Основные признаки характерные для насекомых. Общая характеристика насекомых. Особенности внутреннего строения
КЛАСС НАСЕКОМЫЕ ОТКРЫТОЧЕЛЮСТНЫЕ (Insecta - Ectognatha) Общая характеристика. Это главный класс шестиногих, насчитывающий около миллиона видов. Их тело подразделяется на голову с усиками и тремя парами ротовых придатков, грудь с тремя парами ног и брюшко, которое состоит из 6-12 сегментов и лишено развитых конечностей. Дышат открыточелюстные с помощью трахей. У большинства представителей второй и третий сегменты груди несут по паре крыльев.
Как и все насекомые, тело муравья делится на три основные части: голова, грудная клетка и живот. Муравьи имеют жесткий, водонепроницаемый экзоскелет, который сделан из материала, называемого хитином. Они исключительно сильны по своим размерам - они могут поднять в 10 раз больше собственного веса!
У большинства муравьев два крупных сложных глаза. У них часто есть три простых глаза, которые состоят из многих оцидиальных глазков, которые обнаруживают свет и тень. У муравьев также есть две антенны, которые они используют, чтобы распознавать своих гнезд и обнаруживать врагов.
Строение и жизненные отправления.
Ротовые части представлены парой верхних челюстей (мандибулами), парой нижних челюстей (максиллами) и нижней губой, которая образована в результате срастания второй пары нижних челюстей. Строение ротового аппарата у насекомых различных систематических групп существенно варьирует, что обусловлено разнообразием в способах питания. Можно выделить пять основных типов ротовых аппаратов: грызущий, грызуще-лижущий, колюще-сосущий, сосущий и лижущий.
Когда муравьи находят пищу, они испускают феромоны, которые обеспечивают ароматические тропы, чтобы их помощники гнезд могли найти пищу. Муравьи также обнаруживают запахи. Муравьи используют свои мощные мандибулы для захвата и ношения, а также для резки и кусания.
Шесть носовых муравьев прикреплены к грудной клетке. Живот содержит жизненно важные органы и репродуктивные части муравья. Муравьи не дышат, как мы. Они берут кислород через крошечные отверстия по всему телу, называемые дыхальцами. Они выделяют углекислый газ через эти же отверстия. Сердце - это длинная трубка, которая накачивает бесцветную кровь из головы по всему телу, а затем снова возвращается к голове. Нервная система муравьев состоит из длинного нервного шнура, который также проходит от головы к тылу с ветвями, ведущими к частям тела, вроде как спинной мозг человека.
Различают несколько типов ног, которые соответствуют характеру движения насекомых: бегательные, прыгательные, собирательные, копательные, плавательные, присасывательные и хватательные
Основная масса насекомых на средне- и заднегруди имеют по паре крыльев. Комары, мухи и близкие к ним формы сохранили только переднюю пару крыльев, задняя пара крыльев у них редуцирована и превратилась в своеобразные органы - жужжальца. У некоторых насекомых крыльев вообще нет.
У муравья есть черешок, соединяющий грудную клетку с животом. Петиоле может быть одним или двумя сегментами. Эта функция используется для определения подсемейств муравьев. Экология и распределение насекомых; динамики населения, методов отбора проб и оборудования. Модель: Американский таракан Почему? Это большое насекомое. Большой размер позволяет хорошо видеть различные внешние структуры и внутренние органы. Это обычное насекомое. - Общность делает его доступным для исследований. Это важно для общественной гигиены. Оно будет подчеркивать роль насекомых в человеческих обществах. 4 Пластина 1: Спинной вид взрослого американского таракана. Это такое обычное насекомое в Нигерии, что его можно найти в каждом доме в Нигерии. 5 беспозвоночных с твердым хитиновым экзоскелетом. Тело разделено на три тагмата. Голова - грудная клетка. Брюшко. Три пары сочлененных ног. Это передняя и первая тагма в теле насекомого. Она изготовлена из сплава головного мозга с 6-7 позициями после родов. Сплавленные сегменты имеют придатки, которые модифицированы в ротовыми частями и служить в качестве органа приема пищи. Поэтому голова важна для самого насекомого и для человека. Основной состав - череп - головная капсула - антенна - сенсорная - глаза - сенсорная - половые органы - пероральное прикрепление к грудной клетке головка прикрепляется к грудной клетке с помощью мембранной области, называемой шейкой 8. Голова. Голова - это слияние головного мозга с 6 - 7 сегментами. Обычно это капсула со склеротизированной верхней частью, защищающей мозг, и мембранный пол, в котором расположено отверстие для полости рта или рот. 9 Пластина 4: Фронтальная часть головы насекомого Голова несет: Простые глаза Составные глаза Ротные части Детали и функции Фронты: Верхняя часть лица насекомых. Это область лица ниже двух верхних «глазков», она поддерживает мышцы «глоточного расширителя». «Клипеус» - это область лица, расположенная непосредственно под лобками, которая поддерживает мышцы «круглого расширителя». эквивалентно верхней губе насекомого, вершина: это остальная часть лица насекомого. 10 Плита 5: Боковой вид головы насекомого Голова носит: Ротные части Детали и функции Гена: Это сторона головы насекомого. 11 Плита 7: составные глаза. Комбинированные глаза обычно встречаются у членистоногих. Каждая направляющая омматидиума проходит через линзу и конус в канал, известный как рабдом, который содержит светочувствительные клетки. Они связаны с оптическими нервными клетками для получения изображения. 12 Пластина 8: Комбинированный глаз комара 13 Аппозиционный составной глаз Каждый омматидиум фокусирует только лучи, которые почти параллельны его длинной оси, так что каждый из них образует изображение лишь очень маленькой части поля зрения. Изображение всего результата получается из комбинации этих изображений частей. Суперпозиционный составной глаз Сенсорные клетки омматидиума захватывают свет из большой части поля зрения, так что полученное изображение перекрывает те, которые были получены до 30 соседних омматидий. Усиление изображения яркостью, но теряет резкость по сравнению с изображением аппозиции. Обладает ночными насекомыми. 14 Больше фактов, которые следует учитывать на сложных глазах. Комбинированные глаза обычно допускают только короткий вид зрения. например, мухи и москиты могут видеть только несколько миллиметров перед ними с любой степенью разрешения, хотя в пределах этого небольшого диапазона они могут видеть детали, которые мы могли видеть только с помощью микроскопа. 15 Плита 9: Стрекоза Стрекозы имеют один из самых сложных глаз любого насекомого, способный точно определить движение маленького насекомого-жертвы в нескольких метрах, даже когда стрекоза движется быстро. Плита 10: бабочка монарха. Бабочки имеют цветное зрение, которое более развито, чем наше, позволяя им находить пищу из цветов. 17 Плита 11: Типичная антенна. Они представляют собой пару подвижных сегментированных придатков, обычно расположенных между глазами. Функция в значительной степени воспринимает химические раздражители. Они чрезвычайно разнообразны по форме и количеству сегментов и являются важными диагностическими признаками. 19 Пластина 12: Модификации антенн насекомых Филиформные, например, кокораки и грашопы Мониловидные, например, морщинистый жук. Пчелинат, например, огненный цветной жук. Флабаллат, например, кедровый жук. Тарелка 12: насекомое. Роторы. Типичная горловина насекомого - это жевательный тип, как показано на пластине 12 на правая. Она состоит из: Плита 13: Иллюстрации типичных ротовых частей насекомых 22 Модификация ротовых частей Пирсинг-сосание. Роторы тлей, цикад, листовых бункеров, насекомых и других насекомых модифицированы, чтобы пронзить их хозяина растений и сосать соки из него. Подобным же образом модифицируются такие редкие насекомые, как клопы убийц и кровососущие насекомые, такие как москиты. Взрослые мотыльки и бабочки питаются нектаром и другими жидкостями, всасываемыми через длинный хоботок. Роторы многих мух модифицированы, чтобы вырезать отверстие в ткани и губку жидкости. Пчелы и осы имеют ротовые части, которые позволяют жевать и разрывать ткань; жидкий материал «нагнетается». Притирка и губка: домашние мухи сжижают свою пищу, а затем накладывают ее. 23 Плита 14: Пальцы пчелиного мёда 24 Гипогласие: ротовидные вены вентрально от головной капсулы. Это самая распространенная ориентация среди кормушек растений с жевательными ротами. Это обычное явление среди хищных насекомых. Каждый грудной сегмент имеет четыре склерита. Каждый сегмент имеет одну пару крыльев. В зрелых насекомых-птеригот, каждый из мезоторакса и метаторакса несет пару крыльев. Мезоторакс и метаторакс несут одну пару дыхальца каждый. 26 Плита 15: Поперечная секция грудной клетки насекомого. Грудь насекомого представляет собой коробчатую структуру. Склериты играют важную роль в локомоции насекомого. 27 Нога насекомых Тарелка 16: Обычная насекомая Нога Главным образом из шести разделов, а именно: Кокса - самый базальный разрез ноги насекомого; формулируется с «стернитами». Служит как подножие насекомого Ножки. Когти - в конце «лапки» и помогают насекомому удерживать субстрат или его жертву. Он преследует свою добычу, как тигр, после чего он длинный досягаемости ноги позволяет ему двигаться так быстро и получается из длинной бедра и голени. Он захватывает свою добычу, используя большие разорванные прохорасические ноги. Бедра и большеберцовая кость образуют пинцеподобный захват. Как только жертва иммобилизована, она высасывает жидкости гемокоэля жертвы. Который складывается во время силового удара и обратно во время хода восстановления. Вместо использования уложенных волосков мезоторакальные и метаторакальные ноги были модифицированы как лопатки, которые чередуются в воде, чтобы создать пропульсивную силу. Они двигают ногами так же, как гребля. Во время силового хода волосы увеличивают площадь поверхности и складываются назад по такту восстановления. 33 Пластина 22: Крикет с кротом и его протрациальная нога. Протокасические ноги мольного крикета модифицированы для зарывания, модификация - это когда вы сравниваете их с мезоторакальными ногами. Кролик сверчки рыть и рыть в мягких, влажных почвах. Когда мышцы в бедренной кости сокращаются, сустав между бедренной и голени выпрямляется, и бункер запускается в воздух. Форма голени и уложенных волос образует пыльцевую корзину. Пыльца упакована в корзину корешком кутикулы на первом тире и обозначена указателем 36 Крылья Насекомые - единственные беспозвоночные с крыльями Крылья насекомых - взрослые наросты экзоскелета насекомых, которые позволяют им летать. Крылья находятся на Мезотораксе Метафоракс Полностью функциональные крылья присутствуют только у взрослых. Только у насекомых-Птеригот есть крылья, но некоторые из них теряют крылья, например, вши и блохи. Каждый сегмент живота состоит из - спинного склерита, называемого тергумом, - вентрального склерита, плевральной мембраны грудины, которая соединяет склериты. 40 Дыхания: дыхательные отверстия. На каждом из первых восьми сегментов. Сэндвич между тремя склеритами - спинной эпикроп и пара парапротом. Генитальные отверстия: обнаружены чуть ниже ануса. Окруженный специализированными склеритами, которые образуют внешние гениталии. Клещи - в ушных часах церки сильно склеротизированы и выглядят как щипцы. Используется для защиты, ухаживания и складывания крыльев. Средняя каудальная нить - нитевидная проекция, возникающая из центра последнего абдоминального сегмента. Застежка на третьем брюшном сегменте удерживает пружинный хвост в его «взведенном» положении. Он расположен на вентральной стороне 1-го сегмента. Он поддерживает гомеостаз, регулируя поглощение воды из окружающей среды. 43 Плита 28: Весенний хвост. Обратите внимание на функции живота 44.
- Содержание: Диагностические особенности насекомых.
- Эволюция и таксономия насекомых.
- Экономическое значение насекомых.
- Распространение Диагностические особенности насекомых.
Покровы насекомых образованы однослойным эпителием - гиподермой и выделяемой ею хитиновой кутикулой. Крылья представляют собой тонкие и плоские складки покровов сегментов груди, образованные двумя слоями кутикулы и подстилающей ее гиподермой. Иначе говоря, они представляют собой складки стенки тела и состоят из двух слоев, покрытых кутикулой, и узкой полости тела между ними. Крылья имеют жилки - трубчатые утолщения хитинового покрова крыла (в виде каналов), что придает ему прочность. По жилкам в крыло проходят трахеи, нервы, лакуны миксоцеля.
Кутикула состоит из трех слоев: эпи-, экзо- и эндокутикула. Последние два слоя значительно толще эпикутикулы и в основном построены из хитина, белков и других веществ. Кутикула с внутренней стороны имеет выросты, к которым крепятся мускулатура и внутренние органы. В гиподерме насекомых находится много разнообразных желез: восковые (пчелы), пахучие (клопы), ядовитые (гусеницы). Слюнные и паутинные железы также имеют кожное происхождение.
Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки. Парный надглоточный узел (головной мозг) состоит из трех отделов: прото-, дейто- и тритоцеребрума Протоцеребрум иннервирует акрон и размещающиеся на нем глаза, дейтоцеребрум. Головной мозг связан окологлоточными нервными тяжами с подглоточным ганглием, иннервирующим ротовой аппарат и передний отдел кишечника. Брюшная нервная цепочка иннервирует грудь и брюшко. В ее состав входит три грудных и до восьми-десяти брюшных нар ганглиев. У некоторых насекомых число брюшных пар ганглиев уменьшается, а у многих мух грудные и брюшные ганглии цепочки сливаются в один грудной узел. С центральной нервной системой связаны симпатические нервы, иннервирующие внутренние органы.
Органы чувств у большинства насекомых характеризуются сложностью строения. Они достигают высокого уровня развития: возможности их чувствующего (сенсорного) аппарата зачастую превосходят таковые у высших позвоночных животных и человека. Так, пчелы и шмели воспринимают поляризованный и ультрафиолетовый свет; некоторые мухи также воспринимают поляризованный свет. Органы слуха насекомых воспринимают не только звуковые колебания, но и любые колебания среды
По бокам головы расположены сложные глаза и простые глазки. Сложные глаза насчитывают до тысячи и более омматидиев. Каждый омматидий состоит из двух главных компонентов: оптического и сенсорного. Сенсорный компонент образован чувствительны ми, или ретикулярными, клетками, окруженными пигментными клетками. Простые глазки имеются не у всех насекомых. У пчел и муравьев их три и они размещены на темени. Они лишены хрустального конуса и иннервируются от переднего отдела мозга, тогда как сложные глаза ин нервируются от грибовидных тел. Простые глазки дополняют зрительную функцию сложных глаз, информируя о степени освещенности Это определяет суточную активность насекомых, имеющих только простые глазки.
Органы слуха хорошо развиты у представителей, которым свойственна звуковая сигнализация. Эти органы расположены на разных частях тела: на брюшке, усиках, ногах, крыльях
Мускулатура насекомых дифференцирована на скелетные мышцы (в основном поперечно-полосатые), приводящие в движение участки тела и его придатки, и мускулатуру внутренних органов. Интенсивность работы и относительная сила мышц насекомых обусловлены высокой скоростью обменных процессов в них, обеспеченных трахейным дыханием.
Пищеварительная система. Передний отдел кишечника эктодермального происхождения и представлен ротовой полостью, в которую открываются протоки одной-двух пар слюнных желез кожного происхождения, глоткой и пищеводом. В конце пищевода зачастую образуется расширение - зоб, где накапливается пища. У многих насекомых передний отдел кишечника заканчивается мускульным желудком, в котором пища перетирается. У растительноядных насекомых мускульный желудок имеет внутри хитиновые зубцы, у некоторых хищных форм желудок снабжен цедильным аппаратом из волосков. Средняя и прямая кишка.
Кровеносная система незамкнутая. Гемолимфа, свободно циркулирующая в полости тела, омывает все органы. Сердце расположено на спинной стороне тела и имеет вид мускулистой многокамерной трубочки, замкнутой на одном конце. Число камер может колебаться от одной до восьми. В каждой камере имеется по паре отверстий - остий с клапанами, пропускающими гемолимфу только из полости тела в сердце. Гемолимфа состоит из плазмы и гемоцитов, или клеточных элементов, к числу которых относятся фагоциты, лейкоциты, амебоциты. Гемолимфа не выполняет функции переноса кислорода и диоксида углерода, так как у насекомых имеется трахейная система.
Органы дыхания в основном представлены глубокими впячиваниями покровов - трахеями, в которые воздух поступает через специальные отверстия по бокам тела - дыхальца, или стигмы. Нагнетание и удаление воздуха из трахейной системы происходит за счет изменения объема брюшка с помощью специальных мышц. Трахеи опутывают и пронизывают все внутренние органы. Их концевые ветви заканчиваются звездчатой трахейной клеткой, от которой отходят тончайшие трубочки - трахеолы, проникающие даже внутрь клеток тканей. Иногда трахеи могут образовывать воздушные мешки, снижающие массу насекомых и улучшающие вентиляцию трахейной системы. Личинки некоторых насекомых, живущих в воде (стрекозы, поденки), дышат трахейными жабрами, представляющими собой выросты брюшка с сетью трахей; у части личинок, живущих в воде, могут быть жабры, не имеющие трахей. В этом случае газообмен происходит через покровы жабр.
Органами выделения служат мальпигиевы сосуды, транспортирующие в заднюю кишку в основном кристаллы мочевой кислоты
Органы размножения. Насекомые раздельнополы, и часто у них хорошо выражен половой диморфизм (по окраске, дополнительным выростам, наличию крыльев и т. д.). Мужская половая система состоит из парных семенников, расположенных в брюшке, отходящих от них семяпроводов и непарного семяизвергательного канала. Последний заканчивается совокупительным органом разнообразного строения. К мужской половой системе относятся придаточные железы, секреты которых разбавляют сперму и участвуют в образовании оболочек сперматофоров. У самок яичники имеют вид двух пучков трубочек; их может быть от I до 100 пар, и открываются они в парные яйцеводы, впадающие в непарное влагалище, куда впадают протоки придаточных желез. Самец вводит сперму в совокупительную сумку самки. У одних насекомых сперма из совокупительной сумки по специальному каналу поступает во влагалище, где и происходит оплодотворение яиц. У других из совокупительной сумки сперма попадает в семяприемник, а затем порциями по протоку - во влагалище, где и происходит оплодотворение яиц. В семяприемнике спермии могут длительное время сохранять жизнеспособность.
Развитие насекомых. Онтогенез (индивидуальное развитие) насекомых складывается из эмбрионального и постэмбрионального развития. Эмбриональный период начинается после оплодотворения яйцеклетки спермием. Яйца насекомых чрезвычайно разнообразны по форме, которая зачастую обусловлена средой, в которой они развиваются.
Выделяют три основных типа постэмбрионального развития насекомых: прямое развитие без метаморфоза, развитие с неполным превращением и развитие с полным превращением. Прямое развитие (аметаморфоз) происходит лишь у первичнобескрылых насекомых (двухвостки, чешуйницы, коллемболы). При прямом развитии из яйца выходит личинка, внешне похожая на взрослое насекомое, но меньших размеров, с другими пропорциями тела и недоразвитыми половыми органами.
Неполное превращение (гемиметаморфоз) часто называют развитием с постепенным метаморфозом. Такое развитие характерно для многих крылатых насекомых (тараканы, прямокрылые, цикады, клопы и др.). При неполном метаморфозе из яйца выходит личинка, внешне похожая на взрослое насекомое, но меньшей величины, с зачаточными крыльями и неразвитыми половыми органами. Такие личинки носят название нимфы. По мере развития нимфы несколько раз линяют, и с каждой линькой крылья у них увеличиваются. Нимфа старшего возраста последний раз линяет, и из нее выходит крылатое взрослое насекомое - имаго. В случае когда нимфы насекомых с неполным превращением живут в водной среде (стрекозы, поденки, веснянки), они называются наядами - водными нимфами..
Развитие с полным превращением (голометаморфоз) протекает по следующей схеме: яйцо-личинка-куколка-имаго
развитие свойственно жукам, перепончатокрылым, двукрылым, ручейникам и сетчатокрылым. Личинки у насекомых с полным превращением внешне не схожи со взрослыми особями.
Экология насекомых. Основная масса насекомых обитает на суше, заселяя разнообразные места обитания. Многие ведут подземный образ жизни, питаясь подземными частями растений, гниющими остатками и почвенными животными. Много насекомых заселяют лесную подстилку и травяной покров, где находят пищу и убежища. Обитатели кустарников и деревьев поедают листву, побеги, семена и плоды, грызут древесину или питаются соком растений. Многие насекомые длительное время находятся в полете, подымаясь с воздушными потоками на значительные высоты. Водные насекомые предпочитают стоячие водоемы и медленно текущие реки, тогда как в соленых водах их почти нет. По времени активности насекомых делят на дневных, сумеречных и ночных.
Все они представляют вариации одного общего плана строения , характеризующегося тремя обязательными признаками.
- Во-первых, это заметная снаружи поперечная насеченность тела (русское название «насекомое» — производное от сло-ва «насечка»).
- Во-вторых, для всех насекомых характерно наличие трех отделов тела: головы, груди и брюшка, что повышает подвижность тела.
- В-третьих, все насе-комые имеют шесть (или три пары) ног, поэтому их нередко называют шестиногими.
Отделы тела насекомых имеют разное назна-чение. С головой связаны органы чувств (сложные глаза, простые глазки, два усика), мозг, захват и проглатывание пищи, с грудью — органы передвижения (ноги и крылья), с брюшком — органы размножения .
Ноги, состоящие из двух неболь-ших члеников в основании и двух длинных члеников (бедро и голень), заканчиваются членистой лапкой. Лапки на концевом членике имеют пару коготков для передви-жения по наклонной плоскости и по нижней стороне пред-метов. Между коготками иногда расположены присоски, используемые при перемещении по гладкой поверхности.
Со спинной стороны брюшка у самцов и самок насекомых обычно различают 10, а с брюшной — у самцов 9, у самок 7 сегментов. Каждый из брюшных сегментов (за исключением двух последних) несет по бокам маленькие отверстия — ды-хальца.
Ротовые органы
Крылья
Крылья присущи не всем насекомым, хотя преоблада-ющее большинство видов обладает ими. Крылья насекомых образовались в процессе эволюции из боковых выростов груди. Насекомые начали летать еще за 100—150 милли-онов лет до того, как освоили полет первые позвоночные — летающие ящеры (древние пресмыкающиеся) и птицы . Все это время они не только господствовали в воздухе, но и были его единственными обитателями.
Покров (панцирь)
Все тело у насекомых, как и других членистоногих , заключено в твердый наружный панцирь — скелет, состоя-щий в основном из хитина, возникшего у предков насе-комых свыше 550 миллионов лет назад. В чистом виде он мягкий, податливый и непрочный. Хитин у насекомых сверху покрыт белком , имеющим название склеротин , ко-торый придает скелету жесткость и прочность. Поверх-ностный слой покровов сложен воскоподобными вещест-вами, не пропускающими влагу, так что насекомые в любых обстоятельствах могут не испарять влагу. Такой внешний скелет не только надежно защищает внутренние органы и предохраняет их от высыхания, но и увеличивает прочность тела. Суть здесь не столько в том, что покровы насекомых — это несгибаемая броня, сколько в том, что сам принцип строения насекомых — трубка с мягкой серд-цевиной — втрое прочнее такой же трубки с жестким стержнем — телом с внутренним скелетом, как у позвоноч-ных. Но такая трубка теряет свои преимущества, если ее сделать слишком толстой, так как прочность полого цилин-дра резко падает с увеличением его диаметра. Это огра-ничивает утолщение тела, а с ним и размеры насекомых. Материал с сайта
Окраска
Все разнообразие окраски насекомых, сияющих всеми цветами радуги, достигнуто благодаря наружному скелету и зависит от его состава, плотности и толщины. Нередко покровы насекомых, особенно бабочек создают мозаичную оптическую окраску, разлагая белый свет на составляющие его цвета: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый.
Формы
Из наружного скелета естественный отбор производит бесчисленные формы, поражающие наше воображение, не затрагивая внутреннего строения насекомых. Бродячие палочки, шагающие сучки, ползающие шипы, летающие стрелы, порхающие цветки, узорчатые изделия, пикирую-щие истребители, взвивающие вертикально вверх само-летики, кричащие натюрморты, неуловимые невидимки, миниатюрные носороги, олени, слоны… — разве можно охватить ошеломляющее многообразие внешнего вида насекомых!
Вопросы по этому материалу:
