Класс Насекомые

Общая характеристика
Подтип Трахейные (Tracheata), класс Насекомые (Insecta).
Более 1 млн. видов животных, для которых характерно расчленение тела на три отдела: голову, грудь и брюшко.
На груди находится три пары ног, брюшко лишено конечностей. Большинство имеют крылья и способны к активному полету.

Общая характеристика
Внешнее строение.
На голове насекомых имеются сложные (фасеточные) глаза, у некоторых видов, кроме них, имеются и простые глаза.
На голове имеются четыре пары придатков: первая пара — усики (антенны), органы обоняния, остальные три пары образуют ротовой аппарат. Верхняя губа прикрывает верхние челюсти. Вторая пара ротовых придатков образует верхние челюсти, третья пара — нижние челюсти, четвертая пара срастается и образует нижнюю губу.

Общая характеристика
На нижней челюсти и нижней губе могут находиться по паре щупиков. К ротовому аппарату относится язык — хитиновое выпячивание дна ротовой полости. В связи с типом питания, ротовые аппараты могут быть различных типов:

Общая характеристика
грызущего типа — жуки, прямокрылые, тараканы и др. — наиболее древний, исходный тип ротовых аппаратов;
лижуще-грызущий – ротовые аппараты у пчел;
лижущий ротовой аппарат у мух.
сосущие ротовые аппараты у бабочек;
колюще-сосущие ротовые аппараты у клопов, комаров;

Общая характеристика
Грудь состоит из трех члеников: передне-, средне- и заднегрудь. На каждом сегменте находится по паре ног, на средне- и заднегруди у летающих видов находится чаще всего две пары крыльев.
Конечности членистые, образующие с помощью суставов систему рычагов. В связи с образом жизни ноги бывают бегательными, прыгательными, плавательными, копательными, хватательными и другими.

Общая характеристика

Общая характеристика
Крылья являются выпячиваниями кожи, между верхним и нижним слоем находится щель, являющаяся продолжением полости тела. Крыло имеет жилки — утолщения, в которых проходят трахеи и нервы.

Общая характеристика
Брюшко у наиболее эволюционно продвинутых характеризуется уменьшением числа сегментов (от 11 до 4-5 у перепончатокрылых и двукрылых). На брюшке у низших насекомых есть парные конечности, у высших насекомых они видоизменяются в яйцеклад или другие органы.
Покровы состоят из кутикулы и гиподермы, которые защищают насекомых от механических повреждений, потери воды, являются наружным скелетом.

Общая характеристика
Мышцы насекомых по гистологическому строению относятся к поперечнополосатым.
Пищеварительная система начинается ротовыми конечностями и ротовой полостью, в которую открываются протоки слюнных желез. Слюнные железы могут видоизменяться и вырабатывать шелковистую нить, превращаясь в прядильные железы (у гусениц многих видов бабочек).

Общая характеристика
Передняя кишка включает глотку, пищевод, у некоторых видов насекомых имеется расширение — зоб. У видов, питающихся твердой пищей, за зобом находится жевательный желудок, в котором находятся хитиновые складки — зубцы, способствующие перетиранию пищи.
Средняя кишка может иметь слепые выросты, увеличивающие поверхность всасывания.
Задняя кишка заканчивается анальным отверстием.

Общая характеристика
У многих насекомых в кишечнике поселяются простейшие и бактерии, способные переваривать клетчатку. Среди насекомых существуют всеядные виды (тараканы), растительноядные, хищные. Существуют виды, питающиеся падалью, продуктами гниения — навозом, растительными остатками.
Некоторые виды приспособились переваривать такие малопитательные вещества, как воск, волосы.

Общая характеристика
Выделительная система. На границе между средней и задней кишкой просвет кишечника открываются многочисленные слепо замкнутые мальпигиевы сосуды (в количестве до 200 и более). Они поглощают из гемолимфы продукты обмена веществ.
Продукты белкового обмена превращаются в кристаллы мочевой кислоты, жидкость активно реабсорбируется эпителием сосудов и возвращается в организм, а кристаллы мочевой кислоты попадают в заднюю кишку.

Общая характеристика
К выделительной системе относится и жировое тело насекомых, которое помимо основной функции — аккумуляции запасных питательных веществ, служит еще и «почкой накопления», в ней есть особые экскреторные клетки, которые постепенно насыщаются труднорастворимой мочевой кислотой.

Общая характеристика
Дыхательная система насекомых начинается отверстиями — дыхальцами, или стигмами, которые находятся по бокам средне- и заднегруди и на каждом членике брюшка. Часто стигмы имеют особые замыкательные клапаны, и воздух попадает в хорошо развитую систему трахей.
Трахеи пронизывают все тело насекомого, разветвляются на все более тонкие трубочки — трахеолы и могут образовывать небольшие расширения — воздушные мешки.

Общая характеристика

Общая характеристика
Трахеи имеют хитиновые кольца и спирали, которые не дают стенкам спадаться. По системе трахей осуществляется транспорт газов, дыхательная функция гемолимфы весьма невелика.
Активно передвигающиеся насекомые могут совершать дыхательные движения с помощью расширения и сжатия брюшка. У многих личинок, живущих в воде (стрекозы, поденки), имеются так называемые трахейные жабры, стигм нет, трахейная система замкнутая.

Общая характеристика
Кровеносная система развита у насекомых сравнительно слабо. Сердце находится в околосердечном синусе, на спинной стороне брюшка, и представляет собой трубку, слепо замкнутую на заднем конце, разделенную на камеры и имеющую по бокам парные отверстия с клапанами — остии. К каждой камере сердца подходят мышцы, обеспечивающие ее сокращение.
Гемолимфа движется в переднюю часть тела, в единственный сосуд — в головную аорту — и выливается в полость тела.

Общая характеристика
Через многочисленные отверстия гемолимфа попадает внутрь околосердечного синуса, затем через остии, при расширении сердечной камеры, засасывается в сердце. Гемолимфа не имеет дыхательных пигментов и представляет желтоватую жидкость, содержащую фагоциты. Основная ее функция — транспорт питательных веществ ко всем органам и продуктов обмена к органам выделения. У некоторых водных личинок насекомых (у мотыля, личинок комаров-звонцов) гемолимфа имеет гемоглобин и отвечает за транспорт газов.

Общая характеристика
Нервная система. ЦНС насекомых состоит из головного мозга, подглоточного ганглия и сегментарных ганглиев брюшной нервной цепочки. Периферическая нервная система представлена нервами, отходящими от ЦНС, и органами чувств. Продолжается тенденция к слиянию ганглиев, у некоторых насекомых грудные и брюшные сегментарные ганглии сливаются в грудные и брюшные нервные узлы. Наиболее сложный головной мозг развивается у общественных насекомых: муравьев, пчел, термитов.

Общая характеристика
Органы чувств насекомых многообразны и сложны. Они имеют сложные глаза и простые глазки. Сложные глаза состоят из омматидиев, число которых у различных видов насекомых неодинаково. У стрекоз каждый глаз состоит из 28000 омматидиев, у муравьев, особенно у особей, обитающих под землей, число омматидиев снижается до 8 — 9.
Зрение у некоторых насекомых цветное, цветовосприятие сдвинуто в сторону коротковолновых лучей: они видят ультрафиолетовую часть спектра и не видят красные цвета.

Общая характеристика
Зрение мозаичное. Роль простых глазков до конца не изучена, но доказано, что они воспринимают поляризованный свет.
Многие насекомые способны издавать звуки и слышать их. Органы слуха могут располагаться на голенях передних ног, у основания крыльев, на передних сегментах брюшка. Органы, издающие звуки, у насекомых также разнообразны.

Общая характеристика
Органы обоняния расположены в основном на антеннах, которые наиболее развиты у самцов.
Органы вкуса располагаются не только в ротовой полости, но и на других органах, например на ножках — у бабочек, пчел, мух, и даже на усиках — у пчел, муравьев.
Многие насекомые воспринимают магнитные поля и их изменение, но где находятся органы, воспринимающие эти поля, пока неизвестно.

Общая характеристика
Органы размножения. Насекомые раздельнополы. У многих насекомых проявляется половой диморфизм. У самцов в брюшке имеются семенники, от которых отходят семяпроводы, заканчивающиеся непарным семяизвергательным каналом. У самок имеются два яичника, они открываются в парные яйцеводы, которые ниже соединяются в непарное влагалище.
При спаривании семя самца вводится в совокупительную сумку и семяприемник, откуда попадает во влагалище, где и происходит оплодотворение яиц.

Общая характеристика
У некоторых видов сперматозоиды в семяприемнике сохраняются живыми несколько лет. У пчелиной матки, например, брачный полет бывает раз в жизни, а живет и откладывает яички она 4-5 лет.
У насекомых известны случаи партеногенетического размножения (без оплодотворения). Самки тлей в течение всего лета из неоплодотворенных яичек отрождают личинок, из которые развиваются самки, только осенью из личинок образуются как самцы, так и самки, происходит спаривание, и зимуют оплодотворенные яички.

Общая характеристика
Из партеногенетических яичек общественных перепончатокрылых образуются самцы. Половые железы трутней у пчел остаются гаплоидными, а клетки тела восстанавливают диплоидность.
Развитие насекомых делится на два периода — эмбриональное, включающее развитие зародыша в яйце, и постэмбриональное, которое начинается с момента выхода молодого животного из яйца. Постэмбриональное развитие происходит с метаморфозом, по его характеру они делятся на насекомых с неполным превращением и насекомых с полным превращением.

Общая характеристика
К насекомым с полным превращением относятся насекомые, у которых личинка резко отличается от взрослой стадии имаго, присутствует стадия куколки, во время которой происходит перестройка организма личинки и формируются органы взрослого насекомого. Из куколки выходит взрослое насекомое. Насекомые с полным превращением во взрослом состоянии не линяют.
К насекомым с полным превращением относятся, например, отряды: Жесткокрылые, Перепончатокрылые, Двукрылые, Чешуекрылые и другие.

Общая характеристика
У насекомых с неполным превращением стадия куколки отсутствует, из яйца выходит личинка (нимфа), похожая на взрослое насекомое, но крылья и половые железы недоразвиты. Личинки несколько раз линяют, и после последней линьки появляются крылатые взрослые насекомые с развитыми гонадами.
К насекомым с неполным превращением относятся, например, отряды: Таракановые, Богомоловые, Прямокрылые, Вши, Равнокрылые и другие.

Насекомые ведут начало от древних многоножек. Большое количество сегментов тела, более гомономная сегментация, присутствие ходильных ножек почти на всех сегментах тела – все эти признаки доказывают большую примитивность многоножек по сравнению с насекомыми.
Филогения

Отряд Жесткокрылые (Coleoptera)
Первая пара крыльев превращена в жесткие надкрылья, ротовой аппарат грызущего типа. У майского жука развитие личинки продолжается под землей несколько лет.
Первый год личинка питается перегноем, второй — корнями трав, третий — корнями кустарников и деревьев, чем приносят большой вред молодым древесным насаждениям. На четвертый год в конце весны личинка превращается в куколку и осенью из куколки выходит молодой жук. На поверхность почвы жук выходит весной пятого года. Личинки жуков-короедов, усачей, приносят большой вред лесу и саду, повреждая древесину деревьев, колорадский жук является опасным вредителем картофеля, листьями которого питаются и личинки, и взрослые жуки.

Отряд Жесткокрылые (Coleoptera)
Большую пользу приносят хищные жуки жужелицы, божьи коровки и их личинки, питающиеся тлями. Многие жуки являются санитарами, очищая природу от трупов и навоза (скарабеи, навозники, мертвоеды, могильщики).

Отряд Чешуекрылые (Lepidoptera)
У бабочек ротовой аппарат сосущего типа, две пары крупных крыльев покрыты хитиновыми чешуйками, которые образуют причудливые и сложные рисунки.
Окраска может быть предостерегающей, предупреждающей о несъедобности, покровительственной, выражающейся в сходстве с защищенным животным или несъедобным объектом. В то же время окраска носит опознавательный характер.
Личинки бабочек — гусеницы — имеют червеобразную форму, на голове — ротовой аппарат грызущего типа.

Отряд Чешуекрылые (Lepidoptera)
На грудных сегментах они имеют три пары членистых ножек, остальные — нерасчлененные ложные ножки. Среди чешуекрылых много видов, гусеницы которых являются вредителями лесов и садов. Питаясь листьями, они приносят огромный вред лиственным деревьям.
Посещая цветки, чешуекрылые играют существенную роль в опылении. Тутовый шелкопряд используется человеком для получения натурального шелка. В настоящее время тутовый шелкопряд в дикой природе не встречается.

Отряд Чешуекрылые (Lepidoptera)

Отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera)
Крылья перепончатые, две пары, вторая пара меньше, чем первая, при полете сцеплены в единую летательную поверхность при помощи крючков. На голове имеется пара сложных фасеточных глаз и три простых глазка.
Среди них есть и вредители (пилильщики, рогохвосты, орехотворки), и полезные для человека виды. Домашние пчелы являются поставщиками меда, воска, прополиса; шмели — прекрасные опылители, муравьи уничтожают огромное количество вредных насекомых.

Отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera)

Отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera)
Наездники (трихограмма, теленомус, белянковый наездник) откладывают свои яички в яйца других насекомых (яйцееды), в их личинки (личинкоеды) и даже во взрослых насекомых (имагоеды).
Вышедшие из них личинки поедают свою жертву, снижая численность вредных для человека насекомых. Сдерживание вредной деятельности с помощью использования естественных врагов называют биологическим способом борьбы.

Отряд Двукрылые (Diptera)
К этому отряду относятся наиболее высокоорганизованные насекомые, обладающие одной парой крыльев, вторая пара превращена в орган равновесия — жужжальца.
Ротовые аппараты колющие или лижущие. Личинки безногие, у мух и безголовые. Велико отрицательное значение двукрылых: они являются механическими переносчиками возбудителей кишечных инфекций и яиц гельминтов;

Отряд Двукрылые (Diptera)
Некоторые двукрылые — кровососы, могут переносить возбудителей серьезных заболеваний.
Например, муха цеце — переносчик возбудителя сонной болезни, москиты — лейшманиоза, слепни — туляремии и сибирской язвы, малярийный комар (рода Анофелес) — малярии.

Отряд Двукрылые (Diptera)
В отличие от других комаров, самка малярийного комара откладывает яички по одиночке, не приклеивая их друг к другу. Яйца имеют воздушные камеры и плавают на поверхности.
Из яиц выходят личинки, располагающиеся параллельно поверхности воды, а не под углом, как личинки комаров-пискунов (рода Кулекс).
При посадке брюшко малярийного комара находится под углом к поверхности, у комара-пискуна — параллельно поверхности. Но и комары рода Кулекс на Дальнем Востоке распространяют тяжелое вирусное заболевание — японский энцефалит.

Отряд Двукрылые (Diptera)
Большой вред животноводству приносят оводы. Эти крупные мухи не питаются, ротовой аппарат у них не развит.
Одни откладывают свои яички или личинки на поверхность тела овец, лошадей, крупного рогатого скота.
Другие — в носовые полости животных. Личинки поселяются под кожей, в желудке, носоглотке, лобных и челюстных пазухах, приносят своим хозяевам большие мучения. В конце концов, личинка попадает в почву, где и окукливается.

Отряд Прямокрылые (Orthoptera).
Более 20000 видов насекомых с неполным превращением. Характерны задние ноги прыгательного типа, грызущий ротовой аппарат.
Из этого отряда наиболее известны насекомые из семейства Кузнечики, семейства Сверчки, семейства Медведки, семейства Саранчовые. У кузнечиков длинные усики, питаются растительной и животной пищей, обычно имеют зеленую окраску.

Отряд Прямокрылые (Orthoptera).
Большой вред сельскому хозяйству приносят некоторые виды саранчи, уничтожая посевы на сотнях гектаров. У них усики короткие, яйцеклад короткий, крючкообразный. Ощутимый вред приносят медведки, часто повреждающие подземные органы растений.

К какому отряду относятся данные насекомые? Какой тип развития?

Подведем итоги:
К какому подтипу относятся насекомые?
Подтип Трахейнодышащие.
Сколько видов в классе Насекомые?
Более 1 млн. видов.
На какие отделы делится тело насекомых?
Голова, грудь, брюшко.
Что находится на голове насекомых?
Ротовой аппарат, сложные и простые глаза, усики.
Сколько сегментов и ног на груди у насекомых?
Три сегмента – переднегрудь, среднегрудь, заднегрудь, три пары ног.
На каких сегментах груди расположены первая и вторая пара крыльев у летающих насекомых?
На средне- и заднегруди.
Какой тип ротового аппарата наиболее древний?
Грызущий.
Чем образован грызущий ротовой аппарат?
Верхняя губа, верхняя челюсть, нижняя челюсть, нижняя губа.
Что характерно для кровеносной системы насекомых?
Незамкнутая, сердце в брюшке на спинной стороне.
Что характерно для выделительной системы насекомых?
Представлена мальпигиевыми сосудами и жировым телом.

Подведем итоги:
Какой тип ротового аппарата у жесткокрылых и чешуекрылых?
Грызущий у жесткокрылых и сосущий у чешуекрылых.
Какой тип ротового аппарата у пчелы, комара, мухи?
У пчелы – грызуще-лижущий, у комара – колюще-сосущий, у мухи – лижущий.
Когда и от кого появились насекомые?
В палеозойскую эру в девоне – нелетающий насекомые, летающие – в карбоне. Произошли от многоножек, у которых произошло слияние сегментов тела.

Повторение
1. Что обозначено на рисунке цифрами 1 – 24?

1. Что обозначено на рисунке цифрами 1 – 6?
(1 – верхняя губа; 2 – верхние челюсти; 3 – нижние челюсти; 4 – нижнечелюстные щупики; 5 – нижняя губа; 6 – нижнегубные щупики.
Повторение

Повторение
К каким отрядам они относятся насекомые, изображенные на рисунке?
Какое развитие у данных насекомых?