Страница 5 из 5

Тип нервной системы у насекомых

Нервная система насекомых обрабатывает сигналы, поступающие из окружающей среды, в электрические импульсы. Благодаря этому осуществляются движения мускулов и функционирование органов. Особенно большое количество нервных клеток расположено в голове. Они образуют мозг, а также второй нервный центр, расположенный под пищеводом, - подглоточный ганглий. В трех грудных сегментах находятся нервные узлы, контролирующие движения лапок и крыльев. Расположенные в задней части туловища восемь нервных узлов иннервируют свой участок туловища. Нервные узлы соединены между собой и с другими нервными центрами нервными стволами. Таким образом, нервная система насекомых построена по принципу веревочной лестницы. У многих насекомых нервные узлы грудных сегментов и задней части туловища сливаются в более крупные узлы.

Как насекомые дышат

По сложной системе трубок воздух распространяется по телу насекомого. По бокам грудных и брюшных сегментов расположено по одному дыхательному отверстию, От него отходят трахеи, дыхательные пути, которые интенсивно разветвляются. Тончайшие трубочки, в тысячи раз тоньше человеческого волоса, опутывают поверхности всех органов насекомых. Крупные насекомые, такие как жуки и бабочки, часто дышат путем напряжения и расслабления задней части тела. Для того чтобы из дыхательных путей не уходила влага, насекомое закрывает дыхательные отверстия с помощью волосков; так исключается и возможность попадания в них инородных тел. Трахеи изнутри покрыты кутикулой, которая обновляется при каждой смене оболочки.

Есть ли у насекомых уши?

"Барабанная" кожа присутствует в организме многих насекомых. Это "ухо" восприимчиво зачастую не только к тем звукам, которые слышат люди, но и к ультразвуку. Однако расположено оно не на голове насекомого, а на самых различных частях его тела: у цикад и некоторых ночных бабочек-на задней части туловища, у других бабочек - в последнем грудном сегменте. У кузнечиков "уши" находятся под коленями на передних лапках. Многие насекомые пользуются ушами, для общения: женские особи кузнечиков и сверчков находят поющих самцов. Но у насекомых есть и другие органы чувств, которые воспринимают шумы. Самцы комаров улавливают с помощью органа, расположенного в усиках, звуки, которые издают самки их вида при полете, и таким образом находят партнершу. У тараканов на задней части туловища находятся длинные чувствительные волоски, способные воспринимать звук.

Зачем насекомым усики?

Органы чувств на усиках насекомых сообщают им не только состоянии окружающей среды, они помогают общаться с сородичами, найти подходящее место обитания для себя и потомства, а также пищу. Самки многих насекомых привлекают самцов с помощью запахов. Самцы малого ночного павлиньего глаза могут учуять самку на расстоянии нескольких километров. Муравьи распознают по запаху самок из своего муравейника. Некоторые виды муравьев метят путь от гнезда к источнику питания благодаря пахучим веществам, которые выделяются из специальных желез. С помощью усиков муравьи и термиты чуют запах, оставленный их сородичами. Если оба усика улавливают запах в одинаковой степени, значит, насекомое на правильном пути. Вещества-аттрактанты, которые выделяют готовые к спариванию самки бабочек, обычно разносятся ветром.

Термиты - инфраотряд общественных насекомых с неполным превращением, родственных тараканам. Долгое время термитов считали самостоятельным отрядом (2009, в последнее время их таксономический статус дискутируется и рассматривается в ранге от инфраотряда (2011, 2013)до эписемейства (epifamily Termitoidae; 2007) в составе тараканообразных. В мире известно 2933 современных вида термитов (данные на 2013 год; вместе с ископаемыми 3106 видов)

Как и все общественные насекомые, особи термитов чётко делятся на три основных группы: рабочих особей, особейсолдат и особей, способных к половому размножению. Рабочие термиты имеют мягкое белое тело, как правило, менее 10 мм в длину. Глаза редуцированы или отсутствуют. В противоположность им, репродуктивные особи имеют тёмное тело и развитые глаза, а также две пары длинных треугольных крыльев, которые, однако, сбрасываются после единственного в жизни репродуктивной особи полёта.

Структура колонии и поведение В отличие от муравьёв, у наиболее эволюционно продвинутых видов термитов кастовая принадлежность задаётся генетически. У более примитивных видов кастовая принадлежность особи зависит от того, чем её кормят другие термиты в период развития и какие феромоны они при этом выделяют. Бесполое размножение в виде телитокического партеногенеза обнаружено у 7 видов термитов, в том числе: Reticulitermes speratus, Zootermopsis angusticollis, Zootermopsis nevadensis, Kalotermes flavicollis, Bifiditermes beesoni. Диплоидный хромосомный набор термитов составляет 2 n=28- 56, а у примитивного Mastotermes darwiniensis 2 n=96.

Все термиты едят целлюлозу в той или иной форме, но именно питающиеся деревом особенно ответственны за ущерб зданиям. Целлюлоза - богатый источник энергии, но трудноперевариваемый. Среди симбиотических организмов в своём кишечнике термиты полагаются в первую очередь на метамонад рода Trichonympha, которые потребляют оставшиеся после переваривания вещества. Кишечные микроорганизмы, в свою очередь, полагаются на особых бактерий, живущих на их оболочках и производящих некоторые пищеварительные ферменты. Эти отношения - один из самых прекрасных примеров мутуализма среди животных. Большинство «высших» термитов, особенно семейства Termitidae, могут производить и свои целлюлозоперерабатывающие ферменты, однако и они сохраняют в своём кишечнике богатую микрофлору.

Роль в экологии Термиты вместе с дождевыми червями и муравьями играют важнейшую роль в циркуляции почвенного вещества, кроме того, крылатые особи служат пищей многочисленным хищникам. Полагают также, что освобождаемый термитами в результате их деятельности метан вносит заметный вклад в общее действие парниковых газов. По своей общей биомассе (от 1 г/м 3 до более чем 10 г/м 3) термиты сравнимы с общей биомассой наземных позвоночных животных. Термиты вместе с муравьями могут увеличивать урожайность в регионах с сухим и жарким климатом (в экспериментальных условиях в Австралии они увеличивают урожай пшеницы на 36 %), где отсутствуют дождевые черви.

Взаимодействие с человеком Примерно 10 % видов термитов являются вредителями, принося потери хозяйству человека, исчисляемые миллиардами долларов в год (до 20$ млрд в мире). Из-за своих пристрастий в пище термиты в некоторых регионах стали настоящим бичом для деревянных зданий. Их скрытность и тактика поедания древесины, при которой её поверхность выглядит абсолютно неповрежденной, являются причиной их позднего обнаружения. Опасение вызывают также случайные попадания термитов в квартиры, благодаря чему их ареал продвигается и в те регионы, где они не могут жить открыто из-за климата. Попав в дом, термиты не ограничиваются древесиной: все, в чём высока доля целлюлозы, служит потенциальной пищей. Последствия этого порой катастрофические, например, в Южной Америке из-за постоянного присутствия термитов в городах редко можно найти книгу старше пятидесяти лет. .

Строение усиков насекомых Усики (или антенны, или сяжки) – пара подвижных членистых придатков головы насекомого, отходящих от лицевой поверхности, обычно между глаз. Первый членик называют скапусом (scapus) или рукояткой, второй – педицеллумом (pedicellus) или ножка, а все оставшиеся вместе – флагеллумом (flagellum) или жгутик. Прикреплен усик в усиковой ямке, иногда окруженной узким кольцеобразным усиковым склеритом. В периферической части ямки имеется небольшой вырост, к которому причленен сам усик.

Двигаются антенны с помощью мышц, крепящихся к основному членику – скапусу, мышцы тянутся к нему от тенториума. Афлагеллум двигается за счет мышц расположенных между рукояткой и жгутиком. В эмбриогенезе усики развиваются из придатков 2 -го головного сегмента.

Функции антенн Функционально антенны это орган чувств, они отвечают за осязание и обоняние. Встречаются насекомые, у которых они выполняют нестандартные роли – органов дыхания и удержания добычи.

Усики чрезвычайно разнообразны по форме, и некоторые наиболее четко выраженные их типы имеют специальные наименования. Несколько примеров приведено на рисунке. Разнообразие форм антенн позволяет использовать их в определении вида насекомого. По форме усики различают: Булавовидные (например у Булавоусого хрущака из семейства Чернотелок); Перистые; Пластинчатые; Веретеновидные; Нитевидные (например у жуков из семейства Притворяшек); Пильчатые; Четковидные (например у Большого мучного хрущака); Гребенчатые; Щетинковидные; Щетинконосные.

Так же нужно отметить, что строение сяжки часто отражает половой диморфизм – у самцов они обычно более развиты, по сравнению с самками. У личинок усики, как правило, сильно редуцированы как в отношении длины, так и в отношении числа члеников. Усики есть у всех насекомых кроме отряда бессяжковых (Protura), у которых они утрачены.

Помните мультфильм про Комарова, того самого, который пел песенку "У мальчугана трусики, у таракана усики...."? Речь пойдет о них, об усиках. В этой части мы рассмотрим классификацию усиков, а чуть позже раскрою тайну некоторых поведенческих аспектов, связанных с усиками насекомых.

Что такое усики?

Усики насекомых называют еще антенны или сяжки. И это видоизмененные конечности, которые обрели способность чувствовать. Всего у насекомых есть пара усиков. Это орган многофункционального анализа, отвечает за обоняние и осязание.

На весенней, да и летней прогулке хорошо будет взять с собой лупу, рисунок-подсказку и попытаться рассматривать и определять типы усиков у разных насекомых. Можно поступить еще проще - сначала сфотографировать насекомых, а потом на экране увеличить фотографию, тогда усики будут видны еще лучше. Но с лупой изучать, делая зарисовки в блокноте путешествий гораздо интереснее. Вы, конечно, не забыли о том, что для исследовательской прогулки нам нужен такой ? Такая веселая охота получается, исследовательская! Конечно, не забываем от технике безопасности, объясняем малышу, что руками насекомых хватать не надо. А лупу лучше взять большую, с длинной ручкой.

Усики состоят из членников, которые условно можно считать плотно прилегающими бусинками. Антенны состоят из трех частей. Первая часть представляет собой основной членник - скапус, или рукоятку. С помощью основного членника происходит заглубление антенны в усиковой ямке на лбу между глаз. К скапусу (рукоятке) прикрепляются двигательные мышцы, благодаря чему усики шевеляться.

Вторая часть состоит из крупного членника педдицелеллума, или ножки. К ножке примыкает третий компонент антенны - жгутик, или флагеллум. Жгутик состоит из множества более мелких членников.

В основном, усики являются органом обоняния. Запах в мире насекомых является одним из ведущих языков общения, поэтому не удивительно, что на одном усике пчелы находится более 30 000 рецепторов, участвующих в обонянии.


Обоняние играет ведущую роль в коммуникации общественных насекомых, таких как муравьи. Если муравья пометить запахом мертвого муравья, то его собратья будут относится к нему, именно как к неживому, станут выносить из муравейника на мусорную кучу, несмотря на двигательный протест и размахивания конечностями живого мураша, несмотря на его способность к самостоятельному передвижению.

Чем хуже развито зрение у насекомых, тем длиннее и пышнее его усики. У ночных бабочек эта тенденция наиболее выражена в виде перистых усиков. Такие роскошные усищи позволяют учуять самку на расстоянии 2 километра! Перистыми усиками обладают и комары.

Типы усиков насекомых

Усики являются систематическим признаком, то есть их форма учитывается при определении вида насекомого. Нитевидный усик является самой простой моделью, по всей длине они тонкие одинаковой ширины, как правило, цилиндрической формы, хотя у основания могут расширяться.

Носят нитевидные усики саранчовые, бабочки пяденицы. Видоизменяясь под действием окружающей среды, нитевидные усики превращались в другие типы антенн, повышая успех на выживание среди насекомых.

Интересно, то, что даже внутри вида могут наблюдаться различия в строении усиков среди самок и самцов. Обычно, самцы будут обладать более шикарными сяжками. Например, у лугового мотылька (Loxostege sticticalis L.) у самца усики пильчатые, а у самки нитчатые.

Если самка и самец отличаются друг от друга по внешнему виду (морфологии), то такое явление называется половым диморфизмом. Очень выражен половой диморфизм у куриных птиц, да и у человека.

Именно, по усикам, можно легко отличить кузнечика от саранчи. У кузнечиков усики всегда длиннее тела, и их тип будет не нитчатый, а щетинковидный . Членники-бусины будут широкими у основания и более заостренными на верхушке. Поэтому иногда такой тип антенн называют шиловидными.

Собственно, тараканище К. И. Чуковкого, является обладателем щетинковидных усищ.

Если антенны состоят из частей напоминающих плотно расположенные округлые бусины (чётки), то это чётковидные усики. Обладателем таких усиков был Жучок-Блошачок из сказки В. Бианки о Муравьишке, который домой спешил.
Многие мелкие насекомые имеют чётковидные усики - мошки, галлицы, но есть и достаточно крупные насекомые с четковидными антеннами, например, жуки-нарывники майки.

Чётковидные усики у майки обыкновенной Meloe proscarabaeus

Чётковидные усики характерны для губоногих многоножек, хотя они и относятся к типу трахейнодышащих, как и насекомые, но многоножки представляют отдельную ветвь.

У жука лептуры усики будут пильчатыми или пиловидными . Их членники-бусины будут треугольной формы, направленные острой частью в одну сторону, словно зубья пилы.
У жуков-дровосеков встречается чешуйчатый тип усиков.

Если зубья сильно вытягиваются, то такой усик относят к гребневидному (гребенчатому) типу, то есть усик похож на расческу, гребень. У дневного бражника жимолостного будут усики гребенчатого типа.

Булавовидные усики характерны для дневных бабочек, даже в названии их группы отражен этот признак - булавоусые чешуекрылые. Словно две гимнастических булавы красуется на голове многих наших бабочек - махаона, белянки, крапивницы.

Есть еще усики коленчатые , сгибаются между ножкой и жгутиком (на общем рисунке на нем располагаются подписи частей усика), такие антенны характерны для муравьев, шмелей.

Своеобразной коленчатой разновидностью будут пластинчатые усики у жуков бронзовок, жуков-носорогов, божьих коровок, жуков- кузек, хрущей. Мне эти усики напоминают роскошные брежневские брови))) Таких жуков объединяет триба пластинчатоусые.

Последний тип усиков, который мы сегодня рассмотрим - щетинконосный. Это укороченные усики, часть жгутика видоизменяется в щетинку. Характерен для короткоусых двукрылых, а по-простому, для мух.

Продолжение следует....

Объяснение к заданию

В типичном случае у взрослых насекомых усики представ­ляют собой пару подвижных членистых придатков, отходящих от лицевой поверхности, обычно между глаз. Основная функция усиков – служить местом расположения сенсилл (чувствительных элементов) химического чувства. Первый членик называют скапусом (основной), второй - педицеллумом (стволик), а все оставшие­ся вместе – флагеллумом (жгутик). Прикреплен усик в усиковой ямке, иногда окруженной узким кольцеобразным усиковым склери­том. В эмбриогенезе усики разви­ваются из придатков 2-го головного сегмента. Усики чрезвы­чайно разнообразны по форме, и некоторые наиболее четко выраженные их типы имеют специальные наименования. У ли­чинок усики, как правило, сильно редуцированы как в отно­шении длины, так и в отношении числа члеников. Форма и строение усиков используются при систематике насекомых для выделения крупных единиц – семейств (пластинчатоусые, усачи и др.).

Основные типы усиков представлены на рисунке 9. Головная капсула также несет зрительные структуры двух типов: сложные гла­за и простые глазки.

Задание

Определить местоположение склеритов головной кап­сулы у майского жука. Для этого через затылочное отверстие голову насекомого укрепить на препаро­вальной игле и вращать ее, удерживая таким образом. Рас­смотреть в лупу лоб, темя, затылок, наличники, виски, щеки, а также усики, глаза, глазки, ротовое отверстие, ротовые ко­нечности.

Рассмотреть форму и положение головы у насекомых, предложенных в коллекции. Определить типы головной капсулы.

Зарисовать строение головной капсулы.

Рассмотреть типы усиков у различных насекомых, оп­ределить пол насекомых по различиям в строении усиков са­мок и самцов.

Зарисовать типы усиков.

Материалы и оборудование: набор насекомых в коллекци­ях или на пластинках - кузнечики, слоники, цикады, жужели­цы, усачи, бабочки шелкопряда (самки и самцы), майский жук, слепень; лупы 10 х, бинокулярные микроскопы.

2.3 Строение груди и её придатков

Объяснение к заданию

Грудь, состоящая из 3-х сегментов (передне-, средне- и задне- груди), несет с вентральной (нижней) стороны по одной паре членистых ног, а с дорзальной (верхней) стороны на 2-м и 3-м грудных сегментах располагаются 2 пары крыльев или их за­чатков.

Ноги насекомых, состоящие из нескольких члеников, и крылья яв­ляются придатками груди.

Грудью называется отдел тела, лежащий между головой и брюшком. Он состоит из трех последовательно расположен­ных сегментов. Каждый сегмент тела насекомого представляет собой хи­тиновое кольцо. Хитиновые пластинки (склериты), образующие это кольцо, носят названия: спинные, верхние пли дорзальные пластинки, образующие полукольцо, - тергиты ; нижние или вентральные - стерниты и 2 боковые стенки – бочки – плейриты (рисунок 10).

Тергиты 3-х грудных отделов называются последователь­но: передне-, задне- и среднеспинка, стерниты соответственно: передне-, средне- и заднегрудка.

Рисунок 2 - Внешнее строение насекомого (расчлененный жук-олень, самец; (по В. Ф. Натали, 1968):

1 - нижняя губа; 2,3 - нижние и верхние челюсти; 4- верхняя губа; 5 - наличник; 6 - усики; 7 - голова; 8 - переднегрудь; 9 - передние ноги; 10 - среднегрудь; 11 - надкрылья; 12 - средние ноги; 13 - заднегрудь; 14 - крылья; 15 - задние ноги (а - тазики, б - вертлуги; в - бедра; г - голени; д - лапка); 16 - брюшко.

Рисунок 3 - Типы головы: прогнотическая, гипогнатическая, опистогнатическая

Рисунок 4 - Голова черного таракана в различных положених:. А - голова спереди: 1-верхняя губа, 2-верхние челюсти, 3- наличник, 4-лоб, 5-усик, 6-глазок, 7-глаз, 8-щека; 9-шов; 10- темя; Б - голова сзади: 11-затылок, 12-затылочное отвер­стие; 13-глаз, 14-подподбородок, 15-подбородок, 16- язычки, 17-придаточные язычки, 18-нижнегубные щупики, 19-основной членик, 20-стволик, 21-внутренняя жеватель­ная лопасть; 22-наружная жевательная лопасть, 23- нижнечелюстной щупик; В - голова сбоку: 24-глаз; 25- усик; 26-виски; 27-щеки; 28-наличник; 29-верхняя губа; 30- верхние челюсти, 31-нижние челюсти; 32-нижнечелюстной щупики, 33-нижняя губа, 34-нижнегубные щупики.

Рисунок 5 - Ротовые аппараты насекомых. А - ротовой аппарат грызущего типа (таракана); Б - ротовой аппарат грызуще-сосущего типа (пчелы); В - ротовой аппарат сосущего типа (бабочки); Г- ротовой аппарат колюще-сосущего типа (клопа); Д - ротовой аппарат колюще-сосущего типа (самки комара); Е - ротовой аппарат сосущего типа (самца комара): I - верхняя губа; II - верхние челюсти, или жвалы; III - нижние челюсти; IV- нижняя губа; V - подглоточник; 1 - подвесок (кардо), 2 - столбик (стинес), 3 – наружняя лопасть, 4 - внутренняя лопасть, 5 - щупик, 6 - предподбородок, 7 - подбородок, 8 - внутренние лопасти, 9 - наружные лопасти, 10 – щупик нижней губы

Рисунок 6 - Ротовые органы грызущего типа (черного таракана) (из кн. Богданова-Катькова). I - верхняя губа; II - верхние челюсти; III – нижние челюсти; IV - нижняя губа: очл - основной членик, ств – стволик, нл - наружная, вл - внутренняя жевательная ло­пасть, чщ - челюстной щупик, гщ – губной щупик, ппб - подбородок, пб - ложный под­бородок. яз - язычок, пяз - придаточный язычок

Рисунок 7 - Голова снизу с сосущим ротовым аппаратом бабочки (А) и колюще-со­сущим - клопа (Б) (по Кузнецову и Бей-Биенко и Скориковой): хоб - хоботок, гщ - губной щупик, вг - верхняя губа, вч - верхняя пара колющих щети­нок (верхние челюсти), нч - нижняя их пара, нг - нижняя губа, ус - усик, гл - глаза, глк - глазки, лб - лоб

Рисунок 8 - Ротовые органы шмеля (по Холодковскому): 1 - верхняя губа, 2 - верхние челюсти, 3 - нижние челюсти (оч - основной чле­ник, ст - ствол ик, асл - жевательные ло­пасти, щ - рудимент щупика); 4 - ниж­няя губа; ппб - ложный подбородок, пб - прементум, яз - язычок, нл - руди­мент наружных жевательных лопастей, гщ - губной щупик)

Рисунок 9 - Типы усиков насекомых (по Богданову-Катькову):1 - щетинковидный усик, 2 - нитевидный, 3 - четковидный, 4 - пиловидный, 5 - гребенчатый, 6 - булавовидный, 7 - веретеновидный, 8 - пла­стинчатый, 9 - коленчатый, 10 - перистый, 11 - щетинконосный

Части усика: 1 – основной членик; 2 – стволик; 3 – жгутик; 4 - усиковая впадина.

Рисунок 10 - Схема строения грудного сегмента насекомого. А - общий вид; Б- поперечный разрез (по Обенбергеру и Снодграссу):сп - спинка, пл - плейрит, гр - грудка, птз - предтазик (субкокса), тз - тазик, б - бедро, г - голень, л - лапка, акс - аксиллярные склериты, кр - крыло, плс -плейральный стол­бик; внутренний скелет; плч - плейральный гребень, фур - фурка

Рисунок 11- Строение и типы ног (по Бей-Биенко, Богданову-Катькову):

1 - бегательная (жужелицы), тз - тазик, в - вертлуг, б - бедро, г - голень л - лапка, 2 - прыгательная (саранчи), 3 - копательная (медведки), 4 - плавательная (плавунца), 5 - хватательная (богомола), 6 - собирательная (медоносной пчелы)

В тех отрядах, где крылья никогда не развиваются, эти 3 сегмента в главных чертах устроены примерно одинаково. Тергит и стер­нит пластинообразные, а плейральные склериты небольшие или недоразвитые.

У представителей крылатых насекомых 3 грудных сегмен­та сильно различаются между собой. Переднегрудь обыч­но сохраняет все те же части, что и в исходном состоянии. Среднегрудь и заднегрудь претерпели значительные изменения, связанные с развитием в каждом из этих сег­ментов мускулатуры, которая обеспечивать работу ног и крыльев. Плейрит значительно расширился, образовав крупную боковую пластину. С нижней части она несет коксальный отросток, к которому причленяется нога, а с верхней - крыловой отросток (плейральный столбик), к кото­рому причленяется крыло. Сзади и спереди плейрит срастается со стернитом, а участки срастания образуют мостики впереди и позади тазиковых впадин.

Стернит, объединяясь с плейритом своими передними и задними частями, имеющими вид полос, образует впадину, в которой располагается тазик.

Внешнее строение насекомых

План занятий: 1) ознакомление с внешним строением тела насекомых (на примере майского жука) и расчленение насекомого на три отдела (голову, грудь, брюшко); 2) изучение придатков головы (усиков и ротовых органов) по постоянным препаратам; 3) расчленение груди и изучение ее придатков (ног и крыльев) по препаратам; 4) изучение строения брюшка и его придатков.

Материал и оборудование: майский жук, вываренный в 20%-ном КОН в течение 5-10 минут; таблицы (расчлененный жук, типы усиков насекомых, грызущий, колюще-сосущий и сосущий ротовые аппараты, типы ног насекомых, жилкование крыльев боярышницы); постоянные препараты типов усиков, ротовых органов, крыльев; коробки с насекомыми с различными типами ног; чашки Петри, залитые парафином; препаровальные иглы; скальпели; лупы.

Методические указания

Насекомые представляют класс Insecta, который относится к типу членистоногие – Аrthropoda. Этот класс имеет сегментированное тело и членистые ходильные конечности и несет пару усиков. Тело насекомого делится на три основных отдела: голову, грудь и брюшко (рис. 1). Ознакомление с основными отделами тела и их придатками ведется на постоянных препаратах и на примере майского жука.

Рис. 1. Тело итальянской саранчи с обозначением главнейших частей

(левая пара крыльев удалена)

Чтобы расчленить насекомое на три отдела, необходимо положить его на спинку, найти отделы, затем закрепить насекомое с помощью препаровальной иглы, которую следует ввести в центре между передней и средней парой ног до дна чашки Петри и, придерживая переднегрудь, с помощью второй иглы или скальпеля отчленить (оттянуть) голову. После этого одну иглу ввести в грудь около последней пары ног до дна чашки, чтобы придержать насекомое, а другую иглу, держа наклонно, постепенно вводить (не до дна чашки, иначе расчленению будут мешать крылья) сразу за задними ногами в тело насекомого и отчленить брюшко, отодвигая в сторону. Теперь следует изучить каждый отдел тела и придатки на нем.

Голова (рис. 2) насекомого состоит из лба (между сложными глазами), наличника (к низу от лба), темени (выше лба), затылка (задняя часть головы). По бокам головы имеются виски (выше глаз) и щеки (ниже глаз).

Форма головы разнообразна: округлая (мухи), сжатая с боков (саранча, кузнечики), вытянутая в виде головотрубки (долгоносики, трубковерты). Различны и типы постановки головы: прогнатический, гипогнатический и опистогнатический. При прогнатическом типе ротовые части направлены вперед, он характерен для хищных насекомых (жужелиц, стафилинид, уховерток); при гипогнатическом – ротовые части направлены под прямым углом вниз, характерен для растительноядных насекомых (саранчовые, многие виды жуков, клопов); при опистогнатическом – ротовые части направлены под острым углом вниз и назад, приближаясь к передним ногам насекомого, характерен для многих сосущих насекомых (цикадовые, тли, трипсы, медяницы (рис. 3).

Придатками головы являются ротовые органы, усики и глаза фасеточные (сложные) и простые (глазки). Фасеточные глаза состоят из многочисленных мелких глазков (омматидиев), располагаются по бокам головы, выполняют зрительную функцию. У самцов некоторых мух занимают почти всю голову. Простые глаза, если имеются, то чаще в числе трех и располагаются треугольником на лбу и темени. Следует найти все составные части головы и придатки на голове насекомого и далее ознакомиться cосновными типами усиков насекомых, пользуясь постоянными препаратами.

Рис. 4. Строение усика: 1 – жгутик; 2 – ножка; 3 – скапус; 4 – усиковая впадина

Усики или антенны (antennae) представляют одну пару членистых образований, расположенных по бокам лба между или впереди глаз в усиковых ямках. Они служат органом обоняния и осязания у насекомых. Нередко у самцов они крупнее, чем у самок (рассмотреть у расчлененного майского жука, определить тип усиков). Усик состоит из утолщенного основного членика (scapus), ножки (pedicillus) и жгутика (flagellum) (рис. 4). Строение усиков разнообразно у отдельных видов и групп насекомых и этот признак широко используются в диагностике и систематике насекомых.

Различают следующие основные типы усиков (рис. 5):

1) щетинковидный – членики постепенно суживаются от основания к вершине и тогда усик к вершине явно заострен (кузнечики, медведки);

2) нитевидный – все членики по длине усика в основном одинаковой толщины (саранчовые, бабочки пяденицы и огневки, крестоцветные блошки);

3) четковидный – членики короткие и широкие, основание каждого из них сужено (жуки чернотелки);

4) пиловидный – верхний угол каждого членика усика с одной стороны несколько оттянут (некоторые щелкуны и златки);

5) гребневидный, или гребенчатый – каждый членик усика с одной стороны имеет сравнительно длинный отросток (некоторые щелкуны);

6) перистый – каждый членик усика имеет двусторонние выросты, и усик напоминает перо птицы (бабочки шелкопряды, американская белая бабочка);

7) булавовидный – вершина усика утолщена (бабочки белянки, крапивница, рапсовый цветоед);

8) головчатый – вершина усика значительно утолщена и резко отделена от остальных члеников усика (жук-мертвоед);

9) пластично-булавовидный – булава состоит из пластинок, складывающихся веерообразно (майский жук, жук кузька, жук крестоносец);

10) коленчатый – первый членик усика значительно длиннее остальных, составляющих жгутик, и направлен под углом к ним. Коленчато-булавовидный (долгоносики), коленчато-гребенчатый (жук-олень);

11) веретеновидный – постепенно утолщен посередине (пестрянки);

12) щетинконосный – три коротких и широких членика различной формы, последний со щетинкой (домашняя и другие виды мух);

13) неправильный – членики усика не сходны между собой по форме и величине, часто асимметричны (некоторые мягкотелки).

Ротовые органы . Основное внимание уделяется изучению ротовых органов насекомых и, прежде всего тех, которые могут повреждать растения. Они представлены на постоянном препарате. У насекомых различают два основных типа ротовых органов – грызущий и сосущий. Грызущие ротовые органы являются первичными, предназначены для приема твердой пищи. Они состоят из непарных верхней и нижней губы и парных верхних и нижних челюстей (рис. 6). Верхние конечности этого ротового аппарата нечленистые, а нижние членистые, о чем свидетельствует наличие на нижней губе членистых губных щупиков, а на нижних челюстях – челюстных щупиков. Губные щупики всегда короче челюстных. По наличию у насекомых двух пар щупиков определяют грызущий ротовой аппарат (рассмотреть ротовые органы на голове расчлененного майского жука).

Все другие ротовые органы сосущего типа образовывались из грызущих в процессе изменения способа добывания пищи и питания жидкой пищей (нектаром, соком, кровью и пр.). Различают грызуще-лижущие, лижущие, сосущие, колюще-сосущие и другие модификации ротовых органов грызущего и сосущего типов. От способа питания и строения ротовых органов зависит характер повреждения, по которому можно диагностировать вредителей и выбрать группу инсектицидов для борьбы с ними. Так, для уничтожения насекомых, имеющих грызущие ротовые органы можно применять инсектициды кишечного или контактного действия, тогда как против насекомых с сосущими ротовыми органами следует использовать инсектициды системного, контактного действия или фумиганты.

Колюще-сосущие ротовые органы характерны для насекомых, питающихся клеточным соком растений с проколом субстрата (полужесткокрылые, равнокрылые) и кровью животных (блохи, вши, некоторые двудольные). Колюще-сосущий ротовой аппарат состоит из тех же частей, что и грызущий, но они видоизменены, имеют другие назначения и названия (рис. 7). На препарате смонтирована голова клопа, поэтому следует сначала найти глаза и усики. Верхняя губа сохранила свое название, расположена у основания хоботка. Хоботок образовался из нижней губы, сохранил членистость и имеется на препарате в виде массивной иглы. Он в приеме пищи не участвует, служит футляром для колющих щетинок в спокойном состоянии и упором во время питания (отводится назад, под тело, и упирается в субстрат). Четыре колющие щетинки образовались из четырех челюстей (на препарате тоненькие образования) и служат для прокалывания растительной ткани и для всасывания пищи.

Сосущие ротовые органы претерпели значительные изменения, но в большинстве случаев все же сохранили общие черты, присущие исходным грызущим ротовым органам. Насекомые с сосущим ротовым аппаратом принимают только жидкую пищу без прокола субстрата, они повреждать не могут. Данные ротовые органы представлены в виде хоботка, не имеют верхних челюстей, верхняя и нижняя губы редуцированы, иногда видны только губные щупики. Хоботок образовался из нижних челюстей и представлен капиллярной трубочкой, состоящей из двух желобков (рис. 8). Ротовые органы сосущего типа свойственны бабочкам, которые не наносят вреда.

Их голова смонтирована на препарате в последних двух случаях. В одном случае хоботок представлен в спокойном состоянии и свернут спиралью, в другом – расчленен на две длинные нити.

После ознакомления со строением ротовых органов проводится краткий опрос студентов по препаратам для лучшего усвоения материала.

Строение груди и ее придатков. Грудь насекомого состоит из трех сегментов: переднегруди, среднегруди и заднегруди. Каждый сегмент груди представлен кольцом, который состоит из четырех частей: верхней, которая называется тергит или спинка, нижней – стернит или грудка, боковые – плейриты или бочки (рис. 9). К груди насекомого крепятся органы передвижения – ноги и крылья. Класс насекомых характеризуется наличием трех пар членистых ходильных конечностей (ног) и чаще двумя парами крыльев. Ноги крепятся по одной паре к каждому сегменту груди и имеют соответствующие названия: передние ноги – к передней груди, средние ноги – к средней груди и задние ноги – к задней груди. Передние крылья крепятся к средней груди, задние – к задней груди. Грудь выполняет локомоторную функцию, поэтому размеры сегментов различаются, а строение наружного скелета усложняется. Так, например, у насекомых с хорошо развитыми передними ногами для выполнения специализированной функции (копательные ноги медведки, хватательные ноги богомола) или слабой лётной способностью переднегрудь сильно развита, а у насекомых с совершенным полетом (двукрылых, чешуекрылых) более развита и мощна среднегрудь.

Следует найти каждый сегмент груди с соответствующими придатками и расчленить грудь. Переднегрудь отчленяется легко. Затем следует расправить хотя бы одну сторону крыльев, чтобы найти сочленение средне- и заднегруди. Передние крылья у жуков в полете не участвуют, поэтому среднегрудь представляет собою тонкое кольцо. Сверху среднегрудь отчленяется легко, наклонно держа иглу и постепенно надавливая ей. Снизу необходимо иглой разрезать место соединения тазиков с грудью, то есть у самых средних ног. Расчленив грудь, расположить все части насекомого в нужном порядке и приступить к изучению придатков груди.

Строение и типы ног. Нога насекомого состоит из пяти члеников: тазика, сочленяющего ногу с грудью, вертлуга, находящегося между тазиком и бедром, бедра, голени и лапки (рис. 9). Лапка содержит 1-5 члеников, заканчивается коготком или подушечкой. Найти эти части на задней ноге расчлененного майского жука.

Строение ноги насекомых изменяется в зависимости от выполняемых ими функций. Здесь хорошо видно единство категорий структуры и функции. У насекомых специализируется чаще одна пара ног (передняя или задняя), а другие остаются ходильными. Соответственно образу жизни и уровню специализации, у отдельных групп насекомых встречаются различные типы ног (рис. 10). Так, например, у вредителей бывают прыгательные, копательные, ходильные ноги, у насекомых с другим образом жизни и питания – бегательные, хватательные, плавательные, собирательные ноги.

Прыгательные ноги имеют утолщенные бедра и часто все части удлиненные. Прыгательными бывают задние ноги (саранча, кузнечики, жуки, блошки, цикадки).

Бегательные ноги имеют удлиненные тонкие части, характерны для тараканов, жуков жужелиц, клопов и других быстро бегающих насекомых.

Копательные ноги имеют расширенную и зазубренную с наружной стороны голень, лапка может быть недоразвита. Копательными бывают обычно передние ноги (медведка, жуки навозники).

Ходильные ноги характеризуются широкой и уплощенной лапкой (жуки листоеды).

Хватательные ноги встречаются у хищных насекомых, имеют удлиненные и мощные бедро и голень для захватывания добычи, они обычно передние (богомол).

Плавательные ноги имеют водные насекомые (водолюбы, жуки плавунцы). У них задние, а иногда и передние ноги выполняют гребную функцию, чему способствует уплощенность голеней и лапок и наличие волосков.

Наиболее сложно устроены собирательные ноги (пчелы), на голени имеется корзиночка для пыльцы, на лапках – щеточка в виде волосков для сбора пыльцы. После ознакомления с типами ног определить тип ног расчлененного майского жука.

Строение и типы крыльев. Крылья насекомых представляют собой двухслойную складку покровов тела, которые сближаются, затвердевают и образуют тонкую эластичную пластинку. Между складками расположены трубковидные утолщения (жилки). Жилки образуют опорный скелет крыла. Главным признаком строения крыльев являются число и особенности расположения жилок, или жилкование (рис. 11).

Жилкование разнообразно у различных групп насекомых и служит важным признаком при их определении. В исходном состоянии на крыльях развиты следующие продольные жилки (рассмотреть на переднем крыле боярышницы): костальная (С), проходящая по переднему краю крыла; субкостальная (Sс), выходящая из корня крыла и сливающаяся с костальной за серединой переднего края крыла; радиальная (R), выходящая из корня крыла, ограничивающая центральную ячейку сверху и дающая четыре ветви; медиальная (М), начинающаяся с середины крыла и дающая три ветви; кубитальная (Сu), выходящая из корня крыла, ограничивающая центральную ячейку снизу и дающая две ветви; анальная (А), последняя жилка, выходящая из корня крыла. Все крылья насекомых классифицируют по трем признакам: по консистенции, плотности, по жилкованию и по опушению. По консистенции и жилкованию различают следующие типы крыльев:

1) жесткие, или роговые – это плотные, хитинизированные крылья без жилкования, встречаются у жуков;

2) кожистые – менее плотные, чем жесткие, с хорошо выраженным жилкованием, характерны для клопов. Оба этих типа выполняют защитную функцию, поэтому могут быть только передними крыльями и называются надкрыльями или элитрами. В целом у таких насекомых крылья будут разнородными, потому что передние плотнее задних;

3) сетчатые – тонкие просвечивающиеся крылья с большим числом замкнутых ячеек (более 15-20), встречаются у сетчатокрылых насекомых;

4) перепончатые – тонкие просвечивающиеся крылья с небольшим числом (не более 15-20) замкнутых ячеек, или же замкнутые ячейки и жилки могут вовсе отсутствовать, встречаются у многих групп насекомых. Сетчатые и перепончатые крылья выполняют естественно летательную функцию.

У насекомых крылья могут быть разнородными или однородными. Однородными будут крылья, если обе пары одинаковые по консистенции, то есть сетчатые или перепончатые. Разнородные – если передние и задние различаются по консистенции.

Крылья, сплошь покрытые чешуйками (у бабочек) или короткими волосками (у ручейников), называются покрытыми, без них – голыми.

Крылья являются одним из главнейших признаков классификации насекомых на отряды, поэтому их изучению следует уделить большое внимание. На постоянных препаратах представлены крылья семи отрядов насекомых. Следует назвать тип каждого крыла, однородные и разнородные, голые и покрытые.

Строение брюшка. Брюшко (abdomen) является третьим отделом тела насекомых. Оно членистое и состоит из ряда сходных сегментов (члеников), у взрослых насекомых лишено ног, отличается по характеру сочленения с грудью (рис. 12), имеет придатки (рис. 13).

Сегменты брюшка устроены проще грудных, они состоят из верхнего полукольца, или тергита, и нижнего полукольца, или стернита. Максимальное число сегментов брюшка равно 12, включая хвостовой компонент – тельсон, который несет анальное отверстие и лишен придатков. В таком виде брюшко сохранилось лишь у представителей отряда бессяжковые из первичнобескрылых насекомых. У других насекомых в связи с олигомеризацией брюшка число видимых сегментов сокращается до 9-10 (прямокрылые), а у некоторых высших насекомых (двукрылых) даже до 4-6 члеников.

По характеру сочленения с грудью различают сидячее, стебельчатое и висячее брюшко (рис. 12). Сидячее прикреплено к заднегруди всем своим основанием (у большинства насекомых). Стебельчатое прикрепляется более или менее тонким и длинным стебельком, представляющим собой первые членики брюшка (осы, наездники, муравьи). Висячее брюшко имеет короткий стебелек и отделено от груди ясным, но коротким перехватом (пчелы, некоторые осы).

На брюшке у некоторых насекомых имеются видимые придатки (рис. 13). Это яйцеклады у самок (например, саблевидный или серповидный у кузнечиков, мечевидный у сверчков) или гениталии самцов, они расположены на генитальных сегментах (VIII – IX), грифельки у самцов на последних (X – XI) стернитах брюшка (таракан, кузнечик), церки , расположенные по бокам последнего сегмента (медведка, сверчок).