Насекомые
Насекомые – класс беспозвоночных членистоногих животных. Согласно традиционной классификации, вместе с многоножками относятся к подтипу трахейнодышащих. Название класса происходит от глагола «сечь» (насекать) и представляет собой кальку с французского «insecte» (латинского insectum, ср. греческое ἔντομον с тем же значением), означающего «животное с насечками». 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.
Число видов
«Насекомые. Они – истинные хозяева земли. Их – миллиард миллиардов, больше, чем звёзд в нашей галактике…(В. Песков)
По состоянию на август 2013 года учёными описан 1 070 781 вид насекомых, включая 17 203 ископаемых вида. Оценка истинного общего числа видов насекомых находится в промежутке примерно от 2 млн, 5–6 млн до около 8 млн. Ежегодно описывается не менее 7000–7500 новых для науки видов. Среди четырёх десятков современных и вымерших отрядов выделяются 5 крупнейших: жесткокрылые (392 415 видов), двукрылые (160 591), чешуекрылые (158 570), перепончатокрылые (155 517) и полужесткокрылые (104 165).
Насекомые очень разнообразны, и большинство их видов плохо изучено, поэтому истинная оценка количества существующих видов является очень затруднительной. Некоторые из описанных видов известны по находкам только из одной местности или даже по единственному экземпляру.
Эволюция насекомых
Судя по ископаемым остаткам, первые насекомые появились на Земле около 440 миллионов лет назад во время силурийского периода. Их предками были другие примитивные беспозвоночные, в том числе морские членистоногие – трилобиты, которые относились к преобладающим морским видам в кембрийском периоде (примерно от 542 до 488 миллионов лет назад).
Первые настоящие насекомые произошли от сухопутных потомков трилобитов – похожих на двупарноногих существ, не имевших крыльев. Крылатые виды появились в девонском периоде, примерно 70 миллионов лет спустя. Крылья у них были расположены под прямым углом к телу и обеспечивали подъемную силу, колеблясь вверх-вниз. Этих древних крылатых насекомых называют палеоптерами, или древнекрылыми, и считают предками современных поденок и стрекоз.
Способность летать давала этим древним насекомым серьезное преимущество перед другими животными, и они стремительно эволюционировали. Пик их процветания пришелся на каменноугольный период (от 359 до 251 миллиона лет назад), во время которого они выросли в огромных грозных хищников. К концу пермского периода (от 299 до 251 миллиона лет назад) появилось большинство современных групп насекомых, которые начали распространяться и заняли почти все ареалы на Земле.
Общая характеристика класса
По своему происхождению – это группа настоящих наземных животных. Насекомые заселили самые различные наземные местообитания, почву, пресные водоемы, прибрежье морей. Большое разнообразие местообитаний в наземной среде способствовало видообразованию и широкому расселению этой многочисленной группы членистоногих.
Главнейшими приспособлениями, обеспечившими прогрессивное развитие насекомых, являются следующие:
- Способность к полету,позволяющая насекомым быстро заселять новые территории, преодолевать водные пространства и другие преграды; большая подвижность, обеспеченная развитой поперечнополосатой мускулатурой, членистыми конечностями.
- Многослойная хитинизированная кутикулас наружным слоем, содержащим воскоподобные и жировые вещества, защищающая тело от потери влаги, механических повреждений, воздействия ультрафиолетовых лучей.
- Разнообразие ротовых аппаратов,позволяющее использовать различный кормовой материал, что уменьшает межвидовую конкуренцию и способствует поддержанию высокой численности насекомых.
- Малые размерынасекомых, обеспечивающие выживание и способствующие созданию необходимых условий для существования даже в очень незначительных по размеру пространствах (небольшие обрастания на скалах, трещины в коре деревьев, почве и др.).
- Разнообразие способов размножения– кроме обоеполого, размножение партеногенетическое (у тлей), на стадииличинок (у отдельных видов двукрылых, жуков и клопов). Некоторым паразитическим перепончатокрылым свойственна полиэмбриония (бесполое размножение на стадии делящейся зиготы), позволяющая им резко увеличивать численность потомков.
- Высокая плодовитость и способность к массовому размножению: среднее число откладываемых яиц составляет 200– 300. Некоторые насекомые откладывают небольшое число яиц, но дают несколько поколений (до 10 и более) за вегетационный сезон. Эта способность вызывает массовое появление многих насекомых (хрущи, мухи, комары, саранча и др.).
- Разнообразие типов постэмбрионального развития:неполный, полный метаморфоз и другие типы превращения. В фазе личинки происходит рост и развитие особи, в фазе взрослой особи – размножение и расселение. Способность переживать неблагоприятные условия в состоянии диапаузы – временного физиологического покоя.
- Смена среды обитанияна разных стадиях онтогенеза: личинки обитают в водной среде, взрослые – в наземно-воздушной (например, стрекозы, комары и др.), что снижает внутривидовую конкуренцию за пищу, пространство для жизни и способствует лучшему выживанию насекомых.
- Органы дыхания – трахеи– позволяют осуществлять интенсивный газообмен и поддерживать при необходимости (во время полета) высокий уровень процессов жизнедеятельности.
- Хорошо развитая нервная система,разнообразные и совершенные органы чувств, сложные врожденные формы индивидуального и общественного поведения – инстинкты. Особенности строения и процессов жизнедеятельности. Тело насекомых разделено на голову, грудь и брюшко. На голове находится пара членистых усиков, пара верхних и две пары нижних челюстей. Кроме того, они имеют пару сложных фасеточных глаз, а многие – и простые глазки. Строение ротового аппарата разнообразно и соответствует характеру питания. Исходным считается грызущий ротовой аппарат, от которого в результате пищевой специализации произошли остальные типы: колюще-сосущий (у комаров, клопов, тлей и др.), сосущий (у чешуекрылых), лакающий (у пчел, шмелей), лижущий (у мух). Грызущим ротовым аппаратом обладают, в частности, насекомые отрядов жестко- и прямокрылых, а также многие личинки.
Общее строение тела насекомых
Тело насекомых состоит из члеников – сегментов, разнообразных по форме и несущих различные наружные придатки и органы. В строение тела насекомых входит три отдела: голова, грудь и брюшко. Голова включает в себя основные органы чувств и ротовой аппарат.
Насекомые имеют на голове пару удлиненных членистых антенн (усиков) – органов осязания и обоняния – и пару сложных фасеточных глаз – основных зрительных органов. Кроме того, многие насекомые имеют от 1 до 3 мелких простых глазков – вспомогательных светочувствительных органов. Ротовой аппарат насекомых формируется на основе 3 пар челюстей – видоизмененных конечностей сегментов головы, третья пара челюстей сросшаяся.
Грудь состоит из 3 крупных сегментов: переднегрудь, среднегрудь, заднегрудь – м несет локомоторные органы. На каждом сегменте находится по одной паре членистых ног: передние, средние, задние. У большинства насекомых развито 2 пары крыльев: передние„ расположенные на среднегруди, и задние, находящиеся на заднегруди. У ряда насекомых одна или обе пары крыльев могут быть недоразвиты вплоть до полной их утраты. Брюшко, состоящее из многочисленных равномерных сегментов, содержит большую часть внутренних органов…
В 8-9-м сегментах, соответственно их полному составу, расположен половой аппарат. У самок некоторых насекомых (прямокрылые, перепончатокрылые) на нижней стороне этих сегментов развит специальный орган для откладки яиц–яйцеклад. Некоторые насекомые (поденки, тараканы, прямокрылые, уховертки) имеют на последнем сегменте брюшка пару церков – придатков различной формы и назначения…
Строение головы насекомых
Голова – наиболее компактный отдел тела насекомых. Вошедшие в строение головы насекомых сегменты сливаются без различимых границ. Их покровы формируют плотную монолитную головную капсулу. На голове выделяются различные части, нередко разделенные швами.
Нижний передний участок головы называется наличник, за ним следует передняя часть – лоб, далее верхняя часть голо .вы – темя, разделенное продольным швом на две половины. Участок позади темени – затылок – располагается над затылочным отверстием. Боковые части головы, находящиеся ниже и позади фасеточных глаз, называются соответственно щеки и виски.
Основные виды пар усиков у насекомых
Основные осязательные и обонятельные; органы насекомых – парные членистые антенны (или усики) подвижно прикреплены обычно на лбу, между глазами, в специальных сочленовных ямках, затянутых мембраной. Длина и форма антенн у насекомых чрезвычайно разнообразна и нередко служит наглядным признаком для определения семейств, родов, видов насекомых. Количество члеников в антеннах варьирует у разных насекомых от трех до сотни и более.
В общем строении усиков насекомых выделяют три отдела: рукоятку – первый членик, ножку – второй членик и жгутик – совокупность остальных члеников. Только рукоятка и ножка снабжены собственной мускулатурой и активно подвижны. Внутри ножки находится скопление особых чувствительных клеток – джонстонов орган, воспринимающий вибрации окружающей среды, у некоторых насекомых также звуковые колебания…
У насекомых выделяют многочисленные типы антенн. Щетинковидные антенны – тонкие, сужающиеся к вершине (тараканы, кузнечики), и нитевидные антенны – тонкие, равномерные по всей длине (жуки жужелицы, саранчовые), называются также простыми ввиду типичности формы. Четковидный тип усиков насекомых отличается выпуклыми, округлыми с боков члениками (жуки чернотелки). Членики пиловидных антенн имеют острые углы, придающие зазубренную форму (жуки-щелкуны и усачи).
Удлиненные отростки имеют членики гребневидных антенн (некоторые виды щелкунов и ночных бабочек). Вид усиков насекомых с утолщенной за счет расширенных последних члеников вершиной называют булавовидным (дневные бабочки). Антенны с крупной, резко выраженной булавой – головчатыми (жуки-могильщики и короеды). Усики насекомых с булавой, состоящей из широких пластинчатых члеников, – пластинчатобулавые (жуки-хрущи и навозники). Веретеновидные антенны расширяются к середине, на вершине суженные и заостренные (бабочки бражники).
Коленчатые антенны согнуты в сочленении рукоятки с остальной частью (осы, муравьи). Коленчатые пары усиков насекомых, оканчивающиеся булавой или гребнем, называют соответственно коленчато-булавые (жуки-долгоносики) и коленчато-гребенчатые (жуки-олени). Членики перистых антенн снабжены густо расположенными тонкими чувствительными волосками (ночные бабочки, некоторые комары). Щетинконосные антенны всегда короткие, 3-члениковые, от последнего членика отходит чувствительная щетинка (мухи). Антенны с асимметричными, разной формы члениками называют неправильными (жуки-нарывники)…
Особенности внутреннего строения насекомых
Пищеварительная система состоит из пищеварительного тракта и пищеварительных желез. У насекомых в пищеварительном тракте выделяют рот, глотку, пищевод с зобом, желудок, отделы кишечника. В глотку выходят протоки слюнных желез. В слюне разных насекомых в зависимости от их типа питания содержатся разные специфические ферменты, расщепляющие те или иные вещества. Передняя, средняя и задняя кишка отделены друг от друга клапанами. Пища движется в кишечнике за счет сокращения его продольных и кольцевых мышц. Желудок расположен перед началом средней кишки и служит для перетирания пищи и ее фильтрации через клапан. Пищеварение и всасывание питательных веществ в основном происходит в средней кишке. В задней кишке происходит всасывание воды, расщепление целлюлозы с помощью бактерий.
Органы выделения насекомых – мальпигиевы сосуды – впадают в кишечник между средней и задней кишкой. Они выносят в кишечник вместе с водой вещества, подлежащие выводу из организма. Вода потом всасывается стенками кишки.
У насекомых органы воздушного дыхания представлены трахеями, для которых характерна большая разветвленность. Крупные насекомые, чтобы обеспечить себя большим количеством кислорода, вентилируют трахеи, сокращая и расслабляя брюшко.
Кровеносная система насекомых не участвует в переносе кислорода и углекислого газа. Поэтому сосуды развиты слабее, чем у ракообразных и паукообразных. Сердце состоит из ряда камер и находится на спинной стороне тела.
У насекомых имеются сложно развитые нервная система и органы чувств. У насекомых крупный надглоточный узел, который уже можно назвать головным мозгом. В брюшной нервной цепочке количество узлов не соответствует количеству члеников тела, обычно их меньше, и они отличаются по величине. Органы зрения, обоняния, вкуса, осязания у насекомых очень хорошо развиты. Например, некоторые насекомые могут улавливать запахи, источник которых находится за несколько километров. Некоторые насекомые могут издавать звуки, поэтому у них развиты органы слуха.
Насекомые являются раздельнополыми животными. Зачастую во внешнем облике самцов и самок одного вида имеются существенные различия. Все представители данного класса размножаются путем откладывания яиц (от нескольких десятков до миллионов). Для общественных насекомых характерна забота о потомстве.
Все представители класс по типу развития делятся на две группы. При развитии с неполным превращением из яйца появляется личинка, сходная внешне со взрослым насекомым, но с недоразвитыми органами. Личинка в процессе роста несколько раз подвергается линьке и в итоге превращается во взрослую особь. При развитии с полным превращением из яйца вылупляется личинка, не похожая на взрослого насекомого, чаще червеобразной формы. Затем она после нескольких линек трансформируется в неподвижную куколку, которая становится взрослой особью после полной перестройки тела. При смене времен года у насекомых наступает диапауза – временная задержка роста, что позволяет им выжить в неблагоприятных условиях.
Группа насекомых имеет важное значение в биологическом круговороте веществ в природе. Многие из них участвуют в опылении растений. Человек разводит пчёл для получения мёда, воска, других продуктов, шелкопряда для получения шёлка, т.д. Ряд представителей наносят урон хозяйству человека – сельскохозяйственным животным и растениям, например, комары, тля, саранча, колорадский жук, медведка, а также запасам продовольствия (зерновки, мукоеды), растениям леса (усачи, короеды). Часто для борьбы с вредителями применяют биологические методы. Они подразумевают использование других насекомых, подавляющих размножение вредителей (божьи коровки, афелинус). Укусы многих насекомых опасны для здоровья человека.
14 насекомых со сверхспособностями
Многие насекомые вызывают у нас инстинктивный страх и отвращение – иногда из-за опасности, которую они представляют, иногда просто из-за внешнего вида. Но не стоит забывать, что даже самые противные насекомые могут обладать уникальными сверхспособностями, помогающими им выживать при любых условиях.
Некоторые из этих свойств можно изучить и применить на благо человечества. Другие вдохновят на новые изобретения в области механики и техники. Третьи попросту заставят держаться от насекомых подальше… В любом случае, давайте взглянем на десять насекомых со сверхспособностями.
Тараканы
Одни из самых нелюбимых жуков в мире. Широко распространено мнение, что тараканы могли бы легко пережить ядерный катаклизм (хотя вряд ли бы справились с ядерной зимой) из-за их устойчивости к радиации. А в мозгу некоторых видов содержатся мощные антибиотики, способные одолеть вредоносные для человека бактерии.
Суринамская фонарница
Маленький крылатый крокодил, ползущий по деревьям или сидящий на цветке, удивляет людей и настораживает хищников. Конечно, это не крокодил, а всего лишь небольшая (до 9 см) суринамская фонарница (Fulgora laternaria). Голова этого насекомого имеет необычную форму, напоминающую в профиль голову крокодила. На крыльях фонарницы располагаются, так называемые, ложные глаза. Таким образом, эта фонарница имеет целых два средства отпугивания в своем «арсенале»: если большая голова не испугала хищника, в ход всегда можно пустить «глазастые» крылья.
Пчёлы
Пчёлы дадут фору любому насекомому, когда речь касается общения и навигации. С помощью танца они подают сородичам любые необходимые сигналы и даже проводят простые геометрические вычисления. У пчёл потрясающая память, они с лёгкостью ориентируются на местности и могут находить путь по положению солнца.
Долгоносик-жираф
Долгоносик-жираф (Trachelophorus giraffa) получил свое название из-за необычно длинной шеи. Однако странного вида и длины шеей могут похвастаться только самцы, у самок шея в несколько раз короче. Этот жук является эндемиком Мадагаскара. Оно около 2,5 см в длину, имеет черный окрас тела и красные надкрылья. Жуки-жирафы принадлежат к семейству трубковертов. Это название появилось из-за особенностей размножения. Самец складывает лист растения в своеобразную трубочку, куда самка затем отложит только одно яйцо. Именно для создания этой трубки самцам и нужна длинная шея.
Саранча
Саранча – специалисты по дальним перелётам. Хотя они известны за прожорливость, на деле саранча расходует энергию с потрясающей экономией, пролетая «без зарядки» до 80 км в день. Кроме того, саранча мастерски орудует крыльями в воздухе, полностью контролируя свой полёт.
Олеандровый бражник
Олеандровый бражник (Deilephila nerii) обладает одним из самых интересных окрасов среди насекомых. Передние крылья этого насекомого имеют розовые и белые волнистые полосы и большие пятна фиолетового окраса у внутреннего угла. Задние же крылья до середины темные, почти черные, а от середины до края – темно-зеленые, коричневатые. Выглядит олеандровый бражник весьма экзотично, хоть и обитает в основном на черноморском побережье Кавказа.
Блохи
Блохи противные и откровенно вредные паразиты, но с весьма впечатляющими способностями. Благодаря малому весу и невероятно продвинутому механизму ног они способны подпрыгнуть на высоту, в 150 раз превышающую их собственный рост. Это как если бы люди могли взлететь на 200 метров.
Навозные жуки
Навозные жуки совершенно безобидны, но их недолюбливают за привычку скатывать навоз в шарики для создания гнезда и питания личинок. Их навыки ориентирования в пространстве выше всяких похвал – жуки катят свои шары по идеально ровной линии даже в полнейшей темноте.
Грибной комарик
Не столько внешность, сколько особое поведение личинки грибного комарика-светлячка(Arachnocampa luminosa) вызывает особый интерес к ней. Из слизистого шелка она сооружает гнездо в виде туннеля, затем пускает специальные липкие лески, а особое свечение привлекает к ним насекомых, которыми питается личинка. С «возрастом» это свечение будет выполнять и другие функции, в частности, привлечение партнера для спаривания. Эти личинки встречаются в пещерах, заброшенных туннелях, во влажных оврагах и других сырых местах. Они, а точнее их невообразимое «светопредставление», сделали знаменитой одну из пещер в Новой Зеландии (Вайтомо), где личинки грибного комара-светлячка поселились в огромных количествах.
Стрекозы
Стрекозы – единственные насекомые, обладающие концентрацией внимания на уровне человеческой. Это значит, что они могут отключиться от любых внешних раздражителей и сосредоточиться на одной-единственной цели. Навык гораздо более сложный, чем кажется на первый взгляд.
Муравьи
Муравьи владеют навыками навигации немногим хуже, чем пчёлы – они способны отыскать дорогу в свой муравейник даже на расстоянии в несколько километров. В качестве основных сенсорных систем муравьи пользуются обонянием и осязанием. Также они переносят огромные грузы относительно собственной массы.
Осы-наездники
Осы-наездники из рода Glyptapanteles, получившие прозвище «вуду-осы», не просто откладывают яйца в живых гусениц, как это делают другие виды. Когда большая часть личинок выбирается наружу, чтобы сплести кокон, другие остаются внутри гусеницы и управляют ей! Подчиняясь приказам «хозяев», гусеница собственным телом защищает кокон, других личинок и отбивается от хищных клопов.
Жуки-бомбардиры
Жуки-бомбардиры в совершенстве владеют техникой самообороны. Они обстреливают врага струёй раскалённой (до 100 градусов!) пахучей жидкости, представляющей из себя смесь двух сложных химических компонентов. Результат ошеломляюще эффективен.
Палочники
Палочники (привиденьевые) – отряд тропических насекомых, включающий более 2500 видов. Они одни из самых необычных насекомых на планете. Их форма тела, позволяющая им маскироваться под ветки или листья деревьев, – удивительна и необычна. Когда приведеньевые находятся в защитной позе, их придатки впадают в определенное состояние (восковая гибкость или каталепсия). В этом состоянии придаткам можно придать любую позу, и палочник сохранит ее до выхода из каталепсии.
Видео
Источники
Насекомые – класс беспозвоночных членистоногих животных. Согласно традиционной классификации, вместе с многоножками относятся к подтипу трахейнодышащих. Название класса происходит от глагола «сечь» (насекать) и представляет собой кальку с французского «insecte» (латинского insectum, ср. греческое ἔντομον с тем же значением), означающего «животное с насечками». 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.
Число видов
«Насекомые. Они – истинные хозяева земли. Их – миллиард миллиардов, больше, чем звёзд в нашей галактике…(В. Песков)
По состоянию на август 2013 года учёными описан 1 070 781 вид насекомых, включая 17 203 ископаемых вида. Оценка истинного общего числа видов насекомых находится в промежутке примерно от 2 млн, 5–6 млн до около 8 млн. Ежегодно описывается не менее 7000–7500 новых для науки видов. Среди четырёх десятков современных и вымерших отрядов выделяются 5 крупнейших: жесткокрылые (392 415 видов), двукрылые (160 591), чешуекрылые (158 570), перепончатокрылые (155 517) и полужесткокрылые (104 165).
Насекомые очень разнообразны, и большинство их видов плохо изучено, поэтому истинная оценка количества существующих видов является очень затруднительной. Некоторые из описанных видов известны по находкам только из одной местности или даже по единственному экземпляру.
Эволюция насекомых
Судя по ископаемым остаткам, первые насекомые появились на Земле около 440 миллионов лет назад во время силурийского периода. Их предками были другие примитивные беспозвоночные, в том числе морские членистоногие – трилобиты, которые относились к преобладающим морским видам в кембрийском периоде (примерно от 542 до 488 миллионов лет назад).
Первые настоящие насекомые произошли от сухопутных потомков трилобитов – похожих на двупарноногих существ, не имевших крыльев. Крылатые виды появились в девонском периоде, примерно 70 миллионов лет спустя. Крылья у них были расположены под прямым углом к телу и обеспечивали подъемную силу, колеблясь вверх-вниз. Этих древних крылатых насекомых называют палеоптерами, или древнекрылыми, и считают предками современных поденок и стрекоз.
Способность летать давала этим древним насекомым серьезное преимущество перед другими животными, и они стремительно эволюционировали. Пик их процветания пришелся на каменноугольный период (от 359 до 251 миллиона лет назад), во время которого они выросли в огромных грозных хищников. К концу пермского периода (от 299 до 251 миллиона лет назад) появилось большинство современных групп насекомых, которые начали распространяться и заняли почти все ареалы на Земле.
Общая характеристика класса
По своему происхождению – это группа настоящих наземных животных. Насекомые заселили самые различные наземные местообитания, почву, пресные водоемы, прибрежье морей. Большое разнообразие местообитаний в наземной среде способствовало видообразованию и широкому расселению этой многочисленной группы членистоногих.
Главнейшими приспособлениями, обеспечившими прогрессивное развитие насекомых, являются следующие:
- Способность к полету,позволяющая насекомым быстро заселять новые территории, преодолевать водные пространства и другие преграды; большая подвижность, обеспеченная развитой поперечнополосатой мускулатурой, членистыми конечностями.
- Многослойная хитинизированная кутикулас наружным слоем, содержащим воскоподобные и жировые вещества, защищающая тело от потери влаги, механических повреждений, воздействия ультрафиолетовых лучей.
- Разнообразие ротовых аппаратов,позволяющее использовать различный кормовой материал, что уменьшает межвидовую конкуренцию и способствует поддержанию высокой численности насекомых.
- Малые размерынасекомых, обеспечивающие выживание и способствующие созданию необходимых условий для существования даже в очень незначительных по размеру пространствах (небольшие обрастания на скалах, трещины в коре деревьев, почве и др.).
- Разнообразие способов размножения– кроме обоеполого, размножение партеногенетическое (у тлей), на стадииличинок (у отдельных видов двукрылых, жуков и клопов). Некоторым паразитическим перепончатокрылым свойственна полиэмбриония (бесполое размножение на стадии делящейся зиготы), позволяющая им резко увеличивать численность потомков.
- Высокая плодовитость и способность к массовому размножению: среднее число откладываемых яиц составляет 200– 300. Некоторые насекомые откладывают небольшое число яиц, но дают несколько поколений (до 10 и более) за вегетационный сезон. Эта способность вызывает массовое появление многих насекомых (хрущи, мухи, комары, саранча и др.).
- Разнообразие типов постэмбрионального развития:неполный, полный метаморфоз и другие типы превращения. В фазе личинки происходит рост и развитие особи, в фазе взрослой особи – размножение и расселение. Способность переживать неблагоприятные условия в состоянии диапаузы – временного физиологического покоя.
- Смена среды обитанияна разных стадиях онтогенеза: личинки обитают в водной среде, взрослые – в наземно-воздушной (например, стрекозы, комары и др.), что снижает внутривидовую конкуренцию за пищу, пространство для жизни и способствует лучшему выживанию насекомых.
- Органы дыхания – трахеи– позволяют осуществлять интенсивный газообмен и поддерживать при необходимости (во время полета) высокий уровень процессов жизнедеятельности.
- Хорошо развитая нервная система,разнообразные и совершенные органы чувств, сложные врожденные формы индивидуального и общественного поведения – инстинкты. Особенности строения и процессов жизнедеятельности. Тело насекомых разделено на голову, грудь и брюшко. На голове находится пара членистых усиков, пара верхних и две пары нижних челюстей. Кроме того, они имеют пару сложных фасеточных глаз, а многие – и простые глазки. Строение ротового аппарата разнообразно и соответствует характеру питания. Исходным считается грызущий ротовой аппарат, от которого в результате пищевой специализации произошли остальные типы: колюще-сосущий (у комаров, клопов, тлей и др.), сосущий (у чешуекрылых), лакающий (у пчел, шмелей), лижущий (у мух). Грызущим ротовым аппаратом обладают, в частности, насекомые отрядов жестко- и прямокрылых, а также многие личинки.
Общее строение тела насекомых
Тело насекомых состоит из члеников – сегментов, разнообразных по форме и несущих различные наружные придатки и органы. В строение тела насекомых входит три отдела: голова, грудь и брюшко. Голова включает в себя основные органы чувств и ротовой аппарат.
Насекомые имеют на голове пару удлиненных членистых антенн (усиков) – органов осязания и обоняния – и пару сложных фасеточных глаз – основных зрительных органов. Кроме того, многие насекомые имеют от 1 до 3 мелких простых глазков – вспомогательных светочувствительных органов. Ротовой аппарат насекомых формируется на основе 3 пар челюстей – видоизмененных конечностей сегментов головы, третья пара челюстей сросшаяся.
Грудь состоит из 3 крупных сегментов: переднегрудь, среднегрудь, заднегрудь – м несет локомоторные органы. На каждом сегменте находится по одной паре членистых ног: передние, средние, задние. У большинства насекомых развито 2 пары крыльев: передние„ расположенные на среднегруди, и задние, находящиеся на заднегруди. У ряда насекомых одна или обе пары крыльев могут быть недоразвиты вплоть до полной их утраты. Брюшко, состоящее из многочисленных равномерных сегментов, содержит большую часть внутренних органов…
В 8-9-м сегментах, соответственно их полному составу, расположен половой аппарат. У самок некоторых насекомых (прямокрылые, перепончатокрылые) на нижней стороне этих сегментов развит специальный орган для откладки яиц–яйцеклад. Некоторые насекомые (поденки, тараканы, прямокрылые, уховертки) имеют на последнем сегменте брюшка пару церков – придатков различной формы и назначения…
Строение головы насекомых
Голова – наиболее компактный отдел тела насекомых. Вошедшие в строение головы насекомых сегменты сливаются без различимых границ. Их покровы формируют плотную монолитную головную капсулу. На голове выделяются различные части, нередко разделенные швами.
Нижний передний участок головы называется наличник, за ним следует передняя часть – лоб, далее верхняя часть голо .вы – темя, разделенное продольным швом на две половины. Участок позади темени – затылок – располагается над затылочным отверстием. Боковые части головы, находящиеся ниже и позади фасеточных глаз, называются соответственно щеки и виски.
Основные виды пар усиков у насекомых
Основные осязательные и обонятельные; органы насекомых – парные членистые антенны (или усики) подвижно прикреплены обычно на лбу, между глазами, в специальных сочленовных ямках, затянутых мембраной. Длина и форма антенн у насекомых чрезвычайно разнообразна и нередко служит наглядным признаком для определения семейств, родов, видов насекомых. Количество члеников в антеннах варьирует у разных насекомых от трех до сотни и более.
В общем строении усиков насекомых выделяют три отдела: рукоятку – первый членик, ножку – второй членик и жгутик – совокупность остальных члеников. Только рукоятка и ножка снабжены собственной мускулатурой и активно подвижны. Внутри ножки находится скопление особых чувствительных клеток – джонстонов орган, воспринимающий вибрации окружающей среды, у некоторых насекомых также звуковые колебания…
У насекомых выделяют многочисленные типы антенн. Щетинковидные антенны – тонкие, сужающиеся к вершине (тараканы, кузнечики), и нитевидные антенны – тонкие, равномерные по всей длине (жуки жужелицы, саранчовые), называются также простыми ввиду типичности формы. Четковидный тип усиков насекомых отличается выпуклыми, округлыми с боков члениками (жуки чернотелки). Членики пиловидных антенн имеют острые углы, придающие зазубренную форму (жуки-щелкуны и усачи).
Удлиненные отростки имеют членики гребневидных антенн (некоторые виды щелкунов и ночных бабочек). Вид усиков насекомых с утолщенной за счет расширенных последних члеников вершиной называют булавовидным (дневные бабочки). Антенны с крупной, резко выраженной булавой – головчатыми (жуки-могильщики и короеды). Усики насекомых с булавой, состоящей из широких пластинчатых члеников, – пластинчатобулавые (жуки-хрущи и навозники). Веретеновидные антенны расширяются к середине, на вершине суженные и заостренные (бабочки бражники).
Коленчатые антенны согнуты в сочленении рукоятки с остальной частью (осы, муравьи). Коленчатые пары усиков насекомых, оканчивающиеся булавой или гребнем, называют соответственно коленчато-булавые (жуки-долгоносики) и коленчато-гребенчатые (жуки-олени). Членики перистых антенн снабжены густо расположенными тонкими чувствительными волосками (ночные бабочки, некоторые комары). Щетинконосные антенны всегда короткие, 3-члениковые, от последнего членика отходит чувствительная щетинка (мухи). Антенны с асимметричными, разной формы члениками называют неправильными (жуки-нарывники)…
Особенности внутреннего строения насекомых
Пищеварительная система состоит из пищеварительного тракта и пищеварительных желез. У насекомых в пищеварительном тракте выделяют рот, глотку, пищевод с зобом, желудок, отделы кишечника. В глотку выходят протоки слюнных желез. В слюне разных насекомых в зависимости от их типа питания содержатся разные специфические ферменты, расщепляющие те или иные вещества. Передняя, средняя и задняя кишка отделены друг от друга клапанами. Пища движется в кишечнике за счет сокращения его продольных и кольцевых мышц. Желудок расположен перед началом средней кишки и служит для перетирания пищи и ее фильтрации через клапан. Пищеварение и всасывание питательных веществ в основном происходит в средней кишке. В задней кишке происходит всасывание воды, расщепление целлюлозы с помощью бактерий.
Органы выделения насекомых – мальпигиевы сосуды – впадают в кишечник между средней и задней кишкой. Они выносят в кишечник вместе с водой вещества, подлежащие выводу из организма. Вода потом всасывается стенками кишки.
У насекомых органы воздушного дыхания представлены трахеями, для которых характерна большая разветвленность. Крупные насекомые, чтобы обеспечить себя большим количеством кислорода, вентилируют трахеи, сокращая и расслабляя брюшко.
Кровеносная система насекомых не участвует в переносе кислорода и углекислого газа. Поэтому сосуды развиты слабее, чем у ракообразных и паукообразных. Сердце состоит из ряда камер и находится на спинной стороне тела.
У насекомых имеются сложно развитые нервная система и органы чувств. У насекомых крупный надглоточный узел, который уже можно назвать головным мозгом. В брюшной нервной цепочке количество узлов не соответствует количеству члеников тела, обычно их меньше, и они отличаются по величине. Органы зрения, обоняния, вкуса, осязания у насекомых очень хорошо развиты. Например, некоторые насекомые могут улавливать запахи, источник которых находится за несколько километров. Некоторые насекомые могут издавать звуки, поэтому у них развиты органы слуха.
Насекомые являются раздельнополыми животными. Зачастую во внешнем облике самцов и самок одного вида имеются существенные различия. Все представители данного класса размножаются путем откладывания яиц (от нескольких десятков до миллионов). Для общественных насекомых характерна забота о потомстве.
Все представители класс по типу развития делятся на две группы. При развитии с неполным превращением из яйца появляется личинка, сходная внешне со взрослым насекомым, но с недоразвитыми органами. Личинка в процессе роста несколько раз подвергается линьке и в итоге превращается во взрослую особь. При развитии с полным превращением из яйца вылупляется личинка, не похожая на взрослого насекомого, чаще червеобразной формы. Затем она после нескольких линек трансформируется в неподвижную куколку, которая становится взрослой особью после полной перестройки тела. При смене времен года у насекомых наступает диапауза – временная задержка роста, что позволяет им выжить в неблагоприятных условиях.
Группа насекомых имеет важное значение в биологическом круговороте веществ в природе. Многие из них участвуют в опылении растений. Человек разводит пчёл для получения мёда, воска, других продуктов, шелкопряда для получения шёлка, т.д. Ряд представителей наносят урон хозяйству человека – сельскохозяйственным животным и растениям, например, комары, тля, саранча, колорадский жук, медведка, а также запасам продовольствия (зерновки, мукоеды), растениям леса (усачи, короеды). Часто для борьбы с вредителями применяют биологические методы. Они подразумевают использование других насекомых, подавляющих размножение вредителей (божьи коровки, афелинус). Укусы многих насекомых опасны для здоровья человека.
14 насекомых со сверхспособностями
Многие насекомые вызывают у нас инстинктивный страх и отвращение – иногда из-за опасности, которую они представляют, иногда просто из-за внешнего вида. Но не стоит забывать, что даже самые противные насекомые могут обладать уникальными сверхспособностями, помогающими им выживать при любых условиях.
Некоторые из этих свойств можно изучить и применить на благо человечества. Другие вдохновят на новые изобретения в области механики и техники. Третьи попросту заставят держаться от насекомых подальше… В любом случае, давайте взглянем на десять насекомых со сверхспособностями.
Тараканы
Одни из самых нелюбимых жуков в мире. Широко распространено мнение, что тараканы могли бы легко пережить ядерный катаклизм (хотя вряд ли бы справились с ядерной зимой) из-за их устойчивости к радиации. А в мозгу некоторых видов содержатся мощные антибиотики, способные одолеть вредоносные для человека бактерии.
Суринамская фонарница
Маленький крылатый крокодил, ползущий по деревьям или сидящий на цветке, удивляет людей и настораживает хищников. Конечно, это не крокодил, а всего лишь небольшая (до 9 см) суринамская фонарница (Fulgora laternaria). Голова этого насекомого имеет необычную форму, напоминающую в профиль голову крокодила. На крыльях фонарницы располагаются, так называемые, ложные глаза. Таким образом, эта фонарница имеет целых два средства отпугивания в своем «арсенале»: если большая голова не испугала хищника, в ход всегда можно пустить «глазастые» крылья.
Пчёлы
Пчёлы дадут фору любому насекомому, когда речь касается общения и навигации. С помощью танца они подают сородичам любые необходимые сигналы и даже проводят простые геометрические вычисления. У пчёл потрясающая память, они с лёгкостью ориентируются на местности и могут находить путь по положению солнца.
Долгоносик-жираф
Долгоносик-жираф (Trachelophorus giraffa) получил свое название из-за необычно длинной шеи. Однако странного вида и длины шеей могут похвастаться только самцы, у самок шея в несколько раз короче. Этот жук является эндемиком Мадагаскара. Оно около 2,5 см в длину, имеет черный окрас тела и красные надкрылья. Жуки-жирафы принадлежат к семейству трубковертов. Это название появилось из-за особенностей размножения. Самец складывает лист растения в своеобразную трубочку, куда самка затем отложит только одно яйцо. Именно для создания этой трубки самцам и нужна длинная шея.
Саранча
Саранча – специалисты по дальним перелётам. Хотя они известны за прожорливость, на деле саранча расходует энергию с потрясающей экономией, пролетая «без зарядки» до 80 км в день. Кроме того, саранча мастерски орудует крыльями в воздухе, полностью контролируя свой полёт.
Олеандровый бражник
Олеандровый бражник (Deilephila nerii) обладает одним из самых интересных окрасов среди насекомых. Передние крылья этого насекомого имеют розовые и белые волнистые полосы и большие пятна фиолетового окраса у внутреннего угла. Задние же крылья до середины темные, почти черные, а от середины до края – темно-зеленые, коричневатые. Выглядит олеандровый бражник весьма экзотично, хоть и обитает в основном на черноморском побережье Кавказа.
Блохи
Блохи противные и откровенно вредные паразиты, но с весьма впечатляющими способностями. Благодаря малому весу и невероятно продвинутому механизму ног они способны подпрыгнуть на высоту, в 150 раз превышающую их собственный рост. Это как если бы люди могли взлететь на 200 метров.
Навозные жуки
Навозные жуки совершенно безобидны, но их недолюбливают за привычку скатывать навоз в шарики для создания гнезда и питания личинок. Их навыки ориентирования в пространстве выше всяких похвал – жуки катят свои шары по идеально ровной линии даже в полнейшей темноте.
Грибной комарик
Не столько внешность, сколько особое поведение личинки грибного комарика-светлячка(Arachnocampa luminosa) вызывает особый интерес к ней. Из слизистого шелка она сооружает гнездо в виде туннеля, затем пускает специальные липкие лески, а особое свечение привлекает к ним насекомых, которыми питается личинка. С «возрастом» это свечение будет выполнять и другие функции, в частности, привлечение партнера для спаривания. Эти личинки встречаются в пещерах, заброшенных туннелях, во влажных оврагах и других сырых местах. Они, а точнее их невообразимое «светопредставление», сделали знаменитой одну из пещер в Новой Зеландии (Вайтомо), где личинки грибного комара-светлячка поселились в огромных количествах.
Стрекозы
Стрекозы – единственные насекомые, обладающие концентрацией внимания на уровне человеческой. Это значит, что они могут отключиться от любых внешних раздражителей и сосредоточиться на одной-единственной цели. Навык гораздо более сложный, чем кажется на первый взгляд.
Муравьи
Муравьи владеют навыками навигации немногим хуже, чем пчёлы – они способны отыскать дорогу в свой муравейник даже на расстоянии в несколько километров. В качестве основных сенсорных систем муравьи пользуются обонянием и осязанием. Также они переносят огромные грузы относительно собственной массы.
Осы-наездники
Осы-наездники из рода Glyptapanteles, получившие прозвище «вуду-осы», не просто откладывают яйца в живых гусениц, как это делают другие виды. Когда большая часть личинок выбирается наружу, чтобы сплести кокон, другие остаются внутри гусеницы и управляют ей! Подчиняясь приказам «хозяев», гусеница собственным телом защищает кокон, других личинок и отбивается от хищных клопов.
Жуки-бомбардиры
Жуки-бомбардиры в совершенстве владеют техникой самообороны. Они обстреливают врага струёй раскалённой (до 100 градусов!) пахучей жидкости, представляющей из себя смесь двух сложных химических компонентов. Результат ошеломляюще эффективен.
Палочники
Палочники (привиденьевые) – отряд тропических насекомых, включающий более 2500 видов. Они одни из самых необычных насекомых на планете. Их форма тела, позволяющая им маскироваться под ветки или листья деревьев, – удивительна и необычна. Когда приведеньевые находятся в защитной позе, их придатки впадают в определенное состояние (восковая гибкость или каталепсия). В этом состоянии придаткам можно придать любую позу, и палочник сохранит ее до выхода из каталепсии.