Отряды насекомых: характеристика и представители

Метаморфоз чешуекрылых: яйцо, гусеница, личинка, бабочка

Как и любое насекомое с голометаморфозом, чешуекрылые переживают несколько стадий жизненного цикла, вплоть до полного перевоплощения.

Яйцо

Яйца бабочек бывают округлыми, яйцеобразными, угловатыми или походить на цилиндр. Поверхность у них твёрдая, иногда – рельефная. Полоски, точки или бугорки расположены симметрично, создавая своего рода рисунок. У большинства видов чешуекрылых яйца белые или зеленоватые, но встречаются и бурые, голубые, красные и даже ярко-жёлтые образцы. В одной кладке может быть до 1 тыс. яиц, но до личиночной, а уж тем более – взрослой стадии дойдёт меньше четверти всех насекомых. В качестве защиты самка может покрыть яйца волосками или выделениями половых желёз, тем самым создавая щиток. Стадия яйца длится в среднем от 8 до 15 дней. Яйца, отложенные по осени, уходят в состояние диапаузы до следующей весны.

Яйца бабочки на внутренней стороне листа растения

Гусеница/личинка

Червеобразное насекомое с грызущим ротовым аппаратом. Тело гусеницы состоит из трёх грудных и десяти брюшных сегментов. Грудные несут по три пары членистых ног, а брюшные – по пять пар более толстых конечностей с крючками на «подошвах», которые помогают гусенице перемещаться. Кожа гладкая, вариативно покрытая щетинками, волосками, шипами или бородавками. По принципу питания гусениц можно разделить на несколько видов:

• Фитофаги – питаются листьями, плодами и цветами растений.
• Кетофаги – насыщаются воском, шерстью или кератином из рогов парнокопытных.
• Ксилофаги – едят исключительно древесину.
• Хищники – поедают тлю, личинок и куколок муравьёв.
• Олигофаги – употребляют в пищу только определённый вид растений и ничего больше.

Гусеницы могут жить открыто или скрыто, что тоже учитывается при классификации:

• Питающиеся на кормовых растениях (открытый образ жизни) – окраска либо покровительственная и эмитирует растение, на котором живёт насекомое, либо демонстрационная – свидетельствующая о несъедобности. Некоторые гусеницы принимают угрожающую позу в моменты, когда чувствуют наибольшую опасность.
• Скрытый образ жизни. Такие гусеницы либо обитают в переносных мешочницах, либо сооружают себе убежище из листьев, сворачивая трубку наподобие сигары. К этому же числу можно отнести гусениц, живущих внутри растений: моли минёры, плодожорки и т. д.

По мере роста гусеница переживает в среднем от 4 до 5 линек, но бывают и виды, которые линяют 40 раз, так как растут слишком быстро. После последней линьки гусеница превращается в куколку. Гусеницы чешуекрылых, живущих в средних широтах, часто не успевают завершить полный жизненный цикл за один сезон и поэтому впадают в диапаузу до следующего лета.

Гусеница бабочки махаона

Куколка

На этой стадии насекомое внешне недвижимо, хотя внутри происходят сложные изменения, связанные с перестройкой всех органов и систем. Форма куколки варьируется от цилиндрической вытянутой, до яйцевидной и угловатой. Окраска преимущественно однотонная – с рисунком из точек, пятен и полосок. Сразу после окукливания цвет светло-зелёный, но затем он меняется в зависимости от вида, и куколка может стать, к примеру, коричневой. Благодаря маскировке некоторые куколки с трудом возможно отличить от веточки, сушёного листика или черенка растения.

В целях сохранности, куколка располагается внутри скрученных листьев либо под верхним слоем почвы у корней кормового растения. Реже, но всё же её можно обнаружить невооружённым глазом на ветке или другой горизонтальной плоскости. Также довольно редко можно увидеть куколку свободнолежащей на растительной подстилке или редкой паутине. Большинство видов чешуекрылых предпочитают прикрепляться к субстрату. По способу прикрепления различают два вида куколок:

• Висячая – прикрепляется к горизонтальной поверхности вниз головой при помощи кремастера.
• Подпоясанная – закрепляется головой вверх. Кроме кремастера, её удерживает специальный паутинистый поясок.

Вылупление бабочки из куколки

Бабочка

Примерно за сутки до вылупления взрослой особи куколка становится прозрачно-маслянистой. Это верный признак, что все процессы преображения подошли к концу – бабочка готова появиться на свет.

Куколка разрывается от головы до переднего края крыльев, чтобы имаго, отталкиваясь ногами от краёв старой оболочки, смогла выбраться наружу самостоятельно. В первые минуты после выхода бабочка ещё не может летать – её крыльям нужно время, чтобы расправиться, отвердеть и принять окончательную окраску. Для этой цели насекомое забирается повыше и позволяет ветру и гравитации сделать своё дело.

Имаго – это половозрелая форма чешуекрылого, с первых часов способная выполнять основную функцию этой стадии жизненного цикла: размножаться.

Механизм работы ротового аппарата мухи

Мухи питаются преимущественно жидкими питательными субстратами и мелкодисперстными пищевыми взвесями, например, продуктами разложения органических остатков. Жидкость всасывается хоботком, поступая в пищевой канал по тонким капиллярным трубочкам на поверхности нижней губы.

Некоторые виды твердой пищи, например, сахар, также потребляются мухами при помощи этого хоботка. Осуществляется это следующим образом: вначале муха выделяет капельку слюны на поверхность пищи, которая частично растворяется, а затем всасывается в рот уже как жидкость.

Внешний вид и внутреннее строение

На первый взгляд, строение тела мухи кажется простым, но на самом деле этих насекомых давно изучают многие институты. Тело мухи состоит из трех частей: головы, груди и брюшка. Нижняя часть головы имеет желтый оттенок. На ней располагаются следующие органы:

• Глаза. У мухи они достаточно крупные и состоят из множества мелких простых глазков, которые образуют фасеточную сетку. Изображение, получаемое при помощи фасеток, имеет вид мозаики.
• Ротовой аппарат. Насекомые имеют мощные челюсти и хоботок. Пища поступает через лопасти верхней и нижней губы. Большое количество канальцев соединяются в центральной точке хоботка. У видов, питающихся кровью, в структуре ротового аппарата присутствуют острые пластинки, которыми насекомое прокалывает кожу жертвы.
• Усики. Этот орган помогает ориентироваться в пространстве, чувствовать запахи. У женских и мужских особей усики могут различаться.

Грудь имеет три сегмента, наиболее развит второй сегмент. На груди имеются 3 пары конечностей, которые состоят из 5 члеников. Лапки мух снабжены развитой мускулатурой, коготками и присосками. Когда муха идет, подушечки лап выделяют липкую жидкость. Лапки выполняют еще одну функцию – они анализируют качество и вкус пищи.

Передняя пара крыльев развита хорошо, имеет перепончатое строение, задние деформированы и образуют жужжальца. При помощи этих придатков муха может зависать в воздухе и удерживать равновесие.

Брюшко цилиндрической формы состоит из 10 сегментов. Хитиновая оболочка мух имеет свойство растягиваться при насыщении и в период беременности.

Важнейшие внутренние органы располагаются в брюшке. Половая система представлена протоками, придаточными железами, а также яйцеклетками или семенниками – в зависимости от половой принадлежности особи. Внешние придатки у разных видов имеют отличия.

Самки делают кладки яиц, их количество за одну кладку может составить от 70 до 150 в зависимости от вида. В семействе трупных мух есть живородящие.

Пищеварительная система представлена зобом, кишечником, мальпигиевыми сосудами и выводящими канальцами. Еда переваривается перед поглощением, для этого насекомое вводит в нее специальный пищеварительный секрет.

Дыхательные органы включают большое количество трахей, которые распределены по всему телу. Открытие их наружу обеспечивается дыхальцами.

Головной мозг образован множеством нейронов. Кровеносная система включает сердце, аорту, крыловидную мышцу и спинной сосуд. Кровь бесцветная, она транспортирует питательные элементы.

Строение головы

Отдельные части мушиной головы имеют свои названия:

• лоб – находится между глазами, вверху переходит в темя, внизу его располагаются усики-антенны;
• лицо у мухи располагается ниже усов и выглядит в виде лицевой пластинки, ограниченной лбом и фронтогенальным швом;
• под глазами находятся щеки;
• задняя поверхность головы – выпуклой или плоской формы (у некоторых видов – вогнутая);
• глаза – выпуклые фасеточные, образующиеся из множества фасеток, у самцов и самок фасетки отличаются – у первых они голаптические и сильно сближены; окраска глаз отличается у разных видов;
• в ротовой полости имеется хоботок вместо нижней губы с сосательными дольками на конце, здесь проходит канал слюнной железы;
• челюсти мухи (верхние и 1 пара нижних) – атрофированы.

Органы обоняния и вкуса намного совершеннее и тоньше по сравнению с человеком. Острота и их сверчуткость связаны с большим количеством «ноздрей», хотя обонятельные органы отделены от дыхательных и располагаются на усиках, некоторые виды двукрылых ощущают вкус и лапками, вернее их последними члениками на ножках.

А вот в качестве ушей мухи выступают рецепторы – нервные клетки, которые откликаются на внешние раздражители (звуки, температуру, свет, вибрацию и т.д.).

Строение головы у мухи

Внешние признаки взрослых двукрылых насекомых

По размерам взрослое двукрылое насекомое — имаго — достигает от двух до пяти сантиметров в длину. Двусторонняя симметрия является характерной чертой, отличающей от других отряд Двукрылые. Конечности на теле располагаются на брюшке в количестве трех пар. Голова двукрылых насекомых отличается округлой формой с характерными огромными расположенными с двух сторон.

Основная доля таких представителей имеет сосущий ротовой аппарат. Помимо него встречается сосуще-лижущий и колюще-сосущий. У некоторых оводов ротовой аппарат бывает недоразвит. Передние перепончатые крылья крепятся за среднегрудь. Они развиты лучше задних и являются основным средством перелета. Пара крыльев заднего вида в процессе эволюции приняла форму булавовидных жужжалец и превратилась в орган равновесия. Ноги в количестве трех пар отходят от груди насекомого, входящего в отряд Двукрылые. Конечности дополняют присоски и коготки. Именно их наличие позволяет насекомым перемещаться по вертикальным плоскостям.

Грудь

Грудная клетка двукрылых делится на три части: переднегруди, среднегрудь и заднегрудь. От каждого сегмента рождается пара ног. Наиболее развитым сегментом является среднегрудь, поэтому он занимает больше места.

Ноги имеют разную морфологию в зависимости от вида. Есть длинные, а также прочные и короткие. Они состоят из пяти сегментов (artejos). От дистального к проксимальному отделу это предплюсна, большеберцовая кость, бедренная кость, вертел и тазик.

Что касается крыльев, у них есть пара. Они мембранного типа. Есть виды, у которых, несмотря на то, что они включены в этот порядок, отсутствуют крылья.

Общая характеристика

Для Diptera характерна переднемоторность — они используют для полёта только переднюю пару крыльев. С этим связано разрастание среднегруди относительно двух других сегментов грудного отдела. Для крыльев характерна костализация: утолщение передних жилок и их сдвиг к переднему краю крыла. Задняя пара крыльев преобразуется у них в так называемые жужжальца — органы равновесия. У некоторых, в основном паразитических форм, крылья могут отсутствовать.

Хоботок двукрылых по своему происхождению отличается от аналогичных приспособлений бабочек и клопов. Он состоит в основном из нижней губы (labium) — представляющей подобие жёлоба, открытого сверху и оканчивающегося сосательными лопастями (считается, что они гомологи лабиальных щупиков). Верхняя губа (labrum) и более или менее прочно спаянный с ней гипофаринкс прикрывают сверху жёлоб нижней губы. Внутри гипофаринкса проходит канал слюнной железы. К основанию хоботка причленяются максиллярные щупики.
Однако нельзя сказать, что такое строение ротовых частей характерно для всех Двукрылых: в различных семействах возникают своеобразные его модификации.
Для кровососущих двукрылых (комаров (сем. Culicidae), мошек (сем. Simulidae), слепней (сем. Tabanida) и других) характерно наличие пары максилл и мандибул, преобразованных в колющие щетинки. У ктырей (сем. Asilidae) развиты все ротовые части, кроме мандибул.
Канал, по которому всасывается пища, у большинства представителей отряда образован гипофаринксом и верхней губой.

Прочие особенности сегментации и строения принципиально сходны с таковыми прочих насекомых. Тело расчленено на голову, грудь, несущую три пары конечностей, и брюшко.
Голова подвижно сочленена с грудью тонким стебельком из мягкой кутикулы. Ноги имеют типичное строение. Лапки у большинства Diptera пятичлениковые; на конце они несут два коготка, под которыми имеются присоски, с помощью которых двукрылые могут ползать по гладким отвесным поверхностям. Брюшко обычно сидячее, реже стебельчатое, и состоит из 4-10 видимых сегментов.

Бабочницы

Бабочницы, или двукрылые бабочки, относятся к подотряду длинноусых. Фактически это мелкие комарики, имеющие размер от одного до четырех миллиметров. По своему внешнему виду они очень напоминают миниатюрных и аккуратных бабочек. Всего их практически три тысячи видов. Встречаются бабочницы во всех уголках земного шара. Основное их разнообразие замечено в странах СНГ. Личинки бабочниц предпочитают обитать в гниющих останках растений. Некоторые из них отдают предпочтение водной среде.

Голову взрослой особи бабочницы украшают усики и два глаза. Ее небольшие крылья составляют примерно два миллиметра в длину. Все тело вместе с крыльями имеет легкое волосянистое покрытие. Бабочницам свойственен стальной или серебристый окрас. Своими крыльями они пользуются крайне редко. Основным способом передвижения является перемещения с помощью порывов ветра.

Всего взрослая особь данного двукрылого насекомого живет две или три недели. В процессе своей жизнедеятельности она обычно совсем не питается. Для привлечения самца для спаривания бабочницы способны выделять специальный привлекающий секрет. Стоит отметить, что подобный секрет способен выделять и паук-боладов. Данное свойство позволяет ему привлекать самцов бабочниц, которые очень часто увязают в его паутине.

За раз бабочница способна отложить сразу сто яиц. И всего через два дня из каждого яйца вылупляется личинка. Личинки бабочниц имеют очень важную положительную черту — они способны поедать слизистые образования во внутренней части труб канализации. Таким образом они их очищают. В квартиры имаго бабочниц попадают через щели в полу, отверстия в сточных трубах, засоренные сливы и стояки. Квартиры с повышенной влажностью для них самые комфортные.

Оводы

Важной характерной чертой взрослых особей является отсутствие потребности в питании. Дело в том, что они, будучи личинкой, накапливают необходимое количество питательных веществ, расход которых происходит на стадии имаго

Обычно имаго живет от трех до двадцати дней. За время своего существования она теряет до трети своего веса.

Спаривание оводов происходит ежегодно в одних и тех же местах. После того как самец оплодотворяет самку, та тут же отправляется на поиски подходящего для откладывания яиц животного. Предпочтительнее всего для них область мягкой стенки живота, пах и передняя часть бедра животного. Встречаются желудочные, подкожные и полостные оводы. Самыми уязвимыми являются лошади, козы, овцы, ослы и крупный рогатый скот.

Злаковые мухи.

Комнатные мухи

Относятся комнатные мухи к семейству настоящих мух. Они являются обладательницами синантропного организма, который в настоящее время практически невозможно встретить в природе. Бодрствует особь данного вида преимущественно днем. Строение мухи отличается большими фасеточными темно-красными глазами. По длине она обычно не превышает восьми миллиметров. Окрас ее тела серый с характерными черными продольными полосками на груди. Брюшко в нижней части имеет желтоватый окрас.

Строение мухи-самки несколько отличается от особей мужского пола. В первую очередь у них увеличено расстояние между глазами. Во-вторых, самки являются более крупными по своему размеру. Комнатным мухам свойственен лижуще-сосущий ротовой аппарат. В связи с этим они не способны на прокусывание кожи и высасывание крови. В пищу они принимают только жидкости. В случае же с потреблением твердой пищи им приходится предварительно производить процедуру ее растворения в собственной слюне.

Период жизни комнатной мухи зависит от температурного режима среды ее обитания. В оптимальной среде, с температурой, колеблющейся в районе двадцати четырех градусов по Цельсию, она способна прожить до двадцати дней. По способу размножения комнатные мухи яйцекладущие. За один раз одна особь способна отложить до ста двадцати яиц. Цикл превращения у них полный.

Внутреннее строение

В роли жидкой среды организма представителей отряда Двукрылые выступает гемолимфа. По своей сути данное вещество аналогично крови в организмах высших животных. Отряд Двукрылые характеризуется незамкнутой системой кровообращения. То есть у всех представителей гемолимфа соприкасается с внутренними органами. На задней стенке грудной полости каждый представитель, входящий в отряд Двукрылые, имеет утолщенный и уплотненный спинной сосуд. Фактически именно он выполняет сердечные функции. За дыхание в теле насекомых отвечают трахеи. Газообменные процессы осуществляются в брюшной полости. Здесь находится огромное количество трахей в близости с аортой. Отряд насекомых Двукрылые также характеризуется наличием головного мозга.

Внешние признаки взрослых двукрылых насекомых

По размерам взрослое двукрылое насекомое — имаго — достигает от двух до пяти сантиметров в длину. Двусторонняя симметрия является характерной чертой, отличающей от других отряд Двукрылые. Конечности на теле располагаются на брюшке в количестве трех пар. Голова двукрылых насекомых отличается округлой формой с характерными огромными расположенными с двух сторон.

Основная доля таких представителей имеет сосущий ротовой аппарат. Помимо него встречается сосуще-лижущий и колюще-сосущий. У некоторых оводов ротовой аппарат бывает недоразвит. Передние перепончатые крылья крепятся за среднегрудь. Они развиты лучше задних и являются основным средством перелета. Пара крыльев заднего вида в процессе эволюции приняла форму булавовидных жужжалец и превратилась в орган равновесия. Ноги в количестве трех пар отходят от груди насекомого, входящего в отряд Двукрылые. Конечности дополняют присоски и коготки. Именно их наличие позволяет насекомым перемещаться по вертикальным плоскостям.

Уховертки

Как уже отмечалось, уховертки – отдельный отряд в надотряде прямокрылообразных. Это мелкие насекомые с короткими крыльями и длинным туловищем. Разные виды уховерток имеют разные способности к полету. Кто-то вообще не летает, кто-то летает, но плохо.

Уховертки – всеядные, кожистокрылые насекомые. Излюбленные места поселения для них – местность, граничащая с человеческим жильем. Насекомые причиняют вред огородным культурам, но одновременно защищают их от тли и паутинного клеща.

Уховертки очень любят садовые цветы. Они уничтожают розы, пионы, флоксы, астры, но с удовольствием закусят овощами и корнеплодами, не откажутся от молодой рассады и от декоративных посадок.

Ученые описали более 1300 видов этих насекомых, около двадцати из них встречаются в наших широтах. Кроме представителей, живущих весь садово-огородный сезон, встречаются и уховертки поденки, вся жизнь которых пролетает за 24 часа.

Слайд 14ЭВОЛЮЦИОННАЯ ИСТОРИЯ Судя по ископаемым находкам, насекомые существовали уже в девонском

периоде, т.е. ок. 300 млн. лет назад. Однако до верхнего триаса (ок. 160 млн. лет назад) остатков двукрылых среди них не обнаружено. Самые примитивные представители этого отряда похожи на долгоножек и объединены в вымершее семейство Architipulidae. Множество различных двукрылых, близких к современным формам, встречается в балтийском янтаре – смоле хвойных деревьев, окаменевшей в верхнем олигоцене, т.е. около 35 млн. лет назад. В миоценовых сланцах из Флориссанта (шт. Колорадо) найдено много ископаемых долгоножек, грибных комариков и других двукрылых, характерных для болотистых местообитаний. Среди них отмечена даже муха цеце, хотя в настоящее время этот род встречается только в Африке. Изучение балтийского янтаря и ископаемых Флориссанта показало, что уже к середине кайнозойской эры двукрылые прошли большую часть своего эволюционного развития.