КЛАСС НАСЕКОМЫЕ

Насекомые — единственная группа беспозвоночных животных, обладающая способностью к полету. Это самый многочисленный класс животных на Земле.

Тело насекомых состоит из головы, груди и брюшка. Сегменты головы слиты вместе. Сверху и с боков голова одета хитиновой капсулой. По бокам головы расположены два сложных глаза, меж­ду которыми могут находятся простые глазки. На голове имеется пара членистых усиков. У разных представителей усики различа­ются по длине и форме (рис.III.21). На усиках находятся осяза­тельные и обонятельные рецепторы.

Рис.III.21. Усики насекомых. 1 — цетинковидные; 2 — нитевидные; 3 — булавовидные; 4 — пильчатые; 5 — гребенчатые; 6 — коленчатые; 7 — булавовидные; 8 — головчатые; 9 — пластин­чатые; 10 — щетинконосные

На брюшной стороне головы расположен рот, окруженный видоизмененными конечностями, — ротовым аппаратом. В зави­симости от характера пищи и способа питания ротовые аппараты насекомых сильно отличаются друг от друга, однако имеют об­щий план строения, который можно проследить на примере ро­тового аппарата грызущего типа (рис. III.22). Грызущий ротовой аппарат имеют жуки, тараканы, кузнечики, гусеницы бабочек и т.д. Он состоит из верхней губы, верхней челюсти, нижней челюсти и нижней губы. К ротовому аппарату относится также язык — хи­тиновое выпячивание дна ротовой полости.

Рис.III.22. Ротовые органы грызу­щего (жующего) типа. 1 — верхняя губа; 2 — верхние че­люсти; 3—7 — нижняя челюсть (3 — нижнечелюстной щупик; 4, 5 — наружная и внутренняя жеватель­ные лопасти; 6 — стволик, 7 — основной членик); 8—12 — ниж­няя губа (8 — подподбородок; 9 — подбородок; 10 — язычок, внутрен­няя лопасть; 11 — придаточный язычок, наружная лопасть; 12 — нижнегубные щупики)

Грудь состоит из трех сегментов. С брюшной стороны к груд­ным сегментам причленяются три пары членистых ходильных ног. Строение конечностей связано со способом движения насекомых (рис.III.23).

На спинной стороне второго и третьего сегментов груди нахо­дятся крылья —двуслойные складки стенки тела. В крыле проходят трахеи и нервы. Там, где они залегают, образуются утолщения — жилки. Степень развития крыльев в группах насекомых различна.

Рис.III.23. Типы ног насекомых. 1 — бегательная (у жужелицы); 2 — прыгательная (у саранчи); 3 — собирательная (у медоносной пчелы); 4 — плавательная (у плавунца); 5 — хватательная (у бого­мола); 6 — роющая (у медведки); т — тазик; в — вертлуг; б — бедро; г — голень; л — лапка

Приблизительно одинаково разви­ты обе пары крыльев у примитив­ных насекомых, например стрекоз. У жуков и тараканов первая пара крыльев превращается в жесткие надкрылья. У двукрылых (мухи, ко­мары) развита только первая пара крыльев, а вторая превращена в жужжальца — органы стабилизации при полете. Среди насекомых есть первичнобескрылые виды, которые относятся к древним, примитивным группам. Существуют и вторичнобескрылые насекомые, утратившие крылья в связи с особенностями образа жизни, например блохи, вши и др.

Брюшко состоит из разного чис­ла сегментов. У примитивных насе­комых в состав брюшка входят 11 сегментов и анальная лопасть. В дру­гих группах один или несколько сегментов редуцированы. На брюшке конечностей нет, но могут присутствовать их рудименты: грифельки, церки, яйцеклады.

Кутикула насекомых имеет дополнительный липопротеиновый слой, уменьшающий испарение воды. На поверхности кутикулы расположены подвижные волоски, чешуйки, щетинки. Кутикулу выделяет покровный эпителий, он же образует железы различно­го назначения: ядовитые, вонючие, линочные, восковые.

Рот ведет в ротовую полость, куда впадают протоки несколь­ких пар слюнных желез. Ротовая полость переходит в глотку, за которой следует пищевод, иногда расширяющийся в зоб. Желудок мускулистый, четко отграничен от пищевода. Вышеперечислен­ные отделы образуют переднюю кишку. Средняя кишка обычно короткая, в ней происходит переваривание и всасывание пищи. Зад­няя кишка длинная, в ней формируются каловые массы и идет обратное всасывание воды. Печень у насекомых отсутствует (рис.III.24).

Рис.III.24. Пищеварительная система черного таракана. 1 — слюнные железы; 2 — пищевод; 3 — зоб; 4 — пилорические придатки; 5 — средняя кишка; 6 — мальпигиевы сосуды; 7 — задняя кишка; 8 — прямая кишка

Органы выделения — мальпигиевы сосуды, расположенные в месте перехода средней кишки в заднюю. В выделении принимает участие жировое тело, функционирующие по типу почки накопле­ния. Здесь же откладываются в запас питательные вещества, бла­годаря чему насекомые могут долго голодать. Жировое тело слу­жит также источником метаболической воды, образующейся при расщеплении жира. Видоизмененные участки жирового тела у не­которых насекомых (жуки-светлячки) образуют органы свечения. Нервная система представлена головным мозгом, окологлоточ­ным нервным кольцом и брюшной не­рвной цепочкой. Максимального раз­вития достигают нервные узлы груд­ных сегментов, иннервирующие ноги и крылья. Органы чувств насекомых сложны и многообразны: насекомые отличаются высоким уровнем орга­низации и сложным поведением. Име­ются органы осязания, обоняния, вкуса, зрения и слуха.

Дыхание насекомых только трахей­ное. Трахеи начинаются парными ды­хательными отверстиями, расположен­ными по бокам двух последних сегмен­тов груди и сегментов брюшка. Внутри тела сегментов трахеи ветвятся и оп­летают все внутренние органы.

Кровеносная система развита отно­сительно слабо. Сердце трубчатое, расположено на спинной стороне брюшка. Полость сердца разделена на камеры с парой отверстий в каждой. Гемолимфа обычно бесцветна. В связи с развитием трахей­ной системы основная функция гемолимфы — распределение питательных веществ.

Насекомые раздельнополы, выражен половой диморфизм. По­ловые железы парные, расположены в брюшке. Оплодотворение внутреннее, у самцов может быть развит копулятивный орган. Самки имеют семяприемники, и у некоторых видов (пчел, мура­вьев и др.) сперма в них долго сохраняет жизнеспособность.

Развитие примитивных насекомых протекает без метаморфоза (прямое). Для высокоорганизованных насекомых характерно раз­витие с метаморфозом (превращением). Одни насекомые развива­ются с неполным, другие — с полным превращением. При разви­тии с неполным превращением организм проходит следующие стадии: яйцо — личинка — взрос­лое насекомое. Личинка, вылу­пившаяся из яйца, имеет сход­ство со взрослым насекомым по ряду важнейших признаков: об­щий план строения тела, один и тот же тип ротового аппарата, а следовательно, сходный спектр питания, обычно обитают в оди­наковых условиях внешней сре­ды. Отличаются личинки от взрос­лых насекомых недоразвитием крыльев, неполным числом сег­ментов брюшка, отсутствием вто­ричных половых признаков. С не­полным превращением развиваются насекомые отрядов Прямо­крылые, Тараканы, Полужесткокрылые, Равнокрылые, Вшии др. (рис.III.25).

Рис.III.25. Неполный метаморфоз у саранчи. 1—3 — сегменты груди

Развитие с полным превращением протекает по схеме: яйцо — личинка — куколка — взрослое насекомое. Личинки таких насеко­мых принципиально отличаются от взрослых особей по общему плану строения тела, как правило, имеют другой тип организа­ции ротового аппарата и иной спектр питания; личиночные и взрослые формы обитают в разных средах (например, комар и его водная личинка). Личинка после последней линьки переходит в состояние покоя — окукливается. Под оболочкой куколки сначала разрушаются личиночные ткани, а затем образуются ткани и орга­ны взрослого насекомого. С полным превращением развиваются насекомые отрядов: Жесткокрылые, Чешуекрылые, Перепончато­крылые, Двукрылые, Блохии др. (рис.III.26).

Рис.III.26. Полный метаморфоз у тутового шелкопряда. А — самец; Б — самка; В — личинка (гусеница); Г — кокон; Д — куколка, вынутая из кокона

Экологические группировки насекомых чрезвычайно разнооб­разны, как разнообразна и роль их в функционировании экосистем суши. Насекомые-опылители разносят семена цветковых рас­тений. Насекомые-сапрофаги (детритофаги, копрофаги, некрофа­ги) ускоряют разложение органических остатков. Велика роль на­секомых в почвообразовательных процессах. Насекомые-фитофа­ги (питаются тканями растений) наносят вред растениям как в природе, так и в сельском хозяйстве. Среди насекомых много эк­топаразитов. Паразитировать могут взрослые особи (блохи, вши, комары и т.д.) и личинки (оводы). Паразитические насекомые могут переносить возбудителей опасных заболеваний животных и человека, таких как чума, возвратный тиф, малярия и т.д. Неко­торые насекомые служат промежуточными хозяевами гельминтов или переносят их яйца (мухи). Тутовый шелкопряд и медоносная пчела — примеры одомашненных насекомых. Некоторые насеко­мые — осы, наездники— используются человеком для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений (биологические ме­тоды борьбы).