Насекомые общая характеристика. Строение тела насекомого. Изучение нового материала

Систематика класса Насекомые

Класс Насекомые (Insecta ) относится к надклассу Шестиногие (Hexapoda ) подтипу Трахейнодышащие (Tracheata ) типу Членистоногие (Arthropoda ).

Выделяют класс Насекомые скрыточелюстные и класс Насекомые открыточелюстные. Всего известно порядка $1$ млн. видов. Однако энтомологи считают, что эта цифра может достигать $2-3$ млн.

Замечание 1

Насекомые – самая многочисленная группа животных по числу особей, видов, по широте распространения.

Внешнее строение насекомых

Класс скрыточелюстных насекомых имеет отличительные от класса открыточелюстных насекомых признаки:

отсутствуют крылья;
грудной отдел обособлен от брюшного слабо;
стенки ротовой полости срощены с нижней губой, в результате чего образуется полость, содержащая мандибулы и максиллы;
на голове расположены простые глазки, усики;
брюшко имеет двигательные придатки.

В строении тела класса открыточелюстных насекомых, составляющих основной класс насекомых, выделяют следующие черты строения:

тело подразделяется на голову, грудь, брюшко;
на голове расположены три пары ротовых конечностей и усики (антенны), у большинства видов есть фасеточные глаза, единичные простые глазки;
ротовой аппарат открытого типа, может быть грызущим, грызуще-лижущим, сосущим, колюще-сосущим, лижущим;
грудь трехсегментная, несет три пары ног, крылатые насекомые имеют две пары крыльев;
брюшко с различным числом сегментов, рудименты брюшных ножек видоизменены в половые придатки или грифельки;
у большинства насекомых есть развитые крылья;
конечности состоят из пяти отделов: тазика, вертлуги, бедра, голени, лапки.

В зависимости от роли, выполняемой конечностями различают:

бегательные,
копательные,
ходильные,
хватательные,
плавательные,
прыгательные,
присасывательные ноги.

Особенности внутреннего строения насекомых

Кожно-мышечная система. Кожа представлена гиподермой, которая наружу выделяет кутикулу. Кутикула хитиновая, трехслойная, участвует в образовании наружного скелета и формирует эндоскелет – тенторий, к которому прикрепляются внутренние органы и мышцы. Мышечная система дифференцированная. Практически все мышцы поперечнополосатые. У насекомых выделяют:

скелетные мышцы, приводят в движение тело и придатки.
внутренностные, входят в состав внутренних органов.

Пищеварительная система состоит из трех отделов:

передняя кишка подразделяется на глотку, пищевод, иногда присутствует зоб, мускульный желудок – провентрикулюс;
в средней кишке происходит переваривание и всасывание пищи, может образовывать пилорические придатки, выполняющие роль пищеварительных желез; перитрофическая мембрана обволакивает пищу и защищает от механических повреждений;
задняя кишка может быть дифференцирована на тонкую, толстую и прямую, содержит ректальные железы; вывод экскрементов происходит через анальное отверстие.

Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами, которые впадают в заднюю кишку. Основным продуктом выделения являются кристаллы мочевой кислоты. Функцию выделения обеспечивают почки накопления: перикардиальные клетки и клетки жирового тела. Продукты обмена могут откладываться в покровную кутикулу и удаляться в процессе линьки животного.

Кровеносная система незамкнутая. Гемолимфа, за счет работы сердца, свободно перемещается по полостям тела, омывая органы. Сердце имеет форму трубки, разделенной на камеры замкнутой с одной стороны. Расположено сердце на спинной стороне тела. У некоторых насекомых гемолимфа ядовитая, что играет защитную функцию.

Пример 1

Жуки-нарывники и божьи коровки имеют кровь, обладающую едкими свойствами. Во время опасности насекомые выбрызгивают гемолимфу из мест сочленения ног и сегментов. Такое произвольное кровопускание называется аутогеморрагия.

Дыхательная система трахейного типа. Трахеи открываются наружу дыхальцами – стигмами. Количество дыхалец может быть разным, максимальное число – $10$. Трахейная система, содержащая дыхальца, называется открытой (майский жук, мухи-пчеловидки), не имеющая дыхалец – закрытой (личинки стрекозы-коромысло). Трахеи могут образовывать воздушные мешки, облегчающие удельный вес насекомого.

Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки. Головной мозг состоит из трех отделов: прото-, дейто-, тритоцеребрума. В пределах класса происходит олигомеризация ганглиев брюшной нервной цепочки. Сформирована система симпатических нервов.

Центральная нервная система содержит нейросекреторные клетки, секрет которых регулирует деятельность эндокринных желез и выработку гормонов.

Развитие может быть прямым или протекать с метаморфозом. Различают:

Аметаболию – прямое развитие первичнобескрылых насекомых.
Гемиметаболию – развитие с постепенным метаморфозом. Встречается у крылатых насекомых (саранча, тараканы, клопы, цикады и др.).
Голометаболию – полное превращение, протекающее с чередование фаз: яйцо – личинка – куколка – имаго. Характерно для двукрылых, бабочек, жуков, перепончатокрылых, сетчатокрылых и ручейников.

Особенности внешнего, внутреннего строения и процессов жизнедеятельности:

Глава состоит из 5 сегментов. С нижней стороны головы находится рот. По бокам расположены сложные глаза. Между ними могут быть простые глазки. На голове находится 1 пара усиков или сяжок, выполняющие функции осязания и обоняния.
Грудь состоит из трех сегментов, каждый из которых несет 1 пару конечностей. Всего у насекомых 3 пары конечностей.
На спине может находиться 1-2 пары крыльев.
Брюшко состоит из 8 и более сегментов, зависит от уровня развития насекомого. Чем она примитивна, тем больше сегментов.
Есть видоизмененные конечности: яйцеклад, копулятивный орган и жало.
Кровеносная система незамкнутую, движение крови (гемолимфы), заполняющей полость тела, обеспечивается спинным сосудом (аортой) с пульсирующим отделом — трубкоподибним сердцем. Гемолимфа желтоватого цвета и не участвует в дыхании.
Дыхательная система образована трахеями, обеспечивающих газообмен в организме насекомых. Трахеи открываются наружу дыхальца, которые находятся на боковой поверхности брюшка.
Пищеварительная система представлена дифференцированным пищеварительным трактом и слюнными железами. Ротовые аппараты различные по типу и строению. Передняя кишка делится на рот, глотку, пищевод, который часто расширяется в зоб и желудок. Печени у насекомых нет. Есть слюнные железы, железистые клетки средней кишки и ректальные железы, которые обеспечивают всасывания воды. Средняя кишка образует складки. Задняя кишка выводит продукты обмена веществ.
Выделительная система представлена пучком мальпигиевых сосудов и жировым телом, в котором накапливаются продукты обмена.
Нервная система состоит из головного мозга и брюшной нервной цепочки, включающей в себя несколько ганглиев.
Развитие нервной системы обусловил появление у насекомых сложных инстинктов, заботы о потомстве, распределение функций у общественных насекомых.
Кроме зрения, насекомые наделены прикосновением, острым обонянием, вкусом, слухом, гигротермической чутьем и т.д.
Насекомые раздельнополые. Резко выраженный половой диморфизм. Половые железы парные, оплодотворение внутреннее.

Развитие насекомых сопровождается сменой стадий (фаз) и превращением — метаморфозом. При неполном превращении выражены лишь 3 стадии: яйцо — личинка — взрослое насекомое. При полном: яйцо — личинка — куколка — взрослое насекомое.

В классе Насекомые выделяют более 35 рядов.

Среди них ряды с неполным превращением: тараканы, прямокрылые, вши, термиты, равнокрылые и клопы.

Развитие с полным превращением характерен для представителей таких рядов: жесткокрылые (жуки), чешуекрылые (бабочки), двукрылые, блохи и перепончатокрылые.

Насекомые играют чрезвычайно важную роль в наземных и пресноводных биоценозах благодаря своей численности, биомассе и разнообразия питания.

Огромное значение насекомых в круговороте веществ в природе. Насекомые входят в состав различных цепей питания и участвуют в процессе почвообразования. Они опыляют цветковые растения и выполняют санитарную роль в природе.

С давних времен человек разводит некоторые виды насекомых для получения от них ценной продукции. Прежде всего, это медоносная пчела, которая дает человеку мед, прополис, пергу, маточное молочко и воск. Разводят и тутового шелкопряда для получения натурального шелка.

Большое значение имеют насекомые в сельском и лесном хозяйстве в связи с развитием биологических мер борьбы с насекомыми-вредителями. Насекомые — весьма удобный объект для самых разнообразных научных исследований.

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.

Несмотря на огромное многообразие все насекомые имеют общее внешнее строение, которое характеризуется тремя неизменными приметами:

Насечка на наружной поверхности. Внешний покров состоит из кутикул - очень прочной оболочки, формирующей экзоскелет, состоящий из отдельных сегментов или члеников, что обеспечивает подвижность. Каждый сегмент покрыт щитками из хитина.
Три отдела туловища насекомых. Внешнее строение тела состоит из сегментов. Их может быть до двадцати, и они объединены в отделы, которыми являются: голова, брюшко, а также грудь. Голова состоит из пяти или шести члеников, в состав груди входит всего три, а брюшко может включать до двенадцати сегментов. В результате эволюции число сегментов уменьшилось и не превышает четырнадцати. На голове расположен рот, глаза и пара усиков. В грудной части находятся конечности и крылья, обычно две пары, а в брюшной части - различные придатки. Сегменты брюшной части, кроме двух последних, содержат дыхальца. У разных насекомых размер тела может быть от долей миллиметра до 30 см в длину.
Количество ног одинаковое. Несмотря на разнообразие насекомых, все виды содержат три пары конечностей, основание которых имеет два длинных членика: бедро и голень. На конце ноги расположена членистая лапка, на конечном членике которой присутствует пара коготков. Они помогают насекомым передвигаться по наклонной поверхности и по нижней поверхности различных предметов. Иногда между коготками имеются присоски для облегчения передвижения по гладкой или скользкой поверхности.

Внутреннее строение представителей класса насекомых состоит из следующих систем:

Дыхательная. Кислород, а также углекислый газ переносится через систему трахей, наружу они открываются дыхальцами. Большая часть насекомых обладает открытой трахейной системой;
Кровеносная. Кровь переносит питательные элементы, и обладает защитной функцией. Она не участвует в переносе углекислого газа и кислорода;
Нервная. Состоит из окологлоточного нервного кольца, брюшной нервной цепочки и головного мозга, которые образованы в результате слияния нервных узлов;
Выделительная. Поддерживает биохимическое постоянство внутри организма, а также следит за ионным составом крови. Экскреты - это вещества, которые удаляются из организма, а сам процесс называется экскрецией;
Половая. Отлично развита и располагается на брюхе. Насекомые - это раздельнополые животные. Половые железы у них парные. Оплодотворение внутреннее.

Голова насекомых

Черепная коробка сильно уплотнена. Она состоит из нескольких слившихся сегментов. У разных насекомых их количество колеблется от 5 до 8 штук. На голове расположены 2 глаза, имеющие сложное строение, и от 1 до 3 простых глазков или глаз, а также мобильные придатки, которые представляют собой усики и ротовые органы. Внешняя поверхность головы разделена на участки, между которыми иногда находятся швы:

лоб находится между глазами;
темя расположено выше лба;
щеки размещены под глазами сбоку;
затылок следует за теменем;
верхняя губа граничит с наличником;
наличник имеется книзу ото лба;
верхние челюсти примыкают снизу к щекам.

Голова насекомых по внешнему строению может быть следующей формы: округлой (у мухи), вытянутой (у долгоносиков) и сжатой с боков (у кузнечиков), а ее постановка зависит от того, к какому виду оно принадлежит.

Органы зрения

Пара сложных глаз расположена по боковым сторонам головы насекомого и состоит из нескольких сотен, а иногда и тысяч фасеток. Как раз это связано с тем, что органы зрения некоторых насекомых, например, стрекоз занимают почти всю голову. Такими глазами обладает большинство взрослых насекомых и личинок.

Между сложными глазами находятся глазки или простые глаза, их число обычно равно трем. Один из них, имеющий треугольную форму, располагается на лбу, а два других - на темени. В некоторых случаях остаются только два боковых, а средний исчезает. Бывает и наоборот, присутствует только треугольный глазок, а боковые парные отсутствуют.

Усики

Иначе их называют антеннами. Они являются органами обоняния и осязания. Расположена пара усиков на боковых частях лба и находится в усиковых ямках. Каждый усик имеет утолщенное основание членика, ножку и жгутик.

У разных видов и групп насекомых внешнее строение усиков отличается. По ним как раз и определяют насекомого. Самцы и самки одного вида могут иметь несколько отличное друг от друга строение этих органов.

Ротовые органы

Их строение зависит от еды, которую употребляют насекомые. Поедающие твердую пищу, размельчают ее двумя жвалами. А сосущие нектар, сок и кровь вместо жвал обладают хоботком, который может быть игловидным у комаров, толстым у мух, длинным и скученным у бабочек.

Сверху и снизу ротовые органы заслоняются пластинками, которые являются губами - верхней и нижней. У некоторых насекомых (грызуще-сосущих или грызуще-лижущих) одновременно присутствует хоботок и жвал. Игловидный аппарат будет называться колюще-сосущим, если насекомое прежде, чем сосать делает прокол кожных покровов. Ротовые органы у некоторых видов могут быть и не полностью развиты.

Крылья

Грудь

Грудь насекомых по внешнему строению представляет собой три сегмента: передний, средний, задний. На каждом из которых расположилась пара конечностей. У летающих насекомых это крылья, которые находятся на среднем и заднем сегменте. В зависимости от образа жизни различают следующие конечности:

копательные;
хватательные;
ходильные;
плавательные;
прыгательные;
бегательные.

Брюшко

Туловище состоит из сегментов. Их количество может варьироваться от одиннадцати до четырех. Низшие насекомые обладают парными конечностями, а у высших - они видоизменены в яйцеклад или другие органы. У взрослых особей число сегментов туловища может быть не больше трех. Это происходит из-за того, что часть из них сливается друг с другом, а остальные становятся совокупительным органом. Тем не менее в большинстве случаев хорошо видны пять - восемь сегментов, они разделяют нижнюю и верхнюю часть.

Между собой соединяются тонкой мембраной, что дает возможность брюшку увеличиваться во время созревания яиц или переполнения кишечника пищей. У большей части насекомых внешнее строение туловища цилиндрической или выпуклой сверху и практически плоской снизу формы. Кроме того, брюхо может быть плоским, круглым, треугольным в поперечном сечении и булавовидным. Например, у муравьев тело соединятся с грудью при помощи небольшого стебелька, состоящего из двух члеников, у ос и пчел - узкой перетяжкой. Большая часть примитивных насекомых имеет на конце туловища два членистых придатка.

Покров (панцирь)

Все туловище насекомых, как и остальных членистоногих заключено в прочный внешний панцирь, скелет которого состоит из хитина. Это мягкий и хрупкий материал в чистом виде. У насекомых он на верхнем слое покрыт белковым веществом, который имеет название склеротин, именно этот элемент придает необходимую прочность и жесткость скелету. Верхний слой состоит из воскоподобных веществ, которые не пропускают воду.

Поэтому внешний скелет основательно охраняет внутренние органы, сохраняет их от высыхания, а также повышает твердость всего туловища. Секрет прочности покрова насекомых кроется в их строении - трубка с мягкой сердцевиной в три раза крепче такой же трубки с жестким стержнем, которая присутствует у всех позвоночных. Но если сделать трубку очень толстой, то она потеряет свои достоинства, так как прочность полого цилиндра значительно уменьшается с увеличением его диаметра, что в свою очередь, ограничивает утолщение туловища, а значит и размеры беспозвоночных членистоногих животных.

Биология. Класс насекомые

Главные приспособления, которые обеспечивают быстрое развитие насекомых:

Возможность летать позволяет им достаточно быстро осваивать новые места и преодолевать разные препятствия. Подвижность обеспечивается развитой мускулатурой и членистыми конечностями.
Хитинизированная кутикула, которая состоит из нескольких слоев, относится к особенностям внешнего строения насекомых. Она содержит специальные элементы, предохраняющие туловище от потери влаги, механических повреждений, а также влияния ультрафиолета.
Небольшие размеры способствуют выживанию и созданию условий, которые требуются для жизни даже в маленьких пространствах, например, в трещине коры деревьев.
Высокая плодовитость. Среднее число яиц, которые откладывают насекомые составляет двести - триста штук.

Насекомые встречаются буквально повсюду: в саду, лесу, поле, огороде, почве, воде, на теле животных. Примеры насекомых:

бабочка-капустница обитает на огороде, в поле и местах, где растет капуста;
майского жука можно встретить в садах и лесах;
комнатная муха обитает вблизи жилища человека.

Огромное разнообразие мест обитания в наземной среде способствовало их видообразованию и широкому расселению.

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

	Пред-стави-тели		Ротовой аппарат	Тип превращения
Жестко-крылые	Жуже-лица, майский хрущ, божья коров-ка	Верхние - жесткие (надкры-лья), ниж-ние - лета-тельные	Грызущего типа; есть хищные и раститель-ноядные	↓ Личинка(червь с тремя парами но-жек - гусеница) куколка (стадия покоя) Взрослая особь
Чешуе-крылые	Махаон, голу-бянка, крапив-ница	Две пары, покрыты чешуйками	Сосущего типа (хобо-ток); питаются некта-ром растений; личин-ки (гусеницы) имеют грызущий ротовой аппарат
Дву-крылые	Мухи, комары, оводы, слепни	Одна пара; вторая пара крыльев видоизме-нена в жужжальца	Колюще-сосущего типа; питаются кро-вью человека и жи-вотных
Перепончатокрылые	Пчелы, осы, му-равьи	Две пары, с четко вы-раженными жилками	Грызущий или лижу-щий ротовой аппарат, питаются нектаром и пыльцой цветков
Прямо-крылые	Саран-ча, куз-нечики, медвед-ка	Передние - с продоль-ным жил-кованием, задние - веерооб-разные	Грызущий ротовой аппарат (питаются растительной пищей)	НЕПОЛНОЕ (личинка похожа на взрослую особь; рост во время линьки)
Клопы (полужесткокрылые)	Лесной клоп, ягодный клоп, постельный клоп	Две пары крыльев	Колюще-сосущий ротовой аппарат
Равнокрылые	Тля, медяница	Две пары прозрачных крыльев	ротовые органы - колюще-сосущий хоботок

Насекомые с неполным превращением

Вши, около 150		Человечья вошь (головная и платяная)
Клопы, более 30 000	2 пары крыльев (передние - полунадкры-лья, задние - перепончатые) сложены плоско в состоянии покоя на спине. Ротовой аппарат - колюще-сосущий	Постельный клоп, водомерки, вредная черепашка
Прямокрылые, более 20 000	2 пары крыльев (передние - надкрылья с прямым жилкованием, задние - веерные перепончатые крылья). Ротовой аппарат - грызущий. Задние ноги обычно прыгательные	Обыкновенный кузнечик, домовой сверчок, саранча
Стрекозы, около 4500	2 пары сетчатых крыльев. Тело обычно вытянутое. Голова подвижная, глаза очень крупные. Ротовой аппарат - грызущий	Коромысло, лютка, красотка
Тараканы, 2500	2 пары крыльев (передняя - кожистые надкрылья, задние - веерные перепончатые). Ротовой аппарат - грызущий. Яйца откладывают в оболочке	Черный таракан, рыжий таракан, или прусак