Комахи з повним перетворенням: розвиток, форми та види. Реферат

Розвиток комах з повним перетворенням розглянемо на прикладі хруща травневого. При такому розвитку із яєць виходить личинка, яка ні зовнішнім виглядом, ні способом життя не схожа дорослу особину.

При цій формі метаморфозу личинка в міру росту декілька разів линяє. Але для перетворення в дорослу форму (імаго) вона повинна вона повинна пройти стадію лялечки. У деяких комах лялечки рухливі, а у інших нерухомі. В цій стадії личинкові тканини і органи повністю перебудовуються. Більша частина органів руйнується. Зберігається лише нервова система, зачатки статевих залоз і особливі отвори – імагінальні диски, за рахунок яких формуються органи дорослої форми. Але вони залишаються у сплюснутому вигляді, у скрученому етапі.

Коли доросла форма залишає покриви лялечки, в сплюснені імагінальні органи надходить кров дорослої комахи. Покриви комахи у цей час м‘які і безбарвні з часом у них з‘являються хітин, вони твердіють і набувають характерного забарвлення. Так відбувається розвиток лускокрилих, двокрилих, перетинчастокрилих та інших.

Совки. Сім‘я совки дуже поширена, вона включає в себе 25000 видів, і поширена в усьому світі. Совки бувають зовсім малі, середньої величини і досить великі. У всіх на присутній грудний сегмент, слуховий орган. У більшості метеликів розвинутий хоботок. Колір в більшості малозамітний. Він пристосований до того, щоб при денному відпочинку совки не були помітні на корі дерев, або серед рослин. У тропічних видів, можна зустріти дуже кольорових совок. Деякі з них перелітні і всі добре летуни.

Двокрилі. До цього ряду відносяться комарі, мухи, оводи тощо. Вони мають лише передню пару крил, друга пара значно зменшена і від неї збереглися лише булавоподібні утвори – дзижчальниця.

Кімнатна муха. Поширена скрізь. На її голові розташовані фасеткові очі і вусики – органи нюху, на лапках органи смаку між клітинами її лапок знаходиться клейка, вкрита волосками подушечка, яка дозволяє мусі повзати по вертикальних площинах.

Ротові органи дуже різноманітні у мух – це м‘який сильнолижучий хоботок, що утворюються з нижньої губи у кровосмоктучих та хижих двокрилих – колючо-сипові ротові органи, в оводів та деяких інших груп, які не живляться в дорослому стані, ротові органи недорозвинуті. Двокрилі поділяються на дві групи: довговусі або комарі, з видовженими вусиками та коротковусі, або ж мухи з вкороченими вусиками.

З комарів, передусім, впадають в очі кровосисні види. Личинки та їх лялечки живуть у мілких водоймах і є джерелами живлення риб і джерелами живлення риб. Дорослі комахи живляться нектаром квітів і є добрими запилювачами. Кровососні комарі – перносники багатьох хвороб. Малярійні комарі розповсюджують малярію, немалярійні – жовту пропасницю.

Мошки – кровосисні довговусі двокрилі комахи невеликих розмірів, личинки яких розвиваються на дні водойми з швидкою течією.

В Україні і в Криму людині дуже докучають москіти – дуже дрібні комарики, личинки яких розвиваються у вологому ґрунті, нірках гризунів. Вони відомі як переносники багатьох хвороб.

Серед коротковусих двокрилих відомі хатня муха та інші сірі, зелені та сині мухи, червоподібні личинки, яких розвиваються смітниках, покидах тощо. Відомо, що ці мухи розповсюджують збудників дизентерії, черевного тифу, туберкульозу, поліомієліту, яйця гострика, аскариди. Також відомі гедзі, та мухи-жигалки, які завдають шкоди людині і тварині.

Ряд перетинчистокрилі об‘єднує різноманітних комах: бджіл, джмелів, мурашок, їздців. Представники цього ряду мають гризучі або гризучо-сиспі ротові органи та дві пари перетинчастих крил. За способом життя ці комахи надзвичайно відмінні. Деякі з них росиптоїдні. Їхні схожі на гусінь личинки часто завдають шкоди зерновим та іншим рослинам.

Багато бджіл і джемів – чудові запилювачі. Деякі оси та бджоли, джмелі та мурашки – суспільні комахи.

Медоносна бджола виробляє мед – винятково корисний продукт живлення. Мед – це нектар, хімічно змінений під дією ферментів зобних залоз бджіл-робітниць. Вони його запасають у сотах для свого живлення взимку, а личинок, які знаходяться в інших комірках сотів вигодовують сумішшю пилку та нектару – пергою. З воску бджоли будують соти. Цікаво, що сучасний рамковий вулик винайшов бджоляр Прокопович.

Руда лісова мурашка. Вона будує великі мурашники з гілочок та хвоїнок, винищує значну кількість шкідників лісу. Чорна садова мурашка, навпаки шкідлива, оскільки вона охороняє і поширює попелець, солодкими виділеннями яких вона живиться. Останніми роками в Україні можна зустріти малесеньку (1-2мм) руду фараонову мурашку. Вона тропічного походження і живе лише в теплих житлах, завдаючи шкоди харчовим продуктам.

У біологічному методі боротьби застосовують також різноманітних їздців, личинки яких паразитують в яйцях, личинках та лялечках різних видів шкідливих комах. Наприклад, трехограму – паразита яєць шкідливих метеликів – розводять у лабораторіях і випускають у місцях розмноження цих шкідників. Багато видів джмелів та інших перетинчастокрилих занесено в Червону книгу України.

Ряд блохи – безкрилі, кровосисні комахи. Тіло сплющене, зір розвинених погано, мають колючно-сислі ротові органи та стрибальні ноги. Деякі види цих комах ссуть кров із людини, гризунів і ссавців. Личинки червоподібні, найчастіше трапляються у порах на долівці у житлах, де живляться органічними речовинами.

Пацюкова блоха, що може нападати і на людину відома як переносник дуже небезпечного захворювання – чуми від якої протягом історії людства загинуло кількасот мільйонів людей. Захворювання на чуму постійно зустрічаються і зараз по тропічних країнах. В Україну може бути завезена разом з хворими пацюками в трюмах кораблів.

Ряд жуки. Це найчисельніші за кількістю видів (понад 300000) ряд комах. Їхні розміри коливаються від 0,3 до 155 мм завтовшки. Жуки поширені в найрізноманітніших умовах суходолу і в прісних водоймах. Вони мають гризучі ротові органи і тверді передні крила.

Багато жуків шкодять культурним рослинам. В Україні є колорадський жук, буряковий довгоносик, жук-кузька, травневий хрущ, жук-короїд, горохова зернівка, жук-хлібне точило, жуки-шкіроїди. Жуки, що живляться рештками тварин і рослин, відіграють велику роль у природі, як санітари.

§ 12. РІЗНОМАНІТНІСТЬ КОМАХ

• Прямокрилі. Ви добре знаєте таких комах, як коники, цвіркуни, сарана. У них вузенькі прямі шкірясті надкрила захищають широкі перетинчасті задні крила, які в польоті віялоподібно розгортуються. Задні ноги видовжені й призначені для стрибків. Мають органи слуху, а самці – ще й органи стрекотіння.

Мал. 59. Різноманітність прямокрилих; 1 – коник зелений; 2 – дибка степова; 3 – сарана перелітна; 4 – вовчок, або капустянка

Коник зелений (мал. 59,1), стрекотіння якого зазвичай можна почути надвечір і вночі, живиться листками рослин, іншими комахами. Особливо ненажерливі личинки коника: одна личинка за добу може з’їсти до 7 комах. У степах України поширена хижа дибка степова (мал. 59, 2). Цей вид занесено до Червоної книги України. Сарана перелітна (мал. 59, 3) здатна до масових розмножень. Тоді особини сарани збираються у велетенські зграї і летять на далеку відстань (до кількох тисяч кілометрів), виїдаючи всю зелену рослинність на своєму шляху. В Україні місця розмноження сарани відомі в дельтах великих річок (Дунай, Дністер, Дніпро).

Власники городів і садових ділянок добре знають вовчка, або капустянку (мал. 59, 4), – небезпечного шкідника культурних рослин. Ця комаха має копальні передні ноги, за допомогою яких проробляє довгі ходи в ґрунті. Вовчок також добре літає та плаває. Своїми міцними щелепами він підгризає підземні частини городніх культур (огірків, картоплі, моркви тощо).

• Таргани — одна з найдавніших груп комах, які існували на нашій планеті. У цих тварин гризучий ротовий апарат, передні крила перетворилися на шкірясті надкрила, а задні крила – перетинчасті. В Україні поширений тарган рудий (мал. 60). Його оселення в житлі завдає людині багато клопоту. Таргани псують продукти харчування, розносять різні види бактерій і яйця паразитів, здатні виводити з ладу побутові прилади: комп’ютери, телевізори тощо.

Мал. 60. Тарган рудий

Мал. 61. Різноманітність жуків: 1 – жук-гнойовик; 2 – сонечко; 3 – колорадський жук; 4 – жук-вусач

ЯКІ КОМАХИ РОЗВИВАЮТЬСЯ З ПОВНИМ ПЕРЕТВОРЕННЯМ?

• Жуки. Найбільше видів серед комах – це жуки. Вони мають гризучі ротові органи, передня пара крил перетворилася на надкрила, задня пара – перетинчаста (мал. 53). Жуки поширені в найрізноманітніших умовах суходолу та в прісних водоймах. Жуки-гнойовики та їхні личинки живляться послідом тварин, а гробарики – трупами тварин (мал. 61, 1). Вони закопують гній або трупи в землю та відкладають на них яйця, з яких вилуплюються личинки, що швидко перетворюють ці залишки на гумус, сприяючи ґрунтоутворенню.

Сонечка (мал. 61, 2) та їхні личинки винищують попелиць, а жуки-красотіли (див. мал. 38, 2) – гусінь шкідливих метеликів. Багато видів жуків шкодять культурним рослинам, продовольчим запасам, виробам з деревини тощо. Усім відомо, якої шкоди картоплі завдає колорадський жук, завезений до нас із Америки (мал. 61, 3). В Україні шкодять: цукровому буряку – буряковий довгоносик; зерновим культурам – жук-кузька та багато інших. Короїди виточують ходи під корком та в лубі цінних порід дерев, а личинки златок і вусачів живуть в мертвій деревині, завдаючи значної шкоди зрубаному для господарських потреб лісу (мал. 61, 4).

Багато видів жуків живе у прісних водоймах. В Україні найбільші з них – це хижий жук-ппавунець (мал. 62, 1) і рослиноїдний вид – водолюб чорний (мал. 62, 2). Личинки водолюба – хижаки. Вони полюють на різних безхребетних тварин.

• Метелики. У дорослих особин метеликів ротові органи — сисний хоботок (див. мал. 54, 2). Дві пари перетинчастих крил вкриті лусочками, які здатні заломлювати світло. Багато видів метеликів, насамперед денних, мають надзвичайно гарне забарвлення. В Україні це, наприклад, махаон (мал. 63. А) та аполлон. Ці та багато інших видів метеликів потребують охорони, тому занесені до Червоної книги України.

Личинки метеликів, або гусінь, мають гризучий ротовий апарат і видовжене червоподібне тіло. Слинні залози гусениці виділяють шовкові нитки, з яких вона перед заляльковуванням плете захисну оболонку – кокон (шовкопряди, коконопряди) або якими прикріплює лялечку до різних предметів. Личинки метеликів переважно рослиноїдні, хоча є такі, що живляться вовною або хутром (наприклад, шубна, платтяна, меблева молі). Гусінь деяких видів (білан капустяний, яблунева міль, золотогуз, шовкопряд-недопарка тощо) шкодить різним сільськогосподарським культурам і лісовим насадженням.

Мал. 62. Жуки – мешканці водойм: 1 – жук-плавунець; 2 – водолюб чорний

Мал. 63. Метелики. А. Махаон: 1 – доросла особина; 2 – гусениця. Б. Шовковичний шовкопряд: 1 – дорослі особини; 2 – гусениці

Людина здавна розводить шовковичного шовкопряда (мал. 63. Б), гусінь якого споживає виключно листки шовковиці (тутового дерева), а дорослі особини взагалі не живляться. Ці комахи стали свійськими тваринами, у природі вони не трапляється. Одна гусениця шовкопряда при заляльковуванні утворює кокон із єдиної шовкової нитки близько 2 км завдовжки. З неї виготовляють шовкові тканини, які дуже цінуються. Галузь промисловості, що має назву шовківництво, зародилася в Стародавньому Китаї 5 тис. років тому.

• Перетинчастокрилі. Медоносні бджоли (мал. 64. А) виробляють мед – винятково корисний продукт харчування. Це нектар квіток, змінений під дією особливих речовин, які виробляють залози розширення передньої частини кишечнику бджіл-робітниць. Бджоли запасають мед у стільниках з воску й використовують для власного живлення взимку. Бджіл утримують у штучних гніздах – вуликах (мал. 64. Б). Сучасний розбірний рамковий вулик винайшов на початку XIX сторіччя український бджоляр П.І. Прокопович. Конструкція вулика дає змогу заміняти рамки з медовими стільниками новими, не порушуючи життя бджолиної родини.

Бджолина родина складається з однієї цариці (матки), кількох десятків самців – трутнів і десятків тисяч робочих особин (нездатних до розмноження самок). Личинок майбутніх робочих особин і трутнів перші чотири дні після вилуплення з яйця робочі особини вигодовують виділеннями залоз — «молочком», а потім — пергою (сумішшю пилку та нектару). Личинки, з яких розвинуться майбутні цариці, отримують «молочко» до заляльковування.

Мал. 64. А. Медоносна бджола: 1 – робоча особина; 2 – матка (цариця); 3 – трутень. Б. Вулик

Мал. 65. Джміль земляний

Джмелі (мал. 65) мешкають у гніздах із трави, моху тощо, розміщених у дуплах, покинутих норах тварин-землериїв та ін. Ці комахи запилюють багато дикорослих і культурних рослин, причому деякі з них (наприклад, конюшину) запилюють виключно джмелі.

Гнізда мурашок називають мурашниками.

Під час будівництва гнізд мурашки перемішують ґрунт, збільшують його шпаристість, збагачують органічними речовинами. Руді лісові мурашки (мал. 66) винищують значну кількість шкідників лісу.

Личинки різноманітних видів їздців (мал. 67) паразитують у яйцях, личинках і лялечках різних видів комах. Так вони регулюють чисельність комах-шкідників.

• Двокрилі. Цікава група комах, у яких є лише одна (передня) пара перетинчастих крил, а задня перетворена на булавоподібні утвори – дзижчальця (мал. 68. А). Ротові органи в більшості мух – це м’який лижучий хоботок, у кровосисних і хижих видів – колючо-сисні ротові органи, як-от у комарів (мал. 54, 3, 4). Поблизу осель та в житлі людини трапляється муха кімнатна (мал. 68. А). Вона живиться різними речовинами, зокрема харчовими продуктами людини. Її червоподібні личинки розвиваються на смітниках, скупченнях органіки тощо. Мухи розповсюджують збудників інфекційних захворювань та яйця паразитичних червів. Тому боротьба з мухами та запобігання їхнім контактам з продуктами харчування – необхідна умова гігієни людини.

Мал. 66. А. Руда лісова мурашка. Б. Мурашник

Мал. 67. 1. Їздець відкладає яйця в тіло гусениці. 2. Личинки їздця виходять з гусениці

Мал. 68. Двокрилі: А. Дзижчальця Б. Муха кімнатна: 1 – доросла особина; 2 – личинка. В. Ктир велетенський

Ктир у польоті здатний наздоганяти свою здобич – інших комах. Своїм потужним хоботком він пробиває покриви здобичі та висмоктує її вміст. Ктир велетенський занесений до Червоної книги України (мал. 68. В).

Біологічний словничок: дзижчальця.

УЗАГАЛЬНЕННЯ ЗНАНЬ

Серед комах, розвиток яких відбувається з неповним перетворенням, в Україні найбільш поширені коник зелений, дибка, сарана, тарган рудий, а серед комах, розвиток яких відбувається з повним перетворенням, – жуки, метелики, джмелі, мухи.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Які характерні риси представників прямокрилих ви знаєте? 2. Чим характеризуються представники жуків? Яка роль жуків у природі та господарстві людини? 3. Які характерні ознаки метеликів вам відомі? Яка роль цих комах у природі та житті людини? 4. Які особливості будови перетинчастокрилих вам відомі? 5. Що ви знаєте про життя бджолиної сім’ї? 6. Які особливості будови притаманні двокрилим комахам? Поясніть роль медоносної бджоли в природі й житті людини.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ

Яка роль комах у природі й житті людини?

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ І КМІТЛИВИХ

Чому самці перетинчастокрилих не мають жала?

ПРАКТИЧНА РОБОТА 1

Тема: Виявлення прикладів пристосування до способу життя у комах

Мета: навчитися виявляти особливості будови комах у зв’язку з їхнім способом життя.

Обладнання, матеріали та об’єкти дослідження: ручні лупи, препарувальні набори, лінійки, колекції комах.

1. Розгляньте фіксованих хрущів травневих (колекційний матеріал). Зверніть увагу на їхній колір і форму.

2. Знайдіть відділи тіла: голову, груди та черевце.

3. Користуючись лупою, знайдіть органи, розміщені на голові: вусики, складні очі, ротові органи.

4. Роздивіться тверді надкрила і перетинчасті крила.

5. Підрахуйте кількість пар ходильних ніг жука.

6. Зробіть висновки, які особливості зовнішньої будови хруща пов’язані з пристосуванням до наземно-повітряного середовища.

7. Розгляньте за такою самою схемою колекційні екземпляри комах, які пристосувалися до життя у водоймі (водолюб), ґрунті (вовчок), на інших організмах (воша людська).

• Гуляючи спокійного літнього вечора, ви можете побачити серед рослин яскраві вогники. Це світяться безкрилі самки жуків-світляків, таким чином приваблюючи крилатих самців. Свічення відбувається завдяки тому, що в тілі комахи є особлива жироподібна речовина, здатна окиснюватися з виділенням великої кількості світлової енергії. Явище свічення живих організмів називають біолюмінісценцією.

Воно притаманне різним істотам: від бактерій до хребетних тварин.

• Нічний метелик бражник мертва голова отримав свою назву тому, що малюнок на спинному боці його грудного відділу нагадує череп людини (мал. 69). Якщо взяти цього метелика в руки, то він різко запищить. Із цим метеликом пов’язано багато легенд та забобонів. Його описав Едгар По в оповіданні «Сфінкс». Цікаво, що бражник мертва голова може проникати у вулики та красти мед у бджіл.

Мал. 69. Бражник мертва голова

2. Ряди комах з повним перетворенням

Комаха з повним перетворенням (з метаморфозом ) проходить у своєму розвитку чотири стадії: яйце — личинка — лялечка — доросла комаха (імаго).

Ряди комах з повним перетворенням: метелики ( лускокрилі ), жуки ( жорсткокрилі ), двокрилі , перетинчастокрилі , блохи .

Більшості видам комах властивий саме розвиток з повним перетворенням. У комах з повним перетворенням (метеликів, жуків, мух, ос, мурах) личинки зовсім не схожі на дорослих особин .

У них відсутні складні очі (є тільки прості очі, або органи зору зовсім відсутні), часто відсутні вусики , немає крил ; тіло найчастіше червоподібне (наприклад, гусінь метеликів).

У комах з повним перетворенням личинки часто живуть зовсім в інших місцях і живляться іншою їжею, ніж дорослі комахи. Це виключає конкуренцію між різними стадіями одних і тих же видів.

Личинки комах з повним перетворенням декілька разів линяють, ростуть і, досягнувши граничних розмірів, перетворюються на лялечку (яка, зазвичай, є нерухомою). Лялечка перетворюється на дорослу комаху.

Метелики відрізняються від інших комах, в основному, двома ознаками: їх тіло покрито лусками , та сисним ротовим апаратом , який є згорнутим спіраллю.

Метеликів називають лускокрилими, оскільки на крилах у них знаходяться дрібні хитинові лусочки. Вони заломлюють падаюче світло, створюючи химерну гру відтінків.

Забарвлення крил метеликів допомагає їм упізнавати один одного, маскує у траві і на корі дерев або попереджає ворогів, що метелик є неїстівним.

Ротовий апарат у метеликів сисний — це згорнутий у спіраль хоботок. Харчуються метелики нектаром квітів.
У личинок метеликів ( гусениці ) — гризучий ротовий апарат , вони (найчастіше) харчуються тканинами рослин.

Коли гусінь перетворюється на лялечку, деякі види можуть виділяти шовкові нитки. Шовкова нитка виділяється особливою залозою, яка розташована на нижній губі гусениці.

Тутового шовкопряда люди розводять для отримання шовкових тканин (це єдина комаха, яка не зустрічається у природі у дикому стані).

У представників цієї групи — дві пари крил. Перша пара — перетворена на тверді надкрила , прикриває другу пару перетинчастих крил , за допомогою яких тварини літають. Ротовий апарат — гризучий .
Серед жуків є багато рослиноїдних, проте є і хижаки, і падальники.

Жуки живуть у наземно-повітряному середовищі (на рослинах, поверхні землі, у ґрунті) та у воді.
Личинки жуків бувають і дуже рухливими хижаками, що живуть відкрито, і малорухомими, схожими на черв’яків, що живуть в укриттях і харчуються рослинами, грибами, іноді залишками організмів, що розкладаються.

Ці комахи мають тільки одну пару перетинчастих крил . Друга пара ( дзижчальця ) сильно редукована , перетворена на органи рівноваги і служить для стабілізації польоту. До цієї групи належать комарі і мухи .

Вони мають колючо-сисний або лижучий ротовий апарат. Деякі двокрилі харчуються пилком і нектаром квітів, зустрічаються серед них хижаки і кровосисні форми. Личинки можуть жити у різноманітних місцях — у воді, ґрунті, організмах тварин і рослин.

Група включає таких добре відомих комах, як джмелі , оси , бджоли , мурахи , наїзники . У них є по дві пари перетинчастих крил (у деяких крила відсутні). Ротовий апарат — гризучий або гризучо-лижучий . Багато представників цього ряду є суспільними комахами.

Ряд Блохи включає паразитичних комах, які смокчуть кров у гризунів, інших ссавців та людини. У них колючо-сисний ротовий апарат, відсутні крила . Задні ноги у бліх — стрибальні . Блохи надзвичайно небезпечні тим, що можуть бути переносниками збудників різних захворювань.