Личинки типа Campodeo (по латинскому названию основного крылатого насекомого Campodea, похожего на этот тип). Личинки активные, часто хищные, с развитыми соматическими придатками. У них хорошо развиты три пары грудных ног, которые полностью отделены друг от друга, и их длина обычно превышает ширину тела.
Отряды Насекомых: характеристика и представители
Насекомые — самый крупный порядок животного царства. Они населяют все места обитания и являются неотъемлемой частью экосистемы. Порядок Insectaceae включает в себя более 30 подотрядов с более чем 1 миллионом видов. Большинство представителей приспособлены к полету.
Несмотря на разнообразие видов, они имеют некоторые общие элементы.
Свойства
Характеристики
Внешний хитиновый скелет
Голова, грудная клетка, брюшная полость
Три пары шагающих ног
Они представляют собой выступы стенки тела вдоль латерального края дорсальных склеритов.
Мускулатура крыльев отсутствует
Передняя, средняя и задняя части
Мальпигиевы сосуды и жировое тело
Окулофарингеальное нервное кольцо и вентральная нервная цепочка.
Обонятельные и пальпаторные органы — пара усиков
Половой диморфизм характерен
Среди насекомых есть травоядные и паразитические виды, а также хищники. Тип питания зависит от строения ротового аппарата.
Типы развития насекомых
Категория насекомых включает в себя большое разнообразие видов. По типу развития они делятся на две группы — с полной и неполной трансформацией.
1. неполное преобразование
Неполное превращение характеризуется личинками, похожими на взрослых особей. Они питаются, растут, прорастают и развиваются во взрослых особей. Для них характерны грызущие и колющие ротовые органы.
Форма неполной трансформации:
Яйцо — личинка — взрослая особь (имаго).
2. полное преобразование
Полное превращение характеризуется личинками, которые морфологически отличаются от взрослых особей. Личинки прорастают и превращаются в коконы. Куколка малоподвижна, так как не питается и не имеет конечностей. Внутри личиночная ткань разрушается, за исключением нервной системы, остатков желез и имагинальных дисков, и формируется взрослая ткань. Взрослые особи и личинки питаются разными продуктами, поэтому нет конкуренции за территорию и пищу. Для этих насекомых характерны сосущие, грызущие, жалящие и лижущие ротовые органы.
Схема полного преобразования:
Яйцо — личинка — нимфа — взрослая особь (имаго).
Главнейшие отряды Насекомых
Членистоногие образуют порядок Entomata. В этом классе насчитывается более 30 подотрядов. Они делятся на две группы в зависимости от способа развития.
1. Отряды Насекомых с неполным превращением
Класс Hipidoptera (кузнечики, саранча).
Он включает в себя около 25 тысяч видов. Представители этого порядка имеют удлиненное тело. Узкие кожистые передние крылья сложены вдоль тела и защищают задние крылья от повреждений. Широкие, сетчатые задние крылья предназначены для полета.
Отличительной чертой рода являются удлиненные задние ноги с широкими бедрами, которые подходят для прыжков. Большинство представителей могут петь. Тип ротового аппарата — грызущий.
Тараканы (черный таракан, прусский таракан).
Включает около 5 тысяч видов. Представители этого порядка имеют кожистые надкрылья и перепончатые задние крылья. Они характеризуются тем, что откладывают свои яйца на мембрану.
Самки носят яичники на конце брюшка, которые они откладывают в мусорные кучи, где впоследствии развиваются яйца. Тараканы также перерабатывают растительные и животные отходы и разрыхляют почву. В некоторых странах их употребляют в пищу. Тип ротового аппарата — грызущий.
Класс Термиты (термиты).
Он насчитывает около 2,5 тысяч видов. Термиты — социальные насекомые, живущие семьями. Для них характерно разделение труда.
Характерной особенностью представителей рода является горб на заднем конце тела. Термиты разлагают растительные остатки в тропических лесах и формируют почву в тропиках. Ротовой аппарат грызущего типа.
Вши (головные вши).
Содержит около 250 видов. Вши являются крылатыми и паразитическими. Вши рождают гнид, из которых вылупляются личинки. Они характеризуются высокой плодовитостью.
Характерной особенностью вида являются когти на конечностях. Вши являются переносчиками многих заболеваний. Тип ротового аппарата — сосательный.
Серия жуков (черви черепахи).
Содержит около 40 тысяч видов. Представители этого класса имеют кожистые полукрылья и перепончатые задние крылья. У них есть ароматические железы, которые защищают их от нападения животных.
Клопы паразитируют на сельскохозяйственных культурах и домашнем скоте и переносят болезни. Их ротовой аппарат колючий.
Раздел Стрекозы (стрекозы)
В него включено около 6,5 тысяч видов. Для них характерно наличие двух пар крыльев и удлиненного брюшка. Большие сложные глаза сходятся на вершине.
Особенностью порядка является развитие личинок в воде, а взрослых особей — в воздухе. Стрекозы убивают паразитов. Их ротовой аппарат грызущий.
Имаго
Имаго (лат. Imago — «образ») — взрослая (конечная) стадия индивидуального развития насекомых и некоторых других членистоногих со сложным жизненным циклом. На этой стадии животные способны к размножению (за исключением новорожденных) и могут часто расселяться. Взрослые особи не линяют и не развиваются дальше.
У насекомых с полным метаморфозом имаго развивается из куколки. У насекомых с неполным превращением имаго развивается из личинки (нимфы).
Продолжительность жизни имаго зависит от биологии вида и составляет от нескольких минут (бабочки-ласточки) до 20 лет (матрицы некоторых видов муравьев) и 50 лет (короли и королевы термитов).
Подавляющее большинство насекомых на стадии имаго (в отличие от более ранних стадий) имеют полностью развитые крылья и репродуктивные органы.
У видов с продолжительностью жизни всего несколько дней (майские мухи, хирономиды) взрослая особь не питается и имеет редуцированные ротовые органы.
Экологические ниши и места обитания, занимаемые видами на личиночной и имагинальной стадиях, часто различаются. В частности, у видов семейства Culicidae (кровососущие комары), имаго которых показано, личинки являются водными и питаются бактериями, планктоном или ведут себя как мелкие хищники. Взрослые самки — летающие насекомые, питающиеся кровью позвоночных животных. Взрослые самцы питаются выделениями или соками растений.
Литература
- Биологический энциклопедический словарь. — Москва: Советская энциклопедия, 1989. — 864 с.: ил. с.
| Стадии развития насекомых | |
|---|---|
| неполное преобразование | Яйцо→Личинка (нимфа)→imago |
| полностью преобразованный | Яйцо→Личинка(гусеница, короед, крыса, моль, муха, проволочник)→Окукливание(пупарий)→imago |
| Гиперморфоз | Яйцо→триунгулин→Личинка→Окукливание→imago |
Фонд Викимедиа. 2010 .
Класс насекомые
Тело насекомых, в отличие от тела пауков и ракообразных, разделено на три части: Голова, грудная клетка и брюшко. На корпусе имеются насечки, благодаря которым класс и получил свое название. На грудной клетке имеется три пары конечностей, а на брюшке их нет. На голове имеется пара усиков и обычно два сложных глаза, иногда дополненных несколькими простыми глазами.
Класс насекомые
Помимо завоевания полета, развитие трахейного дыхания является одним из важнейших эволюционных достижений насекомых. Все тело насекомого характеризуется наличием маленьких трубочек с выступающими наружу отверстиями — спиралями (стигмами). Эта система снабжает организм насекомого кислородом настолько хорошо, что кровь утратила функцию газообмена.
- Пищеварительная система и ротовые аппараты
Три пары челюстей (нижняя и верхняя челюсти), видоизмененные конечности, образуют ротовой аппарат. Существует несколько типов ротовых аппаратов: кусающие, кусательно-сосущие, лижущие, сосущие, кусательно-сосущие.
Грызущие ротовые части, по-видимому, являются самыми древними. Это подтверждается тем, что личинки насекомых, у которых во взрослом состоянии другие ротовые органы, до метаморфоза имеют грызущий аппарат. Он характерен для тараканов, жуков, копепод и многих других.
Таблица 1. Ротовые органы насекомых
Типы ротовых аппаратов
Поиск твердой пищи
Переход на жидкую пищу
Измельчение твердой пищи
Сосет цветочный нектар, жует пыльцу
Фильтрующее устройство для фильтрации жидких пищевых продуктов, продуктов питания
Высасывание нектара из цветков с глубоким нектаром
Формы из всех частей полости рта
Формируется из нижней челюсти и нижней губы
Нижняя губа формируется нижней челюстью
Формы из всех частей полости рта
Нижняя губа Образована нижней челюстью
Представлен орофарингеальным нервным кольцом и вентральной нервной цепочкой. Эта особенность характерна для всех членистоногих. Единственное различие между насекомыми заключается в том, что гиперфарингеальная часть их нервного кольца более массивна, что объясняет сложное поведение социальных насекомых. Органы зрения — сложные глаза, дополненные множеством простых глаз.
Как и у пауков, она представлена мальпигиевыми сосудами. Основным продуктом выделения являются кристаллы мочевой кислоты (выделение мочевой кислоты характерно для водоплавающих животных, так как это вещество менее токсично, чем аммиак и мочевина, и его не нужно разбавлять большим количеством воды, которая затем выводится из организма).
К выделительным органам можно отнести и жировую ткань, в которой могут накапливаться не только полезные питательные вещества, но и соли мочевой кислоты.
Он утратил функцию газообмена, поскольку у высокоразвитых насекомых эту функцию берут на себя многочисленные дыхательные трубки, пронизывающие тело. Правильнее сказать, что органы насекомого омываются гемолимфой, которая не содержит гемоглобина и эритроцитов.
Когда он не закрыт, он представлен в виде трубчатого сердца, разделенного на 1-8 камер. Каждая камера сердца имеет отверстия — косточки, которые необходимы для втягивания гемолимфы в сердце. Сокращение сердца заставляет кровь двигаться вперед.
Задание в формате ЕГЭ с ответом:
Выберите три из шести правильных ответов. Это характерно для насекомых:
- кровь не переносит кислород
- сложные глаза и две пары усов
- мальпигиевы сосуды в выделительной системе
- незамкнутая кровеносная система
- тело разделено на головогрудь и брюшко
- нервная система представлена окологлоточным кольцом и спинной нервной цепочкой
Таблица 2. насекомые с полной и неполной трансформацией.
Как человек защищает сосны от личинок пилильщика?
Гусениц ложного соснового пилильщика можно найти и уничтожить самостоятельно, но такое «ручное управление» подходит только для небольших сосновых насаждений. Существуют гораздо более эффективные методы контроля.
Из арсенала биологических мер используются уже известные враги красной сосновой мухи: насекомые-паразиты, муравьи, мелкие млекопитающие, птицы и другие. Наиболее известным и эффективным из этих вирусов является вирус ядерного полиэдроза. Инкубационный период этой инфекции составляет 1-2 недели. Вирус используется на ранних стадиях развития личинок и впоследствии убивает около 90% зараженных псевдокампий.
Неоднородность среды обитания создает привлекательные условия для естественных врагов вредителей, в нашем случае врагов красной сосновой мухи. Исследования показывают, что в такой среде обитает большее количество адаптирующихся насекомых-травоядных, которые регулируют популяции вредителей растений 10 Поэтому создание смешанных, гетерогенных насаждений помогает бороться с пилильщиком сосны.
Не следует пренебрегать и химическими методами борьбы с вредителями. В настоящее время для борьбы с красной сосновой мухой используются фосфорорганические инсектициды и пиретроиды. Пиретроиды прерывают передачу нервных импульсов, что приводит к параличу и смерти насекомого. Также используются регуляторы роста насекомых. Производные мочевины ингибируют синтез хитина, который ослабляет кутикулу и предотвращает отслоение. Азадирахтин — это натуральный инсектицид, добываемый из семян растения ним (Azadirachta indica). Он значительно снижает активность питания и массу тела ложногусениц и в лабораторных условиях достиг 100-процентного уничтожения личинок N. sertifer.
Заключение
Наше знакомство с красным сосновым пилильщиком подошло к концу. Мы в очередной раз убедились, насколько удивителен и разнообразен мир вокруг нас. Достаточно присмотреться, чтобы увидеть, как сосны питаются ложнопилильщиками, как паразитоиды поселяются на них и откладывают яйца в их личинки, а то, что живет и происходит посреди всего этого, еще интереснее и загадочнее.
- Michelle Nordkvist, Maartje J. Klapwijk, La rs Edenius, Christer Björkman. (2020). Interacting effects of insect and ungulate herbivory on Scots pine growth. Sci Rep. 10 ;
- M.J. Giertych, P. Karolewski, J. Grzebyta, J. Oleksyn. (2007). Feeding behavior and performance of Neodiprion sertifer larvae reared on Pinus sylvestris needles. Forest Ecology and Management. 242, 700-707;
- Thomas Eisner, Judith S. Johnessee, James Carrel, Lawrence B. Hendry, Jerrold Meinwald. (1974). Defensive Use by an Insect of a Plant Resin. Science. 184, 996-999;
- P. Lyytikäinen-Saarenmaa, E. Tomppo. (2002). Impact of sawfly defoliation on growth of Scots pine Pinus sylvestris (Pinaceae) and associated economic losses. Bull. Entomol. Res.. 92, 137-140;
- Una Andersone, Ineta Samsone, Gederts Ievinsh. (2009). Neodiprion sertifer defoliation causes long-term systemic changes of oxidative enzyme activities in Scots pine needles. Arthropod-Plant Interactions. 3, 209-214;
- Fredrik Östrand, Rolf Wedding, Erling Jirle, Olle Anderbrant. (1999).. Journal of Insect Behavior. 12, 233-243;
- Martini A., Baldassari N., Baronio P. (2006). Embryonic development in Neodiprion sertifer. Bulletin of Insectology. 59 ;
- L. A. Lyons. (1977). PARASITISM OF NEODIPRION SERTIFER (HYMENOPTERA: DIPRIONIDAE) BY EXENTERUS SPP. (HYMENOPTERA: ICHNEUMONIDAE) IN ONTARIO, 1962–1972, WITH NOTES ON THE PARASITES. Can Entomol. 109, 555-564;
- Ida Kollberg, Helena Bylund, Otso Huitu, Christer Björkman. (2014). Regulation of forest defoliating insects through small mammal predation: reconsidering the mechanisms. Oecologia. 176, 975-983;
- Davide Bellone, Maartje J. Klapwijk, Christer Björkman. (2017). Habitat heterogeneity affects predation of European pine sawfly cocoons. Ecol Evol. 7, 11011-11020.
Хитиновый панцирь
Насекомые относятся к классу беспозвоночных членистоногих, у них нет скелета, как у человека и других млекопитающих. Скелет насекомых не скрыт под слоями мышц, жира и кожи, а находится снаружи в виде твердой оболочки. Внутри этой оболочки находятся мышцы и внутренние органы. Он образован из твердого и легкого хитина, который по своему составу похож на целлюлозу.
Эта броня служит надежной защитой от различных внешних воздействий. Но в одном отношении она уступает коже: Твердая оболочка не может расти. Поэтому насекомым приходится время от времени сбрасывать свой экзоскелет и создавать новый, более крупный. Во время яйцекладки они полностью теряют преимущества своего экзоскелета и становятся чрезвычайно уязвимыми.
Отличия от полного превращения
Хотя не существует промежуточной стадии, знаменующей полное превращение, насекомые с неполным превращением являются точно такими же насекомыми. Количество стадий, скорость перехода и другие характеристики связаны только со средой обитания насекомого. Например, стадии развития тли определяются количеством пищи, доступной во время ее развития.
При полном метаморфозе насекомые демонстрируют резкие внешние различия на всех стадиях развития, в то время как у насекомых с неполным метаморфозом внешние различия несколько менее значительны.
Личинки с неполным метаморфозом имеют пару сложных глаз, а строение ротового аппарата такое же, как у взрослых особей. Личинка проходит 4 или 5 нимфальных стадий, прежде чем достигнуть взрослой стадии, причем некоторые виды достигают этой стадии после 20 нимф. По этой причине количество личиночных стадий варьируется в зависимости от вида насекомого.
У некоторых насекомых существует сложный неполный метаморфоз, т.е. гиперморфоз. Это явление характеризуется появлением личинок в личиночной стадии.
Что могут делать сложные глаза насекомых? Как вы знаете, все оптическое излучение обладает тремя свойствами: Яркость
спектр (длина волны) и поляризация (ориентация электромагнитных колебаний).
Глаза мотыльков обычно могут воспринимать как нормальный, так и поляризованный свет. На фото
— Насекомые используют спектральные свойства света для обнаружения и идентификации объектов в окружающей среде. Почти все они способны воспринимать свет в диапазоне 300-700 нм, включая ультрафиолетовую часть спектра, недоступную позвоночным.
Как правило, разные цвета воспринимаются разными областями глаза насекомого. Эта «местная» чувствительность может варьироваться даже в пределах одного и того же вида в зависимости от пола. Часто разные цветовые рецепторы расположены в одном и том же оматиде. Например, у мотыльков рода Papilio
В роде Papilio два фоторецептора имеют оптический пигмент с максимумами поглощения при 360, 400 или 460 нм, два других — при 520 нм, а остальные — между 520 и 600 нм (Kelber et al., 2001).
Но это не все, на что способен глаз насекомого. Как упоминалось ранее, фоторецептивная мембрана рабдомерных микроигл в зрительных нейронах свернута в трубку с круглым или шестиугольным поперечным сечением. Это приводит к тому, что некоторые молекулы родопсина не участвуют в поглощении света, поскольку дипольные моменты этих молекул параллельны световому лучу (Говардовский, Грибакин, 1975). В результате микровилла приобретает дихроизм
— способность поглощать свет по-разному в зависимости от его поляризации. Поляризационная чувствительность яйцеклетки повышается также за счет того, что молекулы оптического пигмента расположены в мембране не хаотично, как у человека, а выровнены в одном направлении и к тому же жестко закреплены.
Лучи в диапазоне 300-900 нм являются наиболее интенсивными и достигают пика при длине волны около 500 нм. Это, по-видимому, определяет ширину перцептивного спектра у многих животных, особенно у человека (400-800 нм). У других животных может наблюдаться смещение или расширение спектра восприятия, как в целом, так и для определенных длин волн (цветовое зрение). На графике
— Спектры чувствительности фоторецепторов у различных организмов
Когда глаз способен различать два источника света на основе их спектральных свойств, независимо от интенсивности излучения, мы можем говорить о цветовом зрении.
. Однако когда он делает это, определяя угол поляризации, как в данном случае, у нас есть все основания говорить о поляризованном зрении у насекомых.
