2020-04-07
296
БОЙЧУК Ю. Д., МАРКІНА Т. Ю., БУГАЙ О. В., МАКСИМОВА Ю. П.
кафедра зоології
СИСТЕМАТИЧНИЙ ОГЛЯД КЛАСУ КОМАХИ
Методичні рекомендації до навчально-польової практики
з курсу "зоології безхребетних"
Для студенті І курсу
Природничого факультету
Денної форми навчання
Харків 2003
ПЕРЕДМОВА
Комахи - одна з найбільших груп живих організмів на Землі. Описано більше 1 млн. видів комах, які об'єднані в 27 рядів і більше 1000 родин. Щорічно вчені відкривають до 10 тисяч нових видів. Чотири п'ятих списку тварин, які існують на Землі, складають саме комахи. За оцінками деяких учених, комах у природі існує набагато більше – до 10 млн. видів. Найменша кількість комах, яка постійно існує на нашій планеті, складає одиницю з 18 нулями. На кожного жителя Землі їх припадає 260 млн. особин.
Комахи виникли на Землі ще в кам'яновугільний період і через 300 млн. існування не тільки збереглися, але є прогресивною групою живих організмів як за числом видів і особин, так і за широтою просторового розповсюдження і екологічної диференціації. Вони охоплюють різноманітні екологічні ніші на суші, а деякі види вторинно перейшли у воду і відіграють істотну роль в прісноводних біоценозах.
Науковим засобом оволодіння цим величезним різноманіттям форм життя є систематика, або таксономія, - розділ біології, який розробляє теорію класифікації і розпізнавання тварин та рослинних організмів.
Одне з важливих завдань систематики полягає у встановленні близькоспоріднених взаємовідношень спорідненості в систематичні категорії, або між різними організмами і об'єднання їх за ступенем таксони. На цій основі розроблюється класифікація кожної конкретної групи організмів. Без систематики і її кінцевого результату – класифікації – величезне різноманіття органічних форм сприймалося б як хаотичне накопичення фактів і було б неможливим для розуміння, вивчення і практичного використання.
У систематиці значне місце займає діагностика, яка опрацьовує питання опису всіх існуючих видів на всіх стадіях їхнього розвитку, регіональні норми й вимоги до опису ознак певних таксонів, а також до складання таблиць для їхнього визначення.
Біологічна номенклатура в систематиці розробляє кодекс міжнародних правил раціонального найменування видів та інших систематичних категорій, визначає принципи для створення універсальної системи наукових назв організмів, упорядкування питань синоніміки.
Сучасна систематика є синтетичною наукою, що розвивається в тісному зв'язку з еволюційною морфологією, екологією, біохімією, генетикою та біогеографією і використовує методи дослідження цих наук.
Систематика робить значний внесок у теоретичну біологію, еволюційну теорію, охорону навколишнього середовища.
Досвід, накопичений кафедрою зоології Харківського державного педагогічного університету ім. Г.С Сковороди, свідчить на користь вивчення систематики комах безпосередньо на польовій практиці з зоології безхребетних, оскільки її завдання побудовані головним чином на ентомологічному матеріалі. Збори комах та спостереження за ними в природній обстановці, систематизація матеріалу зібраного матеріалу, дозволяє впродовж часу, відведеного за навчальним планом, ознайомитися з усіма основними рядами і багатьма родинами, запам'ятати декілька десятків видів, широко розповсюджених в різних біотопах.
Досвід роботи з студентами в польових умовах і лабораторії показує, що ряди і родини комах, легко запам'ятовувати за габітусом. Переважну їх більшість можна визначати за допомогою лупи чи бінокуляра, без глибокого вивчення морфології.
Визначення комах проводять за різними типами визначників, атласами та шляхом порівняння з фондовими ентомологічними колекціями, де комахи визначені до виду кваліфікованими спеціалістами.
В даних методичних рекомендаціях наведені правила визначення комах та характеристика найбільш розповсюджених рядів і родин комах на території України та Харківщини.
СИСТЕМА КЛАСУ КОМАХИ
Членистоногих, тіло яких розділене на трьохчленникові груди з трьома парами ходильних ніг і черевце без розвинених кінцівок об'єднують в надклас шестиногих (Нехароdа).
До недавнього часу всіх шестиногих об'єднували в один клас комахи (Іnsecta). Ряди Сollembola, Ргоtuга і Diplura вважалися групою безкрилих комах (Арterigota). Але потім з'ясувалося, що представники цієї групи – особлива гілка трахейнодишних, яка пристосувалася до життя в ґрунті та подібних субстратах. На це вказує наявність у представників цих 3 рядів всередині голови спеціальної капсули, яка утворена оральними складками і в якій розташований ентогнатний ротовий апарат та розташування протоцеребруму над дейтоцеребрумом.
В 1956 р. на Міжнародному ентомологічному конгресі було прийняте рішення про розділення комах на два класи: Іnsectа-Епtognatha - Покритощелепні комахи і Іnsectа-Еctognatha – Відкритощелепні комахи.
У покритощелепних комах грудний відділ слабко відокремлений від черевного. Ротовий апарат прихований в головній капсулі. У них бокові стінки ротової порожнини зрослися з нижньою губою, утворюючи глибоку порожнину, в якій знаходяться функціонуючі щелепи: мандибули і максилли. На голові більшості покритощелепних розташовані вусики, часто є прості очі. На черевці нерідко розвинені рухові придатки. Дихання трахейне або тільки шкірне.
Постембріональний розвиток – аметаболія, або прямий розвиток (прометаболія). При аметаболії з яйця виходить личинка, яка схожа на імаго. Відмінності стосуються лише розмірів, пропорцій тіла і ступеня розвитку гонад. Линька може відбуватися і в імагінальному стані.
Відкритощелепні комахи -основний клас шестиногих. Тіло підрозділяється на голову з вусиками і трьома парами ротових кінцівок, трьохсегментні груди з трьома парами ніг і черевце, яке не має розвинених кінцівок. Дихання трахейне. Ротовий апарат, на відміну від покритощелепних, відкритий. У більшості є розвинені крила на середньо- і задньогрудях та складні фасеткові очі на голові. Рудименти черевних ніжок модифіковані в придатки на задньому кінці тіла. Але у нижчих комах можуть бути присутні і грифельки – рудименти черевних ніжок. Мають високорозвинені адаптаційні здатності і тому досягли найвищого прогресу серед трахейнодишних і всіх членистоногих.
Постембріональний розвиток двох типів – геміметаболія і голометаболія. Гемі метаболія – неповне перетворення, або розвиток з поступовим метаморфозом (у тарганів, прямокрилих, клопів, рівнокрилих хоботних та ін). З яйця виходить личинка (німфа), схожа на імаго, але з зачатковими крилами і недорозвиненими гонадами. Голометаболія – повне перетворення з такими фазами: яйце-личинка-лялечка-імаго (у жуків, метеликів, двокрилих, перетинчастокрилих, волохокрильців і сітчастокрилих). Може бути гіперметаморфоз з личинками кількох типів (у жуків-майок).
У комах з повним перетворенням за розвитком кінцівок виділяють чотири типи личинок – протоподні – з зачатками грудних ніг (бджоли), олігоподні – розвиток трьох пар ходильних ніг (жуки, сітчастокрилі), поліподні – мають крім трьох пар грудних ніг, декілька пар несправжньоніжок на черевці (метелики і пильщики), анодні – безногі (двокрилі, личинки жуків вусачів і златок).
За способом руху личинок комах з повним перетворенням розділяють на камподеоподібні з довгим, рухомим тілом і бігальними кінцівками та чутливими церками (жужелиці, стафіліни); ерукоподібні з м'ясистим, слабко зігнутим тілом з кінцівками або без них (пластинчатовусі); дротяникові – з твердим тілом, круглим в поперечному січінні і опорними церками (ковалики і чорнотілки) і червоподібні – безногі (двокрилі, деякі метелики, пильщики).
Лялечки комах бувають вільними, покритими і прихованими. У вільних лялечок зачатки крил і кінцівок добре помітні і вільно відділені від тіла (у жуків). У покритих лялечок зачатки щільно приростають до тіла (у метеликів). Приховані лялечки покриті затверділою не скинутою личинковою шкіркою, яка утворює несправжній кокон – пупарій, всередині якого знаходиться лялечка (у мух).
Комахи розмножуються статевим шляхом, вони роздільностатеві, часто мають виражений статевий диморфізм. Більшість відкладає яйця, але буває і живородіння (м'ясні мухи-саркофаги). У попелиць, бджіл, мурашок, деяких клопів, пильщиків і жуків спостерігається партеногенез – розвиток без запліднення. Варіантом партеногенезу є педогенез – розмноження без запліднення на личинковій фазі розвитку, коли розвиток гонад випереджує розвиток інших органів (у комариків-галиць). Для їздців з ряду перетинчастокрилих притаманна поліембріонія - безстатеве розмноження зародків.
Різноманітні форми поведінки комах визначаються комплексами інстинктів. Найскладніша поведінка у суспільних комах, які живуть великими сім'ями (терміти, деякі бджоли, оси, джмелі, мурашки). Для цих комах характерний поліморфізм, тобто диференціювання особин сім’ї на кілька форм (каст): самців, самок (матка-"цариця") і робочих особин. Велике значення в поведінці комах відіграють біологічно активно речовини – телергони.
Загальні принципи і підходи до класифікації комах базуються на ознаках метаморфоза, наявності чи відсутності крил та їх структури, ознак будови ротових апаратів.
Основи сучасної класифікації комах закладені в працях А. Гандлірша, Ф.Сильвестрі, Г.Вебера, А.В. Мартинова, Н. Крістенса, В. Хенніга, К. Гамільтона, С. Туксена, К. Лаутербаха, Г.Я.Бей-Бієнко, І.Х. Шарової.
Сучасна система класу Комахи має такий вигляд (Шарова. 1999):
Клас КОМАХИ ПОКРИТОЩЕЛЕПНІ – Іnsectа-Епtognatha
Ряд Бсзвусикові, або Протури – Ргоtuга
Ряд Ногохвістки, або Коллемболи – Роduга
Ряд Двохвістки – Diplura
Клас КОМАХИ ВІДКРИТОЩЕЛЕПНІ – Іnsectа-Еctognatha
Підклас Первиннобезкрилі комахи – Арterigotа
Ряд Щетинохвістки – Тhysanura
