2 биология насекомых - биология насекомых

Стадии полного превращения насекомых

Различные метаморфозы характерны для всех видов насекомых. Полное превращение предполагает абсолютное изменение внешнего вида насекомого. В период смены фаз полного превращения, все насекомые переживает несколько этапов линьки. Такие смены присущи жукам, чешуекрылым, мухам. Обычное полное превращение выглядит следующим образом: линяя, насекомые сбрасывают старую кутикулу и начинают увеличиваться в размерах. Такие периоды имеют разные временные промежутки. Например, личинки бабочек проходят 5-6 линек, которые обозначают их возраст.

Основные стадии превращения:

Яйцо. Эта фаза характеризуется пребыванием зародыша внутри твердой оболочки яйца. На этой стадии он восполняет запасы питательных веществ и готовится перейти в следующую стадию. Завершением этого периода является выход личинки из своего яйца.
Личинка. В отличие от зародыша, личинка начинает двигаться и обретает возможность питаться самостоятельно. Как правило, внешний вид личинки очень отличается от остальных этапов. Это связано с недоразвитостью её многих органов. Основная задача этой стадии сводится к питанию с целью увеличить свои размеры. Некоторым насекомым присущ каннибализм среди молодых особей. После стадии яйца, личинки могут питаться друг другом при отсутствии других организмов;
Куколка. В этой стадии насекомые не двигаются и находятся в оболочке куколки. Организм насекомых переживает серьезные перемены в анатомии строения тела, а по завершению насекомые становятся взрослыми особями. Если попробовать вскрыть личинку на первой стадии куколки, то в ней сложно будет заметить какое-то развитие. Куколка будет состоять из густой белой жидкости, а из органов можно будет увидеть только сосудистую и нервную системы. Эта жидкость служит для построения полноценного организма.
Имаго. Полностью сформированный организм насекомого. Имеет все необходимые органы присущие конкретному виду.

Профилактические меры

Комплекс агротехнических мер позволит защитить участок от нашествия х хрущей:

Своевременная перекопка почвы весной поможет своевременно обнаружить бороздняков – это самый действенный способ профилактики.
Мульчирование участка не даст самкам закопаться в землю и отложить яйца. В качестве мульчи можно использовать:
- древесную сухую кору;
опилки;
скорлупу яиц;
солому.
Качественная прополка, уничтожающая сорные травы, защитит от скопления не только личинок хруща, но и других вредоносных насекомых.
Задерение – один из самых эффективных способов оградить участок от личинок. Бобовые растения накапливают азот в клубеньках, расположенных на корнях. Высадка бобовых, таких как:
- клевер белый (ползучий);
люпин;
донник;
бобы;
фасоль;
горох

Клевер ползучий

позволит насытить почву азотом, который не выносят бороздняки.

Жуки

Жесткокрылые представляют собой самый многочисленный отряд. В целом их насчитывается около 300 тысяч видов. Представителей отряда можно встретить на всех участках суши и в пресных водоемых. Все они имеют жесткие надкрылья, часто окрашенные в различные цвета. Вспомните, как заметен на фоне зеленых листьев колорадский жук. Такая окраска называется предостерегающей.

Питаются жуки листьями или более мелкими животными. Так, божьи коровки поедают тлю, а красотелы — гусениц бабочек. Развитие насекомых с полным превращением, в том числе и жуков, происходит в несколько стадий: яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое — имаго. Причем все они отличаются внешними признаками. Если личинки похожи на гусениц, то имаго имеет все признаки членистоногих.

Общая характеристика класса Насекомые

Насекомые являются самым многочисленным классом типа Членистоногие. Их отличительными признаками являются дифференциация тела на голову, грудь и брюшко, а также наличие членистых конечностей. Насекомые имеют шесть ходильных ног и одну пару усиков. На груди большинства из них располагаются крылья. Они представляют собой двойные складки покровов.

Все насекомые характеризуются непрямым развитием. Это значит, что у них наблюдается стадия личинки. Но ее метаморфоз может протекать по-разному. К примеру, насекомые с полным превращением определенное время находятся в виде куколки. В этот период они не питаются, что обеспечивает им безболезненное переживание неблагоприятных условий.

Жуки

Особенности личинной стадии

Они заключаются, прежде всего, в анатомическом строении организма. У большинства личинок отсутствует репродуктивная система. Также отличается ротовой аппарат, а значит, и тип питания. Рассмотрим личиночные стадии развития насекомых с неполным превращением.

Один из самых древних организмов – стрекоза, откладывает яйца в воду стоячих водоемов. Через 20 дней, а у некоторых видов через 2-9 месяцев появляется пронимфа (предличинка), которая живет всего несколько секунд, затем она линяет, и образуется наяда – настоящая личинка стрекозы. Она имеет мелкие размеры (1,5 мм), а жизненный цикл, в зависимости от вида насекомого, может длиться от нескольких дней до одного-трех лет. Личинка активно охотится в воде и имеет трахеи для дыхания, поэтому часто поднимается на поверхность.

Продолжая линять и расти, она выползает из воды на стебли водных растений и трансформируется во взрослое насекомое – стрекозу, имеющую мягкие крылья и покровы тела. Некоторое время она не двигается. Хитиновый слой, покрывающий насекомое, твердеет. Стрекоза становится способной к полету. Подводя итог, скажем следующее: стадия личинки у стрекоз различных видов обеспечивает расширение ареала обитания этих насекомых. Отметим, что половозрелое насекомое стрекоза и её личинка имеют черты сходства в способе питания (обе являются хищниками), а также дыхании (органы – трахеи). Отличие же заключается в среде их обитания: имаго живут в воздухе, а наяды – в воде.

Типы развития насекомых

Класс Насекомые включает огромное разнообразие видов. Их делят по типу развития на две группы – с полным и неполным превращением.

1. Неполное превращение

Для неполного превращения характерны личинки, внешне схожие с взрослыми особями. Они питаются, развиваются, линяют и вырастают в имаго. Для таких насекомых характерны грызущий и колюще-сосущий ротовой аппарат.

Схема неполного превращения:

яйцо – личинка – взрослое животное (имаго).

2. Полное превращение

Для полного превращения характерны личинки, которые морфологически различны с имаго. Личинки линяют и преобразуются в куколку. Куколка не подвижна, т.к. не питается и не имеет конечностей. Внутри нее разрушаются ткани личинок, за исключением нервной системы, зачатков половых желез и имагинальных дисков, и образуются ткани взрослой особи. Имаго и личинки питаются разной пищей, поэтому конкуренция за территорию и еду у них отсутствует. Для таких насекомых характерны сосущий, грызущий, колюще-сосущий и лижущий ротовой аппарат.

Схема полного превращения:

яйцо – личинка – куколка – взрослое животное (имаго).

Рис. 1. Полное и неполное превращение насекомых

Основные пути проникновения

Самка охотится на кровососущих насекомых – на клещей и комаров. На их брюшках овод делает яйцекладку.

Когда кровососы садятся на человеческую кожу, личинки чувствуют тепло. На этом фоне они начинают активно вылупляться из яиц. Потом они переходят на более подходящую «территорию». Внедрение происходит в течение нескольких секунд.

Обычно человек даже не замечает и не ведает, что в нем поселяется «чужой». Первые симптомы появляются тогда, когда твари начинают активно развиваться, паразитируя в благоприятной для них среде.

Овод предпочитает внедрять свое потомство туда, где кожа наиболее тонкая – на лицо. Иногда яйца насекомого проникают во внутренние органы. Это происходит тогда, когда человек употребляет в пищу мясо зараженных животных.

Кишечный паразит гораздо опаснее всех остальных. На фоне его паразитирования развиваются серьезные патологии ЖКТ.

Развитие с полным превращением

Иначе идёт развитие у бабочек. Из отложенного самкой яйца выходит маленькая гусеница (рис. 195) — личинка, совершенно не похожая на будущую бабочку и имеющая скорее червеобразную форму (отсюда неправильные названия для многих гусениц: «капустный червь», «озимый червь», «шелковичный червь»).

Правда, и гусеница, в отличие от настоящих червей, имеет все признаки, характерные для насекомых: её тело разделено на ясно обособленную голову, на грудь, состоящую из трёх сегментов и несущую три пары членистых ножек, и на длинное брюшко, на котором членистых ножек уже нет (заменяющие их здесь «ложные ноги», которыми гусеница плотно держится на месте, имеют иное строение и происхождение).

Однако во всех деталях строение гусениц сильно отличается от строения бабочки. Усики у неё зачаточные, глаза развиты слабо (в виде скопления отдельных боковых глазков), а ротовые части жующего типа, тогда как у бабочки усики длинные, глаза сложного строения и большие, а ротовые части преобразованы в длинный сосательный хоботок.

Грудные ножки у гусеницы очень короткие по сравнению с ножками будущей бабочки. Образ жизни у гусеницы и у бабочки также совершенно различен: гусеница крепко держится на листе и грызёт его своими челюстями, а бабочка летает по цветкам и сосёт из них жидкий нектар.

Гусеница может обратиться в бабочку только после полной перестройки почти всех частей тела.

И действительно, выкармливая какую-нибудь гусеницу (например, гусеницу капустницы), мы можем наблюдать, что после нескольких очередных линек гусеница, как говорят, «превращается» в куколку. Это превращение выражается в том, что развивающееся насекомое, освобождающееся при линьке из лопнувшей гусеничной шкурки, оказывается имеющим уже иную форму тела.

Присматриваясь к внешнему строению куколки, легко заметить, что у неё уже сформированы все части тела бабочки (рис. 196): спереди у неё сложены усики, вытянутый хоботок и три пары длинных ножек, по бокам прилегают к телу пока ещё короткие крылья, брюшко стало более коротким и не имеет ложных ножек. Значит, внешнее строение будущей бабочки сформировалось ещё под кожей подросшей гусеницы и обнаружилось при окукливании, когда гусеница в последний раз сбросила шкурку (рис. 196).

Но перестройке подвергаются и все внутренние органы развивающейся бабочки. Во время гусеничной стадии её кишечник был приспособлен к питанию листьями капусты, тогда как взрослая бабочка питается жидким нектаром цветов.

Её мускулатура должна быть приспособлена к полёту, а уже не к ползанию по поверхности ветвей и листьев. Иное строение получают и органы чувств: гусеница в своём поведении руководствуется преимущественно только осязанием (её глаза и усики развиты очень слабо), а взрослая бабочка — зрением и обонянием.

Конечно, во время такой коренной перестройки всех главных органов насекомое не может ни питаться, ни передвигаться: в стадии куколки будущая бабочка остаётся неподвижной и не принимает никакой пищи. Если недавно образовавшуюся куколку вскрыть, то у неё почти все внутренние органы окажутся распавшимися и обратившимися в полужидкую кашицу, из которой затем должны будут сформироваться органы взрослого насекомого (рис. 197).

Следовательно, стадия куколки — это период внутренней перестройки организма в связи с изменением образа жизни при переходе от личиночной стадии к взрослому (имагинальному) состоянию.

Такой тип развития, когда взрослой форме предшествует стадия куколки, называется развитием с полным превращением. Кроме бабочек, полное превращение имеют жуки, мухи, комары, пчелы, осы, муравьи, ручейники и блохи.

Насекомые с полным превращением, их роль в жизни человека

Развитие насекомых с полным превращением рассмотрим на примере майского жука. При таком развитии из яиц выходит личинка, резко отличающаяся от взрослой особи. При этой форме метаморфоза личинка по мере роста несколько раз линяет. Но для превращения во взрослую форму (имаго) она должна пройти стадию куколки.

У некоторых насекомых куколки подвижны, у других — неподвижны. В этой стадии личиночные органы подвергаются полной перестройке. Большая часть органов разрушается. Сохраняются лишь нервная система, зачатки половых желез и особые закладки — имагинальные диски, за счет которых в это же время формируются органы взрослого насекомого, но остаются они в сжатом, свернутом состоянии.

В то время, когда взрослая форма покидает покровы куколки, в сжатые имагинальные органы поступает кровь и они расправляются, принимают форму, характерную для взрослого насекомого, после чего начинает откладываться хитин и покровы тела твердеют.

К насекомым с полным превращением относятся представители отряда чешуекрылых (бабочек), обладающие двумя парами крыльев. Свое название они получили потому, что их крылья покрыты видоизмененными волосками — чешуйками, которые часто бывают ярко окрашенными и образуют на поверхности крыльев характерные «рисунки».

Бабочки — представители насекомых с полным развитием

На голове у бабочек расположены хорошо развитые фасеточные глаза и пара усиков, имеющих обонятельные органы.

Сегменты грудного отдела соединены друг с другом неподвижно. Грудные ножки не очень сильные, а иногда тонкие и слабые, но чрезвычайно цепкие. С помощью ножек бабочки удерживаются на цветках, стеблях растений, коре деревьев и т.д.

Ротовые органы у взрослых бабочек сосущего типа. Они преобразованы в хоботок, приспособленный для сосания нектара цветов. Личинки, называемые у бабочек гусеницами, имеют ротовые органы грызущего типа. Гусеницы питаются листьями, плодами и другими частями растений.

Гусеницы бабочек имеют прядильные шелкоотделительные железы, которые выделяют вещества, застывающие на воздухе в крепкие нити. Разные виды гусениц используют эти нити различным образом:

Спускаются с ветвей деревьев;
опутывают побеги и листья;
строят специальные чехлики, в которых окукливаются личинки (моли);
завивают коконы, в которых окукливаются (настоящие шелкопряды и др.).

Бабочки прикрепляют яйца к веткам растений, коре деревьев, т.е. там, где питаются их гусеницы. Найти такие растения бабочкам помогают органы обоняния. При помощи фасеточных глаз бабочки не только различают цвет, но и определяют форму предметов.

Многие бабочки (капустная белянка, луговой мотылек, озимая совка, дубовый шелкопряд и др.) наносят серьезный ущерб сельскому и лесному хозяйству.

Капустная белянка (капустница)

Капустная белянка Гусеницы капустной белянки, или капустницы, широко распространенной, приносят большой вред капусте. Установлено, что, хотя гусеницы капустной белянки хорошо заметны на листьях капусты в связи с пестрой окраской и способностью держаться группами, они не подвергаются уничтожению, так как несъедобны, что сочетается с предостерегающей окраской. Зеленая окраска гусениц у многих других видов бабочек является покровительственной.

Гусеница капустной белянки имеет зеленоватый цвет. По бокам тела и на спине у нее расположены желтые полосы и черные точки. После того, как гусеница вырастает, она переползает на дерево, стену, забор и т.п, где превращается в куколку. После выхода из куколки бабочка сидит на одном месте несколько часов, пока не расправятся и не окрепнут ее крылья.

В борьбе с капустной белянкой необходимо выпалывать сорную растительность, собирать и уничтожать гусениц и яйца капустницы.

Если личиночные формы бабочек приносят значительный вред, то взрослые формы приносят большую пользу, опыляя многие виды растений. Кроме того, они служат пищей для птиц.

Развитие насекомых

Развитие у насекомых происходит с метаморфозом (превращением), то есть глубоким преобразованием строения от личинки до взрослой особи — имаго. Сроки развития у разных видов различны. В фазе личинки происходит рост и изменение строения насекомого, во взрослой фазе — размножение и расселение. По способу развития насекомые делятся на 2 большие группы. У одних (тараканы, стрекозы, богомолы, кузнечики) развитие происходит с неполным превращением. Из яйца появляется личинка, похожая на имаго, но без крыльев (или с зачатками крыльев). Она несколько раз линяет, растет и превращается во взрослое насекомое. У другой группы (бабочки, жуки, осы, пчелы, муравьи, комары, мухи) развитие происходит с полным превращением: из яйца появляется червеобразная личинка, которая после нескольких линек превращается в куколку.

Личинка саранчи появляется из яйца, постепенно растет и приобретает крылья

Куколка неподвижна (или малоподвижна) и не питается. На этой стадии происходит полная перестройка организма, после чего из куколки выходит имаго. Развитие с полным метаморфозом приносит многие выгоды. Личинки питаются иной пищей, чем взрослые формы, что позволяет исключить конкуренцию между ними и полнее освоить возможности среды обитания. Многие насекомые зимуют на стадии куколки, лучше приспособленной для перенесения холодов.

Бабочка проходит несколько стадий развития: яйцо, личинка (гусеница), куколка, имаго

Поделиться ссылкой

Ротовой аппарат

Насекомые питаются разнообразной пищей, поэтому строение ротового аппарата у разных групп сильно различается. У тараканов, саранчовых, многих жуков есть мощные зазубренные жвалы (верхние челюсти), способные отгрызать кусочки листьев и древесины. У хищных жуковскакунов, стрекоз жвалы приспособлены разрывать тело жертвы (других насекомых), поэтому они острые и изогнутые, как серпы. У насекомых, питающихся растительными соками или кровью (тлей, комаров, блох, вшей), ротовой аппарат превратился в колюще-сосущий хоботок, имеющий острые стилеты для прокалывания тканей.

Прусак — таракан, связанный своим образом жизни с человеком

У бабочек, питающихся нектаром, очень длинный сосательный хоботок, который может сворачиваться в спираль. У многих мух ротовой аппарат лижущего типа — хоботок с расширенной нижней частью. Ротовая полость насекомых соединена с пищеварительной системой, где происходит переваривание и всасывание.

Крысиная блоха — переносчик опасных заболеваний

Различие в полном и неполном превращении

В период неполного превращения насекомые проходят три стадии, которые схожи с метаморфозами полного превращения, за исключением стадии «куколки». При неполном превращении, различия между стадиями не так ярко выражено. Личинка выглядит как маленькая взрослая особь. Однако, несмотря на небольшое количество стадий превращения, насекомые с неполными метаморфозами являются такими же полноценными, как и насекомые с полным превращением. Наличие тех или иных фаз объясняется условиями существования насекомых. К отрядам насекомых с неполным превращением относят: равнокрылых, клопов, стрекоз, вшей, прямокрылых, тараканов.