Стадии развития насекомых: неполное и полное превращение. Подтип трахейнодышащие

Тело многоножек подразделяется на голову и туловище, все сегменты которого снабжены конечностями (от 14 до 181 пары). Ротовой аппарат грызущего типа. У хищных многоножек первая пара туловищных ног превратилась в ногочелюсти, на концах которых открываются протоки ядовитых желез. Развитие прямое или с метаморфозом.

Виды нашей фауны: костянка, кивсяки, сколопендра кольчатая.

Класс насекомые – Insecta

Развитие первично-бескрылых насекомых прямое, крылатых – с метаморфозом. Полный метаморфоз насекомых включает стадии личинки и куколки. При неполном метаморфозе стадия куколки отсутствует.

Строение насекомого изучаем по следующей схеме:

1. Голова: 1) пара усиков

2) пара сложных глаз

3) ротовой аппарат

2. Грудь: 4) переднегрудь 7) передняя пара крыльев

5) среднегрудь 8) задняя пара крыльев

6) заднегрудь 9) три пары конечностей

Схема строения ротового аппарата насекомого:

1) верхняя губа 3) первая пара нижних челюстей (максиллы)

2) верхние челюсти 4) нижняя губа (сросшаяся вторая пара

(мандибулы) максилл)

Схема строения конечностей насекомого:

1) тазик 4) голень

2) вертлуг 5) лапка, состоящая из члеников (до 5)

Занятие 4

Тип членистоногие - Arthropoda

Подтип трахейнодышащие - Tracheata

Класс насекомые - Insecta

Подкласс крылатые - Pterigota

Отряды насекомых с неполным метаморфозом:

Таракановые - Blattoidea

Прямокрылые - Orthoptera

Вши - Anoplura

Пухоеды и власоеды - Mallophaga

Полужесткокрылые, или клопы - Hemiptera

Отряды насекомых с полным метаморфозом:

Жесткокрылые, или жуки - Coleoptera

Чешуекрылые, или бабочки - Lepidoptera

Перепончатокрылые - Hymenoptera

Двукрылые - Diptera

Блохи - Aphaniptera

Задание для самостоятельной работы:

    Изучить основные особенности строения и биологии, видовой состав

насекомых десяти отрядов.

Насекомые с неполным метаморфозом: Отряд таракановые – Blattoidea

Тело овальное, утолщенное, с головой, обращенной ротовым отверстием книзу, с типичным грызущим ротовым аппаратом. Передние крылья кожистые, вторая пapa- перепончатые, в спокойном состоя­нии спрятаны под надкрылья. У самок крылья могут быть укорочены или полностью редуцированы. На конце брошка развиты видоизмененные конечности - церки, а у самцов еще и грифельки, ноги бегательного типа. Яйца самка таракана откладывает в коконы, которые первое время носит на конце брюшка, затем прячет в укромное теплое место.

Теплолюбивые всеядные насекомые; в природных биотопах нашей страны большей частью в Средней Азии, обитает несколько десятков видов тараканов. Наибольшую известность представляют синатропные виды тараканов – черный и рыжий. Они опасны для человека не только тем, что портят и загрязняют продукты. Опасны тараканы и распространением кишечных инфекционных заболеваний человека и гельминтозов.

На протяжении смены стадий и между ними (при смене возрастов) насекомые с неполным превращением переживают несколько периодов (экдизиса), во время которых они сбрасывают , заменяемую новой. Это позволяет их телу постепенно увеличиваться в размерах. (фото)

При неполном метаморфозе различия между представителями разных стадий менее выражены, чем при полном. многих насекомых (например, кузнечиков) в общих чертах напоминает уменьшенную взрослую особь. Тем не менее, это правило существует не всегда. Так, у стрекоз каждая фаза жизненного цикла имеет свои особенности, благодаря которым, и выглядят по-разному.

Схожесть между стадиями развития особенно заметна у примитивных бескрылых насекомых, у которых все визуальные изменения заключаются лишь в смене пропорций тела и увеличении его в размерах на протяжении взросления. Таких насекомых еще называют аметаболическими.

Несмотря на меньшее количество стадий развития, наличие у насекомых неполного метаморфоза не является признаком их эволюционного несовершенства; продолжительность, количество и особенности разных фаз связаны лишь с условиями существования, в которых живут насекомые. Справедливость этого утверждения можно оценить в полной мере, если вспомнить такой пример, как циклы развития тлей. На протяжении жизни эти насекомые проходят ряд специфических стадий развития, определяющихся количеством пищевых источников и их доступностью на протяжении сезона.

Характеристика отдельных стадий

Яйцо . Отличается теми же особенностями, что и у насекомых с полным превращением: неподвижно, может иметь большие или меньшие размеры. На протяжении данной стадии у зародыша формируются основные органы, по окончании созревания происходит выход .

Неполовозрелые формы насекомых с неполным метаморфозом также называются нимфами. Некоторые живут в иной среде, нежели взрослые насекомые, например, половозрелые поденки ведут надземный образ жизни, а их живут под водой. В подобных случаях сильнее всего отличаются от взрослой формы: строением ротового аппарата и конечностей, формой тела, структурой органов

Этот тип метаморфоза характерен для жуков, чешуекрылых, мух, трипсов и др.

Смена стадий при полном метаморфозе часто сопровождается резким изменением внешнего облика насекомого. Например, и у мух или бабочек выглядят совершенно не похоже друг на друга. (фото)

На протяжении смены фаз и даже в пределах одной (обычно личиночной) стадии насекомые претерпевают несколько . Во время них они сбрасывают , которая стала им «мала», и приобретают возможность расти. Периоды времени, которые находятся в пределах одной стадии и прерываются , носят название возраста. Так, на протяжении личиночной стадии многих бабочек гусеницы обычно проходят 5-6 возрастов. По мере смены возрастов не меняется, они только увеличиваются в размерах.

Характеристики стадий

У некоторых хищных насекомых, например, божьих коровок, процесс выхода из ассоциирован с интересным явлением - каннибализмом между молодыми особями. Сразу после освобождения от плодной оболочки требуется питание, и в его отсутствии они могут уничтожать и поедать друг друга. (фото) Это нельзя назвать однозначной особенностью только насекомых с полным превращением, однако среди них подобных примеров больше, нежели среди организмов с неполным метаморфозом.

Если вскрыть незрелую куколку бабочки, в ней не обнаружится какой-то переходной формы между стадиями. Оболочки будут заполнены густой белой субстанцией, а из всех органов сохранными останутся только сосудистая и нервная системы. Позже из этой «смеси» клеток заново строится полноценный организм насекомого. У впервые появляются крыловые зачатки, прочие органы тоже интенсивно развиваются. В этот период происходящие анатомические преобразования наиболее заметны.

Метаморфо́з (у насекомых), коренная перестройка внешнего и внутреннего строения насекомого в период постэмбрионального развития при переходе от личинки ко взрослому насекомому - имаго. В том случае, когда между личинкой и имаго возникает покоящаяся стадия, или куколка, перестройка организма личинки происходит именно в ней. В настоящее время различают следующие типы метаморфоза.

Анаморфоз характерен для отряда бессяжковых (Protura). Выходящая из яйца личинка, по сравнению со взрослым насекомым, имеет меньшее количество брюшных сегментов, недоразвитые ротовые органы и брюшные придатки. Недостающие сегменты образуются в процессе последовательных линек из особой зоны роста, расположенной на конце брюшка.

Протоморфоз наблюдается у представителей отрядов ногохвосток (Collembola), двухвосток (Diplura) и щетинохвосток (Thysanura). Выходящая из яйца личинка похожа на взрослое насекомое и имеет такое же количество сегментов, которые, однако, еще не разделены на грудные и брюшные. В процессе последовательных линек происходит их дифференциация, увеличение количества члеников усиков и церков, а также развитие половой системы. Отличительной чертой протоморфоза является линька во взрослом состоянии.

Гемиметаморфоз, или неполное превращение, характерен для представителей отрядов поденок (Ephemeroptera), стрекоз (Odonata), богомоловых (Mantoptera), термитов (Isoptera), веснянок (Plecoptera), эмбий (Embioptera), уховерток (Dermaptera), зораптер (Zoraptera), а также для большинства таракановых (Blattoptera), палочников (Phasmatoptera), прямокрылых (Orthoptera), сеноедов (Mallophaga), клопов (Hemiptera) и равнокрылых (Homoptera). Гемиметаморфоз характеризуется прохождением трех стадий развития - яйца, личинки и взрослого насекомого. Выходящая из яйца личинка похожа на взрослое насекомое, имеет тот же тип ротового аппарата и, чаще всего, обитает в тех же биотопах, что и имаго. Проходя определенное количество линек, она превращается во взрослое насекомое. За это время у нее развиваются крылья и формируется половая система. Для поденок характерно наличие двух крылатых стадий, разделенных линькой. Первая - субимаго - является неполовозрелой. Половая система развивается только после ее линьки в имаго. Из-за этого развитие поденок часто рассматривают как видоизмененный протоморфоз.

Неполное превращение имеет две модификации - гипо- и гиперморфоз. Гипоморфоз, или пониженное неполное превращение, наблюдается в отрядах тараканосверчков (Grylloblatidae), гемимерид (Hemimeridae), пухоедов (Mallophaga), вшей (Anoplura), а также у части таракановых, палочников, прямокрылых, клопов и сеноедов. Он характерен только для вторичнобескрылых насекомых (утративших крылья в процессе эволюции). Из-за отсутствия крыльев личинки очень сходны со взрослыми насекомыми, отличаясь незначительными деталями внешнего строения и отсутствием половой системы.

Гиперморфоз, или повышенное неполное превращение, наблюдается у трипсов (Thysanoptera), а также у алейродид (Homoptera: Aleyrodinea) и самцов кокцид (Homoptera: Coccinea). Его отличительной особенностью является покоящаяся личинка последнего возраста, рассматриваемая как аналог куколки. Некоторые исследователи рассматривают этот вариант как переходный к полному превращению.

Голометаморфоз, или полное превращение, характерен для

Насекомое с полным превращением (с метаморфозом) проходит в своём развитии четыре стадии: яйцо - личинка - куколка - взрослое насекомое (имаго) .

Обрати внимание!

Отряды насекомых с полным превращением: бабочки (чешуекрылые), жуки (жесткокрылые), двукрылые, перепончатокрылые, блохи.

Большинству видов насекомых свойственно развитие с полным превращением. У насекомых с полным превращением (бабочек, жуков, мух, ос, муравьев) личинки совсем непохожи на взрослых особей. У них отсутствуют сложные глаза (есть только простые глазки, или органы зрения совсем отсутствуют) часто отсутствуют усики, нет крыльев; тело чаще всего червеобразное (например, гусеницы бабочек).

У насекомых с полным превращением личинки часто обитают совсем в других местах и питаются иной пищей, чем взрослые насекомые. Это исключает конкуренцию между разными стадиями одних и тех же видов.

Личинки насекомых с полным превращением несколько раз линяют, растут и, достигнув предельных размеров, превращаются в куколку . Куколка обычно неподвижная. Из куколки выходит взрослое насекомое.

Посмотри видео, которое демонстрирует выход бабочки Монарха из куколки

Отряд Бабочки, или Чешуекрылые

Бабочки отличаются от других насекомых в основном двумя признаками: чешуйчатым покровом крыльев и сосущим ротовым аппаратом , свёрнутым спиралью.

Бабочек назвают Чешуекрылыми потому, что на крыльях у них находятся мелкие хитиновые чешуйки . Они преломляют падающий свет, создавая причудливую игру цветов.

Окраска крыльев бабочек помогает им узнавать друг друга, маскирует в траве и на коре деревьев или предупреждает врагов, что бабочка несъедобна.

Ротовой аппарат у бабочек сосущий - это свернутый в спираль хоботок. Питаются бабочки нектаром цветков.

У личинок бабочек (гусениц) грызущий ротовой аппарат, они питаются тканями растений (чаще всего).

При окукливании гусеницы некоторых бабочек выделяют шёлковые нити. Шёлковая нить выделяется особой шёлкоотделительной железой, расположенной на нижней губе гусеницы.

Отряд Жуки, или Жесткокрылые

У представителей этой группы плотные жесткие надкрылья, прикрывающие вторую пару кожистых крыльев, при помощи которых они летают. Ротовой аппарат грызущий.

Среди жуков много растительноядных, есть хищники и падалееды.

Жуки живут в наземно-воздушной среде (на растениях, поверхности земли, в почве) и в воде.

Личинки жуков бывают и очень подвижными хищниками, живущими открыто, и малоподвижными, похожими на червей, живущими в укрытиях и питающимися растениями, грибами, иногда разлагающимися остатками организмов.

Отряд Двукрылые

Эти насекомые имеют только одну пару крыльев. Вторая пара сильно редуцирована и служит для стабилизации полета. К этой группе относятся комары и мухи. Они обладают колюще-сосущим или лижущим ротовым аппаратом. Некоторые двукрылые питаются пыльцой и нектаром цветков (мухи-сирфиды), есть хищники (ктыри) и кровососы (комары, мокрецы, мошки, слепни). Их личинки обитают в разлагающихся остатках выгребных ям, компостов (комнатные мухи), в воде (комары и мошки) или ведут бродячий образ жизни и охотятся на мелких насекомых.

Отряд Перепончатокрылые

Группа включает таких хорошо известных насекомых, как шмели, осы, пчёлы, муравьи, пилильщики, наездники. У них имеется по две пары перепончатых крыльев (у некоторых крылья отсутствуют).