Насекомые: особенности строения тела, типы усиков, ротовых аппаратов, ног, крыльев с фото и схемой

Насекомые

Насекомые относятся к самому крупному классу животных, объединяющему большое количество групп. Тело их, как и у всех животных, сегментированное, с членистыми придатками. Оно покрыто менее или более твердым наружным скелетом, в составе которого есть полисахарид хитин.

• сравнительно маленькие размеры;
• две пары крыльев (у некоторых отсутствуют);
• три пары ног.

На сегодняшний день описаны 900 000 видов насекомых, но их намного больше — несколько миллионов, при этом некоторые в единственном экземпляре. Ряд форм представляет собой красивейшие творения, например, бабочки.

Большинство видов насекомых – наземные, но есть и те, которые ведут земноводный образ жизни. Они встречаются в озерах и реках, в глубоких пещерах и в пустынях. Некоторые виды совершают регулярно длинные перелеты, другие – всю жизнь проводят внутри какого-нибудь плода или даже семечки.

Тело насекомого

Тело насекомого состоит из трех частей: головы, груди и задней части. На голове 6 сегментов слились воедино и совсем не заметны.

Грудь состоит из 3 сегментов. Задняя часть — обычно из 10, по бокам которых расположены дыхательные отверстия.

Скелет насекомых

Насекомые — беспозвоночные животные, поэтому строение их туловища коренным образом отличается от строения тела позвоночных животных, к которым относится и человек. Наше тело поддерживается скелетом, состоящим из позвоночника, ребер, костей верхних и нижних конечностей. К этому внутреннему скелету крепятся мускулы, с помощью которых тело может двигаться.

Насекомые обладают наружным, а не внутренним скелетом. Мускулы крепятся к нему изнутри. Плотная оболочка, так называемая кутикула, покрывает все тело насекомого, в том числе голову, лапки, усики и глаза. Подвижные суставы соединяют многочисленные пластинки, сегменты и трубки, имеющиеся в теле насекомого. Кутикула по своему химическому составу сходна с целлюлозой. Белок придает дополнительную прочность. Жиры и воск входят в состав поверхности оболочки тела.

Поэтому панцирь насекомого прочен, несмотря на легкость. Он водо и воздухонепроницаем. На сочленениях образуется мягкая пленка. Однако такая прочная оболочка тела имеет существенный недостаток: она не растет вместе с телом. Поэтому насекомым приходится периодически сбрасывать свой панцирь. В течение жизни насекомое меняет множество оболочек. Некоторые из них, такие как чешуйницы, делают это более 20 раз. Панцирь насекомого нечувствителен к прикосновениям,теплу и холоду. Зато в нем есть отверстия, через которые с помощью специальных усиков и волосков насекомые определяют температуру, запахи и прочие характеристики окружающей среды.

Внешнее строение насекомого

В данном учебном пособие мы познакомимся с основными частями строения насекомых которые приведены в иллюстрированном виде.

Усики насекомых

Крылья насекомых Жук — скакун с брюшной стороны Ноги насекомых

Грудь и ее придатки

БРЮШКО И ЕГО ПРИДАТКИ

Строение покровов насекомого

Внутреннее строение насекомых (самка черного таракана)

Кровеносная система насекомых

Пищеварительная система насекомых

Нервная система насекомых (Особенность насекомых – гигантские нервные клетки)

Дыхательная система насекомых

Половая система насекомых

Неполное превращение насекомых (три стадии – яйцо, личинка, взрослое насекомое)

Полное превращение насекомых (четыре стадии развития – яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое)

Глаза насекомых

«Стрекоза» 1.Фасетка. 2. Сложный глаз. 3. Омматидий. 4. Роговица. 5. Пигментная клетка. 6. Кристаллический хрустальный конус. 7. Сенсорная клетка (зрительный рецептор) 8. Рабдом. 9. Нерв 10. Базальная мембрана.

У нижней границы лба и над основаниями нижних челюстей располагаются структуры, называемые тенториальными ямками. Это впячивания покровов, которые проникают внутрь головной капсулы и формируют ее внутренний скелет – тенторий (tentorium).

Внутренний скелет, слияние головных сегментов и их хитиновых пластинок обеспечивают особую прочность головной капсулы.

Сложные фасеточные глаза состоят из отдельных глазков – омматидиев, глазок покрыт прозрачной роговицей, которая имеет вид выпуклого шестигранника (фасетки). Под роговицей находится так называемый хрустальный (кристаллический) конус, вместе они образуют линзу глазка.

Свет воспринимают рецепторные (ретинальные) клетки. Их чувствительные части – рабдомеры – расположены в центральной части глазка и образуют светочувствительный элемент – рабдом. По краям лежат пигментные клетки, изолирующие один глазок от другого.

Пигментные клетки у дневных и ночных насекомых отличаются по способности пигмента перемещаться внутри клетки.

У ночных насекомых пигмент может скапливаться в верхней части клетки, при этом лучи света попадают на рецепторные клетки соседнего глазка и это существенно повышает светочувствительность глаза.

Сложные глаза могут включать от нескольких сотен до 28 000 (у стрекозы) глазков, каждый способен воспринимать узкий пучок световых лучей. В результате изображение объекта складывается из отдельных «точек» (носит мозаичный характер).

Такое изображение получается расплывчатым и плохо характеризует форму объекта. Но преимуществом фасеточного глаза является очень широкое поле зрения, что позволяет уловить любое движение и вовремя заметить добычу или врага.

У многих насекомых есть и простые глазки, состоящие из линзы, слоя чувствительных клеток, чехла из пигментных клеток. На личиночной стадии простые глазки имеют иное строение и во время метаморфоза исчезают.

Антенны (усики, сяжки) являются придатками головной лопасти.

Они представляют собой ряд члеников различной формы: щетинковидные (сетчатокрылые, бабочки, таракановые), нитевидные (осы, пчелы, жуки), пильчатые (ночные бабочки), гребенчатые (бабочки, жуки), перистые (бабочки, двукрылые), коленчатые (пластинчатоусые жуки), булавовидные (бабочки, жуки).

Антенны выполняют осязательную и обонятельную функцию, у различных видов насекомых служат для восприятия температуры, влажности воздуха, ультразвука, притяжения Земли.

Питание и размножение

Чаще всего муравьи свои гнезда (муравейники) строят в почве, а также под камнями или в древесине. В основном насекомые питаются соком растений либо падью сосущих насекомых. Есть отдельные виды, которые питаются грибами и семенами. Основу питания всех муравьев составляют два компонента:

• белки;
• углеводы.

Углеводами питаются взрослые особи, а белковой пищей личинки. Эти насекомые считаются универсальными хищниками. Муравьи охотятся на беспозвоночных насекомых либо собирают их трупы. Любая пища, попадая в гнездо, распределяется между членами семейства. Молодые особи проходят несколько стадий развития:

• яйцо;
• личинка;
• куколка;
• имаго.

Жизнь любого вида муравья начинается с яйца. Через время из него появляется малоподвижная червеобразная личинка, за которой ухаживают рабочие особи. Когда наступает фаза окукливания, личинка перестает питаться. Пока личинка еще питается она может развиться в рабочую особь либо царицу, здесь все зависит от ее питания.

В стадии личинки и куколки насекомые пребывают в отдельном месте с постоянной температурой. После завершения стадии рабочие муравьишки помогают выйти из куколки, поскольку сама особь не в состоянии выйти из кокона.

Главный отличительный признак

Очень часто многие люди, плохо знающие биологию, путают муравьев с клещами или пауками. На самом деле, ответ простой – у клещей 8 лапок, а у муравья 6 ножек. В нашей фауне из членистоногих водятся только пауки, клещи и муравьи. Есть некоторые жуки, которые могут имитировать форму тела муравья, чтобы проникнуть в их гнездо. Отличить их довольно сложно от муравьев.

Труженики-насекомые используют свои лапы не только для бега. Благодаря особенности расставлять их шире своего туловища, а также их силе, насекомое поднимает вес над собой и несет его. Масса груза может быть в 50 раз больше общей массы самого муравья.

Лапки также используются для измерения расстояния. Так, делают муравьи, живущие в пустынях. Они служат им навигационным инструментом. Насекомое запоминает, сколько шагов делает до поворота и делает поправку, ориентируясь на угол.

В ногах у муравьев был обнаружен учеными запах, выделяющий сильно пахнущие феромоны. Эти вещества используются для меток во время движения. Благодаря этому другие особи могут пройти по тропе, поскольку станет для них заметна. Большое количество меток будет привлекать большее количество собратьев.

Иногда случаются ошибки в расстановке меток, после чего остальные муравьи начинают сбиваться с пути и бегают по кругу. Они замыкают свою тропу более свежим следом, что впоследствии может стать настоящей бедой для всего семейства.

Благодаря своим тонким, но подвижным лапкам, муравьи способны творить чудеса, выполняя очень сложную ежедневную работу.

Количество ног у насекомых

Так сколько у насекомых ног? Одной из отличительных характеристик этого класса является наличие трех пар лап. Размещаются все они в районе грудного отдела, на каждом из трех составляющих сегментов — по одной паре.

У древних насекомых на брюшке тоже были ноги, о чем напоминают до сих пор наличие у некоторых современных видов рудиментарных придатков.

Под влиянием определенного образа жизни в процессе эволюции у этих существ развилось несколько типов лап. Самыми обычными из них являются бегательные и ходильные. Примитивные насекомые имеют именно такие три пары ног. У некоторых представителей надкласса изменение внешних условий и впоследствии манеры передвижения повлекло за собой модификацию конечностей. Средняя пара ног не подвергалась специализации в ходе эволюции. Она нужна для хождения.

Как устроены конечности

То, что насекомые относятся к классу членистоногих, подтверждает особенности строения лапок. Они состоят из нескольких члеников.Основным члеником является тазик, который прикреплен к соответствующему сегменту груди и имеет определенную форму. У разных видов насекомых, форма отличается. У одних этот членик похож на поперечный цилиндр или шар, у других – тазик имеет вид широкого листа или конуса. Подвижность конечности напрямую зависит от формы тазика.

Самый маленький членик, неподвижно сочлененный с бедром, называется вертлуг. У некоторых жучков он двойной.

С голенью бедро соединяется коленом, заканчивается нога –лапкой с небольшими коготками. В составе лапки –несколько (2-5) ленников, которые соединяются между собой.

Ученые, изучая число конечностей у насекомых различных классов, неожиданно наткнулись на факт, что некоторые из их представителей имеют интересный механизм в своем строении – шестерню. Ее можно представить схематически в виде двух, сцепленных между собой колесиков с зазубринами. Эти колесики посредством выступов, взаимодействуют и синхронизируют движение. Такой механизм дает возможность насекомым прыгать с огромной скоростью.

Типы конечностей насекомых

Самыми древними считаются бегательные и ходильные ноги у насекомых. Остальные типы конечностей появились в процессе длительного развития, и как правило, связаны с различными приспособлениями к условиям окружающей среды.

• Бегательные конечности

Бегательные ноги имеют удлиненную форму. Они стройны, а лапка, голень, бедро и тазик узкие или широкие. Такой тип конечностей присутствует у тараканов, жужелиц.

• Ходильные ноги

Ходильные ноги предназначены для медленного передвижения. Такие ноги у жуков – усачей, листоедов, переползающих с листа на лист, неторопливо обгрызающих листья.

Конечности нужны насекомым, чтобы передвигаться.

• Плавательные конечности

Плавательными становятся обычно задние, реже средние ноги у насекомых. Они покрыты длинными волосками, образующими широкую гребную поверхность – своеобразное весло. В основном, представители с такими конечностями обитают в водоемах и великолепно плавают и ныряют. Это жуки-плавунцы, клопы–гладыши, водолюбы.

• Прыгательные ноги

Прыгательные ноги имеются у представителей отряда прямокрылые. К ним относятся саранча, кузнечик, сверчок. Последняя пара ног у них очень длинная и мощная. Многие представители прямокрылых прыгают в высоту до восьмидесяти сантиметров, а если при этом расправляют крылья, то расстояние, преодолеваемое за один прыжок, достигает около десяти метров.

• Копательные ноги

Копательные ноги характерны для медведки, жука-навозника, майского жука. Обычно копательными становится первая пара ног. Конечности этого типа мощные, плоские и короткие.

Лапки у кузнечиков дают им возможность в считанные секунды перемещаться на десятки метров.

• Собирательные конечности

Собирательными или корзиночными называют конечности у пчел, шмелей. На задних ногах этих насекомых находятся особые участки, окруженные длинными хитиновыми волосками, это и есть корзиночки. Пчелы перебираются с цветка на цветок и пачкаются в пыльце, которая прилипает на волоски тела. Специальными щеточками, расположенными на лапках, пчела собирает цветочную пыльцу в корзиночки.

клеившиеся пылинки образуют комок, который называется «обножка». Пчела уносит пыльцу в улей и откладывает в соты. Образуется перга, пропитанная нектаром, она служит запасным белковым кормом всему пчелиному семейству.

Благодаря собирательному типу лапок пчела может «копить» пыльцу.

• Хватательные ноги

Хватательные ноги у богомола. Они вооружены острыми шипами, которыми хищник удерживает добычу.

• Присасывающиеся конечности

Ноги самцов некоторых видов насекомых – плавунцов, жужелиц имеют расширенные членики на концах лапок. В период размножения этими приспособлениями самцы обхватывают самок при спаривании.

Хватательные ноги помогают не только удерживать добычу, но и самку во время спаривания.

А зачем шестеренки?

Изучая число ног у насекомых разных классов, их строение и функции, ученые наткнулись на неожиданный факт. Некоторые из них имеют в своем строении интересный механизм – шестерню. Схематически ее можно представить в виде двух зазубренных колесиков, которые сцеплены между собой. Посредством выступов они взаимодействуют и синхронизируют движение. Зачем это?

Оказывается, такой механизм дает возможность насекомым прыгать с огромной скоростью. Чудо это живет в Америке, называется иисус. Оно не способно к полетам, зато потрясающе совершает прыжки. Даже мчащийся автомобиль не сможет обогнать его во время взлета. Интересно, что ноги эти расположены не по бокам, а внизу насекомого.

Это делает его жизнь проблематичной. Если не синхронно отталкиваться, то прыжок не получается. Насекомое просто кружит на одной лапке. Эволюция устранила этот эффект механическим приспособлением, цель которого – делать толчки синхронными. Удивлению ученых не было предела. Это первый зафиксированный факт использования инженерной мысли в строении живых существ.

Многие путаются в видах беспозвоночных, отвечая на вопрос о том, сколько пар ног у насекомых. К ним ошибочно относят пауков и многоножек всех видов, что в корне неверно. Позже мы скажем пару слов и о них, а пока обратим свое внимание на представителей класса Насекомые.

Водные жуки

Интерес с точки зрения строения конечностей вызывают все водные насекомые. Они демонстрируют совершенно иное, но тоже уникальное приспособление. Наука задалась вопросом о том, как они могут находиться на поверхности воды и не тонуть? Выяснилось, что водяной жук имеет на своих задних ногах некое подобие весел. На них отросли специальные волоски, которыми насекомое совершает гребные движения. Так оно плывет по воде. Некоторые виды снабжены утолщенными и расширенными члениками (это последний отдел ноги). Благодаря такому строению они могут отлично держаться на воде. Хотя эти насекомые предпочитают обитать в спокойных водах. Бороться с сильным течением им сложно. На это сил у маленького существа не хватает.

Мужские кузнечики сползают двойной ряд маленьких шипов, которые у них есть в голени на бедре, чтобы испускать звуки, которыми они привлекают женщин. Как только сцепление произошло, самка откладывает яйца под землю благодаря ее «удару» в виде ножа, называемого «яйцекладом». Это происходит в конце лета или осенью, и вскоре после того, как придет первый холод, взрослые умрут, а молодые родится весной, в апреле. Они беловатые, и через несколько минут они освобождаются от яйца, но рискуют быть поглощенными муравьями.

Если им удастся выжить, они пойдут от личинок к взрослым примерно через шесть недель. Грассхопперс делает линьки точно так же, как змеи: примерно через шесть они считаются взрослыми, и через пару недель они будут готовы к воспроизведению. В мире около тысячи видов кузнечиков, которые мы можем найти в нашей стране. Мы процитировали некоторые из них, и мы получим один из самых нормальных: кузнечик с крылом, который прыгает каждое лето через наши луга.

Характеристика функций основных типов конечностей насекомых

Любой тип конечностей позволяют насекомым выполнять различные жизненные функции и дают возможность адаптироваться к различным изменениям окружающей среды, динамка которых иногда весьма резка.

Самыми древними считаются бегательные и ходильные ноги у насекомых. Остальные типы конечностей появились в процессе длительного развития, и как правило, связаны с различными приспособлениями к условиям окружающей среды. Бегательные и ходильные ноги позволяют насекомым осуществлять базовые типы движений и осваивать различные среды обитания.

Что касается бегательных конечностей, то они имеют удлиненную форму, все их отделы тонкие, весьма изящные. Такой тип конечностей более характерен для жужелиц и тараканов.

Ходильные ноги предназначены для медленного передвижения. Такие ноги есть у жуков, усачей листоедов, которые неторопливо обгрызают листья. Движения ходильных ног обеспечивают своеобразное «ползание» насекомых и это очень удобно для них в случае необходимости поиска укрытия.

Интересно устроены и плавательные конечности насекомых. Плавательными становятся задние, реже средние ноги насекомых. Они покрываются длинными волосками и образуют гребневую поверхность – весло. Насекомые, у которых присутствуют конечности такого типа великолепно плавают, а также ныряют (например: жуки – плавунцы, водолюбы).

Прыгательные ноги характерны для отряда прямокрылых. К ним относят саранчу и сверчков. Последняя пара ног таких насекомых очень мощная и может позволить насекомому подняться в рост до 8 сантиметров. При расправлении крыльев эти насекомые могут совершить прыжок, длинна которого составляет до 10 метров.

Копательные ноги характерны для медведок, навозников и майского жука. Копательными обычно становятся передние ноги. Они могут быть мощными, плоскими, короткими. В зависимости от плотности грунта, в котором находятся насекомые, их копательные конечности могут несколько видоизменяться по форме.

Собирательные конечности характерны для пчел и шмелей. На задних участках таких конечностей расположены корзинки или особые участки с длинными хитиновыми волосками. При этом пчелы перебираются с цветка на цветок и пачкаются в пыльце, прилипающей на волоски тела. Специальными щеточками, расположенными на лапках, пчела собирает цветочную пыльцу в корзиночки. Собирательные лапки позволяют насекомым копить пыльцу. Работа собирательных конечностей является важнейшим примером осуществления взаимосвязи между различными царствами живых организмов, которая позволяют сохранить целостность и единство органического мира. Без собирательных конечностей не возможен был бы процесс опыления растений. Для растений очень важно привлекать опылителей, поскольку без них процесс размножения и переход к новой стадии развития становится невозможен. А насекомые в свою очередь получают питательную среду для себя.

Хватательные ноги развиты у богомолов. Они снабжены весьма острыми шипами, которыми хищник удерживает собственную добычу. Поэтому охота этих насекомых оказывается весьма эффективной. Хватательные конечности характерны также для некоторых представителей саранчи. Поскольку численность хищных насекомых достаточно большая, конечности такого типа весьма распространены шире конечностей другого типа.

Присасывающие конечности характерны, например, для плавунцов или жужелиц. На концах таких лапок имеются расширенные членики. При размножении эти приспособления необходимы для обхватывания самцами самок.

На передних ногах многих насекомых, особенно представителей отряда перепончатокрылые и бабочки, находится аппарат для чистки усиков, дыхалец и других частей тела. Он представляет собой выемку на конце голени, снабженную гребешком из жестких щетинок и шипов на первом членике лапки. Таким устройством насекомые приводят в порядок свой внешний вид.

Таким образом, конечности насекомых имеют самое широкое приспособление. Во многом ввиду такого высокого разнообразия собственного строения конечности позволили насекомым широко распространиться во всех средах обитания и достичь высокой степени видового разнообразия.

Как еще используют конечности насекомые?

На передних ногах многих насекомых, особенно представителей отряда перепончатокрылые и бабочки, находится аппарат для чистки усиков, дыхалец и других частей тела. Он представляет собой выемку на конце голени, снабженную гребешком из жестких щетинок и шипов на первом членике лапки. Таким устройством насекомые приводят в порядок свой внешний вид.

А как же сороконожки и пауки?

Вопреки распространенному мнению, да и названию, ног у сороконожки не сорок, а всего лишь тридцать. Кстати, они крайне интересно появляются у беспозвоночного. В начале существования у него всего восемь ножек (почти паук). Затем сороконожка начинает расти, тело удлиняется, и постепенно отрастают дополнительные конечности. Получается, что вопрос о количестве ног сороконожек тесно связан с продолжительностью ее жизни.

Да и относится это существо к своим конечностям весьма безалаберно. Только почуяло угрозу, например, прилипла лапка к паутине, от нее, недолго думая, просто избавляются. Можно сказать, что это своеобразный защитный механизм. Весьма удобно, не правда ли? Особенно если учесть, что сороконожка способна регенерировать конечности.

Паук… Как ни странно это может звучать, но и этот представитель животного мира не является насекомым. У него восемь ног, а не шесть, как у насекомых, и туловище состоит всего лишь из двух частей (головогрудь и брюшко). В большинстве случаев все пауки – хищники, тогда как насекомые по большей части питаются растительностью.

Типы ног у личинок

Ноги личинок (гусениц) сильно отличаются от конечностей взрослых. В них отсутствует деление на членики и другие особенности анатомии. Личинки имеют короткие, обычно мягкие, многочисленные ножки, которые оканчиваются широкой или узкой присоской. Различают грудные и брюшные ноги, как, например, у гусеницы бражника .

Сколько ног у многоножек?

Многоножки — особая группа (класс) беспозвоночных животных, отличающихся от насекомых и пауков сильно вытянутым туловищем, почти все членики которого снабжены конечностями (ногами). Несмотря на внешнее сходство, многоножки сильно отличаются друг от друга строением тела, а потому ученые подразделяют их на несколько групп (подклассов). Главные из них — двупарноногие и губоногие многоножки. У двупарноногих многоножек каждый членик туловища несет по две пары ног. Эти многоножки внешним видом сильно напоминают червей, живут, как правило, в почве и питаются главным образом растительными остатками (гниющими листьями, гнилой древесиной и т. д.). Хотя двупарноногих многоножек в обиходе и называют сороконожками, на самом деле ног у них может быть гораздо больше. Самые «многоногие» многоножки имеют примерно 750 конечностей (по 375 пар), а большинство видов — всего около 200 ног (100 пар). Несмотря на огромное количество ног, эти живот-ные передвигаются довольно медленно, а потому нередко становятся добычей разных хищников.

Гигантский африканский кивсяк достигает длины 30 см

НОГИ ползущей многоножки приводят в движение волнообразные сокращения мускулатуры, распространяющиеся от переднего конца тела к заднему. В результате большинство ног животного соприкасаются с землей, но в трех-четырех местах по длине тела они подняты вверх. В это время многоножка переставляет их вперед.