Раздел III. Тестовый контроль усвоения изученного материала……………….….47

Самым простым в систематике насекомых является определение отрядов. В качестве основных особенностей используются признаки: наличие и строение крыльев, тип ротового аппарата, тип метаморфоза, особенности внешнего строения.

Определительные таблицы построены по бинарной схеме (теза – антитеза). Каждая теза имеет номер, в скобках дан номер антитезы. Если признаки насекомого соответствуют признакам, описанным в тезе, то необходимо прочитать и антитезу и переходить к следующей по порядку тезе.

Определение отрядов начинается с определения подклассов.

Ниже приведена определительная таблица отрядов и краткое описание наиболее значимых в лесном хозяйстве отрядов.

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА ПОДКЛАССОВ И ОТРЯДОВ НАСЕКОМЫХ

1 (8) Крылья отсутствуют. На брюшных сегментах снизу имеются различные выросты: либо парные придатки, либо втягивающаяся трубочка на 1-м брюшном сегменте, либо подгибающаяся прыгательная вилка на конце тела. Очень мелкие насекомые (подкласс Первичнобескрылые, или Низшие, насекомые - Apterygota ).

2(3) Усики отсутствуют. Брюшко состоит из 12 сегментов. Передние ноги сильно удлинены ………… ………… Отряд Бессяжковые (Protura)

3(2) Усики имеются. Брюшко состоит не более, чем из 10 сегментов. Передние ноги не удлинены.

4 (5) Брюшко состоит из 4 - 6 сегментов. Усики состоят из 3 - 6 чле­ников, последние членики могут быть кольчатыми. На конце тела снизу часто имеется прыгательная вилка …………Отряд Ногохвост ки (Podura)

5(4) Брюшко состоит из 10 сегментов. Усики состоят из большого числа коротких однообразных члеников.

6(7) На конце тела имеются парные хвостовые нити или клещевидные придатки. Тело без покрова из чешуек. …….Отряд Двухвостки (Diplura)

7(6) На конце тела имеются 3 хвостовые нити. Тело покрыто чешуйками ………………………………………….Отряд Щетинохвостки (Thysanura )

8(1) Крылья имеются - длинные функционирующие или по край­ней мере в виде остаточных выросток; если их нет, то придатки на нижней стороне брюшных сегментов также отсутствуют (могут быть только нридатки на конце тела, не имеющие формы прыгательной вилки) (подкласс Крылатые, или Высшие, насекомые - Pterygota).

9(38) Ротовой аппарат с хорошо развитыми жвалами, грызущий, иногда дополнительно с хоботком - грызуще-лижущий.

10(13) Передние крылья представляют собой плотные ороговевшие надкрылья, утратившие жилкование, полностью или частично при­крывающие брюшко (исключение - некоторые бескрылые личинковидные самки жуков-мягкотелок).

11(12) На конце тела имеются характерные длинные клещевидные придатки ……………………………………. Отряд Уховертки (Dermaptera)

12(11) На конце тела длинные клещевидные придатки не развиты ………………………..……Отряд Жесткокрылые, или Жуки (Coleoptera)

Cамая большая группа насекомыхz (250 тыс. видов). Размер от 0,3 до 170 мм. Тело жесткое, ротовой аппарат грызущий. Крыльев 2 пары, передние – в виде надкрыльев. Заднемоторные. 2-я пара – перепончатые, складываются вдоль и поперек, могут отсутствовать. Метаморфоз полный, иногда усложненный (гиперметаморфоз). Ноги у большинства ходяльные, есть бегательные, копательные, плавательные. Усики разных типолв.Личинки мокрицеобразные, камподеовидные или червеобразные. Куколки открытые. Обитают во всех средах. Сапро-, копро-, фитофаги, много хищников (жужелицы, тлевые коровки). Много вредителей растений (долгоносики, короеды, усачи, златки и др.). Большинство с однолетней генерацией. Высокоорганизованы. Широко распространены (более 100 семейств). 2 подотряда – разноядные и плотоядные .

Подотряд плотоядные – тазики задних ног длинные, голова прогнотическая, личинки камподеовидные. Имаго и личинки – хищники (жужелицы, плавунцы).

Подотряд разноядные - тазики задних ног мелкие, подвижные. Личинки чаще червеобразные или камподеовидные. Много фитофагов, есть хищники.

13(10) Передние крылья не ороговевшие, а если уплотненные, кожистые, то с хорошо сохранившимся жилкованием. Иногда крылья отсутствуют.

14(17) Усики очень короткие, значительно короче головы.

15(16) Крылья хорошо развиты, с сетчатым жилкованием. Формы крупные, со стройным, удлиненным телом ………………………………………..

……………………………………………….Отряд Стрекозы (Odonata )

Средних и крупных размеров, дневные хищники вблизи водоемов. 2 пары сходно устроенных сетчатых крыльев, длинное или коренастое брюшко. Ротовой аппарат грызущий. Метаморфоз не полный, усложненных (гемиметаморфоз).. Личинки – наяды с хвостовыми жабрами и удлиненной нижней губой. Усики имаго короткие, первая пара ног – хватательные. В России около 150 видов. Все виды и их личинки хищники. По строению крыльев делятся на 2 подотряда: Равнокрылые (Zigoptera) – некрупные, с одинаковыми крыльями – стрелки, лютки, красотки; Разнокрылые (Anisoptera) – крупные, с соприкасающимися глазами, задние крылья у основания более широкие, у личинок жабры в задней кишке – коромысла, бабки, дедки. Все виды полезны, часть охраняется.

17(14) Усики длиннее головы.

18(19) Голова вытянута вниз наподобие клюва, на конце которого расположен грызущий ротовой аппарат…. . Отряд Скорпионницы (Mecoptera )

19(18) Голова не вытянута наподобие клюва.

20(25) Передняя и задняя пары крыльев одинаковы по структуре, с густым сетчатым жилкованием.

21(22) Усики прикреплены между глазами. Членики лапок не расширены ……………………………………… Отряд Сетчатокрылые (Neuroptera )

От мелких до крупных. 2 пары прозрачных сетчатых крыльев. Ротовой аппарат грызущий, глаза большие. Метаморфоз полный. Личинки у большинства хищные с большими челюстями. Около 35 тыс. видов. В лесу есть сем. Златоглазки . Их личинки поедают тлей. Сем. Муравьиные львы - крупные размеры, живут в песчаной почве, хищники.

22(21) Усики прикреплены перед глазами. 3-й или 4-й членик ла­пок расширен.

23(24) Крылья буроватые, без крылового глазка. Переднегрудь широкая, поперечная. Расширен 4-й членик лапок……….. …Отряд Вислокрылки (Megaloptera),

24(23) Крылья прозрачные, с крыловым глазком. Переднегрудь сильно удлинена. Расширен 3-й членик лапок …..Отряд Верблюдки (Raphidioptera )

Крупные насекомые с вытянутой головой и длинной переднеспинкой, с 2 парами перепончатых с близким жилкованием крыльев. Ротовой аппарат грызущий, усики длинные. Метаморфоз полный. Самки с яйцекладом. Обитают в лесах, живут на стволах и под корой, истребляют тлей, подкорных клопов, личинки – короедов. Около 100 видов.

25(20) Передняя пара крыльев более плотная, кожистая. Если все крылья по структуре одинаковые, то жилкование не сетчатое - с редкими поперечными жилками. Иногда крылья отсутствуют.

26(27) Передние ноги хватательные, с зазубренной голенью ……………………………………………. Отряд Богомолы (Mantoptera)

28 (29) Задние ноги прыгательные, с утолщенными бедрами, или передние ноги лопатообразные, копательные. Передняя пара крыльев превращена в надкрылья. Парные церки хорошо развиты. ….Отряд Прямокрылые (Orthoptera)

Средних и крупных размеров, с удлиненной формой тела и крупной головой. Либо задние ноги прыгательные, либо передние копательные. Передние крылья удлиненные пергаментовидные или кожистые, задние – перепончатые, широкие. У многих – яйцеклад, есть органы слуха и стрекотания. Яйцекладка – в почву, стебли. Метаморфоз неполный. В России около 700 видов. Предрочитают открытые ландшафты. Фитофаги, есть хищники. Много вредителей растений. Отряд делится на 2 подотряда: длинноусые (надсем. Кузнечиковые и сверчковые) и короткоусые (надсем. Саранчовые).

Надсемейство кузнечиковые – усики длинные, лапки 4-х члениковые. Ндкр, если развиты, лежат на теле кровлеобразно. У самок яйцеклад. Большинство – фитофаги.

Надсемейство сверчковые – длинные усики. Крылья на теле лежат плоско. У медведок ноги копательные, яйцеклада нет. Фитофаги, есть хищники. Вредят корням (медведки)

Надсемейство саранчовые – усики короткие, яйцеклад короткий, крючкообразный. Яйцекладка в почву в кубышках. Вредят в стадной фазе (саранча, прус, сибирская кобылка).

29(28) Задние ноги не прыгательные (если прыгательные, тогда передние и задние крылья одинаковые, перепончатые, а церки от­сутствуют), передние ноги не копательные.

30 (31) Голова покрыта сверху расширенной переднегрудью и направлена ротовыми частями вниз и несколько назад. Передняя пара крыльев заметно плотнее задней ………………………. Отряд Тараканы (Blattoptera )

Насекомые с плоским телом. Голова обращена ротовыми орга­нами книзу и прикрыта большой щитообразной переднеспинкой. Усики щетинковидные, многочлениковые; ноги бегательного типа с уплощенными бедрами и 5-члениковыми лапками. Передние крылья плотные, роговые или кожистые, с обиль­ным жилкованием; задние крылья перепончатые, в спокойном со­стоянии спрятаны под надкрыльями. Надкрылья и крылья могут быть укорочены или полностью редуцированы. Брюшко удлиненное, 8-10-члениковое, с мягкими покровами, на конце обычно несет членистые церки; у самцов на последнем сегменте снизу имеются 1 или 2 нечленистых придатка - грифелька. Боль­шинство тараканов имеет желтовато-коричневую окраску, реже темную или черную. Метаморфоз не полный.

Самки откладывают яйца в отеку.Преимущественно ночные, скрытноживущие насекомые, обитаю­щие под опавшей листвой, под камнями, иногда в почве и в песке. Всеядны. Отдельные виды связаны с человеком, живут в домах и других отапливаемых помещениях, портят продукты и могут разносить бактерий, вызывающих дизентерию и кишечные заболевания, а также яйца парази­тических червей (власоглава, острицы и др.). Одно семейство - Таракановые (Blattidae). 4 рода, 6 видов.

31(30) Голова свободная, направлена ротовыми частями вперед или вниз.

32(37) Переднегрудь четко обособлена от среднегруди. Голова обычно сильно уплощена, направлена ротовыми частями вперед. Лапки 2-4-члениковые. Брюшко никогда не бывает стебельчатым. Яйцеклад не выражен.

33(36) Церки имеются. Насекомые средних размеров.

34(35) Церки крупные, 2-члениковые. 1-й членик передних лапок утолщен …………………………………………….. . Отряд Эмбии (Embioptera )

35(34) Церки мелкие, 1-члениковые. 1-й членик передних лапок неутолщен ………………………………………………Отряд Термиты (Isoptera)

36(33) Церки отсутствуют. Очень мелкие насекомые... Отряд Сеноеды (Psocoptera)

37(32) Переднегрудь слита со среднегрудью. Голова не уплощена, направлена ротовыми частями вниз. Лапки обычно 5-члениковые. Брюшко часто стебельчатое, у самок нередко с жалом, яйцекладом и т. д. ……………..

…………………….………Отряд Перепончатокрылые (Нymenoptera)

Подотряд сидячебрюхие – брюшко с грудью соединяется всем основанием (сем. рогохвостов, пилильщиков, ткачей ). Фитофаги. Личинки с грудными или брюшными ногами. Самки с яйцекладом.

38(9) Ротовой аппарат не грызущий, жвалы не развиты. Иногда недоразвит весь ротовой аппарат.

39(42) Ротовой аппарат в виде членистого хоботка, подогнутого под грудные сегменты (исключение - непитающиеся самцы червецов, имеющие одну пару крыльев и нити на конце тела). Некоторые формы неподвижные, мешковидные, развиваются на растениях под защитой щитка, восковых выделений и т. д.

40 (41) Хоботок отходит от нижней поверхности головы или сме­щен к ее заднему краю. Передние крылья имеют однород­ную поверхность. Некоторые формы непитающиеся (без хоботка), имеют одну пару крыльев и нити на конце тела, некоторые - не­подвижные мешковидные насекомые, развивающиеся на растениях под защитой щитка, восковых выделений и т. д. ………………………………………………..Отряд Равнокрылые (Homoptera )

От мелких до крупных размеров. 2 пары перпончатых крыльев, складывающихся кровлеобразно. У части видов крыльев 1 пара или нет. Развитие не полное. Ротовой аппарат колюще-сосущий. Свойственен полиморфизм. В России около 4000 видов. Большинство фитофаги, вредители растений. 5 подотрядов : цикадовые, листоблошки (медяницы), тли, белокрылки, Кокциды (червецы).

Подотряд цикадовые . Усики короткие, ноги прыгательные. 2 пары перепончатых крыльев. Самцы с органами слуха и стрекотания. Яйцекладка – в стебли. Личинки вредят корням деревьев. Развитие многолетнее. Цикады, пенницы .

Подотряд листоблошки (медяницы ). Усики длинные, ноги прыгательные. Личинки уплощенные с зачатками крыльев, живут колониями, большинство монофаги, сильно вредят (яблонная и грушевая медяницы ).

Подотряд тли . Размер 0,5-7,5 мм. Тело яйцевидное, часто с белым пушком. Брюшко с тонкими выступами. Живут колониями, часто бескрылы. В России около 1000 видов. Выражен полиморфизм, сложный цикл смены поколений, часто мигрируют на другое кормовое растение. Размножение живорождением, партеногенетически. Много вредителей: кровяная тля, зеленая яблочная . Входят семейства тлей и хермесов .

Подотряд белокрылки . До 2 мм. 2 пары крыльев, плоско уложенных на брюшке. Тело покрыто мучнистой пыльцой. Личинки последнего возраста не активны. Личинки – колониями на нижней стороне листьев. Питаются соками. Опасны: оранжерейная, кленовая белокрылки .

Подотряд кокциды (червецы ). 3-7мм. Выражен половой диморфизм: самки бескрылые, неподвижные, покрыты щитком или восковыми выделениями. Сложный цикл развития с девственными и обоеполыми поколениями. Живут колониями. Вредят червецы, щитовки, ложнощитовки.

41(40) Хоботок отходит от переднего края головной капсулы. Передние крылья на вершине мягкие, прозрачные, их остальная по­верхность кожистая, обычно непрозрачная.Отряд Полу жесткокрылые, или Клопы (Hemiptera )

Размер от 0,5 до 50 мм. Живут на земле, в воде, под корой. Ротовой аппарат колюще-сосущий в виде членистого хоботка. 2 пары крыльев, складывающихся плоско. Передние крылья у основания кожистые, у вершины – перепончатые. У многих – пахучие железы. У части видов крылья укорочены или их нет. Развитие не полное. Личинки имагообразные. Многие виды – фитофаги, есть хищные и кровососы. 2 подотряда: скрытоусые, свободноусые .

Подотряд скрытоусые . Усики сильно укорочены, пахучих желез нет. Живут в воде, хищники (гладыш, водяной скорпион ).

42(39) Ротовой аппарат в виде короткого конуса или нечленистого хоботка, который бывает игловидным торчащим, мясистым втяги­вающимся, спирально закрученным и т. п. Ротовые органы могут быть недоразвитыми.

43(44) Тело кожистое, сильно сплюснутое с боков. Задние ноги прыгательные. ……………………………………….. Отряд Блохи (Siphonaptera)

44(43) Тело различной формы, но никогда не бывает сильно сплюс­нуто с боков. Задние ноги не прыгательные.

45(48) Ротовой аппарат в виде короткого, иногда втягивающегося ротового конуса. Мелкие насекомые с уплощенным телом.

46(47) Грудной отдел подразделен на сегменты. Крылья (если развиты) в числе двух пар, с бахромкой волосков по заднему краю. Обитают на растениях …………………………………………….Отряд Трипсы (Thysanoptera )

48(45) Ротовой аппарат в виде хоботка или недоразвит.

49(56) Хорошо развиты две пары крыльев; если развита только одна пара крыльев, то на конце тела имеются длинные хвостовые ни­ти (исключение - бескрылые самки некоторых бабочек, которые узнаются по наличию на теле легко стирающегося покрова из че­шуек.

50(51) Усики короче головы. Передние ноги удлинены.Отряд Поденки (Ephemeroptera )

51(50) Усики значительно длиннее головы.

52(53) Голова направлена ротовыми частями вперед. Крылья без покрова из волосков и чешуек ………………….Отряд Веснянки (Plecoptera)

53(52) Голова направлена ротовыми частями вниз. Крылья покры­ты волосками или чешуйками.

54(55) Крылья и тело покрыты легко стирающимися чешуйками. Ротовые органы в виде спирально закрученного хо­ботка, реже - недоразвитые………………………….Отряд Чешуекрылые, или Бабочки (Lepidoptera)

От мелких до крупных. 2 пары перепончатых крыльев, покрытых чешуйками. Ротовой аппарат сосущий, верхние челюсти редуцированы, нижние – в виде хоботка. Усики длинные. Метаморфоз полный. Личинки – гусеницы. Фитофаги в стадии гусеницы, много вредителей растений. Куколки покрытые, у многих в коконе. Более 10 тыс. видов. Переднемоторные, задние крылья сцепляются с передними в полете. Яйцеклада нет. 2 подотряда.

Подотряд равнокрылые – мало видов, низкоорганизованные. Сем. Тонкопряды.

Подотряд разнокрылые – основное число видов. Делится на 2 группы: низших разнокрылых (сем. моли, листовертки, огневки, стеклянницы, древоточцы ) и высших разнокрылых (крупные белянки, нимфалиды, парусники, голубянки и др). Больше в лесу вредят ночные бабочки: сем. бражники, коконопряды, пяденицы, волнянки, совки .

55(54) Крылья и тело покрыты волосками. Ротовые органы реду­цированы ………………………………..Отряд Ручейники (Trichoptera)

56(49) Хорошо развита только одна пара крыльев, или крылья не­доразвиты. Хвостовых нитей на конце тела нет.

57(58) Развита передняя пара крыльев, задняя превращена в бу­лавовидные жужжальца. У бескрылых форм ноги длин­ные ……………………….Отряд Двукрылые, или Комары и мухи (Diptera)

Подотряд длинноусые (комарообразные ) – усики длинные, брюшко удлиненное. Личинки с головой. Относятся сем.: галлицы, комары, мокрецы .

58(57) Развита задняя пара крыльев, передняя превращена в бу­лавовидные придатки. Самки бескрылые и безногие.. Отряд Веерокрылые (Strepsiptera )

Задание

1. Пользуясь определительной таблицей определить до отряда представителей класса насекомых, предложенных в наборах и сборных коллекциях.

2. Законспектировать краткие характеристики отрядов стрекозы, жуки, клопы, бабочки, тараканы, прямокрылые, сетчатокрылые, равнокрылые, перепончатокрылые, двукрылые, обращая основное внимание на характеризующие признаки и значение представителей отрядов в лесном хозяйстве.

Форма отчетности: конспекты, устный опрос по коллекциям.

С полным превращением

По современной классификации животного мира выделяют следующие отряды насекомых с полным превращением (метаморфозом): отряд Сетчатокрылые, отряд Ручейники,отряд Жесткокрылые, отряд Чещуекрылые, отряд Двукрылые, отряд Блохи, отряд Перепончатокрылые и др.

Все виды этих отрядов в цикле развития имеют стадии: яйцо-личинка-куколка-имаго.

Отряд Сетчатокрылые – крыльев 4, длинные, узкие, с немногими продольными и многочисленными поперечными жилками. Голова вытянута книзу в хоботок. Ротовой аппарат грызущий. Вид: муравьиный лев. Его личинки живут в вырытых ими ямках, где ловят свалившихся туда муравьев. Взрослые особи похожи на небольших стрекоз.

Отряд Ручейники – крыльев 4, задние крупнее и складываются веерообразно. Челюсти образуют хоботок. Жвалы отсутствуют. Личинки похожи на гусениц бабочек и живут в воде, дышат трахейными жабрами, строят себе трубчатые домики из песчинок, частей растений. Вид – ручейник.

Отряд Жесткокрылые – крыльев 4, передние превращены в надкрылья и не служат для полета. Ротовой аппарат грызущий. Куколки свободные (подвижные). Вид – жуки короеды. Вредители растений.

Отряд Чешуекрылые – крыльев 4, они покрыты цветными чешуйками. Ротовой аппарат сосущий. Личинки снабжены ложными ножками и называются гусеницами. Куколки несвободные (неподвижные). Виды – разные виды бабочек, моли, шелкопряды. Большинство видов (имаго и гусеницы) являются вредителями растений. Шелкопряд используется человеком для получения шелка.

Отряд Двукрылые – крыльев 2, задние рудиментированы и превратились в жужжельца. Ротовой аппарат лижущий или колюще-сосущий. Личинки безногие и без головы. Куколки свободные или бочонкообразные (неподвижные). Виды – комары, мухи, москиты. Являются возбудителями или переносчиками возбудителей болезней человека и животных.

Отряд Блохи – крыльев нет, тело сплющено с боков. Ротовой аппарат колюще-сосущий. Виды – собачья блоха, человеческая блоха. Являются переносчиками возбудителей болезней человека и животных (чумы и др.).

Отряд Перепончатокрылые – крыльев 4, ротовой аппарат лакающий. Личинки чаще безногие. Виды – муравьи, пчелы, осы, шмели. Значение: дают мед, прополис, воск (пчелы); муравьи – разносчики тлей, промежуточные хозяева в цикле развития некоторых гельминтов.

Общая характеристика отрядов насекомых

С неполным превращением

По современной классификации животного, мира выделяют, следующие отряды насекомых с неполным превращением:отряд Прямокрылые, отряд Термиты, отряд Стрекозы, отряд Клопы (полужесткокрылые), отряд Равнокрылые, отряд Пухоеды, отряд Вши.

Отpяд Прямокрылые – надкрылья кожистые, в покое выпрямляются по спине, задние – нежного строения. Иногда крылья недоразвиты. Ротовой аппарат грызущий. Виды – саранча, тараканы, кузнечики. 3начение: вредители растений (экономический ущерб – саранча); механические переносчики возбудителей болезней человека и животных (тараканы).

Отряд Термиты – передние и задние крылья отпадающие, имеются лишь у половых особей (есть еще рабочие и солдаты). Живут сообществом, строят термитники выше роста человека. Ротовой аппарат грызущий. Значение: вредители деревянных строений, мебели, книг.

Отряд Стрекозы – крыльев 2 пары со сплошной ячеистой сеткой жилок. Ротовой аппарат грызущий. В цикле развития есть подвижная нимфа. Личинки живут в воде. Значение: уничтожают насекомых (дневные хищники).

Отряд Клопы – крыльев 4, передние наполовину жесткие, а к свободному концу перепончатые. Ротовой аппарат колюще-сосущий. Виды – водомерки (безвредны), постельный клоп – механический переносчик возбудителей болезней человека.

Отряд Равнокрылые – крыльев 4, все одинаковые с редкой сетью жилок. Ротовой аппарат колющий. Виды: тли, цикады. Значение – вредители растений.

Отряд Вши – крыльев нет (вторично бескрылые).Ротовой аппарат колюще-сосущий. Виды: головная, платяная, лобковая вши. Значение: головная и платяная вши являются переносчиками возбудителей болезней человека, а также сами являются возбудителями болезни человека – педикулеза.

Учебное издание

Глазунова Г.А.

БИОЛОГИЯ

Подписано в печать 18.02.09

Формат 60х90/16. Бумага офсетная.

Печать ризографическая.

Гарнитура Таймс Нью Роман.

Тираж 200 экз. Объем 8 п.л.

Типография Алтайского государственного

медицинского университета

г. Барнаул, пр. Ленина, 40

Места обитания, строение, образ жизни

Насекомые - самый крупный класс животных. Он включает более 1 млн видов. Насекомые живут всюду: в лесах, садах, лугах, полях, огородах, на животноводческих фермах, в жилище человека. Их можно встретить в прудах и озерах, на теле животных.

Тело насекомых состоит из головы, груди и брюшка. На голове имеются пара сложных глаз, пара усиков, на груди - три пары ног, и у большинства одна или две пары крыльев, на боках брюшка - дыхальца.

Насекомые различаются по форме отделов тела, величине глаз, длине и форме усиков и другим признакам. Особенно разнообразны у них усики, ротовые органы, ноги. Одни из насекомых имеют пластинчатые усики (многие жуки), другие - нитевидные (кузнечики), третьи - перистые или булавовидные (бабочки) и др. Ротовые органы могут быть грызущими, как у майских жуков, колюще-сосущими, как у комаров, сосущими, как у бабочек, и др. Задние ноги у кузнечиков прыгательные, у жуков-плавунцов плавательные; передние ноги у медведки копательные. Все эти и другие особенности строения развились у насекомых в связи с приспособлением к тем или иным условиям жизни.

Рис. Бомбардир (жук). Семейство - жужелицы

Особенности внутреннего строения насекомых связаны в основном с дыхательной, выделительной и нервной системами. Органы дыхания насекомых - трахеи - отличаются большой разветвленностью. У мелких насекомых газообмен происходит путем диффузии. Крупные насекомые вентилируют трахеи (при расслаблении стенок брюшка воздух засасывается в трахеи, а при сокращении - выходит во внешнюю среду). Органы выделения насекомых - многочисленные трубочки, свободные концы которых замкнуты. Поступающие в них продукты выделения стекают в задний отдел кишки. У насекомых имеются жировые клетки с запасом питательных веществ и воды. В них же откладываются некоторые ненужные для организма вещества.

Отличия нервной системы насекомых связаны с укрупнением надглоточного нервного узла (его нередко называют головным мозгом), уменьшением количества и укрупнением узлов брюшной нервной цепочки. Более сложное строение нервной системы проявляется в сложности поведения насекомых. Пчела, например, отыскав цветущие нектароносные растения, по возвращении в улей ползает на сотах, "танцует", описывая определенные фигуры, по которым другие пчелы устанавливают направление к месту медосбора. Муравьи на ночь закрывают входы в муравейник, выносят на поверхность влажные хвоинки, а после просушки перетаскивают их в глубь муравейника.

Типы развития насекомых

Насекомые - раздельнополые животные. У одних насекомых (саранча, клопы) из отложенных самками оплодотворенных яиц развиваются личинки, внешне похожие на взрослых особей. Усиленно питаясь, они растут, несколько раз линяют и становятся взрослыми насекомыми. У других насекомых (бабочки, жуки, мухи) личинки внешне и по питанию не похожи на взрослых особей. Личинки бабочки-капустницы, например, червеобразные и питаются н.е нектаром, как бабочки, а листьями капусты. Ротовой аппарат у них не сосущий, а грызущий. Через несколько линек гусеницы превращаются в куколок, которые не питаются и не передвигаются, но под их хитиновым покровом происходят сложные изменения. Через некоторое время покров тела куколки лопается и из него выходит взрослое насекомое.

Развитие, которое происходит в три фазы, а личинки насекомых при этом похожи на взрослых особей, называют неполным превращением. Развитие насекомых, которое протекает в четыре фазы (включая фазу куколки), а личинки при этом не похожи на взрослых особей, называют полным превращением.

Развитие с превращением дает возможность насекомым сохраниться при неблагоприятных условиях жизни (низкая температура, отсутствие пищи) на той или иной менее уязвимой стадии развития. Наибольшими преимуществами обладают насекомые с полным превращением. Их личинки не конкурируют со взрослыми особями: обычно они используют другую пищу и развиваются в иных местообитаниях.

Главнейшие отряды насекомых

В классе насекомых выделяют от 30 до 40 отрядов. Наиболее крупные из них отряды прямокрылых, равнокрылых, полужесткокрылых, жесткокрылых, чешуекрылых, перепончатокрылых, двукрылых.

Отряды насекомых с неполным превращением. К отряду прямокрылых относятся саранча, кузнечики, сверчки, медведки. Для них характерны грызущий ротовой аппарат, две пары крыльев с продольно расположенными жилками и (обычно) прыгательная задняя пара ног. Многие прямокрылые издают и воспринимают звуки (у кузнечиков звуковой аппарат находится на передних крыльях, а слуховой - на голенях передних ног). Усики у них нитевидные. Самки многих видов имеют яйцеклад. К отряду равнокрылых относятся тли, цикады и др., питающиеся соком растений, имеющие колюще-сосущий хоботок и 2 пары прозрачных крыльев.

К отряду полужесткокрылых, или клопов, относятся наземные и водные насекомые с колюще-сосущим ротовым аппаратом, двумя парами крыльев (полужесткими верхними и перепончатыми нижними), сильно развитыми пахучими железами. Из представителей этого отряда наиболее часто встречаются зеленые лесные клопы, длинноногие клопы-водомерки. К этому же отряду относится постельный клоп, питающийся кровью людей и животных, обитающих в жилье человека.

Отряды насекомых с полным превращением. Отряд жесткокрылых, или жуков, включает насекомых с жесткими передними и перепончатыми задними крыльями. У большинства жуков в состоянии покоя жесткие крылья полностью прикрывают перепончатые и защищают их от повреждений. Ротовые органы у жуков грызущие. К отряду жесткокрылых относятся майские жуки, жужелицы, божьи коровки, долгоносики.

Бабочка Papilio demoleus. Фото: Jeevan Jose

Для огромного большинства насекомых отряда чешуекрылых, или бабочек, характерны два признака: чешуйчатый покров на двух парах крыльев и сосущий ротовой аппарат, обычно свернутый спиралью. Усики дневных бабочек обычно булавовидные, ночных - перистые. Червеобразные личинки бабочек (гусеницы) кроме трех пар членистых ног имеют ложные ноги - выросты тела. У гусениц ротовой аппарат грызущий.

Двукрылые - мухи, комары, слепни и др. - имеют по одной паре перепончатых крыльев. Задние крылья преобразованы в колбовидные органы - жужжальца. Ротовые органы двукрылых колюще-сосущие или лижущие. Личинки не имеют ног. Они развиваются в воде, почве, в гниющих остатках растений, живых животных и трупах.

Насекомые - самый многочисленный класс животных, их насчитывается более 1 млн видов. Выделяют около 40 отрядов насекомых, которые делят на две группы - насекомые с неполным превращением и насекомые с полным превращением. Примерами отрядов насекомых с неполным превращением являются прямокрылые, равнокрылые, полужесткокрылые. Примеры отрядов с полным превращением - жесткокрылые, двукрылые, чешуекрылые, перепочатокрылые.

Особенности отряда Прямокрылые

Представители: кузнечики, саранча, сверчки.

• Грызущий ротовой аппарат.
• Крылья первой пары узкие с продольным жилкованием, крылья второй пары веерообразные.
• Задние ноги прыгательного типа (не у всех).
• Многие могут издавать звуки и воспринимать их (кузнечики издают звуки передними крыльями, а орган слуха находится на ногах).

Особенности отряда Равнокрылые

Представители: тля, медяницы, щитовники. Тля обитает на побегах деревьев, кустарников и трав, образуя скопления. Медяниц обычно много на листьях плодовых деревьев.

• Питаются соком растений.
• Колюще-сосущий ротовой аппарат с хоботком.
• Две пары мягких прозрачных крыльев (не у всех).

Особенности отряда Полужесткокрылые (клопы)

Представители: зеленые лесные клопы, клопы-водомерки, постельный клоп.

• Ведут наземный или водный образ жизни.
• Колюще-сосущий ротовой аппарат.
• Пара полужестких верхних крыльев и пара перепончатых нижних.
• Развиты пахучие железы.

Особенности отряда Жесткокрылые (жуки)

Представители: божьи коровки, долгоносики, навозники, жужелицы, майские жуки.

• Жесткие передние крылья защищают задние перепончатые от повреждений.
• Ротовой аппарат грызущего типа.

Особенности отряда Двукрылые

Представители: мухи, комары.

• Одна пара перепончатых крыльев. Задние видоизменены в жужальца.
• Ротовой-аппарат колюще-сосущий или лижущий.
• Безногие личинки, которые развиваются в почве, воде, остатках растений и животных.

Особенности отряда Чешуекрылые (бабочки)

• Чешуйчатый покров крыльев.
• Сосущий ротовой аппарат свернутый спирально.
• Перистые (у ночных) или булавовидные (у дневных бабочек) усики.
• Личинки бабочек - гусеницы. Имеют выросты тела - ложные ножки. Ротовой аппарат грызущего типа.

Особенности отряда Перепончатокрылые

Представители: пчелы, осы, муравьи, наездники.

• Две пары перепончатых прозрачных крыльев.
• Ротовой аппарат грызущий или лижущий.
• У самок на конце брюшка есть яйцеклад, который у некоторых видов превращен в жало и связан с ядовитыми железами.
• Червеобразные, чаще всего безногие, личинки.

Ответы на вопросы тестового контроля …………………………………………….51.

Литература…………………………………………………………………………………….52.

ВВЕДЕНИЕ

На протяжении всей своей истории сталкиваясь так или иначе с насекомыми, люди уже имеют огромные знания об этих удивительных существах. Энтомологи, химики, биофизики, инженеры-конструкторы, генетики, архитекторы, медики различных направлений изучают насекомых.

К сожалению, в рамках курса общей биологии медицинского университета, студенты ограничиваются изучением раздела «Основы медицинской энтомологии», который включает довольно поверхностный обзор представителей отрядов, имеющих эпидемиологическое значение.

Цель нашего пособия – несколько расширить и углубить информацию по указанному разделу в дополнение к материалу учебника, что позволит студентам сэкономить их дефицитное время за счет поисков материала в различных источниках.

Учебное пособие «Медицинское значение насекомых» представлено тремя разделами.

В первом даётся общая характеристика и классификация насекомых, морфология, биология, эпидемиологическое значение наиболее важных представителей отрядов с полным и неполным метаморфозом. Приводятся описания некоторых трансмиссивных заболеваний.

Второй раздел посвящён ядовитым насекомым, поскольку этот важный материал в учебниках представлен совсем кратко. Даётся их токсикологическая классификация и приводятся описания насекомых с жалящим аппаратом, с ядовитой кровью и тканями, с ядовитым ротовым аппаратом, картина отравления и первая помощь.

Для лучшего восприятия теоретический материал снабжается иллюстрациями.

Третий раздел представлен вопросами тестового контроля по изученному материалу и ответам на них.

В конце пособия приводится список литературы.

Раздел I. Морфо-биологическая характеристика. Эпидемиологическое значение насекомых

1. Общая характеристика Насекомых.

Насекомые – самый многочисленный класс типа членистоногих. Он включает более 2 млн видов. Для насекомых характерно четкое разделение тела на голову, грудь, брюшко.

Голова состоит из четырех слившихся сегментов, несущих соответственно четыре пары придатков, которые представляют собой видоизмененные передние конечности.

Первая пара – усики, или сяжки, - органы обоняния и осязания. Вторая – верхние челюсти – мандибулы, третья и четвертая пары – нижние челюсти – максиллы. Ротовой аппарат насекомых образован верней губой (кожная складка покровов головы), парой верхних челюстей, парой нижних челюстей и нижней губой, которая образована путем слияния второй пары нижних челюстей. В соответствии с разнообразием способов питания ротовые аппараты разных групп насекомых значительно отличаются по строению. Они могут быть грызущего, грызуще-сосущего, лижущего, колюще-сосущего, сосущего типа. Однако все это многообразие – результат изменения одного исходного типа – грызущего ротового аппарата.

Брюшко состоит из 4-11 сегментов. Конечности на брюшке отсутствуют. Только у некоторых видов иногда сохраняются видоизмененные остатки конечностей, например в виде яйцеклада или вилочек на конце брюшка, которые помогают делать прыжки.

Покровы насекомых образованы однослойным эпителием – гиподермой и выделяемой ею хитинизированной кутикулой, которая выполняет роль наружного скелета и защищает его от воздействия различных факторов, в т.ч. механических повреждений. Кроме того, хитиновый покров предотвращает испарение влаги из организма насекомых. В период роста насекомые несколько раз линяют – сбрасывают хитиновый покров, под которым развивается новый. Кожа богата различными железами (пахучими, воскоотделительными), выростами в виде шипиков, щетинок или волосков.

Мышечная система представлена пучками, которые прикрепляются изнутри к наружному скелету насекомых.

Пищеварительная система начинается ротовой полостью, куда открываются протоки слюнных и прядильных желез, как у гусениц бабочек. Передняя кишка дифференцирована на глотку и пищевод, который часто имеет расширение – зоб. У некоторых насекомых существует жевательный желудок. В средней кишке находятся многочисленные складки, которые, по-видимому, гомологичны печени других членистоногих. Задняя кишка, кроме удаления остатков пищеварения, принимает участие в выделении продуктов обмена.

Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами (которых может быть 100 и более) - длинными тонкими трубочками, которые своим слепозамкнутым концом лежат в полости тела, а другим – впадают в кишечник, на границе средней и задней его частей. Продукты обмена накапливаются также в жировом теле, которое служит почкой накопления.

Органы дыхания насекомых представлены системой трубочек трахей. Они пронизывают все тело и поставляют кислород непосредственно к клеткам. Трахеи возникают у зародыша как выпячивание эктодермы, имеют хитиновую выстилку, препятствующую спадению стенок. По бокам тела находится до 10 пар дыхалец (стигм), ведущих в каналы, от которых и берут начало трахеи.

В связи с развитием трахей незамкнутая кровеносная система упрощена, гемолимфа почти не принимает участия в обмене газов, а разносит к тканям тела питательные вещества и гормоны. Кровь циркулирует в сердце, затем движется по аорте, а из нее попадает в полость тела, омывая все органы.

Нервная система насекомых представлена головным мозгом, подглоточным ганглием и сегментарными ганглиями брюшной нервной цепочки. Головной мозг состоит из переднего, среднего и заднего отделов. В переднем мозге располагаются грибовидные тела, которые особенно развиты у насекомых со сложным общественным поведением (пчел, муравьев). От головного мозга отходят нервы к антеннам, глазам, к верхней губе и подглоточному узлу.

Развитие насекомых сложное. Они являются раздельнополыми животными с выраженным половым диморфизмом. Постэмбриональное развитие осуществляется с полным и неполным превращением.

В первом случае (бабочки, жуки, пчелы, мухи и др.) из яйца выходит личинка значительно отличающаяся по строению и образу жизни от взрослой особи. Она интенсивно питается и растет и после нескольких линек превращается в неподвижную куколку. Под покровом куколки происходит перестройка органов и тканей личинки, заканчивающаяся выходом взрослого насекомого – имаго.

При неполном превращении (саранча, кузнечики, тараканы) личинка по строению, в основном, похожа на взрослое насекомое, но отличается от него малыми размерами, недоразвитием крыльев и половой системы. Личинка растет, периодически линяет и превращается во взрослое насекомое.

В класс насекомых входит более 20 отрядов, важнейшие из них следующие:

Класс Insecta (Насекомые)

Надотряд 1. Насекомые с неполным метаморфозом (Hemimetabola)

Отряд прямокрылые (Orthoptera)

Отряд таракановые (Blattoidea)

Отряд вши (Anoplura)

Отряд полужесткокрылые, или клопы (Heteroptera)

Надотряд 2. Насекомые с полным метаморфозом (Holometabola)

Отряд жесткокрылые, или жуки (Coleoptera)

Отряд чешуекрылые, или бабочки (Lepidoptera)

Отряд перепончатокрылые (Hymenoptera)

Отряд блохи (Aphaniptera)

Отряд двукрылые (Diptera)

Мы остановимся на представителях отрядов, имеющих медицинское значение.