НА ПРИМЕРЕ ЖУКА.

Насекомые насчитывают около 1,5 млн. видов и являются самой многочисленной группой царства животных. Типичным представителем класса является майский жук, относящийся к отряду жёсткокрылых. Тело длиной 2-2,5 см, покрыто хитином и чётко подразделяется на голову, грудь и брюшко.

Голова одета хитиновой капсулой и образована четырьмя слившимися сегментами. На ней расположены органы чувств и ротовой аппарат. По бокам головы видна пара фасеточных глаз, впереди которых находятся пара усиков с расширенными пластинками на конце. У самцов пластинки крупнее, чем у самок. Усики выполняют функции органов обоняния. На нижней поверхности головы находится рот, окруженный ротовыми органами грызущего типа. Они состоят из верхней губы, прикрывающей рот спереди, пары верхних и двух пары нижних челюстей. Первая пара их располагается по бокам рта, а вторая - срастается в непарную пластинку - нижнюю губу.Верхняя губа и верхняя челюсть нерасчленены, а нижние челюсти - многочленистые. Их боковые отростки образуют нижнечелюстные щупики, являющиеся органами осязания и вкуса.

В связи с разнообразием способов питания грызущий ротовой аппарат, первичный для всех насекомых, видоизменяется в колющесосущий (комары), лижущий (мухи), грызуще-лакающий (пчёлы), сосущий (бабочки). У насекомых, которые не питаются во взрослом состоянии (подёнки, оводы) ротовые органы полностью редуцируются.

Грудь образована тремя сегментами, к каждому из которых с брюшной стороны прикреплено по паре членистых конечностей. Конечность жука состоит из пяти отделов. На последнем членике их лапок имеется пара коготков, которыми жук цепляется за поверхность листьев, ветви деревьев. Со спинной стороны к среднегрудному и заднегрудному сегментам прикрепляется по паре крыльев. Первая пара крыльев представляет собой плоские хитиновые надкрылья. Они служат чехлом для второй пары перепончатых крыльев, а во время полёта -несущими плоскостями. Перепончатые крылья при движении в полёте создают потоки воздуха и подъёмную силу. По бокам груди располагаются две пары дыхалец.

Брюшко жука соединено неподвижно с грудью и состоит из 8 сегментов. Сверху оно прикрыто надкрыльями. По бокам спинной стороны брюшка находится 8 пар дыхалец, через которые воздух поступает в трахеи.

Мышечная система насекомых представлена поперечно-полосатой мышечной тканью, отличается большой сложностью строения в связи со специализацией её элементов. За счёт мышц обеспечивается подвижность отдельных частей тела относительно друг друга и перемещение его в пространстве.

Майский жук относится к травоядным животным и питается молодыми листьями берёзы, клёна и других деревьев. С помощью верхних челюстей он откусывает кусочки листовых пластинок, измельчает их нижней челюстью. Через рот пища поступает в глотку, пищевод, зоб, желудок, где с помощью хитиновым пластинок перетирается и затем направляется в среднюю кишку. В начальном отделе её имеется несколько слепых трубчатых вырастов. Они увеличивают переваривающую и

всасывающую поверхность этой части кишечника. Непереваренные остатки пищи поступают в эктодермальную заднюю кишку и через анальное отверстие выбрасываются наружу.

Функции выделения у насекомых выполняют разные образования. Прежде всего это многочисленные трубочки (мальпигиевы сосуды) - открывающиеся в просвет кишечника на границе средней и задней кишок. Из гемолимфы продукты диссимиляции в виде солей мочевой кислоты поступают в полость мальпигиевых сосудов, где кристаллизуются. Кристаллы мочевой кислоты выбрасываются наружу из кишечника вместе с непереваренными остатками пищи. Кроме того выделительную функцию выполняет жировое тело. Основная функция его – накопление запаса питательных веществ (белков, гликогена, жиров), благодаря чему насекомые могут длительное время голодать. Но, наряду с этим, в жировом теле в течение всей жизни идёт накопление продуктов обмена, которые не выводятся во внешнюю среду.

Органы дыхания представлены трахеями -системой трубок эктодермального происхождения. Начинаются органы дыхания на поверхности тела дыхальцами, которые ведут в главные трахейные стволы. От них берут начало более тонкие трахеи, ветвящиеся на трубки, оплетающие органы. Заканчивается каждая трахея концевой клеткой, от которой расходятся радиально тонкие отростки, проникающие в отдельные клетки. Вентиляция трахей осуществляется за счёт сокращения и расслабления брюшка.

Кровеносная система насекомых незамкнутая и развита сравнительно слабо, что связано с особенностями строения дыхательной системы. Многокамерное трубчатое сердце располагается на спинной стороне брюшка. Задний конец его слепо замкнут. Передний продолжается в головную артерию, которая открывается отверстием в полость головы. Сердце окружено перикардиальной сумкой, куда собирается гемолимфа из полости тела и через отверстия с клапанами поступает в полость сердца.

Гемолимфа - бесцветная или желтоватая жидкость, в которой содержится белые кровяные клетки. У личинок некоторых комаров она красного цвета за счёт растворенного в ней гемоглобина.

Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки. Её центральный отдел включает головной мозг, подглоточный ганглий и сегментарные узлы брюшной нервной цепочки. Головной мозг состоит из трёх отделов: переднего, среднего и заднего. Он иннервирует глаза и усики. В переднем отделе мозга сильно развиты грибовидные тела, являющиеся ассоциативными центрами. Подглоточный узел иннервирует ротовые органы, а грудные узлы брюшной нервной цепочки - органы движения. Высокий уровень развития нервной системы определяет сложность инстинктивного поведения насекомых. Инстинкты - это врождённые рефлекторные комплексы реакций.

Сразу за головным мозгом над кишечной трубкой располагаются эндокринные органы - кардиальные и прилежащие тела. В них накапливаются нейросекреты, вырабатываемые клетками нервной системы. Поступая в гемолимфу, они регулируют деятельность других эндокринных органов, отвечающих за нормальное течение процессов развития, обмена веществ, линек.

Органы чувств разнообразны и хорошо развиты. Органы зрения представлены у жуков парой сложных фасеточных глаз. У некоторых насекомых имеется кроме того и простые глазки, расположенные на темени. Обонятельные рецепторы располагаются главным образом на усиках. Обоняние служит для поиска пищи, половых партнёров. Самки по запаху особых пахучих веществ - аттрактантов, выделяемых самцами, находят последних. Органы осязания представлены многочисленными щетинками, разбросанными по всей поверхности тела. Вкусовые рецепторы располагаются на нижнечелюстных щупиках. Помимо этого насекомые имеют терморецепторы, барорецепторы.

РАЗМНОЖЕНИЕ.Размножаются майские жуки как и все насекомые только половым путём. Это раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом. Половые железы у самцов и самок парные и располагаются в брюшке.

Оплодотворение внутреннее, происходит весной. Оплодотворённые самки усиленно питаются листьями и накапливают запас питательных веществ необходимых для созревания яиц. Зрелые яйца самка откладывает в почву, где происходит их развитие.

У насекомых процесс индивидуального развития делится на два периода: эмбриональный и постэмбриональный. У майского жука эмбриональное развитие завершается в конце лета образованием личинки. Тело её червеобразное, дугообразно изогнуто и покрыто мягким хитином. По бокам тела располагаются дыхальца. Личинка питается перегноем и с наступлением осени уходит в глубокие слои почвы. С неё начинается постэмбриональное развитие. Весной следующего года личинка поднимается в поверхностные слои почвы, питается корнями травянистых растений, сеянцев сосны, растет, а на зиму уходит вглубь почвы. С весны второго года личинка живёт в почве, питаясь корнями деревьев, кустарников. Перезимовав третий раз и сильно увеличившись в размерах, личинка в конце весны углубляется в почву, сбрасывает хитиновый покров и превращается в куколку. Это покоящаяся стадия в постэмбриональном развитии жука. Под хитином куколки хорошо видны ротовые органы, конечности, фасеточные глаза, усики, небольшие крылья. За счет питательных веществ, запасенных личинкой, в куколке завершаются процессы формирования присущих взрослому насекомому систем органов. К осени покров кутикулы лопается и из куколки выходит взрослое насекомое. Зиму жук проводит в земле, а весной следующего года выходит на поверхность и приступает к размножению.

Таким образом развитие жука от яйца до половозрелой формы длится три года и протекает с полным превращением. Майский жук относится к отряду жёсткокрылых. Для представителей отряда характерны следующие признаки:

1. Две пары крыльев, одна из которых представляет собой жёсткие надкрылья.

2. Ротовой аппарат грызущего типа

3. Развитие с полным превращением.

КОЛОРАДСКИЙ ЖУК.Принадлежит к отряду жесткокрылых и относится к распространённым в настоящее время вредителям культивируемых человеком пасленовых. До возделывания картофеля жил на диких паслёновых. Впервые как вредитель посевов картофеля отмечен в 1865 году в штате Колорадо, откуда и получил своё название. Отсюда жук распространился на всю территорию Северной Америки, но около 1920 года был завезён и в Европу. Постепенно распространяясь на Восток, он стал встречаться на обширных территориях и в России.

Вред причиняют как взрослые жуки, так и их личинки. Тело жука широкоовальное, размеры 8-10 мм. Характерной особенностью является наличие на жёстких оранжево-жёлтых надкрыльях 10 продольных чёрных полос. Зимуют половозрелые формы в почве. Весной в течение месяца перезимовавшие особи питаются листвой молодых всходов картофеля, после чего начинают откладывать яйца на нижней стороне листа (кучками по 20-40 штук). Через 5-6 дней из них выходят личинки, которые питаются листвой картофеля. Через 2-3 недели они зарываются в землю и окукливаются. За сезон может развиться 2-3 генерации жуков. При благоприятных условиях жуки расселяются , перелетая от мест выплода, на десятки километров. Борьба ведётся с помощью химических препаратов, уничтожающих как жуков, так и личинок. Естественными врагами жука являются жужелица лебия,клоп пикромерус, мухи тахины.

ТИПЫ РАЗВИТИЯ НАСЕКОМЫХ. Насекомые имеют сложное строение. Большинству из них для прямого развития недостаёт запаса питательных веществ, содержащихся в яйце. В связи с этим их индивидуальное развитие протекает с полным или неполным превращением. Оно позволяет, при наличии активно питающейся личинки, накопить запас энергетического и пластического материала для завершения развития до стадии взрослой особи (имаго).

При полном превращении развитие протекает по схеме: яйцо, личинка, куколка, имаго. Личинка подвижна, активно питается или выкармливается взрослыми насекомыми. По мере роста она несколько раз линяет и превращается в куколку. При этом происходит разрушение личиночных органов. Исключение составляют нервная система, половые железы и иммагинальные диски. Из материала последних происходит формирование органов взрослого насекомого. Этот тип развития характерен для представителей отрядов двукрылых, перепончатокрылых, чешуекрылых, жёсткокрылых.

Развитие с неполным превращением происходит по схеме: яйцо, личинка, имаго. Выходящая из яйца личинка внешне похожа на взрослое насекомое, но имеет меньшие размеры, зачаточные крылья, недоразвитые вторичные половые признаки. Питаясь она растет и через несколько линек (4-5) превращается во взрослое насекомое. Развитие с неполным превращением характерно для отрядов тараканов, прямокрылых, стрекоз, клопов, поденок. Процессы развития у насекомых находятся под контролем эндокринной системы.

Развитие с метаморфозом имеет большой биологический смысл. У насекомых, развивающихся с полным превращением, личинки отличаются от взрослых особей средой обитания, источниками питания. Благодаря этому достигается ослабление внутривидовой борьбы за существование, что способствует сохранению и процветанию каждого конкретного вида насекомых.