Исследования видов насекомых, нуждающиеся в охране. Часть 2

Продолжение

Морфологические особенности насекомых

Отряд Чешуекрылые (Lepidoptera)

Внешнее строение

Бабочки – (165 тысяч видов, из которых 20 тысяч – дневные (Rhopalocera) и 145 тысяч –мотыльки (Metaheteroprocera )) принадлежат к отряду чешуекрылых (Lipidoptera (Lepis-чешуйка и ptero – крыло). Они очень разнообразны по величине и образу жизни, различны их роли и место в природе. Но какой бы величины и облика они не были, они схожи между собой, у них есть общие очень важные признаки, по которым можно отличить бабочку от другого насекомого.

Первый признак – чешуйки на крыльях, которые очень важны для бабочек. Они необходимы для полета. Если чешуйки частично будут стерты – бабочки не смогут летать. Окраска чешуек защищает бабочку: либо делает её незаметной, либо предупреждает, что она ядовита или несъедобна. По окраске многие бабочки узнают друг друга, а это нужно для продолжения рода.

Чешуйки – та самая пыльца, которая остается на пальцах, если неосторожно дотронуться до бабочки, - очень маленькие. При сильном увеличении можно увидеть, что они расположены правильными рядами поперек крыла бабочки и слегка перекрывают одна другую, как черепицы на крыше. Сама чешуйка – что – то вроде крошечного мешочка или сплюснутой коробочки с прозрачными стенками. Внутри находится микроскопическое зернышко красящего вещества – пигмента. От пигмента и зависит цвет крыла: эти крошечные зернышки образуют необыкновенный, фантастический рисунок. Большую роль играют стенки чешуек, они неодинаковые по толщине, а некоторые ещё ребристые. Свет, проходящий через них, преломляется тоже неодинаково. Поэтому яркость красок меняется. Даже когда красящего вещества нет в чешуйках (существуют бабочки, крылья которых кажутся совсем прозрачными) свет, проходя через стенки чешуек, преломляется под разными углами, и бабочки становятся яркими, сверкающими.

Второй отличительный признак бабочек – мягкий и длинный хоботок. Он может быть коротким у одних и длинным у других, но всегда свернут спирально и разворачивается, когда бабочка ест.

Форма крыльев у бабочек бывает самая разнообразная. Мы привыкли, что на рисунках у бабочек обычно различимы две пары крыльев. Однако в природе крылышки могут выглядеть иначе. Например, задние крылья могут быть скрыты передними. Каждый вид бабочек имеет свой собственный, отличительный от других рисунок крыльев. Так углокрыльница с-белое (Polygohia c-album) получила свое название благодаря маленькой метке в форме запятой или латинской буквы «С» на нижней стороне задних крыльев.

Как и дневные бабочки, ночные мотыльки, бывают всех форм и размеров. По форме крыльев мотыльки различаются между собой больше, чем дневные. А если сравнить размеры, то у некоторых маленьких видов размах крыльев не более 3 миллиметров.

Крылья бабочки поддерживаются сетью жилок. Жилки заполнены воздухом, нервными волокнами и кровью. По расположению жилок можно определить к какому семейству принадлежит та или иная бабочка.

Метаморфоз бабочек

Все будущие бабочки- гусеницы- появляются на свет из крошечных яиц. Самки некоторых бабочек после спаривания просто разбрасывают свои яйца во время полета. Однако большинство все же ищет подходящее для откладки яйца, по отдельности или в кладке, содержащей до тысячи яиц, -на листья или стебли определенных растений, где вылупившиеся гусеницы будут обеспечены пищей. Подходящее для кладки растение самка бабочки выбирает с помощью антенн. Затем она топчется на листьях или царапает их, чтобы определить, издают ли они тот запах, какой нужно, и не отложила ли на них свои яйца другая бабочка. Отложив яйца, бабочка почти тотчас улетает. Самка бабочки выталкивает яйца, одно за другим, через яйцеклад (трубочку на конце брюшка), яйца покрыты клееобразным веществом, которое, затвердевая, «приклеивает» их к растению.

Некоторые мотыльки откладывают яйца на стебель травы, так, что кладка покрывает травинку тонким слоем. Другие делают кладки в виде висящих нитей или раскладывают яйца перекрывающими рядами. У большинства бабочек личинки появляются через несколько дней после того, как температура поднимается до необходимого для гусеницы уровня. Перед вылуплением яйца темнеют. Гусеница прогрызает изнутри оболочки щель и, приоткрыв «крышку» высовывает из яйца голову. Ну, а раз голова пролезла, значит и тело пройдет.

Форма яиц у бабочек варьируется от колючих шариков белого адмирала ( Vanessa atalanta ) до конусовидных яиц толстоголовки (Hesperiidae ) или ромбовидных – у капустницы-белянки (Pieris brassicae). У всех яиц имеется покрытая со внутренней стороны воском плотная оболочка, которая защищает развивающуюся гусеницу.

Личинки бабочек -гусеницы. Гусеница очень похожа на червяка. У неё три пары настоящих, расчлененных, и пять пар ложных, не расчлененных, как бы сросшихся попарно ножек. Гусеницы в большинстве своем питаются растениями. Многие очень прожорливы. Поэтому у них мощный грызущий ротовой аппарат. На нижней губе большинства гусениц есть железы, выпускающие жидкость. Она быстро затвердевает на воздухе, превращаясь в паутинку. Паутинками гусеницы скрепляют листья, из них ткут коконы, делают паутинные гнезда, спускаются на них с деревьев. Гусеница дышит не легкими, как человек, а дыхальцами - крошечными отверстиями, через которые кислород поступает к тканям. Дыхальца расположены с обеих сторон вдоль тела гусеницы.

Многие крошечные гусеницы проедают ходы внутри листьев, а не ползают по их поверхности. Такое поведение называют «минированием» листьев. Гусеницы минеры оставляют за собой белый туннель («мину»), по которому можно проследить их путь внутри листа.

Гусеница сиреневого бражника (Sphinx ligustri) пробует еду с помощью чувствительных органов, называемых пальпами (губными щупиками), которые расположены около рта.

В конце своего развития гусеница превращается в куколку. У разных бабочек куколки разной величины и цвета. Но все имеют яйцевидную форму, почти все не подвижны (только могут судорожно вертеть брюшком) и покрыты плотной оболочкой. У дневных бабочек куколки без конца и висят либо вниз головой (висячие), либо привязаны к ветке или травинке вверх головой, как бы подпоясаны (подпоясанные). Ночные бабочки, за исключением бражников (Sphingidae), окукливаются в коконах.

Как только гусеница в пятый раз поменяла кожу, она сразу начинает создавать себе кокон. В этот момент она беззащитна, как никогда. Уже можно различить зачатки крыльев и лапки, которые будут у настоящей бабочки. Через несколько мгновений куколка покроется личиночной жидкостью, которая потом превратиться в плотную оболочку.

На первом этапе куколка внутри кокона почти бесцветна, но со временем у неё станет, различим рисунок и окрас, свойственный бабочкам её вида. Находясь «взаперти», бывшая личинка ничего не ест, а лишь расходует тот запас питательных веществ, который скопила за всю свою жизнь гусеница. Для превращения в этот период ей требуется очень много энергии, ведь нужно сформировать крылья, хоботок, брюшко, лапки и, самое важное перестроить все внутренние органы. Теперь у бабочки будет иной тип пищеварения, ей потребуются мышцы для совершения движений крыльями. А ещё необходимы силы и питательные вещества для окончательного развития половой и нервной систем организма. Этот этап развития длится у каждого вида по-разному, в зависимости от климатических условий, от двух-трёх недель до нескольких месяцев. Некоторые куколки – например куколка вязовой хвостатки – завершает превращение за пару недель. Другие виды зимуют в стадии куколки; при этом их развитие приостанавливается (диапауза). Диапауза – очень распространенное явление среди бабочек средней полосы.

Куколки разных бабочек различны по цвету и форме. Куколки некоторых нимфалид (Nymphalidae) украшены блестящими бугорками, похожими на дождевые капли; большинство куколок мотыльков похожи на коричневые или чёрные ядрышки. Даже специалистам трудно понять к какому виду они принадлежат. Видовая принадлежность мотылька определится лишь после того, как появится взрослая особь – имаго.

Но в любом случае это время пройдёт, из невзрачной неподвижной куколки разовьётся великолепная порхающая бабочка. Энтомологи заметили, что за двадцать часов до появления этого чуда на свет сковывающая оболочка становиться масляной и даже теряет свою привычную окраску. Вероятно, созревшая бабочка выделяет какие-то ферменты для размягчения кокона. После нескольких импульсивных движений оболочка лопается, и бабочка появляется на свет. Так как куколка была прикреплена к основанию верхней частью, то вылезет она постепенно из нижней части куколки.

В первый момент бабочка совсем не похожа на бабочку: маленькие лепестки крыльев, очень большое брюшко, крошечные лапки. В течение часа она будет греться на солнце, чтобы испарилась вся лишняя влага. Если наблюдать за бабочкой в этот момент, то можно заметить, как наполняются жидкостью жилки крыльев, как усиливается окраска чешуек.

Энтомологи так же заметили, что время появления самок и самцов одного и того же вида бабочек различно.

Размножение и мимикрия бабочек

У различных видов насекомых, когда происходит пора размножения, самцы и самки ищут друг друга разными способами. Одни, как кузнечики поют призывные песни, звуком, сообщая о своём месте нахождения и желании вступить в брак светлячки подают световые сигналы.

Ухаживая за самкой, самец быстро трепещет крыльями. Создается впечатление, что он красуется перед самкой, но на самом деле таким образом распространяются феромоны – пахучие вещества с андрокониальных чешуек на передних крыльях. Уловив антеннами феромоны, самка пожелает приступить к спариванию.

Самка и самец бабочки бурый червонец (Lycaena tityris /Cupido dorilis ) готовы к спариванию. Вскоре самка перелетит на соседнюю травинку и сядет с полураскрытыми крыльями. Самец опустится ей на спину и начнёт поглаживать ей брюшко кончиком своего брюшка. Затем самец поворачивается задним концом брюшка к заднему концу тела самки, и в таком положении они спариваюртся. Самец и самка часами могут оставаться соединенными друг с другом.

Самцы бабочек спариваются за свою жизнь несколько раз. Но самка обычно спаривается только один раз, а затем занята откладыванием яиц. После спаривания многие самки выделяют особый феромон, который отпугивает других самцов.

Запах играет важную роль в привлечении партнёра. У самок пахучие вещества вырабатывают железы расположенные на брюшке.

У самцов они выделяются особыми андрокониальными чешуйками на крыльях. Самцы быстро машут крыльями над антеннами самок, привлекая запахом.

Самки бабочек часто невзрачны, в то время как самцы ярко окрашены.

У самцы зорьки (Anthocharis cardamines) , например, верхняя часть передних крыльев - ярко оранжевая, а у самок крылья черно-серые.

Спаривание обычно осуществляется на земле или на растении. В случае опасности бабочки могут взлететь, оставаясь, соединенными друг с другом. Одна из бабочек тянет за собой другую, движущуюся задом на перед.

Жизнь бабочек и мотыльков тесно связана с растениями, особенно с цветковыми. Многие проводят почти всю свою жизнь на каком-то определенном растении. Они попадают на него в виде отложенных яиц; становятся гусеницей, питаются его листьями или стеблем. И, прикрепившись к нему, превращаются в куколку. Наконец превратившись во взрослое насекомое, они пьют нектар его цветков, (нектар является основным кормом бабочки).

Хотя никто не может со всей определенностью сказать, как бабочки видят окружающий мир, мы знаем, что по сравнению с нами они лучше различают оттенки цвета и точнее воспринимают движение. В то же время бабочки близоруки и хуже нас различают мелкие детали – многие, наверное, видели, как какая-нибудь бабочка вдруг начинает преследовать представительницу совсем другого вида и утрачивает к ней интерес лишь после того, как подлетит на достаточно близкое расстояние.

Однако суметь правильно распознать среди множества летающих вокруг насекомых самку своего вида - ещё не главная задача для самца дневной бабочки. У многих видов бабочек, как впрочем, и у других насекомых самки спариваются лишь один раз и в дальнейшем сохраняют в организме мужские половые клетки в количестве, достаточном для оплодотворения всего жизненного запаса яиц. При этом они продолжают вести активный образ жизни, напрасно привлекая своим видом желающих вступить в брак самцов. А у тех после многих неудачных попыток сил на дальнейшую активность может уже и не остаться. Не говоря уже о том, что каждое ухаживание заставляет обнаружить себя, а значит подвергнуться опасности быть съеденной какой-нибудь птицей или иным любителем закусить бабочкой. Самыми злостными врагами чешуекрылых являются другие насекомые, птицы, пауки, ящерицы.

При этом считается, что взрослая бабочка менее уязвима, чем все её предшествующие стадии. Так, например, установлено, что птицы поедают около 25% яиц голубянок (Lycaenidae) и около 20% гусениц этого вида. Некоторые птицы, наоборот, специализируются только на взрослых особях чешуекрылых. К этой категории относятся, например, стрижи и дронго. Поймав добычу, оббивают жертву об дерево, тем самым избавляют жертву от крыльев, а затем поедают туловище бабочки. Не прочь полакомится бабочками и пауки.

Есть ещё один вид врагов чешуекрылых – паразиты. Для них самым лакомым кусочком является гусеница. Осы, наездники и некоторые другие виды мух жалят гусениц и откладывают в них яйца. Бактерии, вирусы, грибки и простейшие одноклеточные также поражают насекомое и размножаются в его теле.

Но не все бабочки безобидны. На теле некоторых из них есть ядовитые железы, которые выделяют ядовитое вещество.

Не ядовитые бабочки вместо шипов и токсичных веществ используют окраску и таким образом маскируются под ядовитые виды насекомых или несъедобные предметы. Чаще всего мимикрия встречается у дневных бабочек, поэтому окраска многих из них либо соответствует местности, где они распространены, либо состоит из отвлекающих кругов и пятен, на которые хищники, прежде всего, обращают внимание, оставляя тело в не поля зрения.

Чаще бабочки стараются имитировать листья деревьев. Повторяя до мелкой черточки весь рисунок оригинала. Встречаются виды , на крыльях которых можно различить даже капельки росы.

Перелеты бабочек

Хрупкие крылья бабочки нельзя сравнить с крыльями журавля или аиста, но, оказывается, эти маленькие создания могут отправляться в далекие путешествия. Причина, побуждающая их совершать многокилометровые перелеты, та же, что и у птиц, - поиск теплых краев в преддверии холодов.

Нередко во время экспедиций энтомологи находили бабочек, совершенно несвойственных данной местности. Они наблюдали за их поведением и думали, как же здесь оказался тот или иной вид чешуекрылых. Но раньше они даже и предположить не могли, что такие хрупкие насекомые способны мигрировать на очень большие расстояния.

Но перелетать из одной области в другую могут немногие, большинство бабочек остаются там, где появились на свет. Исключение составляют лишь те случаи, когда меняют условия обитания. Главной причиной миграции чешуекрылых является человек, например, разбивающий на месте солнечной поляны базу отдыха.

Есть среди бабочек и прирожденные путешественницы, для которых перелеты с одной территории на другую является смыслом жизни. Родители этих бабочек поселились здесь для того, чтобы вывести потомство, и лишь немногие способны предугадать изменение климатических условий. Появившееся на свет поколение вынуждено искать себе новое прибежище, чтобы продолжить род. Прежде чем найти новое место обитания, многим из них приходиться преодолевать десятки и даже сотни километров.

Чаще всего так поступают бабочки, рожденные на севере в период жаркого, но короткого арктического лета. С наступлением холодов чешуекрылые вынуждены лететь на юг. Долетев до теплых широт, они откладывают яйца и умирают. Следующее поколение, зачастую, появляется на свет, когда на юге начинается засушливое лето, и для своего спасения они должны мигрировать туда, где солнечные лучи не такие палящие и позволяют цветам наливаться нектаром. Третье и четвертое поколение путешественников тоже возвращаются на родину своих родителей. Так и проходит их жизнь, полная странствий.

Отряд Жесткокрылые, или Жуки (Coleptera)

Насекомые открыточелюстные – основной класс шестиногих (Haxapoda). У открыточелюстных насекомых ротовой аппарат открытый, отсюда и название класса. У большинства насекомых имеются развитые крылья на средне и заднегруди и сложные фасеточные глаза на голове.

Насекомые достигли высокого прогресса среди трахейнодышащих и всех членистоногих. Это связано с их высокоразвитыми адаптациями к жизни на суше. По сравнению с многоножками и скрыточелюстными насекомые претерпели широкую экологическую радиацию, захватив самые разнообразные экологические ниши на суше. Некоторые из них вторично перешли в воду, и играют существенную роль в пресноводных биоценозах.

Внешнее строение

Тело насекомых подразделено на три отдела: голову, грудь и брюшко. Размеры тела варьируются. Голова слитная и состоит из акрона и трех пар челюстей: мандибулы – конечности второго головного сегмента, максиллы – конечности третьего сегмента и непарная нижняя губа, образованная в результате слияния второй пары максилл – конечностей четвертого сегмента, первый головной сегмент интеркалярный, или вставочный, слабо развит и лишен конечностей.

На голове взрослых насекомых расположены фасеточные глаза и 1-3 простых глазка. Три пары челюстей насекомого образуют ротовой аппарат открытого типа. В состав ротового аппарата входит также верхняя губа, представляющая собой подвижную пластинку на переднем крае головы. Верхняя губа покрывает челюсти сверху.

Насекомые имеют антенны органы осязания и обоняния.

У жуков хорошо развит грызущий ротовой аппарата входят: верхние челюсти- мандибулы жующего типа с зубцами на внутренней поверхности; максиллы, состоящие из двух базальных члеников (кардо), стволика (стипеса), челюстных щупиков и двух жевательных лопастей (наружной и внутренней, и нижняя губа, состоящая из сросшейся второй пары нижних челюстей. Базальная пластинка нижней губы подподбородок соответствует кардо максилл. Причлененный к подподбородку подбородок гомологичен стипесу максилл. Нижнегубные щупики соответствуют щупикам нижних челюстей, а две пары язычков – жевательным лопастям максилл. Сверху грызущий ротовой аппарат прикрыт верхней губой.

Грудь насекомых состоит из трех сегментов: передне- ,средне- и заднегруди. Это локомоторный отдел тела. К груди причленяются три пары ног. Каждый грудной сегмент имеет сложное строение из чередующихся склеритов и участков мембран, что обеспечивает его прочность и подвижность. Различают спинные склериты (тергиты), брюшные (стерниты) и боковые (плевриты). Хитиновые покровы груди образуют внутренние впячивания – эндоскелет, к которым прикрепляются мышцы ног и крыльев.

Конечности насекомых состоят из пяти отделов: базального членик – тазика (coxa), вертлуга (trochanter),бедра (femur), голени (tibia) и лапки (tarsus), состоящей из нескольких члеников, последний из которых заканчивается одним или двумя коготками.

В зависимости от функции ноги жуков могут быть бегательными, ходильными, копательными, хватательными, плавательными.

Крылья – характерные приспособление к полету у жуков. Крылья расположены на средне- и заднегруди. Они представляют собой складки стенки тела. Крыло состоит из двух слоев кожи, покрытых кутикулой, и узкой полости между ними. В толще крыла проходят каналы с трахеями, нервами и лакунами полости миксоцеля. Они образуют жилки. Жилкование – важный систематический признак.

Брюшко – третий отдел тела жука – основное вместилище внутренних органов. Число сегментов брюшка варьирует. У некоторых 10, а у других вообще 4-5 сегментов. Брюшко насекомых лишено конечностей.

Кожный покров

Кожа жука представлена одним слоем – гиподермой. Снаружи гиподерма выделяет кутикулу, а с внутренней стороны она подстилается базальной мембраной соединительно-тканой природы. Кутикула состоит из трех слоев. Наружный слой – эпикутикула защищает тело от высыхания. Под эпитикулой располагаются два слоя: экзокутикула и эндокутикула.

Производными покровов могут быть: скульптурные образования (бугорки, ямки, шипы) и более сложные – структурные (щетинки, волоски, шпоры).

Мышечная система

Мышечная система жуков дифференцирована, Различают скелетные мышцы, приводящие в движение тело и его придатки, и внутренностные, входящие в состав внутренних органов. Почти все мышцы насекомых поперечнополосатые.

Относительная сила мышц жуков велика. Интенсивность работы мышц жуков объясняется высокой скоростью химических процессов в при условиях трахейного дыхания и их способностью отвечать несколькими сокращениями на один нервный импульс.

Пищеварительная система жуков, как у всех членистоногих, состоит из трех отделов. Передняя кишка эктодермальная, выстлана кутикулой. У большинства видов этот отдел подразделяется на глотку, пищевод, нередко расширяющийся зоб, и мускульный желудок (провентрикулюс).

К переднему отделу кишечника примыкает одна пара слюнных желез кожного происхождения. Эта пара желез вырабатывает пищеварительные ферменты. Протоки слюнных желез соединяются в непарный канал, который открывается у основания нижней губы под выступом глотки-гипофаранксом. В переднем отделе кишечника происходит механическая обработка пищи и частичное переваривание под действием ферментов слюнных желез.

Средняя кишка энтодермальная; в ней происходит переваривание и всасывание пищи. На границе с передней кишкой средняя кишка часто образует слепые выросты – пилорические придатки, которые функционируют как пищеварительные железы, а также служат для всасывания переваренной пищи. В средней кишке непрерывно выделяется особая пленка – перитрофическая мембрана, обволакивающая пищу. Мембрана защищает стенки кишечника от механических повреждений и облегчает процесс проникновения пищеварительных ферментов в пищевой комок. На границе среднего и заднего отделов кишки впадают мальпидиевы сосуды (от 2 до 150) эктодермального происхождения.

Задняя кишка иногда дифференцируется на несколько участков: тонкую, толстую и прямую. В стенках прямой кишки находятся продольные валики – ректальные железы, которые обеспечивают наиболее полное всасывание влаги из экскрементов и экскретов, выделяемых через анальное отверстие.

Органы выделения жуков представлены мальпидиевыми сосудами, впадающими в заднюю кишку. Основной продукт выделения – кристаллы мочевой кислоты.

Дополнительно выделительную функцию выполняют почки накопления: клетки жирового тела и перикардиальные клетки, скопления которых располагаются вокруг сердца. Частично продукты обмена откладываются в покровную кутикулу, а затем при линьке личинок удаляются вместе с экзувием – сброшенной кутикулой.

Жировое тело у жуков сильно развито и выполняет несколько функций. Главная функция жирового тела – это накопление запаса питательных веществ (жиров, белков и гликогена) и метаболической влаги. За счет этих энергетических веществ происходит интенсивный рост жуков и сложный метаморфоз.

Благодаря запасам питательных веществ, жуки могут долго обходиться без пищи и воды.

Кровеносная система жуков незамкнутая

Кровь- гемолимфа – свободно циркулирует по полости тела, омывая все органы. Её приводит в движение главный пульсирующий орган – сердце. Сердце жуков расположено на спинной стороне и имеет форму мускулистой трубки, разделенной на камеры. На заднем конце сердце слепо замкнуто. Каждая камера имеет пару боковых отверстий – остий с клапанами обеспечивающими односторонний ток крови из полости тела в сердце. Между камерами имеются клапаны, открывающиеся только вперед. Поэтому волна сокращений сердца от задней камеры к передней обеспечивает движение крови вперед.

Кровь снабжает органы питательными веществами и переносит продукты обмена к органам выделения. Кроме этого, кровь жуков выполняет гуморальную регуляцию жизненных процессов. В связи с сильной развитой трахейной системой кровь насекомых практически не выполняет дыхательную функцию.

Дыхательная система насекомых представлена трахейной системой. Трахеи представляют собой глубокие впячивания покровов, открывающиеся наружу дыхальцами – стигмами. Изнутри трахеи выстланы тонкой кутикулой – интимой, которая образует спиральные утолщения – тенидии. Тенидии препятствуют спаданию трахей.

Трахейная система насекомых сильно развита. Максимально бывает 10 пар дыхалец, из которых 2 пары расположены на средне- и заднегруди, а остальные 8 пар – на последующих брюшных сигментах.

Трахейная система с дыхальцами называется открытой. У ряда водных личинок жуков трахейная система может быть закрытой, без дыхалец. В этом случае у жуков развиваются трахейные жабры – выросты кожи с густой сетью трахей внутри. Это дает возможность водным насекомым дышать кислородом, растворенным в воде.

Нервная система жуков построена по типу брюшной нервной цепочки

Головной мозг, или парный надглоточный узел, состоит из трех отделов: прото-, дейто- и тритоцеребрума. Протоцеребрум иннервирует акрон и размещающиеся на нем глаза, дейтоцеребрум – усики, тритоцеребрум – верхнюю губу.

Головной мозг связан окологлоточными коннективами с подглоточным ганглием, который состоит из слившихся трех пар ганглиев, иннервирующих ротовой аппарат и передний отдел кишечника.

Брюшная нервная цепочка иннервирует грудь и брюшко. Максимально в её состав входит 11-13 пар ганглиев: 3 грудных и 8-10 брюшных. В пределах класса наблюдается тенденция к олигомеризации ганглиев брюшной нервной цепочки. Так, например, у тараканов брюшная нервная цепочка представлена восемью ганглиями брюшного отдела сливаются в общий узел.

С центральной нервной системой связана система симпатических нервов, иннервирующих внутренние органы.

Эндокринные железы жуков представлены нейросекреторными клетками мозга, кардиальными, прилежащими телами и переднегрудными железами.

Органы чувств у насекомых хорошо развиты

У них имеются органы осязания, обоняния, зрения, вкуса, сейсмического чувства. У некоторых насекомых развиты органы слуха и звука. Многие виды жуков способны воспринимать режим влажности и температуры благодаря термо- и гигрорецепторам.

Основу каждого органа чувств составляют чувствующие клетки – сенсиллы. Каждая сенсилла имеет Переферический и центральный отростки. Переферический отросток – чувствующий. А центральный обеспечивает связь с нервной системой.

Половая система

Размножение. Насекомые раздельнополые. У многих видов хорошо выражен половой диморфизм. Так, самцы жуков-оленей (Lucanus cervus) и жуков-носорогов (Oryctes nasicornis) вооружены выростами на голове и на преспинке, самки некоторых видов бескрылы, а самцы крылаты, например, у большого светляка (Lampynis noctiluca). Половая система самцов состоит из парных семенников и семяпроводов, которые впадают в семяизвергательный канал. Кроме этого к мужской половой системе относятся придаточные железы, секреты которых разбавляют сперму или образуют оболочку сперматофоров. Заканчивается семяизвергательным каналом, в состав которого входят кутикулярные элементы-гениталии.

Половая система самок состоит из двух яичников, яйцевода и непарного влагалища. Яичники состоят из яйцевых трубочек, которых может быть 1-100 пар. Во влагалище впадают придаточные железы, У многих видов имеется семяприемник, поток которого открывается во влагалище. У полового отверстия часто имеется яйцеклад.

Размножение у жуков обычно половое, реже партеногенетическое. Самки откладывают яйца, в которых происходит развитие личинок. Яйца богаты желтком, как у многих сухопутных животных.

Жукам свойствен полный метаморфоз, при этом их личинки могут обитать совместно со взрослыми жуками, но очень часто ведут образ жизни, совершенно отличный от образа жизни родителей. Так, у майского жука (Melolontha hippocastanu) личинка обитает в почве, где в течение трех-четырех лет повреждает корни растений, в то время как сам жук размещается в кронах деревьев; самка закапывается в землю лишь на время – чтобы отложить яйца.

Отряд Полужесткокрылые, или Клопы (Hemiptera)

Внешнее строение

В этот отряд входят наиболее высокорганизованные и экологически пластичные насекомые с неполным превращением. Передние крылья превращены в полунадкрылья, их основная часть кожистая, сильно хитинизированная, а вершинная перепончатая, прозрачная. Задние крылья короче и шире передних. За редким исключением крылья в покое сложены на спинной поверхности плоско. Многим свойствен крыловой полиморфизм, когда в пределах одного вида встречаются особи с нормально развитыми крыльями, укороченными и полностью редуцированными. Некоторые виды бескрылые. Заднегрудь у взрослых и брюшные сегменты у личинок обычно содержат пахучие железы. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа, представлен членистым хоботком, отходящим от переднего края головы.

Места обитания

Образ жизни клопов (Heteroptera) очень разнообразен. Подавляющее большинство видов живет на суше, но некоторые перешли к обитанию в воде (водные клопы) и на ее поверхности (водомерки (Gerridae)). Наземные клопы живут чаще открыто на растениях, иногда на поверхности почвы и в верхнем ее слое, в подстилке, по берегам водоемов, под корой и т. п. Водные клопы плавают или ползают по дну и растениям но дышат атмосферным воздухом (лишь представители семейства Афелохириды (Aphelocheiridae) дышат кислородом растворенным в воде). Водомерки скользят по поверхности рек и озер.

Питание

Большинство наземных клопов питается соками растений. Главным образом их генеративных органов и семян. Часть наземных клопов, а также большинство водных клопов и все водомерки (Gerridae)- хищники, они высасывают различных насекомых, их личинок и яйца, клещей и т. п. Нередки виды со смешенным питанием (например гребляки (Corixidae) питаются и мелкими беспозвоночными и водорослями). Некоторые клопы обитающие в воде (гладыши (Notonectidae), гребляки (Coryxidae)), наносят вред рыбному хозяйству высасывая икру и мальков рыб. Паразитами человека, летучих мышей, голубей ласточек и др. птиц являются постельные клопы (Cimex lectularius).

Среди растительноядных клопов много вредителей сельского и лесного хозяйства. Высасывание клопами соков растений приводит к недоразвитию и всхожести семян, замедлению роста, опадению листьев и даже гибели саженцев, самих растений. Наиболее сильно вредят: хлебным злакам – вредная черепашка (Eurygaster integriceps), остроголовые щитники (род Aelia), блуждающий и хлебный слепняки (роды Notostira и Trigonotylus) ; свекле – свекловичные клопы (род Poeciloxytus); овощным культурам – крестоцветные клопы (род Eurydema); бобовым травам – люцерновый клоп (Adelphocoris lineolatus); плодовым деревьям – грушевый клоп; посадкам сосны- сосновый подкорник ( Aradus cinnamomeus). Из многоядных клопов наиболее вредны виды родов lygys, Dolycoris, Carpocoris. Некоторые растительноядные клопы служат переносчиками вирусных заболеваний растений. Постельный клоп (Cimex lectularius) наносит вред здоровью человека нарушая нормальный сон.

Многие хищные клопы (особенно из родов Orius и Nabis) полезны т. к. уничтожают вредных для сельского и лесного хозяйства тлей, клещей, гусениц, личинок жуков и др.

Отряд часто подразделяют на два подотряда: Скрытоусые (Cryptocerata) – обитатели водоемов и Свободноусые (Gymnocerata)- преимущественно наземные.

Размножение

Практически все клопы откладываю яйца, живорождение отмечено только у специализированных паразитических групп. Плодовитость клопов обычно небольшая, от нескольких десятков до 200 яиц. Характерной особенностью яиц полужесткокрылых (Hemiptera) является наличие довольно сложно устроенной крышечки на верхнем полюсе, которая откидывается при выходе личинки. У многих видов существуют элементы заботы о потомстве. Самки некоторых видов прикрывают собственным телом сначала кладку яиц, а затем и вышедших молодых личинок. У ряда водных обитателей самки откладывают яйца на спинную поверхность самца. Вышедшие из яиц личинки линяют 4-5 раз, прежде чем стать половозрелыми. Образ жизни личинок мало отличается от образа жизни имаго.

Отряд Стрекозы (Odonata)

Внешнее строение

Отряд ODONATA (стрекозы) насчитывает, в мировой фауне, по различным источникам от 3600 до 4500 видов, в том числе только в средней Европе обитает 80 видов представителей этого отряда. Это самые древние насекомые, в процессе эволюции оставшиеся примитивными. Наиболее древние останки стрекоз относятся к каменноугольному периоду, а совсем немногие из них, в частности юрского периода, только внешне похожи на некоторые современные формы. Стрекозы - средних или крупных размеров (до 13 см длинною) хищные насекомые, характеризующиеся постепенным метаморфозом. В своем развитии насекомое проходит три стадии – яйцо, личинка (нимфа), имаго. Характерен неполный тип превращения. Главные признаки стрекоз – стройное тело с очень длинным брюшком, две пары крыльев. Большая необычно подвижная голова с огромными полусферическими радужными глазами, состоящими из 1000-2800 фасеток, а еще три маленьких глазка находятся на макушке, позволяют стрекозам видеть сразу все, что происходит вокруг. Наиболее совершенны в этом отношении самые большие стрекозы: коромысла (Aeschnidae), кордулегастериды (Cordulegasteridae). Короткие усики-антенны, органы обоняния и осязания, имеют вид щетинок и мало заметны (они тоньше человеческого волоса). А длинные тонкие ноги усажены щетинками, служащими для того, чтобы мертвой хваткой держать добычу. Пойманных насекомых (мух, комаров и т. п. ) стрекозы пережевывают челюстями (грызущий ротовой аппарат). В состав грызущего аппарата входят: верхние челюсти – мандибулы жующего типа с зубцами на внутренней поверхности, максиллы, состоящие из двух базальных члеников (кардо), стволика (стипеса), челюстных щупиков и двух жевательных лопастей (наружной и внутренней), и нижняя губа, состоящая из сросшейся второй пары нижних челюстей. Базальная пластинка нижней губы подподбородок соответствует кардо максилл. Причлененный к подподбородку подбородок гомологичен стипесу максилл. Нижнегубные щупики соответствуют щупикам нижних челюстей, а две пары язычков – жевательным лопастям максилл. Сверху грызущий ротовой аппарат прикрыт верхней губой.

Грудь насекомых состоит из трех сегментов: передне- ,средне- и заднегруди. Это локомоторный отдел тела. К груди причленяются три пары ног. Каждый грудной сегмент имеет сложное строение из чередующихся склеритов и участков мембран, что обеспечивает его прочность и подвижность. Различают спинные склериты (тергиты), брюшные (стерниты) и боковые (плевриты). Хитиновые покровы груди образуют внутренние впячивания – эндоскелет, к которым прикрепляются мышцы ног и крыльев.

Конечности насекомых состоят из пяти отделов: базального членик – тазика (coxa), вертлуга (trochanter),бедра (femur), голени (tibia) и лапки (tarsus), состоящей из нескольких члеников, последний из которых заканчивается одним или двумя коготками.

Крылья – характерные приспособление к полету у стрекоз. Крылья расположены на средне- и заднегруди. Они представляют собой складки стенки тела. Крыло состоит из двух слоев кожи, покрытых кутикулой, и узкой полости между ними. В толще крыла проходят каналы с трахеями, нервами и лакунами полости миксоцеля. Они образуют жилки. Крылья закладываются мягкими складками на стадии куколки. Жилки крыльев выполняют функцию опорной конструкции. Различают продольные жилки: костальную, субкостальную, радиальную, медиальную, кубитальную, анальную и югальную. Продольные жилки, кроме костальной, могут ветвиться. Между ними часто имеются поперечные жилки, которые ограничивают участки крыла, называемые ячейками. Ячейки имеют специальные названия, как и жилки. Строение крыльев и жилкование – важный систематический признак.

Передние и задние крылья стрекоз практически одинаковы. И у, так называемых, разнокрылых (наиболее крупных) в покое остаются распластанными в стороны, как крылья самолета. А вот мелкие изящные красотки (Calopterygidae), лютки (Lestidae) и стрелки (Coenagrionidae) складывают крылышки вместе и поднимают их вверх или отводят за спину. Близ вершины каждого крыла на его переднем крае имеется пигментированное утолщение – крыловой глазок, или птеростигма. Без этого глазка работа нарушается.

Одна из особенностей поведения стрекоз – массовые перелеты. Описаны случаи, когда огромные стаи стрекоз пролетами над каким- либо местом на протяжении нескольких часов. Интересно, что в такие стаи порой включаются и бабочки, и птицы. Причины этих полетов пока не ясны.

Длинное тонкое туловище стрекозы состоит из двух основных частей. В первой части – тораксе, или груди, расположены мощные мускулы, управляющие крыльями. Вторая часть тела стрекозы – брюшко. Внутри него располагаются пищеварительная и дыхательная системы. Число сегментов брюшка варьирует. У некоторых 10, а у других вообще 4-5 сегментов. Брюшко насекомых лишено конечностей.

Систематическое положение отряда:

КЛАСС - INSEKTA

ПОДКЛАСС - PTERIGOTA

ОТДЕЛ - HEMIMETABOLA

НАДОТРЯД - ODONATOIDEA

ОТРЯД - ODONATOPTERA

Кожно-мускульная и мышечная системы

Кожа стрекоз представлена одним слоем – гиподермой. Снаружи гиподерма выделяет кутикулу, а с внутренней стороны она подстилается базальной мембраной соединительно-тканой природы.

Кутикула состоит из трех слоев. Наружный слой – эпикутикула защищает тело от высыхания. Под эпитикулой располагаются два слоя: экзокутикула и эндокутикула. Эти слои кутикулы во много раз толще эпикутикулы и представляют основу наружного скелета. Экзокутикула и эндокутикула в основном состоят из хитина и пропитаны белками, задубленными фенолами.

Хитиновая кутикула представляет собой серию внутренних выростов – эндоскелет (тенторий), к которым изнутри прикрепляются мышцы и внутренние органы. Производными покровов могут быть: скульптурные образования (бугорки, ямки, шипы) и более сложные – структурные (щетинки, волоски, шпоры).

Окраска покровов насекомых зависит от пигментов, которые могут содержаться в кутикуле или гиподерме. Основные пигменты насекомых – меланины, окраска которых варьирует от желтых и бурых до черных. Кроме того, распространены пигменты - каротиноиды и птерины желтых и красных тонов. Переливчатая и металлическая окраска зависит от структуры кутикулы и обусловлена интерференцией света.

Мышечная система жуков дифференцирована. Различают скелетные мышцы, приводящие в движение тело и его придатки, и внутренностные, входящие в состав внутренних органов. Почти все мышцы насекомых поперечнополосатые.

Относительная сила мышц стрекоз велика: они могут передвигать груз, в 14-15 раз превышающий массу их тела. Интенсивность работы мышц стрекоз объясняется высокой скоростью химических процессов в при условиях трахейного дыхания и их способностью отвечать несколькими сокращениями на один нервный импульс.

Пищеварительная система стрекоз, как у всех членистоногих, состоит из трех отделов. Передняя кишка эктодермальная, выстлана кутикулой. У большинства видов этот отдел подразделяется на глотку, пищевод, нередко расширяющийся зоб, и мускульный желудок (провентрикулюс).

К переднему отделу кишечника примыкает одна пара слюнных желез кожного происхождения. Эта пара желез вырабатывает пищеварительные ферменты. Протоки слюнных желез соединяются в непарный канал, который открывается у основания нижней губы под выступом глотки-гипофаранксом. В переднем отделе кишечника происходит механическая обработка пищи и частичное переваривание под действием ферментов слюнных желез.

Средняя кишка энтодермальная; в ней происходит переваривание и всасывание пищи. На границе с передней кишкой средняя кишка часто образует слепые выросты – пилорические придатки, которые функционируют как пищеварительные железы, а также служат для всасывания переваренной пищи. В средней кишке непрерывно выделяется особая пленка – перитрофическая мембрана, обволакивающая пищу. Мембрана защищает стенки кишечника от механических повреждений и облегчает процесс проникновения пищеварительных ферментов в пищевой комок.

На границе среднего и заднего отделов кишки впадают мальпидиевы сосуды (от 2 до 150) эктодермального происхождения.

Задняя кишка иногда дифференцируется на несколько участков: тонкую, толстую и прямую. В стенках прямой кишки находятся продольные валики – ректальные железы, которые обеспечивают наиболее полное всасывание влаги из экскрементов и экскретов, выделяемых через анальное отверстие.

Стрекозы относятся к типичным дневным насекомым, которые любят яркое солнце, а на ночь прячутся среди растений. Активная жизнь этих насекомых проходит в воздухе. Больше всего стрекоз бывает у мест их выплода – вдоль заводей рек, зарастающих озер, прудов. Но ловчие угодья этих насекомых обширны: все луга, поля, леса в радиусе 4-5 километров и даже более далекие становятся их владениями. Свою добычу – сравнительно крупных насекомых – стрекозы ловят на лету при помощи цепких ног, а мелких захватывают челюстями. Поймав жертву, стрекоза обычно присаживается на растение или другой предмет, но может поедать добычу и во время полета.

Одна из особенностей поведения стрекоз – массовые перелеты. Описаны случаи, когда огромные стаи стрекоз пролетами над каким- либо местом на протяжении нескольких часов. Интересно, что в такие стаи порой включаются и бабочки, и птицы. Причины этих полетов пока не ясны.

Органы выделения стрекоз представлены мальпигиевыми сосудами (они выполняют дополнительную функцию осморегуляции), впадающими в заднюю кишку. Основной продукт выделения – кристаллы мочевой кислоты.

Дополнительно выделительную функцию выполняют почки накопления: клетки жирового тела и перикардиальные клетки, скопления которых располагаются вокруг сердца. Частично продукты обмена откладываются в покровную кутикулу, а затем при линьке личинок удаляются вместе с экзувием – сброшенной кутикулой.

Жировое тело у насекомых сильно развито и выполняет несколько функций. Главная функция жирового тела – это накопление запаса питательных веществ (жиров, белков и гликогена) и метаболической влаги. За счет этих энергетических веществ происходит интенсивный рост стрекоз и сложный метаморфоз. Благодаря запасам питательных веществ, жуки могут долго обходиться без пищи и воды. Особенно это важно при переживании неблагоприятных условий сезона : зимовки или летней засухи. Дополнительной функцией жирового тела является накопление продуктов обмена (почка накопления). В клетках жирового тела накапливаются соли мочевой кислоты и другие экскреты.

Кровеносная система стрекоз незамкнутая

Кровь- гемолимфа – свободно циркулирует по полости тела, омывая все органы. Её приводит в движение главный пульсирующий орган – сердце. Сердце стрекоз расположено на спинной стороне и имеет форму мускулистой трубки, разделенной на камеры. На заднем конце сердце слепо замкнуто. Каждая камера имеет пару боковых отверстий – остий с клапанами, обеспечивающими односторонний ток крови из полости тела в сердце. Между камерами имеются клапаны, открывающиеся только вперед. Поэтому волна сокращений сердца от задней камеры к передней обеспечивает движение крови вперед. Поэтому волна сокращений сердца от задней камеры к передней обеспечивает движение крови вперед. Сердце подвешено на коротких мышечных тяжах к спинной стенке тела. Снизу к каждой камере сердца прикрепляется пара крыловидных мышц, похожих на крылья или веера. Эти мышцы соединяют сердце с боковыми частями тергитов. Горизонтальная перегородка, образованная крыловидными мышцами и соединяющей их пористой мембраной, называется перикардиальной диафрагмой. Она отделяет околосердечную – перикардиальную – полость, или синус, от остальной полости тела. При расслаблении крыловидных мышц диафрагма несколько опускается, и кровь поступает через остии в сердце. Последовательное сокращение камер сердца гонит кровь вперед в головную аорту. Кровь из аорты изливается в полость тела. Имеются дополнительные пульсирующие органы в груди, конечностях, обеспечивающие ток крови в придатках.

Кровь стрекоз состоит из плазмы и кровяных телец – гемоцитов, среди которых различают фагоциты, лейкоциты и амебоциты.

Кровь снабжает органы питательными веществами и переносит продукты обмена к органам выделения. Кроме этого, кровь стрекоз выполняет гуморальную регуляцию жизненных процессов. В связи с сильной развитой трахейной системой кровь насекомых практически не выполняет дыхательную функцию. Кровь также определяет тургор тела, что особенно важно для личинок. Под давлением гемолимфы расправляются крылья у молодого насекомого и развертывают покровы при линьке.

Дыхательная система насекомых представлена трахейной системой. Трахеи представляют собой глубокие впячивания покровов, открывающиеся наружу дыхальцами – стигмами. Изнутри трахеи выстланы тонкой кутикулой – интимой, которая образует спиральные утолщения – тенидии. Тенидии препятствуют спаданию трахей.

Трахейная система насекомых сильно развита. Максимально бывает 10 пар дыхалец, из которых 2 пары расположены на средне- и заднегруди, а остальные 8 пар – на последующих брюшных сегментах.

Трахейная система с дыхальцами называется открытой. У личинок трахейная система может быть закрытой, без дыхалец. В этом случае у жуков развиваются трахейные жабры – выросты кожи с густой сетью трахей внутри. Это дает возможность дышать кислородом, растворенным в воде. Газообмен происходит через кожу. Растворенный в воде кислород переходит в трахейную систему в газообразном состоянии. Трахейные жабры у стрекоз-стрелок представляют собой три хвостовые пластинки, у личинок стрекоз-коромысло имеются внутренние трахейные жабры в ректальном отделе кишки.

Транспорт кислорода к тканям выполняется в основном только при помощи трахей, без участия кровеносной системы.

Нервная система стрекоз построена по типу брюшной нервной цепочки.

Головной мозг, или парный надглоточный узел, состоит из трех отделов: прото-, дейто- и тритоцеребрума. Протоцеребрум иннервирует акрон и размещающиеся на нем глаза, дейтоцеребрум – усики, тритоцеребрум – верхнюю губу. На протоцерембруме развиты грибовидные тела – важные ассоциативные центры мозга, к которым подходят нервы от органов зрения.

Головной мозг связан окологлоточными коннективами с подглоточным ганглием, который состоит из слившихся трех пар ганглиев, иннервирующих ротовой аппарат и передний отдел кишечника.

Нервная брюшная цепочка иннервирует грудь и брюшко. Максимально в её состав входит 11-13 пар ганглиев: 3 грудных и 8-10 брюшных. В пределах класса наблюдается тенденция к олигомеризации ганглиев брюшной нервной цепочки.

С центральной нервной системой связана система симпатических нервов, иннервирующих внутренние органы.

Эндокринные железы жуков представлены нейросекреторными клетками мозга, кардиальными, прилежащими телами и переднегрудными железами.

В состав ЦНС входят нейросекреторные клетки, из которых нейросекреты по аксонам поступают в кардиальные, прилежащие тела, переднегрудные железы, а из них выделяемые гормоны, которые регулируют рост, линьки, развитие организма, обмен веществ.

Деятельность желез внутренней секреции взаимосвязана с нервной системой. Таким образом, у насекомых имеется нейрогуморальная регуляция жизненных процессов. Эта система регуляции зависит также и от факторов внешней среды, например от сезонных явлений в природе. Так, например, короткий световой день подавляет нейросекрецию, а за ней и деятельность прилежащих тел и переднегрудных желез. Это приводит к остановке развития и переходу к состоянию диапаузы перед зимовкой. И, наоборот, при длинном световом дне активизируется действие экдизона и ювинильного гормона, что приводит к активному росту личинок.

У насекомых органы чувств делятся на механорецепторы, хеморецепторы, термо- и гигрорецепторы, фоторецепторы.

Элементом всех органов чувств являются сенсиллы. Сенсилла состоит из одной или нескольких чувствующих клеток, каждая из которых имеет чувствующий периферический отросток и центральный отросток, ведущий к нервной системе. На конце чувствующего отростка имеется видоизмененный жгутик без центральных фибрилл, заключенный в кутикулярную трубочку. Сенсиллы насекомых разнообразны по строению в зависимости от выполняемой функции.

М е х а н о р е ц е п т р ы воспринимают механические раздражения. Они могут обладать контактным или дистанционным восприятием. Это органы осязания, слуха и сейсмического чувства.

Органы осязания представлены сенсиллами с контактным восприятием. Особенно они многочисленны на усиках насекомых. Членики усиков густо покрыты подвижными волосками, у основания которых расположены осязательные сенсиллы. Простейшая осязательная сенсилла состоит из одной клетки с центральным и периферическим отростками. Конец жгутика периферического отростка подходит к основанию чувствующего волоска, и все осязательные раздражения передает чувствующей клетке.

Органы слуха и сейсмического чувства обладают дистантным восприятием различного рода колебаний среды. Сенсиллы этих органов чувств специализированы и называются сколпофорами. У них периферический отросток чувствующей клетки со жгутиком, заключенным в кутикулярную трубочку, окружен обкладочными клетками с чехликом из фибрилл. Этот фибриллярный чехол называется сколопоидным тельцем. Чувствующий жгутик сверху прикрыт шапочковидной клеткой, за счет которой образуется куликулярная трубочка вокруг дистального конца жгутика.

Х е м о р е ц е п т р ы воспринимают химические раздражения. Может быть, контактное восприятие или дистантное. К хеморецепторам относятся органы вкуса и обоняния.

Обоняние – это дистантная хеморецепция. Органы обоняния могут располагаться на разных частях тела насекомых. Особенно много обонятельных сенсилл на усиках. Они могут иметь вид выступающих тонкостенных пузырьков, конусов, щелей, ямочек, пластинок.

Обонятельные сенсиллы по своему строению несколько отличаются от других. Каждая обонятельная сенсилла состоит из группы чувствующих клеток, периферические отростки которых образуют пучок жгутиков, заключенный в широкую кутикулярную трубочку. Окончания жгутиков подходят к кутикулярному образованию сенсиллы – пузырьку, пластинке или ямке, которые пронизаны тончайшими порами. Таким образом, химические раздражители через поры действуют на жгутики чувствующих клеток, от которых отходят центральные отростки к нервной системе.

Обоняние имеет большое значение в жизни насекомых. По запаху они отыскивают пищу, места для откладки яиц, а также особей другого пола.

Органы вкуса – это контактные хеморецепторы. Они представлены вкусовыми сенсиллами с кутикулярными придатками, пронизанными порами. В отличие от обонятельных, сенсиллы вкуса, как правило, включают большее число чувствующих клеток с дифференциацией восприятия вкуса. Одни клетки ощущают горький вкус, другие – сладкий, третьи – кислый. Вкус насекомых не идентичен вкусу человека.

Т е р м о - и г и г р о р е ц е п т о р ы способны воспринимать режим влажности и температуры. действие этих рецепторов может быть контактным и дистантным. Сенсиллы с такой специализацией расположены на усиках и щупиках. Они имеют вид кутикулярных ямочек, бугорков. Стрекозы, чувствительные к микроклимату, обладают хорошо развитыми гигро - и терморецепторами.

Ф о т о р е ц е п т о р ы - о р г а н ы з р е н и я. Зрение вместе с химическим чувством играет ведущую роль в жизни стрекоз. Органы зрения стрекоз представлены фасеточными глазами.

Сложные глаза расположены по бокам головы и состоят из глазков – омматидиев. Их число может достигать нескольких сотен тысяч. Каждый омматидий состоит из оптического и чувствующего отделов. Оптический отдел оматидия состоит из хитиновой прозрачной фасетки в форме шестигранника и расположенного под ней хрустального конуса, который образован четырьмя удлиненными прозрачными клетками. Хрустальный конус по периферии окружен пигментными клетками. Чувствующая часть омматидия состоит из 4-12 зрительных ретинальных клеток. В центре прикосновения ретинальных клеток образуется зрительный стержень – рабдом. Центральные отростки зрительных клеток переходят в зрительный нерв. Ретинальные клетки также окружены пигментными клетками. Таким образом, каждый омматидий заключен в двухъярусный пигментный бокал, изолирующий его от соседних омматидиев.

У насекомых с дневным (аппозиционным) зрением клетки омматидиев переполнены пигментом и надежно изолируют соседние глазки.

Половая система. Размножение

Насекомые раздельнополые. У многих видов хорошо выражен половой диморфизм. Половая система самцов состоит из парных семенников и семяпроводов, которые впадают в семяизвергательный канал. Кроме этого к мужской половой системе относятся придаточные железы, секреты которых разбавляют сперму или образуют оболочку сперматофоров. Заканчивается семяизвергательным каналом, в состав которого входят кутикулярные элементы-гениталии.

Половая система самок состоит из двух яичников, яйцевода и непарного влагалища. Яичники состоят из яйцевых трубочек, которых может быть 1-100 пар. Во влагалище впадают придаточные железы, У многих видов имеется семяприемник, поток которого открывается во влагалище. У полового отверстия часто имеется яйцеклад.

Стрекозы, как и все насекомые, размножаются половым путем. Женских и мужских особей можно различить по интенсивности окраски: самцы ярко окрашены, самки же невзрачны. На вершине брюшка самцов имеются парные верхние и непарные нижние выросты – придатки, у самок же только парные верхние. Замечательной особенностью отряда является способ спаривания. В этом заслуга принадлежит самцу: в отличие от других мужских особей насекомых, у самца стрекоз имеются вторичные половые органы, которые находятся на втором стерните брюшка – пузыревидный приемник. Само половое отверстие находится на 9 стерните брюшка. Имея такие половые органы, самцу перед спариванием приходиться поступать следующим образом: самец подгибает конец брюшка вперед и переносит сперматозоиды в пузыревидный приемник. Во время спаривания самец с помощью своих хвостовых гоноподов обхватывает шею самки; после этого самка подгибает свое брюшко вперед ко второму стерниту самца и в этом положении совершается собственно передача сперматозоидов. Подобная необычная процедура неизвестна больше ни в одном отряде насекомых. Спариванию предшествуют брачные полеты, во время которого стрекозы летают парами. При этом самец летит впереди и тащит за собой самку, удерживая ее за шею особыми придатками на кончике брюшка. Оплодотворенные самки откладывают яйца на подводные стебли растений. Для этого они, цепляясь ногами за растения, спускаются под воду. Самцы в это время летают над водоемом, не позволяя другим стрекозам, приблизится к занятой территории. Размножаются стрекозы при помощи яиц, которые самки откладывают в воду. Кладки у разных видов очень разнообразны. Во время откладки яиц некоторые самки складывают крылья веерообразно. Самка за жизнь может отложить от 200 до 1600 яиц. Некоторые виды и до несколько десятков тысяч. Стрекозы могут образовывать миграции. Иногда можно обнаруживають яйца стрекоз из группы настоящих стрекоз (Libellulidae). У них кладка имеет вид прозрачного студенистого комочка, в котором отдельные яйца просвечивают в виде коричневых или зеленоватых зернышек (Libellula, Cordulia, Sympetrum). Комки эти прикрепляются к подводным частям растений. Реже слизистая масса вытянута в виде длинного шнура, обвивающего подводные предметы (Epitheca). Стрекозы типа коромысла и лютки вбуравливают свои яйца в ткани водных растений. В связи с этим, и яйца у них имеют характерную продолговатую форму, причем втыкаемый конец заострен. В том месте, где воткнуто яйцо, на поверхности растения остается след, который затем принимает вид темного пятнышка или рубчика. Так как яйца разные виды стрекоз располагают на растении в определенном порядке, то образуются своеобразные, иногда очень характерные узоры. Внимательно осматривая листья и стебли различных водных растений (кувшинок, частухи, телореза, ситника и пр. ), можно обнаружить эти кладки. В особенности характерные круглые или дугообразные виды рубчиков наблюдаются на нижней стороне плавающих листьев кувшинки (Agrion, Gomphus). В других случаях кладки располагаются на частях растений, скрытых под водой, причем следы уколов размещены правильными продольными рядами или разбросаны в беспорядке (Aeschna, Lestes, Erythromma и др. ). Для откладки яиц взрослые стрекозы опускаются в воду, причем они сползают туда по стеблям растения и погружаются иногда довольно глубоко. Есть указания, что они могут оставаться под водой до получаса. Из яиц развиваются личинки, которые очень прожорливо питаются, довольно быстро растут, зимуя в воде и ведя, даже подо льдом, деятельный образ жизни. Линек обычно не менее пяти. Постепенно с рядом линек появляются у них зачатки крыльев, которые хорошо заметны у подросших личинок. Перед последней линькой, которая происходит обычно в июне, личинки, которые, в этой стадии называются также нимфами, выбираются из воды на какие-нибудь надводные предметы, чаще всего на стебли растений, и здесь из них вылупляются взрослые стрекозы.

Личинки стрекоз встречаются всюду в стоячей и медленно текущей воде. Чаще всего они находятся на водных растениях или же на дне, где сидят неподвижно, иногда медленно передвигаются. Есть виды, которые зарываются в ил.

Всех личинок можно разделить, в общем, на три группы: а) Личинки типа стрекозы-коромысла (Aeschna) с удлиненным телом и плоской маской. Сюда относятся самые крупные виды, сходные между собой. В северных областях встречаются представители родов: Gomphus — дедка, Onychogomphus, Gordulegaster и др.

б) Личинки типа обыкновенной, или настоящей стрекозы (Libellula) с более коротким и широким телом, чем предыдущие. Маску имеют шлемовидную. Держатся преимущественно на дне, часто в слое ила. Для северных областей характерны роды: Libellula — настоящая стрекоза, Cordullia — бабка, Leucorrhinia, Epitheca, Sympetrum и др.

в) Личинки типа лютки (Agrion) с весьма длинным вытянутым телом, которое на заднем конце имеет листообразные жаберные пластинки. У нас встречаются представители родов: Agrion — стрелки, Lestes — лютки, Erythromma, Calopteryx — красотки и др.

Передвигаются личинки либо плавая, либо ползая. В общем они очень мало подвижны, в аквариуме по целым часам не трогаются с места, уцепившись своими длинными, имеющими коготки ногами за подводные растения. Если личинку слегка потревожить, то она медленно перебирается на другое место, неуклюже переставляя ноги. При более сильном толчке личинка стремительно срывается с места и, прижав ноги к телу, плывет сильными толчкообразными движениями, причину которых иногда не сразу удается уловить. При ближайшем наблюдении оказывается, что личинка набирает воду через анальное отверстие в заднюю кишку, а затем с большой силой выбрасывает ее оттуда. При этом «водяном выстреле» тело насекомого, в силу отдачи, отталкивается в противоположном направлении, совершенно по тому же принципу, как летит горящая ракета, из заднего отверстия которой вырываются газы. Этот способ передвижения уже потому заслуживает внимания, что он редко встречается в мире животных (например, у головоногих моллюсков). Движения при помощи отдачи свойственны личинкам типа коромысла и настоящей стрекозы. Личинки из группы люток плавают совершенно иначе. Большую роль при движении играют расширенные жаберные пластинки, расположенные на заднем конце брюшка, которые служат прекрасным плавником. Изгибая длинное тело, личинка бьет этим плавником по воде и стремительно толкается вперед, двигаясь наподобие маленькой рыбки. Питаются личинки стрекоз исключительно живой добычей, которую они по целым часам неподвижно караулят, сидя на водных растениях или на дне. Их главную пищу составляют дафнии, которые поедаются ими в огромных количествах, особенно молодыми личинками. Например, личинка большого коромысла (Aeschna grandis) длиною в 2,5 см и весом в 3,2 г съела за сутки дафний общим весом 5,15 г, что превышает почти вдвое вес ее тела. Личинка настоящей стрекозы (Libellula depressa) оказалась менее прожорливой, но все же вес съеденных ею за сутки дафний в одном случае относился к весу тела личинки как 1:1. Кроме дафний, личинки стрекоз охотно едят водяных осликов. Менее охотно потребляют они циклопов, может быть вследствие незначительных размеров последних. Излюбленной пищей личинок стрекоз служат также личинки поденок и личинки комаров из семейства кулицид и хирономид. Поедают они и личинок водных жуков, если только в состоянии ими овладеть. Однако крупных личинок плавунцов, хорошо вооруженных и не менее хищных, они не трогают, если даже посажены в общий с ними сосуд. Личинки стрекоз не гоняются за своей добычей, но сидят неподвижно на водных растениях или на дне и караулят добычу. При приближении дафнии или другого животного, пригодного в пищу, личинка, не двигаясь с места, молниеносно выбрасывает маску и схватывает свою жертву.

Более крупные личинки стрекоз питаются даже мальками рыб. Тут они ведут себя иначе и проявляют большую подвижность. Схваченная рыбка обычно сопротивляется, иногда даже вырывается, и овладение ею сопровождается борьбой. Мелких мальков личинки поедают целиком, у крупных выедают среднюю часть туловища, оставляя голову и хвост. Количество истребляемых таким образом, мальков может быть очень велико, в особенности прожорливы личинки коромысла. Так, например, личинки Aeschna размером около 4,8 см пожирали за сутки от 12 до 50 мальков — цифра колоссальная, ярко иллюстрирующая тот вред, какой приносят эти личинки, размножаясь в рыбоводных водоемах. Личинки типа Libellula менее активны в этом отношении, но и они могут истреблять, как показывают опыты, от 3 до 8 мальков в сутки. Прожорливость, с которой личинки нападают на мальков, видна из того, что они иногда схватывают рыбок почти одной с ними величины. Если рыбка при этом вырвется, то она все же получает ранки на теле, отчего впоследствии иногда погибает. Для схватывания добычи у личинок имеется замечательный ротовой аппарат, носящий удачное название «маски». Это не что иное, как видоизмененная нижняя губа, которая имеет вид хватательных щипцов, сидящих на длинном рычаге — рукоятке. Рычаг снабжен шарнирным суставом, благодаря чему все это приспособление может складываться и в спокойном состоянии прикрывает нижнюю сторону головы наподобие маски (отсюда и название). Действие этого аппарата у Aeschna, маска, которой имеет лопатообразную форму и снабжена хватательными коготками. Заметив добычу своими большими выпуклыми глазами, личинка, не двигаясь с места, нацеливается на нее и молниеносным движением выбрасывает свою маску далеко вперед, схватывая жертву с замечательной быстротой и точностью. Пойманная добыча немедленно пожирается при помощи сильных грызущих челюстей, в то время как маска подносит жертву ко рту и придерживает ее во время еды наподобие руки. Иное строение маски у личинок типа обыкновенной стрекозы (Libellula). Здесь этот аппарат имеет вид глубокого ковша на более короткой рукоятке, который в спокойном состоянии надевается на ротовые части наподобие рыцарского шлема, закрывавшего все лицо. Обладательницы такой маски ведут придонный образ жизни. По всей вероятности, маска служит им наподобие черпака для процеживания ила, среди которого они копаются, отыскивая живую добычу. При этом хватательные лопасти маски могут раздвигаться, образуя щель, края которой усажены щетинками: получается отличный цедильный аппарат, который пропускает жидкую грязь и удерживает живую добычу. У личинок типа лютки (Agrion) маски бывают либо плоские, либо шлемообразные (Lestes и Calopteryx).

Личинки стрекоз дышат трахейными жабрами. У личинок типа лютки жаберный аппарат помещается на заднем конце брюшка в виде трех тонких расширенных пластинок, пронизанных массой трахейных трубочек. Эти трахейные трубочки особенно хорошо заметны простым глазом у рода Erythromma. Личинки типа коромысла и настоящей стрекозы, наружных жабер не имеют; жаберные выросты помещаются у них внутри тела, в полости задней кишки. Следя за спокойно сидящей личинкой, можно показать ее дыхательные движения, которые она производит, сжимая и разжимая мышцы брюшка; при этом вода нагнетается через анальное отверстие и вновь выжимается оттуда, освежая жаберные выросты кишки. Иногда наблюдается, что личинка выставляет задний конец брюшка из воды, очевидно, втягивая в себя атмосферный воздух. Незадолго до вылупления взрослой стрекозы личинки начинают дышать также и атмосферным воздухом при помощи дыхалец, открывающихся у них на верхней стороне груди. Этим объясняется, почему взрослые личинки часто сидят на водных растениях, выставляя из воды передний конец своего тела. Красотки (Calopteryx), в отличие от своих родичей, обладают, кроме хвостовых жаберных пластинок, еще и кишечными жабрами.

Защитные приспособления личинок также заслуживают большого внимания экскурсантов. Здесь надо, прежде всего, упомянуть об их охранительной окраске, — которая делает этих малоподвижных хищников незаметными как для их жертв, так и для врагов. Те из них, которые живут среди зеленых растений, в особенности молодые животные, имеют и более светлую зеленоватую окраску, чем те, которые выбирают более темно-окрашенную среду. Придонные формы (Cordulia, Epitheca и др. ) окрашены в грязно-серый или бурый цвет, вполне подходящий к цвету илистого дна водоема; часто такие личинки сплошь покрываются илом, который совершенно маскирует их присутствие. Будучи схвачена, личинка коромысла защищается тем, что сильнее изгибает свое брюшко, поражая врага твердыми шипами, которые находятся у нее на заднем конце тела, окружая анальное отверстие. Личинки типа лютки обладают способностью отбрасывать жаберные пластинки в случае их ущемления. В этом нетрудно убедиться на опыте: посадите личинку в воду и сдавите жаберную пластинку кончиком пинцета. Такое явление носит название самокалечения (автотомии) и хорошо известно у многих животных (пауки, ящерицы и др. ). По этой причине приходится вылавливать из воды личинок, у которых недостает 1 — 2, а иногда и всех 3 хвостовых пластинок. В последнем случае дыхание совершается, по всей вероятности, через тонкую кожицу, одевающую тело. Оторванная пластинка вновь восстанавливается через некоторое время, благодаря чему можно наблюдать личинок с жаберными пластинками неодинаковой длины. Следует заметить, что у Calopteryx одна из пластинок всегда короче двух остальных, что является не случайным обстоятельством, а родовым признаком. Насекомые цепляются за свои покинутые шкурки, пока их крылья не развернутся и не окрепнут.

Значение стрекоз в природе

Значение представителей данного отряда насекомых, в природе, определяется их хищнической природой поведения, красотой видового разнообразия, а также местом обитания личиночной фазы развития: стрекозы поддерживают видовое равновесие в экосистемах не только поедая различных представителей животного мира, а также тем, что их личинки являются промежуточными хозяевами различных заболеваний (до 160 видов), в том числе такого заболевания как простогониоз. Своей изящной формой, а многие виды и своей окраской, стрекозы играют большую роль в эстетическом восприятии мира человеком. К отряду стрекозы (Odonata) относятся три типа насекомых; они резко различаются по своему облику, так и по поведению, однако число диагностических признаков, по которым они отличаются друг от друга, невелико.

Продолжение следует...