Класс Насекомые. Общая характеристика класса

Несмотря на огромное многообразие все насекомые имеют общее внешнее строение, которое характеризуется тремя неизменными приметами:

1. Насечка на наружной поверхности. Внешний покров состоит из кутикул - очень прочной оболочки, формирующей экзоскелет, состоящий из отдельных сегментов или члеников, что обеспечивает подвижность. Каждый сегмент покрыт щитками из хитина.
2. Три отдела туловища насекомых. Внешнее строение тела состоит из сегментов. Их может быть до двадцати, и они объединены в отделы, которыми являются: голова, брюшко, а также грудь. Голова состоит из пяти или шести члеников, в состав груди входит всего три, а брюшко может включать до двенадцати сегментов. В результате эволюции число сегментов уменьшилось и не превышает четырнадцати. На голове расположен рот, глаза и пара усиков. В грудной части находятся конечности и крылья, обычно две пары, а в брюшной части - различные придатки. Сегменты брюшной части, кроме двух последних, содержат дыхальца. У разных насекомых размер тела может быть от долей миллиметра до 30 см в длину.
3. Количество ног одинаковое. Несмотря на разнообразие насекомых, все виды содержат три пары конечностей, основание которых имеет два длинных членика: бедро и голень. На конце ноги расположена членистая лапка, на конечном членике которой присутствует пара коготков. Они помогают насекомым передвигаться по наклонной поверхности и по нижней поверхности различных предметов. Иногда между коготками имеются присоски для облегчения передвижения по гладкой или скользкой поверхности.

Внутреннее строение представителей класса насекомых состоит из следующих систем:

• Дыхательная. Кислород, а также углекислый газ переносится через систему трахей, наружу они открываются дыхальцами. Большая часть насекомых обладает открытой трахейной системой;
• Кровеносная. Кровь переносит питательные элементы, и обладает защитной функцией. Она не участвует в переносе углекислого газа и кислорода;
• Нервная. Состоит из окологлоточного нервного кольца, брюшной нервной цепочки и головного мозга, которые образованы в результате слияния нервных узлов;
• Выделительная. Поддерживает биохимическое постоянство внутри организма, а также следит за ионным составом крови. Экскреты - это вещества, которые удаляются из организма, а сам процесс называется экскрецией;
• Половая. Отлично развита и располагается на брюхе. Насекомые - это раздельнополые животные. Половые железы у них парные. Оплодотворение внутреннее.

Голова насекомых

Черепная коробка сильно уплотнена. Она состоит из нескольких слившихся сегментов. У разных насекомых их количество колеблется от 5 до 8 штук. На голове расположены 2 глаза, имеющие сложное строение, и от 1 до 3 простых глазков или глаз, а также мобильные придатки, которые представляют собой усики и ротовые органы. Внешняя поверхность головы разделена на участки, между которыми иногда находятся швы:

• лоб находится между глазами;
• темя расположено выше лба;
• щеки размещены под глазами сбоку;
• затылок следует за теменем;
• верхняя губа граничит с наличником;
• наличник имеется книзу ото лба;
• верхние челюсти примыкают снизу к щекам.

Голова насекомых по внешнему строению может быть следующей формы: округлой (у мухи), вытянутой (у долгоносиков) и сжатой с боков (у кузнечиков), а ее постановка зависит от того, к какому виду оно принадлежит.

Органы зрения

Пара сложных глаз расположена по боковым сторонам головы насекомого и состоит из нескольких сотен, а иногда и тысяч фасеток. Как раз это связано с тем, что органы зрения некоторых насекомых, например, стрекоз занимают почти всю голову. Такими глазами обладает большинство взрослых насекомых и личинок.

Между сложными глазами находятся глазки или простые глаза, их число обычно равно трем. Один из них, имеющий треугольную форму, располагается на лбу, а два других - на темени. В некоторых случаях остаются только два боковых, а средний исчезает. Бывает и наоборот, присутствует только треугольный глазок, а боковые парные отсутствуют.

Усики

Иначе их называют антеннами. Они являются органами обоняния и осязания. Расположена пара усиков на боковых частях лба и находится в усиковых ямках. Каждый усик имеет утолщенное основание членика, ножку и жгутик.

У разных видов и групп насекомых внешнее строение усиков отличается. По ним как раз и определяют насекомого. Самцы и самки одного вида могут иметь несколько отличное друг от друга строение этих органов.

Ротовые органы

Их строение зависит от еды, которую употребляют насекомые. Поедающие твердую пищу, размельчают ее двумя жвалами. А сосущие нектар, сок и кровь вместо жвал обладают хоботком, который может быть игловидным у комаров, толстым у мух, длинным и скученным у бабочек.

Сверху и снизу ротовые органы заслоняются пластинками, которые являются губами - верхней и нижней. У некоторых насекомых (грызуще-сосущих или грызуще-лижущих) одновременно присутствует хоботок и жвал. Игловидный аппарат будет называться колюще-сосущим, если насекомое прежде, чем сосать делает прокол кожных покровов. Ротовые органы у некоторых видов могут быть и не полностью развиты.

Крылья

Грудь

Грудь насекомых по внешнему строению представляет собой три сегмента: передний, средний, задний. На каждом из которых расположилась пара конечностей. У летающих насекомых это крылья, которые находятся на среднем и заднем сегменте. В зависимости от образа жизни различают следующие конечности:

• копательные;
• хватательные;
• ходильные;
• плавательные;
• прыгательные;
• бегательные.

Брюшко

Туловище состоит из сегментов. Их количество может варьироваться от одиннадцати до четырех. Низшие насекомые обладают парными конечностями, а у высших - они видоизменены в яйцеклад или другие органы. У взрослых особей число сегментов туловища может быть не больше трех. Это происходит из-за того, что часть из них сливается друг с другом, а остальные становятся совокупительным органом. Тем не менее в большинстве случаев хорошо видны пять - восемь сегментов, они разделяют нижнюю и верхнюю часть.

Между собой соединяются тонкой мембраной, что дает возможность брюшку увеличиваться во время созревания яиц или переполнения кишечника пищей. У большей части насекомых внешнее строение туловища цилиндрической или выпуклой сверху и практически плоской снизу формы. Кроме того, брюхо может быть плоским, круглым, треугольным в поперечном сечении и булавовидным. Например, у муравьев тело соединятся с грудью при помощи небольшого стебелька, состоящего из двух члеников, у ос и пчел - узкой перетяжкой. Большая часть примитивных насекомых имеет на конце туловища два членистых придатка.

Покров (панцирь)

Все туловище насекомых, как и остальных членистоногих заключено в прочный внешний панцирь, скелет которого состоит из хитина. Это мягкий и хрупкий материал в чистом виде. У насекомых он на верхнем слое покрыт белковым веществом, который имеет название склеротин, именно этот элемент придает необходимую прочность и жесткость скелету. Верхний слой состоит из воскоподобных веществ, которые не пропускают воду.

Поэтому внешний скелет основательно охраняет внутренние органы, сохраняет их от высыхания, а также повышает твердость всего туловища. Секрет прочности покрова насекомых кроется в их строении - трубка с мягкой сердцевиной в три раза крепче такой же трубки с жестким стержнем, которая присутствует у всех позвоночных. Но если сделать трубку очень толстой, то она потеряет свои достоинства, так как прочность полого цилиндра значительно уменьшается с увеличением его диаметра, что в свою очередь, ограничивает утолщение туловища, а значит и размеры беспозвоночных членистоногих животных.

Биология. Класс насекомые

Главные приспособления, которые обеспечивают быстрое развитие насекомых:

• Возможность летать позволяет им достаточно быстро осваивать новые места и преодолевать разные препятствия. Подвижность обеспечивается развитой мускулатурой и членистыми конечностями.
• Хитинизированная кутикула, которая состоит из нескольких слоев, относится к особенностям внешнего строения насекомых. Она содержит специальные элементы, предохраняющие туловище от потери влаги, механических повреждений, а также влияния ультрафиолета.
• Небольшие размеры способствуют выживанию и созданию условий, которые требуются для жизни даже в маленьких пространствах, например, в трещине коры деревьев.
• Высокая плодовитость. Среднее число яиц, которые откладывают насекомые составляет двести - триста штук.

Насекомые встречаются буквально повсюду: в саду, лесу, поле, огороде, почве, воде, на теле животных. Примеры насекомых:

• бабочка-капустница обитает на огороде, в поле и местах, где растет капуста;
• майского жука можно встретить в садах и лесах;
• комнатная муха обитает вблизи жилища человека.

Огромное разнообразие мест обитания в наземной среде способствовало их видообразованию и широкому расселению.

Класс Насекомые - это самый высокоорганизованный, многочисленный, разнообразный класс членистоногих, распространены во всех средах жизни, в водной - вторично. Большинство представителей способны к полету. Насекомые относятся к типу Членистоногие .

Значение насекомых:

1. Участие в круговороте веществ

2. Важная роль в цепях питания

3. Опыление цветов и распространение семян

4. Получение продуктов питания, лекарственных препаратов, шелка

5. Вредители сельского хозяйства

6. Хищные насекомые истребляют вредителей сельского хозяйства

7. Повреждение тканей, древесины, книг, механизмов

Класс Насекомые

Отделы тела

Голова, грудь, брюшко

Особенности строения

Есть крылья

Среда оби-тания

Во всех средах

Количество ходильных ног

У разных видов -разная пища и раз-ные ротовые аппараты

Дыхательная система

Пучки трахей, от-крывающиеся на сегментах брюшка

Кровеносная система

НЕЗАМКНУТАЯ; кровеносные сосуды открываются в по-лость тела, на нижней стороне тела кровь собирается в другие сосуды; есть сердце (двухкамерное - одно предсердие и один желудочек)

Выдели-тельная сис-тема

Мальпигиевы сосу-ды и жировое тело

Нервная сис-тема

Окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка

У насекомых головной мозг - результат слияния скоплений нервных клеток (поэтому более сложное поведение)

Органы чувств

Зрение (мозаич-ное), обоняние, осязание, слух

Представи-тели

Отряды Жестко-крылые, Чешуе-крылые, Двукры-лые, Перепонча-токрылые, Пря-мокрылые

Главнейшие отряды насекомых

Насекомые с неполным превращением

_______________

Источник информации: Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.

Систематическое положение класса, деление на отряды и семейства.

Насекомые - высшие беспозвоночные.

Класс насчитывает более 1 млн. видов.

Среда обитания : почва, воздушно-наземная, организмы других живых существ

Тело разделено на отделы : голова, грудь, брюшко.

Грудной отдел состоит из трёх сегментов; каждый несёт одну пару ног. Следовательно, для насекомых характерно наличие 3 пар конечностей. Второй и третий сегменты, кроме того, могут нести по паре крыльев. У некоторых насекомых обе пары крыльев хорошо развиты, но известны и бескрылые насекомые. Брюшко состоит из 6 - 12 сегментов. Тип сложно устроенного ротового аппарата насекомых определяется способом питания и может быть грызущий (жуки), сосущий (бабочки), колюще - сосущий (вши), лижущий (мухи).

Покровы тела и мышечная система : имеют хитинизированный покров, под которым залегает однослойный гиподермальный эпителий. Кожа богата разнообразными железами: пахучими, восковыми, линочными и т.д. Мышцы поперечно-полосатые.

Пищеварительная система : рот, глотка, пищевод, зоб, желудок, средняя кишка, задняя кишка заканчивается анусом. Имеются слюнные железы и железа выполняющая функции печени и поджелудочной железы. Переваривание и всасывание пищи происходит в средней кишке.

Органы дыхания : трахеи.

Органы выделения : мальпигиевы сосуды и жировое тело.

Органы кровообращения : кровеносная система незамкнутая, трубчатое сердце и аорта расположены на спинной стороне. В связи с тем, что имеется разветвленная сеть трахей, кровеносная система развита слабо и лишена функции переносчика кислорода . По сосудам циркулирует гемолимфа .

Нервная система : брюшная нервная цепочка с сильно выраженной тенденцией к концентрации ганглиев в головном отделе, так надглоточный ганглий преобразован в «головной мозг», имеющий три отдела (передний, средний, задний). Имеются органы чувств: глаза (фасеточные, но могут быть и простые), равновесия, вкуса, осязания и обоняния, у некоторых - слуха.

Половая система : насекомые раздельнополые, часто выражен половой диморфизм . Гонады парные (у самок яичники, у самцов семенники). Размножение половое: с оплодотворением или партеногенетическое. Развитие не прямое: с полным метаморфозом (стадии: яйцо - личинка - куколка - имаго) или неполным метаморфозом (стадии: яйцо - личинка - имаго).

Практическое значение насекомых очень велико : опылители цветковых растений, участвуют в процессах почвообразования и т.д.

Среди насекомых, имеющих медицинское значение, выделяют следующие группы:

Класс Насекомые делится на большое число отрядов.

Распространение : повсеместное

Морфология: Тело его сплюснуто в дорсальном направлении и покрыто сильно растяжимым хитиновым покровом. Крылья полностью редуцированы. На человека клопы нападают ночью, а день проводят в укрытиях - в мебели, за обоями. Слюна постельного клопа содержит ядовитый секрет, поэтому его укусы болезненны, перенос постельным клопом возбудителей каких либо инфекционных болезней не доказан.

Медицинское и эпидемиологическое значение:

Местно при укусе: гиперемия , отек, зуд, волдыри. Поглощают за 1 раз до 7 мл крови. На человека способны также нападать клопы, живущие на птицах, млекопитающих - возможно при этом передаются вирусы, вызывающие орнитозы . В тропических странах клопы могут передавать трипаносом и ряд других возбудителей заболеваний.

Профилактика : санитарная обработка жилищ.

Насекомые - класс беспозвоночных членистоногих животных.

Внешнее строение.

Тело насекомого состоит из трех частей: голова, грудь и брюшко . Покровы представлены хитиновой кутикулой, гиподермой и базальной мембраной. Окраска покровов насекомых обуславливается пигментами, содержащимися в кутикуле или гиподерме.

На голове из пяти слившихся сегментов два усика, глаза и органы рта. Строение глаз сложное – фасеточное. У некоторых видов насекомых еще имеется 1 – 3 простых глаза, которые находятся между сложных глаз. Усики (антенны) являются органами обоняния. Ротовой аппарат : верхняя губа (лабрум), верхние челюсти (мандибулы), нижние челюсти (максиллы), нижняя губа (лабиум). К ротовому аппарату относится язык (гипофаринкс). Ротовой аппарат может быть: грызущий, колюще-сосущий, сосущий и лижущий. Первичный тип – грызущий.

Грудь состоит из трех сегментов: переднегрудь, среднегрудь и заднегрудь. От неё отходят три пары ног, две пары крыльев . Конечности могут быть: хватательными, копательными, плавательными, прыгательными и собирательными. Конечности членистые. Основной членик ноги называется тазик, за ним следуют вертлуг, бедро, голень и лапка. Крылья (2 пары) находятся на задней стороне груди. Под жесткими надкрыльями находятся перепончатые крылья. Крылья представляют собой выпячивания стенок тела. Крыло состоит из двух складок кожи, покрытых кутикулой, и полости между ними.

Брюшко состоит из нескольких сегментов, по его бокам находятся дыхальца. Число сегментов брюшка варьирует от 11 до 4. На брюшке у низших насекомых имеются парные конечности, у высших насекомых они видоизменяются в яйцеклад.

Внутреннее строение.

Пищеварительная система состоит из кишечного тракта. Сама система начинается от ротового аппарата и слюнных желез. Затем следует передняя кишка, которая состоит из глотки, пищевода и жевательного желудка. В средней кишке происходит переваривание и всасывание питательных веществ. Здесь пища распадается на простые органические соединения. Задняя кишка делится на тонкую кишку (происходит распад глюкозы) и прямую кишку (происходит всасывание воды и образование экскрементов).

Кровеносная система у насекомых кровеносная система незамкнутая. Сердце имеет вид длинной трубки, туда из полости тела, через поры засасывается кровь. Дальше она поступает в аорту и вытекает в полость тела, принося питательные вещества.

Дыхательная система. Через дыхальца воздух поступает в трахеи. Трахеи – это тонкие трубки, которые ветвятся по всем органам насекомого. Через стенки трахей, находящихся в тканях, происходит газообмен.

Нервная система состоит из нервных узлов, которые делятся на: надглоточные, подглоточные и брюшные нервные цепочки. Надглоточный узел – мозг, который делится на три части – передний мозг (отвечает за глаза), средний мозг (отвечает за усики) и задний мозг (верхняя губа).

Выделительная система. Основные органы выделения – мальпигиевы сосуды (2 трубочки) в полости тела одним концом заканчиваются в полости тела и в них всасываются конечные продукты жизнедеятельности из крови; задняя кишка. Еще есть жировое тело, извлекающее из крови вредные вещества, но не выводит их из организма.

Органы чувств. Сложные глаза, органы осязания (усики), органы обоняния, органы вкуса. Многие насекомые способны издавать звуки и слышать их. Органы слуха и органы, издающие звуки, могут находиться на любом участке тела.

Размножение и развитие.

Размножение половым способом. Происходит внутреннее половое оплодотворение. Для ряда видов известен партеногенез (тли).

Насекомые – раздельнополые животные. У многих видов насекомых выражен половой диморфизм. У самцов в семенниках образуются сперматозоиды, у самок есть яичники с большим количеством яиц.

Развитие насекомых: яйцо – личинка – куколка – насекомое. Развитие делится на два периода – эмбриональное, включающее развитие зародыша в яйце, и постэмбриональное, которое начинается с момента выхода личинки из яйца и заканчивается смертью насекомого.

Конспект урока «Класс Насекомые» . Следующая тема:

1. Как у наземных насекомых устроены органы дыхания?

Органами дыхания насекомых являются трахеи - тонкие разветвленные хитинизированные трубочки, проходящие между клетками всех органов и тканей и обеспечивающие непосредственное поступление в них атмосферного кислорода и удаление углекислого газа. Воздух в трахейную систему поступает через отверстия (дыхальца), расположенные по бокам брюшного и грудного сегментов. Поступление и выход воздуха в трахеи осуществляется при движении насекомого, а также при работе крыльев. Во время отдыха вентиляция воздуха в трахеях происходит за счет сокращений мышц брюшка. Трахейная система дыхания у насекомых осуществляет газообмен без участия кровеносной системы.

2. Каково строение пищеварительной системы насекомых? Назовите ее отделы, и их роль в процессе пищеварения.

Пищеварительная система насекомых имеет типичное для членистоногих строение. Передний отдел кишечника включает глотку, пищевод, зоб и мускульный желудок. В глотку открываются протоки 1-3 пар слюнных желез, секрет которых способствует перевариванию пищи. В зобе пища накапливается, в желудке перетирается. Окончательное переваривание и всасывание растворенных питательных веществ происходит в средней кишке. Печени у насекомых нет. В последнем отделе пищеварительной системы - задней кишке - всасывается вода из остатков непереваренной пищи и возвращается в организм насекомого.

3. Какая система обеспечивает у насекомых распределение питательных веществ и перенос продуктов обмена?

Гемолимфа, двигаясь по кровеносным сосудам и полости тела, осуществляет перенос питательных веществ от кишечника ко всем клеткам тела насекомого, а также транспорт продуктов обмена.

4. С чем связано усложнение нервной системы и органов чувств у насекомых по сравнению с ракообразными? В чем оно заключается?

Это связано в первую очередь с жизнью насекомых в наземно-воздушной среде, являющейся по сравнению с водной, в которой обитают ракообразные, более разнообразной и нестабильной. Чтобы ориентироваться в такой изменчивой среде, необходимо более совершенное строение нервной системы и органов чувств. Например, наличие сложно устроенного «головного мозга» у общественных насекомых (муравьев, пчел, термитов) позволяет им разделять функции между особями колонии, согласовывать свои действия, иметь сложные формы поведения.

5. Расскажите о поведении насекомых на примере медоносной пчелы.

Среди всех членистоногих у насекомых наблюдаются наиболее сложные формы поведения. Только для насекомых свойствен общественный образ жизни. В колониях общественных насекомых, например медоносной пчелы, имеются группы особей (касты), специализирующиеся на выполнении определенных функций.

Одни из них добывают пищу, другие защищают свои жилищные постройки, выкармливают молодь, некоторые из них выполняют функцию размножения. Все эти формы поведения врожденные и называются инстинктами.

6. В чем заключается забота о потомстве у насекомых?

Забота о потомстве - одна из форм врожденного поведения насекомых. Она выражается в поиске пригодных мест для откладки яиц и развития личинок, создании для них запасов пищи. Наиболее сложные формы заботы о потомстве проявляют общественные насекомые. Например, в колонии пчел, живущей в улье, рабочие пчелы-няньки кормят личинок в ячейках сот маточным молочком - секретом слюнных желез. С четвертого дня жизни личинку начинают кормить пергой - смесью меда и пыльцы. Перед окукливанием личинок рабочие пчелы-няньки запечатывают ячейки воском. Другие рабочие пчелы поддерживают на оптимальном уровне температуру и влажность в улье, при необходимости вентилируя его работой крыльев и принося в него воду в зобике. Благодаря такой заботе о потомстве обеспечивается его высокая выживаемость.

7. Почему перед полетом некоторые насекомые, сидя на месте, быстро машут крыльями?

При низкой температуре некоторым насекомым необходимо разогреть летательные мышцы, чтобы взлететь. Поэтому они активно машут крыльями перед полетом.