|
Насекомые — самый
разнообразный, многочисленный и высокоорганизованный класс членистоногих.
Число видов, входящих в него, превышает 750 тыс. Класс включает 30 отрядов.
Насекомые приспособились практически ко всем условиям жизни.
Тело насекомых состоит из трех отделов: головы, груди и
брюшка. В головной части находятся ротовой аппарат, органы чувств — зрения,
обоняния, осязания.
На груди, состоящей из трех сегментов, расположены гри
пары конечностей. В брюшке сосредоточены средняя и задняя кишка, жировое
тело, выделительная система, половые органы, дыхательный аппарат.
Одна из характерных черт насекомых — наличие
летательного аппарата. Крылья представляют собой складки стенки тела и
пронизаны жилками, внутри которых проходят трахеи и нервы.
При смене образа жизни, например при переходе к
паразитизму (вши, блохи) или изменении экологической ниши, наблюдается
редукция крыльев. Помимо функции полета крылья выполняют защитную функцию,
например у жуков передние крылья видоизменены в надкрылья. У некоторых форм
насекомых (мухи) развивается одна передняя пара крыльев, задняя же
редуцирована.
Конечности насекомых состоят не более чем из пяти
члеников. Онн приспособлены для хождения, бега, хва- гания, прыгания,
плавания, размножения и т. д. Наиболее древние функции конечностей — хождение
и бегание Остальные функции связаны с идиоадаптациями — приспособлениями
животных к различным условиям обитания. Мышечная система представлена
отдельными пучками поперечно-полосатых волокон.
Тело и конечности животных имеют хитинизирован- ный покров
— кутикулу, который является наружным скелетом. Кутикула многих насекомых
снабжена боль шим количеством волосков, выполняющих функцию осязания. Окраска
насекомых очень разнообразна. Она может быть покровительственной или
предупреждающей. На поверхность тела насекомого открываются протоки многих
желез. Пахучие выделения помогают особям одного вида находить друг друга или
отпугивать врагов.
Нервная система состоит из головного мозга и брюшной
нервной цепочки. Головной мозг насекомых имеет сложное строение и состоит из
переднего, среднего и заднего отделов. Передний отдел связан с развитием
зрительного аппарата, в его состав входят «грибовидные тела», одна из функций
которых — формирование условных рефлексов. Наибольшего развития они достигают
у общественных насекомых. Нервные узлы как брюшка, так и груди могут
сливаться.
У насекомых наблюдаются сложные формы поведения. Пчелы,
термиты, муравьи могут передавать полученную информацию посредством танцев,
движений.
Осы и пчелы после первого вылета запоминают место гнезда и
ближайшие ориентиры. У общественных насекомых в гнезде существует разделение
труда.
Органы чувств насекомых чрезвычайно многообразны и
способствуют тончайшим приспособлениям к разнообразным условиям среды. Насекомые
различают цвета, форму предмета. Цветовое зрение у насекомых отличается от
цветовой гаммы, воспринимаемой человеком. Так, пчелы и муравьи воспринимают
ультрафиолетовые лучи, большинство насекомых плохо различает красный цвет.
Насекомые лучше видят движущиеся предметы, чем неподвижные.
Помимо органов зрения у насекомых есть рецепторы,
реагирующие на изменение температуры.
У насекомых доказано существование слуха. Так, некоторые
бабочки могут воспринимать колебания до 175 тыс. Гц. Очень хорошо развиты у
насекомых opia- ны обоняния и вкуса.
Органы дыхания представлены трахеями, которые начинаются
отверстиями — дыхальцами, через которые воздух поступает в трахеи по их
разветвлениям — в отдельные клетки ( 132). Отверстия дыхалец расположены на
боковых поверхностях груди и брюшка. Открывание и закрывание дыхалец
регулируется специальным замыкательным аппаратом. Вентиляции трахей
способствует сокращение брюшка.
Живущие в воде насекомые — водяные жуки и клопы
— периодически поднимаются на поверхность воды для запасания воздуха. Воздух
захватывается волосками конечностей. Личинки многих водных насекомых дышат
растворенным в воде кислородом. У личинки стрекозы, обитающей в водоемах,
дыхание происходит благодаря циркуляции воды в задней кишке.
Строение кровеносной системы очень упрощено вследствие
развития трахейной системы, кровь почти не принимает участия в обмене газов,
а выполняет транспортную функцию и разносит гормоны и питательные вещества к
тканям тела. Сердце представляет собой сокращающийся спинной сосуд, состоящий
из нескольких камер, разделенных клапанами, которые пропускают кровь лишь в
одном направлении ().
Громадное разнообразие освоенных насекомыми источников
пищи привело к многообразию строения ротового аппарата. Эволюционно самый
древний — грызущий аппарат. В результате идиоадаптаций он преобразовался в
колющий (двукрылые), сосущий (чешуекрылые), колюще-сосущий (клопы), лижущий
(мухи), грызуще-сосущий (пчелы, шмели) ( 134}. С передней кишкой связаны
слюнные железы. Их секрет смачивает и частично растворяет твердую пищу. У
пчел секрет слюнных желез при смешивании с нектаром превращается в мед. У
гусениц слюнные железы превратились в прядильные. Они выделяют тонкую нить —
шелковинку. Рабочие пчелы секретом глоточных желез вскармливают личинок
будущей пчелиной матки.
Пищеварительная система имеет сложное строение. Из ротовой
полости пища попадает в мускулистую глотку, которая у многих насекомых
способна засасывать пищу. Глотка ведет в пищевод, который может сильно
расширяться и образовывать зоб (рабочие пчелы). За зобом обычно следует
мускулистый жевательный желудок. Из передней кишки пища попадает в среднюю
кишку, где происходит переваривание и всасывание, и далее в заднюю кишку,
заканчивающуюся анальным отверстием. В задней кишке всасывается излишек воды
( 135).
Выделительная система представлена тонкими трубчатыми
слепыми выростами кишечника — мальпигиевыми сосудами. Продукты обмена
всасываются стенками мальпи- гиевых сосудов из полости тела и выделяются в
заднюю кишку. У водных насекомых мальпигиевы сосуды регулируют осмотическое
давление. Кроме этих сосудов выделительную функцию у насекомых выполняет
жировое тело. В нем накапливаются также питательные вещества, которые
используются в период метаморфоза.
Размножение у насекомых половое. У бабочек,
жуков, двукрылых оплодотворение внутреннее (самец вводит сперматофор в
половые пути самки с помощью совокупительного органа). Развитие насекомого
происходит с полным и неполным превращением. При развитии с полным
превращением из яиц выходят личинки, резко отличающиеся по строению и образу
жизни от взрослого насекомого. Полное превращение отличается от неполного
сменой четырех фаз: яйца, личинки, куколки и имаго (взрослое половозрелое
насекомое). Две фазы развития — личиночная и взрослая — имеют разное
приспособительное значение. Личиночная стадия составляет наиболее длительный
период жизни насекомого, во время которого накапливаются питательные вещества.
Крылатая (взрослая) фаза ооеспечивает размножение и расселение. Развитие с
метаморфозом характерно для пауков, блох, пчел, ос, муравьев и др.
Личинки с неполным превращением по строению в основном
похожи на взрослое насекомое (саранча, кузнечики, тараканы и др.), различие
заключается главным образом в недоразвитии половых желез.
Роль насекомых очень велика в почвообразовании, особенно в
разрушении листового опада. Важное значение имеют насекомые в опылении
цветковых растений. Некоторые растения не способны размножаться без
насекомых-опылителей. У одних растений цветки опыляются разными насекомыми, у
других — только определенными видами. Связано это в первую очередь с
различиями в строении цветка. Например, клевер средне русская пчела из-за
недостаточной длины хоботка опылять не может, к этому способна лишь
длиннохоботко- вая кавказская пчела или шмель. Многие культурные растения не
могут опыляться домашней пчелой, а только дикой. Цветки, которые раскрываются
ночью, опыляются ночными бабочками. Большинство цветковых растений (около
80%) связано с жизнью насекомых.
Человек использует в хозяйстве пчел, тутового шелкопряда,
лаковых червецов, выделяющих вещества, обладающие исключительными
изоляционными свойствами, а также краску — кармин. Вред, причиняемый некоторыми
насекомыми культурным растениям, очень велик. Насекомые объедают листья,
многие приспособились к жизни в древесине, лубе, плодах, орехах, желудях, в
головках клевера, в соломинках злаков, в стеблях травяных растений.
Насекомые-вредители могут быть многоядными и
специализированными. Так, сахарный долгоносик повреждает сахарную свеклу,
филлоксера — виноградную лозу и др. Все вредители культурных растений
постепенно перешли на них с дикорастущих видов. Причинами распространения
вредителей могут быть естественные миграции насекомых, а иногда завоз их из
других стран. Так, около 100 лет назад колорадский жук перешел с дикого
картофеля на культурный в одном из штатов Америки. Затем он распространился
по территории всей Америки. Во время первой мировой войны он был завезен во
Францию и быстро там размножился. За период с 1922 по 1941 г. он достиг границ Германии. После второй мировой войны распространился в Чехословакии,
Югославии, Польше, СССР.
Многие насекомые являются хищниками или паразитами других
насекомых. Это свойство используется для разработки биологических методов
борьбы с вредителями. Случайно завезенный в СССР вредитель сельского
хозяйства — кровяная тля — не нашла в нашей стране естественных врагов, и
расселение паразита этой тли во многих районах дало отличный результат.
Для борьбы с вредителями используются и химические
вещества. Химические препараты эффективны в очень малых дозах, но они
действуют и на полезных насекомых-опылителей, паразитов вредителей, а также
на многих насекомых-почвообразователей. Поэтому ученые высказываются за
ограничение применения ядов.
Мероприятия по борьбе с вредителями должны быть направлены
на создание условий, препятствующих массовому размножению вредителей
(выведение устойчивых сортов, соблюдение агротехники), а не на уничтожение
уже появившихся. Химическая борьба должна быть одним из элементов всей
совокупности мероприятий и ее следует использовать на небольших территориях в
начале вспышки размножения.
Длительное применение химических методов борьбы с
вредителями ведет к приспособлению паразитирующих насекомых к химическим
веществам и снижению чувствительности к ним.
|
