Общая характеристика класса Насекомые

Около 1 млн видов.

1. Тело разделено на голову, грудь и брюшко.
2. Конечности: 6 ног и крылья; расположены на грудных сегментах.
3. Покровы: хитиновая кутикула и гиподерма содержат пигмент и определяют окраску насекомого. Изнутри к покровам прикреплены мышцы.
4. Рост сопровождается линьками.
5. Конечности головы:

• одна пара антенн;
• нечленистые верхние челюсти, или мандибулы;
• членистые нижние челюсти, или максиллы;
• членистая, внешне непарная нижняя губа, являющаяся второй парой нижних челюстей, слившихся между собой.

Эти элементы образуют различные типы ротовых аппаратов (исходный — грызущий тип).

Рис. Типы ротовых аппаратов (1 — верхняя губа, 2 — мандибулы, 3 — максиллы, 4 — максиллярный щупик, 5 — нижняя губа, 6 — нижнегубной щупик)

6. Грудь состоит из трёх члеников, каждый из которых несёт по паре членистых конечностей. В зависимости от типа передвижения образуются разные типы конечностей (исходный тип — бегательная нога с относительно равномерно развитыми члениками).

Рис. Типы конечностей насекомых

7. На втором и третьем грудных сегментах находятся крылья, представляющие собой выросты покровов. Обычно их две пары. Существует группа первичнобескрылых насекомых, предки которых никогда не имели крыльев. У отряда двукрылые задняя пара крыльев редуцирована, а у ряда групп передние крылья превращены в жёсткие или кожистые надкрылья, выполняющие защитную функцию.

8. Брюшко состоит из многих, в целом однотипных, сегментов, исходно из 10, не считая хвостового членика, но у отдельных отрядов их число может уменьшаться до 6−7.

9. Нервная система: головной ганглий (мозг) и брюшная нервная цепочка. От ганглиев расходятся нервы ко всем органам.

10. Органы чувств хорошо развиты: обоняние, органы вкуса (на лапках и ротовых придатках).

Звуковоспринимающие структуры расположены на различных частях тела: у сверчков и кузнечиков органы слуха находятся на передних голенях, а у саранчовых — у основания брюшка. Возможно, многие виды вообще «глухи» в нашем понимании, но улавливают предупреждающие об опасности или присутствии добычи сигналы в форме вибраций поверхностей, на которых они сидят.

Глаза бывают двух типов:

• два фасеточных глаза дают мозаичное зрение;
• три простых глаза, расположенные треугольником на лбу, различают свет и темноту, помогают насекомым регулировать суточную активность, а также, у летающих форм, следить за линией горизонта.

Насекомые воспринимают ультрафиолетовые волны и поляризацию света, что позволяет им ориентироваться по направлению на Солнце при сплошной облачности.

11. Кровеносная система незамкнутая. Кровеносная система состоит из единственного сосуда — переходящего спереди в суженную аорту трубчатого многокамерного сердца, продольно лежащего в спинной части тела. Кровь выталкивается вперёд благодаря сокращению его стенок, свободно обтекает внутренние органы и вновь всасывается внутрь сердца, когда его стенки растягиваются специальными мышцами, через маленькие отверстия с клапанами — остии.

Гемолимфа не участвует в газообмене, поэтому не содержит эритроцитов и дыхательных пигментов. Её роль ограничивается переносом питательных веществ, продуктов обмена, гормонов, заживляющих раны и некоторых других соединений, а также поддержанием водно-солевого баланса организма. Исключения: крупные виды насекомых в гемолимфе содержат гемоцианин, а у некоторых водных личинок (например, комаров-звонцов) кровь содержит гемоглобин.

12. Дыхательная система большинства насекомых представлена множеством трахей, пронизывающих всё тело и открывающихся наружу отверстиями по бокам брюшка. Трахеи ветвятся и опутывают все внутренние органы. Трахейная система насекомых выполняет не только роль снабжения организма кислородом, но и транспортную функцию по доставке кислорода к тканям. Наличие трахейной системы, пронизывающей всё тело, не позволяет насекомым достигать крупных размеров.

13. Пищеварительная система:

ротовая полость + слюнные железы — глотка — пищевод — зоб (не у всех) — жевательный желудок (не у всех) — средняя кишка (ферментативное переваривание и всасывание) — задняя кишка — анальное отверстие.

14. Выделительная система:

• мальпигиевы сосуды — выросты в виде слепых трубочек на границе между средней и задней кишкой. Они всасывают продукты распада из крови и направляют их в кишечник, откуда те в составе фекалий удаляются через анальное отверстие;
• жировое тело — соединительная ткань внутренней среды насекомых, клетки которой могут накапливать мочевую кислоту и ряд других продуктов метаболизма.

15. Половая система: раздельнополые животные, иногда с выраженным половым диморфизмом. Оплодотворение внутреннее. У некоторых — партеногенез.

Яйцерождение или яйцеживорождения.

Развитие с полным или неполным превращением (метаморфозом). Из яйца выходит личинка, которая растёт, претерпевая несколько линек. Число линек в течение развития личинки изменяется от трёх (мухи) до 25−30 (подёнки и веснянки). После каждой линьки личинка переходит в следующий возраст, поэтому линьки разделяют между собой возрасты личинок, при этом количество возрастов равно количеству линек. У насекомых с неполным превращением возрасты личинок обычно хорошо различаются по ряду признаков — степени развития крыловых зачаток, числу члеников в усиках и др. Развитие личинок здесь сопровождается существенными внешними их изменениями.

У личинок насекомых с полным превращением переход их из одного возраста в другой проявляется главным образом в увеличении размеров тела, которые, однако, изменчивы.

Типы развития насекомых

По типу постэмбрионального развития насекомые делятся на две группы:

• насекомые с полным превращением (голометаболические): личинки обычно имеют червеобразную форму. Последняя личиночная стадия превращается в куколку: внешне покоящуюся форму, внутри которой происходят крупные перестройки, фактически все внутренние органы образуются заново из групп специальных клеток — имагинальных дисков. Из куколки выходит взрослое насекомое, совершенно не похожее на личинку.
• насекомые с неполным превращением (гемиметаболические): личинка похожа на взрослое насекомое, отличаясь недоразвитием половой системы и крыльев. Последняя линька происходит с образованием крыльев, и появляется взрослое насекомое.
  Личинки насекомых с неполным превращением имеют сложные глаза, такие же, как у взрослых, ротовые органы и в старших возрастах — хорошо выраженные наружные зачатки крыльев. Помимо этого, у многих насекомых с неполным превращением личинки ведут сходный с имаго образ жизни и могут встречаться совместно с последними.
  Вследствие большого морфологического и биологического сходства с имаго такие личинки называются имагообразными или нимфами. Нимфы веснянок и стрекоз претерпевают особую модификацию — они тоже похожи на имаго, но живут в воде и обладают провизорными, то есть специально личиночными, органами — жабрами и др. Таких личинок называют наядами.
  В качестве подтипа гемиметаморфоза выделяют также его упрощение — гипоморфоз (лат. hypomorphosis), характерный для вторично бескрылых представителей насекомых с неполным превращением — вшей, пухоедов, некоторых тараканов, прямокрылых и др. При гипоморфозе нимфы внешне практически неотличимы от имаго. Прежде считалось даже, что эти насекомые развиваются без превращения.

Взрослые насекомые — имаго — не растут и не линяют.

Полный метаморфоз — более прогрессивный тип развития: личинки и взрослые насекомые не конкурируют за пищу и среду обитания; специализация стадий.

Значение личиночных стадий:

• питание,
• накопление пластических и энергетических веществ.

Значение имаго:

• размножение,
• расселение.