Класс Насекомые

Класс насекомых подразделяют на крупные систематические группы: подклассы, инфраклассы, отряды. В основу этой классификации положены такие важнейшие призна­ки, как строение крыльев, тип ротового аппарата, особенности постэмбрионального развития. Согласно современным представлениям класс насекомых делится на 2 под­класса: Первичнобескрылые и Крылатые.

Первичнобескрылые — это древние, наиболее просто организованные насекомые без крыльев. Они имеют грызущий ротовой аппарат и три длинных членистых придатка на заднем конце тела. К первичнобескрылым относится отряд Щетинохвостки, или Чешуйницы. Свое второе название они получили за блестящие чешуйки, покрывающие их тело. В отличие от других насекомых развитие чешуйниц происходит без превращений, их мелкие личинки похожи на взрослых особей. Первичнобескрылые обычно обитают в жилище человека или в почве, участвуя в почвообразовательных процессах.

Крылатые — это более высокоорганизованные животные. Их подразделяют на две группы: с неполным и полным превращением. Рассмотрим характерные черты неко­торых наиболее распространенных отрядов насекомых.

Отряды насекомых с неполным превращением. Характерные этапы развития насекомых из этой группы: яйцо — личинка — имаго.

Отряд Стрекозы (около 4,5 тыс. видов). Стрекозы — одна из самых древних групп насекомых, известных по ископаемым остаткам с карбона. Взрослые стрекозы — это крупные хищные насекомые, которые охотятся на лету. Они имеют длинные прозрачные крылья с густой сетью жилок, подвижную голову с крупными фасеточными глазами, грызущий ротовой аппарат и короткие усики (рис. 57). Развитие стрекоз происходит в воде. Из яиц выходят хищные личинки (наяды), не похожие на имаго. Они питаются личинками насекомых и других водных беспозвоночных, захватывая их видоизмененной нижней губой (маской). Дышат наяды кислородом, растворенным в воде, с помощью специальных органов — трахейных жабр. По дну наяды передвигаются при помощи ног, а плавают, выталкивая струю воды из задней кишки. Личинки последнего возраста выходят из воды и линяют, образуя взрослое насекомое (имаго).

Отряд Таракановые (около 2,5 тыс. видов). Большинство тараканов — обитатели тропиков, но есть виды, встречающиеся повсеместно в жилищах человека (черный тара­кан и рыжий таракан, или прусак) (рис. 58). Тараканы всеядны, в природных условиях питаются как сапрофаги.

Они имеют уплощенное тело, длинные тонкие усики, грызущий ротовой аппарат. Передние крылья кожистые, задние — перепончатые, складывающиеся веерообразно. Та­раканы откладывают яйца в особый кокон (оотеку), из которого выходят маленькие личинки, похожие на взрослых насекомых.

Тараканы, обитающие рядом с человеком, загрязняют продукты питания, разносят болезнетворные бактерии и яйца паразитических червей. Для борьбы с тараканами проводят санитарно-эпидемиологические мероприятия.

Отряд Прямокрылые (более 20 тыс. видов). Насекомые средних и крупных размеров. Первая пара крыльев образует кожистые узкие надкрылья, вторая пара — широкие, тонкие, перепончатые, веерообразно складывающиеся, иногда недоразвитые. Ротовой аппарат грызущий. Третья пара ходильных ног удлиненная, прыгательного типа.

Большинство прямокрылых (кузнечики, саранча) живут на открытых пространствах: на полях, лугах, в степях. Их отличает способность к прыжкам, часто переходящим в полет. Сверчки обитают на поверхности почвы и в жилище человека (рис. 59). Медведки прокладывают в почве ходы, повреждая корни растений. У многих прямокрылых есть органы звука и слуха. Стрекотание спе­цифично для каждого вида и служит для привлечения самок к самцу. Самцы кузнечиков и сверчков стрекочут при помощи крыльев, а самцы саранчовых издают звуки, потирая задние ноги о крылья.

Саранчовые и медведки наносят огромный ущерб сельскому хозяйству.

В конце лета самки саранчи с помощью яйцеклада откладывают в почву пакетик яиц — кубышку. Весной из яиц выходят бескрылые личинки. Они собираются в плотные стаи и мигрируют в поисках пищи. Саранча питается разными видами растений, полностью уничтожая как естественные биоценозы, так и сельскохозяйственные посевы. Через несколько линек личинки превращаются \во взрослых крылатых насекомых, способных к дальним переле­там. Стая взрослой саранчи может лететь со скоростью 10—15 км в час и за день пролететь 80—120 км. По пути своего движения саранча полностью уничтожает растительность. Стая саранчи может за 1—2 часа превратить в пустыню тысячи гектаров по­севов. Борьба с саранчой ведется с помощью химических мето­дов защиты.

Отряд Полужесткокрылые, или Клюпы (более 30 тыс. видов). Внешне очень разнообразные наземные и водные насекомые с колюще-сосущим ротовым аппаратом. Первая пара крыльев обычно неоднородная: вершинная часть тон­кая, а в основании более плотная кожистая; вторая пара — перепончатая. Иногда крылья отсутствуют. У взрослых кло­пов имеются пахучие железы. Среди них встречаются как растительноядные, так и хищные виды, некоторые являются кровососами.

Многие хищные клопы живут в воде: гладыши, водомерки, водяные скорпионы. Некоторые из них способны нападать на крупную добычу (других насекомых, головасти­ков и мальков рыб).

На поверхности воды обитают водомерки — клопы с тонким, па­лочковидным телом и длинными тонкими ногами. Они быстро бегают по поверхностной пленке воды. Среди водомерок имеется, пожалуй, единственный вид настоящих океанических насекомых — морская водомерка галобатес. Она встречается на расстоянии в несколько тысяч километров от берега.

Среди наземных клопов человеку наиболее докучает кровососущий постельный клоп. В природе его ближайшие родственники обитают в пещерах и гнездах, питаясь кровью птиц и летучих мышей. Среди растительноядных клопов немало вредителей сельскохозяйственных культур. Наибольший урон урожаю пшеницы приносит клоп-черепашка. Большой интерес в последнее время проявляется к наземным хищным клопам, питающимся насекомыми и клещами. Их можно использовать для борьбы с вредителями сельского хозяйства.

Отряд Вши (около 150 видов). Это вторичнобескрылые насекомые, паразитирующие на млекопитающих. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа. На человеке паразитирует человечья вошь, которая образует две формы: головную и платяную. Реже встречается лобковая вошь. Человечья вошь является переносчиком опасных заболеваний — возвратного и сыпного тифа. Борьба со вшами заклю­чается в первую очередь в соблюдении правил личной гигиены.

Отряды насекомых с полным превращением. Характерные этапы развития насекомых из этой группы: яйцо — личинка — куколка — имаго.

Отряд Жесткокрылые, или Жуки (более 250 тыс. видов). Отличительный признак представителей отряда — превращение передней пары крыльев в жесткие надкрылья. Жуки летают только при помощи задней пары перепончатых крыльев. Надкрылья защищают крылья и мягкую спинную сторону брюшка. При полете надкрылья приподнимаются, отводятся в сторону и напоминают несущие плоскости самолета, а задние крылья выполняют функцию пропелле­ров. Ротовой аппарат грызущего типа с мощно развитыми верхними челюстями, жуки питаются твердой пищей. Размер жуков варьирует от 0,3 до 150 мм.

У большинства личинок жуков крупная голова с грызущими челюстями и три пары ног. У некоторых личинок но­ги могут быть редуцированы (короеды, усачи). Органы ды­хания у личинок разнообразнее, чем у взрослых жуков. Не­которые водные обитатели, например, дышат при помощи трахейных жабр. За период развития личинки несколько раз линяют.

Самка майского жука откладывает яйца в почву, после чего погибает. Личинки, вышедшие из яйца, обитают в почвенной подстил­ке и питаются перегноем. На зиму личинки уходят глубоко в зем­лю, спасаясь от промерзания, а следующей весной поднимаются к поверхности и начинают питаться корнями травянистых расте­ний. После второй зимовки в почве личинки начинают объедать корни кустарников и деревьев, вызывая гибель молодых расте­ний. Личинки имеют толстое, беловатое, слегка изогнутое тело (рис. 60). На грудных сегментах расположены три пары членистых конечностей. Тело покрыто мягким хитиновым покровом, только на голове и на конечностях хитиновый покров более темный и плотный. Через тонкие покровы личинки просвечивают трахеи и кишечник, наполненный пищей. После третьей зимовки в по-ве личинка окукливается. Куколка уже имеет некоторое сходство со взрослым жуком. Через плотные хитиновые покровы можно разглядеть голову с ротовыми конечностями, глазами и усиками, а также сложенные конечности и зачатки крыльев на груди. Куколка неподвижна и не питается. Осенью из куколки выходит взрослый жук, который зимует в земле и поднимается на поверхность только весной следующего года.

Жуки — самый разнообразный отряд насекомых. Ежегодно описывают тысячи новых, ранее не­известных форм. Большинство представителей отряда — обитатели суши, заселившие самые разные местообитания. По характеру питания жуки делятся на фитофа­гов, или растительноядных, сапрофагов, питающихся мертвыми телами или экскрементами животных (.мертвоеды, кожееды, навозники, калоеды), и хищни­ков. Паразитизм встречается очень редко. К хищным жукам относятся сухопутные жуки (жужелицы) и обитатели пресных во­доемов (вертячки, плавунцы) (рис. 61). Среди растительноядных жуков много вредителей сельского и лесного хозяйства (листоеды, короеды, долгоносики).

Отряд Чешуекрылые, или Бабочки (около 140 тыс. видов). Бабочки обладают двумя парами крыльев, густо по­крытых микроскопическими чешуйками. Цвет, структура и размещение чешуек определяют разнообразие окраски и рисунков крыльев. Ротовой аппарат сосущего типа имеет вид свернутого в спираль хоботка, с помощью которого бабочки пьют нектар или сладкий сок растений.

Личинки бабочек — гусеницы с ротовым аппаратом грызущего типа. Сегменты груди несут по паре членистых конечностей с коготками, на брюшке обычно 5 пар ложных ножек. Питаются гусеницы листьями растений.

Многие бабочки — опылители покрытосеменных растений, а их гусеницы наносят растениям серьезный вред.

Бабочки капустной белянки (капустницы) откладывают яйца на нижнюю сторону листьев капусты и других растений семейства крестоцветных. Из яиц выходят мелкие гусеницы желтого цвета. Они активно питаются, быстро растут и несколько раз линяют. Те­ло гусениц становится синевато-зеленого цвета с тремя желтыми продольными полосками и черными точками и густо покрывается волосками. От листа капусты, на котором кормились гусеницы, остаются только крупные жилки. Гусеницы расползаются в укромные места и окукливаются. Через определенное время из них выходят бабочки. За лето обычно развивается два поколения капуст­ной белянки.

Бабочку тутового шелкопряда с полным правом можно считать домашним насекомым, потому что в природных условиях этот вид не встречается. Родиной тутового шелкопряда были Гималаи, откуда он был завезен в Китай, где за 2,5 тыс. лет до н. э. начало развиваться шелководство. В Россию шелкопряд попал более 300 лет назад. За тысячи лет содержания в неволе бабочки утратили способность к полету. Слюнные железы у гусениц шелкопрядов превращены в прядильные, или шелкоотделительные. В них образуется секрет, который застывает на воздухе, превращаясь в шелковую нить. При строительстве кокона гусеница обматывает себя шелковой нитью, которая может достигать в длину тысячу метров. Несмотря на развитие химической промышленности и производство искусственного шелка, шелководство является доходной отраслью сельского хозяйства.

Отряд Двукрылые (около 150 тыс. видов). Основная чёрта представителей отряда — наличие одной первой пары перепончатых крыльев. Вторая пара редуцирована и пред­ставляет собой короткие булавовидные придатки — жужжальца (органы равновесия и стабилизации при полете). Другая характерная особенность — отсутствие у личинок ног. Сегменты груди у двукрылых слиты между собой.

Двукрылых делят на 2 подотряда: Длинноусые, или Комары, и Короткоусые, или Мухи (рис. 62).

У взрослых форм ротовой аппарат колюще-сосущий (комары) или лижущий [мухи), они питаются только жидкой пищей растительного или животного происхождения. Двукрылые в основном ведут хищный или растительноядный образ жизни, но есть среди них и кровососы (слепни, комары, мошки). Личинки обитают в воде, почве и в гнию­щих органических остатках, которыми и питаются. Некоторые являются паразитами.

Двукрылые играют важную роль в природе и жизни человека. Среди них есть опылители цветковых растений, вре­дители сельскохозяйственных культур, надоедливые кровососы, паразиты домашних животных, переносчики опасных заболеваний. Малярийный комар переносит возбудителя малярии — малярийного плазмодия. Мелкие кровососы москиты, обитающие в южных районах нашей страны, являются переносчиками жгутиковых простейших — лейшманий, вызывающих тяжелое заболевание лейшманиоз. Муха цеце, живущая на Африканском континенте, распространяет возбудителя сонной болезни. Встречаясь в огромных количествах, двукрылые являются также важным звеном пищевых цепей водных и наземных экосистем.

Поразительна скорость размножения комнатной мухи (см. рис. 62). За один раз самка откладывает 100—150 яиц, причем при наличии достаточного количества пищи муха откладывает яйца подряд несколько раз с интервалом 2—4 дня. Подсчитано, что если бы выживали все личинки, куколки и сами мухи, то за летний сезон потомство одной мухи могло бы превысить 5 трлн экземпляров.

Личинки мух (опарыши) обитают в выгребных ямах, уборных, помойках — там, где скапливаются гниющие органические остатки. Они лишены не только конечностей, но и головной капсулы. Личинки выделяют наружу пищеварительные ферменты, которые способствуют быстрому разложению и разжижению органических остатков. В результате личинки плавают в жидкой полупереварен­ной пище, которую постоянно заглатывают. Такой способ питания называют внекишечным. Личинки быстро растут и вскоре окукли­ваются. Бочонковидная куколка мух имеет плотную бурую оболочку и называется пупарием.

Комнатные мухи питаются теми же продуктами, которые употребляет и человек, а также разнообразными отбросами и фекалиями. В поисках пищи они посещают помойки, выгребные ямы, а затем проникают на кухни, где садятся на продукты. На лапках и в брюшной полости одна муха может переносить до нескольких миллио­нов микроорганизмов. Среди них — возбудители таких опасных заболеваний, как брюшной тиф, дизентерия, туляремия, холера, сибирская язва, туберкулез и др., а также яйца паразитических червей, например аскарид. Поэтому необходимо вести постоянную борьбу с домашними мухами. Наиболее эффективными являются мероприятия по уничтожению личинок мух. Не менее важно поддерживать порядок и чистоту в местах общего пользования, на мусорных свалках, а также не допускать контактов мух с пищевы­ми продуктами.

По внешнему виду оводы напоминают большую черную муху. Их главная особенность — недоразвитие ротовых органов и пищеварительной системы. Взрослые оводы не питаются, они живут за счет питательных веществ, накопленных личинкой. Самки откладывают яйца на шерсть животных (кожные оводы) или в ноздри, рот, глаза животных и человека (полостные ово­ды). Из яиц выходят личинки оводов и вбуравливаются под кожу, где активно питаются и растут. Весной личинки покидают хо­зяина и окукливаются в земле. Из куколки выходит взрослое насекомое.

Отряд Перепончатокрылые (более 300 тыс. видов). Представители отряда обладают двумя парами прозрачных перепончатых крыльев с немногочисленными жилками. Передние крылья значительно крупнее задних. Оба крыла скреплены друг с другом при помощи специальных крючков и при полете работают как одна плоскость. У некото­рых видов крылья могут отсутствовать. Голова подвижная, на ней, кроме фасеточных глаз, обычно находятся еще простые глазки. Ротовой аппарат грызущий (муравьи) или грызуще-лижущий (пчелы). Первый сегмент брюшка обычно сливается с грудным отделом. Второй и третий сегменты часто образуют стебелек и обеспечивают подвижность брюшка. У самок многих видов на конце брюшка имеется яйцеклад или жало. Личинки безногие или гусеницеобразные. Перепончатокрылые — это очень разнообразная по способам питания группа. Среди них есть хищники (муравьи, многие осы), собиратели нектара и пыльцы (пчелы), растительноядные (пилильщики), паразиты, откладываю­щие яйца в других насекомых (наездники).

Многие общественные виды перепончатокрылых обладают полиморфизмом. Особенно отчетливо он выражен у муравьев, где в одной семье встречаются различные формы рабочих муравьев и солдат. Это связано с многообразием выполняемых ими действий.

Муравьи — многочисленная группа общественных насекомых со сложным поведением. Лесные рыжие муравьи строят высокие конусовидные гнезда — муравейники. Семья состоит из нескольких тысяч особей с четко выраженным полимор­физмом. В ее состав входят бескрылые рабочие особи (недоразвитые самки), крылатые самцы (которые погибают после спаривания) и крылатые самки-основательницы. У многих видов муравьев существует разделение труда между рабочими особями. Имеются муравьи-солдаты, муравьи-фуражиры, муравьи, ухаживающие за личинками. Зимуют муравьи в подзем­ной части муравейника, где поддерживается постоянная температура.

Размножение и расселение муравьев происходят один или два раза в год. Этому предшествует появление в муравейнике множества крылатых муравьев. Это молодые самцы и самки, которые в определённый момент покидают муравейник и устремляются в полёт. В воздухе или на земле происходит спаривание, вскоре после которого самцы погибают. Самки теряют крылья и начинают искать место, пригодное для устройства нового муравейника. Они роют небольшую норку и откладывают первую небольшую порцию яиц. Из яиц выходят белые червеобразные личинки, которых самка начинает кормить. Личинки окукливаются, и из куколок выходят рабочие муравьи. После этого единственной заботой самки является откладка яиц, а все остальные функции выполняют рабочие муравьи.

Лесные муравьи питаются в основном насекомыми и их личинками, уничтожая огромное количество вредителей. Они также играют важную роль в процессах почвообразования: рыхлят почву и обогащают ее органическими веществами. Пчелы общественные насекомые со сложным поведением. Живут пчёлы семьями (по 40—70 тыс. особей) в ульях или дуплах деревьев. В семье есть одна крупная самка (матка), несколько сотен самцов (трутней), а все остальные — рабочие пчелы (рис. 63). Матка ежедневно откладывает до 1 тыс. яиц. Рабочие пчелы — это самки, не способные размножаться. Их яйцеклад превращен в жало, связанное с парой ядовитых желез, расположенных в брюшке. Строение жала таково, что при укусе оно застревает в жертве и вырывается из брюшка пчелы с частью внутренних органов. Поэтому после укуса пчела погибает.

Нектар, который собирают пчелы, в их зобе превращается в мед. Медом пчелы питаются сами и выкармливают личинок. Для выра­щивания личинок и для хранения меда пчелы строят из воска

соты — вертикальные ряды ячеек шестигранной формы. Воск выделяется специальными железами на брюшке пчелы и застывает в виде тонких пластиночек. Пчела лапками снимает эти пластиночки, затем челюстями размягчает воск и вылепляет из него соты.

Тело пчелы густо покрыто многочисленными волосками, на которые легко налипает цветочная пыльца. Специальными гребеночками, расположенными на лапках, пчела счищает пыльцу с волосков и переносит ее в прикрытые щетинками углубления на го­ленях третьей пары ног — корзиночки. Наполнив зоб нектаром, а корзиночки пыльцой, пчела возвращается в улей. Там пчелы стря­хивают пыльцу в соты и заливают медом — образуется перга (корм для личинок).

Начиная с весны, матка откладывает по одному оплодотворенному яйцу в каждую ячейку сот. Из яиц выходят червеобразные личинки, которых рабочие пчелы первые 5 дней кормят маточным молочком, а затем — пергой. Маточное молочко выделяется осо­быми железами, расположенными на верхней челюсти пчелы. Затем личинки окукливаются, и через 2 недели из куколки выходит молодая рабочая пчела. По мере разрастания пчелиной семьи рабочие пчелы начинают строить крупные ячейки для развития но­вых маток. Для того чтобы личинка превратилась в матку, ее в течение всего развития кормят только маточным молочком. Из неоплодотворенных яиц в ячейках развиваются трутни — гапло­идные самцы.

Перед выходом молодой матки из ячейки сот старая магка с частью рабочих пчел покидает улей, происходит роение, или деление семьи. Молодая матка для спаривания вылетает из улья вместе с самцами-трутнями. После брачного полета она возвра­щается в улей и начинает откладывать яйца. В семяприемнике самки сперматозоиды остаются живыми в течение нескольких ме­сяцев. Трутней, которые оплодотворили молодую самку, рабочие пчелы убивают и выбрасывают из улья.

Пчелы обладают очень сложным и многообразным поведением. В течение жизни одна и та же пчела меняет свои профессии в улье. Сначала, сразу после выхода из сот, молодые пчелы чистят старые ячейки и кормят пергой личинок. С развитием желез, вы­рабатывающих «молочко», они кормят личинок и маток. После этого пчела становится приемщицей корма у прилетающих пчел и разносит его по улью. Как только восковые железы начина­ют вырабатывать воск, пчелы начинают строительные работы. Позднее начинают функционировать ядовитые железы, и пчела становится охранником у входа в улей. И лишь в конце жизни пчелы начинают собирать нектар и пыльцу.

Пчелы-сборщицы, обнаружив богатые кормовые угодья, сообщают о них всем остальным пчелам на языке танца. Виляя брюшком и выписывая восьмерки, пчела передает информацию о количестве пищи, направлении и расстоянии до нее. Полученные сведения позволяют пчелам безошибочно находить указанные места. Общественная жизнь пчел и муравьев дает им массу преимуществ по сравнению с одиночными видами. Общественные насекомые лучше защищены от врагов, успешно сообща добыва­ют пищу и переносят морозные зимы. Заботясь о потомстве, они обеспечивают практически полное выживание особей на личиночной стадии. Все это позволило общественным насекомым стать наиболее процветающей группой животных.

Человек заинтересован в пчелах не только как в поставщиках меда. Помимо меда человек научился использовать и другие продукты, вырабатываемые пчелами: маточное молочко, пчелиный клей (прополис), пчелиный воск и пчелиный яд. Кроме того, опыляя цветковые растения, пчелы значительно увеличивают урожайность многих сельскохозяйственных культур. Наездники — паразиты насекомых и некоторых других беспозвоночных (пауков и клещей). Свое название наездники получили за характерную позу самок при откладке яиц. Самка садится верхом на жертву и с помощью яйцеклада откладывает в тело жертвы яйца (рис. 64). Из отложенных яиц выходят личинки, которые питаются тканями жертвы. Наездники уничтожают многих вредителей сель­скохозяйственных и дикорастущих растений, поэтому они являются объектом пристального внимания ученых. Некоторые виды наездников искусственно разводят в ла­бораториях, а затем выпускают в природу. Биологический способ борьбы с вредителями совершенно безвреден для окружающей среды и намного эффективнее, чем ис­пользование ядохимикатов.