Лесное дело
Подготовки бакалавров
ЛЕСНАЯ ЭНТОМОЛОГИЯ
Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению
Брянск 2012
Лесная энтомология. Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 250100 – Лесное дело. Строение насекомых. /Брянск:БГИТА, 2012. - 35 с.
Составитель: Шелухо В.П . – доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Рецензент: Тимошенко С.Г. - руководитель Брянского филиала Центра защиты леса Калужской области ФБУ «Рослесозащита»
На основе опыта преподавания учебной дисциплины приводятся теоретическое обоснование и методические рекомендации по проведению лабораторных занятий и самостоятельной работе студентов по лесной энтомологии по усвоению строения насекомых как основы для организации мероприятий по контролю численности вредителей леса, что направлено на повышение эффективности образовательного процесса и формирование определенных компетенций.
Для профессорско-преподавательского состава кафедры лесозащиты и охотоведения БГИТА, для студентов лесохозяйственного факультета.
Переход к индивидуально-ориентированному обучению студентов является неотъемлемой частью современных методов активизации и повышения качества подготовки компетентных профессионалов. Подготовка бакалавров базируется на большом объеме самостоятельной работы студентов, полном обеспечении их разнообразными информационными ресурсами на базе информационных компьютерных технологий.
Данное методическое пособие является не только методическими указаниями к проведению лабораторных занятий по курсу лесной энтомологии, но и кратким методическим пособием к самостоятельному освоению студентами важнейшего раздела энтомологии – строения насекомых, знание которого необходимо для понимания физиологии данной группы животных, пониманию возможных путей воздействия на вредителей леса с целью управления их численностью и вредоносностью.
Курс лесной энтомологии входит в комплекс знаний, получаемых студентом при обучении лесному делу. Курс состоит из лекций, лабораторных занятий, летней учебной практики и дипломного проектирования. Лабораторные занятия проводятся в 6 семестре в объеме 28 часов. На занятиях студенты знакомятся с удивительным и разнообразным миром насекомых, с видами, полезными для хозяйственной деятельности человека, с вредными для леса насекомыми, получают навыки определения видов, знакомятся с биологией и экологией лесных насекомых, с комплексом мероприятий по ограничению численности вредителей, приобретают навыки биологической защиты растений.
Лабораторные занятия дополняют лекции, в необходимых случаях детализируют отдельные теоретические лекционные вопросы.
Опыт работы кафедры показывает, что курс лесной энтомологии требует от студента большого внимания, трудолюбия и тщательности при выполнении заданий по лабораторному практикуму. Следует помнить, что глубокие знания по любой дисциплине может дать только комплекс учебных занятий, в который входят лекции, учебная и производственная практики в лесу, дипломное проектирование, работа в студенческом научном кружке, экскурсии в природу и в музей.
Насекомые имеют большое значение как вредители, опылители, почвообразователи, много видов являются украшением природы.
Кафедра располагает хорошей лабораторией, научным оборудованием, современными методическими материалами, широко использует тестирование, применение разнообразных электронных носителей информации. Контроль успеваемости студентов осуществляется преподавателем путем систематического письменного или устного опроса, проверки конспектов. Проверка знаний по систематике насекомых проводится на фактическом материале (раздаточный материал насекомых, коллекции, препараты и пр.).
Тема: Строение насекомых
1 Знакомство с классами типа членистоногих
Насекомые относятся к обширному типу членистоногих - Arthropoda. Помимо насекомых в него входят разнообразные животные, имеющие твердый внешний скелет, расчлененный на сегменты.
Этот тип является самым многочисленным в животном мире. Он объединяет свыше 1,5 млн. видов (по отдельным оценкам 2…7 млн. видов). Представители этого типа весьма приспособлены к жизни в различных условиях среды, они играют огромную роль в жизни леса и биосферы.
Тип членистоногих состоит из 4-х классов (табл. 1). Необходимо усвоить отличительные признаки этих классов, указать полезных и вредных представителей. В рабочую тетрадь записывается табл. 1, характеризующая признаки этих классов.
По коллекциям рассматриваются признаки внешнего строения тела типичных представителей отдельных классов : мокрицы, раки, пауки, клещи, кивсяки, жуки, бабочки и т. д.
Таблица 1 Тип членистоногие - Arthropoda
Класс насекомые - INSEKTA
Происхождение насекомых связывают с действием процесса олигомеризации (уменьшения числа однородных структур, выполняющих одинаковые функции) в процессе эволюционного развития от червеобразного членистого предка (рис 1).
К этому классу относятся шестиногие членистоногие, имеющие сложный цикл развития с превращением и тело, разделенное на 3 отдела. Передний отдел - это голова, несущая глаза, антенны и 3 пары ротовых частей. Следующий отдел - грудь, состоящая из 3 сегментов, каждый из которых обычно несет по паре ног; у летающих насекомых второй и третий сегменты груди несут также по паре крыльев. Задний отдел тела - брюшко. Оно состоит из 4…11 сегментов и не имеет ног. Последние сегменты брюшка обычно несут видоизмененные придатки, приспособленные для спаривания или для откладки яиц. Экзоскелет насекомых, как и других членистоногих, обеспечивает защиту внутренних органов и сохранение формы тела.
За исключением некоторых живородящих форм, все насекомые откладывают яйца. Непо-ловозрелые насекомые линяют несколько раз в течение своего развития до взрослой стадии и, как правило, при каждой линьке увеличиваются размеры тела и появляются специализированные органы.
Неполовозрелые насекомые не имеют крыльев. Единственным исключением являются некоторые поденки, у которых последняя кратковременная неполово-зрелая стадия уже имеет функциональные крылья. Неполовозрелые особи у насекомых с полным циклом развития внешне не похожи на взрослых (гусеница – бабочка) и могут не иметь структур, типичных для взрослых насекомых.
Насекомые представляют самую многочисленную по видам группу животных. Иногда численность насекомых бывает столь велика, что они образуют целые тучи.
Насекомые заселяют все типы экосистем планеты, за исключением глубин океана. Они живут в тропиках и являются одними из немногих постоянных обитателей района Южного полюса.
Приспособительные возможности насекомых
Насекомые являют собой самую высокоразвитую группу наземных артропод. Механические преимущества экзоскелета создали условия для дальнейшей специализации, обеспечившей им перевес над своими конкурентами. Благодаря наличию экзоскелета насекомые получили большую поверхность для прикрепления мускулатуры, прекрасные возможности для регуляции испарения воды, что особенно важно для животных с малыми размерами, почти полную защиту жизненно важных внутренних органов от внешних повреждений.
Наиболее важные черты специализации насекомых:
Крылья . Являются продуктом коренного, революционного развития животных (принцип ароморфоза). Способность к полету неизмеримо увеличила шансы насекомых на выживание и распространение по планете. Увеличились возможности для питания и размножения и появились новые способы избегания врагов. Расширение возможностей для добывания пищи открыло путь для использования более специфических ее источников, особенно в тех случаях, когда пища или места выплода имелись в ограниченном количестве и были труднодоступны.
Небольшие размеры. Эволюция насекомых шла в направлении развития большого числа мелких особей, нежели небольшого числа крупных. Это позволяло использовать многие новые необычные виды пищи, встречающиеся в небольших количествах, а также создавало больше возможностей для укрытия и избегания врагов. Недостаток малых размеров состоит в том, что поверхность тела непропорционально велика по сравнению с его объемом. Это сильно повышает испарение и делает наземную жизнь практически невозможной для животных с тонкими покровами тела. Приобретенный склеротизированный кутикулярный экзоскелет насекомых обеспечивает им регуляцию испарения, что позволяет им быть малого размера.
Полный метаморфоз. Жизненный цикл насекомых состоит из 4 стадий: 1) яйцо; 2) личинка, или питающая стадия; 3) куколка, или покоящаяся переходная стадия; 4) взрослое насекомое, или репродуктивная стадия (имаго). Такой тип жизненного цикла встречается у групп насекомых с наибольшим числом видов, в том числе у жуков и мух. Почти у всех насекомых с таким типом жизненного цикла рост происходит только за счет личиночного питания. У взрослого насекомого потребляемая пища в основном тратится на созревание половых продуктов. Разные жизненные задачи позволяют личинкам и взрослым особям жить в совершенно разных местообитаниях с разными условия существования, поскольку условия жизни личинки должны быть благоприятны для быстрого роста, а условия жизни взрослой особи - для спаривания и расселения. Полный метаморфоз открыл насекомым доступ к огромному числу разнообразных местообитаний и видов пищи, что привело к развитию сложных типов поведения. Полный метаморфоз позволяет виду использовать преимущества двух абсолютно разных типов местообитания и в то же время избегать многих их отрицательных сторон.
Полный метаморфоз отсутствует почти у половины отрядов, но у них появляются другие адаптивные особенности.
Увеличение числа видов. Основные причины, с точки зрения теории эволюции, приведшие к такому видовому разнообразию насекомых следующие:
1.Многие виды насекомых приспособлены к жизни только в узких рамках некоторых экологических факторов, таких, как хозяева, температура, влажность. При относительно небольших, но длительных изменениях климата, как это имело место в ледниковый период, ареал таких видов разбивается на изолированные части.
2.Благодаря способности к полету, крылатые насекомые могут перемещаться на большие расстояния, преодолевая с воздушными массами водные и другие преграды. В результате таких перемещений популяции насекомых могут заселить новые места обитания, географически изолированные от мест обитания основных популяций вида. Такие популяции-колонизаторы могут развиваться в новые виды.
3.Генетическая несовместимость между изолированными популяциями, выражающаяся в невозможности спаривания и развития потомства, может возникнуть у насекомых очень скоро из-за короткой продолжительности жизни одного поколения и привести к ускоренному видообразованию.
2 Отделы тела, их строение, функции и придатки
2.1 Расчленение тела насекомого на отделы:
голова, грудь, брюшко и их придатки
Объяснение к заданию
Наружные покровы насекомых представляют собой твердый экзоскелет, который служит опорой для прикрепления внутренней мускулатуры, придает жесткость телу насекомого. Стенка тела может быть достаточно гибкой или упругой, но растягиваться она способна лишь в течение короткого времени после линьки. Относительная гибкость тела обеспечивается за счет деления его на отдельные членики - сегменты, которые соединяются между собой с помощью эластичных перепонок.
Сливаясь между собой, сегменты образуют 3 отдела: голову, грудь и брюшко. На примере черного таракана или майского жука наиболее удобно разграничить эти отделы. Каждый из отделов несет придатки различного назначения (рисунок 2).
Порядок расчленения тела насекомого
Студент самостоятельно производит расчленение тела майского жука на 3 отдела: голову, грудь и брюшко.
В работе соблюдается такая последовательность: на предметном стекле жук кладется на спину и удерживается в таком положении препаровальной иглой. По границе головы и груди скальпелем отделяется голова. Затем отделяется брюшко, для чего линию реза скальпелем следует провести сразу же за третьей парой ног.
Оставшийся отдел груди разделяется на 3 составляющие его членика следующим образом: позади первой пары ног делается надрез, после чего легко отделяется переднегрудь. Затем делается укол иглой в вершину щитка (треугольник у основания надкрыльев), надкрылья разводятся в стороны и с брюшной стороны отделяется скальпелем второй членик груди (среднегрудь) с относящейся к нему второй парой ног. Этот членик очень узкий, и линия реза скальпелем должна пройти сразу же за второй парой ног. На стеклянной пластинке остается третий членик - заднегрудь. К средне- и заднегруди со спинной стороны прикрепляются по одной паре крыльев, а с брюшной - по одной паре ног.
Расчлененное таким образом насекомое раскладывается на стекле в порядке следующих друг за другом частей тела.
Рассматривая отдел головы, надо установить форму и положение ее у следующих насекомых: большой сосновый долгоносик, валежный короед, кузнечик, жужелица. Строение головной капсулы разбирается па примере майского жука. В зависимости от способа прикрепления головы выделяются основные прогнатический и гипогнатический типы (рисунок 3).
2.2 Голова и придатки головы
Головная капсула служит для размещения головного мозга (окологлоточного нервного кольца) и придатков. Капсула образована за счет срастания головных сегментов (5…6 шт) и прочна. Шесть туловищных сегментов, слившихся с предковой головной областью, или акроном, и вошедших в состав нынешней сложной единой структуры, которую мы называем головой, несли парные придатки.
Как и прочие придатки сегментов, относящиеся к остальным отделам тела насекомого, придатки головы произошли из простых ног, типичных для примитивных членистоногих. Таким прототипом, вероятно, стала нога трилобитов. Части головы называются по аналогии с частями головы человека (рисунок 4).
Наличник (клипеус). Эта область напоминает губу и лежит между фронтоклипеальным швом и верхней губой под глазами в передней части головной капсулы. Наличник срастается со лбом.
Лоб . Эта область располагается внизу передней части лица над наличником и ограничена с боков фронтальными швами.
Щеки . Щеки представляют собой нижнюю часть головы под глазами и позади лба. Иногда впереди на лицевой части между лбом и щеками имеется щечный шов; если же этот шов отсутствует, то определенной границы между щеками и лбом нет.
Темя . Область задней части головы над глазами.
Затылок . Эта область охватывает большую часть задней поверхности головы. Она отделена от темени и щек затылочным швом.
Зазатылок . Это - узкий кольцеобразный склерит, составляющий край затылочного отверстия. Он отделен от затылка зазатылочным швом, имеющимся практических у всех взрослых насекомых. Зазатылок несет затылочные мыщелки, с помощью которых голова причленяется к цервикальным склеритам шейной области.
Затылочное отверстие , через которое проходят пищевод, нервная цепочка, протоки слюнных желез, аорта, трахеи и свободная кровь. Внутри головы расположен комплекс перекладин, называемый тенториумом.
Задание
В лупу рассматриваются отдельные части головной капсулы (склериты): наличник, лоб, темя, щеки, виски, затылок, горло, шея. Отыскиваются усики, глаза, ротовое отверстие и ротовые аппараты (рисунок 4).
Придатки головной капсулы и ротовые аппараты .
Голова насекомых несет усики, глаза и ротовые органы.
2.2.1 Строение и типы ротовых аппаратов
Тремя важнейшими частями ротового аппарата являются верхние челюсти (мандибулы), нижние челюсти (максиллы) и нижняя губа (лабиум). Все они представляют собой результат видоизменения типичных парных конечностей членистоногих.
Эволюционно сложилось, что предки и древние насекомые питались твердой пищей – отмершей растительностью, поэтому первичным является ротовой аппарат грызущего типа. Все остальные типы ротовых аппаратов появились в процессе эволюции как адаптация к изменению пищи и способам ее добывания. На построение частей ротовых аппаратов использованы три пары конечностей предков насекомых.
Верхняя губа . В типичном случае представляет собой подвижный козырек, свисающий с края наличника и прикрывающий рот. Верхняя губа образовалась путем отчленения от надротового щитка лицевой части головы. Форма у различных насекомых значительно варьирует.
Верхние челюсти (жвалы, мандибулы) . Являются измененными парными придатками 4 сегмента головной капсулы. В типичном случае они твердые, сильносклеротизированные, несут зубцы различной конфигурации и предназначены для откусывания крупных частиц пищи. У насекомых, питающихся жидкой пищей, лежащей на поверхности – редуцированы.
Нижние челюсти (максиллы) . Располагаются непосредственно за мандибулами и являются парными придатками 5-го головного сегмента. Они имеют лишь боковое сочленение с основанием головной капсулы. Предназначены для измельчения крупных кусочков пищи, имеют членистое строение и несут щупики с размещенными на них органами химического чувства. Нижние челюсти у насекомых с сосущим типом ротового аппарата за счет нижнечелюстных щупиков образовали сосательную трубку (бабочки).
Нижняя губа . Членистое образование, представляющее собой частично сросшиеся парные придатки 6-го головного сегмента, закрывает ротовую полость снизу. Оно кажется единым элементом, но состоит из второй пары максилл (нижних челюстей), которые срослись вдоль средней линии и образовали функционально единую структуру. Части нижней губы соответствуют частям нижних челюстей. У насекомых с грызущее-лижущим типом ротового аппарата части нижней губы удлинились и образовали лакающий язычок (пчелы), а у видов с колюще-сосущим типом (комары, клопы) – хоботок. При колюще-сосущем типе аппарата все части исходного грызущего аппарата сильно удлинились и служат для прокалывания (прорезания) тканей и являются чехлом для нижнегубного хоботка. У клопов на ротовых частях имеется сустав, позволяющий укладывать хоботок в покое на грудь.
Порядок выполнения задания:
1. Производится расчленение грызущего ротового аппарата на составные части. Для этого используется голова расчлененного ранее майского жука. Через затылочное отверстие голова укрепляется на препаровальной игле. Скальпелем делаются надрезы в области правой и левой щеки и отделяется нижняя губа, несущая нижнегубные щупальца и жевательные лопасти. Затем отделяются нижние челюсти со щупальцами, верхние челюсти и верхняя губа. Выделенные части ротового аппарата рассматриваются в лупу. Рассматривается также грызущий ротовой аппарат других насекомых во взрослой стадии и у личинок жуков, черного таракана, стрекоз и др.
2. Ознакомившись со строением грызущего типа (основного), следует рассмотреть устройство колюще-сосущих ротовых органов. Для этого используются крупные клопы: вредная черепашка, ягодный клоп, сосновый подкорный клоп, комары и др. Отделив голову, следует рассмотреть строение «хоботка» и отдельных его щетинок. Взаимодействие ротовых частей при приеме пищи удобнее наблюдать у живых насекомых и их личинок.
3. Рассмотреть устройство хоботковых типов ротовых аппаратов: грызуще-лижущего у медоносных пчел и шмеля, сосущего - у бабочек бражников, лимоницы, капустницы и др.; колюще-сосущего - у клопов и комаров.
4. Определить типы ротовых аппаратов у других насекомых, предложенных в наборе.
5. Зарисовать основные типы ротовых аппаратов (рисунки 5.6.7.8).
Материал и оборудование : отчлененные головы майских жуков, предварительно распаренные; набор насекомых в коллекции: бабочки белянки, сосновой бражник, кузнечик, жужелица, щавелевый клоп, пчела или шмель, жук-олень. Бинокулярные микроскопы. Лупы, стеклянные пластинки для расчленения, препаровальные иглы.
2.2.2 Строение усиков (антенн)
Объяснение к заданию
В типичном случае у взрослых насекомых усики представляют собой пару подвижных членистых придатков, отходящих от лицевой поверхности, обычно между глаз. Основная функция усиков – служить местом расположения сенсилл (чувствительных элементов) химического чувства. Первый членик называют скапусом (основной), второй - педицеллумом (стволик), а все оставшиеся вместе – флагеллумом (жгутик). Прикреплен усик в усиковой ямке, иногда окруженной узким кольцеобразным усиковым склеритом. В эмбриогенезе усики развиваются из придатков 2-го головного сегмента. Усики чрезвычайно разнообразны по форме, и некоторые наиболее четко выраженные их типы имеют специальные наименования. У личинок усики, как правило, сильно редуцированы как в отношении длины, так и в отношении числа члеников. Форма и строение усиков используются при систематике насекомых для выделения крупных единиц – семейств (пластинчатоусые, усачи и др.).
Основные типы усиков представлены на рисунке 9. Головная капсула также несет зрительные структуры двух типов: сложные глаза и простые глазки.
Задание
1. Определить местоположение склеритов головной капсулы у майского жука. Для этого через затылочное отверстие голову насекомого укрепить на препаровальной игле и вращать ее, удерживая таким образом. Рассмотреть в лупу лоб, темя, затылок, наличники, виски, щеки, а также усики, глаза, глазки, ротовое отверстие, ротовые конечности.
2. Рассмотреть форму и положение головы у насекомых, предложенных в коллекции. Определить типы головной капсулы.
3. Зарисовать строение головной капсулы.
4. Рассмотреть типы усиков у различных насекомых, определить пол насекомых по различиям в строении усиков самок и самцов.
5. Зарисовать типы усиков.
Материалы и оборудование: набор насекомых в коллекциях или на пластинках - кузнечики, слоники, цикады, жужелицы, усачи, бабочки шелкопряда (самки и самцы), майский жук, слепень; лупы 10 х, бинокулярные микроскопы.
2.3 Строение груди и её придатков
Объяснение к заданию
Грудь, состоящая из 3-х сегментов (передне-, средне- и задне- груди), несет с вентральной (нижней) стороны по одной паре членистых ног, а с дорзальной (верхней) стороны на 2-м и 3-м грудных сегментах располагаются 2 пары крыльев или их зачатков.
Ноги насекомых, состоящие из нескольких члеников, и крылья являются придатками груди.
Грудью называется отдел тела, лежащий между головой и брюшком. Он состоит из трех последовательно расположенных сегментов. Каждый сегмент тела насекомого представляет собой хитиновое кольцо. Хитиновые пластинки (склериты), образующие это кольцо, носят названия: спинные, верхние пли дорзальные пластинки, образующие полукольцо, - тергиты ; нижние или вентральные - стерниты и 2 боковые стенки – бочки – плейриты (рисунок 10).
Тергиты 3-х грудных отделов называются последовательно: передне-, задне- и среднеспинка, стерниты соответственно: передне-, средне- и заднегрудка.
Рисунок 2 - Внешнее строение насекомого (расчлененный жук-олень, самец; (по В. Ф. Натали, 1968):
1 - нижняя губа; 2,3 - нижние и верхние челюсти; 4- верхняя губа; 5 - наличник; 6 - усики; 7 - голова; 8 - переднегрудь; 9 - передние ноги; 10 - среднегрудь; 11 - надкрылья; 12 - средние ноги; 13 - заднегрудь; 14 - крылья; 15 - задние ноги (а - тазики, б - вертлуги; в - бедра; г - голени; д - лапка); 16 - брюшко.
Рисунок 5 - Ротовые аппараты насекомых. А - ротовой аппарат грызущего типа (таракана); Б - ротовой аппарат грызуще-сосущего типа (пчелы); В - ротовой аппарат сосущего типа (бабочки); Г- ротовой аппарат колюще-сосущего типа (клопа); Д - ротовой аппарат колюще-сосущего типа (самки комара); Е - ротовой аппарат сосущего типа (самца комара): I - верхняя губа; II - верхние челюсти, или жвалы; III - нижние челюсти; IV- нижняя губа; V - подглоточник; 1 - подвесок (кардо), 2 - столбик (стинес), 3 – наружняя лопасть, 4 - внутренняя лопасть, 5 - щупик, 6 - предподбородок, 7 - подбородок, 8 - внутренние лопасти, 9 - наружные лопасти, 10 – щупик нижней губы | Рисунок 6 - Ротовые органы грызущего типа (черного таракана) (из кн. Богданова-Катькова). I - верхняя губа; II - верхние челюсти; III – нижние челюсти; IV - нижняя губа: очл - основной членик, ств – стволик, нл - наружная, вл - внутренняя жевательная лопасть, чщ - челюстной щупик, гщ – губной щупик, ппб - подбородок, пб - ложный подбородок. яз - язычок, пяз - придаточный язычок |
Рисунок 7 - Голова снизу с сосущим ротовым аппаратом бабочки (А) и колюще-сосущим - клопа (Б) (по Кузнецову и Бей-Биенко и Скориковой): хоб - хоботок, гщ - губной щупик, вг - верхняя губа, вч - верхняя пара колющих щетинок (верхние челюсти), нч - нижняя их пара, нг - нижняя губа, ус - усик, гл - глаза, глк - глазки, лб - лоб | Рисунок 8 - Ротовые органы шмеля (по Холодковскому): 1 - верхняя губа, 2 - верхние челюсти, 3 - нижние челюсти (оч - основной членик, ст - ствол ик, асл - жевательные лопасти, щ - рудимент щупика); 4 - нижняя губа; ппб - ложный подбородок, пб - прементум, яз - язычок, нл - рудимент наружных жевательных лопастей, гщ - губной щупик) |
Рисунок 9- Типы усиков насекомых (по Богданову-Катькову):1 - щетинковидный усик, 2 - нитевидный, 3 - четковидный, 4 - пиловидный, 5 - гребенчатый, 6 - булавовидный, 7 - веретеновидный, 8 - пластинчатый, 9 - коленчатый, 10 - перистый, 11 - щетинконосный
Части усика: 1 – основной членик; 2 – стволик; 3 – жгутик; 4 - усиковая впадина.
Рисунок 10 - Схема строения грудного сегмента насекомого. А - общий вид; Б- поперечный разрез (по Обенбергеру и Снодграссу):сп - спинка, пл - плейрит, гр - грудка, птз - предтазик (субкокса), тз - тазик, б - бедро, г - голень, л - лапка, акс - аксиллярные склериты, кр - крыло, плс -плейральный столбик; внутренний скелет; плч - плейральный гребень, фур - фурка
Рисунок 11- Строение и типы ног (по Бей-Биенко, Богданову-Катькову):
1 - бегательная (жужелицы), тз - тазик, в - вертлуг, б - бедро, г - голень л - лапка, 2 - прыгательная (саранчи), 3 - копательная (медведки), 4 - плавательная (плавунца), 5 - хватательная (богомола), 6 - собирательная (медоносной пчелы)
В тех отрядах, где крылья никогда не развиваются, эти 3 сегмента в главных чертах устроены примерно одинаково. Тергит и стернит пластинообразные, а плейральные склериты небольшие или недоразвитые.
У представителей крылатых насекомых 3 грудных сегмента сильно различаются между собой. Переднегрудь обычно сохраняет все те же части, что и в исходном состоянии. Среднегрудь и заднегрудь претерпели значительные изменения, связанные с развитием в каждом из этих сегментов мускулатуры, которая обеспечивать работу ног и крыльев. Плейрит значительно расширился, образовав крупную боковую пластину. С нижней части она несет коксальный отросток, к которому причленяется нога, а с верхней - крыловой отросток (плейральный столбик), к которому причленяется крыло. Сзади и спереди плейрит срастается со стернитом, а участки срастания образуют мостики впереди и позади тазиковых впадин.
Стернит, объединяясь с плейритом своими передними и задними частями, имеющими вид полос, образует впадину, в которой располагается тазик.
Насекомые - настоящие наземные беспозвоночные. Класс насчитывает около 1 млн. видов. Тело насекомых четко разделено на голову, грудь, брюшко. Голова образована четырьмя сегментами. Грудной отдел состоит из трех сегментов, у каждого одна пара конечностей. Второй и третий сегменты на спинной стороне обычно несут по паре крыльев. Брюшко состоит из 8-12 члеников.
Типичным представителем этого класса является майский жук. Длина его составляет 2-2,5см. Форма тела цилиндрическая. Цвет - светло-коричневый. По бокам брюшка имеются характерные треугольные белые пятна.
Майский жук — типичный представитель класса Насекомые
На голове майского жука располагаются органы чувств и ротовые органы. Органами чувств насекомых являются два фасеточных глаза. Впереди глаз находится пара усиков с расширенными пластинками на конце, выполняющими роль органов обоняния.
Органы осязания и вкуса - щупики. Они находятся попарно на нижней губе и на нижних челюстях. К ротовым органам относятся верхняя и нижняя губы, верхние и нижние челюсти. Верхняя губа и верхние челюсти одночленные. Нижняя губа и нижние челюсти многочленные.
По характеру строения ротовых органов у насекомых различают грызущие, колюще-сосущие, лакающие, режуще-сосущие и другие ротовые аппараты, что связано с разнообразием пищи, употребляемой разными насекомыми.
Майский жук относится к отряду жуков или жесткокрылых. У насекомых, относящихся к этому отряду, первая пара крыльев превратилась в жесткие надкрылья, служащие чехлом для второй пары перепончатых крыльев, используемых при полете.
Прежде чем взлететь, майский жук приподнимает надкрылья, отводит их в сторону и расправляет сложенные под ними перепончатые крылья. Во время полета крылья выполняют такую же роль, как несущие плоскости у самолета, а надкрылья - ту же роль, что пропеллер самолета.
Ноги майского жука снабжены острыми коготками, что помогает ему крепко цепляться за листья и веточки.
Брюшко майского жука состоит из 8 сегментов; их видно только с нижней стороны, так как верхняя его часть почти вся (за исключением заостренного кончика брюшка) скрыта надкрыльями.
Питание насекомых . Питается майский жук молодыми листьями деревьев. Проглоченная пища через пищевод попадает в объемистый зоб, а из него в желудок, где перетирается хитиновыми зубчиками. В кишке измельченная пища окончательно переваривается и всасывается, а непереваренные остатки попадают в заднюю кишку и выбрасываются наружу через заднепроходное отверстие.
Дыхательная система у насекомых представлена трахеями. Это многочисленные ветвящиеся трубки, в которые воздух попадает через специальные отверстия - дыхальца, или стигмы. Трахеи распределяют воздух по телу, достигая всех органов. Работа органов дыхания насекомых связана с работой мышечной системы брюшка: при его сокращении воздух выталкивается из трахей, а при расширении брюшка в них попадает свежий воздух.
Кровеносная система насекомых представлена сердцем и сосудами. Сердце и аорта расположены на спинной стороне. В связи с тем, что имеется разветвленная сеть трахей, кровеносная система развита слабо и лишена функции переносчика кислорода. Жидкость, циркулирующая по кровеносной системе, называется гемолимфой. В ней находятся белые кровяные тельца.
Органы выделения насекомых - многочисленные трубочки (мальпигиевы сосуды), впадающие на границе средней и задней кишок. Просвет их заполнен зернами мочевой кислоты - главным продуктом диссимиляции у насекомых. Кроме того, выделительную функцию несет жировое тело. В нем также скапливается, хотя и не удаляется из тела, мочевая кислота, поэтому с возрастом концентрация ее в жировом теле увеличивается. Жировое тело является «почкой» накопления. Однако основная функция жирового тела - накопление запасных питательных веществ: жира, гликогена, белка.
Нервная система насекомых построена по типу брюшной нервной цепочки, однако может достигать очень высокого уровня развития и специализации. Центральная нервная система включает головной мозг, подглоточный ганглий и сегментарные ганглии брюшной нервной цепочки, расположенные в туловище. Головной мозг отличается очень сложным гистологическим строением. У большинства насекомых ганглии брюшной нервной цепочки концентрируются в продольном направлении.
Размножаются майские жуки половым путем. Оплодотворенная самка зарывается в почву и откладывает яйца. В них развиваются личинки, которые покидают оболочки яиц в конце лета. Личинки питаются перегноем.
Осенью они проникают глубоко в почву, перезимовывают, а весной поднимаются к поверхности почвы и на протяжении всего лета питаются корнями травянистых растений и сеянцев сосны. Зимуют опять глубоко в почве и лишь на третье лето выросшие личинки способны питаться корнями кустарников и деревьев, от чего молодые деревца часто засыхают.
В куколку личинка превращается только после того, как она перезимует третий раз и сильно увеличится в размерах. Это происходит в конце весны, а к осени из нее выходит взрослый майский жук. В начале мягкие его покровы бесцветны, потом они твердеют и становятся окрашенными. Перезимовав еще раз в земле, жуки выползают на ее поверхность весной. Массовый лет их происходит в весенние месяцы в сумерки.
Основной вред лесному хозяйству приносят не взрослые жуки, а их личинки. Это связано с тем, что начиная со второго года, они питаются корнями деревьев и губят молодые растения и сеянцы.
Естественными врагами майских жуков являются птицы (скворцы, грачи) и млекопитающие (кроты, летучие мыши). Этих птиц и зверей необходимо всячески охранять.
112. Рассмотрите рисунок. Подпишите название частей тела жука, обозначенных цифрами.
113. Дайте характеристику класса насекомых.
Насекомые - класс беспозвоночных членистоногих животных, 1,5 млн видов. Тело покрыто хитинизированной кутикулой, образующей экзоскелет, и состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. Среда обитания: наземно-воздушная; водная; почвенная; организменная. От мм до 15 см – длина тела. На голове: пара усиков; ротовые органы (нижние, верхние челюсти, нижняя губа); пара фасеточных глаз; усики разной формы; ротовой аппарат (грызущий, колюще-сосущий, сосущий, лижуще-грызущий). Грудь: две пары крыльев (1пара – на среднегруди, 2пара – на заднегруди); три пары ходильных конечностей (бегательные, прыгательные, плавательные, хватательные, копательные). Крылья – складки хитинового покрова. Брюшко: конечностей не имеет, иногда могут быть видоизмененные конечности (церки, кузнечики). Органы чувств: осязания - усики; обоняния - усики; вкуса – щупики нижней губы и нижней челюсти; зрения – простые и сложные глаза; слуха; равновесия.
114. Рассмотрите рисунки. Выпишите черты сходства и различия изображенных животных.
Сходство:
относятся к одному типу Членистоногие, поэтому имеют наружный скелет, образованный хитиновой кутикулой, и сегментированное тело с парными членистыми конечностями.
Отличия:
краб (Ракообразные) имеет 5 пар конечностей, паук (Паукообразные) – 4, шмель (Насекомые) – 3 пары. У паука и краба – головогрудь и брюшко, у шмеля – голова, грудь, брюшко. Шмель имеет крылья. Различия также в строении дыхательной (жабры, легочные мешки, трахеи), частично – выделительной систем, нервная система более развита у насекомых. Различается образ жизни и среды обитания.
115. На рисунке цветными карандашами раскрасьте системы внутренних органов насекомого и напишите названия органов, которые их составляют.
Нервная система: окологлоточное нервное кольцо, надглоточный ганглий и брюшная нервная цепочка.
Пищеварительная система: рот, глотка, пищевод, желудок, средний и задний кишечник, анальное отверстие. Есть слюнные железы.
Кровеносная система: «сердце», сосуды.
Половая система: у самцов – семенники, семяпроводы, семяизвергательный канал. У самок – яичники, яйцеводы, влагалище.
Выделительная система: мальпигиевы сосуды.
116. Рассмотрите рисунок. Напишите названия органов насекомого, обозначенных цифрами.
117. Заполните таблицу.
Системы органов насекомых.
118. Как происходит развитие бабочки?
Бабочки - это насекомые с полным циклом превращений. Между стадией личинки (гусеницы) и взрослой стадией (бабочки) находится промежуточная стадия куколки. Все развитие можно представить так: яйцо - гусеница - куколка - бабочка. Личинка бабочки совершенно не похожа на имаго. На стадии куколки происходит глобальная перестройка всего организма с формированием тканей и органов взрослого насекомого.
119. Назовите и охарактеризуйте типы развития насекомых.
1) Развитие с неполным превращением. Три стадии: яйцо -> личинка -> взрослое насекомое. (Тараканы, Поденки, Стрекозы, Богомолы, Веснянки, Прямокрылые, Уховертки, Вши, Равнокрылые). Из яиц появляются личинки, внешне очень похожие на родителей. Они отличаются от имаго меньшей величиной, отсутствием крыльев и неразвитостью половой системы. Личинки несколько раз линяют, растут и все больше становятся похожими на взрослых насекомых. Со временем они становятся половозрелыми, и у них полностью формируются крылья. После этого насекомые больше не растут.
2) Развитие с полным превращением. Четыре стадии: яйцо -> личинка -> куколка -> взрослое насекомое. (Бабочки, Жуки, Мухи, Осы, Муравьи). Личинки совсем не похожи на взрослых особей. У них отсутствуют сложные глаза, имеются только простые глазки, или органы зрения совсем отсутствуют; тело чаще всего червеобразное (гусеницы бабочек). Нередко отсутствуют усики, нет крыльев. Личинки несколько раз линяют, растут. Достигнув предельных размеров, личинка превращается в куколку –промежуточную стадию между личинкой и взрослым насекомым
.
120. Пользуясь рисунком, расскажите о развитии кузнечика. Как называется такой тип развития?
У кузнечика развитие с неполным превращением. У них молодь, вышедшая из яйца, уже похожа на взрослое насекомое. С каждой линькой это сходство становится всё больше.
121. Заполните таблицу «Типы развития насекомых».
122. Каково значение насекомых для человека?
Большое значение имеют насекомые в хозяйственной деятельности человека: как опылители, повышают урожайность культурных растений; важно их использование с целью биологических методов борьбы с вредными насекомыми, одомашненные насекомые дают ценные продукты питания и сырье для промышленности.
123. Выполните лабораторную работу «Внешнее строение насекомого».
1. Рассмотрите внешний вид майского жука. Определите его размеры, окраску частей тела. Сделайте рисунок.
2. Из скольких отделов состоит тело жука?
Голова, грудь, брюшко.
3. Рассмотрите голову жука. Какие органы на ней расположены?
Сделайте рисунок.
1 – голова, 2 – нижнечелюстной щупик, 3 – антенны, 4 – глаза.
4. Рассмотрите грудной отдел жука. Какие органы здесь расположены? Сколько пар конечностей?
5. Рассмотрите крылья жука. Чем они отличаются и почему?
Передние крылья преобразованы в жесткие надкрылья – служат для защиты тела жука, за ними спрятаны нижние задние крылья – для полета.
6. Рассмотрите конечность насекомого. Из скольких элементовона состоит? Нарисуйте её.
Ходильные ноги состоят из 5 члеников: тазик, вертлуг, бедро, голень, лапка.
7. Рассмотрите брюшко жука. С помощью лупы найдите дыхальца. Посчитайте, из скольких члеников они состоят.
Брюшко состоит из 8 сегментов. По бокам средне- и заднегруди, а также на сегментах брюшка находится до 10 пар отверстий – дыхалец.
Насекомые в настоящее время являются самой процветающей группой животных на Земле.
Тело насекомых подразделяется на три отдела: голову, грудь и брюшко.
На голове насекомых находятся фасеточные глаза и четыре пары придатков. У некоторых видов кроме фасеточных глаз имеются простые глазки. Первая пара придатков представлена усиками (антеннами), являющимися органами обоняния. Остальные три пары образуют ротовой аппарат. Верхняя губа (лабрум), непарная складка, прикрывает верхние челюсти. Вторая пара ротовых придатков образует верхние челюсти (мандибулы), третья пара - нижние челюсти (максиллы), четвертая пара срастается и образует нижнюю губу (лабиум). На нижней челюсти и нижней губе могут находиться по паре щупиков. К ротовому аппарату относится язык (гипофаринкс) - хитиновое выпячивание дна ротовой полости (рис. 3). В связи со способом питания, ротовые аппараты могут быть различных типов. Различают грызущий, грызуще-лижущий, колюще-сосущий, сосущий и лижущий типы ротовых аппаратов. Первичным типом ротового аппарата следует считать грызущий (рис. 1).
рис. 1.
1 - верхняя губа, 2 - верхние челюсти, 3 - нижние челюсти, 4 - нижняя губа,
5 - основной членик нижней губы, 6 - "стволик" нижней губы, 7 - нижнечелюстной щупик,
8 - внутренняя жевательная лопасть нижней челюсти, 9 - наружная
жевательная лопасть нижней челюсти, 10 - подподбородок,
11 - ложный подбородок, 12 - нежнегубной щупик, 13 - язычок, 14 - придаточный язычок.
Грудь состоит из трех сегментов, которые называются соответственно переднегрудь, среднегрудь и заднегрудь. Каждый из сегментов груди несет пару конечностей, у летающих видов на средне- и заднегруди находятся по паре крыльев. Конечности членистые. Основной членик ноги называется тазик, за ним следуют вертлуг, бедро, голень и лапка (рис. 2). В связи с образом жизни конечности бывают ходильными, бегательными, прыгательными, плавательными, копательными и хватательными.
рис. 2. Схема строения
конечности насекомого:
1 - крыло, 2 - тазик, 3 - вертлуг,
4 - бедро, 5 - голень, 6 - лапка.
рис. 3.
1 - фасеточные глаза, 2 - простые глазки, 3 - мозг, 4 - слюнная
железа, 5 - зоб, 6 - перднее крыло, 7 - заднее крыло, 8 - яичник,
9 - сердце, 10 - задняя кишка, 11 - хвостовая щетинка (церка),
12 - антенна, 13 - верхняя губа, 14 - мандибулы (верхние
челюсти), 15 - максиллы (нижние челюсти), 16 - нижняя губа,
17 - подглоточный ганглий, 18 - брюшная нервная цепочка,
19 - средняя кишка, 20 - мальпигиевы сосуды.
Число сегментов брюшка варьирует от 11 до 4. На брюшке у низших насекомых имеются парные конечности, у высших насекомых они видоизменяются в яйцеклад или другие органы.
Покровы представлены хитиновой кутикулой, гиподермой и базальной мембраной, защищают насекомых от механических повреждений, потери воды, являются наружным скелетом. Насекомые имеют много желез гиподермального происхождения: слюнные, пахучие, ядовитые, паутинные, восковые и пр. Окраска покровов насекомых обуславливается пигментами, содержащимися в кутикуле или гиподерме.
рис. 4. Продольный разрез через
голову черного таракана:
1 - ротовое отверстие, 2 - глотка,
3 - пищевод, 4 - головной мозг
(надглоточный нервный узел),
5 - подглоточный нервный узел,
6 - аорта, 7 - проток слюнных
желез, 8 - гипофаринкс, или
подглоточник, 9 - предротовая
полость, 10 - передний отдел
предротовой полости, или
цибарий, 11 - задний отдел
предротовой полости,
или саливарий.
Мышцы насекомых по гистологическому строению относятся к поперечнополосатым, они отличаются способностью к очень высокой частоте сокращений (до 1000 раз в секунду).
Пищеварительная система как у всех членистоногих подразделяется на три отдела, передний и задний отделы имеют эктодермальное происхождение, средний - энтодермальное (рис. 5). Пищеварительная система начинается ротовыми придатками и ротовой полостью, в которую открываются протоки 1-2 пар слюнных желез. Первая пара слюнных желез вырабатывает пищеварительные ферменты. Вторая пара слюнных желез может видоизменяться в паутинные или шелкоотделительные железы (гусеницы многих видов бабочек). Протоки каждой пары соединяются в непарный канал, который открывается у основания нижней губы под гипофаринксом. Передний отдел включает в себя глотку, пищевод и желудок. У некоторых видов насекомых пищевод имеет расширение - зоб. У видов, питающихся растительной пищей, в желудке находятся хитиновые складки, зубцы, способствующие перетиранию пищи. Средний отдел представлен средней кишкой, в которой происходит переваривание и всасывание пищи. В своей начальной части средняя кишка может иметь слепые выросты (пилорические придатки). Пилорические придатки функционируют как пищеварительные железы. У многих насекомых, питающихся древесиной, в кишечнике поселяются симбиотические простейшие и бактерии, выделяющие фермент целлюлазу и этим способствующие перевариванию клетчатки. Задний отдел представлен задней кишкой. На границе между средней и задней отделами в просвет кишечника открываются многочисленные слепо замкнутые мальпигиевы сосуды. Задняя кишка имеет ректальные железы, которые отсасывают из остатков пищевой массы воду.
рис. 5. Схема строения
пищеварительной системы
черного таракана:
1 - слюнные железы, 2 -
пищевод, 3 - зоб, 4 -
пилорические придатки,
5 - средняя кишка,
6 - мальпигиевы сосуды,
7 - задняя кишка,
8 - прямая кишка.
Органы дыхания насекомых - трахеи, по которым осуществляется транспорт газов. Трахеи начинаются отверстиями - дыхальцами (стигмами), которые находятся по бокам среднегруди и заднегруди и на каждом членике брюшка. Максимальное число дыхалец - 10 пар. Часто стигмы имеют особые замыкательные клапаны. Трахеи имеют вид тонких трубочек и пронизывают все тело насекомого (рис. 6). Концевые ветви трахей заканчиваются звездчатой трахейной клеткой, от которой отходят еще более тонкие трубочки - трахеолы. Иногда трахеи образуют небольшие расширения - воздушные мешки. Стенки трахей выстланы тонкой кутикулой, имеющие утолщения в форме колец и спиралей.
рис. 6. Схема
строения
дыхательной
системы черного
таракана
Кровеносная система насекомых - незамкнутого типа (рис. 7). Сердце находится в перикардиальном синусе на дорсальной стороне брюшного отдела тела. Сердце имеет вид трубки, слепо замкнутой на заднем конце. Сердце разделено на камеры, каждая камера имеет по бокам парные отверстия с клапанами - остии. Число камер - восемь и меньше. К каждой камере сердца подходят мышцы, обеспечивающие ее сокращение. Волна сокращений сердца от задней камеры кпередней обеспечивает одностороннее движение крови вперед.
Гемолимфа движется из сердца в единственный сосуд - в головную аорту и далее выливается в полость тела. Через многочисленные отверстия гемолимфа попадает в полость перикардиального синуса, затем через остии, при расширении сердечной камеры, засасывается в сердце. Гемолимфа не имеет дыхательных пигментов и представляет желтоватую жидкость, содержащую фагоциты. Основная ее функция - снабжение органов питательными веществами и перенос продуктов обмена корганам выделения. Дыхательная функция гемолимфы незначительна, лишь у некоторых водных личинок насекомых (личинки комаров-звонцов) гемолимфа имеет гемоглобин, окрашена в ярко-красный цвет и отвечает за транспорт газов.
Органами выделения насекомых являются мальпигиевы сосуды и жировое тело. Мальпигиевы сосуды (в количестве до 150) имеют эктодермальное происхождение, впадают в просвет кишечника на границе между средним и задним отделами кишечника. Продукт выделения - кристаллы мочевой кислоты. Жировое тело насекомых помимо основной функции - накопления запасов питательных веществ, служит еще и «почкой накопления». В жировом теле имеются особые экскреторные клетки, которые постепенно насыщаются труднорастворимой мочевой кислотой.
рис. 7. Схема строения
кровеносной системы
черного таракана:
1 - сердце, 2 - аорта.
Центральная нервная система насекомых состоит из парных надглоточных ганглиев (головного мозга), подглоточных ганглиев и сегментарных ганглиев брюшной нервной цепочки. Головной мозг включает в себя три отдела: протоцеребрум, дейтоцеребрум и тритоцеребрум. Протоцеребрум иннервирует акрон и размещающиеся на нем глаза. На протоцеребруме развиваются грибовидные тела, к которым подходят нервы от органов зрения. Дейтоцеребрум иннервирует усики, тритоцеребрум - верхнюю губу.
В состав брюшной нервной цепочки входят 11-13 пар ганглиев: 3 грудных и 8-10 брюшных. У некоторых насекомых грудные и брюшные сегментарные ганглии сливаются в грудные и брюшные нервные узлы.
Периферическая нервная система представлена нервами, отходящими от центральной нервной системы, и органами чувств. Имеются нейросекреторные клетки, нейрогормоны которых регулируют деятельность эндокринных органов насекомых.
Чем сложнее поведение насекомых, тем сильнее развит у них головной мозг и грибовидные тела.
Органы чувств насекомых достигают высокой степени совершенства. Возможности их сенсорного аппарата часто превосходят таковые высших позвоночных животных и человека.
Органы зрения представлены простыми и сложными глазами (рис. 8). Сложные, или фасеточные глаза располагаются по бокам головы и состоят из омматидиев, число которых у различных видов насекомых варьирует от 8-9 (муравьи) до 28000 (стрекозы). У многих видов насекомых зрение цветное. Каждый омматидий воспринимает небольшую часть из поля зрения всего глаза, изображение складывается из множества мелких частичек изображения, такое зрение иногда называют «мозаичным». Роль простых глазков до конца не изучена, установлено, что они воспринимают поляризованный свет.
рис. 8.
А - фасеточный глаз (на разрезе видны омматидии), Б - схема
строения отдельного омматидия, В - схема строения простого
глазка: 1 - хрусталик, 2 - хрустальный конус, 3 - пигментные
клетки, 4 - зрительные (ретинальные) клетки,
5 - рабдом (зрительный стержень), 6 - фасетки (наружные
поверхности хрусталика), 7 - нервные волокна.
Многие насекомые способны издавать звуки и слышать их. Органы слуха и органы, издающие звуки, могут находиться на любом участке тела. Например, у кузнечиков, органы слуха (тимпанальные органы) располагаются на голенях передних ног, здесь имеются по две узкие продольные щели, ведущие к барабанной перепонке, связанной с рецепторными клетками. Органы, издающие звуки, находятся на передних крыльях, причем левое крыло соответствует «смычку», а правое - «скрипке».
Органы обоняния представлены совокупностью обонятельных сенсилл, расположенных, в основном, на антеннах. Антенны самцов развиты в большей степени, чем антенны самок. По запаху насекомые разыскивают пищу, места для откладки яиц, особей противоположного пола. Самки выделяют особые вещества - половые аттрактанты, привлекающие самцов. Самцы бабочек находят самок на расстоянии 3-9 км.
Вкусовые сенсиллы располагаются у жуков на челюстных и губных щупиках, у пчел, мух, бабочек - на ножках, у пчел, муравьев - на усиках.
Осязательные рецепторы, термо- и гигрорецепторы рассеяны по поверхности тела, но больше всего их на усиках и щупиках. Многие насекомые воспринимают магнитные поля и их изменение, где находятся органы, воспринимающие эти поля, пока неизвестно.
Насекомые - раздельнополые животные. У многих видов насекомых выражен половой диморфизм. В состав мужской половой системы входят: парные семенники и семяпроводы, непарный семяизвергательный канал, совокупительный орган и придаточные железы. В состав совокупительного органа входят кутикулярные элементы - гениталии. Придаточные железы выделяют секрет, разбавляющий сперму и формирующий оболочку сперматофора. В состав женской половой системы входят: парные яичник и яйцеводы, непарное влагалище, семяприемник, придаточные железы. Самки некоторых видов имеют яйцеклад. Гениталии самцов и самок имеют сложное строение и таксономическое значение.
Насекомые размножаются половым способом, для ряда видов известен партеногенез (тли).
Развитие насекомых делится на два периода - эмбриональное, включающее развитие зародыша в яйце, и постэмбриональное, которое начинается с момента выхода личинки из яйца и заканчивается смертью насекомого. Постэмбриональное развитие проходит с метаморфозом. По характеру метаморфоза эти членистоногие подразделяются на две группы: насекомые с неполным превращением (гемиметаболические) и насекомых с полным превращением (голометаболические).
У гемиметаболических насекомых личинка похожа на взрослое животное. Отличается от него недоразвитыми крыльями - гонадами, отсутствием вторичных половых признаков, меньшими размерами. Такие имагоподобные личинки называются нимфами. Личинка растет, линяет, после каждой линьки зачатки крыльев увеличиваются. После нескольких линек из нимфы старшего возраста выходит имаго.
У голометаболических насекомых личинка не похожа на имаго не только по строению, но и экологически, например, личинка майского жука живет в почве, имаго - на деревьях. Личинки после нескольких линек превращаются в куколок. Во время стадии куколки происходит разрушение личиночных органов и формирование организма взрослого насекомого.
рис. 9.
А - открытая (наездник), Б -
покрытая (бабочка),
В - скрытая (муха).
Личинки голометаболических насекомых не имеют сложных глаз и зачатков крыльев. Их ротовой аппарат грызущего типа, усики и конечности - короткие. По степени развития конечностей выделяют четыре типа личинок: протоподные, олигоподные, полиподные, аподные. У протоподных личинок имеются лишь зачатки грудных ног (пчелы). У олигоподных личинок - три пары нормальных ходильных ног (жуки, сетчатокрылые). Полиподные личинки кроме трех пар грудных ног имеют еще несколько пар ложных ножек на брюшке (бабочки, пилильщики). Брюшные ножки представляют собой выступы стенки тела, несут на подошве шипики и крючочки. Аподные личинки конечностей не имеют (двукрылые).
По способам движения личинки голометаболических насекомых подразделяются на камподеовидных, эруковидных, проволочниковых и червеобразных.
Камподеовидные личинки имеют длинное гибкое тело, бегательные ноги и чувствующие церки (жужелицы). Эруковидные личинки - мясистое слабоизогнутое телос конечностями или без (майские жуки, бронзовки, навозники). Проволочниковые - с жестким телом, круглым в поперечнике, с опорными церками (жуки-щелкуны, чернотелки). Червеобразные - по внешнему виду похожи на червей, безногие (двукрылые и многие другие).
Куколки бывают трех типов: свободные, покрытые, скрытые (рис. 9). У свободных куколок зачатки крыльев и конечностей хорошо видны, свободно отделены от тела, покровы - тонкие и мягкие (жуки). У покрытых куколок зачатки плотно прирастают к телу, покровы - сильно склеротизированные (бабочки). Скрытые куколки - свободные куколки, находящиеся внутри ложного кокона - пупария (мухи). Пупарий представляет собой несброшенную затвердевшую личиночную шкурку.