Особенности класса насекомых

Содержание

Введение

1. Строение насекомых

2. Размножение насекомых

3. Многообразие насекомых

4. Значение насекомых

Список использованной литературы

Введение

Наиболее высокоорганизованные и приспособленные для обитания в самых различных условияx - на земле, в воздухе и воде - членистоногие образуют обширный класс насекомых, включающий более 1 млн. видов. Предками насекомых, по-видимому, были членистоногие, напоминающие современных многоножек. О таком родстве свидетельствует, например, сходство в строении личинок многих насекомых - гусениц - с червеобразными предками.

Развитие насекомых и приспособление их к различным источникам питания тесно связано с эволюцией наземной растительности на планете. Особенно бурного развития насекомые как растительноядные животные и опылители достигли после возникновения покрытосеменных и сопутствовали их распространению по планете.

Большинству представителей класса присуща способность к полету. В поле, у реки, в лесу и даже в пустыне, повсюду - в воздухе, на земле и на воде в теплое время года нельзя не заметить мириады жужжащих, стрекочущих насекомых.

1. Строение насекомых

Тело взрослых насекомых, как и у всех членистоногих, покрыто хитиновым покровом, выполняющим роль наружного скелета, и разделено на голову, грудь и брюшко, что отличает их от других членистоногих. Сегменты головы слиты в общую массу, членики груди и брюшка более или менее четко различимы. Голова и грудь несут конечности, брюшко сохраняет иногда лишь недоразвитые конечности, т. е. их рудименты. У личинок многих насекомых деление тела на отделы выражено слабо.

На нижней поверхности головы или на ее переднем конце помещается рот. По бокам головы расположены два больших сложных глаза, между которыми могут находиться несколько мелких глазков. Голова несет четыре пары придатков, образующих ротовой аппарат. От верхней стороны ее отходит пара антенн, или усиков, состоящих из одного ряда члеников.

Грудь насекомых всегда состоит из трех сегментов, называемых передне-, средне- и заднегрудью. Сегменты груди несут три пары ходильных конечностей. Широкое распространение насекомых и освоение ими разнообразных сред обитания привело к возникновению значительного разнообразия в строении членистых конечностей. Конечности насекомых представляют собой систему подвижно соединенных друг с другом рычагов с большим числом степеней свободы, т. е. способных к разнообразным и точным движениям. Более всего соответствуют описанному типу бегательные ноги (жуков, тараканов), наиболее распространенные среди насекомых. У животных, способных совершать прыжки, например у кузнечиков, бедро и голень задней пары ног сильно вытягиваются. У роющих насекомых - медведок - все ноги, а в особенности передние, укорачиваются, становятся массивными и приобретают мощное вооружение из хитиновых зубцов. Плавательные конечности сплющены в виде весла и снабжены густым рядом упругих гребных волосков (жуки-плавунцы).

Характерная особенность многих насекомых способность к полету. Крылья, одна или две пары, расположены на втором (среднегрудь) и третьем (заднегрудь) грудных сегментах и представляют собой складки стенки тела. Крыло имеет вид тонкой пластинки, оно двухслойно. В различных отрядах насекомых передние и задние крылья могут быть развиты по-разному. Только у наименее специализированных насекомых (например, стрекоз) обе пары крыльев развиты одинаково, хотя и различаются по форме. Для жуков характерно преобразование передних крыльев в толстые и твердые nадкрылья, которые почти не участвуют в полете и в основном защищают спинную сторону тела. Настоящими являются лишь задние крылья, которые в состоянии покоя спрятаны под надкрыльями.

Движение крыльев у насекомых - результат работы сложного аппарата и определяется, с одной стороны, особенностью сочленения крыла с туловищем, а с другой - действием специальных крыловых мышц.

Среди насекомых есть и бескрылые. Бескрылость - свойство в большинстве случаев вторичное, как правило, вследствие приспособления к паразитическому образу жизни.

Брюшко - последний отдел тела насекомых. Количество сегментов, входящих в его состав, варьирует у разных представителей класса.

Мышечная система насекомых отличается большой сложностью и высокой степенью дифференциации и специализации отдельных ее элементов. Количество отдельных мышечных пучков часто достигает 1,5-2 тыс.

Нервная система насекомых, как и у прочих членистоногих, построена по типу брюшной нервной цепочки, однако может достигать 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.

Органы чувств насекомых могут воспринимать самые различные раздражения: механические, химические, зрительные, звуковые и т. д. Насекомые способны не только воспринимать, но и издавать звуки. Эта особенность характерна для представителей многих групп: прямокрылых, жуков, перепончатокрылых, бабочек и др. Стрекотание прямокрылых, например, обусловлено развитием специальных приспособлений, которые чаще всего связаны с крыльями. Так, у кузнечuковых эти органы находятся на передних крыльях, где жилки левого крыла приобретают зубообразные выросты и превращаются в так называемый смычок, которым животное водит по правому крылу.

Глаза состоят из отдельных глазков (фасеток), количество которых определяется главным образом биологическими особенностями насекомых. Активные хищники и хорошие летуны - стрекозы имеют глаза, насчитывающие до 28 тыс. фасеток. В то же время у муравьев, особенно у рабочих особей видов, обитающих под землей, глаза иногда состоят всего из 8-9 глазков.

Кроме сложных (фасеточных) глаз многие насекомые имеют и простые глаза, воспринимающие лишь интенсивность освещения, а не изображения.

Кровеносная система у насекомых не замкнута. В брюшке над кишечником залегает длинное трубковидное «сердце».

Гемолимфа насекомых представляет собой бесцветную или желтоватую жидкость, основная функция которой - снабжать ткани и органы питательными веществами.

Органами дыхания у насекомых служит сложная система трахей. По бокам средне- и заднегруди и, кроме того, на сегментах брюшка находится до 10 пар отверстий - дыхалец.

Воздухоносные трубочки пронизывают все тело и доставляют кислород непосредственно к тканям и клеткам, как бы заменяя собой кровеносные сосуды.

Пищеварительная система насекомых начинается глоткой. Переваривается и всасывается пища в кишке. У многих растительноядных форм в кишечнике поселяются симбиотические организмы (простейшие, бактерии и др.), обеспечивающие, например у термитов, расщепление клетчатки.

Пища насекомых разнообразна, она включает почти все вещества растительного и животного происхождения. Среди насекомых имеются всеядные, например тараканы, которые питаются различными растительными и животными продуктами. Очень многие насекомые - вегетарианцы, питающиеся всеми частями растений, от корня до плода включительно.

Не менее многочисленны насекомые-хищники, поедающие других насекомых, червей, моллюсков и др. Наконец, есть насекомые, питающиеся падалью, разного рода отбросами и продуктами гниения: навозом, гниющими растительными остатками и т. д. Некоторые насекомые специализировались на крайне малопитательной пище (перья, рог, воск и др.).

Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами - тонкими трубочками, открывающимися в кишечник.

2. Размножение 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. Сперматозоиды в половых путях самки очень долго сохраняют жизнеспособность. Например, матка пчелы после спаривания в течение жизни (4-5 лет) откладывает тысячи яиц без повторного оплодотворения.

Постэмбриональное развитие насекомых протекает либо без превращений, либо с неполным или полным метаморфозом. При прямом развитии, характерном для низших насекомых (ногохвостка, камподея), из яиц выходят особи, отличающиеся от взрослых преимущественно малыми размерами и недоразвитыми половыми органами. У насекомых с неполным превращением. Например у кузнечиков или саранчи, из яиц появляются личинки с чертами взрослого организма - имаго. Личинки претерпевают несколько линек и со временем превращаются во взрослых насекомых, не проходя стадию куколки. При полном превращении, храрактерном для бабочек, из яиц выходят червообразные личинки, совершенно не похожие на имаго. Достигнув определенного возраста, они перестают двигаться и питаются и вскоре превращаются в куколку. Внутри ее происходит глубокая перестройка организма с формированием тканей и органов взрослого насекомого. По окончании этого процесса покровы куколки лопаются и из них выходит имаго. Стадии развития у насекомых строго приурочены к определенному сезону года: это явление получило название сезонного цикла.

3. Многообразие насекомых

Класс насекомых подразделяют на две группы - первичнобескрылых и крылатых.

К nервичнобескрылым относятся наиболее просто организованные насекомые, такие как камподея, ногохвостка, сахарная чешуйница и др., обитающие в почве, под камнями, во мху, в подвалах и погребах. Размеры их невелики, некоторые не превышают 1 мм. Вместе с другими обитающими в почве животными первичнобескрылые участвуют в почвообразовании.

Крылатые насекомые - более высокоорганизованные животные. Подавляющее большинство имеет крылья, у других отсутствие крыльев - явление вторичное, чаще всего связанное с переходом к паразитическому образу жизни.

У общественных насекомых (муравьи, термиты и др.) хорошо выражен полиморфизм (внешние различия) в зависимости от функций, выполняемых в семье. Например, у пчел различают матку, рабочих пчел и трутней. После оплодотворения самки утрачивают способность к полету, продуцируют огромное количество яиц и полностью зависят от рабочих особей, которые ухаживают за ними и кормят.

Как показали специальные подсчеты, на нашей планете одновременно обитает минимум 108 млрд. насекомых, т. е. на каждого человека на Земле приходится около 250 млн. различных представителей этого класса. Причем это организмы, активно участвующие в самых разнообразных биологических процессах.

4. Значение насекомых

Положительная деятельность насекомых в природе в первую очередь выражается в опылении ими цветков растений (около 30% европейских цветковых растений опыляется насекомыми).

Велико значение насекомых, особенно термитов и муравьев, в почвообразовательных процессах. Эти насекомые, так же как и личинки многих насекомых, живущие в земле, разрыхляют почву своими ходами, способствуют лучшей ее вентиляции, увлажнению, обогащению перегноем. Последнее связано с разрушением растительных и животных остатков, в изобилии скапливающихся на поверхности почвы.

Огромна роль насекомых и как одного из важнейших звеньев в круговороте веществ в природе. Многие насекомые входят в состав различных пищевых цепей. Знание пищевых цепей насекомых позволяет использовать их для борьбы с другими насекомыми - вредителями сельского хозяйства.

Не менее значительны и отрицательные последствия деятельности насекомых. Так, многие личинки насекомых, например гусеницы бабочек, питаются живыми тканями растений, причиняя существенный вред сельскому хозяйству. Многие насекомые являются паразитами животных и человека или переносчиками опасных заболеваний (комары, блохи, вши).

Хорошо известны примеры использования насекомых в хозяйственной деятельности человека. С незапамятных времен на Востоке разводили тутового шелкопряда, из коконов которого изготовляли шелк. Пчел человек разводит с целью получения меда, ряда лекарственных препаратов (прополис) и воска. Некоторые насекомые, к примеру наездник, нашли при мене ни е в борьбе с вредителями сельского хозяйства (например, с кровяной тлей) как их естественные враги.

Список использованной литературы

1. «Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс»: учеб. для общеобразовательных учреждений / В. Б. Захаров, Н. И. Сонин. - М.: Дрофа, 2008.