Пищеварительная система насекомых, как у всех членистоногих, состоит из трех отделов. Передняя кишка эктодермальная и выстлана кутикулой. У большинства видов этот отдел подразделяется на глотку, пищевод, нередко расширяющийся в зоб и мускульный желудок (провентрикулюс). К переднему отделу кишечника примыкают 1—2 пары слюнных желез кожного происхождения. Первая пара желез вырабатывает пищеварительные ферменты. Вторая пара желез может видоизменяться в шелкоотделительные или паутинные железы — у гусениц бабочек. В переднем отделе кишечника происходят механическая обработка пищи и частичное переваривание под действием пищеварительных 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.
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 насекомых, как у всех трахейных, представлены мальпигиевыми сосудами, впадающими в заднюю кишку. Основной продукт выделения — кристаллы мочевой кислоты.
Кровеносная система насекомых незамкнутая. Кровь — гемолимфа — свободно циркулирует по полости тела, омывая все органы. Сердце насекомых расположено на спинной стороне и имеет форму мускулистой трубки, разделенной на камеры.
Дыхательная система насекомых представлена трахейной системой. Трахеи представляют собой глубокие впячивания покровов, открывающиеся наружу дыхальцами — стигмами. Трахейная система насекомых сильно развита. Максимально бывает 10 пар дыхалец, из которых две пары расположены на средне- и заднегруди, а остальные восемь пар на последующих брюшных сегментах.
Нервная система насекомых, как у всех членистоногих, построена по типу брюшной нервной цепочки. Головной мозг, или парный надглоточный узел, состоит из трех отделов: прото-, дейто- и тритоцеребрума
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. Половая система самок состоит из двух яичников, яйцевода и непарного влагалища.
У полового отверстия часто имеется яйцеклад.
(конспект)
У насекомых органы чувств подразделяются на механорецепторы, хеморецепторы, термо- и гигрорецепторы, фоторецепторы.
М е х а н о р е ц е п т о 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 тонкими 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.
Сколпофоры входят в состав хордотональных органов, или органов слуха. Часть этих органов примыкают к внутренней поверхности кутикулы или находятся на особых мембранах, натянутых между двумя участками кутикулы. Хордотональные органы у разных насекомых располагаются на разных частях тела: брюшке, усиках, ногах, крыльях. Эти органы воспринимают механическое напряжение, внутреннее давление, механические вибрации. Они способствуют регуляции положения тела в пространстве, особенно во время полета.
Х е м о р е ц е п т о 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.
Обоняние имеет большое значение в жизни насекомых. По запаху они отыскивают пищу, места для откладки яиц, а также особей другого пола. Многие насекомые выделяют привлекающие вещества — аттрактанты.
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.
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 преимущественно на усиках и щупиках. Они имеют вид кутикулярных ямочек, бугорков.
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 насекомых. Органы зрения насекомых представлены простыми и сложными — фасеточными глазами.
В период постэмбрионального развития насекомых после выхода из яйца происходит рост молодого животного путем последовательных линек и прохождения качественно различных фаз развития.
Различают три основных типа постэмбрионального развития насекомых: 1) прямое развитие без метаморфоза — аметаболия, или протометаболия; 2) развитие с неполным превращением, или с постепенным метаморфозом, — гемиметаболия; 3) развитие с полным превращением, т.е. с резко выраженным метаморфозом, — голометаболия.
Аметаболия, ИЛИ прямое развитие, наблюдается только у первичнобескрылых насекомых из отряда щетинкохвостых (Thysanura), к которым относится часто встречающаяся чешуйница (Lepisma). Такой же тип развития наблюдается у Entognatha: коллембол (Collembola) и двухвосток (Diplura).
При аметаболии из яйца выходит личинка, похожая на имаго. Отличия касаются лишь размеров, пропорций тела и степени развития гонад. В отличие от крылатых насекомых, у них линьки продолжаются и в имагинальном состоянии.
Гемиметаболия — неполное превращение, или развитие с постепенным метаморфозом. Характерно для многих крылатых насекомых, например для тараканов, кузнечиков, саранчи, клопов, цикад и др. При гемиметаболии из яйца выходит личинка, похожая на имаго, но с зачаточными крыльями и недоразвитыми гонадами. Такие имагоподобные личинки с зачатками крыльев называются нимфами. Нимфы насекомых несколько раз линяют, и с каждой линькой зачатки крыльев у них увеличиваются. Среди насекомых с неполным превращением имеются случаи развития, когда нимфы заметно отличаются от имаго наличием особых личиночных приспособлений — провизорных органов. Такое развитие наблюдается у стрекоз, поденок, веснянок. У них имеются такие провизорные органы, как трахейные жабры, исчезающие у сухопутных имаго. А у личинок стрекоз еще имеется «маска» — видоизмененная нижняя губа, служащая для схватывания добычи.
Среди насекомых с неполным превращением имеются варианты развития с повышенным метаморфозом (гиперморфоз) и с пониженным (гипоморфоз). Гиперморфоз наблюдается в развитии трипсов, часто встречающихся в корзинках сложноцветных, особенно ромашек, нивяника. У нимф трипсов не выражены зачатки крыльев, поэтому переход к имаго сопровождается более выраженным метаморфозом. А у вторичнобескрылых насекомых, утративших крылья в связи с приспособлением к паразитизму (клопы, вши, пухоеды, власоеды) или к скрытому образу жизни в почве (бескрылые, прямокрылые), наблюдается пониженный метаморфоз — гипоморфоз.
Голометаболия — полное превращение. Фазами развития при голометаболии являются: яйцо — личинка — куколка — имаго. Такое развитие характерно для жуков, бабочек, двукрылых, перепончатокрылых, ручейников и сетчатокрылых. Личинки насекомых с полным превращением не похожи на имаго и часто отличаются экологически. Так, например, личинки майских жуков живут в почве, а имаго — на деревьях.
Личинки таких насекомых несколько раз линяют и затем превращаются в куколку. На фазе куколки происходит гистолиз — разрушение личиночных органов и гистогенез — формирование организации взрослого насекомого. Из куколки выходит крылатое насекомое — имаго.
Отклонением от голометаморфоза является особый случай полного превращения — гиперметаморфоз с личинками нескольких типов. Например, у жука-майки (Meloe meloe) яйца развиваются в почве и из них выходят личинки первого возраста — триунгулины. Эти мелкие личинки так названы потому, что у них на лапках развито по три цепких коготка. Триунгулины залезают на цветки луговых растений и затем с помощью коготков прицепляются к телу пчел. Пчелы переносят триунгулинов в улей, где они линяют и превращаются в паразитическую червеобразную личинку второго, а затем третьего возрастов. Они поедают в сотах молодь пчел, потом окукливаются, а взрослые жуки покидают улей. Гиперметаморфоз описан у некоторых жуков — жужелиц, стафилинов, нарывников.
Таким образом, у насекомых наблюдаются следующие типы постэмбрионального развития:
аметаболия, или протоморфоз (яйцо — личинка (похожая на имаго) — имаго);
гемиметаболия — неполное превращение (яйцо — нимфа — имаго): гемиметаморфоз — типичный вариант, гипоморфоз — пониженный метаморфоз, гиперморфоз — повышенный метаморфоз;
голометаболия — полное превращение (яйцо — личинка — куколка — имаго): голометаморфоз — типичный вариант, гиперметаморфоз — с несколькими типами личинок.
Значительный вред зерновым культурам наносит группа хлебных клопов-черепашек. Черепашки прокалывают хоботком молодые сочные зёрна, вводят в них слюну, растворяющую клейковину, и высасывают содержимое. В результате этого от зерна остаётся лишь сморщенная оболочка, а колос становится белым. Клопы откладывают яйца на листья злаков. Вышедшие личинки сначала сосут соки листьев, а затем переходят на питание зерном.
Среди бабочек встречается множество вредителей овощных культур. Например, репница, капустная белянка, повреждающие капусту и другие крестоцветные культуры. Верхняя поверхность крыльев капустной белянки мучнисто-белой окраски с тёмными углами и двумя тёмными пятнами у самок. Гусеницы белянок зеленоватого цвета с чёрными точками и жёлтыми полосами. Они очень прожорливы. Сначала они соскабливают мякоть листьев капусты, а затем прогрызают в листьях отверстия. Гусеницы старших возрастов объедают капусту так, что от листьев остаются только жилки.
В плодовых садах наиболее многочисленны и вредоносны тли (из отряда Равнокрылые), яблонный цветоед (из отряда Жесткокрылые), и яблонная плодожорка (из отряда Чешуекрылые). Всего в садах встречается более тысячи видов вредных насекомых.
Тли имеют колюще-сосущий ротовой аппарат и питаются соками растений. Они вызывают ухудшение нормального питания и развития растений, их усыхание.
На людях паразитирует человеческая вошь. Вши, паразитирующие на теле и в волосяном покрове головы, вызывают зуд, нарушают сон, мешают трудовой деятельности человека. Самка откладывает за жизнь до 300 яиц, которые приклеивает к волосам и нитям одежды. Яйца вшей удлинённые, овальные, беловато-жёлтые, их называют гнидами. Из яйца развивается личинка, которая проходит несколько возрастов и превращается во взрослую особь. Два-три раза в сутки вошь сосёт кровь хозяина. Живут вши около 38 дней. Слюна этих насекомых токсична и может содержать возбудителей различных заболеваний, например сыпного тифа.
Укусы раздражают кожу, вызывают зуд. Паразитирование на человеке вшей называют педикулёзом. Основная мера профилактики педикулёза – соблюдение правил личной гигиены.
Сходное воздействие оказывают на человека постельный клоп, блохи, кровососущие комары, слепни, мошки. Иногда секрет слюнных желез этих насекомых вызывает у человека аллергию. Особенно опасны насекомые – переносчики возбудителей заболеваний человека и животных. Они могут переносить различные инфекционные заболевания – сонную болезнь и малярию, брюшной тиф и дизентерию, сибирскую язву и чуму.
Комнатные мухи распространены по всему земному шару. Самки имеют размеры около 7 миллиметров. Тело и лапки тёмного цвета, покрыты волосками. На лапках есть коготки и липкие подушечки, позволяющие мухам передвигаться по любым поверхностям. Контактируя со сточными водами, бытовыми отходами, они загрязняют пищу, разносят возбудителей брюшного тифа, цисты дизентерийной амёбы, яйца паразитических червей.