Каковы основные признаки насекомых? Класс Насекомые. Общая характеристика Насекомые с неполным превращением

Насекомые - это представители типа членистоногие. Их характерной особенностью является наличие конечностей, состоящих из отдельных сегментов. Класс Насекомые является самым многочисленным и насчитывает около 1 млн видов. Тараканы, кузнечики, жуки, бабочки, осы, пчелы - перечислить всех просто невозможно! Какие же черты позволили им получить такое широкое распространение? Тема "Насекомые и их особенности" очень интересна. Давайте изучим ее подробнее.

Строение

Отделы тела, которые имеют насекомые (фото см. в статье), - это голова, грудь и брюшко. На голове расположена пара усиков, длина которых варьируется и служит важным систематическим признаком.

Чудесное превращение

Происходит по-особенному. У организмов с из личинки образуется имаго - взрослая особь. Причем эти две стадии по морфологическим признакам не отличаются ничем, кроме размера. Так происходит процесс развития таких отрядов, как тараканы, прямокрылые, термиты, вши, клопы и богомолы.

У жесткокрылых и блох другой тип превращения - полное. Его суть заключается в том, что личинка на раннем этапе развития выходит из яйца, превращаясь в куколку. На этой стадии происходит разрушение первоначальных органов и формирование новых. Так образуется взрослая особь. Важным фактом является и то, что личинка и имаго внешне не похожи. Например, колорадский жук на первоначальном этапе развития похож на небольшого червя.

Среда обитания

Характерные признаки насекомых

Насекомые (фото демонстрируют разнообразие представителей) имеют признаки, по которым систематики выделяют их в отдельный класс типа Членистоногие. Это три пары конечностей и отделов тела (голова, грудь, брюшко), наличие пары усиков на голове, органы дыхания - трахеи, а выделения - мальпигиевы сосуды.

Разнообразие и значение насекомых

Какое насекомое из отряда перепончатокрылые является общественным? Конечно же это пчела. Ее главное значение заключается в получении меда и перги из пыльцы.

Представители отряда тараканы очень плохо летают, но хорошо ориентируются в пространстве при помощи длинных усиков.

Саранча, медведки и сверчки являются прямокрылыми. К этому отряду относятся и кузнечики, и сверчки, у которых имеются специальные приспособления. Это так называемое зеркальце - тонкая перепонка - и смычок - жилка с зубчиками.

Насекомые, относящиеся к отряду Клопы, имеют уплощенное тело, на котором не образуются крылья. Их отсутствие компенсируется способностью легко прыгать на приличное расстояние.

Насекомые - это и все представители отряда жуки, имеющие жесткие надкрылья, плотно прикрывающие брюшко.

Кто из нас не любовался порхающим полетом красавиц бабочек? Они также являются насекомыми. Они не только красивы. Многие из них полезны. Так, "возглавляет" целое производство. Его искуссвенно разводят во многих странах мира. А продуктом ее жизнедеятельности является натуральный шелк.

Таким образом, насекомые представляют собой класс большинство из которых приспособлены к полету. Благодаря достаточно высокому уровню организации они освоили все среды обитания, заняв свою нишу в системе органического мира.

Класс Насекомые - это самый высокоорганизованный, многочисленный, разнообразный класс членистоногих, распространены во всех средах жизни, в водной - вторично. Большинство представителей способны к полету. Насекомые относятся к типу Членистоногие .

Значение насекомых:

1. Участие в круговороте веществ

2. Важная роль в цепях питания

3. Опыление цветов и распространение семян

4. Получение продуктов питания, лекарственных препаратов, шелка

5. Вредители сельского хозяйства

6. Хищные насекомые истребляют вредителей сельского хозяйства

7. Повреждение тканей, древесины, книг, механизмов

Класс Насекомые

Отделы тела

Голова, грудь, брюшко

Особенности строения

Есть крылья

Среда оби-тания

Во всех средах

Количество ходильных ног

У разных видов -разная пища и раз-ные ротовые аппараты

Дыхательная система

Пучки трахей, от-крывающиеся на сегментах брюшка

Кровеносная система

НЕЗАМКНУТАЯ; кровеносные сосуды открываются в по-лость тела, на нижней стороне тела кровь собирается в другие сосуды; есть сердце (двухкамерное - одно предсердие и один желудочек)

Выдели-тельная сис-тема

Мальпигиевы сосу-ды и жировое тело

Нервная сис-тема

Окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка

У насекомых головной мозг - результат слияния скоплений нервных клеток (поэтому более сложное поведение)

Органы чувств

Зрение (мозаич-ное), обоняние, осязание, слух

Представи-тели

Отряды Жестко-крылые, Чешуе-крылые, Двукры-лые, Перепонча-токрылые, Пря-мокрылые

Главнейшие отряды насекомых

Насекомые с неполным превращением

_______________

Источник информации: Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.

Ответы к школьным учебникам

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.

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 нескольких сегментов (5-11), разделенных насечками.

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.

4. Какие крылья бывают у насекомых?

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.

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.

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 насеко- мые-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.

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.

9. Как дышат насекомые?

Органами дыхания у насекомых является сложная система трахей. Трахеи образуют сеть, оплетающую все органы. Наружу трахеи открываются дыхальцами, расположенными по бокам груди и брюшка. Движение воздуха в трахеях обеспечивается ритмичными движениями брюшка.

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.

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 семя- извергательный канал. Яичники самок открываются в яйцеводы, которые ниже соединяются в единое влагалище. Оплодотворение внутреннее.

12. Какую роль играют насекомые в природе и жизни человека?

В природе насекомые - основные опылители цветковых растений.

Насекомые являются одним из важнейших звеньев в круговороте веществ в природе. Входят в состав различных пищевых цепей.

Потребляя растительную пищу, превращают ее в животные белки - корм для других животных.

Многие насекомые выступают санитарами биосферы, уничтожая трупы погибших животных и экскременты (жуки могильщики, жуки навозники).

Велико значение насекомых, особенно термитов и муравьев, в почвообразовательных процессах.

Проникая в ранку, личинка буквально выедает тело.

Печально известна муха цеце - переносчик часто смертельной для человека сонной болезни.

Насекомые широко используются в хозяйственной деятельности человека. Например, пчел разводят для получения меда, пчелиного яда, прополиса, воска; тутового шелкопряда - ради шелка; лаковых червецов - для получения изоляционных веществ и краски кармина.

Некоторые насекомые (например, наездник) нашли применение в борьбе с вредителями сельского хозяйства как их естественные враги.

Наша планета богата различными представителями фауны. Самыми распространенными такими представителями являются, конечно же, насекомые. Насекомые принадлежат к классу беспозвоночных членистоногих животных. Они появились очень давно и на протяжении такого длительного периода разделились на предостаточно большое количество видов. Насекомые - это мелкие существа, которые отлично адаптируются в любой среде. Они находчиво защищаются и обладают очень сложной системой размножения.

Насекомые – это самая большая и многообразная группа беспозвоночных во все мире. Согласно различным данным, на сегодняшний день существует более 3 миллионов видов таких животных. Количество отрядов по разным данным варьируется от 30 до 40. На данный момент описано всего лишь о 1,5 миллионов видов насекомых. Как уже упоминалось выше, насекомые впервые на земле появились очень давно, еще в силурийский период, который был 435 - 410 миллионов лет тому назад. Однако в найденном состоянии известно несколько десяток тысяч видов. Как и все живые организмы, насекомые разнополые. Эволюция насекомых, в большинстве случаев, осуществляется с перевоплощением: яйцо превращается в личинку, далее личинка перерастает в куколку, а та в свою очередь во взрослую особь. Насекомых разделяют на три большие группы:

1) низшие, которые не обладают метаморфозом,

2) с неполным превращением,

3) с полным превращением.

Ко второй и третей группе принадлежат: прямокрылые, хоботные, пузыреногие, сетчатокрылые, ручейники, чешуекрылые, жесткокрылые, веерокрылые, блохи, перепончатокрылые, двукрылые и многие другие. Питаются они предпочтительно растениями, однако, определенные виды насекомых питаются еще и животными продуктами. Изучением насекомых занимается отдельный раздел зоологии - энтомология, что в переводе с грецкого слома «энтомон» обозначает насекомое.

По внешнему виду насекомые весьма разнообразны. Однако, всем насекомым характерны общие признаки. Тело насекомых делиться на голову, грудной отдел и брюшко. Брюшко присоединяется к грудному отделу либо неподвижно, либо с помощью тонкого ствола. У насекомых присутствует всего лишь одна пара усиков и три пары лапок. В большинстве случаев они наделены двумя парами крыльев. Но крылья развиты далеко не у всех видов насекомых, а у их личинок они могут отсутствовать либо быть слабо развитыми. Крылья насекомых исполняют главную функцию – функцию полета. Они функционируют лишь у взрослых насекомых. Дышат данные особи трахеями. Кожа у насекомых формируется из хитина, который создает прочный скелет. Плотные внешние покровы оберегают внутренние органы насекомых от различных повреждений и предохраняют от обезвоживания организма. Кровеносная система не замкнута. Нервная система состоит из узлов, которые находятся над глоткой или под ней, и узлов-пар в грудном отделе и в брюшке. Голова у насекомых, как правило, имеет округлую форму, но порой обладают совершенно необыкновенной формой. На голове у них находятся органы чувств и органы, с помощью которых насекомые захватывают добычу. Органы чувств включают в себя органы обоняния, осязания и зрения. Глаза у них расположены в боковой области головы, по структуре они бывают простые и сложные. Главными органами осязания и обоняния являются усики, которые находятся между глазами или впереди них. На поверхности таких усиков расположено огромное число невидимых невооруженным глазом органов чувств. Органы поглощения пищи бывает двух видов: с грызущим ротовым аппаратом и с хоботком.

Как известно, насекомые имеют немаловажное значение в окружающей среде. Полезные свойства насекомых дают необходимые и полезные продукты, а также сырье (мед, шелк, воск). Большинство насекомых, например, божьи коровки, наездники и многие другие, искореняют вредителей сельского хозяйства. Опыление цветов происходит с помощью насекомых. Млекопитающие, птицы, а также многие другие животные питаются исключительно насекомыми, личинки жучков способствуют формированию эдафонического слоя. Однако определенные виды насекомых являются вредителями, так как они наносят большой вред сельскохозяйственным, лесным и декоративным растениям. Также они являются переносчиками возбудителей различных опасных болезней не только людей, но и животных.

Общая характеристика класса. Это самый многочисленный класс, включающий более 1 млн. видов. По своему происхождению — это группа настоящих наземных животных. Насекомые заселили самые различные наземные местообитания, почву, пресные водоемы, прибрежье морей. Большое разнообразие местообитаний в наземной среде способствовало видообразованию и широкому расселению этой многочисленной группы членистоногих.

Брюшной отдел у разных групп насекомых состоит из неодинакового количества сегментов (большей частью их 9-10) и лишен настоящих конечностей.

Кожные покровы насекомых устроены сходно с таковыми паукообразных. В коже расположены различные красящие вещества, определяющие окраску насекомых. Окраска может быть покровительственной, предупреждающей. Имеющиеся на поверхности хитиновой кутикулы многочисленные волоски выполняют функцию осязания. Покровы обильно снабжены различными железами — восковыми, пахучими, прядильными, ядовитыми и т. д., выделения которых играют важную роль в жизни насекомых.

Поперечно-полосатая мускулатура особого развития достигает в грудном отделе, обеспечивая быстрые движения крыльев (от пяти до тысячи взмахов в секунду) и конечностей.

Как и у других членистоногих, пищеварительная система насекомых состоит из трех отделов. Строение переднего отдела кишечника модифицируется в зависимости от пищевой специализации насекомых. У насекомых, питающихся твердой пищей, имеется мускульный желудок (рис. 11.14). У питающихся жидкой пищей ротовая полость превращена в систему каналов, а желудок сосательного типа. Слюнные железы могут быть преобразованы в прядильные (гусеницы бабочек) или содержать антикоагулянты крови (у кровососущих форм). В заднем отделе кишечника большинства насекомых расположены специальные железы, предназначенные для всасывания воды из непереваренных остатков пищи.

Кроме мальпигиевых сосудов (от 2 до 200), органом выделения служит и жировое тело, основная функция которого — запасание питательных веществ, необходимых для развития яиц во время зимовки. Конечным продуктом азотистого обмена насекомых является мочевая кислота, выделяемая в форме кристаллов, что связано с необходимостью сохранения воды в их геле.

Дыхание насекомых осуществляется исключительно с помощью сильно разветвленной системы трахей. Отверстия дыхалец расположены на боковых поверхностях груди и брюшка. Дыхальца снабжены специальными клапанами, регулирующими поступление в них воздуха, движение которого происходит при помощи сокращений брюшка. Живущие в воде насекомые — водяные мухи и клопы — вынуждены периодически подниматься на поверхность воды для запасания воздуха.

Рис. 11.14. Схема строения органов таракана: 1 — пищевод; 2 — зоб; 3 — мускулистый желудок; 4 — средняя кишка; 5 —выделительные трубки; б — боковые трахеи; 7 — брюшная нервная цепочка.

Кровеносная система насекомых в связи с особенностями строения органов дыхания развита слабо и не имеет принципиальных отличий от таковой других членистоногих (рис. 11.15). Кровь бесцветная или желтоватая, редко красная, что зависит от растворенного в ней гемоглобина (например, у личинок комара-мотыля).

Нервная система, как и у других членистоногих, построена по типу окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Надглоточный ганглий достигает высокого уровня развития, особенно у общественных насекомых (пчел, муравьев, термитов), преобразуясь в «головной мозг» с тремя отделами: передним, средним и задним. Он иннервирует глаза и усики. Поведение общественных насекомых сложное.

Органы чувств насекомых хорошо развиты. Органы зрения взрослой особи представлены фасеточными глазами, к которым иногда добавляются и простые глазки, расположенные на лбу и темени.

Некоторые насекомые обладают цветовым зрением (бабочки, пчелы). Своеобразно устроены органы равновесия и слуха. Насекомые имеют острое обоняние, позволяющее им отыскивать пишу и половых партнеров. Органы осязания располагаются чаще всего на усиках, а органы вкуса — на ротовых конечностях. Высокоразвитая нервная система и совершенные органы чувств определяют сложное поведение насекомых, особенно общественных. Оно определяется инстинктами, которые представляют собой врожденные комплексы реакций.

Рис 11 .15 . Кровеносная система насекомого: 1 — аорта; 2 — крыловидные мышцы; 3 — спинной сосуд — «сердце».

Типы развития насекомых. Насекомые раздельнополые, большинство из них с хорошо выраженным половым диморфизмом. Половые железы парные, у самцов нередко имеется совокупительный орган. Яйца богаты желтком и откладываются во внешнюю среду. После выхода из яйца развитие организма насекомого происходит с неполным или полным превращением (метаморфозом).

У насекомых с неполным превращением из яиц вылупляются личинки, похожие по внешнему виду на взрослое насекомое, но отличающееся от него меньшими размерами и недоразвитыми крыльями и половой системой. С каждой линькой они становятся все больше похожими на взрослую форму. Напротив, у насекомых с полным превращением развитие идет с последовательной сменой форм, совершенно непохожих одна на другую. Из яйца вылупляется червеобразная личинка (у бабочки она называется гусеницей), которая ползает, много ест, несколько раз линяет и с каждой линькой становится крупнее. В результате последней личиночной линьки образуется куколка, которая не двигается и не питается. Куколки разных отрядов насекомых с полным превращением имеют различное строение, но общим для них является разрушение анатомических структур личинки и использование этого материала для построения органов взрослого насекомого. Регуляция всех стадий метаморфоза происходит при участии специальных гормонов.

У насекомых с полным превращением личинка (гусеница) и взрослая особь различаются не только внешним видом, но и способом и объектами питания. Так, гусеница бабочки капустницы питается листьями, взрослая бабочка сосет цветочный нектар. Кроме того, личинки и взрослые насекомые заселяют разные места обитания. Например, личинка комара живет в пресных водоемах и питается водорослями и простейшими, а взрослый комар (самка) обитает в наземных условиях и сосет кровь человека и других млекопитающих. Благодаря таким различиям в источниках пищи и местах обитания ослабляется внутривидовая конкуренция, что способствует процветанию насекомых.

Отряды насекомых. Класс Насекомые включает большое количество отрядов. Основой их выделения служит строение крыльев, ротового аппарата и тип развития. Характеристика основных отрядов представлена в табл. 11.1.

Табл. 11.1. Основные отряды насекомых.

Роль насекомых в природе, их практическое значение. Насекомые при их разнообразии и огромной численности играют важную роль в природе и жизни человека. Они являются опылителями растений, истребляют вредных представителей этого класса и выполняют роль санитаров. Некоторых полезных насекомых — пчел, шелкопрядов — человек одомашнил. Вместе с тем велик и вред, наносимый насекомыми. В зависимости от объекта нападения вредных насекомых делят на несколько групп: вредители поля, сада, огорода, амбарные вредители, переносчики болезней.

В целях защиты растений от насекомых используют разные способы борьбы с ними. Широко применяется сбор насекомых с помощью ловчих канав, колец, бредней, насекомоуловителей (механический способ) и др. Кроме того, борьба ведется и химическим методом, при котором на насекомых воздействуют ядами. Но использование химических веществ приводит к отравлению почвы, воды, уничтожению наряду с вредными и полезных насекомых. Поэтому в последнее время признание получил биологический способ борьбы, при котором человек использует естественных врагов насекомых: насекомоядных птиц, насекомых-хищников (жужелиц, божьих коровок и др.). Искусственно разводят наездника-трихограмму для борьбы с яблонной плодожоркой.