Внешнее строение насекомых. Класс Насекомые

Вопрос 1. Каковы особенности внешнего строения насекомых?
Это самый разнообразный класс членистоногих. Число видов превышает 1 млн, и тем не менее можно выделить некоторые общие для всех насекомых особенности внешнего строения: тело состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка; покрыто хитиновым покровом; на голове одна пара усиков; все сегменты головы слиты; грудь всегда состоит из трех сегментов: передне-, средне- и заднегруди; три пары ходильных ног (прикрепляются соответственно к каждому сегменту груди); пара сложных (фасеточных) глаз располагается по бокам головы; у большинства насекомых имеются крылья, одна или две пары (на втором и третьем сегментах грудного отдела); брюшко сегментировано; количество сегментов варьируется у разных видов.

Вопрос 2. Из скольких отделов состоит тело насекомых?
Тело состоит из трех отделов: головы (образована несколькими слившимися сегментами); груди, состоящей из трех сегментов; брюшка, состоящего из не-скольких сегментов (5-11), разделенных насечками.

Вопрос 3. Как устроены конечности насекомых?
На голове имеется одна пара усиков (органы обоняния и осязания) и ротовой аппарат. Последний образован видоизмененными конечностями (три пары). Ротовой аппарат может быть нескольких типов - грызущий, колюще-сосущий, лижущий, сосущий. На каждом сегменте груди имеются парные ноги: прыгательные (кузнечик), копательные (жук-навозник), плавательные (жук-плывунец), бегательные (жуки). На втором и третьем сегменте могут быть крылья (видоизмененные складки покровов). На конце брюшка у некоторых представителей наблюдаются видоизмененные конечности: жало, яйцеклады.

Вопрос 5. Как устроена нервная система насекомых?
Нервная система насекомых построена по типу брюшной нервной цепочки и достигает очень высокого уровня развития и специализации. Центральная нервная система включает надглоточный нервный узел - головной мозг, подглоточный узел и брюшную нервную цепочку из парных нервных узлов - ганглиев. Головной мозг состоит из трех участков: переднего, среднего и заднего. Имеется серое вещество, состоящее из тел нервных клеток (нейронов), что является основой сложных форм поведения у насекомых.

Вопрос 6. Опишите строение глаз насекомых.
Глаза могут быть как сложными, так и простыми.
Неподвижные сложные глаза, состоящие из фасеток, воспринимают форму предметов. Количество фасеток определяется биологическими особенностями насекомых. Глаза могут воспринимать мелькания с частотой 250-300 Гц (мельканий в секунду!). Также глаза насекомых могут различать цвета (бабочки, пчелы) и воспринимать поляризацию света.
Простые глаза способны лишь отличить свет от темноты.

Вопрос 7. Как питаются насекомые?
Среди насекомых имеются всеядные, например тараканы, которые питаются различными растительными и животными продуктами. Множество насекомых использует в качестве пищи разные части растений, от корня до плода включительно. Не менее многочисленны насекомые-хищники, поедающие других насекомых, червей, моллюсков и др. Существуют виды, питающиеся падалью, разного рода отбросами и продуктами гниения. Встречаются также и насекомые, которые специализируются на крайне малопитательной пище - перья, рога, воск и др.

Вопрос 8. Что такое гемолимфа? В чем заключается ее функция?
Гемолимфа - бесцветная или желтоватая жидкость, циркулирующая в сосудах и полостях насекомых, основной функцией которой является снабжение тканей и органов питательными веществами.

Вопрос 9. Как дышат насекомые?
Органами дыхания у насекомых является сложная система трахей. Трахеи образуют сеть, оплетающую все органы. Наружу трахеи открываются дыхальца-ми, расположенными по бокам груди и брюшка. Движение воздуха в трахеях обеспечивается ритмичными движениями брюшка.

Вопрос 10. Что такое мальпигиевы сосуды?
Мальпигиевы сосуды - тонкие трубочки, расположенные в полости тела, открывающиеся в кишечник на границе средней и задней кишки. Продукты обмена поступают из гемолимфы в просвет мальпигиевых сосудов в виде суспензии (взвешенных в воде кристалликов) и выделяются в кишечник. Вода из этой суспензии всасывается стенками мальпигиевых сосудов и задней кишки и возвращается в гемолимфу, а почти сухие продукты обмена вместе с непереваренными остатками пищи выводятся наружу через анальное отверстие.

Вопрос 11. Каковы особенности строения половой системы насекомых?
Насекомые раздельнополы. Половые железы у них парные. У самцов в брюшке расположены семенники, от которых отходят семяпроводы, впадающие в семяизвергательный канал. Яичники самок открываются в яйцеводы, которые ниже соединяются в единое влагалище. Оплодотворение внутреннее.


Сегментация тела. Голова . Тело состоит из 3х отдела: головаЮ грудь и брюшко. Голова утратила сегментацию, грудь состоит из члеников, брюшко состоит из члеников и сохранило явное расчленение. Грудь и брюшко состоит из сегментов кольчевидной формы. У без ногих половозрелых особей сегментации нет. Голова выражена, сегменты груди и брюшка одинаковы – это туловище. Голова – передний отдел насекомого, это капсула со склеротизированной верхней частью, с мембранной перепонкой. В этой мембране относится рот (анальное отверстие). На голове пара сложных разеточных глаза, 2 простых глаза, пара усиков, ротовые придатки – челюсти. В голове находится мозг насекомых и еще располагается перекладины - тектории. Сложные глаза - крупные, многофасеточные структуры. Глаза находятся на глазном склерите. Насекомое получает изображение прямое и мозаичное. Простые глазки – 3 однофасеточных органа, расположены на личевой части головы, между сложными глазами. Для личинок. Усики (антенны) – у взрослых усики парачленистых подвижных придатков, отходящих от лицевой поверхности распологается перед глазами. Они служат органами обоняния и осязания. Разнообразные по форме: щетинковидные или шиловидные (таракан,кузнечик), нитевидные (саранчевые), четковидные (жук чернотелка), пиловидные (жук щелкун, златки), булавовидные (бабочка-белянка), головчатые (жук мертвоед), пластинчато-булавовидные (майский жук). Ротовой аппарат - для питания и особенностей приема пищи. Состоит из 3 части: верхней челюсти – мандибулы, нижней челюсти – максилы, нижней губы – лабиум, верхней губы – лабрум – кожистая складка. Грызущий – для приема твердой пищи (тараканы, жесткокрылые), сосущий – для приема жидкой пищи (бабочка), колюще-слосущий – (клопы, тли, кровососущих), грызущий – лижущий – шмель. В зависимости от положения выступающих частей ротовых органов различают 3 типа постановки головы: гипогнатический (ротовые части направлены вниз – саранчевые, клопы), прогнатический (ротовые части направлены вперед – жуки жужелицы), опистогнатический (ротовые части обращены назад и сильно приближены к ногам – цикадовые).

Грудь . Грудной отдел насекомого состоит из 3 обособленных сегментов - передне-, средне- и заднегруди. Каждый сегмент состоит из верхнего полукольца – спинки (тергита), нижнего полукольца - грудки (стернита), и 2х бочков - плейритов. Каждый сегмент груди несет по паре ног, а средне- и заднегрудь - по паре крыльев. Ноги имеют членистое строение; состоят из тазика (сочлененного с грудью), вертлуга, бедра, голени и лапки. Лапка у разных видов насекомых состоит из 1...5 члеников. Оканчивается она одним, чаще двумя коготками, между которыми расположены 1...3 подушечки. В зависимости от образа жизни и уровня специализации отдельных групп насекомых у них встречаются различные типы ног. Бегательные ноги с удлиненными тонкими частями (тараканы, жужелицы, клопы). Ходильного типа ноги более короткие, коренастые, с расширенными, часто 4-члениковыми лапками (жуки листоеды, долгоносики, усачи). У медведок, хрущей, длительный период развития которых связан с почвой, возникли копательные передние ноги; у богомола - хватательными; прыгательные задние ноги у саранчовых, кузнечиков, сверчков, плавательные - у жуков плавунцов, собирательные задние ноги пчелиных - с необходимостью создания запасов пищи. Крылья представлены 2 парами, реже развита лишь пара передних крыльев (двукрылые (мухи), самцы кокцид), иногда только пара задних крыльев (самцы веерокрылых), нередко крылья недоразвиты или отсутствуют (первичнобескрылые, вши, блохи и др.). Крыло является двухслойной складкой покровов тела, которые при появлении взрослого насекомого сближаются и затвердевают, образуя эластичную пластинку. Эта пластинка укреплена жилками - затвердевшие участки тех путей, по которым залегали воздухоносные трубки - трахеи и нагнеталась кровь во время формирования крыла. Жилкование крыла (форма, число и расположение жилок) очень разнообразны. Основные продольные жилки : костальная, субкостальная, радиальная, медиальная (срединная), кубитальная, и анальная. Поперечные жилки - соединяют смежных продольных жилок, например радиомедиальная (соединяет диальную и медиальную жилки), медианная (соединяет 2 медиальные жилки). Все многообразие крыльев классифицируют по трем признакам: по консистенции (однородные или разнородные) передняя пара крыльев может быть плотной, кожистой, с заметным жилкованием (прямокрылые, богомоловые, таракановые) или роговой, когда жилкование с верхней поверхности незаметно (жуки, или жесткокрылые) – это надкрылья (элитры). У клопов (полужесткокрылые), кожистую консистенцию передние крылья имеют лишь у основания - полунадкрылья (полуэлитры). П о количеству замкнутых ячеек если крылья имеют большое количество замкнутых ячеек, их называют сетчатыми (стрекозы, сетчатокрылые, прямокрылые), если замкнутых ячеек мало (менее 20) - перепончатые (равнокрылые, перепончатокрылые, двукрылые). По степени опущения крыльев чешуйками и волосками при сплошном опущении пластинки крыла короткими волосками (ручейники) или чешуйками (бабочки, или чешуекрылые) крылья называют покрытыми; если волосков или чешуек мало или их нет - голыми.

Брюшко . Брюшко является третьим отделом тела насекомых, состоит из ряда более или менее сходных сегментов, у взрослых насекомых лишено ног. У примитивных насекомых оно состоит из 11 сегментов (бессяжковые (протуры), прямокрылые до 9...10, двукрылые перепончатокрылые 4...6. У многих насекомых отдельные сегменты брюшка несут придатки. Половые придатки расположены на 8 и 9 сегментах брюшка, эти сегменты называют генитальными (придатки - яйцеклад у самки и гениталии у самца, яйцеклад развит у самок прямокрылых (кузнечики) и у перепончатокрылых (наездники), у пчел яйцеклад превращен в жало. Гениталии самца состоят из кумулятивного органа и нескольких придатков), 1-7 - прегенитальными (имеются придатки), 10-11-постгенитальными (развиты церки – функция тахтильных органов (таракановых в виде пары членистых придатков, у уховерток превратились в крупные нечленистые клещи) и грифельки – редуцированные ноги, сохранились лишь у самцов кузнечиков и тараканов). Брюшко прикреплено к заднегруди всём своим основа- наем, не образуя перехвата или сужения, такой тип брюшка называют сидячим. У многих видов перепончатокрылых насекомых брюшко соединяется с грудью посредством стебелька, представляющего собой 2 и 3 сегменты брюшка. Если стебелек короткий, брюшко называют висячим (у пчел, шмелей), если длинный сте бельчатым (у ос, муравьев, наездников).

Кожные покровы - служат опорой для мышечной системы, обеспечивают регуляцию водного режима, дыхания и выделения, защищают тело от механических повреждений, от проникновения вредных веществ. С покровами связана разнообразная окраска тела насекомых. Производные кожных покровов в виде наружных придатков (волоски, чешуйки, шипы), внутренних (эндоскелетных), выростов и различных кожных желёз (волосковые, лаковые, пахучие, ядовитые и т. д.). Кожные покровы состоят из 3 компонентов: кутикулы, гиподермы и базальной перепонки. Кутикула - наружная часть покровов и не имеет клеточного строения. В состав кутикулы входят 2 основных слоя - Наружный слой (эликутикула) очень тонок, содержит воск и липоиды, обеспечивающие гидрофобность кутикулы и защиту от некоторых ядовитых веществ. Внутренний слой (прокутикула) верхний слой (экзокутикула) имеет темную окраску и обладает твердостью благодаря содержанию хитина и белков, нижний слой (эндокутикула) более эластичен и обеспечивает растяжимость покровов у некоторых насекомых. Гиподерма состоит из слоя эпителиальных клеток кубической или цилиндрической формы. Клетки гиподермы выделяют вещества, образующие кутикулу, а также линочную жидкость, растворяющую нижний слой кутикулы перед каждой линькой насекомого. Базальная перепонка подстилает клетки гиподермы и служит границей между кожными покровами и полостью тела. Перепонка не имеет клеточной структуры. Мышечная система . Насекомые имеют хорошо развитую и дифференцированную мышечную систему. Наиболее мощной мускулатурой обладает грудной отдел (летающие насекомые). Абсолютная сила скелетных мышц насекомых (3,6...6 кг) приближается к абсолютной силе мышц человека. Мышечная система: соматические и висцелярные мышцы. Мышцы прикрепляются к скелету и внутренним органам. Соединение мышцы происходит с помощью монофебрилл. Способность к многочисленным и очень быстрым сокращениям. Полость тела разделена двумя тонкими перегородками. Подразделяется на 3 отдела. Расположены друг под другом: 1. Верхний отдел – кровеносная система. 2. Средний – органы пищеварения, выделительная, половая система, жировое тело. 3. Нижний – брюшная нервная цепочка. Дыхательная система пронизывает все органы насекомого.

Органы выделения из организма насекомого удаляются ненужные, преимущественно азотосодержащие вещества, образующиеся в результате жизненных процессов в тканях и органов, т.е. вне пищеварительной системы насекомых. Основной орган выделения – мальпигиевы сосуды. Они представляют собой длинные трубочки, которые одним концом открываются около места соединения средней кишки с задней, другим – слепо оканчиваются в полости тела. Мальпигиевы сосуды поглощают из гемолимфы главным образом соли мочевой кислоты. Кристаллы мочевой кислоты удаляются через заднюю кишку вместе с калом. Железы и секреция. 2 типа желез:Экзокринные . Железы, связанные с кожными покровами. Они выделяют вещества, называемые секретами, которые поступают в различные органы, полости или наружу. Одни из них участвуют в пищеварении насекомых, другие осуществляют механическую защиту, третьи образуют биологически активные вещества, называемые феромонами. Эндокринные железы выделяют секреты непосредственно в кровь, их выделения называются гормонами. Попадая в кровь гормоны, передаются ей во все части тела. Эндокринные железы регулируют: личиночный рост, линьки, торможение развития, половое созревание. Эти железы находятся над передней кишкой позади головного мозга, в брюшной части переднегруди. Жировое тело. состоит из отдельных долек, которые заполняют всю полость тела. Клетки его наполнены каплями жира и белковыми включениями. Роль жирового тела сводится к накоплению питательных веществ и поглощению продуктов обмена. Накопление питательных веществ в жировом теле способствует выживанию насекомых при низких температурах, дает возможность переживать голодовку и существовать насекомым, не питающимся во взрослой форме. Органы пищеварения. Пищеварительный тракт состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишок. Передняя кишка начинается ротовой полостью, где пища смачивается слюной и измельчается. За ротовой полостью следует глотка, за глоткой пищевод. Пищевод переходит в зоб, который служит для временного сохранения пищи и бывает не у всех насекомых; за зобом помещается мышечный желудок, имеющий развитую мышечную ткань. Его стенки покрыты твердыми хитиновыми зубцами, содействующими механическому перетиранию пищи. Передняя кишка заканчивается кольцевой складкой, носящей название кардиального клапана. В средней кишке выделяются все пищеварительные соки кроме слюны, и происходит переваривание пищи и всасывание продуктов пищеварения. Средняя кишка представляет собой равномерно утолщенную трубку. Она выстлана железистым эпителием, клетки которого выделяют капли секрета. В средней кишке образуется также тонкая оболочка – перитрофическая мембрана, окружающая пищевой комок и предохраняющая стенку кишки от соприкосновения с плохо размельченными частицами пищи. Задняя кишка начинается коротким пилорическим отделом, в который впадают мальпигиевы сосуды. В задней кишке происходит отсасывание воды из пищевой массы и здесь же происходит окончательное формирование экскрементов, которые выделяются наружу через анальное отверстие. Кал имеет определенные структуру и форму, по которым можно определить, какому виду насекомого он принадлежит. У ряда хищных насекомых, например жужелиц, происходит внекишечное пищеварение. Оно состоит в том, что сок средней кишки вливается через челюстные каналы в тело жертвы и переваривание начинается раньше проглатывания.

Кровеносная система . Не замкнутая.Все пространство между стенкой тела и отдельными органами представляет полость тела насекомого. Она заполнена кровяной жидкостью, кровь приводится в движение работой сердца. Сердце лежит в брюшке, на спинной его стороне, и представляет длинную трубку, состоящую из ряда камер. На заднем конце трубка обычно замкнута. С боков каждая камера имеет пару боковых отверстий с клапанами (остий), впереди сердце переходит в аорту, которая не имеет отверстий и не замкнута в голове. Сердце прикрепляется к спинной стенке тела тяжами, а от боковых сторон сердца к стенке тела отходят пучки крыловидных мышц, приводящих в движение камеры сердца. Камеры сердца последовательно сокращаются одна за другой и перегоняют кровь вперед к головному концу, где она через аорту изливается в полость головы, а оттуда в полость тела. Отсюда кровенной поток при помощи спинной и брюшной диафрагмы поступает в околосердечную полость, и кровь втягивается в сердце через остии; таким образом, у насекомых при открытой кровеносной системе возникает циркуляция крови: по спинному сосуду – вперед, а в полости тела – назад. Кровь бесцветна или окрашена. Кровь разносит питательные вещества к тканям и переносит вредные продукты обмена к органам выделения. Частично кровь служит переносчиком кислорода и участвует в удалении углекислоты из тканей. Кровь выполняет также механическую функцию. Она создает необходимое внутреннее давление, благодаря ему у насекомых с мягкими покровами поддерживается форма тела. Органы дыхания представляют систему трахей, пронизывающих тело. Они обычно состоят из двух продольных стволов и ветвей, отходящих к различным органам и мышцам. Трахея – это трубка округлого сечения, многократно ветвящаяся и заканчивающаяся тончайшими трахейными капиллярами – трахеолами. Наружу трахейная система открывается особыми отверстиями – дыхальцами (стигмами), расположенными по бокам брюшка (до восьми пар) и на груди (две пары). У дыхалец есть замыкательные клапаны, регулирующие поступление воздуха в трахейную систему. У хорошо летающих насекомых в груди и брюшке имеются связанные с трахеями воздушные мешки. Перед полетом они наполняются воздухом и облегчают полет.

Нервная система регулирует все функции организма и объединяет его в единое целое. Её основу составляют нервные клетки – нейроны, которые делятся на чувствительные, двигательные и ассоциативные. Нервная система насекомых разделяется на центральную, периферическую и симпатическую. Центральная нервная система состоит из совокупности узлов (ганглиев) от которых отходят нервы. Нервные узлы соединяются продольными и поперечными перемычками. Система ганглиев разделена на два отдела – головной и брюшной. В голове над пищеводом расположен надглоточный, а под пищеводом – подглоточный ганглий. Они соединены между собой тяжами, которые образуют окологлоточное кольцо. Брюшной отдел состоит из серии ганглиев и связывающих их нервных тяжей, образующих брюшную нервную цепочку. Надглоточный ганглий хорошо развит и называется также головным мозгом. Симпатическая нервная система регулирует работу внутренних органов и мышечной системы. Периферическая нервная система образована из нервов, отходящих от ганглиев центральной и симпатической нервных систем. Они связывают эти системы с различными органами. Физиологические функции нервной системы основаны на общем принципе рефлекса, которым организм отвечает на внешние сигналы. Нервное раздражение с периферии тела по чувствительному нерву достигает нервного узла, а отсюда по двигательному нерву возвращается к той или иной мышце, вызывая соответствующее движение. Образуется рефлекторная дуга. Нервная деятельность Нервная деятельность насекомых очень разнообразна и сложна. В совокупности она составляет их поведение. Поведение представляет комплексную реакцию насекомого, обусловленную воздействиями внешней среды и физиологическими особенностями организма. Наиболее просто нервная деятельность проявляется в таксисах. Это простейшая положительная или отрицательная двигательная реакция (рефлекс) на то или иной внешнее раздражение. Особенно развиты у насекомых термотаксис, фототаксис, гидротаксис, хемо- и трофотаксис. Соответственно в этих случаях насекомые реагируют на тепло, свет, влагу, химические раздражители и пищу. Более сложным видом нервной деятельности являются инстинкты. Они представляют сложную цепь рефлексов, причем конец одного из звеньев цепи служит толчком для начала последующего звена. Так созревание яиц вызывает у самки появление заботы о потомстве. Инстинкты врожденные. Особенно сложны инстинкты у пчел, муравьев и термитов, умеющих строитель очень сложные сооружения и ухаживать за потомством, регулируя его состав. У насекомых может в отдельных случаях наблюдаться и высшая нервная деятельность, проявляющаяся в выработке условных рефлексов. Одним из примеров служит быстрое установление у пчелы связи запаха цветка с его медоносностью.

Органы чувств. У насекомых развиты осязание, обоняние, вкус, слухи зрение. Отдельные виды могут различать колебания температуры и влажности воздуха, изменение давления воздуха и водной среды, магнитное поле Земли и воздействие электростатического поля. Органы осязания представлены в виде чувствительных волосков, расположенных на различных участках тела, на усиках и ротовых конечностях. Раздражение волоска передается осязательной нервной клетке, где возникает возбуждение, передаваемое по ее отросткам в нервный центр. Органы обоняния сосредоточены на усиках в виде пластинок или конусов, погруженных в углубления кутикулы и соединенных с нервными клетками. У самцов обонятельных элементов - сенсилл - больше, чем у самок. Чувствительность насекомых к некоторым запахам много выше, чем у человека. Органы вкуса расположены на ротовых частях. У бабочек, пчел и мук вкусовые сенсиллы обнаружены на лапках передних ног. Насекомые в той или иной мере могут различать сладкое, соленое, горькое и кислое. Органы слуха хорошо развиты лишь у тех насекомых, которые могут издавать звук (саранчовые, кузнечики, сверчки, певчие цикады, некоторые клопы). Они представлены в виде тимпанальных органов, т. е. утонченных подобно барабанной перепонке участков кутикулы со скоплением чувствительных элементов. Парные тимпанальные органы у саранчовых и цикад расположены на I сегменте брюшка, у кузнечиков и сверчков - на голенях передних ног. Различать звуки могут и многие другие насекомые, не имеющие тимпанальных органов. Органы зрения обычно развиты хорошо. Лишь у насекомых, обитающих под землей или в пещерах, глаза отсутствуют или недоразвиты. Зрение представлено сложными и простыми глазами. Сложные (фасеточные) глаза (1 пара) расположены по бокам головы. Они состоят из множества зрительных элементов – омматидиев (фасеток). Омматидий состоит из прозрачного хрусталика (роговицы), в виде двояковыпуклой линзы и лежащего под ней прозрачного хрустального конуса. Вместе они составляют единую оптическую систему. Под конусом расположена сетчатка, воспринимающая световые лучи. Насекомые могут различать цвета. Простые глаза (глазки) располагаются на голове насекомого треугольником: 1 срединный - на лбу, 2 других - симметрична по сторонами выше на темени. Развиты они не у всех насекомых. Часто срединный глазок исчезает, реже отсутствуют парные глазки при сохранении среднего. Многие чешуекрылые и двукрылые совсем лишены глазков. Простой глаз на 1 оптическую часть имеет серию чувствительных элементов и иннервируется из срединной части переднего отдела мозга. Функции простых глаз недостаточно ясны. Предполагают, что они оказывают регулирующее воздействие на сложные глаза, обеспечивая большую устойчивость зрения в условиях колебания интенсивности освещения, усиливая реакцию сложных глаз. при низкой освещенности и тормозя ее при высокой интенсивности освещения. Рефлекторная дуга. Начинает с рецептора. Рецептор трансформирует энергию раздражительного стимула в нервные импульсы. Рецепторы делятся на 4 группы: механорецепторы – к механическим раздражениям, терморецепторы – к температурным раздражениям, хеморецепторы – к химическим веществам, фоторецепторы – на световую энергию.

Развитие . Развитие насекомых делится на два периода: зародышевое, или эмбриональное, и вне яйцевое, или постэмбриональное. Эмбриональное развитие. Яйцо представляет собой одну крупную клетку, включающую питательный желток, необходимый для роста и развития зародыша. Снаружи яйцо покрыто оболочкой (хорион), играющий роль скорлупы. На яйце имеется одно или несколько отверстий (микропиле), через которые проникают сперматозоиды при оплодотворении. Развитие зародыша в яйце продолжается от нескольких дней до месяца и более. Оно заключается в ряде сложных преобразований и заканчивается вылуплением личинки, прогрызающей оболочку яйца. Постэмбриональное развитие. Начинается после вылупления из яйца личинки и продолжается от нескольких дней до нескольких лет. Рост личинки сопровождается линьками, которые стимулируются деятельностью желез внутренней секреции. Линьками разделены возрасты личинок. Число возрастов различно. У многих личинок жуков всего три, у гусениц бабочек чаще всего пять. В процессе постэмбрионального развития насекомые не только растут, но и претерпевают ряд изменений. Совокупность этих изменений называется превращением, или метаморфозом . Основной момент метаморфоза состоит в приобретении крыльев. В зависимости от этого различают два основных типа метаморфоза: неполный (насекомые с неполным превращением – прямокрылые, клопы, цикады и др.) и полный (насекомые с полным превращением – жуки, бабочки, перепончатокрылые, мухи). Насекомые с неполным превращением характеризуются наличием трех фаз развития: яйца, личинки и взрослого насекомого (имаго). Выходящая из яйца личинка близка по внешнему виду и биологически к взрослому насекомому: туловище расчленено на грудь и брюшко, которые несут соответствующие придатки. Крылья появляются в виде наружной складки кожи на краю грудного сегмента. Она увеличивается при каждой линьке и постепенно достигает окончательной величины и формы. Пищевой режим у личинки такой же, как у взрослого насекомого. Насекомые с полным превращением имеют четыре фазы развития: яйцо, личинку, куколку и взрослое насекомое (имаго). Туловище личинки состоит из серии одинаковых сегментов. Брюшко и грудь личинки не обособлены. Личинка резко отличается от взрослого насекомого внешним видом. Личинка питается чаще всего совершенно по-другому и ведет образ жизни иной, нежели взрослое насекомое. После последней линьки она превращается в куколку. Перед превращением в куколку личинка часто покрывает себя коконом. При полном превращении происходит сложная перестройка организма, начинающаяся у личинки перед окукливанием и заканчивающаяся у куколки. На протяжении этой перестройки временные органы личинки заменяются органами, характерными для взрослого насекомого. Перестройка слагается из двух процессов: гистолиза и гистогенеза. Гистолиз состоит в разрушении тех органов, которые функционировали у личинки и отсутствуют у взрослого насекомого. Гистогенез представляет собой образование различных тканей и клеточного материала – продуктов гистолиза. У насекомых встречается ряд видоизменений неполного и полного метаморфоза. Например, при полном превращении наблюдается иногда несколько форм личинок, последовательно сменяющих друг друга в процессе роста и развития. Личинки нарывников сначала очень подвижны. Они проникают в кубышки саранчовых, уничтожает их яйца, а затем сменяет способ питания и происходит ряд последующих превращений. Такой тип развития называется гиперметаморфозом.

Диапауза. Самым глубоким состоянием физиологического торможения обмена веществ является диапауза . Представляет собой специальное приспособление в жизненном цикле насекомых. В умеренном климате диапауза обеспечивает синхронизацию жизненного цикла насекомых с сезонной сменой внешних условий. Различают диапаузу эмбриональную (на фазе яйца), личиночную (на фазе личинки), куколочную (на фазе куколки) и имагинальную (на фазе имаго). Листоеды имеют имагинальную диапаузу, совки и пяденицы - куколочную, листовертки - эмбриональную. Диапауза зависит от экологии вида. Основной чертой диапаузы служит особая физиологическая подготовленность организма, позволяющая длительно выдерживать условия, летальные для недиапаузирующих фаз насекомых. Диапауза характеризуется приостановкой роста и развития, падением интенсивности дыхания и потребления кислорода, глубокими изменениями в системе окислительных ферментов, уменьшением общего количества воды в теле, наличием в тканях обильных отложений резервных питательных веществ, отсутствием или снижением подвижности. При диапаузе насекомые могут долгое время оставаться без пищи. Жизнедеятельность организма во время диапаузы обеспечивается за счет жировых отложений: особых жиро-белковых гранул и гликогена. Устойчивость к сухости особенно характерна при диапаузе летнего типа, но иногда бывает и при зимней диапаузе, определяя исход зимовки. Различают диапаузу обязательную , или облигатную , и необязательную , или факультативную . Обязательная диапауза обеспечивает прохождение в течение года только одной генерации. Она свойственна насекомым с годичным циклом развития, обычным обитателям лесов умеренного пояса. Фотопериодизм как регулятор сезонной цикличности насекомых имеет очень большое значение для понимания диапаузы и других сезонно-циклических приспособлений насекомых, однако он не полностью объясняет физиологический механизм диапаузы. Регуляция диапаузы связана также с работой гормонов, деятельность которых направляется внешними стимулами. При диапаузе происходят скрытые процессы физиологической перестройки, в конечном итоге приводящие к восстановлению способности к активному развитию. Этот процесс получил название реактивации . Одним из широко распространенных механизмов реактивации является воздействие пониженных температур. Охлаждение, по-видимому, стимулирует деятельность нейросекреторных клеток головного мозга, и они начинают выделять активационный гормон . Однако это не единственный путь, ведущий к реактивации. Механизм ее разнообразен и определяется теми условиями среды, в которых существуют виды насекомых.

Жизненный цикл. Период развития насекомого от яйца до половозрелого состояния называется жизненным циклом, или генерацией (поколение). Разные виды насекомых развиваются с различной быстротой. У одних в течение года бывает одно поколение, у других два и больше. Так, у тлей в году бывает до 15 поколений, а майский хрущ – четырехлетний цикл развития. Продолжительность развития насекомых в любой фазе зависит от климата и погодных условий местности, в которой они обитают. Поэтому и сроки появления отдельных фаз развития насекомых будут различны в разных местах ареала. Пример, лёт непарного шелкопряда под Москвой – в середине июля, а в Молдавии – в конце июня. В годы с ранней весной майский жук появляется во второй половине апреля, а в годы с поздней весной – в мае. Фенологические наблюдения – многолетние наблюдения за насекомыми, которые позволяют установить средние многолетние даты их появления и связать их с наступлением ряда других природных явлений. Можно пользоваться совпадением отдельных фаз развития с хорошо заметными фенологическими явлениями, которые используются как феносигналы. Пример феносигналов: вскрытие рек, таяние снега и др. Так, лет майского жука совпадает с распусканием листьев березы, а кладка яиц короедом-типографом – с цветением одуванчиков.



Природоведение

1 класс

Урок 37

Насекомые. Строение тела насекомого

Учитель

начальных классов

Котова А.Н.

Цель .

Формирование представлений об отличительных особенностях строения насекомых.

Научиться сравнивать тела различных насекомых;

Узнавать насекомых на рисунке, приводить примеры.

Понимать учебную задачу урока и стремиться ее выполнять;

Работать в паре, используя представленную информацию для получения новых знаний;

Осознанно и произвольно высказываться в устной форме о различных насекомых;

Осуществлять поиск существенной информации (из рассказа учителя, из жизненного опыта);

Проявлять активность во взаимодействии для решения коммуникативных и познавательных задач;

Формировать целостный, социально ориентированный взгляд на мир; уважительно относится к другому мнению; мотивы учебной деятельности и личностного смысла учения

Ход урока

І. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ

II . МОТИВАЦИЯ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Посмотрите кто к нам прилетел. (Пчела Майя). Посмотрите на свои эмблемки. (Насекомые) Как вы думаете, о ком мы сегодня узнаем что-то новенькое?

Правильно, о насекомых.

III . СООБЩЕНИЕ ТЕМЫ И ЦЕЛИ УРОКА

Сегодня мы поговорим о насекомых, узнаем, по каким признакам их объединили в одну группу. А поможет нам в этом маленькая пчелка Майя, которая сама такая же маленькая как и вы и такая же любознательная как наши первоклассники.

IV . АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ

    Посмотрите на слайд 1.

    Как можно назвать этих животных одним словом?

    Назовите насекомых.

    Каких еще насекомых вы знаете?

    Что вы хотели бы о них узнать?

V . ВОСПРИЯТИЕ И ОСОЗНАНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Рассказ учителя с элементами беседы.

Существует более миллиона видов насекомых.

    Миллион - это много или мало?

    Это очень большое количество. Насекомые живут повсюду: в ле сах, на лугах; в водоемах, в почве, на теле животных. Нет их разве что в морских глубинах.

2. Отгадывание загадок.

    Пчелка Майя тоже как и вы маленькая и только сейчас познает мир. Она предлагает вам свой интересный рассказ про насекомых, с которыми познакомилась сама. Просит вас помочь ей учиться в её сказочной школе. Что бы попасть в ее сказочную страну, нужно отгадать загадки. (слайд 2-8)

3. Строение тела насекомых.

    Вот мы и попали в мир пчелки Майи. В этом мире очень много жителей и нам нужно научиться отличать среди них насекомых. А сможем мы этому научиться определив основные особенности насекомых.

    Вспомните насекомых, которых вы видели. Какие части тела на секомых вы можете назвать? (слайд 9)

    Майя посмотрела на себя и решила, что у неё есть голова, грудь, брюшко, 6 лапок. (слайд 10)

    Слово «насекомое» произошло от слова «насечка», т.е. оно указывает на то, что насекомое разделено насечкой на части: голова, грудь, брюшко. У других животных мы тоже можем выделить эти части тела, но только у насекомых 6 ног. (слайд 11)

Итак, у большинства насекомых 6 ног, пара усиков, 1-2 пары крыльев, тело состоящее из 3 частей. (слайд 12-13)

4. Игра «Кто лишний?»

Майя получила в лесной школе домашнее задание: определить кто лишний на этом рисунке и почему. (слайд 14-15)

Можем мы сказать о пауке что он насекомое?

Нет. Паук принадлежит к классу паукообразных. В отличии от насекомых у него 8 ножек. Тело его состоит из двух частей, зато глаз целых 8

Дети, Майя благодарит вас за помощь.

5. Дидактическая игра «Распредели на группы»

Прилетела Майя утром на урок в школу. Ответила все как мы её научили. Учитель похвалил Майю и решил проверить действительно ли Майя всё поняла. Дал ей задание распределить животных на группы. Прочитайте, подумайте, распределите. (дети отвечают цепочкой). (слайд 16)

6. Работа в парах.

Второе задание для проверки учитель дал Майе и её другу Вилли. Поможем им?

Распределите правильно названия частей тела вашего насекомого. Дополните какой надписи нет. Спасибо за помощь.

Физкультминутка (Детские песни. Муравей.wmv – YouTube)

7. Беседа. Где живут насекомые?

Когда в школе закончились занятия, Майя решила прогуляться. (слайд 17)

Полетела она по лесу и увидела там насекомых: кузнечика, муравья, бабочку, …… (слайд 18)

Потом она заглянула на луг и увидела там божью коровку, саранчу, осу, …… (слайд 19)

Подлетела Майя к ручейку и увидела, что и здесь живут насекомые: жук плавунец, водомерка, стрекоза, комар, … (слайд 20)

Решила Майя проверить, а живут ли насекомые возле людей?

Оказывается в саду и на огороде есть полезные для людей насекомые (пчела, муравей, бабочка,..) и вредные насекомые (гусеница, колорадский жук, медведка, личинки майского жука,…) . (слайд 21)

Очень страшно было Майе, но любопытство взяло верх и залетела Майя в дом человека.

Почему ей было страшно?

Посмотрите каких насекомых она там встретила. (слайд 22)

Быстро Майя вылетела из дома, пока её ни кто не заметил. Во дворе она познакомилась с домашними животными и узнала что на их теле тоже живут насекомые, которые сильно им докучают.(клоп, вша, блоха, комар)

8. Работа в группах.

Майя решила проверить, знает ли Вилли: где живут насекомые. Поможем Вилли выполнить задание.

Каждая группа получает карточки с изображение различных насекомых.

Задание:

    распределить их на группы по месту обитания.

    в лесу,

    возле водоемов,

    на лугу,

    в квартире.

Идет беседа о вредных и полезных насекомых.

9. Рассуждение.

Долго летала Майя. Проголодалась. В её любознательной маленькой головке возник вопрос: чем питаются насекомые? (слайд 23)

Физкультминутка (Песенка бабочек – YouTube)

10. Работа с пословицами в группах.

Кто среди насекомых самый трудолюбивый? (пчела и муравей)

Правильно. Более подробно про муравья и пчелу мы с вами поговорим на следующем уроке. А сейчас, пожалуйста, в группах сложите правильно пословицы и объясните их значение. (слайд 24)

11. Игра «Расшифруй»

«Какие насекомые здесь спрятались?»

Майя очень любит разгадывать разные загадки, ребусы, кроссворды. А вы?

Тогда определите, какие насекомые здесь спрятались. (слайд 25-26)

12. Раскрашивание бабочек и создание веночка из них для глобуса.

Майя залюбовалась бабочками, которые были разноцветные, пестрые, перелетали с цветка на цветок и украшали нашу планету.

Майя подумала, что есть много разных насекомых: хороших и плохих. Но, наверное, все они зачем-то нужны.

Как вы считаете, дети, все ли на свете нужны? Ответ на этот вопрос может дать мультфильм по щенка Тимку, Кошку и их друга Бяшку. (8.54 – клип)

Насекомые делают нашу планету прекрасной. Давайте украсим её маленькую часть нашу родину, Украину

V І. Итог урока

Дети пчелка Майя очень благодарна вам за помощь и дарит вам маленькие подарки.

(звучит песня - Евгений Вальц. Песня из мультфильма _Пчелка Майя_ - YouTube)

(Insecta) ,
самый крупный класс животных, объединяющий больше видов, чем все прочие группы вместе взятые. Относится к членистоногим беспозвоночным. Как и у всех этих животных, у насекомых сегментированное тело с членистыми придатками, покрытое более или менее твердым наружным скелетом, в состав которого входит сложный полисахарид хитин. Другие важнейшие классы членистоногих - Crustacea (ракообразные, т.е. раки, крабы, креветки, лангусты, дафнии и т.п.), Arachnida, или Arachnoidea (паукообразные, т.е. пауки, сенокосцы, скорпионы, клещи и др.), Chilopoda (губоногие многоножки) и Diplopoda (двупарноногие многоножки). Характерные признаки насекомых - сравнительно мелкие размеры, три пары ног (отсюда их второе название - Hexapoda, т.е. шестиногие) и две пары крыльев (у ряда форм одна или обе отсутствуют). Вероятно, видов насекомых несколько миллионов, хотя описано пока примерно 900 000, причем некоторые - по единственному экземпляру. С другой стороны, численность отдельных видов достигает многих миллиардов особей, и они могут приносить огромный вред растительности и сильно досаждать животным, включая человека. Ряд форм, например среди бабочек, стрекоз и жуков, относится к красивейшим творениям природы. Насекомые питаются почти всеми живыми существами и продуктами их жизнедеятельности и сами служат основным кормом многих животных и даже некоторых растений. Исключительно насекомыми питаются некоторые рыбы и птицы. Т.н. насекомоядные, или плотоядные растения, например росянки и венерина мухоловка, обладают специальными структурами, позволяющими ловить и переваривать насекомых. Однако для регулирования их численности гораздо важнее то, что многие их виды паразитируют на других или на разных стадиях жизненного цикла выступают в роли хищников, истребляющих других насекомых. Хотя немало насекомых принято считать вредителями, подавляющее большинство их приносит человеку пользу, например опыляя растения и способствуя образованию плодов и семян. Насекомые адаптировались почти ко всем средам обитания. Наиболее обильны они в тропиках и областях с теплым умеренным климатом, однако некоторые виды постоянно обитают даже в Антарктике. Большинство видов наземные, но известны и формы, плавающие на поверхности океана или ведущие земноводный образ жизни на его берегах. Насекомые встречаются в реках и озерах, в самых сухих пустынях и глубоких пещерах. Некоторые виды регулярно совершают длинные перелеты, тогда как у других особи проводят почти всю или всю жизнь внутри маленькой норки, одного плода или даже семечка.
ВНЕШНЕЕ СТРОЕНИЕ
Тело насекомого состоит из трех четко различимых отделов - головы, груди и брюшка.





Антенны, усики, или сяжки, - это парные структуры, которые могут включать в себя от двух до более 60 члеников. По форме они весьма разнообразны. В большинстве отрядов насекомых антенны длинные, т.е. состоят из четырех и более члеников, однако у равнокрылых и мух их всего три. В последнем случае на третьем членике может быть щетинковидный вырост, состоящий из нескольких слившихся сегментов. Антенны не просто осязательные "щупики": они несут сенсорные волоски и ямки, способные в зависимости от вида воспринимать запах, звук, земное притяжение, влажность и температуру. Строение антенн весьма разнообразно. У дневных бабочек они бывают булавовидными (с расширенными последними члениками) или булавовидно-крючковатыми (в семействе толстоголовок); у ночных бабочек - сужающимися к концу (щетинковидными) и покрытыми волосками и чешуйками, перистыми с двумя супротивными рядами длинных боковых отростков, пильчатыми или двусторонне-пильчатыми с короткими боковыми выростами; у пчел и ос - нитевидными (с одинаковой по всей длине толщиной), пильчатыми, двусторонне-пильчатыми или с одним-двумя длинными выростами на каждом членике; у жуков (в этой группе их форма особенно важна для классификации) - нитевидными, булавовидными или пластинчатыми, когда последние сегменты представляют собой длинные соединенные основаниями пластинки, которые могут раскрываться веером; у некоторых форм антенны ветвистые с длинными, расходящимися лучами отростками.



Ротовой аппарат бывает двух основных типов - примитивный грызущий, например у кузнечиков, и производный от него сосущий, например у бабочек. Эти типы разделяют на более специализированные варианты, в частности колюще-сосущий у слепней и комаров, лижущий у комнатной мухи или лижуще-грызущий у пчел и ос. Ротовой аппарат состоит из верхней губы, пары верхних челюстей, называемых жвалами, или мандибулами, пары нижних челюстей, нижней губы и языковидного подглоточника (гипофаринкса), расположенного между прочими придатками. Поскольку рот большинства насекомых направлен вниз, "верхние" и "нижние" части можно считать соответственно передними и задними. На нижних челюстях и нижней губе примитивных насекомых находятся сенсорные щупики (пальпы), помогающие направлять в рот пищу. У эволюционно продвинутых форм они могут быть сильно редуцированы или вообще отсутствовать. Хоботок, приспособленный для всасывания или слизывания жидкой пищи и впрыскивания в чужие ткани слюны, образован различными ротовыми придатками в зависимости от группы насекомых. У двукрылых, например, он бывает двух типов - колющий и лижущий. В первом, свойственном, скажем, комарам, в колющие стилеты превращены все перечисленные выше части, кроме нижней губы, которая образует вокруг них футляр. У комнатной мухи, напротив, основная масса хоботка - производное нижней губы, оканчивающейся широким диском из мягких сосательных лопастей, или лабелл. Многочисленные борозды на нижней стороне каждой лабеллы, как губка, впитывают жидкую пищу. У клопов хоботок членистый, а у бабочек представляет собою мягкую трубку, которая в покое свернута плоской спиралью в ротовой полости, причем у некоторых бражников ее длина в несколько раз больше, чем у всего остального тела.








Грудь , или средний отдел тела насекомого, служит местом прикрепления локомоторных органов и состоит из трех сегментов - передне-, средне- и заднегруди. Каждый из них несет пару ног. Ноги насекомых членистые, из пяти главных частей. Начиная от туловища, это тазик (базальный членик), вертлуг, бедро, голень и лапка. Вертлуг обычно короткий. Исходно он был свободным и, образуя два сустава, повышал подвижность конечности, но у современных насекомых, как правило, срастается с бедром. Лапка образована тремя-пятью члениками, но их число у некоторых насекомых редуцировано до двух и даже одного. Эта часть функционально соответствует стопе, почти всегда оканчивается одним-двумя коготками и обычно несет другие придатки, например плоскую подушечку (пульвиллу). У некоторых насекомых на лапках находятся высокочувствительные хеморецепторы, а также сенсорные органы, способные воспринимать колебания поверхности, предупреждая тем самым о приближающейся опасности. Примитивный тип ног насекомых - ходильный с почти цилиндрическими члениками, однако в процессе эволюции конечности часто модифицировались для выполнения новых функций. Так, у блох и кузнечиков задние ноги сильно удлинены и приспособлены для высоких прыжков; у хищных насекомых передние ноги иногда превращены в хватательные приспособления, а у роющих форм, например жуков-скарабеев и медведок, они расширены в зазубренные скребки. У некоторых живущих под корой видов (клопов-подкорников) ноги широко отстоят одна от другой и отходят от туловища не вниз, а в стороны, что позволяет насекомому передвигаться в очень тесных пространствах. Иногда ноги служат для обмана хищников; например, у ряда клопов они увеличены и покрыты шипами: это может как отпугивать врага, так и служить маскировкой, делая трудноразличимыми общие очертания животного. У многих мух передние ноги ярко окрашены и, вытянутые вперед, напоминают сверху антенны пчел и ос. У мух широко распространена и сложная орнаментация лапок: обычно она служит вторичным половым признаком, используемым для привлечения самки (ухаживания). Крыльев у насекомых обычно две пары - на средне- и заднегруди. Они отходят в верхней части боковой стенки этих отделов и представляют собой ее выпячивания. Крылья пронизаны жилками (их число и расположение - систематические признаки), по которым течет гемолимфа ("кровь"). Она питает крылья, доставляя в них питательные вещества, а кроме того, ее напор позволяют расправить эти структуры, когда они завершают свое формирование у взрослого насекомого. Жилки играют также роль жесткого каркаса. Крылья бывают голыми (прозрачными) или покрытыми волосками и их производными. Эти волоски часто микроскопические, но у бабочек (отряд Lepidoptera) они превращены в крупные чешуйки различного типа, которые либо содержат пигмент, либо благодаря особым образом исчерченной поверхности так отражают свет, что насекомое переливается всеми цветами радуги (например у рода Morpho). Чешуйки присутствуют также на туловище и крыльях других насекомых, в частности жуков и комаров. Крылья бывают различным образом модифицированы. Обычно передние крупнее задних и служат как для полета, так и для защиты нижних, однако у жуков (отряд Coleoptera) они превращены в жесткие надкрылья, выполняющие в основном защитную функцию, а у жуков-плавунцов образуют на спине воздушную камеру, позволяющую этим насекомым подолгу находиться под водой. У двукрылых задние крылья превращены в короткие булавовидные выросты - т.н. жужжальца, служащие органами равновесия и работающие по принципу гироскопа, хотя совершают они в полете не вращательные, а колебательные движения. При удалении хотя бы одного жужжальца насекомое теряет способность летать. В 1945 и 1946 Керран и Лестер провели фотосъемку летящей мухи ильницы-пчеловидки с частотой 3000 кадров в секунду, продемонстрировав, что крылья и жужжальца всегда движутся в противофазе. У четырехкрылых насекомых передние и задние крылья обычно с помощью определенных приспособлений соединяются в полете друг с другом, поэтому работают как единая машущая поверхность. У некоторых насекомых крылья служат звукоиздающими органами. Звук возникает при трении их друг о друга или задних бедер по особым участкам передних крыльев. Во многих группах насекомых наряду с крылатыми видами имеются формы, у которых крылья редуцированы и нефункциональны или вообще отсутствуют в связи с тем, что в ходе эволюции необходимость в них отпала. У некоторых двукрылых и бабочек бескрылы или неспособны к полету только самки. У муравьев и термитов крылья развиваются только у половых особей, которые сбрасывают их после короткого брачного полета. Муха Criddleria после расселительного лета обрывает свои крылья, оставляя от них только основание и жесткую переднюю жилку. На крыльях многих видов дневных бабочек (обычно только у самцов) присутствуют специализированные сенсорные или пахучие участки. У некоторых мух со сложным ритуалом ухаживания крылья могут менять окраску и даже форму: самец их волнообразно изгибает или вибрирует ими перед самкой, обычно устроившись на ярком солнце, где хорошо заметны их отличительные признаки. У большинства мух из семейств Tephritidae, Otitidae и Sepsidae волнообразные изгибания крыльев считаются также защитным приспособлением, поскольку свойственны не только самцам.





Брюшко состоит из десяти или одиннадцати сегментов. У взрослых насекомых их видимое число может не превышать трех, поскольку некоторые сливаются друг с другом, а другие превращаются в совокупительный аппарат, однако чаще всего пять-восемь сегментов хорошо заметны. Они разделены на верхнюю и нижнюю части, соединенные тонкой мембраной, которая находится также между отдельными сегментами: это позволяет брюшку растягиваться, когда в нем созревают яйца или кишечник переполняется пищей. У большинства насекомых брюшко цилиндрическое или выпуклое сверху и почти плоское снизу, а к концу сужается, однако форма его может быть весьма разнообразной: плоской, почти округлой в очертаниях, треугольной в поперечном сечении, булавовидной и т.п. У муравьев оно соединено с грудью тонким стебельком из одного-двух члеников, а у пчел и ос отделено от нее узкой перетяжкой. У многих примитивных насекомых на конце брюшка находится пара похожих на хвосты членистых придатков (церки), иногда с третьим "хвостом" между ними.
ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ
Внутреннее строение насекомых относительно простое, но, хотя общие функции различных органов более или менее известны, многие детали их работы еще требуют уточнения.




Неполный метаморфоз. При неполном, или постепенном, метаморфозе жизненный цикл обычно включает три стадии - яйцо, личинка (нимфа) и имаго. Похожа нимфа на имаго или нет, но взрослое насекомое появляется на свет непосредственно после очередной линьки этой активной возрастной стадии. Личинка может отличаться от имаго только недоразвитием крыльев и половых органов - ротовые органы, рацион и среда обитания у них практически одинаковы. Такое развитие называется паврометаболией. Оно свойственно, например, прямокрылым и клопам. С другой стороны, взрослые стрекозы и поденки - сухопутные летающие животные, а их нимфы (они называются наядами) живут в воде и снабжены особыми личиночными органами, сильно отличающими их от имаго. Такое развитие называется гемиметаболией.



Полный метаморфоз. В этом случае, называемом голометаболией, в жизненном цикле четыре стадии - яйцо (практически отсутствующее при яйцеживорождении), личинка, куколка и имаго. Личинка активно питается. Куколка внешне пассивна, но на этой стадии происходит радикальное преобразование личиночных структур в имагинальные. Взрослое насекомое никогда не похоже на личинку; куколка также почти всегда мало чем ее напоминает (самое близкое их сходство наблюдается у ряда мух). Во многих случаях запасов, накопленных личинкой, хватает имаго на весь остаток жизни. У высших мух окукливание происходит внутри личиночной оболочки, и образующаяся структура известна как пупарий. Иногда куколка окружена особым защитным чехлом - коконом; она может находиться под землей или внутри кормового растения в специально устраиваемой куколочной камере. Большинство куколок неактивно, но многие из них перед самым выходом имаго с помощью движущихся при сокращениях тела шипов проделывают из куколочной камеры выход и иногда даже частично из нее высовываются. Обычно коконы очень прочны, однако у одного из концов в их стенке находится "слабое" кольцо. Вышедшее из куколки насекомое выделяет растворяющую это кольцо жидкость и открывает образующуюся в результате круглую дверцу. У молодых высших мух есть специальный заполненный жидкостью пузыревидный орган, расположенный над антеннами. Он используется для выталкивания наружу "дверцы" пупария, а также помогает животному прорыть выход на поверхность почвы.

Вопрос 1. Каковы особенности внешнего строения насекомых?
Это самый разнообразный класс членистоногих. Число видов превышает 1 млн, и тем не менее можно выделить некоторые общие для всех насекомых особенности внешнего строения: тело состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка; покрыто хитиновым покровом; на голове одна пара усиков; все сегменты головы слиты; грудь всегда состоит из трех сегментов: передне-, средне- и заднегруди; три пары ходильных ног (прикрепляются соответственно к каждому сегменту груди); пара сложных (фасеточных) глаз располагается по бокам головы; у большинства насекомых имеются крылья, одна или две пары (на втором и третьем сегментах грудного отдела); брюшко сегментировано; количество сегментов варьируется у разных видов.

Вопрос 2. Из скольких отделов состоит тело насекомых?
Тело состоит из трех отделов: головы (образована несколькими слившимися сегментами); груди, состоящей из трех сегментов; брюшка, состоящего из не-скольких сегментов (5-11), разделенных насечками.

Вопрос 3. Как устроены конечности насекомых?
На голове имеется одна пара усиков (органы обоняния и осязания) и ротовой аппарат. Последний образован видоизмененными конечностями (три пары). Ротовой аппарат может быть нескольких типов - грызущий, колюще-сосущий, лижущий, сосущий. На каждом сегменте груди имеются парные ноги: прыгательные (кузнечик), копательные (жук-навозник), плавательные (жук-плывунец), бегательные (жуки). На втором и третьем сегменте могут быть крылья (видоизмененные складки покровов). На конце брюшка у некоторых представителей наблюдаются видоизмененные конечности: жало, яйцеклады.

Вопрос 5. Как устроена нервная система насекомых?
Нервная система насекомых построена по типу брюшной нервной цепочки и достигает очень высокого уровня развития и специализации. Центральная нервная система включает надглоточный нервный узел - головной мозг, подглоточный узел и брюшную нервную цепочку из парных нервных узлов - ганглиев. Головной мозг состоит из трех участков: переднего, среднего и заднего. Имеется серое вещество, состоящее из тел нервных клеток (нейронов), что является основой сложных форм поведения у насекомых.

Вопрос 6. Опишите строение глаз насекомых.
Глаза могут быть как сложными, так и простыми.
Неподвижные сложные глаза, состоящие из фасеток, воспринимают форму предметов. Количество фасеток определяется биологическими особенностями насекомых. Глаза могут воспринимать мелькания с частотой 250-300 Гц (мельканий в секунду!). Также глаза насекомых могут различать цвета (бабочки, пчелы) и воспринимать поляризацию света.
Простые глаза способны лишь отличить свет от темноты.

Вопрос 7. Как питаются насекомые?
Среди насекомых имеются всеядные, например тараканы, которые питаются различными растительными и животными продуктами. Множество насекомых использует в качестве пищи разные части растений, от корня до плода включительно. Не менее многочисленны насекомые-хищники, поедающие других насекомых, червей, моллюсков и др. Существуют виды, питающиеся падалью, разного рода отбросами и продуктами гниения. Встречаются также и насекомые, которые специализируются на крайне малопитательной пище - перья, рога, воск и др.

Вопрос 8. Что такое гемолимфа? В чем заключается ее функция?
Гемолимфа - бесцветная или желтоватая жидкость, циркулирующая в сосудах и полостях насекомых, основной функцией которой является снабжение тканей и органов питательными веществами.

Вопрос 9. Как дышат насекомые?
Органами дыхания у насекомых является сложная система трахей. Трахеи образуют сеть, оплетающую все органы. Наружу трахеи открываются дыхальца-ми, расположенными по бокам груди и брюшка. Движение воздуха в трахеях обеспечивается ритмичными движениями брюшка.

Вопрос 10. Что такое мальпигиевы сосуды?
Мальпигиевы сосуды - тонкие трубочки, расположенные в полости тела, открывающиеся в кишечник на границе средней и задней кишки. Продукты обмена поступают из гемолимфы в просвет мальпигиевых сосудов в виде суспензии (взвешенных в воде кристалликов) и выделяются в кишечник. Вода из этой суспензии всасывается стенками мальпигиевых сосудов и задней кишки и возвращается в гемолимфу, а почти сухие продукты обмена вместе с непереваренными остатками пищи выводятся наружу через анальное отверстие.

Вопрос 11. Каковы особенности строения половой системы насекомых?
Насекомые раздельнополы. Половые железы у них парные. У самцов в брюшке расположены семенники, от которых отходят семяпроводы, впадающие в семяизвергательный канал. Яичники самок открываются в яйцеводы, которые ниже соединяются в единое влагалище. Оплодотворение внутреннее.