Задачи энтомологии. Морфология насекомых

Энтомология

План

1.Содержание и задачи энтомологии.

2.Строение тела насекомых.

3.Голова и её придатки.

4.Грудь и её придатки.

5. Брюшко и его придатки.  

1. Задачи энтомологии

Кроме насекомых, сельскохозяйственные культуры также повреждают животные организмы: нематоды, клещи, слизни, грызуны – в отдельные годы могут значительно снижать урожай. Однако насекомые составляют большую часть из этих вредителей, поэтому курс называется «Энтомология». Энтомология – наука, которая изучает насекомых (от греческого слова энтомон – насекомое, логос – учение).

Насекомые насчитывают 1 млн. видов и предоставляют громадный класс животных, клещи (12-15 тыс. выдов), нематоды (менее 10 тыс). В XVIII веке энтомология отделилась от зоологии, и получила звание отдельной отрасли науки – это благодаря исключительной роли насекомых. По отношению к практическому значению для человека насекомые условно делятся на полезных и вредных. В группу полезных насекомых входят: паразиты (энтомофаги), уничтожающие вредных насекомых; хищники; опылители растений; производители полезных продуктов питания (мёд) и сырья для промышленности (шелк, красители, воск); обитатели почвы и лесной подстилки, которые участвуют в процессе почвообразования.

В группу вредных насекомых относят: фитофагов (растительноядных насекомых), которые наносят большой вред растениям; разрушителей древесины; кровососущие насекомые, которые переносят много опасных болезней человека и домашних животных. На данный момент энтомология разделена на несколько самостоятельных дисциплин: общая энтомология, сельскохозяйственная энтомология, лесная, медицинская и ветеринарная энтомология. Общая энтомология разделяется на морфологию, которая изучает наружное строение насекомых; анатомию и физиологию – изучает внутреннее строение насекомых и обмен веществ в их организме; биологию – изучает цикл развития и размножения; экологию – изучает связь насекомых с внешней средой; систематику – указывает систематическое положение насекомых в животном мире и их подразделение.

Основная цель сельскохозяйственной энтомологии – снизить либо полностью устранить потерю урожая с. х. культур от вредителей. Характер повреждения растений зависит: от вида повреждаемого насекомого и реакции растения на повреждение, которая зависит от сортовых особенностей культуры; от уровня агротехники; от размещения посевов. Таким образом для достижения цели с. х. энтомология очень тесно связана с такими дисциплинами как: физиология растений, растениеводство, почвоведение, агрохимия, селекция, овощеводство, земледелие, генетика, иммунитет, механизация, химическая и биологическая защита растений, карантин, плодоводство и другие.

2. Строение тела насекомых

Симметрия тела насекомых – двусторонняя. Тело состоит из 3 отделов: голова, грудь, брюшко. Кутикула – образует твердый панцирь (позвоночные имеют внутренний панцирь), который играет роль наружного скелета. Кутикула покрывает всю наружность насекомых, защищая их от неблагоприятных условий, не дает испарятся воде из тела, является оболочкой для прикрепления скелетных мышц из нутрии, увеличивает сопротивление на деформацию. Сегменты тела различаются по подвижности. Чаще всего сегменты, составляющие головной и грудной отделы, почти совершенно неподвижны, а сегменты брюшного отдела, за счет подвижных межсегментарных мембран, — хорошо подвижны.

У членистоногих одна пара конечностей соответствует каждому сегменту тела. Ходильные конечности у насекомых сохранились лишь на груди, на голове они видоизменились в ротовые органы и пару усиков, а на брюшке исчезли. Также у насекомых появились новые органы движения – крылья. Количество сегментов тела насекомых – 10-13, зависит от вида насекомого.

3. Голова и ее придатки

Голова – является главным рецепторным отделом, который принимает пищу, воспринимает информацию о внешней среде и анализирует ее. Голова состоит из 5-8 сегментов, представляет собой очень уплотненную черепную коробку. На голове размещены пара глаз, простые глазки, усики, ротовой аппарат. Черепная коробка образует скелет головы. Форма головы может быть: вытянута в виде хоботка, округлая, сплюснута с боков, может быть заметной или скрытой под переднеспинкой. Иногда на голове могут быть выросты. Поверхность головы разделяется на разные участки.

Лоб – занимает спереди лицевую часть, в верхней своей части переходит в темя, дальше назад в затылок. К нижней границе лба присоединяется наличник. Губа прикрепляется подвижно к наличнику и прикрепляет сверху ротовые органы. Боковые части головы подразделены на виски, которые расположены сверху за глазами и щеки, расположенные под- и за глазами. Верхние челюсти примыкают к щекам. Зрение у насекомых представлено одной парой сложных глаз, которые расположены по бокам головы, у некоторых насекомых имеются простые глаза, количество, которых от 1-3. Сложные глаза бывают очень развиты, что могут занимать почти всю поверхность головы, например стрекозы.

Насекомые часто имеют и глаза и глазки, однако иногда только глаза или глазки. Бывает, у которых нет ни глаз ни глазков. Усики — располагаются на передней части головы, по бокам лба между глазами или впереди них, обычно в усиковой впадине, их всегда одна пара, являются членистыми придатками головы. Усики выполняют функцию обоняния и осязания.

Строение головы насекомого
Строение головы насекомого: 1 – верхняя губа; 2 – верхняя челюсть; 3 – наличник; 4 – лобно-наличниковый шов; 5 – щеки; 6 – лоб; 7 – усиковая ямка; 8 – глазок; 9 – теменной шов; 10 – сложный глаз; 11 – темя; 12 – затылочный шов; 13 – затылок; 14 – заднезатылочный шов; 15 – заднезатылок; 16 – шейная мембрана; 17 – нижняя губа; 18 – нижнегубной щупик; 19 – нижняя челюсть; 20 – нижнечелюстной щупик.

Состоят усики из разно числа члеников:

  • 1-й членик — основной, называется рукояткой
  • 2-й — ножка
  • жгутик — остальная часть (начинается с 3-го членика)

Членики жгутика более менее одинаковые. В движение усики приводятся мышцами. Бываю такие типы усиков:

  • нитевыдные — длинные и тонкие по всей длине;
  • щетинковидные — утончаются к вершине;
  • четковидные — членики выпукло-округлые с одной стороны;
  • пиловидные — на члениках имеют короткие, угловатые выступы, с одной стороны;
  • гребенчатые — имеют большие выросты на члениках;
  • болавовидные — утолщены на вершинном конце;
  • веретеновидные — имеют утолщение в средней части, идут на сужение к вершине и основанию;
  • пластинчатые — состоят с пластинок, которые складываются;
  • коленчатые — жгутик присоединяется под углом к первому членику, который сильно удлиненный;
  • перистые — на члениках с обеих сторон имеет тонкие длинные вырости;
  • щетинконосные — на последнем членике имеют тонкую щетинку, всего имеют 3 членика;
  • неправильные — в средней или основной части усика членики неправильной, несимметричной формы (коленчатые, гребенчатые, пластинчато-булавовидные, мечевидные).
Типы усиков
Типы усиков: 1 – щетинковидный у таракана; 2 – нитевидный у саранчовых; 3 – четковидный у жука майского хрущака; 4 – пиловидный у жуков златок; 5 – гребневидный у жуков щелкунов; 6 – булавовидный у дневных чешуекрылых; 7 – головчатый у жуков мертвоедов; 8 – веретеновидный у чешуекрылых пестрянок; 9 – пластинчато-булавовидный у жуков хрущей; 10 – гребенчато-коленчатый у жуков рогачей; 11 – неправильный у жуков вертячек; 12 – перистый у бабочек шелкопрядов; 13 – щетинконосный у круглошовных двукрылых

Для определения вида насекомых усики являются основным признаком. Усики самцов и самок имеют различия, чаще всего у самцов они большего размера.

В зависимости от способов питания и особенностей приёма пищи ротовые органы у разных групп насекомых сильно различаются: грызущие, грызуще — лижущие, сосущие, колюще — сосущие и мускоидные. Основной тип ротового аппарата является грызущий.

Грызущий ротовой аппарат состоит из:

  • пара верхних челюстей;
  • пара нижних челючтей;
  • верхней губы;
  • непарной нижней губы;
  • подглотника (языкообразный орган).
Грызущий ротовой аппарат
Грызущий ротовой аппарат: а – верхняя губа; б – верхние челюсти; в – нижние челюсти; г – нижняя губа; 1 – внутренняя жевательная лопасть; 2 – наружная жевательная лопасть; 3 – челюстной щупик; 4 – стволик; 5 – основной членик; 6 – язычок; 7 – придаточный язычок; 8 – губной щупик; 9 – подбородок; 10 – подподбородок.
Грызуще-лижущий ротовой орган
Грызуще-лижущий ротовой орган: а – верхняя губа; б – верхние челюсти; в – нижние челюсти; г – нижняя губа; 1 – наружная жевательная лопасть; 2 – щупик; 3 – стволик; 4 – основной членик; 5 – подподбородок; 6 – подбородок; 7 – губной щупик; 8 – наружный язычок; 9 – внутренний язычок

С помощью грызущего ротового аппарата, насекомые приспособлены для приема твердой пищи (гусеницы, жуки, тараканы).

Насекомые с колюще-сосущим ротовым органом (колопы или полужесткокрылые) нижние и верхние челюсти представлены длинными и тонкими колющими щетинками, которые собраны в длинный членистый хоботок, образованный нижней губой.

Колюще-сосущий ротовой аппарат
Колюще-сосущий ротовой аппарат: 1 – усик; 2 – глаз; 3 – верхняя губа; 4 – верхние челюсти; 5 – нижние челюсти; 6 – нижняя губа

Сосущие ротовые органы, в общем сохранили черты, которые сходны с грызущими, однако потерпели значительные изменения. Сосущий ротовой аппарат (чешуекрылые – бабочки) представлен хоботком, который образовывается из вытянутых в длину нижних челюстей (их членистость теряется).

Сосущий ротовой аппарат
Сосущий ротовой аппарат: 1 – нижние челюсти (хоботок); 2 – верхняя губа; 3 – нижнегубной щупик; 4 – нижняя губа; 5 – нижнечелюстной щупик

Универсальный ротовой аппарат насекомых — лижущий, мускоидный или фильтрующий хоботок. Его нижняя губа гипертрофиравана, максилы, гипофаринкс и верхняя губа сохранили видоизменения, но полностью утрачены мандибулы. Разросшиеся края головной капсулы, максиллярный склерит наличник и нижнечелюстной щупик, образовывают основание хоботка или его рострум. Максилярный склерит исполняет функцию складывания хоботка. Две полукруглые присоски, по центру которых располагается отверстие для приема пищи — лабеллумы, отличаются особой подвижностью. Псевдотрахеи — тонкие трубочки с мелкими порами, укрепленные полукружными склеритами. Они подходят, к отверстию приема пищи, погруженные под поверхность лабеллумов. Полужидкая пища фильтруется через поры. Когда она попадает в псевдотрахеи, — проходит через центральное отверстие в гаусетуллум и рострум, попадает в глотку в голове насекомого. Между подходящими к границе центрального отверстия псевдотрахеями, располагаются крепкие зубцы. Они обнажаются, когда лабеллумы выворачиваются и служат для дробления твердых субстратов и погружаются внутрь при складывании.

Мускоидный ротовой аппарат
Мускоидный ротовой аппарат: 1 – нижняя челюсть; 2 – подглоточник; 3 – верхняя губа; 4 – челюстной щупик; 5 – рострум; 6 – гаустеллум; 7 – лабеллум

Таким образом, кроме всасывания воды, фильтрации полужидкой пищи, с помощью мускоидного хоботка насекомые могут питаться твердой пищей, которую они разжижают, выделяя слюну. Хоботок мух, благодаря эластичности мембран лабеллумов и мягкости всех компонентов, может охватывать мелкие части пищи, плотно, прижимая к субстратам, проникать в очень узкие щели. Всасывание пищи, складывание и разворачивание хоботка и разные движения лабеллумов обеспечиваются благодаря мышцам и склеритам, которые располагаются внутри него.

Положение лаббелум мускоидного ротового аппарата
Положение лаббелум мускоидного ротового аппарата: А — покой; Б — фильтрация жидкой пиши; В — обскребывание субстратов
1 — зубы; 2 — псевдотрахеи; 3 — гибкая мембрана; 4 — мышци; 5 — склериты

Эволюционный прогресс высших двукрылых дает широкое набор функций мускоидного ротового аппарата. Ограничения пищевых субстратов заключаются только в неспособности в прокалыванию покровов. При небольших преобразованиях лабеллумов, часть представителей подотряда становятся кровососами.

Различают три типа постановки головы:

  • гипогнатический – ротовые части направлены вниз (саранчовые);
  • прогнатический – направлены вниз (жужулицы)
  • опистогнатический – направлены вниз и назад (тли, цикадки, медяницы).
Типы постановки головы насекомых
Типы постановки головы: 1 – гипогнатический; 2 – прогнатический; 3 – опистогнатический

4. Грудь и её придатки

Грудь насекомых разделена на три сегмента: передне-, средне- и заднегрудь. Кутикулярное кольцо выполняет функцию скелетной основы сегмента. Все кольца состоят из 4 склеритов – верхнего полукольца – спинки, нижнего полукольца – груди и боков. Верхние полукольца на разных сегментах называются – передне-, средне- и заднеспинка, нижние полукольца – передне-, средне- и заднегрудка. На каждом сегменте груди размещена пара ног, пара крыльев – на средне- и заднегруди. Однако двукрылые (мухи) имеют лишь одну пару передних крыльев, а веерокрылые – одну пару задних. Часто бывает, что крылья могут отсутствовать либо быть недоразвитыми.

Схема строения грудного сегмента насекомого
Схема строения грудного сегмента насекомого: а – общий вид; б – поперечный разрез: 1 – спинка; 2 – плейрит; 3 – грудка; 4 – предтазик (субкоста); 5 – тазик; 6 – бедро; 7 – голень; 8 – лапка; 9 – аксиллярные склериты; 10 – крыло; 11 – плейральный столбик; внутренний скелет: 12 – плейральный гребень; 13 – фурка

Крыло – это двухслойная складка покрова тела, которые при появлении имаго сближаются и затвердевают, образуя при этом эластичную пластинку. Жилкование крыльев – число и расположение жилок, их форма очень разнообразны, дают возможность определять насекомых. Все крылья классифицируются по 3 признакам: по консистенции (однородные и разнородные), по количеству ячеек (сетчатые и перепончатые) и по степени опушения крыльев волосками и чешуйками (покрытые и голоые). Передние крылья, по консистенции, бывают плотными, кожистыми с заметным жилкованием (прямокрылые) или роговыми (жилки незаметны) – жуки или твердокрылые. Клопы или полужесткокрылые имеют кожистую или роговую консистенцию передних крыльев только у основания (полунадкрылья). Сетчатые крылья состоят из большого количества поперечных жилок — замкнутых ячеек (больше 20). Перепончатые – если ячеек меньше 20 (двукрылые, перепончатокрылые, равнокрылые). Если пластинка крыла покрыта сплошным опушением – короткими волосками (ручейники). Покрытые крылья – имеют сплошное опушение из коротких волосков (ручейники). Голые крылья – не имеют ни чешуек, ни волосков. У насекомых ноги состоят из таких частей: лапка, голень, бедро, вертлуг, тазик. С помощью лапки можно определить вид насекомого, она состоит из 1-5 члеников. Ноги разделяются на 7 типов, в зависимости от специализации и образа жизни насекомых.

Строение ноги насекомого
Строение ноги насекомого: 1 — тазик; 2 — вертлуг; 3 — бедро; 4 — голень; 5 — лапка

Типы ног:

  • ходильные – ноги короткие, лапка широкая и уплощенная;
  • бегательные – все части ног тонкие, длинные;
  • пригательные – бедра утолщенные и удлиненные;
  • копательные – лапка недоразвита, бедро и голень расширены и укорочены;
  • хватательные – бедро и голень покрыты шипами или зубцами, сильно удлиненные;
  • плавательные – плоская широкая форма с волосками;
  • собирательные – голень задних ног, особенно первый членик лапок расширен (для сбора и переноса пыльцы).

 

Строение и типы ног насекомых
Строение и типы ног: 1 – тазик; 2 – вертлуг; 3 – бедро; 4 – голень; 5 – лапка; а – бегательная у саранчи; б – присасывательная у жука-плавунца; в – хватательная у богомола; г – прыгательная у саранчи; д – копательная у медведки; е – плавательная у жука-плавунца; ж – собирательная у рабочей пчелы; з – ходильная у жуков семейства долгоносики.

5. Брюшко и его придатки

Брюшко у взрослых насекомых лишено ног, является третьим отделом тела, состоящего из ряда сходных сегментов. Каждый сегмент состоит из верхнего и нижнего полукольца, которые соединяются мягкими плейрами по бокам. Брюшко с грудью сочленяется по-разному. В зависимости от характера сочленения бывают висячее, сидячее и стебельчатое брюшко. Стебельчатое брюшко – соединяется с грудью тонким длинным стебельком. Сидячее брюшко – прикрепляется к заднегруди всем своим основанием и не образует перехвата или сужения (встречается у большинства насекомых). Висячее брюшко – в отличии от сидячего и стебельчатого, имеет короткий стебелек и отделено от груди отдельным но коротким перехватом (шмели, осы, пчелы).

Типы брюшка у насекомых
Типы брюшка у насекомых: 1 – сидячее; 2 – стебельчатое; 3 – висячее

На заднем конце брюшка располагаются придатки: яйцеклад, церки, грифельки. Яйцеклад служит для откладки яиц, представляет собой гениталии самки. У жалящих перепончатокрылых (осы, муравьи, пчелы) яйцеклад превратился в орган защиты и нападения – жало. Церки – это придатки последнего сегмента, бывают членистыми (у тараканов), нечленистыми (в уховертки, саранчи), бывают как у самцов так и у самок. Грифельки представлены парой небольших нечленистых образований, располагаются на последнем стерните брюшка самца (прямокрылые, тараканы).

Придатки брюшка насекомых
Придатки брюшка насекомых: а – самец таракана; б – самец уховертки; в – вершина брюшка самца кузнечика с гениталиями; г – то же, самки с яйцекладом; д – брюшкосамки комнатной мухи; 1 – грифелек; 2 – церк; 3 – анальная пластинка; 4 – генитальная пластинка; 5 – эпипрокт; 6 – анальное отверстие; 7 – парапрокт; 8 – вальва; 9 – пенис; 10 – парамера; 11 – третья пара створок яйцеклада; 12 – вторая пара створок яйцеклада; 13 – первая пара створок яйцеклада; 14 – вторая яйцекладная пластинка; 15 – первая яйцекладная пластинка; 16 – половое отверстие; 17 – ложный яйцеклад; VI – XI – соответствующие сегменты брюшка

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *