1. Внешнее строение.
2. Внутреннее строение.
Известно около 1 млн видов. Места обитания разнообразны.
1. Внешнеестроение
Тело насекомых подразделяется на три тагмы: голову (cephalon) , грудь
(thorax) и брюшко (abdomen).
Голова
Состоит из акрона и 4 (по некоторым данным 5 или даже 6) сегментов. Она одета хитиновой капсулой, соединена подвижно с грудным отделом. Различают три типа постановки головы относительно тела: прогнатический, гипогнатический и опистогнатический. На головной капсуле выделяют несколько отделов. Переднюю лицевую часть занимает фронто-клипеальный отдел. Он состоит из лобного(frons) – фронтального склерита и наличника(clypeus) . К наличнику причленяется верхняя губа(labrum) . Второй отдел – теменной. Он состоит из двух теменных(vertex) склеритов и затылочного(occiput) . Затылок окружает затылочное отверстие. Боковые отделы расположены под сложными глазами и носят название щеки(genae) .
Признать, что делает насекомое насекомым, идентифицируя общие структуры и характеристики насекомых. изучить примеры адаптации насекомых и сделать вывод о том, как они подходят для среды обитания насекомых или образа жизни. цените разнообразие насекомых. Распечатайте диаграмму насекомых и создайте листы насекомых, по одному на каждого учащегося. Не забудьте указать, что делает насекомое отличным от других членистоногих: у них есть три сегмента тела, две антенны и шесть ног. Разделите класс на небольшие рабочие группы по четыре-шесть учеников каждый и предоставите каждой группе карту обитателей насекомых и набор предметов искусства. Совет учителя: Обеспечьте моделирование глины или других предметов искусства для более динамичной и трехмерной деятельности. Изобретенные насекомые должны быть пригодны для среды обитания, описанной на карте обитания насекомых-групп, и должны есть хотя бы один из перечисленных источников пищи. Изобретаемые насекомые должны быть заземлены в действительности и иметь те же части тела, что и настоящие насекомые.
- Распечатайте снимки членистоногих или настройте их как слайд-шоу.
- Что такое насекомое?
- Обсудите как класс, что делает насекомое.
- Представьте правила деятельности.
- Веселитесь и будьте творческими!
- Не забудьте дать своему насекомому имя.
На голове располагаются глаза (сложные, иногда простые) и усики различного строения, а также ротовые аппараты. Ротовые органы у насекомых варьируются. Изменчивость в строении связана с разнообразием пищи, потребляемой этими животными. Исходным типом ротового аппарата является грызущий (ортоптероидный). Он встречается у насекомых многих отрядов (таракановые, прямокрылые, стрекозы, жуки и др.). В его состав входят следующие элементы: верхняя губа, мандибулы, максиллы, нижняя губа и гипофаринкс. Лакающий (пчелы, шмели) образован верхней губой, мандибулами, в максиллах развита и удлинена наружная жевательная лопасть (galea) , которая образует верхнюю и часть боковой поверхности хоботка, нижняя губа представлена удлиненным щупиком(palpi) , который образует нижнюю и часть боковой поверхности хоботка. Внутри хоботка размещается язычок, образованный внутренними(glossae) лопастями нижней губы. Сосущий ротовой аппарат (чешуекрылые) включает верхнюю губу, у немногих предста-
- Похоже, что животное, отличное от насекомого, активно только ночью.
- Смешивается с окружающей средой.
- Должно быть, есть возможность есть конкретные вещи.
- Уметь избегать определенных характеристик хищника.
- Уметь двигаться или оставаться на месте.
1. Внешнее строение
вителей (зубатые моли) мандибулы, нижнюю губу в виде небольшой площадки со щупиками, хоботок образован удлиненными наружными жевательными лопастями максилл. Колюще-сосущий ротовой аппарат (комары, клопы) в своем составе имеет весь набор ротовых конечностей, но они утратили исходную форму, большая часть превратилась в стилеты, служащие для прокалывания покровов животных и растений. Нижняя губа в этом аппарате выполняет функцию футляра. Лижущий (фильтрующий) ротовой аппарат характерен для мух, в нем хорошо развиты лабеллумы нижней губы, мандибулы и максиллы отсутствуют.
Выходите наружу! Теперь, когда у студентов есть перспектива обитания насекомых и адаптации, выведите их на улицу и посмотрите, какие ученики-насекомые могут обнаружить в школьном дворе или районе. Используйте прозрачные пластиковые контейнеры, чтобы поймать и наблюдать насекомых с помощью увеличительных очков. Затем отпустите их там, где они были найдены.
Особенности внешнего строения насекомых
Ученые классифицируют животных в соответствии с их эволюцией. Животные с аналогичными характеристиками группируются вместе. Насекомые принадлежат к очень большой группе животных, называемых членистоногими. Пауки, крабы, сороконожки, клещи, скорпионы, креветки также принадлежат к группе членистоногих. Характеристикой, определяющей членистоногие, является экзоскелет или внешний сложенный скелет, который обеспечивает структуру и защиту мягких внутренних органов животного. Пластины экзоскелета могут перекрываться, но между ними есть гибкие стыки, позволяющие различным частям тела двигаться независимо от остальных, подобно животным с внутренними скелетами.
Грудной отдел
Образован 3 сегментами, с ним связаны локомоторные органы: ноги и крылья. Конечность насекомого состоит из тазика, вертлуга, голени, лапки, предлапки. Выделяют несколько типов конечностей. Крылья размещены на втором (среднегрудь) и третьем (заднегрудь) сегментах. Крыльев чаще 2 пары, реже (двукрылые, веерокрылые) 1 пара. Вторая в этом случае небольшого размера, превращена в жужжальца. Крылья – боковые складки покровов, произошли из паранотумов. Они двуслойные, в них проходят нервы, трахеи, гемолимфа. Различают следующие типы крыльев: сетчатые, перепончатые, жесткие (элитры), полужесткие (гемиэлитры). Крылья имеют систему жилок продольных и поперечных. Продольными жилками крыла являются: костальная (C) , субкостальная(Sc) , радиальные(R) , медиальные(M) , кубитальные(Cu) и анальные(A) жилки. В полете насекомые используют либо одну, либо обе пары крыльев. В зависимости от того, какая пара крыльев используется в полете, насекомых подразделяют на бимоторных, передне- и заднемоторных. Многие насекомые, будучи двукрылыми, летят на одной паре крыльев. Это явление названо диптеризацией полета.
Определение характеристик насекомых. Три сегмента тела Все насекомые имеют сегментированные тела. Корпуса насекомых делятся на три сегмента - головку, грудную клетку и живот. С некоторыми насекомыми трудно точно сказать, где один сегмент останавливается, а другой начинается. Но есть глупый способ сказать, какая именно часть. Во-первых, ищите глаза и усики; они всегда расположены на голове. Затем найдите ноги; они всегда связаны с грудной клеткой. Все, что остается на теле, - это живот, расположенный на противоположном конце, как голова!
Шесть ножек Все взрослые насекомые имеют шесть ног. Насекомые, которые подвергаются полному метаморфозу, не имеют ног полностью на первых этапах своей жизни. Посмотрев на ноги насекомого, вы обычно можете сказать, в какой среде он живет. Например, многие насекомые, обитающие в воде, такие как водные лодочники, сплющивают веслообразные ноги, чтобы помочь им пробраться через воду. У других насекомых могут быть ноги, подходящие для бега, восхождения или прыжки на большие расстояния.
Брюшной отдел
Сегментирован, с ним связана большая часть внутренних органов насекомого. Максимальное число сегментов в отделе 11, обычно их меньше. Брюшной сегмент образуют тергит, стернит и плейральные мембраны. Брюшко лишено настоящих конечностей, у некоторых насекомых имеются видоизмененные: церки, грифельки, яйцеклады, жало, прыгательная вилочка.
Эти органы чувств используются, чтобы чувствовать, обонять и иногда слышать. Антенны имеют широкий диапазон форм и размеров, в зависимости от того, как они используются. Ученые используют антенны, чтобы помочь идентифицировать различные типы насекомых, потому что они очень специфичны для отдельных видов насекомых. Крылья Все, кроме наших самых «примитивных» порядков насекомых, имеют крылья. Даже у муравьев и термитов у репродуктивных членов колонии есть крылья. Как правило, у насекомых есть два набора крыльев, которые движутся вместе в унисон.
Покровы
Представлены кутикулой, гиподермой и базальной мембраной. Кутикула включает эпикутикулу и прокутикулу. Прокутикула состоит из двух
ЛЕКЦИЯ 19.ВНЕШНЕЕ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ НАСЕКОМЫХ
1. Внешнее строение
слоев: экзокутикулы и эндокутикулы. Твердый покров тела ограничивает рост насекомого. Для насекомых характерны линьки. Покровы несут придатки. Они делятся на структурные и скульптурные. С покровами связана окраска насекомого. Окраска делится на химическую (пигментную) и структурную (физическую). Значение окраски для насекомого прямое (влияние на внутренние процессы) и косвенное (воздействие на других животных). Типы окраски: криптическая – окраска позы покоя, предупреждающая, отпугивающая, мимикрия. Производными гиподермы являются железы восковые, пахучие, ядовитые, лаковые и другие.
У жуков передняя пара крыльев была модифицирована, чтобы сформировать защитный кожух для задних крыльев, называемых элитрой. У настоящих мух, кажется, только два крыла. Это связано с тем, что задние крылья были модифицированы в недоуздок, которые напоминают небольшие рукоятки, которые выступают в качестве противовеса передним крыльям, что помогает стабилизировать полет насекомых.
Насекомые встречаются повсюду на нашей планете, за исключением океанов и полярных регионов. Эти места в стороне, где бы ни находились энтомологи, они нашли большое разнообразие видов насекомых, каждый из которых подходит для окружающей среды, в которой они живут. Сюда входят экстремальные условия, такие как горные вершины, пустыни и замороженная пресная вода.
2. Внутреннеестроение
Мышечная система
Характеризуется сложностью и высокой степенью дифференциации и специализации отдельных ее элементов. Количество мышечных пучков часто достигает 1,5–2 тысяч. По гистологическому строению почти все мышцы насекомых поперечнополосатые. Мышцы делятся на скелетные (соматические), обеспечивающие подвижность организма и отдельных его частей по отношению друг к другу, и висцеральные (внутренностные). Скелетные мышцы, как правило, прикрепляются к внутренним поверхностям кутикулярных склеритов. Выделяют четыре группы соматических мышц: головная, грудная, крыловая и брюшная. Наиболее сложно устроена крыловая группа, мышцы данной группы у перепончатокрылых, двукрылых насекомых и некоторых других способны к необычайной частоте сокращений (до 1000 раз в секунду), это так называемые асинхронные мышцы. Подобная частота сокращений связана с явлением умножения ответа на раздражение, когда на один нервный импульс мышца отвечает несколькими сокращениями. Висцеральные мышцы связаны с внутренними органами.
Мало того, что насекомые заполняли практически все места обитания на Земле, но внутри каждого они заполняли почти все экологические роли: от мусорщиков, до первичных потребителей, до хищников, паразитов и т.д. насекомые не только хорошо приспособлены к условиям, в которых они живут, но также и их роли в этой среде, которая во многом определяется тем, что они едят. Растения, гриб, другие насекомые, гниющие вещества, кровь и фекальные вещества были использованы насекомыми в качестве источников пищи.
Чтобы есть, а иногда и ловить, их пищу, насекомые разработали специализированные части тела, специфичные для каждого. Как мы пришли к тому, что так много разных типов насекомых заполняют так много ролей, это вопрос времени и эволюции. Насколько мы можем судить, насекомое было около 325 миллионов лет, в течение которых у них было много возможностей развиваться и диверсифицироваться.
Жировое тело
Представляет собой рыхлую ткань, пронизанную трахеями. Цвет изменчив. Функции: накопление питательных веществ, поглощение продуктов обмена, окисление жирового тела дает метаболическую воду, что особенно важно в условиях дефицита влаги. В жировом теле выделяют четыре категории клеток: трофоциты (наиболее многочисленны, в них накапливаются питательные вещества), уратные (накапливается мочевая кислота), мицетоциты (в них находятся симбиотические микроорганизмы) и хромоциты (клетки содержат пигмент).
Адаптация - это процесс, при котором группа организмов становится более подходящей для своей среды в течение многих поколений. Эта фундаментальная концепция эволюции формирует не только там, где живет организм, но и то, как она живет. Благодаря процессу проб и ошибок, в сочетании со случайными генетическими вариациями, популяции организмов и их потомков медленно становятся лучше приспособленными к окружающим их условиям.
Животные могут адаптироваться к своей среде с изменениями в их поведении. Они также адаптируются к изменениям в структуре тела. Каждый аспект тела насекомых может быть объяснен как адаптация к некоторому экологическому фактору. Стр. 4 для некоторых примеров адаптации насекомых. Калифорнийские стандарты содержания.
ЛЕКЦИЯ 19.ВНЕШНЕЕ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ НАСЕКОМЫХ
2. Внутреннее строение
Полость тела
Полость тела насекомых, как и у других членистоногих, смешанная. Диафрагмами она поделена на 3 синуса: верхний (перикардиальный), в нем размещено сердце, нижний (перинейральный) – размещена брюшная нервная цепочка, и наибольший объем занимает висцеральный синус. С этим синусом связаны пищеварительная, выделительная, половая системы. Дыхательная система находится во всех синусах полости тела.
В качестве основы для понимания этой концепции. Студенты знают о разложениях, в том числе многих грибках, насекомых и микроорганизмов, рециркулируют материю от мертвых растений и животных. Студенты знают, что большинство микроорганизмов не вызывают заболевания и что многие из них полезны.
- Полевое руководство по насекомым: Америка к северу от Мексики.
- В эволюции насекомых.
- Насекомых, пауков и других наземных членистоногих.
- Насекомые: книжка-раскраска полевого руководства Петерсона.
Пищеварительная система
Три отдела: передняя, средняя и задняя кишка. Между передней и средней кишкой находится кардиальный клапан, средней и задней кишкой– пилорический. Передняя кишка представлена глоткой, пищеводом, зобом, механическим желудком. В зависимости от потребляемой пищи возможны вариации в строении: отсутствует зоб, желудок. Зоб – место временного пребывания пищи, отчасти здесь происходит пищеварение; функция желудка – размельчение (перетирание) пищи. Глотка у насекомых, питающихся жидкой пищей, мускулистая, выполняет функцию насоса. Слюнные железы открываются в ротовую полость, как правило, около основания нижней губы. Содержащиеся в слюне ферменты обеспечивают начальные этапы пищеварения. У кровососущих насекомых слюна содержит вещества, препятствующие свертыванию крови – антикоагулянты. В некоторых случаях слюнные железы меняют свою функцию (у гусениц превращаются в прядильные железы). В средней (тонкой) кишке происходит переваривание и всасывание пищи. В начальный участок кишки у некоторых насекомых (таракан и др.) впадает несколько слепых выпячиваний кишечника – пилорические придатки – они увеличивают всасывающую поверхность. Стенки средней кишки образуют складки – крипты. Тип пищеварительных ферментов зависит от пищевого режима насекомых. Секреция ферментов у насекомых голокринная и мерокринная. Эпителий средней кишки у многих насекомых выделяет вокруг содержимого кишки перитрофическую мембрану, роль которой важна в процессах переваривания и всасывания пищевых веществ. Кроме того, она предохраняет эпителий средней кишки от механических повреждений. Задняя (прямая) кишка нередко отличается значительной длиной и подразделяется на несколько участков. Здесь у большинства насекомых находятся ректальные железы. Функции отдела: формирование и удаление экскрементов, всасывание воды из пищевой массы, переваривание пищи с помощью симбионтов (характерно для личинок некоторых видов насекомых). Отделы кишечника разделены клапанами, препятствующими обратному току пищи. Передний и средний отделы разделяет кардиальный клапан, средний и задний – пилорический.
Однако, в отличие от других насекомых, стрекоза полностью полагается на полет для своего движения; он не использует ноги, чтобы ходить, но только для того, чтобы держаться за листву во время отдыха, схватив помощника во время спаривания и схватив жертву. Другими характеристиками, которые выделяют стрекозу помимо других насекомых, являются глаза, крылья, скорость полета и маневренность во время полета.
Стрекозы имеют два набора крыльев с выемкой на переднем крае каждого крыла. Партии передних крыльев меньше задних пар. Они функционируют независимо, давая скорость и высоту стрекозы во время полета. Стрекоза не имеет возможности складывать крылья против своего тела, поэтому, когда он находится в состоянии покоя, стрекоза удерживает крылья, полностью вытянутые и перпендикулярные к телу.
К классу Насекомые относят членистоногих, имеющих наиболее сложное строе-ние. В процессе эволюции насекомые освоили все среды жизни, все климатические пояса. Большинство из них — обитатели суши. Водный образ жизни ве-дут в основном личинки. Все насекомые имеют еди-ный план строения и дышат трахеями. Однако пред-ставители разных отрядов насекомых различаются формой и строением ног, ротового аппарата, крыль-ев, типом развития.
Поскольку наборы крыльев действуют независимо, стрекозы могут парить в одном месте на минуту. Стрекозы также могут летать назад и вбок и менять направления. Обратная скорость составляет приблизительно три длины тела в секунду, тогда как скорость прямого полета может достигать 100 долей тела в секунду.
Большие глаза кажутся несоразмерными остальной части головы и тела. Они покрывают большую часть головы и собираются наверху. Многие линзы глаза обеспечивают стрекозу почти 360-градусным зрением. Стрекозы могут обнаруживать цвета и движущиеся объекты. Тело стрекозы состоит из головы, грудной клетки и живота. Глаза занимают большую часть головы; грудная клетка примерно в два-три раза больше размера головы, а крылья и ноги прикреплены к грудной клетке. Живот состоит из 10 сегментов и длинный и тонкий с анальными придатками.
Тело насекомых разделено на голову, грудь, брюшко. Грудной отдел несёт 3 пары ног, у крылатых форм — крылья.
Строение ног и форма ротового аппарата связаны с образом жизни и местом обитания насекомого. В передней части головы насекомых расположены два сложных глаза и пара усиков, которые играют роль органов осязания и обоняния.
Мужские стрекозы используют эти анальные придатки во время спаривания. Цвета различных видов стрекоз варьируются от металлических зеленых и синих до темно-коричневых и черных с синими и зелеными пятнами цветов. В этой лаборатории вы исследуете сохраненного кузнечика и научитесь распознавать и идентифицировать различные части тела насекомого.
Основные цели этой лаборатории - помочь вам. Научиться распознавать и идентифицировать склериты, швы и другие внешние признаки структуры коррелята тела насекомого с функцией в ногах, крыльях и антеннах репрезентативных насекомых, различать разные типы ротовых частей и объяснять, как они адаптированы для разных видов пищи. Для этой лаборатории вам понадобятся следующие материалы.
Крылья
Крылья насекомых представляют собой мощные складки стенки тела, в которые заходят трахеи и нервы. В местах их прохождения образуются утолще-ния — жилки . Жилки образуют определённый рису-нок на крыле, который хорошо заметен невооружён-ным глазом. Особенности строения крыльев отражены в названиях отрядов насекомых — Прямокрылые (кузнечики), Жесткокрылые (жуки), Чешуекрылые (бабочки), Перепончатокрылые (пчёлы, му-равьи), двукрылые (мухи, комары) .
Пищева-рительная система насекомых устроена так же, как у всех членистоногих, и состоит из перед-ней, средней и задней кишок. Органами выделе-ния служат мальпигиевы сосуды — тонкие трубчатые выросты кишечника на границе сред-ней и задней кишок. Дышат насекомые трахея-ми. Поэтому виды, живущие в воде (например, водные жуки и клопы, личинки комаров), вре-мя от времени поднимаются на поверхность во-доёма, чтобы пополнить запас воздуха.
По сравнению с другими членистоногими насекомые имеют самую развитую нервную си-стему. Она представлена брюшной нервной це-почкой, окологлоточным нервным кольцом и головным мозгом. Чем сложнее поведение насе-комого, тем сильнее у него развит головной мозг. Например, у пчелы объём мозга больше, чем у жука плавунца .
Индивидуальное развитие
Почти все насекомые раздельнополы. Жизненный цикл обычно начинается с оплодотворённого яйца. У наиболее древних отрядов (ногохвостки, двухвостки) вылу-пившиеся из яйца молодые особи полностью похожи на взрослых, только меньше размером. Такое развитие называют прямым.
Крылатым насекомым свой-ственно непрямое развитие, или развитие с метаморфозом. У од-них групп оно проходит с непол-ным, у других — с полным пре-вращением.
Пища
Опыление
Не менее важна роль насекомых как опылителей цветковых растений (пчёлы, шмели, мухи и бабочки), распространителей семян (муравьи). Велико значе-ние насекомых в процессах почвообразования (му-равьи, термиты, личинки мух, жуков и бабочек). В процессе жизнедеятельности они рыхлят землю, способствуют обогащению её перегноем за счёт разру-шения растительных и животных остатков.
Хозяйственная деятельность
Некоторые виды насекомых, например медонос-ную пчелу и тутового шелкопряда, человек использу-ет в хозяйственной деятельности. На этом основаны такие отрасли, как пчеловодство и шелководство.
Вред для человека
Многие насекомые и их личинки — вредители культурных растений (азиатская перелётная саранча, тли, клопы, колорадский жук, яблоневый цветоед, жуки короеды, яблонная плодожорка), переносчики за-болеваний животных и человека (комнатные мухи, ко-мары, вши, блохи) .
