Обзор класса насекомых

Это самый богатый из всех классов животного и растительного мира Число их видов далеко превосходит всех остальных на нашей планете, вместе взятых Точно определить число видов насекомых очень трудно, потому что ежегодно открывают тысячи новых. Возможно, число видов этих животных в настоящее время превысило миллион, хотя некоторые исследователи утверждают, что их 600-700 тыс. По данным других энтомологов, число видов насекомых превысило 1,5 млн. В связи с исследованиями биоразнообразия на планете, сейчас особенное внимание уделяют описанию новых видов, поэтому в отдельные годы открывают до 10 тысяч новых видов членистоногих. Наиболее оптимистические прогнозы их видового разнообразия – около 10 миллионов видов на планете. Размеры же их весьма невелики – от 0,2 мм до 33 см (крупные тропические палочники достигают 33 см в длину). Самое большое насекомое известно по отпечатку из карбона. Это, видимо, древняя стрекоза с размахом крыльев около 1,5 м.

Внешнее строение Тело насекомого делится на голову, грудь и брюшко. Голова перетяжкой отделена от груди. Головная капсула несет пару фасеточных глаз, три простых глазка и пару одноветвистых антенн. Ротовое отверстие окружено тремя парами ротовых придатков 1 – одночленистые верхние челюсти, или мандибулы, 2 – пара сложноустроенных нижних челюстей, или максилл, и 3 – нижний придаток челюстей, сросшихся в одно образование – нижнюю губу. Грудной отдел состоит из трех сегментов, каждым с одной парой одноветвистых членистых ножек. У высших насекомых на 2 и 3 сегментах обыкновенно расположено по паре крыльев.

Брюшко обычно состоит из 10 сегментов. Половое отверстие самки расположено на 8-м сегменте брюшка, а у самцов – на 9-м.

Строение нервной системы насекомых примерно то же, что иу ракообразных. Наибольшего развития из головных узлов (ганглиев) достигает надглоточный. В нем даже обособляются особые бугры, образованные грибовидными телами мозга. Вся брюшная нервная цепочка может быть у отдельных видов сведена к сплошной ганглиозной массе, что особенно часто бывает у личинок.

Органы чувств у этих животных хорошо развиты. Преобладают по своему значению органы обоняния и осязания. Они представлены особыми щетинками. Местонахождением окончаний обонятельных нервов служат усики. Органы вкуса сосредоточены на щупальцах ротовых частей. Сложные глаза насекомого воспринимают движения предметов, форму их. Могут воспринимать и цвета, которые человеком не воспринимаются (пчела – ультрафиолетовые лучи). Имеются у некоторых тимпанальные органы – аналоги слуховых.

Пищеварительная система состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишок. Наиболее существенным отделом пищеварения насекомых является средняя кишка. Здесь вырабатывается пищеварительный секрет, здесь кроме переваривания происходит, и всасывание переваренной пищи. Железистая ткань включена в стенку кишки и поэтому видимых пищеварительных желез у насекомых обычно нет. Длина кишечника зависит от питательности пищи. Наиболее длинные кишечники у короедов, питающихся самой грубой и непитательной пищей – клетчаткой.

Рис. 16 Строение насекомого

(пищеварительная система расправлена) 1 – голова 2 - нижнечелюстной щупик 3 – усик 4 – глаз 5 – глотка 6 - надглоточный ганглий 7 – пищевод 8-зоб 9 - жевательный желудок 10- передний отдел средней кишки 11- задний отдел средней кишки 12- пилорический клапан 13- мальпигиевы сосуды 14- тонкая кишка 15- ректальная ампула 16- rectum 17- пигидиальная ампула 18- резервуары пигидиальной железы 19- яичники 20- непарная лопасть внутреннего жирового тела (позади пищевода) 21- парные тяжи жирового тела, прикрывающие сверху зоб и яичники 22- лопасть жирового тела, подстилающая яичник

Кровеносная система насекомых, как и у всех членистоногих, открытая (незамкнутая). Она ограничивается одним сосудом, все остальные сосуды заменены полостью тела. Спинной сосуд представлен сердцем. Оно составляет заднюю часть сосуда, расположенную в брюшке, а аорта – переднюю часть сосуда и лежит в грудной части. У мелких насекомых сердце может и отсутствовать.

Дыхательная система состоит из множества трахей. Трахейная система не только вводит в тело насекомого воздух, но и распределяет его по всем органам тела. Своими разветвлениями она пронизывает все части тела. Все тело представляет как бы одно легкое. Дыхательная функция крови, из-за наличия трахей и прямого газообмена в тканях, снижена. Кислород путем диффузии проникает из трахей прямо в ткани насекомых. Кроме обмена кислородом в трахейной системе происходит и выделение воды.

Выделительная система состоит из своеобразных органов выделения, образованных из стенок кишечной трубки. Это мальпигиевы сосуды. Они представляют собой длинные извитые слепозамкнутые трубочки, впадающие в кишечник на границе средней и задней кишок. Число их различно у разных видов. Мальпигиева трубочка выделяет как твердый, так и жидкий экскрет.

Половая система, как самца, так и самки состоит из парной половой железы (семенник, яичник), парного протока (яйцевода, выводящего протока) и непарного протока – семяизвергательного канала самца или влагалища самки, которые заканчиваются наружным отверстием. У насекомых существуют и придаточные половые железы, вырабатывающие среду для половых клеток, а также строительный материал для кокона или сперматофора.

Развитие насекомых сопровождается неполным или полным превращением. При полном превращении имеются глубокие различия между молодой и взрослой фазой насекомого. Имеется стадия личинки и куколки. Неполное превращение часто характерно тем, что личинка очень похожа на взрослое насекомое и в процессе роста ее постепенно исчезают все отличия ее от взрослой (имагинальной) стадии животного. Из этого правила есть и исключения, так, у стрекоз и поденок личинка-наяда не похожа на взрослое насекомое. Тем не менее, развитие у них без метаморфоза, стадия куколки отсутствует.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Чем насекомые по своему строению отличаются от прочих членистоногих животных?

2. Насколько многочисленна эта группа членистоногих?

3. Как устроены их пищеварительная и нервная системы, а также органы чувств?

4. Чем отличается их дыхательная и выделительная система от таковых у ракообразных?

5. В чем особенности размножения и развития насекомых?