Нервная система и нервная деятельность насекомых

Органы обоняния, осязания и слуха

Насекомые различаютзапахи с помощью сенсилл плакоидного и конического типов, которые у большинства насекомых располагаются на члениках усиков (иногда в количестве нескольких сотен или тысяч). Сенсиллы этого типа располагаются также на нижнечелюстных или нижнегубных щупиках. Обонятельные сенсиллы чаще собраны в группы, помещаясь или в специальных кожных углублениях (у мух), или на выступах кутикулы. Органы обоняния служат не только для отыскивания пищи, жилища (у пчел, муравьев), но и для нахождения особей противоположного пола. В связи с этим у самцов многих бабочек, жуков и др. насекомых усики как воспринимающие органы, снабженные обонятельными сенсиллами, достигают крупных размеров и своеобразного устройства.

Органы осязанияу насекомых представлены трихоидными сенсиллами, расположенными на разнообразных частях тела, контактирующих с окружающими предметами. Большим числом трихоидных сенсилл снабжены усики, лапки, концы ротовых органов, крылья и др.

Органы слуха насекомыхили тимпальные органыдостаточно разнообразны по строениюи могут располагаться на различных участках тела (на среднегруди у водяных клопов, на заднегруди у многих бабочек, на брюшке у саранчовых, бабочек-огневок, пядениц, на голенях сверчков, кузнечиков и т.д.).

У кузнечиков и сверчков тимпанальные органы располагаются на голенях передних ног и снаружи имеют вид двух овальных просветов в кутикуле, затянутых тонкой перепонкой, которая у кузнечиков прикрыта складкой кожи. Внутри голени располагается сложно устроенный нервный аппарат.

Как следует из строения нервной системы и органов чувств, насекомые обладают высоко развитым нервным аппаратом и разнообразной и часто очень совершенной системой воспринимающих рецепторов. Насекомые отличаются высоко развитой способностью воспринимать и реагировать на многообразные сигналы из внешней среды - зрительные, химические, тактильные, слуховые, тепловые и др. Эти сигналы поступают от двух источников - от особей своего вида и от различных экологических факторов, но организм отвечает на них совокупностью действий, включая и реакцию, обусловленную наследственностью. Такая совокупная реакция организма обозначается понятием поведение, а раздел физиологии, изучающий его - этологией. В его основе поведения лежит ответная реакция на раздражение, т. е. рефлекс. В целом поведение складывается из безусловных и условных рефлексов.

Безусловные рефлексы - это врожденные реакции, т. е. рефлексы, с которыми организм рождается, наследуя их от родителей. Они составляют основу нервной деятельности насекомых, необычайно разнообразны и характерны для отдельных видов, а также родов, семейств и даже отрядов.

Наиболее простое проявление нервной деятельности - таксисы.

Таксис – простейшая отрицательная или положительная двигательная реакция насекомого на раздражение. В зависимости от того на какой фактор происходит реакция организма, выделяют термотаксис (ответная реакция на температуру), фототаксис (на свет), хемотаксис (на химические вещества), гидротаксис (на воду или влажность среды), трофотаксис (на пишу). геотаксис (по отношению к земному тяготению). Таксисы могут быть положительными и отрицательными, т. е. будут направлены или к источнику раздражения, или от него. Примером положительного фототаксиса может служить лёт многих бабочек на свет, а отрицательного – избегание тараканами яркого света.

Таксисы носят приспособительный характер. Фото-, хемо-, трофотаксисы широко используется для борьбы с насекомыми с помощью светоловушек, приманок, изменения среды их обитания и.т.д.

Более сложным видом нервной деятельности являются инстинкты. Инстинкт - сложная цепь действий (рефлексов) в которой окончание одного действия служит началом другого. Инстинкты являются сложными врожденными рефлексами, не зависят от выучки и проявляются лишь под воздействием внутренних раздражителей. Такими раздражителями могут быть гормоны, недостаток в организме необходимых веществ и пр.

Инстинкты действуют на протяжении всего жизненного цикла насекомых. Они проявляются при размножении, строительстве гнезд, откладке яиц, заботе о потомстве, добыче пищи и питании и т.д. Наиболее сложные инстинкты у общественных насекомых пчел, муравьев и термитов, умеющих строить очень сложные сооружения и ухаживать за потомством, регулируя его состав.

Как простые, так и более сложные виды безусловных рефлексов вырабатываются в процессе эволюции в определенных условиях среды - как приспособление к этой среде.

В отдельных случаях под влиянием внешних условий у насекомых проявляются элементы высшей нервной деятельности - условные рефлексы. Они индивидуальны и временны, т. е. вырабатываются в течение жизни особи и способны исчезать. Возникают условные рефлексы под воздействием двух одновременных раздражителей - безусловного (например, воздействие пищи) и условного, или сигнального (воздействие любого фактора среды). Исчезают они при отсутствии повторяющихся воздействий условного раздражителя, т. е. при отсутствии подкрепления с его стороны. Нервная деятельность на основе условных рефлексов нередко обозначается как принцип временных связей. Они имеют существенное значение в жизни насекомых и составляют элемент поведения у общественных насекомых - пчел, муравьев, ос, термитов. Отправляясь на добычу, эти насекомые способны запоминать местонахождение источника пищи, дорогу к нему и от него назад к гнезду и т.д.

\|	следующая страница ==>
Органы зрения	\|	Жизненный цикл насекомых

Дата добавления: 2014-02-27 ; просмотров: 860 ; Нарушение авторских прав

Нервная система -совокупностью узлов (ганглиев), от кот. отходят нервы. Нервные узлы соед. продольными и поперечными перемычками. В голове над пищеводом расположен надглоточный, а под пищеводом —подглоточный ганглий. От надглоточного ганглия отходят нервы к глазам и усикам, а от подглоточного — к ротовым органам и в передний отдел кишечника. Нервная деятельность насекомых весьма разнообразна. В совокупности она составляет их поведение. Поведение представляет комплексную реакцию насекомого, обусловленную воздействиями внешней среды и физиологическими_особенностями_организма. Наиболее просто нервная деятельность проявляется в таксисах. Это простейшая положительная или отрицательная двигательная реакция (рефлекс) на то или иное внешнее раздражение, однако усложненная общим возбуждением центральной нервной системы. Особенно развиты у насекомых термотаксис, фототаксис, гидротаксис, хемо-итрофотаксис. Соответственно в этих случаях насекомые реагируют на тепло, свет, влагу, химические раздражителиипищу. Таксисы носят приспособительный характер и потому в зависимости от условий и состояния организма могут быть положительными и отрицательными. В одном случае насекомое может стремиться в зону более высоких температур или яркого света, а в др. — в зону более низких температур или темноты. Знание таксисов широко используется для борьбы, с насекомыми с помощью приманок, ловушек и изменения среды их обитания. Более сложным видом нервной деятельности являются инстинкты. Они представляют слож. цепь рефлексов, причем конец 1 из звеньев цепи служит толчком для начала последующего звена. Проявление опр. инстинкта связано с состоянием организма насекомого. Так, созревание оплодотворенных яиц вызывает у самки появление заботы о потомстве. Инстинкты врожденные. Никто не учил пчелу строить ячейку, короеда — прокладывать под корой определенной формы ход, жука-слоника — скручивать лист в виде трубки или сигары, гусеницу — плести кокон и т. и. Под влиянием условий жизни могут возникать новые инстинкты и могут ослабевать и даже исчезать старые, однако для этого нужен определенный, часто довольно значительный период времени. Инстинкты м. б. направлены на сохранение вида (забота о потомстве) и особи. Особенно сложны инстинкты у пчел, муравьев и термитов, “умеющих” строить очень слож. сооружения и ухаживать за потомством, регулируя его состав. У насекомых м. в отд. случаях наблюдаться и высшая нервная деятельность, проявляющаяся в выработке условных рефлексов. Насекомые раздельнополы. У многих насекомых развит половой диморфизм и самцы отл. от самок по разл. внешним признакам (по величине тела, усикам, скульптурным образованиям, окраске и др.).

ВОПРОС 8Способы оплодотворения и размножения насекомых. Пол. органы самцов сост. из семенников, семепроводов, семеизвергательного канала, совокупительного органа и придаточных желез. Семенники самца представляют пар. железу разнообразного строения. Семенники обр. муж. половые клетки — сперматозоиды, оплодотворяющие яйца самки. Наиболее существенной частью полового ррррррразмножения аппарата самки являются яичники. Каждый яичник состоит из яйцевых трубок, которых бывает от 2 до 2500. Внутри яйцевые трубочки выложены фолликулярным эпителием, из кот. обр. яйцевые клетки. Из них в результате усиленного поглощения питат. веществ и сложных процессов развития и роста обр. зрелые яйца. Каждая яйцевая трубка дел. на ряд яйцевых камер, в кот. развиваются яйца Созревшие яйца поступают из яичников в яйцеводы и далее через влагалище и половое отверстие выводятся наружу. Плодовитость (количество откладываемых самкой яиц) зависит от строения и величины яичников и специфично для каждого вида насекомого. Так, самка непарного шелкопряда может отложить 600—800, реже 1000 яиц, сосновая пяденица — 120—180, а самки многих хищных жуков — всего 10—20 штук. В отдельных случаях плодовитость достигает огромных размеров. Например, самка (матка) медоносной пчелы откладывает в день до 3 тыс. яиц, а у термитов — даже до 30 тыс. Плодовитость самок резко колеблется в зависимости от погод. условий и питания. Способность к размножению появляется у 1 насекомых вскоре после окрыления, у др. через некоторый период, в течение которого они проходят дополн. питание. Оно необходимо для созревания пол. продуктов. Существует 2 способа полового размножения — обоеполый, когда при спаривании яйца самки оплодотворяются сперматозоидами самца, и девственный, когда яйцо развивается без оплодотворения (партеногенез). Партеногенез произошел из обоеполого размножения как его упрощение и набл. у тлей и др. насекомых. Он представляет очень выгодное приспособление, дающее возможность насекомым быстро увеличить численность и расселяться по территории. Партеногенез разнообразен в своих проявлениях. Так, у медоносной пчелы из неоплодотворенных яиц развиваются самцы (трутни), а из оплодотворенных — самки (рабочие пчелы и матки). У ряда насекомых набл. правильное чередование обоеполых и многочисленных партеногенетических поколений. Так, у мн. орехотворок чередуются 2 поколения: летнее — крылатое обоеполое и осеннее — бескрылое, сост. только из самок. Еще сложнее чередование поколений (гетерогония) проявляется у тлей. 1 из форм партеногенеза явл. педогенез или детское размножение. В этом случае в яичниках личинки происходит партеногенетическое развитие яиц, из кот. возникают личинки. Такое размножение повторяется в течение неск-ких поколений, а затем сменяется серией обоеполых поколений со взрослой фазой. Оно набл. у галлиц и отд. видов жуков и клопов.

ВОПРОС 9 Эмбриональное и постэмбриональное развитие насекомых. Онтогенез – это индивидуальное развитие организма от момента его зарождения до смерти. Онтогенез начинается с оплодотворения (слияния сперматозоида и яйцеклетки). При этом обр. зигота, в кот. объединяется наследственный материал отца и матери. Зародышевое (эмбриональное) развитие Это период с момента оплодотворения до выхода ребёнка из яйца (рождения). Вкл. в себя стадии дробления, гаструляции, органогенеза. Дробление – это серия делений зиготы путем митоза. Промежуток между делениями корот. , в нем происходит только удвоение ДНК, а рост клеток не происходит (яйцеклетка и так была очень большая). В процессе дробления клетки постепенно уменьш. , пока не достигают норм. размеров. После дробления образ. бластула – полый шарик из одного слоя клеток. Затем бластула превращается в гаструлу – 2-слойный шарик. Наружный слой клеток гаструлы называется эктодерма, внутренний – энтодерма, отверстие в гаструле наз. первичный рот, он ведет в кишечную полость. Органогенез (обр. органов) начинается с формирования нерв. пластинки в эктодерме на спинной стороне зародыша. В дальнейшем из эктодермы образ. кожа и нервная система; из энтодермы – пищевар. и дыхат. система; из мезодермы – всё остальное (скелет, мышцы, кровеносная, выделительная, половая системы). Постэмбриональное развитие Продолжается от рождения (вылупления) до начала размножения (наступления полового созревания). Бывает 2 видов: Прямое – когда ребенок похож на родителя, только меньше по размерам и у него недоразвиты некоторые органы (млекопитающие, птицы). Непрямое (с превращением, с метаморфозом) – когда ребенок (личинка) сильно отл. от родителя (лягушки, насекомые). Преимущество непрямого развития состоит в том, что родители и дети не конкурируют друг с другом за пищу и территорию.

ВОПРОС 10 Жизненный цикл насекомых, понятие генерации диапаузы. Возникновение в истории Земли ритмично повтор. периодов, когда потребности организма насекомых в тепле и пище не м. б. удовлетворены, явилось причиной формирования различных приспособлений к этим усл. среды. Такими приспособлениями служат замедления и перерывы в развитии, вызываемые торможением обмена и переходом насекомого из состояния активности в состояние покоя разной глубины и продолжительности.Самым глубоким состоянием физиолог. торможения обмена веществ явл. диапауза. Ее не следует смешивать с оцепенением, кот. м. наступать в любой момент под влиянием неблаг. (сублетальных) условий, бывает чаще всего кратковременным и сразу же проходит при наступлении норм. условий. В отличие от оцепенения диапауза представляет собой специальное приспособление в жизн. цикле насекомых. В умеренном климате диапауза обеспечивает синхронизацию жизн. цикла насекомых с сезон. сменой внешних условий. Она м. наступать на всех фазах развития насекомых. В соответствии с этим разл. диапаузу эмбриональную (на фазе яйца), личиночную (на фазе личинки), куколочную (на фазе куколки) и имагинальную (на фазе имаго). В разных систематических группах лес. насекомых выражено преобладание опр. формы диапаузы. Так, листоеды имеют чаще всего имагинальную диапаузу, совки и многиепяденицы — куколочную, листовертки — эмбриональную. Иногда один и тот же вид насекомого м. иметь несколько форм диапаузы. Так, для зимней пяденицы характерны эмбриональная и куколочная формы диапаузы. Чаще всего диапауза зависит от экологии вида. Даже у очень близких видов 1 рода, но живущих в разных условиях, диапауза бывает на разных фазах развития, а у видов неродственных семейств — на 1 и той же фазе, если они имеют сходный образ жизни.Осн. чертой диапаузы служит особая физиологическая подготовленность организма, позволяющая длительно выдерживать условия, летальные для недиапаузирующих фаз насекомых. Диапауза характ. приостановкой роста и развития, падением интенсивности дыхания и потребления кислорода, глубокими изменениями в системе окислительных ферментов, уменьшением общ. количества воды в теле, наличием в тканях обильных отложений резервных питат. в-в, отсутствием или снижением подвижности. Для диапаузирующих фаз развития насекомых харак. широкая комплексная устойчивость к внешним условиям. При диапаузе насекомые м. долгое время оставаться без пищи. Низкий уровень обмена в-в обусловливает очень экономное расходование резервных питат. в-в, в связи с чем диапауза м длиться долгое время, иногда несколько лет. Так, у пяденицы Oporinia autumnata в условиях Швеции она длилась 10 лет. Жизнедеятельность организма во время диапаузы обеспечивается за счет жировых отложений: особых жиро-белковых гранул и гликогена. В период диапаузы насекомые очень устойчивы, к иссушению. Это обусловлено отс. питания, а следовательно, и поступления воды через кишечник. Устойчивость к сухости особенно харак. при диапаузе летнего типа, но иногда б. и при зимней диапаузе, определяя исход зимовкиРазл.диапаузу обязательную,или облигатную,и необязательную,_или факультативную. Обязательная диапауза обеспечивает прохождение в течение года только 1 генерации. Она свойственна насекомым с годичным циклом развития, обычным обитателям лесов умеренного пояса. Так, у непарного шелкопряда, дубовой зеленой листовертки и ряда др. листогрызущих насекомых существует обязат. эмбриональная диапауза. Она создает условия для весеннего питания молодыми листьями, содер. большое количество необходимых питат. в-в. У златогузкимолодые гусеницы впадают в диапаузу еще задолго до листопада и наступления холодов. Такая диапауза обеспечивает им возможность закончить развитие на более питательном корме весной.Диапауза м. наступать под влиянием различных причин. Однако подготовка организма к переживанию неблагоп. условий начинается задолго до их наступления, вне прямой зависимости от них. Поэтому регуляция диапаузы в природе может осуществляться только факторами сигнального порядка, закономерно предшествующими наступлению сезонов, неблагоприятных для развития. А. С. Данилевский установил, что таким фактором является годовойход длины дня. Он отличается устойчивостью и астрономической точностью. Фотопериодизм как регулятор сезонной цикличности насекомых имеет очень большое значение для понимания диапаузы и других сезонно-циклических приспособлений насекомых, однако он не полностью объясняет физиологический механизм диапаузы. Регуляция диапаузы связана также с работой гормонов, деятельность которых направляется внешними стимулами. Ее закономерности до конца не изучены, но выяснено, например, что нейросекреторные клетки тутового шелкопряда выделяют гормон диапаузы. Он попадает в гемолимфу самки и через яичники передается яйцам, которые под его воздействием впадают в диапаузу.При диапаузе происходят скрытые процессы физиологической перестройки, в конечном итоге приводящие к восстановлению способности к активному развитию. Этот процесс получил названиереактивации. Одним из широко распространенных механизмов реактивации является воздействие пониженных температур. Охлаждение, по-видимому, стимулирует деятельность нейросекреторных клеток головного мозга, и они начинают выделять активационный гормон. Однако это не единственный путь, ведущий к реактивации. Механизм ее разнообразен и определяется теми условиями среды, в которых существуют виды насекомых.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

--> Соревнования по полевой ботанике "ВЕСЕННЯЯ ФЛОРА" пройдут в мае-июне 2020 года в онлайн-формате (определение растений по фотографиям). К участию в соревновании приглашаются школьники и взрослые любители природы, проживающие в средней полосе Европейской части России. Подробнее >>>

[ sp ] : ml об :

Наши авторские методические материалы по зоологии беспозвоночных:
В нашем Интернет-магазине по некоммерческим ценам (по себестоимости производства)
можно приобрести следующие методические материалы по беспозвоночным животным России:

Нервная деятельность насекомых

Нервная деятельность насекомых весьма разнообразна и во многих случаях сложна. В совокупности она составляет их поведение. Поведение представляет комплексную реакцию насекомого, обусловленную воздействиями внешней среды и физиологическими особенностями организма.

Наиболее просто нервная деятельность проявляется в таксисах. Это простейшая положительная или отрицательная двигательная реакция (рефлекс) на то или иное внешнее раздражение, однако усложненная общим возбуждением центральной нервной системы. Таксисы разнообразны. Особенно развиты у насекомых термотаксис, фототаксис, гидротаксис, хемо- и трофотаксис. Соответственно в этих случаях насекомые реагируют на тепло, свет, влагу, химические раздражители и пищу. Таксисы носят приспособительный характер и потому в зависимости от условий и состояния организма могут быть положительными и отрицательными. В одном случае насекомое может стремиться в зону более высоких температур или яркого света, а в другом — в зону более низких температур или темноты. Знание таксисов широко используется для борьбы, с насекомыми с помощью приманок, ловушек и изменения среды их обитания.

Более сложным видом нервной деятельности являются инстинкты. Они представляют сложную цепь рефлексов, причем конец одного из звеньев цепи служит толчком для начала последующего звена. Проявление определенного инстинкта связано с состоянием организма насекомого. Так, созревание оплодотворенных яиц вызывает у самки появление заботы о потомстве. Инстинкты врожденные. Никто не учил пчелу строить ячейку, короеда — прокладывать под корой определенной формы ход, жука-слоника — скручивать лист в виде трубки или сигары, гусеницу — плести кокон и т. и. Под влиянием условий жизни могут возникать новые инстинкты и могут ослабевать и даже исчезать старые, однако для этого нужен определенный, часто довольно значительный период времени. Инстинкты могут быть направлены на сохранение вида (забота о потомстве) и особи. Особенно сложны инстинкты у пчел, муравьев и термитов, “умеющих” строить очень сложные сооружения и ухаживать за потомством, регулируя его состав.

У насекомых может в отдельных случаях наблюдаться и высшая нервная деятельность, проявляющаяся в выработке условных рефлексов. Одним из примеров служит быстрое установление у пчелы связи запаха цветка с его медоносностью.

* При составлении данного справочника использовалась книга А.И.Воронцова "Лесная энтомология". Учебник для вузов, Изд. 3-е, перераб. М., "Высш. школа", 1975. 368 стр.) с изменениями.

Читайте также познавательную книгу д.б.н. В.А.Кривохатского "Муравьиный лев".

В разделе Методические материалы Вы также можете познакомиться с описаниями разработанных экологическим центром "Экосистема" печатных определителей растений средней полосы, карманных определителей объектов природы средней полосы, определительных таблиц "Грибы, растения и животные России", компьютерных (электронных) определителей природных объектов, полевых определителей для смартфонов и планшетов, методических пособий по организации проектной деятельности школьников и полевых экологических исследований (включая книгу для педагогов "Как организовать полевой экологический практикум"), а также учебно-методических фильмов по организации проектной исследовательской деятельности школьников в природе. Приобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом Интернет-магазине. Там же можно приобрести mp3-диски Голоса птиц средней полосы России и Голоса птиц России, ч.1: Европейская часть, Урал, Сибирь.

Класс насекомые лидирует по числу видов среди всех животных. На настоящее время описано около 1,1 млн. видов насекомых, при том факте, что истинное число видов оценивается от 2 до 8 млн. разными исследователями. Можно смело заявить, что половина (скорее всего, гораздо больше) видов насекомых еще не изучены.

"Насекомые. Они - истинные хозяева земли" - сказал В.М. Песков. Это действительно так, люди - редкое исключение в мире насекомых. Именно они сейчас эволюционно достигли наивысшего расцвета, отлично приспособившись к жизни в среде людей. Так что с точки зрения эволюции мы с вами живем в эру господства насекомых, удивительных существ, сложные инстинкты и поведение многих из которых поражает.

С помощью танца пчелы могут сообщать друг другу, в каком направлении и как далеко от их местоположения находится корм. Если расстояние менее 100 метров, пчела исполняет круговой танец, а если более 100 метров - виляющий танец, в виде восьмерки. Только насекомым свойственна общественная организация, разделение труда между особями.

Насекомых изучает интереснейшая наука - энтомология (от греч. entoma - насекомые и logos - слово, учение), в этой статье мы познакомимся с их общим строением.

Покровы тела, опорно-двигательная система

Тело дифференцировано на голову (5 слившихся сегментов), грудь (3 сегмента) и брюшко (8 сегментов). На голове находится одна пара усиков - антенны, являющиеся органами обоняния и осязания. Полость тела насекомых смешанная (миксоцель), она позволяет во время линьки значительно увеличивать объем тела за счет увеличения давления крови.

Многие насекомые способны к удивительному движению в воздухе - полету. Первая пара крыльев носит названия надкрылья: в полете они не участвуют, это плотные хитинизированные образования, прикрывающие часть груди и брюшка. Вторая пара крыльев принимает непосредственное участие в полете, имеет вид уплощенных перепончатых образований.

Три пары ходильных ног крепятся к груди. Членистая конечность насекомого оканчивается двумя коготками, между которыми иногда располагаются присоски. Конечности насекомых разнятся по выполняемой функции, в соответствии с ней получая свои названия: копательная, бегательная, прыгательная, плавательная, собирательная.

Тело насекомых, как и всех членистоногих, покрыто хитиновой кутикулой - наружным скелетом. Эта плотная оболочка насекомого сдерживает рост. Запомните, что насекомые активно растут только в личиночной стадии и в период линьки, когда хитиновый покров до конца не сформирован или сброшен.

Состоит из переднего, среднего и заднего отделов. К переднему отделу относятся рот, глотка, пищевод, который часто имеет расширение - зоб, желудок. После желудка начинается средний отдел - кишечник, от которого отходят многочисленные слепо заканчивающиеся выросты, увеличивающие всасывательную поверхность. В заднем отделе кишечника происходит формирование экскрементов и всасывание воды, заканчивается задняя кишка анальным отверстием.

Особо необходимо отметить развитую мускулатуру желудка, который называется - мускульный. В нем происходит дополнительное перетирание пищи. После этого пищевые частицы расщепляются до мономеров, которые всасываются кишкой и попадают в гемолимфу. С ее током питательные вещества достигают внутренних органов и тканей.

У большинства насекомых имеются слюнные железы. Насекомые обладают самыми разнообразными сложноустроенными ротовыми аппаратами. Строение ротового аппарата отражает способ питания. Ниже вы видите таблицу, отражающую многообразие ротовых аппаратов у насекомых.

Дыхательная система представлена сильно разветвленной системой трахей, которые выполняют функцию наружного дыхания. На головогруди и брюшке у насекомых находятся дыхальца (стигмы) - дыхательные отверстия, которыми трахеи открываются во внешнюю среду.

Кровеносная система не переносит кислород, так что функция его доставки целиком принадлежит трахеям, которые ветвятся на тонкие трубочки (трахеолы) и подходят к небольшим группам клеток. У части быстролетающих насекомых (мухи, пчелы) трахеи образуют расширенные участки - воздушные мешки, которые улучшают вентиляцию трахейной системы и уменьшают удельный вес тела

Для насекомых характерен незамкнутый (лакунарный) тип кровеносной системы. Кровь свободно движется по лакунам (синусам), непосредственно омывая внутренние органы и ткани. Функцию сердца выполняет спинной сосуд: благодаря его сокращениям кровь перекачивается из задней части тела в переднюю.

Функционирование сосуда-сердца схоже с таковым у ракообразных. В момент расслабления сосуда-сердца через отверстия (остии) кровь наполняет его, а в момент сокращения (систолы) кровь выталкивается в артерии, затем попадает в полость тела, омывает органы и ткани.

Внутреннюю среду насекомых составляет гемолимфа, представляющая собой бесцветную или желтоватую жидкость. В гемолимфу из кишечника всасываются питательные вещества, после чего доставляются к клеткам организма. В нее же удаляются побочные продукты обмена веществ.

Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами (в честь итал. биолога и врача - Марчелло Мальпиги). Это длинные трубчатые выросты насекомых и паукообразных, которые расположены на границе средней и задней кишки.

Как вы помните, перед насекомыми стоит сложная задача: максимально сохранить воду в организме. Мальпигиевы сосуды этому способствуют: в них поступают продукты обмена веществ из гемолимфы в виде суспензии. По мере продвижения по мальпигиевым сосудам, из суспензии всасывается вся вода обратно в гемолимфу, а продукты обмена веществ (кристаллы мочевой кислоты) в сухом виде поступают в кишку и выводятся из организма с экскрементами.

К органам выделения также относится жировое тело. Жировое тело - образование мезодермального происхождения, содержащие запасы питательных веществ, которые постоянно расходуются организмом. В жировом теле могут накапливаться и продукты обмена веществ: продукты распада, что нейтрализует их токсическое действие.

Тип нервной системы насекомых - узловой. Состоит она из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки.

Головной мозг имеет сложное строение, образован в результате слияния 3 ганглиев и состоит соответственно из 3 отделов: переднего, среднего и заднего. От мозга отходят нервные тяжи - коннективы, которые направляются к подглоточному ганглию, в совокупности образуя окологлоточное нервное кольцо.

Наиболее развитые ганглии в брюшной нервной цепочке находятся в груди, так как они иннервируют сложную работу конечностей и крыльев. Узлы распределены неравномерно: 3 ганглия находятся в груди, 8 - в брюшке.

Органы чувств развиты хорошо. Глаза простые или сложные (фасеточные), одна пара усиков (антенн), на которых располагаются органы обоняния и осязания. Имеются органы вкуса, локализующиеся на щупиках нижней губы и нижней челюсти.

Такое прогрессивное развитие нервной системы заложило фундамент для появления у насекомых сложнейших и удивительных рефлексов. Среди всех беспозвоночных только насекомые отличаются общественным (социальным) образом жизни: они совместно строят гнездо, ухаживают за потомством, разделяют обязанности среди членов семьи. Общественными насекомыми являются пчелы, осы, муравьи, шмели.

Заметим, что в переднем отделе мозга расположены грибовидные тела, ассоциативные центры головного мозга. Особенно хорошо развиты грибовидные тела у насекомых, ведущих общественный образ жизни, что связано с их сложным поведением.

Насекомые раздельнополы, гермафродиты среди них встречаются очень редко. Часто встречается хорошо выраженный половой диморфизм - внешние различия между самцом и самкой.

Половые железы парные: у мужских особей - семенники, у женских - яичники. От семенников и яичников соответственно отходят семяпроводы и яйцеводы, впадающие в семяизвергательный канал и влагалище. Оплодотворение у насекомых внутреннее: с помощью совокупительных органов семя вводится самцом в половые пути самки.

Развитие может быть прямым или непрямым. Запомните, что у всех насекомых развитие непрямое.

Непрямое развитие может протекать с метаморфозом (от греч. metamorphosis - превращение) - полное превращение, или без него - неполное превращение.

Метаморфоз - глубокое преобразование строения организма, переход из одной формы в другую, сопровождающийся появлением новых элементов строения и функций.

Как заметно из схемы выше, неполное и полное превращение отличаются наличием стадии куколки, это именно та стадия, в которую и происходит метаморфоз. О том, для каких насекомых характерно развитие с метаморфозом, а для каких нет - вы узнаете из следующей статьи.

Классический пример метаморфоза - превращение гусеницы в бабочку. В коконе (стадия куколки) в организме гусеницы происходит растворение практически всех тканей, за исключением нервной и кровеносной систем. В результате такого метаморфоза образуется новый организм - бабочка, сильно отличающаяся от гусеницы.

Логично предположить, что у насекомых с неполным превращением личинка напоминает взрослую особь, но меньше ее в размерах. У насекомых с полным превращением, которое сопровождается метаморфозом (гусеница становится бабочкой), личинка совершенно не похожа на взрослую особь, разительно отличается от нее по строению и функциям.

Особо необходимо отметить партеногенез. Партеногенез (от греческого parthenos - дева, девственница и genesis - рождение) - одна из форм полового размножения, при котором новый организм развивается из яйцеклетки без ее оплодотворения. Поскольку мужская гамета не участвует в данном процессе, потомство генетически идентично матери.

Партеногенез встречается у следующих насекомых: тли, муравьи, пчелы, осы, шмели, тутовый шелкопряд. Партеногенез относится именно к половому (а не бесполому) типу размножения, поскольку новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (женской гаметы). Данный процесс играет важную роль: он значительно увеличивает темпы роста популяции, регулирует соотношение женских и мужских особей, обеспечивает продолжение существования вида.

Искусственный партеногенез у тутового шелкопряда впервые был получен А.А. Тихомировым в 1886 году, а практика развита Б.Л. Астауровым, который придумал искусственный способ получения самцов тутового шелкопряда, дающих повышенный выход ценного материала - шелкового волокна высокого качества.

Значимость насекомых для человека трудно переоценить. Они выполняют множество полезных функций:

Являются опылителями цветковых растений, в числе которых много культурных видов, употребляемых человеком в пищу
Являются звеном в цепи питания (консументы)
Регулируют численность других насекомых
Участвуют в почвообразовании: способствуют разложению растительных останков, прокладывают в почве ходы, роют норки
Производство шелка: как и 4000 лет назад, сегодня для получения шелка используют коконы тутового шелкопряда
Способствуют разложению останков животных: мясные мухи питаются падалью (трупами животных)
Производство меда: почти во всех странах мира разводят медоносных пчел (пчеловодство)

Некоторые насекомые определенно приносят человеку больше вреда, чем пользы:

Часть является кровососущими эктопаразитами человека и животных - комары, вши, клопы, блохи
Переносят инфекционные заболевания - малярия (комары), лейшманиозы (москиты), сыпной и возвратный тиф (вши), чума (блохи), дизентерия (мухи, тараканы)
Личинки насекомых, а также взрослый особи (имаго) наносят значительный вред сельскохозяйственным культурам (саранча, жуки, тли)

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: