого насекомого – имаго.
При неполном превращении (саранча, кузнечики, тараканы) личинка по строению, в основном, похожа на взрослое насекомое, но отличается от него малыми размерами, недоразвитием крыльев и половой системы. Личинка растет, периодически линяет и превращается во взрослое насекомое.
В класс насекомых входит более 20 отрядов, важнейшие из них следующие:
Класс Insecta (Насекомые)
Надотряд 1. Насекомые с неполным метаморфозом (Hemimetabola)
Отряд прямокрылые (Orthoptera)
Отряд таракановые (Blattoidea)
Отряд вши (Anoplura)
Отряд полужесткокрылые, или клопы (Heteroptera)
Надотряд 2. Насекомые с полным метаморфозом (Holometabola)
Отряд жесткокрылые, или жуки (Coleoptera)
Отряд чешуекрылые, или бабочки (Lepidoptera)
Отряд перепончатокрылые (Hymenoptera)
Отряд блохи (Aphaniptera)
Отряд двукрылые (Diptera)
Мы остановимся на представителях отрядов, имеющих медицинское значение.
Места обитания, строение, образ жизни
Насекомые - самый крупный класс животных. Он включает более 1 млн видов. Насекомые живут всюду: в лесах, садах, лугах, полях, огородах, на животноводческих фермах, в жилище человека. Их можно встретить в прудах и озерах, на теле животных.
Тело насекомых состоит из головы, груди и брюшка. На голове имеются пара сложных глаз, пара усиков, на груди - три пары ног, и у большинства одна или две пары крыльев, на боках брюшка - дыхальца.
Насекомые различаются по форме отделов тела, величине глаз, длине и форме усиков и другим признакам. Особенно разнообразны у них усики, ротовые органы, ноги. Одни из насекомых имеют пластинчатые усики (многие жуки), другие - нитевидные (кузнечики), третьи - перистые или булавовидные (бабочки) и др. Ротовые органы могут быть грызущими, как у майских жуков, колюще-сосущими, как у комаров, сосущими, как у бабочек, и др. Задние ноги у кузнечиков прыгательные, у жуков-плавунцов плавательные; передние ноги у медведки копательные. Все эти и другие особенности строения развились у насекомых в связи с приспособлением к тем или иным условиям жизни.
Рис. Бомбардир (жук). Семейство - жужелицы
Особенности внутреннего строения насекомых связаны в основном с дыхательной, выделительной и нервной системами. Органы дыхания насекомых - трахеи - отличаются большой разветвленностью. У мелких насекомых газообмен происходит путем диффузии. Крупные насекомые вентилируют трахеи (при расслаблении стенок брюшка воздух засасывается в трахеи, а при сокращении - выходит во внешнюю среду). Органы выделения насекомых - многочисленные трубочки, свободные концы которых замкнуты. Поступающие в них продукты выделения стекают в задний отдел кишки. У насекомых имеются жировые клетки с запасом питательных веществ и воды. В них же откладываются некоторые ненужные для организма вещества.
Отличия нервной системы насекомых связаны с укрупнением надглоточного нервного узла (его нередко называют головным мозгом), уменьшением количества и укрупнением узлов брюшной нервной цепочки. Более сложное строение нервной системы проявляется в сложности поведения насекомых. Пчела, например, отыскав цветущие нектароносные растения, по возвращении в улей ползает на сотах, "танцует", описывая определенные фигуры, по которым другие пчелы устанавливают направление к месту медосбора. Муравьи на ночь закрывают входы в муравейник, выносят на поверхность влажные хвоинки, а после просушки перетаскивают их в глубь муравейника.
Типы развития насекомых
Насекомые - раздельнополые животные. У одних насекомых (саранча, клопы) из отложенных самками оплодотворенных яиц развиваются личинки, внешне похожие на взрослых особей. Усиленно питаясь, они растут, несколько раз линяют и становятся взрослыми насекомыми. У других насекомых (бабочки, жуки, мухи) личинки внешне и по питанию не похожи на взрослых особей. Личинки бабочки-капустницы, например, червеобразные и питаются н.е нектаром, как бабочки, а листьями капусты. Ротовой аппарат у них не сосущий, а грызущий. Через несколько линек гусеницы превращаются в куколок, которые не питаются и не передвигаются, но под их хитиновым покровом происходят сложные изменения. Через некоторое время покров тела куколки лопается и из него выходит взрослое насекомое.
Развитие, которое происходит в три фазы, а личинки насекомых при этом похожи на взрослых особей, называют неполным превращением. Развитие насекомых, которое протекает в четыре фазы (включая фазу куколки), а личинки при этом не похожи на взрослых особей, называют полным превращением.
Развитие с превращением дает возможность насекомым сохраниться при неблагоприятных условиях жизни (низкая температура, отсутствие пищи) на той или иной менее уязвимой стадии развития. Наибольшими преимуществами обладают насекомые с полным превращением. Их личинки не конкурируют со взрослыми особями: обычно они используют другую пищу и развиваются в иных местообитаниях.
Главнейшие отряды насекомых
В классе насекомых выделяют от 30 до 40 отрядов. Наиболее крупные из них отряды прямокрылых, равнокрылых, полужесткокрылых, жесткокрылых, чешуекрылых, перепончатокрылых, двукрылых.
Отряды насекомых с неполным превращением. К отряду прямокрылых относятся саранча, кузнечики, сверчки, медведки. Для них характерны грызущий ротовой аппарат, две пары крыльев с продольно расположенными жилками и (обычно) прыгательная задняя пара ног. Многие прямокрылые издают и воспринимают звуки (у кузнечиков звуковой аппарат находится на передних крыльях, а слуховой - на голенях передних ног). Усики у них нитевидные. Самки многих видов имеют яйцеклад. К отряду равнокрылых относятся тли, цикады и др., питающиеся соком растений, имеющие колюще-сосущий хоботок и 2 пары прозрачных крыльев.
К отряду полужесткокрылых, или клопов, относятся наземные и водные насекомые с колюще-сосущим ротовым аппаратом, двумя парами крыльев (полужесткими верхними и перепончатыми нижними), сильно развитыми пахучими железами. Из представителей этого отряда наиболее часто встречаются зеленые лесные клопы, длинноногие клопы-водомерки. К этому же отряду относится постельный клоп, питающийся кровью людей и животных, обитающих в жилье человека.
Отряды насекомых с полным превращением. Отряд жесткокрылых, или жуков, включает насекомых с жесткими передними и перепончатыми задними крыльями. У большинства жуков в состоянии покоя жесткие крылья полностью прикрывают перепончатые и защищают их от повреждений. Ротовые органы у жуков грызущие. К отряду жесткокрылых относятся майские жуки, жужелицы, божьи коровки, долгоносики.
Бабочка Papilio demoleus. Фото:
Jeevan Jose
Для огромного большинства насекомых отряда чешуекрылых, или бабочек, характерны два признака: чешуйчатый покров на двух парах крыльев и сосущий ротовой аппарат, обычно свернутый спиралью. Усики дневных бабочек обычно булавовидные, ночных - перистые. Червеобразные личинки бабочек (гусеницы) кроме трех пар членистых ног имеют ложные ноги - выросты тела. У гусениц ротовой аппарат грызущий.
Двукрылые - мухи, комары, слепни и др. - имеют по одной паре перепончатых крыльев. Задние крылья преобразованы в колбовидные органы - жужжальца. Ротовые органы двукрылых колюще-сосущие или лижущие. Личинки не имеют ног. Они развиваются в воде, почве, в гниющих остатках растений, живых животных и трупах.
1. Каковы особенности внешнего строения и внутренней организации насекомых?
Насекомые - это самый разнообразный класс членистоногих. Несмотря на большое количество видов, можно выделить некоторые общие особенности внешнего строения:
Тело состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка; покрыто хитиновым покровом;
На голове одна пара усиков; все сегменты головы слиты;
Грудь всегда состоит из трех сегментов: передне-, средне- и заднегруди;
Три пары ходильных ног (прикрепляются соответственно к каждому сегменту груди);
Глаза сложные (фасеточные) располагается по бокам головы;
У большинства имеются крылья (на втором и третьем сегментах грудного отдела);
Брюшко сегментировано; количество сегментов варьируется у разных видов.
2. Из скольких отделов состоит тело насекомых?
Строение насекомых. Тело взрослых насекомых, как и у всех членистоногих, покрыто хитиновым покровом, выполняющим роль наружного скелета, и разделено на голову, грудь и брюшко, что отличает их от других членистоногих. Сегменты головы слиты в общую массу, членики груди и брюшка более или менее чётко различимы. Голова и грудь несут конечности, брюшко сохраняет иногда лишь недоразвитые конечности, т. е. их рудименты.
3. Как устроены конечности насекомых?
Конечности насекомых представляют собой систему подвижно соединённых друг с другом рычагов с большим числом степеней свободы, т. е. способных к разнообразным и точным движениям. Более всего соответствуют описанному типу бегательные ноги (жуков, тараканов), наиболее распространённые среди насекомых. У животных, способных совершать прыжки, например у кузнечиков, бедро и голень задней пары ног сильно вытягиваются. У роющих насекомых - медведок - все ноги, а в особенности передние, укорачиваются, становятся массивными и приобретают мощное вооружение из хитиновых зубцов. Плавательные конечности сплющены в виде весла и снабжены густым рядом упругих гребных волосков (жуки-плавунцы).
4. Какие крылья бывают у насекомых? Каковы физические основы полёта насекомых?
Характерная особенность многих насекомых - способность к полёту. Крылья, одна или две пары, расположены на втором (среднегрудь) и третьем (заднегрудь) грудных сегментах и представляют собой складки стенки тела. Крыло имеет вид тонкой пластинки, оно двухслойно.
В различных отрядах насекомых передние и задние крылья могут быть развиты по-разному. Для жуков характерно преобразование передних крыльев в толстые и твёрдые надкрылья, которые почти не участвуют в полёте и в основном защищают спинную сторону тела. Настоящими являются лишь задние крылья, которые в состоянии покоя спрятаны под надкрыльями.
5. Составьте таблицу «Отряды насекомых», указав для каждого отряда представителя, тип ротового аппарата, количество крыльев и тип развития (работа в малых группах).
6. Как вы думаете, почему кровеносная система насекомых не участвует в транспорте газов по организму?
Потому что у насекомых органами дыхания являются трахеи, которые словно кровеносная система, доставляют кислород ко все органам и тканям.
7. Составьте развёрнутый план параграфа.
Общая характеристика класса Насекомые;
Особенности внешнего строения представителей класса Насекомые;
Строение крыльев;
Мышечная система;
Нервная система Насекомых;
Органы чувств Насекомых;
Строение кровеносной системы;
Органы дыхания Насекомых;
Пищеварительная система;
Органы выделения;
Размножение и развитие Насекомых;
Многообразие Насекомых;
Значение Насекомых в природе и для человека.
Класс Insecta включает 34 отряда насекомых. Из них важнейшее значение в условиях Республики Беларусь имеют 8 отрядов, включающие основных вредителей сельскохозяйственных культур.
Главными признаками, по которым класс Insecta делится на отряды, являются типы ротовых органов, число пар крыльев и их строение, превращение. В соответствии с этим описание главнейших отрядов излагается в виде таблицы.
Представители одного и того же отряда имеются в коробках в различных положениях (под одним номером), чтобы можно было видеть необходимые признаки, не вынимая насекомое и не открывая коробки (сухие насекомые легко травмируются).
На основании материала,
изложенного в определительной таблице, производить записи следует по мере
определения отряда.
Определение основных отрядов насекомых
1 (8). Ротовые органы грызущие, с развитыми двумя парами членистых щупиков.
2 (5). Крылья разнородные (передние плотнее задних).
3 (4). Передние крылья кожистые, с явственными жилками, узкие, задние сетчатые или перепончатые, широкие, веером складываются под передними. Передние ноги копательные или задние прыгательные. Брюшко на конце с парой нечленистых, иногда маленьких и плохо заметных церков.
Прямокрылые – Orthoptera
Превращение неполное. Семейства (перечислены в алфавитном порядке): кузнечики – Tettigonidae, медведки – Gryllotalpidae, саранчовые – Аcrididae и др.
4 (3). Передние крылья жесткие, без жилкования, превращены в надкрылья, в сложенном состоянии прикрывают сверху брюшко полностью или частично. Задние крылья перепончатые, в покое укладываются под надкрылья. Брюшко на вершине без церков.
Жесткокрылые – Со1еорtеrа
Превращение полное. Личинка истинная и безножка, куколка свободная. Семейства: блестянки – Nitidulidae, долгоносики – Curculionidae, зерновки – Bruchidae, листоеды – Chrysomelidae, мертвоеды – Silphidae, пластинчатоусые – Scarabaeidae, трубковерты – Attelabidae, щелкуны – Elateridae, жужелицы – Carabidae, кокцинеллиды – Соссinellidae, стафилиниды – Staphylinidae и др.
5 (2). Крылья однородные, перепончатые или сетчатые.
6 (7). Крылья перепончатые, с немногими поперечными жилками, замкнутых ячеек не более 15-20, у мелких форм почти без жилок. Задние крылья короче передних. Иногда бескрылые. Брюшко у бескрылых всегда, у крылатых – часто стебельчатое, на вершине – без церков, самки нередко с яйцекладом или жалом.
Перепончатокрылые – Нуmenoptera
Превращение полное. Личинка безножка и ложногусеница, куколка свободная, часто в коконе. Семейства: настоящие пилильщики – Теnthredinidae, стеблевые пилильщики – Серhidae, бракониды – Вгасоnidae, ихнеумониды – Ichneumonidae и др.
7 (6). Крылья большие сетчатые, со многими поперечными жилками (замкнутых ячеек более 15-20), многие продольные жилки ветвятся.
Сетчатокрылые – Neuroptera
Превращение полное. Личинка камподеовидная. Наибольший интерес представляет семейство златоглазки – Chrysopidae.
8 (1). Ротовые органы сосущего типа, обычно вытянутые в хоботок членистый или нечленистый, часто развита лишь одна пара щупиков, либо щупики и ротовые органы совсем недоразвиты.
9 (14). Ротовые органы колюще-сосущие с развитыми 2 парами щупиков или без них.
10 (11). Ротовые органы колюще-сосущие с 2 парами щупиков. Крылья однородные, перепончатые, часто с редуцированным жилкованием, очень узкие, окаймлены бахромой из длинных волосков. Тело очень маленькое (не более 5 мм), узкое.
Бахромчатокрылые – Thysanoptera
Превращение неполное. Семейства: настоящие трипсы – Tripidae, флеотрипсы – Phloeothripidae.
11 (10). Ротовые органы колюще-сосущие, хоботок членистый, щупики отсутствуют.
12 (13). Хоботок причленен к передней части головы, лоб не скошен назад. Передние крылья разнородные: у основания жесткие или кожистые, на вершине перепончатые, задние перепончатые. Крылья складываются плоско на теле. Имеются бескрылые виды.
Полужесткокрылые – Hemiptera
Превращение неполное. Семейства: щитники – Pentatomidae, щитники-черепашки – Scutelleridae, слепняки – Miridae и др.
13 (12). Хоботок причленен к задней части головы, лоб сильно скошен назад. Крылья однородные перепончатые или разнородные, тогда передние кожистые, а задние перепончатые складываются крышеобразно. Нередко одна пара или обе пары крыльев отсутствуют.
Равнокрылые – Ноmорtеrа
Превращение неполное. Семейства: алейродиды, или белокрылки – А1еуrodidae, медяницы, или листоблошки – Рsyllidae, настоящие тли – Арhididae, настоящие цикадки – Cicadellidae, настоящие щитовки – Diaspididae и др.
14 (9). Ротовые органы сосущие, не могут прокалывать пищевой субстрат; если ротовые органы колюще-сосущие, то крыльев одна пара.
15 (18). Крыльев две пары.
16 (17). Крылья однородные перепончатые, покрыты чешуйками частично или полностью, как и само тело. Чешуйки в виде легко стирающейся пыльцы. Хоботок нечленистый, спирально закручен. Реже ротовые органы недоразвиты.
Чешуекрылые – Lepidoptera
Превращение полное. Личинка гусеница, куколка покрытая часто в коконе. Семейства: белянки – Pieridae, волнянки – Оrgyidae, горностаевые моли – Уроnomeutidae, коконопряды – Lasiocampidae, листовертки – Тоrtricidae, огневки – Pyralidae, пяденицы – Geometridae, серпокрылые моли – Рlutellidae, совки – Noctuidae, стеклянницы – Aegeriidae и др.
17 (16). Крылья однородные, перепончатые, задние короче передних. Ротовые органы в виде членистого хоботка, спирально не закрученного.
Перепончатокрылые – Нуmenoptera
18 (15). Крыльев одна пара. Крылья однородные перепончатые, задние превращены в жужжальца. Ротовые органы разнообразны, но из типа сосущих – лижущие, режуще-сосущие, колюще-сосущие и др.
Двукрылые – Diptera
Превращение полное. Чаще личинка безголовка, куколка – пупарий, или ложнококон. Семейства: голотелки – Рsilidae, долгоножки – Tipulidae, злаковые мухи – Chloropidae, сирфиды – Syгрhidae, тахины – Тасhinidae, цветочницы – Аnthomyiidae, скатофагиды – Scatofagidae и др.