Строение ног насекомых

ЛЕСНАЯ ЭНТОМОЛОГИЯ

Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению

Подготовки бакалавров

Лесное дело

Строение насекомых

Брянск 2012

Лесная энтомология. Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 250100 – Лесное дело. Строение насекомых. /Брянск:БГИТА, 2012. - 35 с.

Составитель: Шелухо В.П. – доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Рецензент: Тимошенко С.Г. - руководитель Брянского филиала Центра защиты леса Калужской области ФБУ «Рослесозащита»

На основе опыта преподавания учебной дисциплины приводятся теоретическое обоснование и методические рекомендации по проведению лабораторных занятий и самостоятельной работе студентов по лесной энтомологии по усвоению строения насекомых как основы для организации мероприятий по контролю численности вредителей леса, что направлено на повышение эффективности образовательного процесса и формирование определенных компетенций.

Для профессорско-преподавательского состава кафедры лесозащиты и охотоведения БГИТА, для студентов лесохозяйственного факультета.

Рекомендованы кафедрой лесозащиты и охотоведения, редакционно-издательской и учебно-методической комиссиями лесохозяйственного факультета БГИТА

Протокол № 20 от 8 октября 2012 г

Ведение

Переход к индивидуально-ориентированному обучению студентов является неотъемлемой частью современных методов активизации и повышения качества подготовки компетентных профессионалов. Подготовка бакалавров базируется на большом объеме самостоятельной работы студентов, полном обеспечении их разнообразными информационными ресурсами на базе информационных компьютерных технологий.

Данное методическое пособие является не только методическими указаниями к проведению лабораторных занятий по курсу лесной энтомологии, но и кратким методическим пособием к самостоятельному освоению студентами важнейшего раздела энтомологии – строения насекомых, знание которого необходимо для понимания физиологии данной группы животных, пониманию возможных путей воздействия на вредителей леса с целью управления их численностью и вредоносностью.

Курс лесной энтомологии входит в комплекс знаний, получаемых студентом при обучении лесному делу. Курс состоит из лекций, лабораторных за­нятий, летней учебной практики и дипломного проектирования. Лабо­раторные занятия проводятся в 6 се­местре в объеме 28 часов. На занятиях студенты знакомятся с удивительным и разнообразным миром насекомых, с видами, полезными для хозяйственной деятельности человека, с вредными для леса насекомыми, получают навыки определения видов, знакомятся с биологией и экологией лесных насекомых, с комплексом мероприятий по ограничению численности вредителей, приобретают навыки биологической защиты растений.

Лабораторные занятия дополняют лекции, в необходимых случаях детализируют отдельные теоретические лекционные вопросы.

Опыт работы кафедры показывает, что курс лесной энтомоло­гии требует от студента большого внимания, трудолюбия и тщательно­сти при выполнении заданий по лабораторному практикуму. Следует помнить, что глубокие знания по любой дисциплине может дать только комплекс учебных занятий, в который входят лекции, учебная и производственная практики в лесу, дипломное проектирование, работа в студенческом научном кружке, экскурсии в природу и в музей.

Насекомые имеют большое значение как вредители, опылители, почвообразователи, много видов являются украшением природы.

Кафедра располагает хорошей лабораторией, научным оборудованием, современными методическими материалами, широко использует тестирование, применение разнообразных электронных носителей информации. Контроль успеваемости студентов осуществляется препода­вателем путем систематического письменного или устного опроса, проверки конспектов. Проверка знаний по систематике насекомых проводится на фактическом материале (раздаточный материал насекомых, коллекции, препараты и пр.).

Тема: Строение насекомых

1 Знакомство с классами типа членистоногих

Насекомые относятся к обширному типу членистоногих — Arthropoda. Помимо насекомых в него входят разнообразные животные, имеющие твердый внешний скелет, расчлененный на сегменты.

Этот тип является самым многочисленным в животном мире. Он объединяет свыше 1,5 млн. видов (по отдельным оценкам 2…7 млн. видов). Представители это­го типа весьма приспособлены к жизни в различных условиях среды, они играют огромную роль в жизни леса и биосферы.

Тип членистоногих состоит из 4-х классов (табл. 1). Необходимо усвоить отличительные признаки этих классов, указать полезных и вредных представителей. В рабочую тетрадь записывается табл. 1, характеризующая признаки этих классов.

По коллекциям рассматриваются признаки внешнего стро­ения тела типичных представителей отдельных классов: мок­рицы, раки, пауки, клещи, кивсяки, жуки, бабочки и т. д.

Таблица 1 Тип членистоногие - Arthropoda

Классы членистоногих	Тело состоит из:	Усики	Ротовые органы	Ноги	Органы дыхания
Ракообразные в лесу: мокрицы	головогруди и брюшка	2 пары	3 пары	много пар	жабры
Паукообразные в лесу: пауки, скорпионы, клещи, ложные скорпионы	головогруди и брюшка	нет	2 пары	4 пары	легкие и трахеи
Многоножки в лесу: кивсяки, геофилиды, костянки	головы и червеобразного туловища	1 пара	3 пары	много пар	трахеи
Насекомые	головы, груди и брюшка	1 пара	3 пары	3 пары	трахеи

Класс насекомые - INSEKTA

Происхождение насекомых связывают с действием процесса олигомеризации (уменьшения числа однородных структур, выполняющих одинаковые функции) в процессе эволюционного развития от червеобразного членистого предка (рис 1).

К этому классу относятся шестиногие членистоногие, имеющие сложный цикл развития с превращением и тело, разделенное на 3 отдела. Передний отдел - это голова, несущая глаза, антенны и 3 па­ры ротовых частей. Следующий отдел — грудь, состоящая из 3 сегментов, каждый из которых обычно несет по паре ног; у летающих насекомых второй и третий сегменты груди несут также по паре крыльев. Задний отдел тела - брюшко. Оно состоит из 4…11 сегментов и не имеет ног. Последние сегменты брюшка обычно несут видоизмененные придатки, приспособленные для спаривания или для откладки яиц. Экзоскелет насекомых, как и других членистоногих, обеспечивает защиту внутренних органов и сохранение формы тела.

За исключением некоторых живородящих форм, все насе­комые откладывают яйца. Непо-ловозрелые насекомые линя­ют несколько раз в течение своего развития до взрослой ста­дии и, как правило, при каждой линьке увеличиваются разме­ры тела и появляются специализированные органы.

Неполовозрелые насекомые не имеют крыльев. Единст­венным исключением являются некоторые поденки, у которых последняя кратковременная неполо­во-зрелая стадия уже имеет функциональные крылья. Неполо­возрелые особи у насекомых с полным циклом развития внешне не похожи на взрослых (гусеница – бабочка) и могут не иметь структур, типичных для взрослых насекомых.

Насекомые представляют самую многочисленную по видам группу животных. Иногда численность насекомых бывает столь велика, что они образуют целые тучи.

Насекомые заселяют все типы экосистем планеты, за исключением глубин океана. Они живут в тропиках и являются одними из немногих пос­тоянных обитателей района Южного полюса.

Приспособительные возможности насекомых

Насекомые являют собой самую высокоразвитую группу наземных артропод. Механические преимущества экзоскелета создали условия для дальнейшей специализации, обеспечившей им перевес над своими конку­рентами. Благодаря наличию экзоскелета насекомые получи­ли большую поверхность для прикрепления мускулатуры, прекрасные возможности для регуляции испарения воды, что особенно важно для животных с малыми размерами, почти полную защиту жизненно важных внутренних органов от внешних повреждений.

Наиболее важные черты специализации насе­комых:

Крылья. Являются продуктом коренного, революционного развития животных (принцип ароморфоза). Способность к полету неизмеримо увеличи­ла шансы насекомых на выживание и распространение по планете. Увеличились возможности для питания и размножения и появились новые способы избегания вра­гов. Расширение возможностей для добывания пищи открыло путь для использования более специфических ее источников, особенно в тех случаях, когда пища или места выплода име­лись в ограниченном количестве и были труднодоступны.

Небольшие размеры. Эволюция насекомых шла в направлении развития большого числа мелких особей, нежели небольшого числа крупных. Это позволяло использо­вать многие новые необычные виды пищи, встречающиеся в небольших количествах, а также создавало больше возможнос­тей для укрытия и избегания врагов. Недостаток малых раз­меров состоит в том, что поверхность тела непропорци­онально велика по сравнению с его объемом. Это сильно повы­шает испарение и делает наземную жизнь практически невоз­можной для животных с тонкими покровами тела. Приобретенный склеротизированный кутикулярный экзоскелет насекомых обеспечива­ет им регуляцию испарения, что позво­ляет им быть малого размера.

Полный метаморфоз. Жизненный цикл насе­комых состоит из 4 стадий: 1) яйцо; 2) личинка, или пита­ющая стадия; 3) куколка, или покоящаяся переходная стадия; 4) взрослое насекомое, или репродуктивная стадия (имаго). Такой тип жизненного цикла встречается у групп насекомых с наи­большим числом видов, в том числе у жуков и мух. Почти у всех насекомых с таким типом жизненного цикла рост проис­ходит только за счет личиночного питания. У взрослого насе­комого потребляемая пища в основном тратится на созревание половых продуктов. Разные жизненные задачи поз­воляют личинкам и взрослым особям жить в совершенно раз­ных местообитаниях с разными условия существования, пос­кольку условия жизни личинки должны быть благоприятны для быстрого роста, а условия жизни взрослой особи - для спаривания и расселения. Полный мета­морфоз открыл насекомым доступ к огромному числу разнообразных местообитаний и видов пищи, что привело к развитию сложных типов поведения. Полный метаморфоз поз­воляет виду использовать преимущества двух абсолютно раз­ных типов местообитания и в то же время избегать многих их отрицательных сторон.

Полный метаморфоз отсутствует почти у половины отря­дов, но у них появляются другие адаптивные особенности.

Увеличение числа видов. Основные причины, с точки зрения теории эволюции, приведшие к такому видовому разнообразию насекомых следующие:

1. Многие виды насекомых приспособлены к жизни только в узких рамках некоторых экологических факторов, таких, как хозяева, температура, влажность. При относительно неболь­ших, но длительных изменениях климата, как это имело место в ледниковый период, ареал таких видов разбивается на изо­лированные части.

2. Благодаря способности к полету, крылатые насекомые могут перемещаться на большие расстояния, преодолевая с воздушными массами водные и другие преграды. В результате таких перемещений популяции насекомых могут заселить но­вые места обитания, географически изолированные от мест обитания основных популяций вида. Такие популяции-коло­низаторы могут развиваться в новые виды.

3. Генетическая несовместимость между изолированными популяциями, выражающаяся в невозможности спаривания и развития потомства, может возникнуть у насекомых очень ско­ро из-за короткой продолжительности жизни одного поколения и привести к ускоренному видообразованию.

Ни один из этих факторов нельзя считать наиболее важ­ной причиной того, что насекомые достигли огромного разно­образия и численности. Процесс может быть обуслов­лен и различными комбинациями этих и других факторов.

2 Отделы тела, их строение, функции и придатки

2.1 Расчленение тела насекомого на отделы:

голова, грудь, брюшко и их придатки

Объяснение к заданию

Наружные покровы насекомых представляют собой твер­дый экзоскелет, который служит опорой для прикрепления внутренней мускулатуры, придает жесткость телу насекомого. Стенка тела мо­жет быть достаточно гибкой или упругой, но растягивать­ся она способна лишь в течение короткого времени после линь­ки. Относительная гибкость тела обеспечивается за счет деле­ния его на отдельные членики - сегменты, которые соединя­ются между собой с помощью эластичных перепонок.

Сливаясь между собой, сегменты образуют 3 отдела: голо­ву, грудь и брюшко. На примере черного таракана или май­ского жука наиболее удобно разграничить эти отделы. Каждый из отделов несет придатки различного назначения (рисунок 2).

Порядок расчленения тела насекомого

Студент самостоятельно производит расчленение тела майского жука на 3 отдела: голову, грудь и брюшко.

В работе соблюдается такая последовательность: на пред­метном стекле жук кладется на спину и удерживается в таком положении препаровальной иглой. По границе головы и груди скальпелем отделяется голова. Затем отделяется брюшко, для чего линию реза скальпелем следует провести сразу же за третьей парой ног.

Оставшийся отдел груди разделяется на 3 составляющие его членика следующим образом: позади первой пары ног де­лается надрез, после чего легко отделяется переднегрудь. За­тем делается укол иглой в вершину щитка (треугольник у ос­нования надкрыльев), надкрылья разводятся в стороны и с брюшной стороны отделяется скальпелем второй членик груди (среднегрудь) с относящейся к нему второй парой ног. Этот членик очень узкий, и линия реза скальпелем должна пройти сразу же за второй парой ног. На стеклянной пластинке оста­ется третий членик - заднегрудь. К средне- и заднегруди со спинной стороны прикрепляются по одной паре крыльев, а с брюшной — по одной паре ног.

Расчлененное таким образом насекомое раскладывается на стекле в порядке следующих друг за другом частей тела.

Рассматривая отдел головы, надо установить форму и по­ложение ее у следующих насекомых: большой сосновый дол­гоносик, валежный короед, кузнечик, жужелица. Строение го­ловной капсулы разбирается па примере майского жука. В за­висимости от способа прикрепления головы выделяются основные про­гнатический и гипогнатический типы (рисунок 3).

2.2 Голова и придатки головы

Головная капсула служит для размещения головного мозга (окологлоточного нервного кольца) и придатков. Капсула образована за счет срастания головных сегментов (5…6 шт) и прочна. Шесть туловищных сегментов, слившихся с предковой го­ловной областью, или акроном, и вошедших в состав нынеш­ней сложной единой структуры, которую мы называем головой, несли парные придатки.

Как и прочие придатки сегментов, относящиеся к осталь­ным отделам тела насекомого, придатки головы произошли из простых ног, типичных для примитивных членистоногих. Та­ким прототипом, вероятно, стала нога трилобитов. Части головы называются по аналогии с частями головы человека (рисунок 4).

Наличник (клипеус). Эта область напомина­ет губу и лежит между фронтоклипеальным швом и верхней губой под глазами в передней части головной капсулы. Наличник срастается со лбом.

Лоб. Эта область располагается внизу передней части лица над наличником и ограничена с боков фронтальными швами.

Щеки. Щеки представляют собой нижнюю часть голо­вы под глазами и позади лба. Иногда впереди на лицевой части между лбом и щеками имеется щечный шов; если же этот шов отсутствует, то определенной границы между щеками и лбом нет.

Темя. Область задней части головы над глазами.

Затылок. Эта об­ласть охватывает большую часть задней поверхности головы. Она отделена от темени и щек затылочным швом.

Зазатылок. Это - узкий кольцеобразный склерит, составляющий край затылочного отверстия. Он отделен от за­тылка зазатылочным швом, имеющимся практических у всех взрослых насекомых. Зазатылок несет затылочные мыщелки, с помощью которых голова причленяется к цервикальным склеритам шейной области.

Затылочное отверстие, через которое проходят пищевод, нервная цепочка, протоки слюнных желез, аорта, трахеи и свободная кровь. Внутри головы расположен комплекс перекладин, называемый тенториумом.

Задание

В лупу рассматриваются отдельные части головной кап­сулы (склериты): наличник, лоб, темя, щеки, виски, затылок, горло, шея. Отыскиваются усики, глаза, ротовое отверстие и ротовые аппараты (рисунок 4).

Придатки головной капсулы и ротовые аппараты.

Голова насекомых несет усики, глаза и ротовые органы.

2.2.1 Строение и типы ротовых аппаратов

Тремя важнейшими частями ротового аппарата являются верхние челюсти (мандибулы), нижние челюсти (максиллы) и нижняя губа (лабиум). Все они представляют собой резуль­тат видоизменения типичных парных конечностей членисто­ногих.

Эволюционно сложилось, что предки и древние насекомые питались твердой пищей – отмершей растительностью, поэтому первичным является ротовой аппарат грызущего типа. Все остальные типы ротовых аппаратов появились в процессе эволюции как адаптация к изменению пищи и способам ее добывания. На построение частей ротовых аппаратов использованы три пары конечностей предков насекомых.

Верхняя губа. В типичном случае представляет собой подвижный козырек, свисающий с края наличника и прикрывающий рот. Верхняя губа образовалась путем отчленения от надротового щитка лицевой части головы. Форма у различных насекомых значительно варьирует.

Верхние челюсти (жвалы, мандибулы). Являются измененными парными придатками 4 сегмента головной капсулы. В типичном случае они твердые, сильносклеротизированные, несут зубцы различной конфигурации и предназначены для откусывания крупных частиц пищи. У насекомых, питающихся жидкой пищей, лежащей на поверхности – редуцированы.

Нижние челюсти (максиллы). Располага­ются непосредственно за мандибулами и являются парными придатками 5-го головного сегмента. Они имеют лишь боковое сочленение с основанием головной капсулы. Предназначены для измельчения крупных кусочков пищи, имеют членистое строение и несут щупики с размещенными на них органами химического чувства. Нижние челюсти у насекомых с сосущим типом ротового аппарата за счет нижнечелюстных щупиков образовали сосательную трубку (бабочки).

Нижняя губа. Членистое образование, представляющее собой частично сросшиеся парные придатки 6-го головного сегмента, закрывает ротовую полость снизу. Оно кажется единым элементом, но состоит из второй пары максилл (нижних челюстей), которые срос­лись вдоль средней линии и образовали функционально еди­ную структуру. Части нижней губы соответствуют час­тям нижних челюстей. У насекомых с грызущее-лижущим типом ротового аппарата части нижней губы удлинились и образовали лакающий язычок (пчелы), а у видов с колюще-сосущим типом (комары, клопы) – хоботок. При колюще-сосущем типе аппарата все части исходного грызущего аппарата сильно удлинились и служат для прокалывания (прорезания) тканей и являются чехлом для нижнегубного хоботка. У клопов на ротовых частях имеется сустав, позволяющий укладывать хоботок в покое на грудь.

Порядок выполнения задания:

1. Производится расчленение грызущего ротового ап­парата на составные части. Для этого используется голова расчлененного ранее майского жука. Через затылочное отвер­стие голова укрепляется на препаровальной игле. Скальпелем делаются надрезы в области правой и левой щеки и отделяет­ся нижняя губа, несущая нижнегубные щупальца и жеватель­ные лопасти. Затем отделяются нижние челюсти со щупаль­цами, верхние челюсти и верхняя губа. Выделенные части ротового аппарата рассматриваются в лупу. Рассматривается также грызущий ротовой аппарат других насекомых во взрос­лой стадии и у личинок жуков, черного таракана, стрекоз и др.

2. Ознакомившись со строением грызущего типа (основного), следует рассмотреть устройство колюще-сосущих ротовых ор­ганов. Для этого используются крупные клопы: вредная чере­пашка, ягодный клоп, сосновый подкорный клоп, комары и др. Отделив голову, следует рассмотреть строение «хоботка» и отдельных его щетинок. Взаимодействие ротовых частей при приеме пищи удобнее наблюдать у живых насекомых и их ли­чинок.

3. Рассмотреть устройство хоботковых типов ротовых ап­паратов: грызуще-лижущего у медоносных пчел и шмеля, со­сущего - у бабочек бражников, лимоницы, капустницы и др.; колюще-сосущего - у клопов и комаров.

4. Определить типы ротовых аппаратов у других насеко­мых, предложенных в наборе.

5. Зарисовать основные типы ротовых аппаратов (рисунки 5.6.7.8).

Материал и оборудование: отчлененные головы майских жуков, предварительно распаренные; набор насекомых в кол­лекции: бабочки белянки, сосновой бражник, кузнечик, жуже­лица, щавелевый клоп, пчела или шмель, жук-олень. Биноку­лярные микроскопы. Лупы, стеклянные пластинки для расчле­нения, препаровальные иглы.

2.2.2 Строение усиков (антенн)

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

1. 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.

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

3. Зарисовать строение головной капсулы.

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

5. 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)

Рисунок 12 - Типы крыльев (по Веберу и Гуссаковскому). Л - сетчатое (перед­нее крыло золотоглазки); Б - пере­пончатое (переднее крыло пилильщи­ка, пт - птеростигма); В - над­крылье жука; Г - полунадкрылье клопа

Рисунок 13 - Схема среднеспинки, прикрепления и жилкования крыла. Обозначения жилок по­яснены в тексте (по Веберу): фр - передняя и задняя фрагмы, пщ - предщит, щ — щит, щк — щитик, зсп — заспинка, пш— парапсидальный шов, ш — V-образный шов, an — аксиллярные пластинки (показаны черным), юо - югальная область

Рисунок 14 - Типы брюшка насекомых: 1 – сидячее пилильщика; 3 – висячее осы, 4 – стебельчатое осы, 5 - наездника

Рисунок 15 - Придатки брюшка: 1 —грифельки (гр) и церки (ц) таракана, 2 —клеще­видные придатки уховертки, 3 — яйцеклад кузнечика

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.

Строение ног насекомых

Основными придатками груди, имеющимися у всех насекомых, являются ноги.

Типичная грудная нога состоит из шести частей: тазика, вертлуга, бедра, голени, лапки. Тазик - этот отдел ноги, сочлененный с телом. Лапка взрослого насекомого обыч­но бывает разделена на 2…5 члеников.

В типичном случае насекомые имеют простые ноги, пред­назначенные для бега или ходьбы. Вместе с тем, у многих на­секомых ноги претерпели самые разнообразные модификации, позволяющие выполнять и другие функции. К числу таких мо­дификаций можно отнести ноги прыгательного типа с сильно увеличенным бедром, как у саранчовых; хватательные ноги, вооруженные острыми смыкающимися шипами и зубьями, как у хищного богомола; плавательные ноги с длинными щетин­ками или волосками и уплощенными частями, как у плавунца; копательные ноги с мощными зазубренными скребущими эле­ментами, как например, у медведки, собирательные для сбора пыльцы, присасывательные – у мух (хождение по стеклу) (рисунок 11).

2.3.2 Строение крыльев

Объяснение к заданию

Крылья насекомых - уникальные образования, равных которым нет ни в одной из прочих групп живых существ. У та­ких животных, как птицы или летучие мыши, крылья пред­ставляют собой сильно видоизмененные передние конечности. У насекомых дело обстоит иначе. Их крылья — выросты стен­ки тела вдоль бокового края дорсального склерита, или спин­ки. В отличие от большинства других придатков тела насеко­мых крылья лишены собственной внутренней мускулатуры. Крылья, дающие возможность летать, стали одним из важней­ших факторов процветания группы насекомых в целом. Ни од­на другая группа беспозвоночных никогда не имела подобных органов.

Ныне живущие крылатые насекомые, в типичном случае имеют 2 пары крыльев, по одной паре на средне- и заднегруди. На переднегруди могут быть боковые листовидные вырос­ты, однако подвижно сочлененные крылья всегда отсутствуют.

Строение. План строения крыла насекомого очень прост. Это складкообразное продолжение стенки тела, име­ющей верхний и нижний мембранные слои и комплекс прида­ющих жесткость опорных элементов, называемых жилками и идущих более или менее вдоль крыла. Продольные жилки свя­заны рядами поперечных жилок. Узор из продольных и попе­речных жилок называется жилкованием. Между спинкой гру­ди и крылом располагается узкая и гибкая мембранозная по­лоска, с которой связано несколько мелких склеритов. Вари­анты жилкования крыльев насекомых, имеющего важное зна­чение при классификации отрядов, семейств и родов, поистине неисчислимы. Все эти разнообразные типы жилкования, оче­видно, возникли от общего предкового типа.

По степени твердости хитина крылья могут быть одно­родными и различными. В первом случае обе пары имеют оди­наковую консистенцию. При этом перепонка крыла может быть голой, прозрачной - у пчел, шмелей, стрекоз, или пок­рытой мельчайшими колбообразными чешуйками - у бабо­чек, или волосками - у ручейников.

Если же крылья первой пары отличаются от второй пары, то передние бывают твердыми, сильно хитинизированными, без ясно различимых жилок, роговые (у жуков) или пергаментовидные (у кузнечиков), или полужесткие, у которых ос­новная половина крыла жесткокожистая, а вершинная часть - перепончатая (у клопов). Задние крылья во всех случаях остаются мягкими, перепончатыми.

У двукрылых насекомых (мух) задняя пара крыльев ре­дуцирована, вместо них на заднегруди размещены жужжальца в виде столбиков с булавообразной головкой. Это видоизмененные задние крылья, функции которых до конца не выяснены (рисунок 12).

Каждая главная продольная жилка имеет свое название; они перечислены ниже в том порядке, в каком они располага­ются в направлении от переднего к заднему краю крыла. Для некоторых жилок характерно определенное типичное ветвление. Для жилок указаны их общепринятые сокращенные обозначения (рисунок 13).

Костальная жилка (коста) как правило, образующая утолщенный передний край крыла, не ветвится и отходит от плечевой пластинки.

Субкостальная жилка идет сразу за косталь­ной, всегда лежит на дне желоба между костальной и ради­альной жилками. Она также обычно не ветвится и отходит от плечевой пластинки.

Радиальная жилка - следующая главная жилка. В типичном случае она толстая и связана у основания с медиальной пластинкой. Как правило, не делится на ветви.

Секторальная жилка отходит от медиальной пластинки и в типичном случае дихотомически разделяется на 4 ветви. Первое ветвление дает жилки, называемые соот­ветственно передней и задней ветвями сектора.

Медиальная жилка также отходит от меди­альной пластинки и дихотомически разделяется на переднюю и заднюю ветви, каждая из которых в свою очередь, делится обычно еще на две части.

Кубитальная жилка обычно двуветвистая. Почти во всех случаях это - сильно выступающая жилка, проходящая вдоль гребня складки.

Анальные жилки представляют собой пучок жилок, имеющих общее основание, которое непосредственно связано с третьим аксиллярным склеритом.

Югальные жилки предназначены для складывания крыла веером и укладывания его на спину.

Тип жилкования играет решающую роль при складывании крыла. Если жилкование сетчатое (стрекозы), то крыло в покое не складывается. Если поперечных жилок мало, то крыло может складываться веерообразно, при появлении югальной области крыло получило возможность для укладывания вдоль тела. У части насекомых, имеющих перепончатые крылья с малым количеством поперечных жилок и прерывающимися продольными, крылья могут складываться веером и в поперечном направлении раз или два (некоторые жуки).

Задание

1.Ознакомиться с особенностями строения крыльев у на­секомых, предложенных в наборе.

2.Уяснить признаки, характеризующие типы крыльев у мух, бабочек, стрекоз, пчел, жуков, клопов, кузнечиков. Ука­зать для каждого насекомого: количество крыльев, тип жил­кования, особенности строения первой и второй пары.

3.Зарисовать схему строения крылового треугольника, отыскать углы и стороны треугольника на крыловых пластин­ках различных насекомых. Зарисовать схему первичного жил­кования крыла насекомых.

Материалы и оборудование: коллекционные насекомые с расправленными крыльями - мухи, бабочки, стрекоза, пчела или шмель, майский жук, клоп щавеле­вый, кузнечик зеленый. Лупы 10^х, бинокулярный микроскоп, препаровальные иглы.

2. 4 Строение брюшка и его придатков

Объяснение к заданию

Брюшко - самый задний отдел тела насекомого. Оно характеризуется довольно простым строением, если срав­нивать его с грудным отделом, а у взрослых насекомых лише­но ходильных ног. В примитивном состоянии оно состоит из 12 сегментов, но это встречается только у протур и у зародышей некоторых насекомых. Обычно же брюшко состоит из 10 или 11 сегментов.

На заднем конце брюшка могут быть придатки: яй­цеклад, перки, грифальки, хвостовые нити и др.

Брюшко состоит из схожих по своему строению сегментов. На боках груди и брюшка располагаются дыхальца или стиг­мы, являющиеся наружными окончаниями внутренних дыха­тельных трубок-трахей.

Строение сегмента. Типичный сегмент взрос­лого насекомого состоит из 1) тергита, или спинной пластины, 2) стернита, или брюшной пластины, 3) боковых мембранных участков, связывающих тергит со стернитом, и 4) дыха­лец, расположенных по одному на каждой стороне, обычно на боковой мембране.

Основные типы брюшка: сидячее, висячее (с перетяжкой на 2..3 сегменте), стебельчатое (2 или 3-й членики в виде трубки) (рисунок 15).

Придатки. Все придатки брюшка делятся на 2 группы: придатки, не связанные с размножением, и при­датки, несущие репродуктивные функции (спаривание и откладывание яиц). У большинства взрослых насеко­мых придатки, не связанные с размножением, на брюшных сег­ментах отсутствуют. К придаткам, связанным с размножением, относятся в ос­новном придатки восьмого и девятого сегментов.

Придатками брюшка у самок является яйцеклад (истинный – у прямокрылых и пилильщиков настоящих; ложный – многих других насекомых), у сам­цов - части копулятивных органов. Настоящий яйцеклад пред­ставляет собой специальный орган из жестских хитиновых пластинок саблевидной, трубчатой, пильчатой или игловидной формы; он располагается на 8-9 сегментах брюшка. У других насекомых яйцеклад может быть мягким, втяжным. Такой яйцеклад об­разуется последними, сильно суженными члениками брюшка, его называют телескопическим или ложным (жуки, двукры­лые) (рисунок 15).

Мужские наружные придатки (гениталии) насекомых так­же весьма разнообразны по своему строению. Они часто явля­ются систематическим признаком при определении насекомых,

Задание

1. Рассмотреть строение брюшка и его сегментов, опреде­лить типы брюшка у насекомых, предложенных в наборе. Оз­накомиться со строением настоящего и ложного яйцекладов и другими придатками брюшка.

2. Зарисовать различные типы брюшка.

Материалы и оборудование: насекомые с харктерными формами брюшка - пилильщики, шмели, наездники, самка кузнечика, серый длинноусый усач, пчела, бабочка. Препаро­вальные иглы, лупы 10^х.

3 ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ТЕЛА НАСЕКОМОГО

Объяснение к заданию

В процессе занятия студент изучит приемы (метод) вскры­тия взрослых насекомых (имаго) и их личинок.

Для вскрытия используются свежие майские жуки, чер­ные тараканы, личинки крупных насекомых. В работе придер­живаются такой последовательности. Заранее умерщвленных парами эфира или хлороформа насекомых держат пальцами и с помощью ножниц производят неглубокий двусторонний бо­ковой надрез вдоль всего тела. Затем насекомое брюшной сто­роной вниз помещают в препаровальную ванночку, укрепляют его булавками к дну ванночки и осторожно вливают воду. По­сле этого препаровальными иглами приподнимается спинная хитиновая покрышка (тергиты), которая укладывается рядом с телом насекомого. На оставшемся препарате иглой осторож­но удаляют жировую ткань и мышцы в области груди. Иглой расправляют слюнные железы и их резервуары, мальпигиевые сосуды, трахеальные трубочки и пищеварительный аппарат. На брюшных стернитах рассматриваются брюшная нервная система и органы размножения.

На живых личинках из сем. пластинчатоусых или других насекомых с прозрачным хитиновым покровом рассматривают­ся — сердце и пульсация крови, брюшные нервные тяжи, уст­ройство стигм (дыхалец) и кишечника.

В рабочей тетради зарисовываются органы насекомого и такой последовательности:

3.1 Структура и функции скелета

Отличительной чертой насекомых является наличие у них хитинового экзоскелета, представляющего собой наружный покров тела и секретируемого клетками гиподермы. Основную часть покрова составляет ку­тикула, но помимо этого его наружная поверхность несет мно­жество волосков и сенсорных рецепторов, а внутренняя — спе­циальные выросты (аподемы и апофизы), к которым прикреп­лены мышцы. Экзоскелет находится снаружи тела и защищает насекомое не только от хищников, но и от механических повреждений, охлаждения и высыхания, определяет форму и очертания тела насекомого. Специальные слои экзоскелета создают барьер для проникновения жидкостей, патогенных организмов и ин­сектицидов. Потеря воды путем испарения представляет наи­большую опасность для наземных организмов, а среди насе­комых большинство ведет наземный или воздушный образ жизни, по крайней мере, в течение части своего жизненного цикла. Испарение является функцией поверхности тела, а не объема, и при уменьшении размеров тела отношение поверх­ности тела к его объему увеличивается. Таким образом, поскольку насекомые — одновременно и мелкие, и наземные жи­вотные, перед ними стоит острая проблема защиты от излиш­него испарения того небольшого количества воды, которое со­держится в их теле. Эту проблему насекомые решают, исполь­зуя свойство кутикулы быть непроницаемой для водяных па­ров.

Кожа насекомого состоит из кутикулы, гиподермыи базальной мембраны (рисунок 16).

Кутикула составляет наружную часть кожи, не клеточного строения и представляет собой в основном продукт выделения гипо­дермы. Кутикула несет скульптурные выросты (бороздки, шипики, образует физическую металлическую окраску покровов. В своей основе кутикула элас­тична и гибка, но очень часто она подвергается уплотнению, или склеротизации. Она слоиста и под­разделяется на два основных слоя - наружный и внутренний. Наруж­ный слой, или эпикутикула, очень тонка, толщиной 1…4 мкм, она хорошо развита у наземных насекомых, непроницаема для воды и плохо смачивается во­дой, т. е. гигрофобна, что позволяет избежать воздействия сил поверхностного натяжения при контакте с водой. У почвенных и вод­ных насекомых эпикутикула или не выражена или лише­на воскового слоя.

Внутренний слой, или прокутикула, во много раз толще эпикутикулы, дости­гает толщины в несколько сот микрометров. Она дифференци­рована на два слоя: экзокутикулу и эндокутикулу, различающиеся по плотности вещества. Эндокутикула обычно рыхлая. Кутикулой выстлана также пищеварительная, дыхательная системы, часть органов системы размножения.

Гиподерма состоит из одного слоя клеток. Она образует кутикулу и структурные образования (волоски, чешуйки). Базальная перепонка - неклеточное многоядерное образование – отделяет кожу от полости тела.

Кутикула пронизана большим количеством поровых канальцев (несколько тысяч на 1 см², через которые из тела диффундирует углекислый газ и выводятся наружу секреты экзокринных желез.

Внутренняя полость тела насекомых диафрагмами разделена в продольном направлении на три синуса (отдела): верхняя - отделяет перикардиальный синус (размещено сердце и мышцы кровеносной системы), нижняя – отделяет брюшной перинейральный синус (размещены узлы (ганглии) брюшной нервной цепочки. Средний синус предназначен для размещения всех остальных систем внутреннего строения и называется висцеральным (рисунок 17).

Спинная (верхняя) диафрагма и синус. Снизу к сердцу прикреплены парные крыловидные мышцы, часто полностью отделяющие основную полость тела от области, прилежащей к сердцу и образующие верхнюю диафрагму.

Вентриальная диафрагма. У многих на­секомых имеются пучки мышц, расположенных над брюшной нервной цепочкой, подобно крыловидным мышцам, образу­ющим диафрагму под сердцем; такие пучки образуют вентральную диафрагму. Их растяжение и сокращение вы­зывает ток крови в заднем и латеральных направлениях.

3.2 Строение мышц насекомого

Тело насекомого снабжено сложной системой мышц, управляющих всеми движениями тела и конеч­ностей (до 2000 пучков мы­шечных волокон). Мышцы содержат белок актомиозин, ускоряющий высвобождение энергии из молекул АТФ, из-за чего насекомые сильны и их крыловые мышцы способны сокращаться до 1000 раз в секунду.

Мышцы не образуют сплошного слоя, а приурочены к опреде­ленным участкам тела и входят в состав отдельных органов насекомого. В зависимости от их расположения и функций, мышцы делятся на три категории.

Висцеральные мышцы. Окружают пищеварительный тракт и протоки половых желез, вызы­вая их перистальтику. Пучки волокон могут быть круго­выми, продольными и косыми. Открывающие и запи­рающие механизмы дыхалец и ротовой аппарат снаб­жены специальной мускулатурой. В работе кровеносной сис­темы также участвуют пучки мышечных волокон.

Сегментарные мышцы. Сегменты тела насе­комого связаны между собой целой серией мышечных пуч­ков. Тергиты брюш­ка связаны продольными дорсальными, а стерниты - продоль­ными вентральными мышцами. Тергит и стернит каждого сег­мента связаны косыми или поперечными дорсо-вентральными мышцами. На груди заметны наиболее крупные пучки мы­шечных волокон, управляющих движением ног и крыльев. Мускулатура груди и брюшка у разных насекомых имеет свои хорошо выраженные особенности.

Мышцы конечностей. Подвижные конечности насекомых снабжены мускулатурой самого разного размера и строения. Мандибулы насекомых с грызущим ротовым аппа­ратом имеют несколько связанных с ними групп мышц, запол­няющих собой большую часть головной капсулы, но внутри самих мандибул мышц нет. Движением сегменти­рованных придатков, усиков и ног управляют не только мышцы, расположенные в теле насекомого, но и межсег­ментарные мышцы самих придатков.

3.3 Пищеварительная система

Пищеварительная система представлена кишечным кана­лом и придаточными образованиями в виде различных желез, связанных с ним прямо или косвенно. В типичном случае они включают слюнные железы, слепые выросты желудка и мальпигиевы сосуды (рисунок 18, 19).

Кишечный канал начинается с ротового отверстия, а заканчивается анальным отверстием на конце брюшка. Кишечный канал разделен на 3 хорошо выраженных отдела: переднюю кишку, среднюю кишку и заднюю кишку, между отделами есть клапаны. Передняя кишка и задняя кишка образовались путем впячивания эктодермы зародыша; средняя кишка (собственно желудок) образовалась из эндодермы.

У некоторых примитивных насекомых все 3 отдела кишеч­ного канала имеют вид простой трубки. У большинства же на­секомых каждый отдел дифференцирован на специализиро­ванные подотделы, выполняющие определенные функции.

Передняя кишка разделена на 3 основные части: 1) пищевод, в виде длинной или короткой трубки; 2) расширенный зоб; 3) мышечный желудок в виде плотной мускулистой складки непосредственно перед средней кишкой.

Средняя кишка - отдел кишечного канала, в котором переваривается основная часть пи­щи. Обычно он представляет собой трубку, но иногда разделен на несколько частей. Средняя кишка нередко часто имеет несколько выростов, называемых слепыми отростками. Процесс пищеварения начинается с гидролиза сложных веществ (жиров, белков, углеводов) с переводом и в коллоидные растворы и молекулы их проникают в стенки кишечника.

Задняя кишка имеет неодинаковое строение у разных насекомых, но в большинстве случаев подразделяется на трубчатую переднюю часть - толстую кишку и расширен­ную заднюю часть - прямую кишку, на конце ко­торой находится анальное отверстие. В задней кишке из пищевых остатков удаляется вода и формируются каловая масса.

Слюнные, железы. У большинства насекомых имеется пара желез, лежащих под средней кишкой. Протоки желез сое­диняются обычно в области головы, образуя непарный проток, открывающийся в ротовую полость. У большинства насекомых слюнные железы секретируют слюну, как у тараканов. У гу­сениц, бабочек и личинок перепончатокрылых эти железы сек­ретируют шелк, используемый для постройки личиночных яче­ек и куколочных коконов. У кровососущих насекомых лабиаль­ные железы секретируют антикоагулирующее вещество, пре­пятствующее свертыванию поглощенной крови.

3.4 Кровеносная система

Кровеносная система включает ткани и органы, обеспечи­вающие циркуляцию крови по телу и саму кровь. У позвоночных кровь протекает только по специальным сосудам (артериям, венам, капилля­рам). Такая кровеносная система называется замкнутой. У насекомых кровь свободно течет в полос­ти тела, омывая различные ткани и органы. Только часть сво­его пути она проходит через специальный орган - спинной со­суд (сердце), расположенный в верхней части тела. Он ра­ботает как насос, накачивая кровь из задней части тела и вы­пуская ее в полость головы. Отсюда кровь снова течет в по­лость тела, попадает в сердце, вновь перекачивает вперед и т. д. Такая кровеносная система называется незамкнутой. К кровеносной системе относятся и мелкие дополнительные насасывающие органы, располо­женные вблизи или внутри конечностей (по одному или более), а также специальные клетки - фагоциты, разбросанные по всему телу, и объемистое жировое тело, осуществляющее на­копление и синтез запасных питательных веществ (рисунок 20).

Рисунок 16 - Строение скелета (кожи) насекомого(по Веберу): 1 - шипик, 2 - эпикутикула, 2 - экзокутикула, 3 - эндокутикула, 4 - гиподерма, 6 - трихогенная (образующая воло­сок) клетка, 5 - базальная мембрана, 7 - волосок, пор - поровой каналец

Рисунок 17 - Схема поперечного разреза тела насекомого (из кн. Шванвича): сс — спинной сосуд, пк — перикардиальные клетки, вд — верхняя диафрагма, кш — ки­шечник, жт — жировое тело, нд — нижняя диафрагма, не — брюшная нервная цепочка

Рисунок 18 - Внутреннее строение самца черного тара­кана при вскрытии сверху (по Холодковскому): пщ — пищевод, р — резервуар слюнной железы, слж — слюнная железа, з — зоб, мж — мышечный желудок, со — слепые отростки, срк — средняя кишка, пк — пря­мая кишка, нц — брюшная нервная цепочка, тр — тра­хеи, с) — дыхальца, с — семенник, сп — семяпроводы, пж — придаточные железы

Рисунок 19 - Пищеварительная система. А — жука жужелицы; Б — черного тарака­на (по Бейеру и Веберу): пщв —- пищевод, слж — слюнная железа, р — ее резервуар, зб — зоб, мж — мышечный желудок, срк — средняя кишка, ело — ее слепые отростки, мс — мальпигиевы сосуды, з/с — задняя кишка, пк — прямая кишка

Рисунок 20 - Кровеносная система. А - схема рас­положения клапанов при движении крови; Б - с пинная стенка тела медведки; В – спинной сосуд пчелы (по Граберу и др.): кл - клапан, у - устьице, ао - аорта, сер - сердце, крм - крыловидные мышцы

Рисунок 21- Трахейная система. А - окончание трахеи с трахеолами; Б - главнейшие стволы трахей у черного таракана; В - схема поперечного ветвления трахей в сегменте; Г - схема продольных стволов в сегментах (по Веберу и др.):

трл - трахеолы, тр - трахеи, тен - тенидии, сер - сердце, вд - верхняя диафрагма, к - кишечник, ст - стигма, нд - нижняя диафрагма, нц - нервная цепочка

Рисунок 22 - Трахейные жабры. А - ли­чинка жука вертячки; Б - личинка поденки (с удаленными левыми крыльями); В - схема трахеации жабр (по Вейссьеру и др. из кн. Куз­нецова): ж — жабры, тр — трахеи

Рисунок 23 - Половая система самца перелетной саранчи (по Ивановой): с - семенники (слившаяся пара их), сп - семя­проводы, ж - придаточные половые железы, ск - семяизвергательный канал, ко - копулятив­ный орган

Рисунок 24 - Половая система самки перелетной саранчи (по Поспе­лову) и типы яйцевых трубочек: я - яичник, яв - яйцеводы, сп - семяприемник, няв - непарный яй­цевод, яц - яйцеклад А - паноистический; Б - политрофичес­кий; В - телотрофический: фил - филамент, гер - гермарий, о - ооциты, в - вителлярий, фэ - фоллику­лярный эпителий, я - яйца

Рисунок 25 - Схема эндокринной системы насе­комых и переднего отдела центральной нервной системы (Бей-Биенко): кш — кишечник, ну — надглоточный узел, нск — нейтросекреторные клетки головного мозга. прц — протоцеребрум, дц — дейтоцеребрум, тц — тритоцеребрум, глд — глазные доли, пгу — под- глоточный узел, кдт — кардинальные тела, прил — прилежащие тела, пгрж — переднегрудная железа, гнг — ганглии брюшной нервной цепочки

Рисунок 26 - Схема разных степеней слияния узлов брюшной нервной системы у мух. А - длинноусые (мотыль); Б - прямошовые короткоусые; В -круглошовые (по Брандту и др.): гр — грудные узлы, бр — брюшные узлы; цифрой обозначены порядковые номера узлов

Рисунок 27 - Схема кутикулярной части различных типов сенсилл. А - трихоидная сенсилла со щу­пальца мухи; Б - базиконическая у саранчово­го; В - стилоконическая на хоботке бабочки; Г - целоконическая у саран­чового; Д - плакоидная у наездника; Е - ампу- ловидная у муравья (по Иммсу из кн. Кузнецова)

Рисунок 28 - Передняя голень кузнечиков с от­верстием тимпанального органа (О) (по Бей-Биенко): 1 - открытое овальное, 2 – щелевидное

Рисунок 29 - Схематический разрез (А) и фасетки на поверхности (Б) слож­ного глаза (из кн. Болдырева): р - роговица, хрк - хрустальный конус, с - клетки сетчатки

Рисунок 30 - Схема строения омма­тидия аппозиционного глаза на продольном (А) и поперечном разрезах (Б—Г) (по Иммсу): хр - хрусталик, хрк - хрустальный конус, пгк - пигментные клетки, рет - ретинальные (зрительные) клетки, раб - рабдом

Рисунок 31 - Схема простого глаза (по Шванвичу): хр - хрусталик, рб - рабдом, пг - пигментированная гиподерма, рет - ретинальные клетки, пер - пигментные клетки ретины

Рисунок 32 - Ориентация по солнцу и ис­кусственному источнику света. Б - светокомпасное движе­ние к искусственному источнику све­та (по Брюну и Буденброку): а - постоянный угол

Кровь (гемолимфа)состоит из жидкой плазмы и различных свободноплавающих клеток – гемоцитов (кровяных телец). Кровь имеет различный цвет, зависящий от состава пищи и в переносе кислорода практически не участвует. Функции крови: перенос питательных веществ и продуктов обмена, у части групп – защитная функция (нарывники, тлевые коровки и др.), тургорная функция.

Спинной сосуд расположен непо­средственно под дорсальной поверхностью тела и простирается от заднего конца брюшка до переднего конца головы. Он яв­ляется главным пульсирующим органом, вызывающим цирку­ляцию крови и разделен па 2 отдела: задний - сердце и передний - аорту. Обычно сердце подразделено на несколько вздутых камер, соответствующих сегментам тела, с сужениями между ними (до 9 шт.). Каждая камера имеет пару отверстий (остий), через которые кровь попадает в ка­меру. Аорта - простая трубка, отходящая от сердца. У некоторых насекомых она также может пульсировать. К камерам сердца прикреплены парные крыловидные мышцы.

3.5 Органы дыхания

У насекомых кислород для дыхательных процессов поступает непосредственно из атмосферы через отверстия в теле (стигмы или дыхальца), которые расположены на груди (2 пары) и брюшке (до 8 пар). По телу воздух, позднее кислород, по трахеям (трубочкам, выстланным хитином и с хитиновыми спиральными тенидиями), которые многократно ветвятся, поступает непосредственно в группы клеток тела.

Тонкие окончания трахей делятся на крошечные капил­лярные трубочки, или трахеолы, диаметром не более 1 мкм. Трахеолы разветвляются между клетками и оплетают их, яв­ляясь функциональной частью системы, обеспечивающей диф­фузию кислорода в клетки тела (рисунок 21).

Функции трахейной системы: поступление воздуха и кислорода к клеткам; участие в выведении углекислоты; поддержание внутренних органов за счет своей прочности; испарение излишков воды.

Дыхальца имеют замыкающий механизм – степень их открытия зависит от концентрации углекислоты и влажности среды.

У многих личинок, живущих в воде возникли трахейные жабры, позволяющие улавливать кислород из воды и подавать его в трахейную систему (рисунок 22). При линьке личинок заменяется и кутикулярная выстилка трахей.