Тип Членистоногие Arthropoda

Общая характеристика членистоногих.

К типу Членистоногие относятся животные, тело которых поделено на сегменты. Плотный хитиновый покров играет роль наружного скелета: к нему изнутри прикрепляются мышцы. У представителей этого типа имеются настоящие конечности. Головной отдел тела отвечает за ориентацию в среде и захват пищи, средний отдел — за передвижение с помощью ног, задний отдел обеспечивает пищеварение и размножение.

Первоначально членистоногие были только водными животными. Они дали начало всему разнообразию современных групп членистоногих — ракоообразным, паукообразным и насекомым.

У членистоногих смешанная полость тела, она образуется на ранних стадиях индивидуального развития при слиянии первичной и вторичной полостей. Кровеносная система незамкнутая. Большинство членистоногих — раздельнополые животные. Органы чувств разнообразны и хорошо развиты.

Членистоногие — самый многочисленный тип в царстве Животные: он насчитывает более 1 млн видов, освоивших все среды жизни и разнообразные условия обитания. Они играют важную роль в природных биоценозах, имеют большое практическое значение.

23. Класс Ракообразные (Crustacea).

Вы узнаете:

• каковы особенности внешнего строения членистоногих;

• о сходстве ракообразных и кольчатых червей.

Вспомните

• Чем первичная полость отличается от вторичной?

• Каково строение нервной системы кольчатых червей?

Образ жизни и внешнее строение.

Ракообразные — водные членистоногие, дышащие жабрами (рис. 82). тело состоит из нескольких отделов — головы, груди и брюшка одних видов или из головогруди и брюшка у других видов. Имеются две пары усиков.

Рис. 82. Ракообразные: 1 — краб; 2 — мокрица; 3 — бокоплав; 4 — морская уточка; 5 — рак-отшельник; 6 — креветка; 7 — щитень.

Хорошо известным представителем ракообразных является речной рак. Он обитает в различных пресных водоёмах с чистой водой — речных заводях, озёрах, больших прудах. Днём раки прячутся под камнями, корягами, корнями прибрежных деревьев, в норках, вырытых ими в мягком дне. В поисках корма они покидают свои убежища в основном ночью.

Речной рак — довольно крупный представитель членистоногих. Окраска у него зеленовато-чёрная. Всё тело покрыто плотным панцирем из хитина, пропитанного карбонатом кальция.

Ракообразные растут всю жизнь, но твёрдый панцирь мешает этому процессу. Поэтому у рака 2-3 раза в год происходит линька: старый панцирь сбрасывается и обретается новый. Во время линьки, пока новый панцирь ^не окрепнет, рак беззащитен, не может питаться и прячется в убежищах.

Тело речного рака состоит из двух отделов — головогруди и брюшка (Рис. 83). На переднем конце головогруди расположена пара длинных усиков и пара коротких усиков — это органы осязания и обоняния. Шаровидные глаза сидят на длинных стебельках. Поэтому рак может одновременно смотреть в разные стороны.

Рис. 83. Внешнее строение речного рака:1 — длинный усик; 2 — короткий усик;3 — клешня; 4 — глаз; 5 — головогрудь; 6 — брюшко; 7 — хвостовой плавник;8 — ходильные ноги.

Глаза сложные каждый состоит из множества очень мелких глазков (рис. 84, Б). Изображение предмета составляется из отдельных частей, напоминая мозаичные картины.

Если перевернуть рака на спину, то на переднем конце тела можно обнаружить три пары челюстей. Ими рак разрывает добычу на маленькие кусочки. За челюстями следуют три пары коротких ногочелюстей. Они служат для подачи пищи ко рту. Далее располагаются пять пар ходильных ног. Первая пара преобразована в большие клешни. Ими рак схватывает добычу, отрывает от неё крупные части. Этими же клешнями он обороняется.

Все названные конечности расположены на головогруди. На брюшке есть коротенькие конечности, а на самом конце брюшка расположен плоский хвостовой плавник. Резко подгибая брюшко, рак отталкивается им от воды, как веслом, и может в случае опасности быстро плыть задом наперёд.

Внутреннее строение.

Пищеварительная система (рис. 84, А) начинается ротовым отверстием. Изо рта пища поступает в желудок, а оттуда в кишечник.

Рис. 84. Внутреннее строение речного рака (самки): А — общий план строения тела: 1 — желудок; 2 — печень; 3 — кровеносный сосуд; 4 — сердце; 5 — яичник; 6 — кишка; Б — схема строения сложного глаза.

Желудок у рака состоит из двух отделов. В первом отделе пища измельчается, во втором процеживается. Слишком крупные частички пищи задерживаются и возвращаются в первый отдел, а мелкие поступают в кишечник.

В кишечник впадают протоки печени. В кишечнике пища переваривается и всасываются питательные вещества. Заканчивается кишечник анальным отверстием, которое расположено на хвостовом плавнике. Раки питаются моллюсками, живущими в воде личинками насекомых, разлагающимися трупами животных, растениями.

Дыхательная система у рака представлена жабрами. Они имеют вид тонких перистых выростов и располагаются на отростках ногочелюстей и ходильных ногах.

Кровеносная система. Поскольку у ракообразных полость тела смешанная, в сосудах и в полостях между органами движется не кровь, а бесцветная или зеленоватая жидкость — гемолимфа. Она выполняет те же функции, что и кровь. В жабрах гемолимфа насыщается кислородом и течёт по сосудам, а затем в полостях между органами. Здесь она отдаёт питательные вещества и кислород, а принимает продукты жизнедеятельности и углекислый газ. Затем гемолимфа собирается в сосуды и по ним поступает в жабры — круг замыкается. Движение гемолимфы происходит благодаря работе сердца, куда гемолимфа попадает, миновав жабры.

Нервная система у рака представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой, от которой отходят нервы.

Кроме органов осязания, обоняния и зрения у раков есть и органы равновесия.

Выделительная система представлена парой зелёных желёз, называемых так за свой цвет. Эти железы расположены в передней части головогруди и открываются наружу у основания длинных усиков.

Размножение и развитие.

Речному раку свойственно половое размножение. Оплодотворение внутреннее. Самка откладывает яйца и прикрепляет их к ногам на брюшке, кладка яиц происходит зимой, а молодые рачки появляются весной. Вылупившись из яиц, они продолжают держаться за брюшные ноги матери (рис. 85), а затем покидают её и начинают самостоятельную жизнь. Молодые рачки питаются только растительной пищей.

Рис. 85. Молодые рачки на брюшных ножках самки.

Разнообразие и значение.

Известно около 40 тыс. ракообразных. Эти животные широко распространены в морях и пресных водоёмах. Ракообразные ведут подвижный (ползают, плавают) или прикреплённый образ жизни. Некоторые являются паразитами. Мельчайшие ракообразные в изобилии представлены в составе морского планктона. В некоторых местах ракообразные — основная группа среди бентосных животных. К ним относится речной рак, рак- отшельник, всевозможные крабы. Многие ненадолго покидают водную среду и передвигаются по суше. Некоторые виды, например, мокрицы, пальмовый вор, перешли к наземному образу жизни.

Человек использует ракообразных в пищу: объектами промысла служат крабы, раки, омары, лангусты, креветки.

К планктонным видам относятся и пресноводные животные дафния и циклоп. Они хорошо знакомы аквариумистам, так как ими кормят мальков аквариумных рыб (рис. 86). Сами рачки питаются простейшими, бактериями, одноклеточными водорослями. Благодаря малым размерам животные парят в толще воды и передвигаются, взмахивая длинными усиками.

Рис. 86. Ракообразные: 1 — дафния; 2 — циклоп.

Наземные ракообразные — мокрицы — это мелкие животные, которые дышат с помощью видоизменённых жабр. Отыскать их можно только там, где воздух влажный, — в сырых тенистых местах под камнями, в погребах и подвалах. Пальмовый вор — один из крупнейших представителей класса. Он переносит достаточно большую сухость воздуха, ночует в подходящих убежищах среди камней или роя норы в почве.

В пресных и солёных водах обитают бокоплавы — небольшие рачки, плавающие на боку. Они способны не только плавать, но и ходить по дну водоёма, по влажному грунту берегов, а также прыгать.

Среди прикреплённых форм в солёных водах обитают хорошо знакомые многим морские жёлуди. Это небольшие ракообразные. Всё тело их покрыто извес_тковой раковинкой-домиком, из которой выглядывают длинные подвижные ножки. Раковинки прикрепляются к камням, подводным частям построек, панцирям крабов, раковинам мидий, днищам кораблей, коже китов.

Ракообразные — животные с жёстким и прочным хитиновым панцирем; имеют членистые конечности; дышат с помощью жабр.

1. Используя рисунок 83 на с. 108, охарактеризуйте особенности внешнего строения членистоногих.

2. Назовите черты сходства членистоногих с кольчатыми червями.

3. Объясните, почему панцирь членистоногих является наружным скелетом.

4. Используя информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о разнообразии ракообразных и их роли в природе.

24. Класс Паукообразные (Arachnida).

Вы узнаете:

• об отличиях в строении паукообразных по сравнению с ракообразными;

• о взаимосвязи строения систем органов и способов добывания пищи.

Вспомните

• Каковы общие черты строения членистоногих?

Внешнее строение.

Представители паукообразных — это сухопутные членистоногие, у которых тело разделено на два отдела — головогрудь и брюшко. У паукообразных нет усиков. На головогруди располагаются шесть пар конечностей Две передние пары служат для захвата и измельчения пищи, а четыре остальные пары — ходильные ноги. На брюшке ног нет. Органы дыхания у паукообразных — это лёгкие и трахеи. Лёгкие — это преобразованные жабры предков, обитавших в воде. Трахеи — длинные трубочки, открывающиеся наружу и доставляющие кислород непосредственно к органам и тканям. В отличие от рака у паукообразного глаза простые. Эти животные раздельнополые.

Многие хорошо знают одного из представителей паукообразных — паука-крестовика, названного так за крестообразный рисунок на спине Встретить его можно в лесу, саду, парке. Иногда можно заметить на оконной раме деревенского дома или дачи. Основную часть времени паук сидит в центре своей ловчей сети — паутины (рис. 87).

Рис. 87. Ловчие сети различных видов пауков (А) и строение (при увеличении) паутинной нити (Б).

Тело паука состоит из двух отделов — небольшой вытянутой головогруди и более крупного шарообразного брюшка (рис. 88). Брюшко отделено от головогруди узкой перетяжкой. Тело покрыто лёгким, прочным и довольно эластичным хитиновым покровом. Как и раки, пауки периодически линяют, сбрасывая хитиновый покров. На переднем конце головогруди сверху есть четыре пары глаз, а снизу пара крючкообразных твёрдых челюстей — хелицер. Ими паук хватает свою жертву. Сюда из ядовитых желёз поступает яд, убивающий или парализующий добычу. Рядом с хелицерами находятся органы осязания — короткие, покрытые чувствительными волосками ногощупальца. Четыре пары ходильных ног расположены по бокам головогруди.

Рис. 88. Внешнее строение паука: 1 — ногощупальца; 2 — нога; 3 — глаз; 4 — головогрудь; 5 — брюшко.

На конце брюшка снизу имеются паутинные бородавки, вырабатывающие паутину, — это видоизменённые брюшные ножки. Они парные, у паука-крестовика их три пары. Выделяющаяся из паутинных бородавок жидкость мгновенно твердеет на воздухе и превращается в прочную паутинную нить. Пауки используют паутину для укрепления стенок своих убежищ и для изготовления коконов для яиц.

Внутреннее строение.

Пищеварительная система паука состоит из рта, глотки, пищевода, желудка, кишки (рис. 89). Непереваренные остатки выводятся наружу через анальное отверстие. Паук-крестовик не может питаться твёрдой пищей. Поймав с помощью паутины добычу, он убивает её ядом и впускает в её тело пищеварительные соки. Ткани тела разжижаются, и паук высасывает их. От жертвы остаётся только пустая оболочка. В кишечнике происходит всасывание воды. Таким образом пауки экономят воду, поэтому могут жить в сухих местах.

Дыхательная система. Лёгкие у паука располагаются снизу, в передней части брюшка. Имеются две пары неветвящихся трахей, которые располагаются в задней части брюшка.

Кровеносная система у пауков незамкнутая. Как и у ракообразных, у паукообразных полость тела смешанная и в теле циркулирует гемолимфа.

Нервная система паука по строению отличается от нервной системы речного рака. Она состоит из головогрудного нервного узла и отходящих от него многочисленных нервов.

Выделительная система представлена двумя длинными трубочками — мальпигиевыми сосудами.

Один конец мальпигиевых сосудов слепо замкнут и находится в глубине тела, а другой открывается в задний отдел кишечника. Вредные продукты жизнедеятельности поступают внутрь мальпигиевых сосудов через их стенки и выводятся наружу.

Размножение и развитие.

Оплодотворение у пауков внутреннее. Самец переносит сперматозоиды в половое отверстие самки с помощью особых выростов, расположенных на передних ногах. Самка через некоторое время после оплодотворения откладывает яйца, оплетает их паутиной и формирует кокон (рис. 90).

Из яиц развиваются маленькие паучки. Осенью они выпускают паутинки, и на них, как на парашютах, разносятся ветром на большие расстояния — происходит расселение пауков.

Рис. 90. Самка паука с коконом (А) и расселение паучков (Б).

Разнообразие.

Класс Паукообразные включает более 60 тыс. видов. Они широко распространены по земному шару. Большинство — наземные животные, хотя есть виды, обитающие в воде. В классе насчитывается около 20 тыс. видов пауков (рис. 91). Многие из них строят из паутины ловчие сети.

Рис. 91. Пауки: 1 — паук-крестовик; 2 — каракурт; 3 — паук-волк; 4 — паук-краб; 5 — тарантул.

Не строят ловчих сетей пауки-бокоходы. Они сидят в засаде на цветках и поджидают прилетающих туда мелких насекомых. Пауки-скакунчики совершают прыжки, чтобы поймать добычу. Тарантулы сидят в норках, подкарауливая проползающих поблизости насекомых.

Самостоятельную группу в классе Паукообразные образуют сенокосцы — очень длинноногие животные. Их около 3500 видов. У сенокосцев есть интересная особенность: когда хищник хватает животное за ногу, оно отбрасывает её, а само убегает. Оторванная нога продолжает сгибаться и разгибаться — “косить”.

К паукообразным относят скорпионов. Эта группа включает около 7500 видов. В субтропиках и пустынях живут некрупные виды длиной 4-6 см (рис. 92, 3). В тропиках обитают гиганты длиной до 15 см. На конце брюшка, снабжённого острым крючком — жалом, у скорпионов имеется вздутие, где расположена ядовитая железа. Жалом скорпион убивает свою добычу и защищается от врагов. Для человека укол крупного скорпиона очень болезненный, может привести к смерти.

Крупная группа паукообразных — клещи. Их насчитывается более 20 тыс. видов. Длина тела клещей обычно не превышает 1 мм (рис. 92, 1). В отличие от других паукообразных, у клещей тело не разделено на головогрудь и брюшко. Обитают они в почве, среди опавших листьев, на растениях, в воде, в доме человека. Одни виды питаются гниющими растительными остатками, мелкими грибами, водорослями, беспозвоночными. Другие сосут соки растений. Есть клещи — паразиты животных.

Рис. 92. Различные представители паукообразных: 1 — клещ; 2 — сенокосец; — скорпион; 4 — фаланга.

Роль в природе и значение для человека.

Среди паукообразных есть и растительноядные, и хищники, и паразиты. Паукообразными питаются многие животные — хищные насекомые

птицы, звери. Почвенные клещи участвуют в почкообразовании.

Некоторые клещи наносят существенный вред человеку. Паутинные клещи повреждают различные культурные растения. Амбарные клещи портят хранящееся в зернохранилищах зерно.

Есть клещи, которые переносят тяжёлые заболевания животных и человека. Чесоточный зудень проникает в кожу человека и животных и прогрызает там ходы, вызывая заболевание — чесотку.Иксодовые клещи (рис. 93) для человека опасны тем, что переносят тяжёлую болезнь — энцефалит.

Рис. 93. Иксодовый клещ — переносчик клещевого энцефалита

Паукообразные — членистоногие, которые освоили почти все наземные условия обитания и хорошо приспособлены к жизни в наземно-воздушной среде — имеют плотные хитиновые покровы, обладают лёгочным и трахейным дыханием, а их тело способно экономить воду. Паукообразные играют важную роль в природных сообществах.

1. Охарактеризуйте отличительные признаки внешнего строения паукообразных по сравнению с другими членистоногими.

2. Установите взаимосвязь способов добывания, переваривания пищи и внутреннего строения животного на примере паука-крестовика.

3. Обоснуйте вывод о более сложной внутренней организации паукообразных по сравнению с кольчатыми червями.

4. Используя информационные ресурсы, подготовьте сообщение о роли паукообразных в природе и в жизни человека.

25. Класс Насекомые (Insecta).

Вы узнаете:

• каковы особенности строения насекомых;

• почему насекомых считают наиболее высокоорганизованными членистоногими.

Вспомните

• У каких животных нервная система представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой?

• Какую функцию выполняют мальпигиевы сосуды и трахеи?

Общая характеристика.

Тело насекомых состоит из трёх отделов — головы, груди и брюшка. На груди имеются три пары ног, на брюшке ног нет. У большинства есть одна или две пары крыльев. Лёгкий и прочный хитиновый покров хорошо защищает тело животного. Дышат насекомые с помощью трахей. Как и у ранее описанных групп членистоногих, у насекомых смешанная полость тела, кровеносная система незамкнутая и по ней движется гемолимфа. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца, брюшной нервной цепочки и нервов.

Насекомые — самая многочисленная и разнообразная группа в типе Членистоногие: она насчитывает около 1 млн видов. Эти животные освоили все среды обитания и встречаются повсеместно, за исключением морей и океанов. Один из самых известных представителей класса Насекомые — чёрный таракан (рис. 94, А) — обитает в жилище человека, хотя во многих местах его заменил более мелкий рыжий таракан, или прусак.

Рис. 94. Строение насекомых: А — внешнее строение тела чёрного таракана: 1 — усик; 2-нога; 3^— крыло; Б — конечности различных насекомых: 1 — таракана; 2 — медведки; 3-богомола; 4 — кузнечика; 5 — жука-плавунца.

Внешнее строение.

На голове у таракана расположены глаза, одна пара длинных усиков и ротовые органы (рис. 94, А; 95, 1) — видоизменённые конечности У таракана ротовые органы простые — грызущего типа. У других насекомых более сложные — грызуще-лижущего типа у пчелы, колюще-сосущ_его — у комара, лижущего — у мухи, сосущего — у бабочки (рис. 95, 2 -5) На груди располагаются три пары ног (по числу грудных сегментов) служащие для ходьбы и бега. У других насекомых может быть иное строение ног (см. рис. 94, Б).

Рис. 95. Ротовые органы: 1 — таракана; 2 — пчелы; 3 — бабочки; 4 — мухи; 5 — комара.

У кузнечика, саранчи, блохи ноги третьей пары устроены иначе — они очень длинные и мощные и специально приспособлены для прыжков. У жука-плавунца задняя пара ног покрыта длинными волосками, образующими широкую поверхность — своеобразное весло, предназначенное для плавания. Медведка использует переднюю пару ног — мощных, плоских, коротких — для рытья почвы. Передние ноги богомола вооружены шипами, которые помогают этому хищнику удерживать добычу.

На втором и третьем сегментах груди у таракана имеется по одной паре крыльев (всего две пары). У самки таракана крылья укорочены, поэтому она летать не может. Брюшко у таракана состоит из десяти члеников.

Лабораторная работа №5.

Тема. Внешнее строение насекомого.

Цель. Изучить внешнее строение насекомых на примере чёрного таракана или крупного жука.

Оборудование и материалы: лупа, ванночка, предметное стекло, пинцет, линейка, чёрные тараканы (или крупные жуки).

Ход работы:

1. Определите длину, окраску тела насекомого.

2. Найдите отделы тела: голову, грудь, брюшко.

3. Рассмотрите голову таракана (жука), найдите усики, глаза и ротовые органы. Назовите их функции.

4. Установите, к какому отделу тела прикрепляются ноги, определите их число.

5. Найдите две пары крыльев: переднюю и заднюю. Назовите отдел тела, к которому они прикрепляются. Какое строение они имеют?

6. Рассмотрите брюшко, найдите с помощью лупы дыхальца.

7. Сделайте в тетради соответствующие записи.

8. Перечислите характерные черты строения насекомого как представителя членистоногих.

Внутреннее строение.

Пищеварительная система (рис. 96) состоит из ротового отверстия, ротовой полости (сюда впадают протоки слюнных желёз), глотки, пищевода, зоба, желудка (здесь пища перемалывается), средней кишки (здесь происходит переваривание и всасывание пищи), задней кишки и анального отверстия. Между желудком и средней кишкой лежат особые слепо замкнутые с одного конца выросты. В них также происходит всасывание пищи. Тараканы всеядны и в домах человека поедают самые разнообразные пищевые продукты, остатки еды, кожаные изделия, переплёты книг, комнатные растения.

Рис. 96. Внутреннее строение чёрного таракана: 7 — пищевод; 2 — слюнная железа; 3 — желудок; 4 — слепые выросты кишки; 5 — нервные узлы; 6 — мальпигиевы сосуды; 7 — яичник.

Дыхательная система представлена трахеями. Они начинаются маленькими отверстиями — дыхальцами, расположенными по бокам брюшка. Трахеи в теле насекомого сильно ветвятся и доставляют воздух ^с содержащимся в нём кислородом непосредственно ко всем внутренним органам и тканям. По трахеям наружу удаляется углекислый газ. Таракан периодически сокращает брюшко и вентилирует трахеи.

Кровеносная система имеет особенность: гемолимфа не участвует в переносе кислорода и углекислого за, так как эту функцию выполняют трахеи. Сердце у таракана выглядит как длинная мускулистая с отверстиями по бокам. Гемолимфа попадает в сердце через эти отверстия и течёт по нему от заднего к переднему концу.

В нервной системе есть крупный надглоточный нервный узел — _его часто называют головным мозгом. Вместе с подглоточным узлом он объединяется в окологлоточное нервное кольцо, которое связано с брющной нервной цепочкой. От головного мозга отходят нервы к глазам и другим органам чувств.

Органами зрения таракану служат два крупных сложных глаза и три простых глазка. На усиках расположены органы осязания и обоняния. Здесь находятся органы, улавливающие изменение температуры. Возле рта помещаются органы вкуса.

Выделительная система, как и у паукообразных, представлена мальпигиевыми сосудами.

Промежутки между внутренними органами у насекомых заполнены рыхлой тканью — так называемым жировым телом. В нём накапливаются питательные вещества и ненужные организму продукты обмена веществ.

Размножение.

Тараканы, как и другие насекомые, раздельнополые. Половая система самок состоит из яичников и яйцеводов. У самца имеются два семенника, два семяпровода и непарный семяизвергательный канал. Оплодотворение внутреннее. Яйца запакованы в особые капсулы. Самки чёрных тараканов откладывают капсулы в различных укромных местах, а самки рыжих тараканов носят капсулы на конце своего брюшка около 40 суток — до времени, когда из яиц появятся маленькие тараканы. У некоторых видов насекомых самки имеют довольно длинный яйцеклад на конце брюшка, похожий на иглу. С помощью этого органа животное откладывает яйца внутрь плодов растений либо внутрь тела других животных.

Тело насекомых разделено на голову, грудь и брюшко, у них имеются пара усиков, три пары ног и одна или две пары крыльев. Кровеносная система незамкнутая. Среди членистоногих насекомые — самые высокоорганизованные и многочисленные.

1. Охарактеризуйте особенности внешнего строения насекомых, используя рисунки в тексте параграфа.

2. Объясните, какова взаимосвязь устройства ротовых органов и характера питания насекомых.

3. Сравните строение систем внутренних органов насекомых и паукообразных и назовите признаки различия.

4. Докажите, что насекомые являются наиболее высокоорганизованной группой членистоногих.

5. Занесите сведения о трёх классах членистоногих в таблицу, составленную при изучении систем органов животных.

26. Типы развития насекомых.

Вы узнаете:

• какие типы развития характерны для разных групп насекомых;

• по каким признакам различают группы насекомых.

Вспомните

• Из каких стадий состоит жизненный цикл у двустворчатых моллюсков? С чем это связано?

Развитие с неполным превращением.

Для всех видов насекомых характерен один из двух типов индивидуального развития. У тараканов происходит развитие с неполным превращением из яиц появляются личинки - маленькие насекомые, внешне очень похожие на родителей (рис. 97). Однако у них нет крыльев, не развита половая система.

Личинки питаются и растут, периодически линяя, пока не станут половозрелыми. После этого насекомые больше не растут.

Этот тип развития также свойствен стрекозам, саранче, кузнечикам, сверчкам, цикадам, тлям, клопам (рис. 98).

Рис. 98. Насекомые, развивающиеся с неполным превращением: 1 — стрекоза; 2 — клоп; 3 — кузнечик; 4 — богомол; 5 — веснянка; 6 — цикада.

Представители отряда Стрекозы имеют длинное стройное тело, большие глаза, две пары сильных прозрачных крыльев и отличаются очень быстрым и маневренным полётом. Стрекозы — хищники, ловящие насекомых на лету. Личинки стрекоз малоподвижны, живут в стоячих и медленно текущих водах. Они тоже хищники и хватают проплывающих мимо мелких животных с помощью способной выбрасываться вперёд нижней губы. Саранчу, кузнечиков, сверчков, медведок и некоторые другие виды насекомых объединяют в отряд Прямокрылые. У них две пары крыльев — передние более плотные, чем задние. Ротовые органы грызущего типа, как у тараканов. Многие прямокрылые очень хорошо прыгают. Некоторые виды саранчи хорошо летают. Среди прямокрылых есть и растительноядные виды, и хищники, и всеядные.

Клопы, тли, цикады относятся к отряду Полужесткокрылые. Ротовые органы у этих насекомых колюще-сосущего типа. У клопов передние крылья спереди плотные, а сзади мягкие. С помощью второй пары крыльев клопы могут летать. У некоторых видов, например, у постельного клопа, крылья отсутствуют. Среди клопов есть виды, питающиеся соком растений, есть хищники и кровососы. У большинства клопов имеются пахучие железы. У тлей и цикад крылья складываются в виде крыши (домиком). Эти насекомые питаются соком растений. Размер тлей не превышает нескольких миллиметров. Цикады преимущественно крупные насекомые, обитают в основном в жарких странах, живут на деревьях и кустарниках, довольно хорошо летают. Цикады способны издавать очень громкие звуки с помощью особых органов, расположенных у основания брюшка.

Развитие с полным превращением.

При развитии с полным превращением личинки совсем не похожи на взрослых особей (рис. 99): тело у них червеобразное, крыльев нет. Нет сложных глаз — имеются только простые глазки, или органы зрения совсем отсутствуют. Нередко отсутствуют и усики. Такая личинка чаще всего обитает в других местах и питается совсем другой пищей, чем взрослое животное. Так, гусеница (личинка бабочки) поедает зелёные части растений, и ротовые органы у неё грызущего типа. Взрослая бабочка питается нектаром цветков, и ротовые органы у неё сосущего типа.

Рис. 99. Развитие с полным превращением (майский жук): 1 — яйца; 2 — личинка; 3 — куколка; 4 — взрослое насекомое.

Личинка несколько раз линяет, растёт и затем превращается в куколку — эта стадия развития обычно неподвижная. Спустя некоторое время куколка превращается во взрослую особь. Такой тип развития свойствен большинству насекомых, в том числе бабочкам, жукам, муравьям, пчёлам, комарам, мухам (рис. 100).

Рис. 100. Насекомые, развивающиеся с полным превращением: А — бабочки:

1 — репейница; 2 — бражник; 3 — медведица; Б — жуки: 4 — плавунец; 5 — усач; б — хрущ; В — двукрылые: 7 — комнатная муха; 8 — зелёная падальная муха;

9 —. кровососущий комар; 10 — долгоножка; Г — перепончатокрылые: 11 — оса; 12 — пилильщик; 13 — наездник.

Отряд Бабочки также называется Чешуекрылые, потому что крылья у этих насекомых покрыты мелкими хитиновыми чешуйками, которые ярко окрашены, переливаются и создают причудливую игру цвета. У отряда Жуки есть другое название — Жесткокрылые: эти животные имеют плотные жёсткие передние крылья, прикрывающие заднюю пару кожистых крыльев, с помощью которых летают. Ротовые органы у жуков грызущего типа. Среди жуков много растительноядных видов, есть хищники и падалееды. Взрослые жуки живут в наземно-воздушной и водной средах жизни, личин^киу одних видов подвижные и живут открыто, у других — малоподвижные и живут в укрытиях. Питаются личинки тканями растений и животных, иногда разлагающимися органическими остатками.

Комары и мухи относятся к отряду Двукрылые: эти насекомые имеют только одну пару крыльев. У двукрылых ротовые органы колюще-сосущего или лижущего типа. Некоторые питаются пыльцой и нектаром цветков, есть хищни^{ки и} кровососы. Личинки мух обитают в разлагающихся остатках растительного и животного происхождения, личинки комаров — в воде. Есть виды, у которых личинки ведут бродячий образ жизни и охотятся на мелких насекомых. Шмелей, ос, пчёл, муравьёв объединяют в отряд Перепончатокрылые: у них имеются две пары перепончатых крыльев. У некоторых видов крылья отсутствуют.

К перепончатокрылым относятся наездники. Их самки с помощью длинного яйцеклада прокалывают покровы гусениц и откладывают в них яйца. Вышедшие из яиц личинки оказываются внутри гусеницы и поедают её ткани. Наездников используют в борьбе с вредителями культурных растений.

Среди насекомых есть группы, в которые входят виды, развивающиеся с неполным превращением (вышедшая из яйца личинка похожа на взрослое насекомое) и с полным превращением (личинка превращается в куколку, из которой выходит взрослое насекомое).

1. С помощью текста параграфа и рисунков 97 и 99 определите, в чём два главных различия между двумя типами развития насекомых — с неполным и с полным превращением. Охарактеризуйте стадии развития с неполным превращением.

2. Охарактеризуйте роль каждой из стадий развития с полным превращением в жизни насекомых.

3. Используя текст параграфа и дополнительные информационные ресурсы, составьте таблицу “Особенности некоторых групп насекомых”, включающую столбцы “Группа насекомых”, “Число крыльев”, “Ротовые органы”, “Пища”, “Места обитания”, “Тип развития”, “Представители”. В отдельном столбце можно указать дополнительные сведения о группе.

27. Общественные насекомые — пчёлы и муравьи. Значение насекомых. Охрана насекомых.

Вы узнаете:

•как устроены семьи у общественных насекомых;

• каковы последствия влияния человека на насекомых.

Вспомните

• Как в природе взаимосвязаны насекомые и растения?

Общественные насекомые.

Большинство насекомых ведёт одиночный образ жизни. Однако есть такие, которые живут одной большой семьёй, — это общественные насекомые. К ним относятся термиты, шмели, осы, муравьи, пчёлы. В семье есть группы, каждая из которых выполняет свои функции — собирает пищу и делится ею с другими группами, ухаживает за личинками, охраняет гнездо.

Большую часть живущих в муравейнике (рис. 101, А) муравьев составляют бескрылые рабочие особи — это бесплодные самки. Число их иногда достигает миллиона. Кроме них в муравейнике живёт царица. У неё тоже нет крыльев. Всю жизнь она откладывает яйца (все насекомые в муравейнике — её потомство). Забота о муравейнике лежит полностью на ранних муравьях.

Рис. 101. Жилища общественных насекомых: А — муравейник: 1 — камеры с яйцами; 2 — камеры с личинками; 3 — камера с куколками; Б — пчелиный улей.

К общественным насекомым относится медоносная пчела. В улье (рис. 101, Б), где живёт пчелиная семья, большинство насекомых — рабочие особи. Это бесплодные самки, у которых видоизменённый яйцеклад служит жалом. Они чистят улей, собирают нектар, ухаживают за маткой и личинками, охраняют улей от врагов. Живут они только один сезон (около года). В пчелиной семье главная пчела — матка, которая откладывает яйца. Живёт она около пяти лет. Весной, в мае — июне, в пчелиной семье из куколок появляются новая матка и несколько десятков самцов, которых называют трутнями. Они тоже живут только один сезон, участия в работе не принимают, а основная их задача — оплодотворение молодой матки. Старая самка с частью рабочих пчёл покидает улей: происходит роение. Пчеловоды собирают рой и поселяют его в новом улье.

Как муравьи, так и пчёлы общаются друг с другом, поскольку выполняют общую работу и должны согласовывать свои действия. Это происходит с помощью прикосновений и выделяемых пахучих веществ, по которым они могут, например, опознавать друг друга. Кроме того, у пчёл имеется “язык танца”: с помощью особых телодвижений и перемещений одна пчела может сообщить другим, где находятся богатые нектаром цветущие растения (рис. 102).

Рис. 102 Схема “танцев” пчелы-разведчицы, танцующей в улье на сотах.

Общественные насекомые обладают сложным поведением, которое основано на инстинктах. Инстинкт — это совокупность врождённых элементов поведения, передаваемых от родителей потомкам по наследству. Инстинкты животного зависят от того, к какому виду это животное принадлежит. Информация об инстинктах хранится в хромосомах.

На нижней стороне брюшка у рабочих пчёл находятся железы, которые выделяют густое, вязкое водоотталкивающее вещество — воск. Из него пчёлы строят внутри улья шестигранные соты. В сотах эти насекомые хранят запасы корма и выращивают молодь.

В пищеводе у рабочих пчёл есть расширение. Нектар из цветков, прошедший через это расширение, преобразуется в мёд — основной запас пищи пчелиной семьи. Мёдом пчёлы наполняют соты и закрывают их тонким слоем воска.

На задних ногах у рабочих пчёл имеются участки, окружённые длинными хитиновыми волосками, — корзиночки. Сюда пчела счищает пыльцу цветков, попавшую на её тело. Пропитанная мёдом пыльца служит запасом богатого белком корма для всей пчелиной семьи.

Человек получает от пчёл воск, мёд, различные лекарственные препараты (прополис, пчелиный яд, пчелиное молочко, пергу).

Тутовый шелкопряд.

Существуют и другие полезные для человека насекомые. Таковы бабочки шелкопряды. Тутовый шелкопряд — единственное насекомое, не встречающееся в природе в диком состоянии (рис. 103), оно полностью одомашнено. Самки его не могут летать. Гусеницы едят только листья шелковицы, или тутового дерева.

Рис. 103. Стадии развития тутового шелкопряда: 1 — самка, откладывающая яйца- 2 — гусеница; 3 — формирование кокона; 4 — куколки в коконах.

Учёные предполагают, что в диком состоянии предок тутового шелкопряда обитал в предгорьях Гималаев. Разводить шелкопряда стали в Китае около 5000 лет назад. Сейчас его разводят во многих странах мира, где растёт шелковица. Гусениц шелкопряда содержат в специальных помещениях. При обращении в куколку каждая гусеница в течение трёх суток вьёт кокон из очень тонкой нити, длина которой достигает 1500 м. Готовые коконы шелководы собирают, обрабатывают горячим паром, а потом специальными машинами разматывают шёлковые нити. Часть коконов оставляют для выведения новых поколений бабочек.

Значение насекомых в природе.

Роль насекомых в природных сообществах огромна. Насекомые важнейшие опылители цветковых растений. Они служат пищей различны, беспозвоночным (паукам, многоножкам), рыбам, амфибиям, рептилиям, птицам и зверям, даже некоторым насекомоядным растениям (росянке). Среди насекомых много санитаров, которые помогают перерабатывать в минеральные вещества органические остатки растений и животных. Почвенные насекомые и их личинки повышают плодородие почвы, перемешивая и удобряя её своими экскрементами. Велика роль насекомых в круговороте веществ в природе.

Охрана насекомых.

Человек очень сильно влияет на окружающую среду — превращает дикие степи в сельскохозяйственные угодья, вырубает леса, используя ядохимикаты. Поэтому численность многих видов животных, в том числе насекомых, сокращается. Некоторые виды находятся на грани исчезновения и взяты под охрану. Созданы красные книги, куда занесены сведения о редких животных (рис. 104), о причинах их бедственного положения и мерах по охране. Среди насекомых нашей страны особо охраняемыми являются дыбка степная — большой кузнечик, обитающий в степях, несколько видов крупных хищных жуков — жужелиц. На юге Дальнего Востока обитает самый крупный жук России — реликтовый дровосек. Длина его тела превышает 10 см. а длина тела личинки достигает 17см.В Красную книгу занесены и многие виды шмелей, например, изменчивый шмель и степной шмель. Среди бабочек — аполлон, мнемозина, перламутровка зенобия. Они охраняются государственным законом “О животном мире”.

Рис. 104. Редкие и охраняемые насекомые: 1 — дыбка степная; 2 — дальневосточный реликтовый дровосек; 3 — жужелица кавказская; 4 — шмель степной; 5 — аполлон;

6 — перламутровка зенобия.

Общественными насекомыми являются муравьи и пчёлы, живущие очень большими семьями, в которых каждая особь выполняет отведённую ей функцию. Отношения между особями в семье довольно сложные и во многом определяются врождёнными формами поведения — инстинктами. Человек получает от пчёл сырьё для пищевой и лекарственной промышленности. Он одомашнил тутового шелкопряда ради получения шёлка. Многим видам насекомых человек причинил вред, и сейчас наиболее редкие виды взяты под охрану.

1. Опишите особенности поведения и функции обитателей муравейника.

2. Охарактеризуйте состав пчелиной семьи и функции каждой группы особей.

3. Объясните, почему муравьёв и пчёл относят к общественным насекомым.

4. Используя текст параграфа и дополнительные информационные ресурсы, подготовьте презентацию проекта о роли одомашненных насекомых в жизни человека.

28. Насекомые — вредители культурных растений и переносчики заболеваний человека.

Вы узнаете:

• В чём выражается отрицательное влияние насекомых на культурные растения, животных и на здоровье человека.

Вспомните

• Какие полевые и плодово-ягодные культуры повреждаются насекомыми?

• Какие заболевания переносятся насекомыми?

Многие насекомые являются вредителями сельскохозяйственных культур портят продукты, непищевые материалы и вещи.

В странах с жарким климатом большую опасность для сельского хозяйства представляет азиатская перелётная саранча. Численность саранчи периодически (раз в несколько лет) резко увеличивается. Стаи насекомых перелетают на огромные расстояния и там, где опускаются, полностью выедают все зелёные части растений.

Тли высасывают сок растений, угнетая их развитие. Вредная черепашка повреждает хлебные злаки. Личинки свекловичного долгоносика питаются корнями свёклы, а завязями яблонь питаются личинки яблоневого цветоеда. Личинки и взрослые особи колорадского жука уничтожают листья картофеля. Личинки капустной белянки питаются листьями капусты, а личинки яблонной плодожорки развиваются в яблоках. Личинки огнёвок живут в муке, питаются ею и загрязняют выделениями. Личинки платяной моли в домах портят изделия из шерсти.

Некоторые насекомые наносят ущерб здоровью человека и домашним животным. Питающиеся кровью слепни мучают домашний скот своими укусами и вызывают потерю в массе, снижают удои молока. Личинки оводов развиваются под кожей млекопитающих и вызывают у домашнего скота воспаление кожных покровов. Комары могут передавать такие опасные заболевания, как малярия, комариные энцефалиты. Комнатные мухи переносят яйца аскарид, различных микробов, в том числе возбудителей опасных болезней, как дизентерия и брюшной тиф. Осенняя жигалка может переносить возбудителей очень опасного заболевания — сибирской

язвы. Муха цеце переносит возбудителя смертельно опасной для человека сонной болезни.

Чёрные тараканы и прусаки загрязняют и портят своими экскрементами продукты питания. Они могут переносить различные болезнетворные микроорг_анизмы и яйца глистов. Выделения тараканов часто вызывают аллергию у людей.

К вредным для человека насекомым относятся вши. Питаются вши кровью человека, вызывая мучительный зуд, и, что более опасно, перенося возбудителей сыпного и возвратного тифа. Блохи питаются кровью. Они могут передавать человеку возбудителей таких болезней, как чума, туляремия. сыпной тиф. Большое беспокойство человеку приносит постельный клоп, питающийся кровью и поселяющийся в мягкой мебели и постельном белье.

Методы борьбы человека с наносящими ему вред насекомыми объединяют в несколько групп.

К физическим методам борьбы относятся сбор (и последующее уничтожение) гусениц или яиц насекомых, отлов наземных насекомых.

С вредными насекомыми иногда борются химическими методами — с помощью ядовитых химических веществ. Сельскохозяйственные посадки опрыскивают жидкими ядами. Выгребные ямы и другие места размножения личинок комнатных мух обрабатывают растворимыми ядовитыми порошками. Однако насекомые-вредители довольно быстро приспосабливаются к отрицательному воздействию: появляются особи, нечувствительные к ядовитому веществу. Кроме того, из-за применения ядохимикатов гибнут многие полезные беспозвоночные, а также птицы, съевшие отравленных насекомых.

Для борьбы с сельскохозяйственными вредителями используют агротехнические методы. Например, посев и посадку растений проводят с таким расчётом, чтобы они успели окрепнуть ко времени появления вредителей. Поля тщательно убирают, чтобы лишить пищи личинок вредных насекомых. Уничтожают сорные растения, на которых насекомые размножаются.

Наиболее безопасные, хотя и менее эффективные, методы борьбы ^с вредными насекомыми — биологические. Они заключаются в использовании естественных врагов насекомых — паразитов (например, наездников) и хищников (например, божьих коровок).

В лесу люди охраняют и расселяют муравейники рыжих лесных муравьев, в садах развешивают искусственные гнездовья для мелких насекомоядных птиц. В лабораториях специально разводят наездников, паразитирующих на сельскохозяйственных вредителях. Так, с капустной белянкой борются, выпуская крохотного наездника трихограмму, самка которого откладывает яйца в яйца капустной белянки. В биологической борьбе используют также бактерии, которые вызывают болезни у насекомых-вредителей, и грибы, паразитирующие на них. Споры этих грибов специалисты рассеивают над полями или садами.

Среди насекомых есть вредители культурных растений и пищевых запасов, много переносчиков опасных заболеваний человека и домашних животных. Люди борются с вредителями, наносящими ущерб, с помощью физических, химических, агротехнических и биологических методов.

1. Охарактеризуйте деятельность насекомых — вредителей сельскохозяйственных растений.

2. Назовите наиболее распространённых насекомых, которые являются переносчиками возбудителей заболеваний человека.

3. Дайте оценку эффективности методов борьбы с вредными насекомыми.

4. Используя информационные ресурсы, определите принадлежность насекомых, упомянутых в тексте параграфа, к систематическим группам. Представьте эту информацию в виде схемы.

Подведём итоги.

Выполните задания.

1. Назовите признаки, по которым представителей членистоногих объединяют в один тип.

2. Укажите характерные признаки представителей классов Ракообразные, Паукообразные, Насекомые.

3. Назовите промысловых ракообразных. Опишите их среду обитания.

4. Сравните нервную систему речного рака и паука-крестовика и назовите различия.

5. Установите взаимосвязь особенностей питания паука-крестовика и строения его пищеварительной системы.

6. Охарактеризуйте черты приспособленности насекомых к полёту.

7. Сравните функции гемолимфы речного рака и майского жука (или чёрного таракана).

8. Охарактеризуйте особенности строения и функций систем внутренних органов членистоногих по сравнению с кольчатыми червями.

9. Опишите роль насекомых в природе, в жизни человека.

Какие утверждения верны?

1. Членистоногие имеют сегментированное тело с двусторонней симметрией, членистые конечности и хитиновый покров.

2. Хитиновый покров защищает тело от потери влаги.

3. У членистоногих органы обоняния и осязания развиты плохо.

4. Пчёлы имеют простые и сложные глаза, паук-крестовик — только простые.

5. Большинство членистоногих раздельнополые.

6. Членистоногие наиболее сходны по строению с плоскими червями.

7. Органы выделения насекомых — мальпигиевы сосуды.

8. Органы дыхания насекомых — лёгкие.

Итоговая проверка знаний по главам 1-7.

1. Назовите различия в строении одноклеточных и многоклеточных организмов. Поясните на примере простейшего и кишечнополостного животного.

2. Сравните характерные признаки растений и животных.

3. Назовите причины разнообразия животных в природе.

4. Сравните строение животной и растительной клеток. Назовите черты их сходства и различия.

5. Следуя правилам систематики, укажите соподчинённость следующих категорий: отряд, царство, класс, тип, семейство, вид. род. Поясните на примерах.

6. Дайте определение тканям. Назовите основные типы животных тканей. В чём их отличие от растительных тканей?

7. Назовите и кратко охарактеризуйте строение и функции тканей животных: а) эпителиальной; б) соединительной; в) мышечной; г) нервной.

8. Охарактеризуйте понятие !!!система органов”. Назовите органы, образующие какую-либо систему членистоногих: а) опорно-двигательную; б) пищеварительную; в) дыхательную; г) выделительнуюд) кровеносную; е) нервную.

9. Объясните, как происходила эволюция систем органов членистоногих на примере одной из систем: а) пищеварительной; б) дыхательной; в) кровеносной; г) нервной; д) выделительной; е) размножения; ж) органов чувств.