КЛАС КОМАХИ

Комахи — найбільш високоорганізований клас членистоногих, найбагатший за видовим складом. Ці тварини пристосувалися до найрізноманітніших умов існування. Вони живуть всюди — від полюсів до екватора, живляться найрізноманітнішою їжею; багато з них ведуть паразитичний спосіб життя.

Тіло комах поділяється на три відділи: голову, груди і черевце. Кожен із відділів поділений на членики (сегменти), але сегменти голови зливаються. На голові є вусики (сяжки), які правлять за органи нюху і дотику, є очі і щелепний апарат: колючий (комарі, блохи), лижучий (мухи), сисний (метелики) тощо. Усе це видозміни одного основного типу ротового апарату — гризучого (таргани). Він утворений верхніми і нижніми щелепами, верхньою і нижньою губою.

Будова ротового апарату хруща травневого: 1 — верхня губа; 2 — верхні щелепи; 3 — нижня губа зі щупиками; 4 — нижні щелепи зі щупиками

Типи ротових апаратів комах: 1 — гризучий (жуки); 2 — гризучо-лижучий (бджоли); 3 — колючо-сисний (комарі); 4 — лижучий (мухи); 5 — сисний (дорослі метелики)

Груди утворені трьома сегментами: передньо-, середньо- і задньогруди. Кожен із цих сегментів має по парі кінцівок, які можуть видозмінюватися залежно від способу життя (ходильні, бігальні, стрибальні, плавальні, риючі тощо).

Типи ніг комах: 1 — скакальні; 2 — плавальні; 3 — копальні; 4 — хапальні

У більшості комах до грудей прикріплені крила, яких зазвичай дві пари: одна на середньогрудях, а друга на задньогрудях.

Зовнішня будова хруща травневого: 1 — перша пара ніг; 2 — друга пара ніг; 3 — третя пара ніг; 4 — голова; 5 — груди; 6 — черевце; 7 — надкрила; 8 — крила; 9 — дихальця

Обидві пари крил можуть бути однаково розвинені. Іноді передні змінюються у потовщені надкрила, подеколи друга пара зберігається тільки у вигляді рудиментів, або ж крила взагалі зникають. Крила — де пластинки з мішкоподібно випнутої шкіри з трахейними трубочками всередині. Трахеї утворюють плетиво жилок, рисунок яких є типовим для різних груп комах. Число ударів крила упродовж секунди — від 6-10 у великих денних метеликів, до 440 — у бджіл. Відповідно змінюється і швидкість польоту комахи — від 7 до 25 км/год. Черевце найчастіше утворене 9-10 сегментами, іноді має рудименти кінцівок, придатки: яйцеклад, жало. На черевці помітні дихальця, через які повітря надходить до трахей під час дихання.

У шкірі комах є різні залози: пахучі (у клопів), захисні (у гусені), воскові (у бджіл), линяльні.

М’язи комах посмуговані, можуть дуже швидко скорочуватися (до 500 разів за секунду), їх буває дуже багато. Наприклад, у гусені деревоточця вербового їх налічують близько 2 тисяч.

Травна система комах наскрізна. Добре розвинені слинні залози. Трубчастий стравохід нерідко розширений у воло.

У порожнині тіла комах циркулює безбарвна кров’яна рідина — гемолімфа. Вона служить переважно для транспортування поживних речовин від органів травлення по всьому тілу. Розширення і скорочення спинної судини (серця) забезпечує циркуляцію гемолімфи.

Внутрішні органи комахи: а — серце у вигляді трубочки, поділене перегородками і клапанами на ряд камер; б — розгалужена сітка трахей

Мальпігієві судини — видільні й осморегулюючі органи павукоподібних і комах (у різних видів їх буває від 2 до 150).

Чимало продуктів обміну речовин скупчується у так званому жировому тілі, що заповнює проміжки між органами.

Нервова система побудована за типом нервового ланцюга, але досягає вже достатньо високого ступеня розвитку.

Внутрішня будова хруща травневого: 1 — навкологлоткове нервове кільце; 2 — грудні вузли; 3 — трахеї; 4 — яєчник; 5 — середня кишка; 6 — мальпігієві судини; 7 — задня кишка

Навкологлоткове нервове кільце (1) — «головний мозок». Нервові вузли в голові та грудях (2) концентруються (зливаються), що свідчить про високу організацію комах. Це виявляється у складних інстинктах і поведінці тварин. Особливо розвинений «мозок» у гуртових комах — мурашок, бджіл, термітів.

Очі комах найчастіше фасеткові (складаються з простих очок), але в личинок бувають і прості. Органи зору пристосовані бачити на близькій відстані. Є у комах також органи чуття: рівноваги, смаку, слуху. Останні бувають переважно у тих комах, які самі здатні утворювати звуки. Особливо розвинений у комах нюх, що допомагає їм знаходити корм, а під час розмноження — особин протилежної статі.

Комахи різностатеві. У них часто виражений статевий диморфізм. Розмноження статеве, спостерігається і партеногенез (розвиток незапліднених яєць, наприклад у бджіл). У багатьох комах самка має яйцеклад, за допомогою якого вона кладе яйця в землю, під кору дерев або, як у їздців, у тіло іншої комахи. У бджіл і ос яйцеклад перетворений на жало, озброєне отруйною залозою.

Розвиток комах відбувається за трьома різними типами.

1. Яйце —> комаха, в основному схожа на батьківську особину, тільки відрізняється від неї розміром. Такий розвиток характерний нижчим безкрилим комахам.

2. Розвиток із неповним метаморфозом (перетворенням). Із яйця виходить личинка, яка схожа на дорослу комаху, але відрізняється від неї недорозвиненням крил, вторинно-статевих та деяких інших ознак. Личинка кілька разів линяє і поступово перетворюється на дорослу особину (таргани, клопи, бабки, коники, сарана).

Стадії розвитку коника: 1 — яйця; 2, 3 — личинки; 4 — доросла комаха (імаго).

Яйце —> личинка імаго

3. При повному перетворенні личинка різко відрізняється від дорослої комахи. Вона не має багатьох типових органів, однак має спеціальні, личинкові. Такими є личинки метеликів (гусениці), комарів, мух, бджіл тощо. У дорослу форму вони перетворюються не поступово, усі зміни настають під час останнього линяння. У цей час відбуваються такі докорінні зміни, що нормальний перебіг фізіологічних процесів стає неможливим, і личинка переходить у стан спокою, перетворюючись на лялечку. На цій стадії відбувається майже повна перебудова організації личинки, після чого з-під покривів, що лопаються, виходять сформовані комахи (імаго).

Стадії розвитку хруща травневого: 1 — яйце; 2 — личинка; 3 — лялечка; 4 — дорослий хрущ (імаго).

Яйце —> личинка —> лялечка —> доросла комаха (імаго)

Отже, життя переважної більшості комах має період личинкової і дорослої особин. Під час личинкового періоду відбувається ріст, інтенсивний розвиток і, відповідно, посилене живлення комахи. Цей період часто є тривалішим, ніж період життя дорослої комахи, який іноді дорівнює кільком дням або навіть годинам. Наприклад, одноденки встигають лише виконати функцію розмноження.

Комахи роздільностатеві, розмножуються тільки статевим способом. Розвиток непрямий: із повним або неповним перетворенням.

РІЗНОМАНІТНІСТЬ КОМАХ

Систематичні (таксономічні) групи комах

1. Ряд Твердокрилі, або Жуки

Жук колорадський

Твердокрилі мають ротові органи гризучого типу. Передня пара крил перетворена в них на тверді надкрила. Надкрила захищають перетинчасті задні крила і спинний бік черевця з м’якими покривами. Розвиток цих комах відбувається з повним перетворенням.

2. Ряд Лускокрилі, або Метелики

Попелиця (тля)

Ротові органи лускокрилих смоктального типу. Дві пари перетинчастих крил вкриті лусочками — видозміненими волосками. Вони часто різноманітно забарвлені. Розвиток цих комах відбувається з повним перетворенням. Личинки-гусениці мають гризучий ротовий апарат.

3. Ряд Перетинчастокрилі

Ротові органи гризучо-лижучі або гризучо-сисні. Комахи мають дві пари перетинчастих прозорих крил, до того ж задні менші, ніж передні, але у деяких крила відсутні (робочі мурашки). Самки на кінці черевця мають яйцеклад. Розвиток цих комах відбувається з повним перетворенням.

4. Ряд Двокрилі

Ротові органи двокрилих колючо-сисні або лижучі, зрідка — недорозвинені. Ці комахи мають лише одну пару церетинчастих крил (передні). Задні крила редуковані (редукція — недорозвинення або повне зникнення органу чи структури) й видозмінені на дзижчальця — для стабілізації польоту (органи рівноваги). Розвиток цих комах відбувається з повним перетворенням.

5. Ряд Прямокрилі

Ротові органи прямокрилих гризучі. Ці комахи мають дві пари крил: надкрила — шкірясті, вузенькі, прямі, та крила — широкі, перетинчасті (для польоту). Здатні утворювати звуки (двірчати) і сприймати їх. Так, у коників звуковий апарат розташований на передніх крилах, а орган слуху — на гомілках передніх ніг. Розвиток цих комах відбувається з неповним перетворенням.

6. Ряд Напівтвердокрилі, або Клопи

Клоп-черепашка

Водяний скорпіон

Ротові органи клопів колючо-сисні. Ці комахи мають дві пари крил: надкрила напівтверді, крила — перетинчасті. У деяких видів крила відсутні (наприклад, у клопа постільного). Розвиток цих комах відбувається з неповним перетворенням.

Воші — паразитичні комахи. Ротові органи цих комах колючо-сисні. Погано розвинені очі. Крила відсутні. На кінцях лапок є рухомі кігтики. Волосину хазяїна воші затискують між кігтиком і члеником лапки. Розвиток вошей відбувається з неповним перетворенням. Яйця — гниди.

8. Ряд Блохи

Блохи — паразитичні комахи, що ссуть кров у гризунів та інших ссавців. Мають колючо-сисний ротовий апарат, крила відсутні. Задні ноги скакальні. Личинки бліх живуть у норах гризунів, у щілинах підлоги. Розвиток блох відбувається з повним перетворенням.

Екологічні групи комах

Екологічні групи — це групи тварин різних таксонів, що живуть у певних умовах (ліс, поле, степ, болото, ґрунт, вода тощо) та мають подібні пристосування до життя в цих умовах.

Шкідники полів і городів. Надземними частинами рослин живляться жук колорадський, довгоносик буряковий, жук-ковалик, сарана. Підземними частинами рослин живляться капустянки, личинки хрущів, коваликів тощо. Насіння споживають клопи, жуки тощо.

Шкідники саду: попелиці, квіткоїд яблуневий, плодожерка яблунева тощо.

Шкідники лісу: шовкопряди непарний та сосновий, хрущі, жуки-вусачі, короїди тощо.

Переносники збудників хвороб: комарі малярійні (переносять збудника малярії), мухи кімнатні (переносять збудників черевного тифу, дизентерії, холери, яйця гельмінтів тощо), таргани (переносять збудників дизентерії, яйця гельмінтів), блохи (переносять збудників чуми) тощо.

Хижі комахи (сонечка, туруни, мурашки тощо) знижують чисельність шкідників рослин. Таку саму роль виконують і паразитичні перетинчастокрилі: їздці, яйцеїди (трихограма, теленомус). У наш час широко використовують біологічний метод захисту рослин, що передбачає охорону і приваблення комахоїдних птахів, кажанів, розведення комах — природних ворогів комах-шкідників.

Зовнішні паразити (екзопаразити) людини (кровосисні види): воші, блохи, деякі клопи.

Одомашнені комахи: бджола медоносна, шовкопряд тутовий.

Значення комах

У житті людини

Ланки в ланцюгах живлення.

Учасники процесу ґрунтоутворення.

Запилювачі квіткових рослин

Шкідники культурних рослин.

Переносники збудників хвороб.

Користь від одомашнених комах — бджіл, шовкопрядів.

Використання у біологічному методі боротьби зі шкідниками рослин.

Поділ комах на шкідливих, корисних і нейтральних має умовний характер. До вивчення комах слід підходити комплексно. Тільки після всебічного вивчення комахи та її зв’язків із середовищем існування можна планувати заходи щодо зниження або збільшення її чисельності.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!

Особливості будови, розмноження і життєдіяльності комах, що дозволили їм стати процвітаючою групою тварин

• Здатність до польоту, що дозволила швидко заселяти нові території.

• Зовнішній хітиновий скелет, посмугована мускулатура, членисті кінцівки.

• Різноманітне забарвлення: захисне, попереджувальне тощо.

• Різноманітність ротових апаратів і використання у зв’язку з дим різного корму, що зменшує конкуренцію за корм.

• Невеликі розміри дозволяють вижити на невеликій території.

• Різноманітність способів розмноження (крім статевого, партеногенез).

• Розмноження на стадії личинки, яйця (поліембріонія).

• Висока плідність і здатність до масового розмноження.

• Різноманітність типів постембріонального розвитку: неповний, повний метаморфози, інші типи перетворення.

• Здатність переживати несприятливі умови в стані діапаузи — тимчасового фізіологічного спокою.

• Різночасовий виліт комах: весняні, літні, осінні; види, активні вночі або вдень.

• Добре розвинена нервова система, різноманітні й досконалі органи чуття.

Отже, комахи мають високу адаптивну здатність, що значною мірою забезпечується швидкою зміною поколінь.

Комахи Червоної книги України (226 видів)

Дибка степова

Цератофій багаторогий

Пилкохвіст лісовий

Стрілка Меркурія

ЗАПИТАННЯ ДО ТЕМИ

1. Які середовища існування заселили комахи?

2. Які особливості будови відрізняють комах від інших членистоногих?

3. Якими є особливості зовнішньої будови комах у зв’язку з пристосуванням до життя у наземно-повітряному середовищі?

4. Якими є особливості зовнішньої будови комах у зв’язку з пристосуванням до життя у водному середовищі?

5. Як пристосовані комахи до паразитичного способу життя?

6. Якими є роль комах у природі та значення в житті людини?

ЦЕ НЕОБХІДНО ЗНАТИ!

Найнебезпечніша. У пошуках їжі мухи відвідують різні нечистоти: помийні ями, смітники, туалети. До їхнього тіла прилипає велика кількість мікробів, яєць гельмінтів. Мухи переносять понад 120 збудників хвороб, серед яких холера, черевний тиф, дизентерія, туляремія, туберкульоз, сибірська виразка, поліомієліт, дифтерія, різні гельмінтози тощо.

Дуже небезпечна. Воші все своє життя проводять на тілі хазяїна. Їхній ротовий апарат колючо-сисного типу. Ці комахи ссуть кров два-три рази за добу, тому довго не можуть голодувати, адже «хазяїн корму» весь час разом із ними. Живуть воші місяць-півтора. За цей час у них встигають з’явитися не тільки «внуки», а й «правнуки».

Воші переносять збудників поворотного і висипного тифів, гарячки. їхні укуси подразнюють шкіру, спричиняють свербіж. Зараження відбувається під час розчісування покусаної шкіри — в ранку втираються частинки воші або її екскременти, у яких є збудники хвороби.

• Павуки — гарні метеорологи. Вони передбачають зміну погоди не гірше, ніж барометр. Відомо, що павуки уникають вологих місць, тому рідко вранці виходять на полювання. Якщо ж павук це робить, то тільки тоді, коли немає роси. Відсутність роси свідчить про те, що незабаром буде дощ. Увечері павук залишає своє житло тільки тоді, коли дощ не передбачається. Зустрівши увечері павука, можна впевнено очікувати гарну погоду наступного дня.

Павук за один раз з’їдає їжі у 10-11 разів більше, ніж власна маса. Павутина має чудові фізичні якості. Розтягнення її до моменту розриву сягає 31 % (для порівняння — у нейлону цей показник становить 22 %); 340 г павутини достатньо, щоб оперезати земну кулю. Товщина павутинок — 0,08-1 мікрон.

• Піклування про нащадків у багатьох видів комах починається з моменту відкладання яєць. Чимало комах відкладають яйця на стовбурах дерев, стеблах або листках рослин, якими живляться (жук колорадський). Щойно личинка з’явиться на світ — для неї вже готовий «і стіл, і дім».

Деякі цикади роблять у тканинах рослини отвори та відкладають туди яйця.

Серед коників є такі, що «ховають» яйця в тканинах листка. Водяні клопи вважають за краще «здати» свою коштовність під охорону річкових раків, приклеюючи яйця до їхнього тіла. Зустрічаються жуки та оси, які запасають для майбутніх личинок корм і туди відкладають яйця.

Є комахи, які носять свою ношу при собі до виходу личинок (яйцевий кокон таргана), а інші і малят при собі тримають. Молоді щипавки весь чає тримаються коло матері, а інколи забираються під черевце та ховаються.

• Кожний вулик — бюро прогнозу погоди. Якщо бджоли вранці не вилітають із вулика, а сидять у ньому й гудуть — чекай у найближчі 6-8 годин дощу. Масове повернення у вулик бджіл вранці або вдень — ознака швидкого наближення вітряної дощової погоди. Якщо бджоли перестають літати надвечір, то гарна погода збережеться в найближчу добу. Пізній політ бджіл віщує погану погоду. Крилаті трудівниці можуть давати і досить надійний довгостроковий прогноз: якщо восени бджоли заклеюють льоток, залишивши лише малесенький отвір, зима буде суворою. Перед теплою зимою бджоли залишають льоток відкритим.

• У віці кількох днів мураха «вибирає професію». Вибір відбувається відповідно до індивідуальних можливостей. Більш енергійні стають «розвідниками» і «мисливцями». У мурашнику завжди є мурахи-«робітники», які працюють «вдома»: риють, прибирають, чистять, доглядають за приплодом. Якщо малята не можуть ходити, їх «носять на руках»; вранці переносять личинок із нижчих поверхів мурашника у верхні, де більше тепла і світла, а ввечері, перед заходом сонця, тягнуть їх назад. Є серед мурах і «дояри» — ті, хто збирає солодкі виділення попелиць.

• Жук колорадський чудово пристосувався до умов довкілля. Первісне існування в суворих умовах на батьківщині (спека, посуха, різкі коливання температур і кількості опадів, брак корму) загартувало жука, зробило його дуже чутливим до змін зовнішнього середовища. Для виживання в різних кризових ситуаціях у нього виробився надійний спосіб — сплячка (діапауза). У спекотну пору дня половина жуків заривається в землю і там, заціпенівши, проводить близько 10 днів. Таке може повторюватись за літо не один раз. Деякі жуки не виходять зі «сну» і залишаються в ґрунті довше. Інші взагалі не з’являються на поверхні до наступного літа. Літня сплячка переходить у них в зимову. У тих, що живуть наверху, скорочення світлового дня восени викликає непоборне бажання заритися в ґрунт. Вони приєднуються до тих, що переховуються там з літа.

ТИП ЧЛЕНИСТОНОГІ. КОМАХИ

Клас Комахи, особливості їх будови та життєдіяльності

Комахи – група членистоногих з поділеним на голову, груди і черевце тілом, які пристосувалися до життя в найрізноманітніших умовах існування. Клас Комахи налічує понад 1 млн видів (в Україні – понад 35 000). Ці істоти заселяють весь суходіл і Світовий океан, вони освоїли всі типи середовищ існування на Землі. Комах знаходили в пустелях з їх екстремальними умовами існування. Наприклад, в безводній жаркій пустелі Наміб живуть жуки-чорнотіли, у холодних арктичних пустелях – безкрилі антарктичні комарі. їх зустрічали високо в горах (наприклад, дрібний жук бембідіон в Гімалаях заселяє місця на висоті 4300-5000 м) і знаходили глибоко під землею (закаспійські терміти прокладають ходи на глибину 12 м). Розміри комах коливаються в межах від часток міліметрів (деякі їздці) до 26 см (тропічні паличники). Більшість комах – вільноживучі тварини, проте серед них трапляються паразити рослин, тварин і людини. Від інших членостоногих комахи відрізняються: 1) наявністю однієї пари вусиків; 2) наявністю трьох пар ходильних ніг; 3) органами дихання є трахеї; 4) наявністю в більшості двох пар крил. Наука, яка вивчає комах, називається ентомологією.

Типовим представником класу Комахи є хрущ травневий (Melolontha melolontha). Довжина тіла досягає від 5 до 60 мм, розмах крил не перевищує чотирьох сантиметрів.

Особливості зовнішньої будови

Відділи тіла – голова, груди і черевце, кожний з яких виконує свої функції. Голова утворена із 6 сегментів, які повністю зливаються. На голові є вусики, очі та ротові органи. Вусиків, які називають антенами або сяжками, – одна пара. У хруща вони пластинчасті і виконують функцію органа нюху. Ротових органів три пари: верхні щелепи (мандибули), нижні щелепи (максили) і верхня та нижня губи. Ці органи утворюють гризучий ротовий апарат. На нижніх щелепах і нижній губі є вирости – щупики, які виконують функцію органів дотику та смаку. Поряд з вусиками розташовані складні (фасеткові) очі. У комах вони можуть бути простими і складними.

Залежно від типу їжі, ротові органи комах видозмінюються, що зумовлює формування різних типів ротових апаратів:

• • гризучий ротовий апарат – ротові органи, до яких належать верхня й нижня губи, верхні й нижні щелепи (наприклад, бабки, жуки, таргани, прямокрилі, терміти, мурашки);
• • гризучо-лижучий ротовий апарат – ротові органи, у яких нижня губа та нижні щелепи утворюють хоботок, а верхні щелепи втратили жувальну функцію і беруть участь у побудові стільників (бджоли, джмелі);
• • сисний ротовий апарат – ротові органи перетворені на хоботок, який пристосований до живлення нектаром з квіток (метелики);
• • колючо-сисний ротовий апарат – ротові органи, в яких нижня губа утворює хоботок для всмоктування рідин, а верхні та нижні щелепи перетворені на довгі колючі стилети для проколювання покривів тіла (клопи, попелиці, воші, деякі двокрилі).

Деякі дорослі комахи (шовковичний шовкопряд, оводи) не живляться, тому ротові органи у них не функціонують і дуже зменшені.

Грудний відділ складається з трьох сегментів (передньо-, середньо- та задньогруди), які мають органи руху – ноги і у крилатих комах – крила. На кожному сегменті грудей – по одній парі кінцівок, і тому у комах 3 пари ходильних ніг, із-за чого Їх ще називають гексаподами (шестиногими). В інших комах ці кінцівки можуть виконувати інші функції і тому виділяють такі їх типи: стрибальні, плавальні, хапальні, риючі, бігаючі тощо. До другого і третього сегментів у комах приєднані дві пари крил. Крила є складками покривів, стінки яких побудовані з верхнього та нижнього шарів епітеліальних клітин, вкритих кутикулою. Між цими шарами є щілина з гемолімфою. Опорний каркас крила утворює система поздовжніх та поперечних потовщень, які називаються жилками. У хруща перша пара видозмінюється в жорсткі надкрила. Надкрила – видозмінені передні крила, які захищають перетинчасті крила від ушкоджень у той час, коли комаха не літає.

Черевце утворене різною кількістю сегментів (не більше дванадцяти) і в ньому розміщена основна маса внутрішніх органів. Цей відділ позбавлений кінцівок, має отвори трахейної системи – дихальця, і завершується яйцекладом.

Покриви представлені гіподермою і хітиновою кутикулою з воскоподібною плівкою, яка перешкоджає випаровуванню води. На тілі комахи є численні волоски, що виконують функцію органів дотику, створюють повітряний прошарок, який захищає тіло від води під час дощу, від перегріву, обумовлюють забарвлення тощо. На поверхню тіла відкриваються протоки пахучих залоз, які допомагають особинам знаходити одна одну під час розмноження. В інших комах можуть бути отруйні (у волохатих гусениць), воскові (у бджіл), шовкові (у личинок метеликів) та інші залози.

Особливості внутрішньої будови та процесів життєдіяльності

Травна система складається з переднього (ротова порожнина зі слинними залозами, глотка, стравохід, шлунок), середнього (середня кишка з пілоричними придатками, без печінки) і заднього (задня кишка з анусом) відділів. Хрущ живиться рослинної їжею, тому у виростах його кишки є симбіотичні мікроорганізми, які виділяють ферменти для перетравлювання клітковини. У личинок кишка має порівняно велику довжину, і їжа затримується в організмі на тривалий час. Всмоктування води з метою запобігання її втратам відбувається в задній кишці за допомогою ректальних залоз.

Дихальна система – трахейного типу. По всьому тілу розгалужується система трахейних трубочок, які відкриваються на черевці дихальцями- стигмами (на одному сегменті – пара). Переміщується повітря в цій системі завдяки дифузії та рухам черевця.

Кровоносна система незамкнена. Серце трубчасте, розташоване в спинній частині черевця.

Рідина системи – гемолімфа – безколірна і не бере участі у транспортуванні газів, що пов’язано з розвитком трахей. Вона здійснює такі функції, як транспорт поживних

Внутрішня будова хруща травневого: А – вусики; Б – навкологлоткове нервове кільце: В – грудні ганглії; Г – трахеї; Д – серце; Е – яєчник; Ж – мальпігієві судини; З – дихальце; І – воло; Й – шлунок

речовин, перенесення продуктів обміну, розподіл гормонів, захист за допомогою клітин-фагоцитів від мікроорганізмів та ін. Циркуляція гемолімфи здійснюється скороченнями серця. При розтягненні стінок серця за допомогою м’язів гемолімфа через бічні отвори (остії) потрапляє в серце, а при скороченні клапани закривають остії і рідина надходить в артерії.

Видільна система представлена мальпігієвими судинами та жировим тілом. Мальпігієві судини – це видільні трубочки на межі середньої та задньої кишки. Кількість цих виростів змінюється від 2 до 150. Жирове тіло – пухка сполучна тканина, яка, крім інших функцій, поглинає продукти обміну.

Нервова система – вузлового ланцюжкового типу, для якої характерний добре розвинений “головний мозок” – надглоткове скупчення нейронів. У ньому виділяють З відділи – передній, середній і задній. Передній відділ побудований складніше і забезпечує складні форми поведінки. Черевний ланцюжок складається з підглоткового вузла і, зазвичай, 10 грудних і черевних збільшених гангліїв.

Поведінка дуже складна і визначається взаємодією безумовних та умовних рефлексів. Велику роль для комах мають такі природжені форми поведінки як інстинкти.

Ендокринна система здійснює гуморальну регуляцію за допомогою гормонів, які виділяються надглотковим і підглотковим вузлами, придатками мозку та ін. Особливе значення для комах мають такі біологічно активні речовини, як екдизони, які впливають на линяння, “ювенільний гормон” – гальмує дозрівання, феромонивпливають на представників свого виду, статеві атрактанти – приваблюють особин протилежної статі під час розмноження та ін.

Органи чуттів – найрізноманітніші, що пов’язано із загальним високим рівнем організації та складною поведінкою комах. Здебільшого це волосинки або інші утвори з рецептором всередині: органи зору – очі складні фасеткові та прості, органи нюху – вусики, орган смаку – на ротових органах і на інших частинах тіла, органи дотику – чутливі волосинки на покривах тіла, органи слуху (тимпанальні органи, хордотональні органи) знаходяться на черевці (у коників – на ногах). У хрущів, як і в інших літаючих комах, в основі вусиків є спеціальні джонстонові органи для контролю за швидкістю і напрямком польоту.

Розмноження. Хрущі, як і майже всі комахи, – роздільностатеві. Запліднення внутрішнє. Статевий диморфізм хруща травневого виявляється у тому, що на вусиках самців є сім члеників, а у самок їх лише шість; самки мають яйцеклади для відкладання яєць, розширені гомілки кінцівок для заривання їх в ґрунт та ін.

Розвиток у хруща – непрямий, за якого у життєвому циклі спостерігається лялечка. Лялечка – стадія розвитку комах з повним перетворенням, у якій відбувається внутрішня перебудова, у результаті якої комаха перетворюється з личинки на дорослу особину. Перетворення від яйця до стадії дорослої комахи регулюється гормонами і триває у хруща кілька років.

Розвиток у більшості комах, зазвичай, непрямий, але є прямий:

• 1) прямий (у первиннобезкрилих комах, або щетинкохвосток);
• 2) непрямий (або розвиток з перетворенням – метаморфозом):

■ з повним перетворенням: яйце – личинка – лялечка – імаго (у твердокрилих, перетинчастокрилих, лускокрилих, двокрилих, бліх)

■ з неповним перетворенням: яйце – личинка – імаго (у прямокрилих, тарганів, клопів).

Біологічне значення перетворення полягає в тому, що: а) личинки і дорослі особини живуть у різних умовах і тому не конкурують за місце існування та їжу; б) комахи мають більшу можливість вижити за несприятливих умов життя (низька температура, відсутність їжі) на тій або іншій менш уразливій стадії розвитку, що в цілому сприяє збільшенню чисельності особин виду.

Клас Комахи: приклади, види, особливості

Комахи, приклади та характеристику яких ми сьогодні презентуємо, – найчисленніша група з усіх істот, що населяють нашу планету. Вона включає в себе близько 80% від загального числа видів тварин. Більш 1 000 000 видів налічує така група, як комахи. Приклади, відомі науці, – далеко не всі види, існуючі в природі. Можливо, стільки ж ще належить відкрити. Описано багато копалин і нині живуть примітивних форм, що проясняють еволюцію сучасних 29 загонів, на які діляться комахи. Приклади сучасних видів буде розглянуто в цій статті. Більшість копалин форм відноситься до нижнього карбону (345 млн. років тому). В цей час великі заболочені ліси вже населяли крилаті комахи.

Всюдисущі тварини

Навіть у морі живуть комахи. Приклади таких видів, проте, нечисленні. Деякі з них тримаються на поверхні, інші мешкають на литорали, а один вид живе навіть на морському дні. Але куди б не проникали будь-які інші тварини, там неодмінно з’являються і комахи як вільноживучих форм, або як паразити інших організмів. Комахи, безсумнівно, – домінуюча форма життя від Арктики до екватора. Одні з них живуть під снігом і льодом, інші – в пустелях, треті – в солоних озерах і гарячих джерелах. Світ комах досить різноманітний. У південній Каліфорнії є навіть муха (Psilopa petrolei), яка проводить частину життя в калюжках нафти. Одна з головних причин процвітання комах – їх здатність до польоту.

Здатність до польоту

За винятком ряду примітивних форм, більшість комах вільно пересуваються в повітряному середовищі, що дозволяє їм освоювати нові місцезростання, вислизати від хижаків, знаходити партнерів і відшукувати їжу з більшою легкістю, ніж це вдається їх бескрылым безхребетним родичам. Деякі з них навіть ловлять здобич у повітрі. Хоча своїм процвітанням комахи і зобов’язані польоту, відношення ваги тіла до площі крил таке, що теоретично вони не повинні були б літати. Насправді ж м’язи їх крил виробляють і реалізують енергію з величезною швидкістю. Висока частота помахів компенсує недостатність підйомної сили.

Розміри комах і їх роль в еволюційному процвітанні

Розміри комах теж зіграли важливу роль в їх еволюційному процвітання. Коли вони тільки з’явилися, близько 350 млн років тому, умови існування вже нагадували нинішні. Комахи освоїли вільні до тієї пори екологічні ніші. Цим і пояснюються порівняно невеликі їх розміри (правда, відомі копалини бабки з розмахом крил до 76 см): вони можуть виживати і розмножуватися в умовах, несприятливих для більш великих тварин.

Примітивні комахи

Вважається, що комахи походять від предків, схожих на багатоніжок, від яких вони відрізняються головним чином наявністю трьох пар кінцівок. Кожна пара прикріплюється до одного сегмента грудей (середньої частини тіла). Найбільш примітивні з сучасних видів – це ті безкрилі комахи, приклади яких відносяться до чотирьох загонів, об’єднаних під назвою Apterygota. Всі інші володіють крилами і позначаються як Pterygota. Ногохвостки і бессяжковые відбулися, ймовірно, від істот, схожих з двухвостками, але обидві групи розвивалися в різних напрямках. Для ногохвосток характерна особлива вилочка на черевці, що діє подібно пружині і дозволяє цим тваринам добре стрибати. У безсяжкових немає вусиків, і частина їх функцій несуть передні кінцівки.

Основні групи і загони крилатих комах

Важливим етапом в еволюційному становленні комах було розвиток крил і здатності до польоту. Два загони – поденки і бабки, представники яких не можуть складати крила на спині під час відпочинку, об’єднані в групу Palaeoptera (древнекрылых). Комахи, що володіють цією здатністю, утворюють групу Neoptera (новокрылых). Сім загонів вважаються найбільш примітивними з Neoptera. Для них характерний досить простий ротовий апарат. Крім того, це в основному рослиноїдні комахи. Приклади: щипавки (на фото вище), терміти, таргани, богомоли та ін. Загін веснянок – бічна гілка з багатьма архаїчними рисами. Загони клопоподобных комах демонструють поступове вдосконалення ротового апарату. Він буває примітивним і неспеціалізованих у сеноедов (на фото нижче) або розвиненим колючо-сосним у клопів.

Інші загони комах (Neuropteroidea) отримали значні переваги перед своїми більш примітивними родичами за рахунок вдосконалення циклу розвитку.

Комахи з неповним та повним перетворенням

Зазвичай всі види з Palaeoptera і Neoptera розділяють на дві групи, в залежності від циклу розвитку. Комахи з неповним перетворенням (приклади їх ставляться до Hemimetabola і Apterygota) характеризуються тим, що вилупилася з яєць молодь (німфи) нагадує дорослих особин. Пізніше, пройшовши через серію линьок, німфи стають повністю сформованими дорослими особинами. У комах з повним перетворенням (Holometabola) вилупилася з яйця личинка зовсім не схожа на дорослу особину.

Ця стадія (гусінь або червеобразная личинка) харчується зазвичай зовсім іншою їжею. Личинка перетворюється на лялечку, яка може залишатися в стадії спокою протягом багатьох місяців, а потім шляхом метаморфоза (перебудови тканин) перетворюється в дорослу комаху. Відмінності в способі життя між нею і дорослою особиною дозволяють їм користуватися абсолютно різними місцеперебуваннями. До Holometabola відноситься 84% від загального числа видів комах, і багато з них мають важливе господарське значення.

Перетинчастокрилі

Перетинчастокрилі – великий загін, що представляє світ комах. Вони характеризуються тим, що основний план будови у них практично не змінюється. Однак ці тварини значно відрізняються від інших комах з повним перетворенням. Це досить ізольована група, але за характером личиночного розвитку і метаморфоз вона зближується з скорпионницами.

Адаптація до навколишнього середовища

Для твердокрилих – найбільшого загону в царстві тварин – характерно розвиток жорстких надкрил, що покривають задню пару перетинчастих крил, службовців для польоту. Міцність зовнішнього скелета і пристосувальні можливості основного плану будови виявилися провідними факторами в освоєнні дорослими особинами різних місцезростань. Інші комахи з повним перетворенням групуються навколо колись великого загону скорпионниц.

Метелики розпізнаються по покритих лусочками крил і спеціалізованим ротовим частинам, пристосованим для живлення нектаром. Еволюція цього загону і деяких представників загону двокрилих йшла в тісному зв’язку з еволюцією квіткових рослин.

Ручейники відгалузилися від метеликів, придбавши вкриті волосками крила і жующий ротовий апарат. Личинки ведуть водний спосіб життя. Двокрилі літають з допомогою передньої пари крил, а друга перетворена в жужжальца, грають в польоті роль органів рівноваги. Личинки двокрилих виявляють велику адаптивну спеціалізацію, ніж у інших комах. Багато дорослі особини живляться кров’ю, чим і обумовлена їх роль у перенесенні збудників інфекційних захворювань. Близько до двокрилим стоять блохи, крил у них немає і тіло сплюснуте з боків. Разом із загоном вошей ця група належить до числа ектопаразитів теплокровних тварин.

Проблема комах-шкідників

Багато еволюційно просунуті форми комах з Holometabola нерідко завдають людині відчутний збиток. Вони можуть знищувати урожай або поширювати небезпечні захворювання. Серед Hemimetabola нечисленні такі комахи. Приклади (шкідники) – воші і сарана. Але вони завдають великої шкоди людині. Один тільки вид – пустельна сарана (Schistocerca gregaria) – може стати причиною голоду більше ніж 10% населення земної кулі. Це комаха (на фото нижче) швидко розмножується після рясних дощів і, раптово широко поширюючись, з’їдає всяку зелень на своєму шляху.

Однак треба сказати, що в основному комахи практично нешкідливі. Більше того, вони відіграють свою незамінну роль в природі.

Отже, ми розглянули таку цікаву і численну групу тварин, як комахи. Приклади, назви, класифікація і характерні особливості їх були представлені в статті. Сподіваємося, читання виявилося приємним і корисним для вас.