Насекомые являются классом, принадлежащим типу Членистоногие. К насекомым принадлежит подавляющее число видов членистоногих. Насчитывают порядка 1,5 миллионов видов насекомых. По сравнению с ракообразными и паукообразными они устроены более сложно в связи с тем, что лучше приспособились к обитанию на суше и освоили здесь почти все среды жизни. Они ползают по земле, живут в почве, летают и прыгают. Некоторые даже вернулись к жизни в воде, но все равно при этом дышат воздухом.
К насекомым относятся жуки, бабочки, кузнечики, комары, стрекозы, мухи, пчелы, муравьи, тараканы и многие другие.
Можно дать следующую общую характеристику насекомых:
1. Как у наземных насекомых устроены органы дыхания?
Органами дыхания насекомых являются трахеи - тонкие разветвленные хитинизированные трубочки, проходящие между клетками всех органов и тканей и обеспечивающие непосредственное поступление в них атмосферного кислорода и удаление углекислого газа. Воздух в трахейную систему поступает через отверстия (дыхальца), расположенные по бокам брюшного и грудного сегментов. Поступление и выход воздуха в трахеи осуществляется при движении насекомого, а также при работе крыльев. Во время отдыха вентиляция воздуха в трахеях происходит за счет сокращений мышц брюшка. Трахейная система дыхания у насекомых осуществляет газообмен без участия кровеносной системы.
2. Каково строение пищеварительной системы насекомых? Назовите ее отделы, и их роль в процессе пищеварения.
Пищеварительная система насекомых имеет типичное для членистоногих строение. Передний отдел кишечника включает глотку, пищевод, зоб и мускульный желудок. В глотку открываются протоки 1-3 пар слюнных желез, секрет которых способствует перевариванию пищи. В зобе пища накапливается, в желудке перетирается. Окончательное переваривание и всасывание растворенных питательных веществ происходит в средней кишке. Печени у насекомых нет. В последнем отделе пищеварительной системы - задней кишке - всасывается вода из остатков непереваренной пищи и возвращается в организм насекомого.
3. Какая система обеспечивает у насекомых распределение питательных веществ и перенос продуктов обмена?
Гемолимфа, двигаясь по кровеносным сосудам и полости тела, осуществляет перенос питательных веществ от кишечника ко всем клеткам тела насекомого, а также транспорт продуктов обмена.
4. С чем связано усложнение нервной системы и органов чувств у насекомых по сравнению с ракообразными? В чем оно заключается?
Это связано в первую очередь с жизнью насекомых в наземно-воздушной среде, являющейся по сравнению с водной, в которой обитают ракообразные, более разнообразной и нестабильной. Чтобы ориентироваться в такой изменчивой среде, необходимо более совершенное строение нервной системы и органов чувств. Например, наличие сложно устроенного «головного мозга» у общественных насекомых (муравьев, пчел, термитов) позволяет им разделять функции между особями колонии, согласовывать свои действия, иметь сложные формы поведения.
5. Расскажите о поведении насекомых на примере медоносной пчелы.
Среди всех членистоногих у насекомых наблюдаются наиболее сложные формы поведения. Только для насекомых свойствен общественный образ жизни. В колониях общественных насекомых, например медоносной пчелы, имеются группы особей (касты), специализирующиеся на выполнении определенных функций.
Одни из них добывают пищу, другие защищают свои жилищные постройки, выкармливают молодь, некоторые из них выполняют функцию размножения. Все эти формы поведения врожденные и называются инстинктами.
6. В чем заключается забота о потомстве у насекомых?
Забота о потомстве - одна из форм врожденного поведения насекомых. Она выражается в поиске пригодных мест для откладки яиц и развития личинок, создании для них запасов пищи. Наиболее сложные формы заботы о потомстве проявляют общественные насекомые. Например, в колонии пчел, живущей в улье, рабочие пчелы-няньки кормят личинок в ячейках сот маточным молочком - секретом слюнных желез. С четвертого дня жизни личинку начинают кормить пергой - смесью меда и пыльцы. Перед окукливанием личинок рабочие пчелы-няньки запечатывают ячейки воском. Другие рабочие пчелы поддерживают на оптимальном уровне температуру и влажность в улье, при необходимости вентилируя его работой крыльев и принося в него воду в зобике. Благодаря такой заботе о потомстве обеспечивается его высокая выживаемость.
7. Почему перед полетом некоторые насекомые, сидя на месте, быстро машут крыльями?
При низкой температуре некоторым насекомым необходимо разогреть летательные мышцы, чтобы взлететь. Поэтому они активно машут крыльями перед полетом.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ШКОЛА №108
ИМЕНИ ПЕРВОЙ ГВАРДЕЙСКОЙ АРМИИ ГОРОДА МАКЕЕВКА»
«Общая характеристика класса Насекомые»
Урок-игра
Прудникова Анастасия Андреевна,
учитель биологии
МОУ «Средняя школа №108 города Макеевка»
Тема: Общая характеристика класса Насекомые.
Лабораторная работа №5
Цель : изучить особенности строения и жизнедеятельности насекомых; проследить связь между особенностями строения и жизнедеятельности, средой обитания; выявить черты приспособленности к среде обитания, выявить черты усложнения организации.
Оборудование и материалы: слайды презентации по теме урока, фотокарточки насекомых, видеофрагменты, раздаточный материал.
Основные понятия и термины: сегменты, ротовой аппарат, сложные глаза, покровы тела, хитин, крылья, отделы тела, мальпигиевые сосуды, трахеи, гемолимфа, надглоточный узел.
Методы и методические приемы: словестные (рассказ, рассказ с элементами беседы, поисковые (мозговой штурм), наглядные (демонстрация изображений насекомых, видеороликов), практические (работа в группах с приложениями, информационными листами; выполнение лабораторной работы).
Тип урока: комбинированный
Структура урока
Организанионный этап (2 минуты)
Проверка выполнения учащимися домашнего задания (8 минут)
Сообщение темы, целей и задач урока. Мотивация учебной деятельности (4 минуты)
Изучение нового материала (7 минут)
Физкульт.минутка (2 минуты)
Изучение нового материала (8 минут)
Обобщение и систематизация изученного (10 минут)
Домашнее задание (2 минуты)
Подведение итогов урока (2 минуты)
Ход урока
Организационный этап
Здравствуйте ребята. Как вы уже успели заметить, мы сегодня работаем на основе командной деятельности. Вы сели так, как вам удобно и комфортно. Давайте сразу определимся, кто будет капитаном в каждой из команд. Отлично! У вас на партах лежат приложения, которые мы с вами будем использовать сегодня на уроке. Обратите внимание на приложение 1, сегодня нам с вами предстоит пройти сложный лабиринт, по выходу из которого мы будем еще лучше знать Тип Членистоногие. Предлагаю командам найти выход из нашего лабиринта (учащиеся выполняют задание в группах). Отлично! Давайте теперь сверим наши маршруты.
И так, мы справились с этим заданием и продвинулись к первому пункту в нашем маршруте. Давайте проверим, насколько хорошо мы знаем Тип Членистоногие.
Проверка выполнения учащимися домашнего задания
Игра «Allias». У вас на партах лежат карточки с понятиями, связанными с членистоногими. По правилам этой игры, для описания слов (терминов) нельзя использовать однокоренные слова и иностранные аналоги.
Обратите внимание на схемы рассадки членов команды, Участник номер 1 от 1 команды, задает вопрос участнику №1 второй команды, следующий вопрос задает участник №2 первой команды, участнику №2 второй команды и так далее. Сначала играет команда №1 с командой №2, затем команда №2 с командой №3, А команда№3 с командой №1. По итогам первого тура играет 2 команды. Задают по 4 вопроса.
Отлично! Молодцы!
Сообщение темы, целей и задач урока. Мотивация учебной деятельности. Второй пункт нашего маршрута.
На лугу весёлый бал был открыт весною:
На трубе Комар играл, шмель мохнатый танцевал с Мушкой голyбою.
И кружился ветерок, листьями играя.
И качался в такт цветок, свой зелёный стебелёк стройно наклоняя.
Стрекоза легко неслась с Мотыльком нарядным.
И Улитка приплелась и удобно разлеглась под листком прохладным.
Прилетел и Майский Жук с толстою Жyчихой,
И, толкая всех вокруг, он вошел в весёлый круг, подбоченясь лихо.
Муравьи толпой пришли, шевеля усами, и плясать они пошли!..
Лишь Паук сидел вдали, прячась за ветвями.
И сердился и ворчал: "Что за новоселье, что ещё такой за бал?"
Злой Паук не понимал счастья и веселья...
Ребята, о каких животных идет речь в данном стихотворении? (учащиеся высказывают свои предположения).
Правильно, о насекомых. Сегодня на уроке мы продолжим изучать тип Членистоногие на примере класса Насекомые. Помогите мне сформулировать тему нашего урока (учащиеся высказывают свои мысли, из которых формируется тема урока). Молодцы!
Тема нашего урока «Общая характеристика класса насекомые»
Запишите ее в рабочей тетради
На какие вопросы мы с вами должны ответить в конце урока? (Особенности внешнего строения, особенности внутреннего строения, особенности питания, движения насекомых).
Изучение нового материала
И так, мы подошли к третьему пункту нашего маршрута.
Рассказ с элементами беседы
Насекомые появились около 400 млн. лет назад, и произошли от древних кольчатых червей, что опровергает поговорку «Рожденный ползать - летать не может». Более того, насекомые оказались первыми на Земле животными, освоившими воздушную среду. Настоящее время известно около 1,5 млн. видов насекомых c различной величиной от 0,25мм до 30см. Запишите в рабочей тетради количество видов насекомых.
Какие общие признаки характерны для всех классов членистоногих? (Хитиновый покров, членистые ноги, сегментированное тело).
Тело насекомых состоит из трёх отделов - это голова, грудь и брюшко. По бокам головы расположены два больших сложных глаза, между которыми могут находиться несколько простых мелких глазков. От верхней стороны головы отходит пара антенн, или усиков. Видоизменённые конечности на голове превратились в ротовой аппарат.
Грудь насекомых всегда состоит их трёх сегментов - передне-, средне-, заднегрудью. На этих сегментах расположены пары ходильных ног.
Брюшко - последний отдел тела насекомых. Прикрепляется оно к грудному отделу тела либо неподвижно как у жуков, либо, наоборот, при помощи тонкого стебелька, как у перепончатокрылых
4 пункт лабиринта, на столе разложены карточки (Приложение 2), с характерными признаками насекомых, ваша задача разделить их на 3 группы, по количеству команд. Приступим (учащиеся коллективно работают с раздаточным материалом).
Отлично! Командиры, получите информационные карты, используя их, выполните задания приложение 3.
Проверка выполненных заданий с помощью слайда презентации
Физкульт.минутка
Пятый пункт нашего лабиринта. Внимание на экран, повторяем движения (демонстрация видео на экране, учащиеся повторяют движения).
Изучение нового материала
Мы подошли к шестому пункту лабиринта, давайте рассмотрим внутреннее строение насекомых.
Рассказ с элементами беседы
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. 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 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 незамкнута, т.е. часть своего пути кровь проходит не по специальным сосудам, а в полости тела. Центральным органом является сердце, или спинной сосуд. Кровь насекомых называют гемолимфой. Она обычно не окрашена и не содержит гемоглобина или аналогичных акцепторов кислорода, доставляемого непосредственно трахейной системой. Гемолимфа выполняет транспорт питательных веществ и экскретов, а также функции иммунитета.
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. Насекомые обладают развитым цветовым зрением, органами обоняния служат антенны, несущие множество специальных чувствительных рецепторов. Специально развитыми органами слуха обладают только некоторые насекомые. Рецепторы вкуса сосредоточены в основном на ротовых придатках. В кожных покровах насекомых помимо многочисленных осязательных рецепторов некоторые рецепторы регистрируют давление, температуру, микровибрации среды и другие параметры.
Насекомые раздельнополы и нередко обладают резко выраженным половым диморфизмом. Система размножения насекомых состоит из семенников у самцов и яичников у самок, проводящих путей, связывающих эти органы с половым отверстием около ануса, а также придаточных желез и структур, обеспечивающих оплодотворение.
Обратите внимание на приложение 3, используя полученную информацию о внутреннем строении насекомых, индивидуально выполните задания. На выполнение заданий у вас есть 2 минуты. Отлично, теперь обменяйтесь ими с соседями по парте и глядя на слайд презентации проверьте у друг друга насколько правильно выполнены задания.
Обобщение и систематизация изученного материала
Седьмой пункт нашего лабиринта
Лабораторная работа №5
Тема: Изучение приспособления внешнего строения насекомых к среде обитания
Цель: изучить особенности внешнего строения насекомых; выявить особенности приспособления насекомых к разным средам обитания.
Оборудование и материалы: фотокарточки насекомых, видео насекомых, информационный лист.
Ход работы
1. ____________________________ 6.______________________________ 2._____________________________ 7.______________________________
3._____________________________ 8._______________________________
5._____________________________ 9._______________________________
9._____________________________ 10.______________________________
Внимательно посмотрите видео фрагменты, иллюстрирующих насекомых в разных средах обитания. Где обитают насекомые? ______________________________________________________________________________________________________
Домашнее задание
Восьмой пункт нашего лабиринта - домашнее задание. Откройте дневники, запишите домашнее задание: параграф 46, ответить на вопросы.
Подведение итогов урока
Поздравляю вас, ребята! Мы добрались до финиша нашего урока.
Список литературы
КРЫЛЬЯ |
ХОДЬБА |
КЛЕЙКИЕ ПОДУШЕЧКИ |
СКОРОСТЬ |
РОТОВОЙ АППАРАТ |
ПИЩА |
ХОБОТОК |
НЕКРАТ ЦВЕТКА |
ЭПИТЕЛИЙ |
КУТИКУЛА |
ХИТИН |
ОКРАСКА |
ФИО_________________________ Приложение 3
1.Укажите верные утверждения:
1. Органы дыхания насекомых - легкие.
2. Органы выделения насекомых - мальпигиевы сосуды.
3. Кровеносная система насекомых незамкнутая.
4. Гемолимфа не окрашена и не имеет гемоглобина.
5. Пищеварение и всасывание питательных веществ у насекомых в основном происходит в желудке.
6. У насекомых слабо развиты органы чувств.
7. Насекомые гермафродиты.
8. Мальпигиевы сосуды впадают в желудок.
9. Насекомые обладают развитым цветовым зрением.
10. У насекомых крупный подглоточный узел, который уже можно назвать головным мозгом.
2. Обозначьте на рисунке нервную систему, кровеносную систему, пищеварительную систему, мочеполовую систему, дыхательную систему.
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
ФИО_______________________________ ДАТА________________
Лабораторная работа №5
Тема. Изучение приспособления внешнего строения насекомых к среде обитания
Цель. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Оборудование и материалы. фотокарточки насекомых, видео, информационный лист.
Ход работы
Обозначьте на рисунке элементы внешнего строения жука
1. _________________________________ 2.________________________________
3._________________________________ 4.________________________________
5._________________________________ 6.________________________________
7._________________________________ 8.________________________________
9._________________________________ 10.________________________________
Внимательно посмотрите видео фрагменты, иллюстрирующих насекомых в разных средах обитания.
Где обитают насекомые? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
С помощью фотокарточек и информационных листов выявите особенности внешнего строения насекомых в зависимости от среды обитания.
Результаты своих исследований занесите в таблицу
Сделайте вывод, указав, как по внешнему строению можно отличить насекомых от ракообразных и паукообразных.
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Среда обитания насекомых
Живут ли насекомые под землей?
Земля, особенно в лесах и полях, скрывает в себе миллионы насекомых. В каждой пригоршне лесной земли обитает до тысячи вилохвосток. Многие насекомые питаются грибами, сгнившими листьями и другими растительными и животными остатками, способствуя круговороту веществ в природе. Пищей для других насекомых, таких как корневая тля и личинки майского жука, служат растения. Хищные личинки жужелиц, коротконадкрылых и щелкунов охотятся на насекомых, дождевых червей и улиток. В темноте пещер обитает несколько видов жуков. Глаза у большинства из них атрофировались в процессе эволюции, зато их осязание развито до невероятной степени. Для пещерных жуков темный окрас тела не настолько важен, как для их сородичей других видов, им не требуется защита от вредных ультрафиолетовых лучей. Порой встречаются светло-желтые или красноватые виды. Бесцветен и слеп пещерный кузнечик, бескрылый хищный обитатель карстовых пещер.
Встречаются ли насекомые во льдах ?
Летом в горах снежные и ледниковые блохи размножаются с такой скоростью, что снег из-за пестрого окраса насекомых приобретает «кровавый» оттенок. Питаются они цветочной пыльцой и органическими частичками, которые приносит ветер.
Могут ли насекомые выжить в пустыне?
Жуки, обитающие в южно-африканской пустыне Намиб, прекрасно справляются с нехваткой влаги. Чернотелки рода Lepidochim выкапывают желобки в песке перпендикулярно направлению ветра. Когда ветер приносит влажный воздух с Атлантики, на краю желобка осаждается влага. Другие виды жуков во время влажного ветра делают стойку на голове. Капельки влаги скатываются по туловищу жука, и он их слизывает.
Водомерки
Самые крупные водоемы мира — моря — практически не заселены насекомыми. Исключение составляет водомерка Halobates. Как обычные водомерки, обитающие в наших краях, они охотятся на животных, упавших в воду. Иногда Halobates можно встретить и в закрытой бухте океана.
Как насекомые дышат под водой
Чистые ручьи и реки от истока до устья — место обитания множества насекомых. Стрекозы, мухи-подёнки, ручейники, веснянки и другие двукрылые на ранних стадиях развития живут на дне ручьев. Водоемы со стоячей водой, такие как канавы, лужи и пруды, также являются сферой обитания многих личинок и взрослых насекомых. У личинок подёнок, стрекоз, ручейников и веснянок отсутствуют отверстия для дыхания, через которые в их организм мог бы поступать насыщенный кислородом воздух. Эти насекомые поглощают кислород, растворенный в воде, посредством нитевидных, листообразных или пучкообразных придатков — трахей. Взрослые насекомые, живущие под водой, запасают воздух на своем теле. Плавунец окаймленный — под крыльями, куда подходят его дыхательные отверстия. Другие водяные жуки и клопы имеют на брюшке серебристую емкость. Тонкие волоски в области дыхательных путей направляют воду, не давая ей двигаться назад. Некоторые насекомые, такие как водяной скорпион и комар, дышат через наполненную воздухом трубку на поверхности водоема.
Особенности внешнего, внутреннего строения и процессов жизнедеятельности:
Развитие насекомых сопровождается сменой стадий (фаз) и превращением — метаморфозом. При неполном превращении выражены лишь 3 стадии: яйцо — личинка — взрослое насекомое. При полном: яйцо — личинка — куколка — взрослое насекомое.
В классе Насекомые выделяют более 35 рядов.
Среди них ряды с неполным превращением: тараканы, прямокрылые, вши, термиты, равнокрылые и клопы.
Развитие с полным превращением характерен для представителей таких рядов: жесткокрылые (жуки), чешуекрылые (бабочки), двукрылые, блохи и перепончатокрылые.
Насекомые играют чрезвычайно важную роль в наземных и пресноводных биоценозах благодаря своей численности, биомассе и разнообразия питания.
Огромное значение насекомых в круговороте веществ в природе. Насекомые входят в состав различных цепей питания и участвуют в процессе почвообразования. Они опыляют цветковые растения и выполняют санитарную роль в природе.
С давних времен человек разводит некоторые виды насекомых для получения от них ценной продукции. Прежде всего, это медоносная пчела, которая дает человеку мед, прополис, пергу, маточное молочко и воск. Разводят и тутового шелкопряда для получения натурального шелка.
Большое значение имеют насекомые в сельском и лесном хозяйстве в связи с развитием биологических мер борьбы с насекомыми-вредителями. Насекомые — весьма удобный объект для самых разнообразных научных исследований.
Насекомые - самый молодой из беспозвоночных и самый многочисленный класс животных, насчитывающий более 1 млн. видов. Они полностью освоили все среды обитания - воду, сушу, воздух. Для них характерны сложные инстинкты, всеядность, высокая плодовитость, для некоторых - общественный образ жизни.
При развитии с превращением происходит разделение среды обитания и источников пищи между личинками и взрослыми особями. Путь эволюции многих насекомых тесно связан с цветковыми растениями.
Более высокоразвитые насекомые - крылатые. В круговороте веществ в природе большую роль играют жуки-могильщики, навозные, потребители растительных остатков, и в то же время большой ущерб наносят насекомые - вредители сельскохозяйственных растений, садов, запасов продовольствия, кожи, древесины, шерсти, книг.
Многие насекомые - переносчики возбудителей болезней животных и человека.
В связи с сокращением природных биогеоценозов и применением пестицидов общее число видов насекомых сокращается, поэтому в Красную книгу СССР занесено 219 видов.
Тело взрослых насекомых разделено на три отдела: голову, грудь и брюшко.
Два сложных, или фасеточных, глаза расположены по бокам головы, у некоторых видов очень сильно развиты и могут занимать большую часть поверхности головы (например, у некоторых стрекоз, слепней). В состав каждого сложного глаза входят от нескольких сотен до нескольких тысяч фасеток. Большинство насекомых слепы к красному цвету, но видят ультрафиолетовое излучение и привлекаются им. На этой особенности зрения насекомых основано применение световых ловушек, излучающих большую часть энергии в фиолетовой и ультрафиолетовой областях, для сбора и изучения экологических особенностей ночных насекомых (некоторых семейств бабочек, жуков и др.).
Ротовой аппарат состоит из трех пар конечностей: верхние челюсти, нижние челюсти, нижняя губа (сросшаяся вторая пара нижних челюстей) и верхняя губа, которая не является конечностью, а представляет собой вырост хитина. К ротовому аппарату относится также хитиновое выпячивание дна ротовой полости - язык или гипофаринкс.
В зависимости от способа питания ротовые органы насекомых имеют различное строение. Различают следующие типы ротового аппарата:
Некоторые виды во взрослом состоянии не питаются.
Строение усиков, или сяжков, насекомых очень разнообразно - нитевидные, щетинковидные, пильчатые, гребенчатые, булавовидные, пластинчатые и т. д. Усиков одна пара; они несут на себе органы осязания и обоняния, и гомологичны антеннулам ракообразных.
Органы чувств на усиках насекомых сообщают им не только состоянии окружающей среды, они помогают общаться с сородичами, найти подходящее место обитания для себя и потомства, а также пищу. Самки многих насекомых привлекают самцов с помощью запахов. Самцы малого ночного павлиньего глаза могут учуять самку на расстоянии нескольких километров. Муравьи распознают по запаху самок из своего муравейника. Некоторые виды муравьев метят путь от гнезда к источнику питания благодаря пахучим веществам, которые выделяются из специальных желез. С помощью усиков муравьи и термиты чуют запах, оставленный их сородичами. Если оба усика улавливают запах в одинаковой степени, значит, насекомое на правильном пути. Вещества-аттрактанты, которые выделяют готовые к спариванию самки бабочек, обычно разносятся ветром.
Число и строение конечностей являются характерными признаками класса. Все насекомые имеют 6 ног, по одной паре на каждом из 3 сегментов груди. Нога состоит из 5 отделов: тазика (соха), вертлуга (trochanter), бедра (femur), голени (tibia) и членистой лапки (tarsus). В зависимости от образа жизни конечности насекомых могут очень видоизменяться. Большинство насекомых имеют ноги ходильного и бегательного типа. У кузнечиков, саранчи, блох и некоторых других видов третья пара ног - прыгательного типа; у медведок, прокладывающих ходы в почве, первая пара ног - копательные ноги. У водных насекомых, например у жука-плавунца, задние ноги преобразованы в гребные, или плавательные.
Пищеварительная система представлена
К передней кишке относятся и слюнные железы (до трех пар). Секрет слюнных желез выполняет пищеварительную функцию, содержит ферменты, смачивает пищу. У кровососущих содержит вещество, препятствующее свертыванию крови. У пчел секрет одной пары желез смешивается в зобе с цветочным нектаром и образует мед. У рабочих пчел слюнные железы, проток которых открывается в глотку (глоточный), выделяет особые белковые вещества ("молочко"), которыми выкармливают личинок, превращающихся в маток. У гусениц бабочек, личинок ручейников и перепончатокрылых слюнные железы преобразованы в шелкоотделительные, или прядильные, вырабатывающие шелковистую нить для изготовления кокона, защитных образований и других целей.
Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами (от 2 до 200), которые имеют вид тонких трубочек, впадающих в пищеварительную систему на на границе между средней и задней кишкой, и жировым телом, которое выполняет функцию "почек накопления". Жировое тело - рыхлая ткань, расположенная между внутренними органами насекомых. Имеет беловатую, желтоватую или зеленоватую окраску. Клетки жирового тела поглощают продукты обмена (соли мочевой кислоты и др.). Далее продукты выделения поступают в кишечник и вместе с экскрементами выводятся наружу. Кроме того, клетки жирового тела накопляют запасные питательные вещества - жиры, белки и углевод гликоген. Эти резервы расходуются на развитие яиц, во время зимовки.
Органы дыхания - трахеи. Это сложноветвящаяся система воздухоносных трубок, непосредственно доставляющих кислород ко всем органам и тканям. По бокам брюшка и груди имеется чаще всего 10 пар дыхалец (стигм) - отверстий, через которые воздух попадает в трахеи. От стигм начинаются крупные основные стволы (трахеи), которые разветвляются на более мелкие трубочки. В груди и передней части брюшка трахеи расширены и образуют воздушные мешки. Трахеи пронизывают все тело насекомых, оплетают ткани и органы, входят внутрь отдельных клеток в виде мельчайших разветвлений - трахеол, через которые осуществляется газообмен. Углекислый газ и водяные пары удаляются наружу через трахейную систему. Таким образом, трахейная система подменяет функции кровеносной системы в снабжении тканей кислородом. Роль кровеносной системы сводится к доставке тканям переваренной пищи и переносу от тканей к выделительным органам продуктов распада.
Кровеносная система в соответствии с особенностями органов дыхания развита сравнительно слабо, незамкнута, состоит из сердца и короткой неразветвленной аорты, отходящей от сердца к голове. Циркулирующая в кровеносной системе бесцветная жидкость, содержащая белые кровяные тельца, называется в отличие от крови гемолимфой. Она заполняет полость тела и промежутки между органами. Сердце трубковидное, находится на спинной стороне брюшка. В сердце имеется несколько способных пульсировать камер, в каждую из которых открывается пара отверстий, снабженных клапанами. Через эти отверстия внутрь сердца поступает кровь (гемолимфа). Пульсация камер сердца обусловивается сокращением особых крыловидных мышц. Кровь движется в сердце от заднего конца к переднему, затем поступает в аорту и из нее в полость головы, затем омывает ткани и по щелям между ними изливается в полость тела, в промежутки между органами, откуда через специальные отверстия (остии) попадает в сердце. Кровь насекомых бесцветная, или зеленовато-желтая (редко красная).
Нервная система достигает исключительно высокого уровня развития. Состоит из надглоточного узла, окологлоточных коннективов, подглоточного узла (он образовался в результате слияния трех ганглиев) и брюшной нервной цепочки, которая у примитивных насекомых состоит из трех грудных ганглиев и восьми брюшных. У высших групп насекомых происходит слияние соседних узлов брюшной нервной цепочки путем объединения трех грудных узлов в один крупный узел или брюшных узлов в два-три или один крупный узел (например, у настоящих мух или пластинчатоусых жуков).
Особенно сложно устроен надглоточный ганглий, который часто называют головным мозгом. Он состоит их трех отделов - переднего, среднего, заднего и имеет очень сложное гистологическое строение. Головной мозг иннервирует глаза и усики. В переднем его отделе наиболее важную роль играет такая структура, как грибовидные тела - высший ассоциативный и координирующий центр нервной системы. Поведение насекомых бывает очень сложным, носит четко выраженный рефлекторный характер, что также связано со значительным развитием головного мозга. Подглоточный узел иннервирует ротовые органы и передний отдел кишечника. Грудные ганглии иннервируют органы движения - ноги и крылья.
Насекомым свойственны очень сложные формы поведения, в основе которых лежат, инстинкты. Особенно сложные инстинкты характерны для так называемых общественных насекомых - пчел, муравьев, термитов.
Органы чувств достигают исключительно высокого уровня развития, что соответствует высокому уровню обшей организации насекомых. Представители этого класса имеют органы осязания, обоняния, зрения, вкуса и слуха.
В основе всех органов чувств лежит один и тот же элемент - сенсилла, состоящая из одной клетки или группы чувствительных рецепторных клеток, имеющих два отростка. Центральный отросток идет в центральную нервную систему, а периферический - в наружную часть, представленную различными кутикулярными образованиями. Строение кутикулярного футляра зависит от типа органов чувств.
Органы осязания представлены чувствительными волосками, разбросанными по всему телу. Органы обоняния расположены на усиках и нижнечелюстных щупиках.
Органы зрения играют ведущую роль для ориентации во внешней среде наряду с органами обоняния. Насекомые имеют простые и сложные (фасеточные) глаза. Сложные глаза состоят из огромного числа отдельных призм, или омматидиев, разделенных светонепроницаемым слоем. Такое строение глаз дает "мозаичное" зрение. Высшие насекомые имеют цветное зрение (пчелы, бабочки, муравьч), но оно отличается от зрения человека. Насекомые воспринимают в основном коротковолновую часть спектра: зелено-желтые, синие и ультрафиолетовые лучи.
Органы размножения находятся в брюшке. Насекомые - раздельнополые организмы, у них хорошо выражен половой диморфизм. У самок развиты пара трубчатых яичников, яйцеводы, придаточные половые железы, семяприемник и нередко яйцеклад. У самцов имеются пара семенников, семяпроводы, семяизвергательный канал, придаточные половые железы и копулятивный аппарат. Насекомые размножаются половым путем, большинство из них откладывает яйца, есть и живородящие виды, у них самки рождают живых личинок (часть тлей, оводы и др.).
Из отложенных яиц после определенного периода эмбрионального развития выходят личинки. Дальнейшее развитие личинок у насекомых различных отрядов может происходить с неполным или полным превращением (табл. 16).
Жизненный цикл . Насекомые - раздельнополые животные с внутренним оплодотворением. По типу постэмбрионального развития отличают насекомых с неполным (у высоко организованных) и с полным (у высших) метаморфозом (превращением). Полный метаморфоз включает стадии яйца, личинки, куколки и имаго.
У насекомых с неполным превращением из яйца выходит молодая особь, близкая по строению к взрослому насекомому, но отличающаяся от него отсутствием крыльев и недоразвитием половых органов, - нимфа. Нередко их называют личинками, что не вполне точно. Условия обитания ее сходны со взрослыми формами. После нескольких линек насекомое достигает предельных размеров и превращается во взрослую форму - имаго.
У насекомых с полным превращением из яиц выходят личинки, резко отличающиеся по строению (имеют червеобразное тело) и по среде обитания от взрослых форм; так, личинка комаров живет в воде, а имагинальные формы в воздушной среде. Личинки растут, проходят ряд стадий, отделенных друг от друга линьками. При последней линьке образуется неподвижная стадия - куколка. Куколки не питаются. В это время происходит метаморфоз, личиночные органы подвергаются распаду, а взамен их развиваются органы имаго. По завершении метаморфоза из куколки выходит половозрелая окрыленная особь.
Таб 16. Развитие насекомых | Тип развития | |
Надотряд I. Насекомые с неполным превращением | Надотряд 2. Насекомые с полным превращением | |
Количество стадий | 3 (яйцо, личинка, взрослое насекомое) | 4 (яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое) |
Личинка | Похожа на взрослое насекомое внешним строением, образом жизни и питанием; отличается меньшими размерами, крылья отсутствуют или развиты неполностью | Отличается от взрослого насекомого внешним строением, образом жизни и питанием |
Куколка | Отсутствует | Имеется (в неподвижной куколке происходит гистолиз личиночных и гистогенез взрослых тканей и органов) |
Отряд |
|
|
Класс насекомых разделяется более чем на 30 отрядов. Характеристика основных отрядов приведена в табл. 17.
Тутовый шелкопряд известен людям свыше 4 тыс. лет. В природе он уже существовать не может, его разводят в искусственных условиях. Бабочки не питаются. Малоподвижные беловатые самки шелкопряда откладывают 400-700 яиц (так называемую грену). Из них в специальных помещениях на стеллажах выводят гусениц, которых кормят листьями шелковицы. Гусеница развивается в течение 26-40 дней; за это время она четыре раза линяет. Взрослая гусеница плетет кокон из шелковой нити, которая вырабатывается в ее шелкоотделительной железе. Одна гусеница выделяет нитку длиной до 1000 м. Эту нить гусеница наматывает вокруг себя в виде кокона, внутри которого она окукливается. Небольшую часть коконов оставляют живыми - позднее из них отрождаются бабочки, которые откладывают яйца. Большинство коконов убивают горячим паром или воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (при этом куколки внутри коконов нагреваются за несколько секунд до 80-90 °С). Затем коконы разматывают на специальных машинах. Из 1 кг коконов получают более 90 г шелка-сырца. |
Если бы можно было точно подсчитать вред и пользу насекомых для народного хозяйства, то, возможно, польза значительно превысила бы убытки. Насекомые обеспечивают перекрестное опыление около 150 видов культурных растений - садовых, гречихи, крестоцветных, подсолнечника, клевера и др. Без насекомых они не давали бы семян и погибли бы сами. Аромат и окраска высших цветковых растений выработались в процессе эволюции как специальные сигналы для привлечения пчелиных и других насекомых-опылителей. Велико санитарное значение таких насекомых, как жуки-могильщики, навозники, и некоторых других. В Австралию специально завозили навозников из Африки, потому что без них на пастбищах скоплялось большое количество навоза, что мешало росту травы.
Насекомые играют значительную роль в процессах почвообразования. Почвенные животные (насекомые, многоножки и др.) разрушают опавшую листву и другие растительные остатки, усваивая лишь 5-10% их массы. Однако экскременты этих животных почвенные микроорганизмы разлагают быстрее, чем механически измельченные листья. Почвенные насекомые вместе с дождевыми червями и другими обитателями почвы играют весьма важную роль в ее перемешивании. Лаковые червецы из Индии и Юго-Восточной Азии выделяют ценный технический продукт - шеллак, другие виды червецов - ценную природную краску кармин.
Многие виды насекомых повреждают сельскохозяйственные и лесные культуры, только на Украине зарегистрировано до 3000 видов вредителей.
Взрослые жуки объедают весной молодые листья деревьев (поедают листья дуба, бука, клена, ильма, лещины, тополя, ивы, ореха, фруктовых деревьев). Самки откладывают яйца в почву. Личинки до осени питаются тонкими корешками и перегноем, зимуют глубоко в почве, а на следующую весну продолжают объедать корни (преимущественно травянистых растений). После второй зимовки в почве личинки начинают питаться корнями деревьев и кустарников, молодые насаждения со слаборазвитой корневой системой могут погибнуть вследствие повреждений. После третьей (или четвертой) зимовки личинки окукливаются. В зависимости от географической широты местности и климатических условий развитие майского хруща длится от трех до пяти лет. [показать]Колорадский картофельный жук начал повреждать картофель в 1865 г. в Северной Америке в штате Колорадо (отсюда название вредителя). После первой мировой войны был завезен в Европу и быстро распространился на восток до Волги и Северного Кавказа. Самки откладывают яйца на листья картофеля, по 12-80 яиц в кладке. Личинки и жуки питаются листьями. За месяц жук может съесть 4 г, личинка - 1 г листьев. Если учесть, что в среднем самка откладывает 700 яиц, то уже второе поколение одной самки может уничтожить 1 т листьев картофеля. Личинки окукливаются в почве, там же зимуют и взрослые жуки. В Еврепе, в отличие от Северной Америки, нет естественных врагов колорадского жука, которые сдерживали бы его размножение.
Передние крылья светло-бурые, иногда почти черные. На них - типичный «рисунок совок», представленный почковидным, круглым или клиновидным пятном, окантованным черной линией. Задние крылья светло-серые. Усики у самцов слабогребенчатые, у самок нитевидные. Размах крыльев 35-45 мм. Гусеницы землисто-серого цвета, с темной головой. Гусеница Озимой совки осенью повреждает (подгрызает) в основном всходы озимых злаков (отсюда название вредителя), в меньшей степени овощные культуры и корнеплоды; в южных районах вредит сахарной свекле. Взрослые гусеницы зимуют зарывшись в почву на полях, засеянных озимыми. Весной быстро окукливаются. Вышедшие в мае из куколок бабочки летают ночью и в сумерках. Самки откладывают яйца на просо и пропашные культуры - сахарную свеклу, капусту, лук и др. и в местах с разреженной растительностью, поэтому их часто привлекают распаханные поля. Гусеницы уничтожают высеянные зерна, подгрызают всходы растений в области корневой шейки, объедают листья. Очень прожорливы. Если на 1 м 2 посевов живет 10 гусениц, то они уничтожают все растения и на полях возникают "плешины". В конце июля они окукливаются, в августе из куколок вылетают бабочки второго поколения, которые откладывают яйца на сорняки на стерне или всходах озимых. Одна самка озимой совки может отложить до 2000 яиц. В Украине на протяжении вегетационного периода развивается два поколения озимой совки. [показать]
Одна из самых обычных наших бабочек. Верхняя сторона крыльев белая, наружные углы черные. У самцов на передних крыльях черных пятен нет, у самок на каждом крыле по 2 черных круглых пятна и по 1 булавовидному пятну. Задние крылья как у самцов, так и у самок одинаковые - белые, за исключением черного клиновидного пятна у переднего края. Нижняя сторона задних крыльев характерной желтовато-зеленой окраски. Размах крыльев до 60 мм. Тело капустницы покрыто густыми, очень короткими волосками, придающими ему бархатистый вид. Пестрая окраска гусениц - предупреждение о несъедобности. Гусеницы синевато-зеленые, с желтыми полосками и мелкими черными точками, брюшко желтое. У гусениц бабочек-капустниц ядовитая железа расположена на нижней поверхности тела, между головой и первым сегментом. Защищаясь, они отрыгивают зеленую кашицу изо рта, к которой примешивают и выделения ядовитой железы. Эти выделения представляют собой едкую ярко-зеленую жидкость, которой гусеницы стараются обмазать нападающего врага. Для мелких птиц доза в несколько особей этих животных может оказаться смертельной. Проглоченные гусеницы капустницы бывают причиной гибели домашних уток. Люди, собиравшие этих насекомых голыми руками, случалось, попадали в больницу. Кожа на руках краснела, воспалялась, руки распухали и зудели. Бабочки-капустницы летают днем в мае-июне и с небольшим перерывом в течение всей второй половины лета и осени. Питаются нектаром цветков. Яйца откладывают кучками по 15-200 яиц на нижнюю сторону листа капусты. Всего бабочка откладывает до 250 яиц. Молодые гусеницы живут группами, соскабливают мякоть капустных листьев, более взрослые выедают всю мякоть листа. Если на капустном листе питаются 5-6 гусениц, то они съедают его целиком, оставляя только крупные жилки. Для окукливания гусеницы переползают на окружающие предметы - ствол дерева, забор и т. п. За вегетационный период развивается два-три поколения капустной белянки. Капустница обычна в европейской части бывшего СССР, в Сибири этого вредителя нет, так как бабочки не выдерживают сильных зимних морозов. Вред, наносимый капустницей, очень велик. Нередко многие гектары капусты полностью уничтожаются этим вредителем. Интересны перелеты бабочек. При сильном размножении бабочки собираются большими массами и перелетают на значительные расстояния. [показать]Древоточец ивовый - Cossus cossus (L.) Древоточец ивовый повреждает луб и древесину тополей, ив, дубов, других лиственных деревьев и фруктовых пород. Бабочки появляются в природе начиная с конца июня, в основном в июле, а в зависимости от географического местоположения, местами еще до середины августа. Летают медленно поздним вечером. Лет продолжается максимально 14 дней. Днем сидят в характерной позе с косоотстающей грудью на нижней части ствола. Самки откладывают яйца группами по 15-50 штук в трещины коры, на поврежденные места, раковые раны стволов на высотах до 2 м. Гусеницы отрождаются через 14 дней. Сначала совместно выедают ткани луба. На старших деревьях с толстой корой в нижней части ствола гусеницы выедают отдельные длинные, неправильно проходящие, на поперечном разрезе овальные ходы только после первой зимовки. Стены ходов разрушены особой жидкостью и бывают коричневые или черные. На более тонких стволах с гладкой корой гусеницы проникают в древесину раньше, как правило, в течение месяца после отрождения. Щепочки и экскременты гусеницы выталкивают наружу через нижнее отверстие. В конце вегетационного периода, когда опадают листья, прекращается питание гусениц, которые зимуют в ходах до периода распускания листвы, т. е. до апреля - мая, когда гусеницы продолжают питаться в отдельных ходах опять до осени, еще один раз зимуют и заканчивают питание. Окукливаются или в конце кругового хода, где заранее приготовят летное отверстие, закрытое щепочками, или в земле, вблизи поврежденного ствола в коконе из щепочек. Стадия куколки продолжается 3-6 недель. Перед вылетом куколка с помощью шипиков наполовину высовывается из летного отверстия или из кокона наружу, чтобы бабочка могла легче покинуть экзувий. Генерация максимально двулетняя. Древоточец ивовый распространен по всей Европе, главным образом в средней и южной частях. Встречается по всей лесной зоне европейской части России, на Кавказе, в Сибири, а также на Дальнем Востоке. Известен в западном и северном Китае и Средней Азии. Передние крылья бабочки от серо-коричневых до темно-серых с "мраморным" рисунком и расплывчатыми серо-белыми пятнышками, а также темными поперечными волнистыми линиями. Задние крылья темно-коричневые с матовыми темными волнистыми линиями. Грудь сверху темная, к брюшку беловатая. Темное брюшко имеет светлые кольца. Самец в размахе крыльев имеет 65-70 мм, самка - от 80 до 95 мм. Брюшко самки закончено выдвижным, хорошо заметным яйцекладом. Гусеница сразу после отрождения вишнево-красная, позже - мясо-красная. Голова и затылочный щиток черные блестящие. Взрослая гусеница имеет 8-11 см (чаще всего 8-9 см), потом бывает желтоватого мясного цвета, сверху бурая с фиолетовым оттенком. Желто-коричневый затылочный щиток имеет два темных пятна. Дыхательное отверстие коричневое. Яйцо овально-продольное, светло-коричневое с черными полосками, плотное, величиной 1,2 мм. Многие насекомые, особенно с колюще-сосущим ротовым аппаратом, переносят возбудителей различных заболеваний.
|
kayabaparts.ru - Прихожая, кухня, гостиная. Сад. Стулья. Спальня