Внешнее строение насекомых

Тело насекомых, в отличие от паукообразных и ракообразных, разделены на три отдела: голову, грудь и брюшко. На теле имеются насечки, которые дали данному классу название. На груди расположены три пары ходильных конечностей, на брюшке конечностей нет. На голове одна пара усов – антенн и, обычно, два сложных глаза, иногда дополняемые несколькими простыми.

Класс насекомые

Внешнее строение насекомых Внешнее строение насекомых

Внутреннее строение насекомых. Все, что нужно знать на ЕГЭ по биологии

  1. Дыхание

Помимо освоения полёта, большим эволюционным достижением насекомых является появление трахейного дыхания. Все тело насекомого пронизано маленькими трубочками, выходящими наружу отверстиями – дыхальцами (стигмами). Эта система настолько хорошо снабжает тело насекомого кислородом, что кровь потеряла функцию газообмена.

 

Дыхальца насекомых

  1. Пищеварительная система и ротовые аппараты

Три пары челюстей (мандибуды и максиллы) – видоизмененные конечности, образуют ротовой аппарат. Выделяют несколько типов ротовых аппаратов: грызущий, колюще-сосущий, лижущий, сосущий, грызуще-лижущий.

Грызущий ротовой аппарат, видимо, является наиболее древним. Это подтверждается тем, что личинки насекомых, имеющих во взрослом состоянии разные ротовые аппараты, до превращения имеют именно грызущий аппарат. Он характерен для тараканов, жуков, прямокрылых и многих других.

Таблица 1. Ротовые аппараты насекомых

Типы ротовых аппаратов

Грызущий

Грызуще-лижущий

Лижущий

Колюще-сосущий

Сосущий

Питание твердой пищей

 

Переход на жидкую пищу

Тараканы, жуки

Пчелы, шмели

Мухи

Комары, клопы

Бабочки

Перемалывание твердой пищи

Высасывание нектара цветов, разжёвывание пыльцы

Всасывание жидкой пищи, есть фильтрующий аппарат

Всасывание крови

Высасывание нектара из цветков с глубокими нектарниками

Образован всеми ротовыми частями

Образован нижними челюстями и нижней губой

Образован нижней губой

Образован всеми ротовыми частями

Образован нижними челюстями

  1. Нервная система

Представлена окологлоточным нервным кольцом и брюшной нервной цепочкой. Эта черта присуща всем членистоногим, отличает насекомых лишь то, что надглоточная часть нервная кольца у них объёмнее, что обуславливает сложное поведение общественных насекомых. Органы зрения – сложные глаза, дополняемые несколькими простыми глазами.

  1. Выделительная система

Как и у пауков, представлена мальпигиевыми сосудами. Основной продукт выделения – кристаллы мочевой кислоты (выделение мочевой кислоты характерно для животных, экономящих воду, так как это вещество менее токсично, чем аммиак и мочевина, и её не нужно разбавлять большими объёмами воды, которые затем выделяются из организма).

К органам выделения можно отнести и жировое тело, которое помимо накопления полезных питательных веществ, может накапливать и соли мочевой кислоты.

  1. Кровь насекомых

Она утратила функцию газообмена, так как у высокоразвитых насекомых эту функцию выполняют многочисленные трахеи, пронизывающие тело. Вернее сказать, что органы насекомого омываются гемолимфой, которая не содержит гемоглобина и эритроцитов.

  1. Сердечно-сосудистая система

Незамкнута, представлена трубчатым сердцем, разделенным на 1–8 камер. В каждой камере сердца есть отверстия – остии, необходимые для засасывания гемолимфы в сердце. Сокращение сердца толкает кровь вперед.

 

 

Внутреннее строение насекомых

Задание в формате ЕГЭ с ответом:

Выберите три верных ответа из шести. Для насекомых характерно: 

  1. кровь не переносит кислород
  2. сложные глаза и две пары усов
  3. мальпигиевы сосуды в выделительной системе
  4. незамкнутая кровеносная система
  5. тело разделено на головогрудь и брюшко
  6. нервная система представлена окологлоточным кольцом и спинной нервной цепочкой
Ответ:

Таблица 2. Насекомые с полным и неполным превращением

Характеристика

Полное превращение

(голометаболия)

Неполное превращение

(гемиметаболия)

Стадии развития

Яйцо

Личинка

Куколка

Имаго

Яйцо

Личинка (нимфа)

Имаго (взрослое насекомое)

Экология имаго и личинок

Часто отличается (взрослые жуки живут на растениях или на поверхности почвы, а их личинки – в почве; взрослая капустница – опылитель садовых растений, а её личинка – гусеница – вредитель)

Часто одинаковая (сходные места обитания и питание), но есть и исключения, например, взрослая стрекоза – летающих хищник, а её личинка – водный хищник

Внутривидовая конкуренция между имаго и личинками

Снижается, так как у взрослых особей и личинок разные предпочтения в питании

Значительна, так как взрослые особи и личинки потребляют одинаковые ресурсы среды

Изменения

Скачкообразные

Постепенные

Крылья

Отсутствуют

Зачаточные

Глаза

Простые

Сложные и простые, как у имаго

Ротовой аппарат

Отличается от имаго, в основном, грызущего типа

У большинства сходен с ротовым аппаратом имаго

Конечности

У большинства значительно короче, чем у взрослых, имеют зачаточный характер.

Морфологически сходны с конечностями имаго, но имеют меньший размер

Тело

Личинка имеет более заметную сегментацию, чем имаго

Сегментация личинок и имаго сходная

Гонады

Недоразвитые

Недоразвитые

 

Пример задания из КИМ ЕГЭ:

Установите соответствие между признаком и типом развития насекомых: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

  1. снижена внутривидовая конкуренция между личинками и взрослыми особями
  2. есть стадия куколки
  3. у личинок в основном простые глаза
  4. сегментация личинки и имаго совпадает
  5. ротовой аппарат личинки аналогичен таковому у взрослой особи
  1. с полным превращением
  2. с неполным превращением
Ответ:
АБВГД

Задание по образцу ФИПИ:

Установите соответствие между примерами животных типом их постэмбрионального развития: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

  1. личинка и имаго морфологически сходны
  2. личинка может иметь заметную сегментацию по всему телу
  3. в цикле развития нет стадии куколки
  4. тип питания личинки и взрослого насекомого не отличается
  5. развитие происходит в четыре стадии
  6. ротовой аппарат личинки сильно отличается от имаго
  1. с полным превращением
  2. с неполным превращением
Ответ:
АБВГДЕ

Таблица 3. Насекомые с неполным превращением

Отряд

(представители)

Характеристика имаго

Характеристика личинки

Подёнки

(поденка обыкновенная)

Живут один день (отсюда и название), ротового аппарата нет, имеют три длинные хвостовые нити

Живут в воде, имеют грызущий ротовой аппарат, живут несколько лет, постепенно изменяясь при каждой линьке

Стрекозы

(стрелка, лютка, красотка, коромысло)

Имеют грызущий ротовой аппарат, охотятся на лету на других насекомых.

Личинки обитают в воде, имеют особый ротовой аппарат (видоизмененную нижнюю губу) – маску, с помощью которой охотятся на водных беспозвоночных, в том числе на личинок комаров (мотыль).

Таракановые

(рыжий таракан или прусак, черный таракан)

Хорошо развит ротовой аппарат, у самок часто недоразвитые крылья. Яйца откладываются в оотеках – пленках, защищающих сразу несколько яиц. Тараканы разносят яйца гельминтов и болезнетворные бактерии

Имеют грызущий ротовой аппарат, личинки рыжего таракана имеют заметное преимущество перед черными, так как развиваются в течение нескольких месяцев во взрослую особь, тогда как личинке черного таракана для этого необходимо несколько лет

Богомоловые

(обыкновенный богомол)

Взрослые особи – мастера маскировки, имитируют среду, в которой они обитают, характерен каннибализм. Ротовой аппарат грызущего типа

 

Термиты

Термиты – общественные насекомые. В их поселении – термитнике – царица и царь, способные размножаться, бескрылые самцы и самки – рабочие и солдаты. Из-за общественного образа жизни их называют белыми муравьями, однако, это неверное название, ведь настоящие муравьи – насекомые с полным превращением. Питаются термиты целлюлозой, поэтому в их кишечнике есть симбиотические целлюлозоразрушающие бактерии

Большая часть насекомых в колонии приходится на рабочих и солдатов. Это нимфы последних возрастов, которым для превращения в имаго нужна линька, после которой они приобретут крылья, станут половозрелыми и смогут образовать новый термитник. Чтобы этого не происходило, нимфы слизывают с царицы особые выделения, содержащие вещества, тормозящие дальнейшее развитие нимф.

И у половозрелых насекомых, и у рабочих нимф грызущий ротовой аппарат

Прямокрылые

(кузнечик, саранча, кобылка, сверчки, медведки)

Задние конечности часто прыгательные. Ротовой аппарат грызущего типа. Кузнечики и саранча производят своё «пение» надкрыльями. Саранча – вредитель сельского хозяйства, пожирает посевы. Кузнечики могут быть как травоядными, так и хищниками, например, распространенный кузнечик обыкновенный – хищник.

Нимфы достаточно похожи на взрослых насекомых, постепенно линяя, отращивают крылья. Так же, как имаго, имеют грызущий ротовой аппарат

Вши

(вошь платяная, вошь головная)

Вторичнобескрылые животные, являются эктопаразитами млекопитающих. Ротовой аппарат колюще-сосущий, глаза не развиты, конечности имеют коготки для удержания на волосе. Переносит сыпной и возвратный тиф

Взрослая особь откладывает яйца, называемые гнидами, из яиц появляются личинки, которые таже являются эктопаразитами

Равнокрылые

(цикады, тля, листоблошки, кокциды)

Животные имеют одну или две пары крыльев, колюще-сосущий ротовой аппарат для питания соком растений. Тля размножается партеногенезом. Тли и листоблошки неспособны полностью усваивать клеточный сок, поэтому их выделения сладкие, чем пользуются муравьи и даже пчелы

Личинки тоже питаются соками растений, принося огромный вред сельскому хозяйству

Полужесткокрылые или клопы

(ягодный клоп, постельный клоп, вредная черепашка, водомерка, гладыш, водяные скорпионы)

Имеют колющий хоботок, который необходим для высасывания сока растений. Некоторые перешли на хищничество (питаются гемолимфой других насекомых) и даже паразитический образ жизни.

Нимфы, как и взрослые насекомые, имеют пахучие железы, с помощью которых насекомое отпугивает хищников

1 – поденки, 2 – стрекозы, 3 – тараканы, 4 – богомолы, 5 – термиты, 6 – вши, 7 – прямокрылые (медведки), 8 – равнокрылые (цикада), 9 – полужесткокрылые (клоп)

Таблица 4. Насекомые с полным превращением

Отряд

(представители)

Характеристика имаго

Характеристика личинки

Жуки или жесткокрылые

(жужелицы, листоеды, короеды, колорадский жук, божья коровка)

Передние крылья превращены в жесткие надкрылья без жилок. Ротовой аппарат грызущий, питаются твёрдой пищей.

Личинки нередко живут не в той среде, которую занимают имаго, это снижает внутривидовую борьбу. Например, у майского жука взрослая особь живет на листве, а личинка – в почве, и питается корнями растений. 

Перепончатокрылые

(муравьи, пчелы, осы, наездники, трихограммы, пилильщики)

У  муравьев грызущий ротовой аппарат, у пчел грызуще-лижущий. Кроме сложных глаз имею простые теменные. Для общественных насекомых характерно роение – раз в году крылатые самки и самцы вылетают из гнезда для спаривания и основания новых колоний.

Личинки часто безногие либо похожи на гусениц, развиваются в почве, воде или гниющих субстратах (как растительного, так и животного происхождения)

Двукрылые

(комары, мошки, слепни, пчеловидки, шмелевидки,)

Колющий и лижущий ротовые аппараты. Только передняя пара крыльев.

Червеобразная личинка без ног, а у некоторых представителей даже без головы

Блохи

(человечья, кошачья, собачья)

Кровососущие эктопаразиты птиц и млекопитающих. Ротовой аппарат колюще-сосущий. Бескрылые насекомые, сплющенные с боков. Переносчики чумной палочки

Развиваются в почве, норах животных, в щелях пола.

Ручейники

Живут недолго, не питаются. Имеют две пары крыльев, покрытых волосками. Помимо фасеточных глаз имеют 2-3 теменных простых глаза

Развиваются в воде 1-3 года, ведут хищнический образ жизни, строят домики из песчинок, склеивая их клейким веществом из шелкоотделительной железы

Чешуекрылые или бабочки

(яблонная моль, шелкопряды, совки, пяденицы, бражники, белянки,)

Две пары крыльев, покрытых чешуйками. Ротовой аппарат сосущего типа (хоботок)

Личинка гусеницеобразная, имеет грызущий ротовой аппарат, растительноядные. Конечности не только грудные, но и брюшные.

1 – жуки или жесткокрылые, 2 – перепончатокрылые, 3 – двукрылые, 4 – блохи, 5 – бабочки или чешуекрылые, 6 – ручейники

Попробуйте решить задание ЕГЭ:

Установите соответствие между примерами животных типом их постэмбрионального развития: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

  1. колорадский жук
  2. саранча перелетная
  3. бабочка белянка
  4. малярийный комар
  5. медведка обыкновенная
  6. морковная тля
  1. с полным превращением
  2. с неполным превращением
Ответ:
АБВГДЕ

Установите соответствие между примерами животных типом их постэмбрионального развития: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

  1. жук усач
  2. бабочка адмирал
  3. рыжий муравей
  4. дарвинов термит
  5. водомерка палочковидная
  6. черный таракан
  1. с полным превращением
  2. с неполным превращением
Ответ:
АБВГДЕ

Задания с флэш-карточками

Flash-карточки по биологии по теме «Насекомые с полным и неполным превращением». Задание: подумайте, какой тип превращения характерен для насекомого, название которого написано на карточке. Нажмите на карточку, чтобы проверить себя.

Интересные факты о насекомых:

Скорость взмахов крыльев в полете различна: у бабочек 5–9  взмахов в секунду, у пчелы около 200, у комаров-звонцов 1000. Скорость полета также сильно варьирует: у пчелы 3 м/с, у бражников 15 м/с.

Часть жирового тела (почки накопления) у жуков светлячков превращаются в орган свечения за счет содержащегося в нем белка люциферина.

У божьей коровки ядовитая кровь.

Пчелы различают не только видимый свет, но и ультрафиолет.

Вши есть даже у тюленей, только живут они в ноздрях.

Нимфы стрекоз, поденок и веснянок живут в воде и имеют особые органы, отличающие их от взрослых особей (например, трахейные жабры), поэтому их называют наядами (водные нимфы в мифологии).

У гусениц бабочек три пары грудных конечностей (которые в последствии станут настоящими конечностями имаго), а также имеются ложные конечности – брюшные ножки.