Типы развития насекомых

По типу постэмбрионального развития насекомые делятся на две группы:

насекомые с полным превращением (голометаболические): личинки обычно имеют червеобразную форму. Последняя личиночная стадия превращается в куколку: внешне покоящуюся форму, внутри которой происходят крупные перестройки, фактически все внутренние органы образуются заново из групп специальных клеток — имагинальных дисков. Из куколки выходит взрослое насекомое, совершенно не похожее на личинку.

насекомые с неполным превращением (гемиметаболические): личинка похожа на взрослое насекомое, отличаясь недоразвитием половой системы и крыльев. Последняя линька происходит с образованием крыльев, и появляется взрослое насекомое.
Личинки насекомых с неполным превращением имеют сложные глаза, такие же, как у взрослых, ротовые органы и в старших возрастах — хорошо выраженные наружные зачатки крыльев. Помимо этого, у многих насекомых с неполным превращением личинки ведут сходный с имаго образ жизни и могут встречаться совместно с последними.
Вследствие большого морфологического и биологического сходства с имаго такие личинки называются имагообразными или нимфами. Нимфы веснянок и стрекоз претерпевают особую модификацию — они тоже похожи на имаго, но живут в воде и обладают провизорными, то есть специально личиночными, органами — жабрами и др. Таких личинок называют наядами.

В качестве подтипа гемиметаморфоза выделяют также его упрощение — гипоморфоз (лат. hypomorphosis), характерный для вторично бескрылых представителей насекомых с неполным превращением — вшей, пухоедов, некоторых тараканов, прямокрылых и др. При гипоморфозе нимфы внешне практически неотличимы от имаго. Прежде считалось даже, что эти насекомые развиваются без превращения.

Взрослые насекомые — имаго — не растут и не линяют.

неполный метаморфоз	полный метаморфоз
3 фазы развтия: яйцо — личинка — имаго	4 фазы развития: яйцо — личинка — куколка — имаго
имагоподобная личинка — нимфа: имеет зачаточные крылья и сложные глаза	личинка червеобразной формы: нет зачатков крыльев, простые глаза; грызущий ротовой аппарат
туловище личинки разделено на грудь и брюшко	туловище личинки состоит из одинаковых сегментов
питание и образ жизни сходен с имаго	питание и образ жизни отличаются от такового у имаго
Отряды: Тараканы Стрекозы Термиты Вши Полужесткокрылые (Клопы) Прямокрылые Равнокрылые Палочники (Привиденьевые) Поденки Веснянки Сеноеды Пухоеды Уховертки	Отряды: Чешуекрылые (Бабочки) Жесткокрылые (Жуки) Двукрылые Перепончатокрылые Блохи Ручейники Сетчатокрылые Скорпионницы Вислокрылки (Большекрылые) Веерокрылые

Полный метаморфоз — более прогрессивный тип развития: личинки и взрослые насекомые не конкурируют за пищу и среду обитания; специализация стадий.

Значение личиночных стадий:

• питание
• накопления пластических и энергетических веществ

Значение имаго:

• размножение
• расселение.

- - - - - -

Фаза имаго – начинается после сбрасывания шкурки куколки. Насекомое расправляет крылья, его наружные покровы уплотняются и окрашиваются. В этой фазе насекомые не могут расти. Основная функция взрослого насекомого – размножение и расселение. Это функция видовой жизни и направлена на поддержание существующего вида.

Фаза имаго характеризуется следующими особенностями:

1. половой диморфизм;

2. полиморфизм;

Рис. 10. Половой диморфизм. А – жук-плавунец; Б – жук-олень; В – жук-носорог (слева – самец, справа – самка)

3. дополнительное питание;

4. плодовитость.

Половой диморфизм – это отличия между самками и самцами, проявляющиеся по ряду внешних вторично половых признаков и особенностям поведения (рис. 10).

Половой диморфизм проявляется по ряду признаков:

– самки крупнее самцов;

– самцы отличаются более сильным развитием усиков (подсемейство хрущей из семейства пластинчатоусых жуков, бабочки из семейства шелкопрядов, семейство волнянок);

– самцы отличаются окраской тела и крыльев, а также большей подвижностью;

– самки могут быть лишены крыльев и ног (семейство щитовки);

– у самцов на голове может находиться характерный рогообразный вырост;

– различие в образе жизни и поведении, т.е. самцы способны стрекотать (отряд прямокрылые);

Полиморфизм – это существование имаго в трех и более формах. Эти формы приспособлены к выполнению своих особых функций в популяции данного вида (рис. 11).

Полиморфизм свойственен общественно живущим насекомым – муравьям, пчелам, осам. Для этих насекомых характерна дифференциация особей в семье на несколько форм: самцов, самок, рабочих, солдат. Рабочие особи – это неполовозрелые самки. Солдаты – особи рабочие с сильно развитыми ротовыми органами, играющие важную роль при защите гнезда от врагов. Данный половой полиморфизм возникает в результате выделяемых маткой особых телергонов, которые влияют на рабочих особей, что замедляет развитие у них половых желез и влияет на их поведение.

Рис. 11. Половой полиморфизм у туркестанского термита: 1 – крылатая особь; 2 – половозрелая особь; 3 – сбросивший крылья самец; 4 – рабочий; 5 – солдат

Под воздействием внешней среды может возникать экологический полиморфизм. Часто у насекомых наблюдается разная степень развития крыльев. Виды насекомых характеризуются не только отличиями в степени развития крыльев у самца и самки, но и тем, что представители одного или обоих полов могут иметь несколько форм – длиннокрылую, короткокрылую и бескрылую (отряд прямокрылые, бахромчатокрылые, полужесткокрылые) (рис. 12).

Рис. 12. Полиморфизм у соснового подкорного клопа: 1 – самец; 2 – длиннокрылая самка; 3 – короткокрылая самка

Дополнительное питание. Некоторые виды в момент появления имагинальной фазы появляются с созревшей половой продукцией, способны к спариванию и яйцекладке, не нуждаясь при этом в питании (сем. коконопряды, шелкопряды, волнянки). Они имеют недоразвитые ротовые органы и не способны к приему пищи. Их жизнь ограничивается несколькими днями, а иногда и часами. После откладки яиц эти насекомые отмирают.

В большинстве случаев, насекомые сразу после перехода во взрослую фазу имеют недоразвитые половые железы, т.е. являются неполовозрелыми. Для нормального размножения нуждаются в дополнительном питании. Питание взрослых насекомых, необходимое для созревания половой продукции, называется дополнительным. Период дополнительного питания может быть различной продолжительности – в зависимости от вида насекомого, условий жизни взрослой фазы, а иногда и личинки. Поэтому половозрелое состояние может наступить через 5–10 дней, а может чрез месяц и более. Дополнительное питание характерно для зимующих во взрослом состоянии особей, т.к. при зимовке идет расход резервов жирового тела. Эти виды весной опять нуждаются в дополнительном питании, что проявляется в большой вредоносности растительноядных видов. Дополнительное питание взрослой особи не является основным, т.к. при развитии личинки функция питания принадлежит ей.

Плодовитость. Плодовитость насекомых не является величиной постоянной. Она определяется двумя факторами:

Øнаследственные свойства вида (строение и величина яичников), т.е. его потенциал размножения. Эту плодовитость называют потенциальной;

Øфакторы внешней среды. Эту плодовитость называют фактической.

В оптимальных условиях фактическая плодовитость приближается к потенциальной. Снижение потенциальной плодовитости происходит под влиянием неблагоприятных условий внешней среды – температуры, влажности, условий питания.

Потенциальная плодовитость озимой совки – 1200–1800 яиц, лугового мотылька – до 800 яиц; хлебных пилильщиков – до 50 яиц; колорадского жука – 2400–3600 яиц.

30. Характерные особенности двукрылых, представители. Значение двукрылых в сельском хозяйстве.

Характерные особенности строения и развития насеко­мых отряда Двукрылые.

К этому отряду относятся различные комары и мухи. Они имеют одну пару хорошо развитых прозрачных крыль­ев. Вторая пара превращена в жужжальца — булавовидные придатки, расположенные позади оснований крыльев. Это орган равновесия. Голова очень подвижна. Усики либо очень длинные (у комаров), либо короткие, малозаметные (у мух). Личинки безногие, обычно со слабо выраженной головой. Комары имеют длинные усики и колюще- сосущий ротовой аппарат. Самцы комаров питаются нек­таром или соком растений, а самки многих видов — кро­вью человека и животных. Личинки и куколки развиваются в стоячих водоемах. Мухи отличаются широким, уплощен­ным телом, полушаровидной головой с короткими усиками и крупными сложными глазами. Представители — комнат­ная муха, слепни, оводы. Комнатная муха — обычный синантропный вид. Ее белые червеобразные личинки разви­ваются в помойках, нечистотах, навозе. Там же они превращаются в красно-бурых куколок, из которых выле­тают взрослые мухи. В течение лета развиваются 6—9 поко­лений мух. Комнатная муха является переносчиком возбу­дителей кишечных заболеваний и яиц гельминтов. Слепни - кровососущие мухи, нападающие на человека и живот­ных. Имеют режущий ротовой аппарат. Личинки слепней развиваются во влажной почве или в воде. Слепни могут переносить возбудителей сибирской язвы, туляремии. Оводы — крупные ярко окрашенные мухи с недоразвитым ротовым аппаратом. Взрослые мухи не питаются. Самки кожных оводов откладывают яйца на шерсть домашних животных. Вылупившиеся личинки внедряются в кожу, где проходят развитие. Перед окукливанием выходят наружу, падают на почву, зарываются в нее и там окукливаются. Личинки желудочных оводов обычно паразитируют в же­лудке лошадей. После завершения развития проходят через кишечник и попадают в почву, где и окукливаются.

Двукрылые (др.-греч. δίπτερα: δι- — два, πτερόν — крыло, лат — Diptera) — отряд насекомых с полным превращением. Отличительным признаком отряда, хорошо отграничивающим его от прочих групп насекомых, является наличие только одной, передней, пары крыльев. Задняя пара у них преобразована в булавовидные органы равновесия — жужжальца — и не несёт локомоторной функции. Наука о двукрылых насекомых — диптерология.

В настоящее время учёными описан 160 591 вид, включая 3817 ископаемых видов (по другим данным более 154 000 видов двукрылых^[2][3]). Наиболее характерные представители двукрылых — настоящие комары, мошки, слепни, настоящие мухи. Встречаются повсеместно, включая Антарктиду (комар Belgica antarctica). Самый мелкий вид (мирмекофильная муха-горбатка Euryplatea nanaknihali, Phoridae) имеет длину 0,4 мм^[4].

Многие кровососущие двукрылые являются переносчиками инфекционных заболеваний (малярия, жёлтая лихорадка и др.). Однако в то же время они имеют большое значение для сельского хозяйства, поскольку являются опылителями различных растений, в том числе культурных.

Diptera — обширный и процветающий отряд насекомых. Многие представители являются паразитами. Вызываемые двукрылыми у человека и животных болезни имеют широкое распространение, особенно в тёплое время года. Заболевание чаще обусловлено активным нападением двукрылых на человека и животных — их укусами, либо возникает вследствие внедрения личинок.

Массовое размножение мух в запасах пищи в домах, на предприятиях пищевой промышленности, в продуктовых магазинах и пунктах питания может привести к кишечному миазу при проглатывании с пищей личинок мух и их яиц.

Диптерозы подразделяются на личиночные диптерозы, или миазы, и имагинальные диптерозы, вызванные укусами половозрелых двукрылых. Личиночные диптерозы характеризуются эндопаразитизмом личинок; имагинальные диптерозы — болезненными укусами, сопровождающимися местной аллергической реакцией и переносом возбудителей инфекционных заболеваний.

Среди двукрылых преобладают временные кровососущие эктопаразиты (комары, москиты, слепни и др.), их укусы вызывает зуд, дерматит и другие кожные поражения. Укусы повышают травматизм, мешает сну и отдыху человека. Слюна некоторых двукрылых (мошек и др.) содержит токсин, и вызывает сенсибилизацию и аллергию. Особенно опасны массовые укусы. Укусы комаров вызывают на коже сильно зудящие волдыри. Укусы мошек вызывают образование мелких зудящих красных пятен, последовательно трансформирующихся в буровато-красные папулы, иногда с пузырьками на вершине.

К постоянному паразитизму на покровах млекопитающих перешли такие двукрылые, как Овечий рунец Melophagus ovinus, возбудитель мелофагоза овец. Личинки некоторых мух ведут эктопаразитический образ жизни, питаясь кровью, как например Protocalliphora azurea в гнёздах птиц, Auchmeromyia senegalensis в хижинах человека.

Личинки многих мух и оводов являются эндопаразитами, вызывая различные миазы, локализуясь в органах, полостях и тканях животных и человека (ЖКТ, головном мозге, лёгких, коже, глазе, носовой и ротовой полости, ушах, сердце и т. д.). Клиническая картина зависит от вида возбудителей, их локализации, численности, индивидуальной реакции организма человека. Наиболее опасны проникновения личинок в мозг, глаз. Течение — от лёгких форм, до тяжёлых, возможна глухота, слепота, смерть.