Сообщение на тему сложные инстинкты насекомых. Сложность поведения насекомых
Светляки . Если потратить несколько часов, прогуливаясь вдоль реки Мэкхлонг в Таиланде, можно увидеть тысячи светляков, синхронно мигающих в идеально выверенном ритме. Зрелище романтичное, но и немного пугающее.
Гусеницы соснового шелкопряда — крохотные коричневые создания, населяющие Евразию. Несмотря на размер, они считаются одними из самых вредоносных насекомых в мире. Одно поколение гусениц способно слопать 73% соснового леса, в котором они живут! В этом им помогает необычайная организованность и умение ползать строго друг за другом, не оставляя ничего недоеденного.
Муравьи рода Allomerus родом из Южной Америки умеют создавать продвинутые ловушки в стеблях растений. Они очищают стебель, оставляя только каркас, ткут камеру-ловушку и покрывают её укрепляющим грибным составом. Как только в подобный капкан попадает насекомое, муравьи тут же набрасываются на него, жалят и расчленяют.
Многие муравьи-листорезы специализируются на выращивании самых разнообразных грибов. Некоторые затем питаются этими грибами, некоторые — как вышеупомянутые Allomerus — используют их для других целей, например, приманивая жертв.
Шмели прилетают на цветы, ориентируясь не только по цвету или запаху. Они могут улавливать электрические поля, создаваемые растениями, и находить к ним дорогу даже на огромных расстояниях.
Нимфы кузнечиков Fulgoroidea , живущих в дождевых лесах Суринама, были открыты совсем недавно. «Волосы» на хвосте у насекомого состоят из воска и служат для защиты от хищников.
От муравьёв можно ожидать выращивания грибов или создания ловушек, но любопытнее всего то, что им неплохо даётся математика. С помощью неё они высчитывают кратчайший путь до еды или дома и не совершают ошибок в путешествиях на большие расстояния.
Кузнечики Anabrus simplex , называемые «мормоновыми сверчками», каждые пару лет стабильно наводняют юго-запад США, проносясь через города и посёлки огромными роями. Хуже всего то, что они активно пожирают друг друга, и зрелище это приятным не назовёшь.
Гомосексуальность среди насекомых встречается чуть ли не чаще, чем у млекопитающих или птиц. Постельные клопы, к примеру, совершенно не различают пола своего партнёра. У других насекомых самцы для удобства даже формируют половые органы похожие на женские.
Огненные муравьи в США — настоящие бедствие. Они очень больно жалят и ещё обожают электропроводку. Даже если их хорошенько потравить, перед смертью они накинутся на телевизоры, приставки и компьютеры — то ли от голода, то ли из чувства мести.
Насекомое, в частности бабочка, является не самым сложным биологическим объектом, но, тем не менее, ее поведение не так просто, как кажется на первый взгляд. В поведении бабочек различают следующие виды нервной организации ответа в зависимости от раздражителя и характера ответа. Простым рефлекторным ответом можно считать взлет насекомого при нарушении подвижности предмета, на котором оно восседает, его называют простым таксисом. Отличают также инстинкты и сложноассоциативную нервно-психическую деятельность. Примером этого может быть возведение сложных защитных конструкций, в постройке которых участвуют сотни насекомых и каждому отведена своя роль, причем многие из них взаимозаменяемы. Этот феномен не объяснить простым рефлекторным ответом, он, скорее, запрограммированное действие колонии в той или иной ситуации.
Таксисы, как упоминалось выше, это простое рефлекторное действие, но и они могут размежевываться. Различают фототаксис, хемотаксис, термотаксис, гидротаксис. В свою очередь, каждый из этих рефлексов может быть положительным и отрицательным. Положительный фототаксис — стремление бабочки к свету, мы зачастую наблюдаем под ночными фонарями и даже слагаем песни о слепой вере мотылька, летящего на пламя свечи. Не следует забывать и об отрицательном фототаксисе, когда мотылек избегает источников света и стремится укрыться от ослепительных лучей.
Следует также упомянуть и о хемотаксисе. К примеру, многие ночные бабочки неудержимо стремятся к забродившей патоке, с манящим запахом сложных эфиров. Аромат горчичных масел привлекает всем знакомую капустную белянку. А запах щавелевой кислоты — хлопковую совку. Примером отрицательного хемотаксиса является панический страх перед запахом нафталина у платяной моли.
Известно также такое проявление поведения у насекомых, как тигмотаксис — непреодолимое желание вступить в тесный непосредственный контакт с твердым предметом. Это характерно для гусениц перед самым окукливанием. Именно на этой поведенческой особенности основан метод ловчих колец, который используется для отлова и уничтожения яблочной плодожорки.
Гидротаксис - это стремление к месту с оптимальным уровнем влажности. Гидрофильные насекомые летят к влажным участкам и поверхностям, а гидрофобные — наоборот ищут места посуше. Притеняющие приманки используют именно эту особенность в поведении и очень эффективны для борьбы с вредителями.
Термотаксис — стремление к оптимальным Температурным условиям окружающей среды. Положительный или отрицательный, он зачастую становится причиной массовой миграции насекомых, в том числе и бабочек.
Инстинкты у насекомых развиты настолько сильно и разнообразно, что многие из них не перестают удивлять человека и сегодня. Инстинкты — самое сильное звено в природной цепи сохранения популяции и видов в целом. Инстинктам насекомые не обучаются по причине отсутствия учителей. В данном случае информацию о последовательности действий в той или иной ситуации передает наследственность на уровне ДНК.
Гусеницы стеблевого мотылька еще до окукливания готовят будущей бабочке летное отверстие в стебле кукурузы или конопли, совершенно не понимая для чего, они просто знают, что это необходимо сделать.
Еще интересные статьи
Все многообразие форм приспособительных реакций живых организмов делят на две группы. Первая группа - это врожденные инстинкты, деятельность и поведение живых существ, которое передается по наследству. Инстинкты сложились как приспособления к постоянным и периодическим явлениям окружающей среды.
Вторая группа объединяет виды поведения, которые животные обрели в индивидуальной жизни, точнее то, что каждый зверь своим умом понял и выстрадал. Данные реакции помогают организму приспособиться к неожиданным, быстро изменяющимся условиям существования.
Обе формы приспособительной деятельности включают последовательные ряды действий, направленных на достижение полезных для организмов результатов. Однако программирование таких действий внутри врожденной и приобретенной деятельности может осуществляться по-разному.
«Золотые яйца» осы и улитки аплизии
Как правило, инстинктивная деятельность строится на основе жестких программ. Изучая жизнь насекомых, выдающийся французский натуралист Ж. Фабр обратил внимание на интереснейшую форму инстинктивного поведения желтокрылой осы - сфекса.
На определенном этапе развития у этих ос под влиянием внутренних гормональных изменений и факторов внешней среды (прежде всего температуры воздуха и продолжительности дня) начинается созревание яиц. Возникает и потребность отложить их. Этот этап поведения хищной осы служит типичным примером инстинктивной деятельности.
Оса начинает с того, что в укромном месте роет норку определенной формы. Затем она улетает на охоту за дичью, которая должна послужить пропитанием для личинок, как только они вылупятся из яиц. Дичь для сфекса - это полевой сверчок. Сфекс обнаруживает сверчка и парализует его мощными ударами жала в нервные узлы. Подтащив его к норке, оса оставляет его возле входа, сама же опускается в норку проверить обстановку.
Убедившись, что в норе посторонние отсутствуют, оса затаскивает туда свою жертву и откладывает на его грудь свои яйца. Так же она может затащить в нору ещё несколько сверчков, для того, чтобы заделать ими вход. Затем она улетает, и на это место она уже не возвратится.
Если внимательно рассмотреть все этапы поведения осы, можно заметить, что все её движения развертываются по уникальной программе подчинённой единственному результату - кладке яиц. Учёный Ж.Фабр много раз отодвигал сверчка, которого оса оставляла у входа во время проверки норы. В этом случае, выбравшись из норы и заметив, что добыча слишком далеко, оса вновь хватала её, подтаскивала к входу, а затем спускалась в норку, но снова одна. Оса без устали повторяла все действия: подтаскивала сверчка, потом бросив его, проверяла норку, чтобы опять вернуться за ним.
Итак, в поведении осы каждый предыдущий итог ее деятельности, направленный на достижение какого-то этапного результата, определяет развитие последующего действия. Если оса не получает сигнал об успешном завершении предыдущего этапа, она ни за что не перейдет к следующему.
Все это говорит о том, что поведение осы строится по жесткой программе. Ее запускает внутренняя потребность, мотивация. Но осуществление программы определяется этапными и конечными результатами приспособительной деятельности животного. Что это так, показывают следующие наблюдения. После того как оса замурует вход, можно буквально на её глазах разрушить все ее старания. Судьба яиц больше не интересует осу, так как ее миссия выполнена.
Вся эта программа определяется наследственными механизмами. Ведь потомки осы никогда уже не встретятся с родителями и ничему от них не научатся. Однако эти наследственные механизмы вступают в действие только при наличии определенных факторов внешней среды. Если осы не находят их, скажем мягкую почву для норок, вся цепочка действий путается и рвется. И тогда целая популяция ос в этом злополучном месте погибает.
Похоже строятся все формы инстинктивной деятельности. Это подтвердили ученые, изучавшие на всех материках и в пучине морей и океанов манеры и повадки крылатых, четверолапых, чешуйчатых, ластоногих, землероющих и прочих наших соседей по планете.
Чем шире открывалось человеку многоцветие инстинктивного поведения животных, тем пленительнее влекла его к себе величайшая тайна живой природы. На каких внутренних свойствах организма основаны инстинкты? После открытия в 1951 -1953 гг. Дж. Д. Уотсоном, Ф. Криком и М. Уилкинсом структуры ДНК этот вопрос конкретизировался, и сейчас он звучит так: как закодировано в генах врожденное поведение и как они управляют им?
Наиболее яркий и содержательный ответ на этот вопрос дала группа американских нейробиологов под руководством Э. Кэндела. Они исследовали у морской улитки аплизии такую же форму поведения, как и у сфекса, - откладывание яиц. Кладка яиц аплизии, - рассказывают участники этих опытов - представляет собой шнур, содержащий более миллиона яиц. Как только под действием сокращающихся мускулов протока гермафродитной железы, где и происходит оплодотворение, яйца начинают выталкиваться наружу, улитка прекращает двигаться и питаться. Частота дыхания и сердцебиения у нее возрастает.
Улитка захватывает шнур яиц ртом и, двигая головой, помогает ему выйти из протока, а затем закручивает в моток. Наконец движением головы животное прикрепляет кладку к твердой основе.
Э. Кэндел и И. Купферман нашли в брюшном ганглии (т. е. скоплении нейронов) аплизии так называемые пазушные нервные клетки. Из них получили экстракт и ввели его в организм других улиток. И вот оказалось, что власть каких-то веществ из этого экстракта над поведением моллюсков была так велика, что улитки немедленно начинали откладывать яйца, даже если срок их созревания еще не подошел. Более того, и неоплодотворенные улитки, получив такой экстракт, совершали отдельные движения из ритуала откладки яиц.
Ученых заинтересовали вещества, составляющие действующее начало экстракта пазушных клеток. Ими оказались 4 пептида (т. е. короткие цепочки из аминокислот), один из которых получил название ГОЯ - гормон откладки яиц. Сразу заметим, что это открытие не было полной неожиданностью. Среди других биологически активных веществ пептиды сейчас исследуются наиболее интенсивно.
Ведь эти белки-крошки, действуя в ничтожных количествах, регулируют практически все жизненно важные процессы организма: питание, дыхание, выделение, размножение, терморегуляцию, сон и т. д. Число пептидов, выделенных из разных тканей, уже превысило 500. Многие из них синтезируются в нервной ткани и непосредственно управляют поведением.
Такова же оказалась и роль «пазушных» пептидов аплизии. Американские ученые нашли в нервной системе аплизии 7 нейронов, на которые эти пептиды оказывают наиболее сильное и избирательное действие. По мнению биологов, эти 7 клеток выполняют роль командных нейронов. Иначе говоря, они управляют остальными нервными клетками аплизии, входящими в ту функциональную систему, которая обеспечивает откладку яиц. У любой аплизии эти клетки под действием «пазушных» пептидов начинают одновременно генерировать электрические импульсы, причем звучание их электрической «речи» в этом случае совершенно иное, чем в остальных случаях, когда эти нейроны подают электрический «голос».
Кроме запуска этих командных нейронов у четверки пептидов из пазушных клеток нашлись и другие профессии, тесно сопряженные ради одной конечной цели - откладки яиц. Один пептид замедляет сердечный ритм. Другой сокращает проток гермафродитной железы, чтобы шнур вышел наружу. Третий подавляет у улитки аппетит, чтобы прожорливая мамаша не пообедала собственным потомством.
Из половой системы улитки Ф. Штрумвассер и его коллеги выделили еще 2 пептида. Их назвали пептид А и пептид Б. Они-то и заставляли пазушные клетки выделять четверку пептидов, о которых только что было рассказано. Благодаря этому открытию стали понятнее механизмы запуска функциональной системы откладки яиц.
Таким образом подтверждалось, что именно пептиды «созывают» в одно рабочее объединение нервные клетки, отбирая из множества возможных соединений нейронов те, что подвластны их действию, и включая их в функциональные системы. Вместе с нейронами пептиды объединяют в содружество также и периферические клетки. В результате скоординированной пептидом деятельности всего этого огромного клеточного ансамбля и достигается полезный результат поведения.
Казалось бы, все здесь логично и продуманно. Но на самом деле очень важный вопрос оставался неразрешенным до тех пор, пока нейробиологи не начали работать с расшифрованными генами.
По чьему «приказу» вся четверка пептидов начинала в строгой очередности выделяться пазушными клетками? Под действием пептидов А и Б? Разумеется. Но ведь эти вещества только запускали в пазушных клетках какой-то таинственный механизм. Так как же он действует?
Вопрос этот очень важен. Ведь стоило этой очередности и пропорциональности в выделении пептидов, а на ней-то и построено жесткое программирование инстинктивного поведения аплизии, хоть в чем-то нарушиться, и никаких яиц она бы не отложила. Очевидно, это случилось бы и со сфексом, где тоже угадывается «почерк» какой-то группы пептидов.
Нейробиологи сначала предположили, а потом доказали, что синтез пептидов из одной функциональной группы природа поручает одному и тому же гену или, по крайней мере, нескольким генам, но тесно взаимосвязанным общностью регуляторных механизмов.
Применив методы генной инженерии, американские исследователи выделили и полностью установили нуклеотидную последовательность для трех генов аплизии. Первый «печатал» в строго определенной последовательности четверку пептидов пазушных клеток. Два других гена синтезировали пептиды А и Б. Анализ нуклеотидной последовательности этих генов обнаружил повторяющиеся участки. Это указывает на то, что все три гена происходят от одного предшественника. В процессе эволюции он, вероятно, подвергался мутациям. Например, количество копий этого гена могло увеличиться (дуплицироваться). За счет новых мутаций, затрагивающих уже новообразованные гены, они начинали собственную эволюцию. В итоге дупликация генов через образование новых пептидных семейств приводила и к увеличению числа функций организма, например программ врожденного поведения.
Трудно переоценить значение этой работы для биологии. Удалось развить и продолжить идею о системообразующей роли пептидов. Стало ясно, как они опосредуют на разные клетки действие «генеральных сборщиков» функциональных систем-генов. Понятнее стал эволюционный путь, ведущий от генетических мутаций к умножению и усложнению программ инстинктивного поведения.
Однако как ни заманчивы были эти гипотезы, их еще требовалось подтвердить на других животных помимо аплизии. Лишь тогда можно было бы говорить о всеобщности в природе принципа контроля над целостной реакцией организма одного гена, кодирующего группу функционально связанных пептидов. И это уже удалось сделать.
Американские ученые Н. И. Тублитц и его коллеги доказали, что несколько взаимосвязанных генов кодируют группу пептидов, управляющих конечной стадией метаморфоза табачной моли - выходом насекомого из куколки. Запускает эту жесткую поведенческую программу один крупный пептид. Он синтезируется в нервной системе и начинает выделяться в кровь за два с половиной часа до вылупления моли. Выбравшись из куколки, насекомое расправляет крылья. Управляют этими процессами три других пептида. Два из них способствуют наполнению кровью грудных сосудов, откуда она затекает в кровеносные сосуды крыльев и расправляет их. Третий пептид действует на соединительную ткань крыльев. Пока они расправляются, он придает им пластичность, а затем - постоянную жесткость.
С 1980 по 1983 г. в лабораториях профессора С. Нума (Япония) и доктора П. Сибурга (США) установлена последовательность гена, печатающего белок препроопиомеланокортин. В мозге эта огромная молекула разрезается ферментами на несколько коротких цепочек - пептидов. В организме животных и человека пептиды препроопиомеланокортина образуют единую функциональную систему. С ее действием мы все знакомы. Благодаря ей наш организм отвечает на сильные и неожиданные раздражители врожденной реакцией - стрессом.
Один пептид из семейства препроопиомеланокортина увеличивает секрецию глюкокортикоидных гормонов надпочечников. Они в свою очередь повышают кровообращение в мышцах, усиливают их сократительные способности, увеличивают уровень глюкозы в крови. Другой пептид стимулирует расщепление жира. За счет глюкозы и жиров мобилизуется запасная энергия. Третии пептид усиливает секрецию инсулина и обеспечивает использование глюкозы тканями. Четвертый гасит боль. Именно поэтому даже сильные травмы во время волнения, стресса мы замечаем не сразу. Таким образом природа дает возможность живым существам в экстремальной ситуации довести до конца главное дело, а затем заняться «самолечением». Наконец, последний пептид повышает внимание и уровень бодрствования мозга, что тоже небесполезно в любой жизненной ситуации.
Итак, воистину «золотые яйца» принесли ученым сфекс и аплизия. Наблюдая в прошлом веке за поведением хищной осы, Ж. Фабр открыл главные внешние закономерности врожденного поведения. Спустя примерно столетие американские нейробиологи в общих чертах установили молекулярно-генетический механизм, благодаря которому мозг хранит и реализует программы врожденного поведения.
Однако работа в этом направлении только начинается. Ведь врожденное поведение млекопитающих, которое-то и служит конечной целью всех исследований науки о мозге, на самом деле никогда не бывает так жестко запрограммировано, как реакции сфекса, аплизии или табачной моли. Значение факторов внешней среды, которые подметил еще Ж. Фабр, наблюдая за хищной осой, в инстинктивном поведении теплокровных животных несравненно больше. А соответственно и принципы генетического контроля сложнее, пластичнее и в чем-то уже иные.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
При знакомстве с жизнью пчел, муравьев и других животных мы убеждаемся в том, что их действия целесообразны. Это касается сигнализации у пчел, разведения тлей муравьями и т.д. Например, если пчела отыскала цветущие растения, богатые нектаром, то, возвратившись в улей, она кружится и виляет брюшком. По фигурам такого «танца» другие пчелы определяют, на какое расстояние и в каком направлении необходимо лететь за нектаром.
После того как пчелы прилетят к месту сбора, они садятся только на те цветки, запах которых был на теле прилетевшей в улей первой пчелы. Некоторые виды рабочих муравьев разводят тлей и ухаживают за ними, так как используют их сладкие испражнения в пищу. Ряд тропических видов муравьев выращивают под землей плесень и грибы, которые служат пищей для их личинок.
Все эти действия насекомых настолько целесообразны, что можно подумать о их разумном действии. На самом деле это связано с инстинктами.
Инстинкты - это сложная совокупность безусловных рефлексов, являющихся одной из форм приспособления животных к условиям жизни.
Это врожденная форма поведения животного. Инстинкты характеризуются стереотипностью действий, для которых толчком служат внешние раздражения. В неизменяющихся условиях инстинкты полезны, но бессознательные, автоматические действия становятся бесполезными при изменившейся ситуации. Эту особенность инстинктов можно показать на следующем примере.
Оса сфекс проявляет заботу о своем потомстве, заключающуюся в последовательных, целесообразных действиях: она строит гнездо-норку, заготавливает живых насекомых - пищу для своих личинок.
Добычу оса парализует уколом жала в скопления нервных клеток, на добычу откладывает яйца, после чего замуровывает норку. На этом забота о потомстве заканчивается. Однако обычное течение событий можно нарушить - удалить из гнезда содержимое в то время, когда оса приступила к его замуровыванию. Даже если «ограбление» гнезда совершено в ее присутствии, оса прилежно закончит его запечатывание.
Безусловные рефлексы и инстинкты не могут обеспечить полностью приспособление животного к постоянно меняющимся условиям жизни. Это приспособление достигается условными рефлексами, формирующимися в течение индивидуальной жизни животного.
Наездники являются чрезвычайно интересной и практически очень важной группой насекомых. Их самки откладывают свои яйца в яйца, личинки и куколки различных видов насекомых. Личинки наездников не имеют ног. Питаются они тканями и гемолимфой хозяина. Для окукливания личинка наездника пробуравливает покровы насекомого и выползает наружу. В результате нанесенных повреждений личинками наездников их хозяева погибают.
Наездники - мелкие насекомые с длинными усиками. Брюшко большинства видов наездников имеет стебельчатое строение. У самок хорошо развит яйцеклад. Наездники помогают человеку в борьбе с различными насекомыми - вредителями сельскохозяйственных культур. Например, самка белянкового мелкобрюха, отыскав гусеницу капустной белянки, садится на нее верхом (в связи с чем ее назвали наездником), прокалывает кожу яйцекладом и откладывает свои яйца. Другие виды наездников поражают личинок самых различных вредителей (непарного шелкопряда, жуков-дровосеков, тлей и др.). Есть такие виды наездников, которые откладывают свои яйца в клещей, являющихся переносчиками возбудителей болезней.
К настоящим наездникам близко стоят и другие полезные насекомые. Так, трихограмма откладывает по одному яйцу в каждое яйцо бабочек. Поэтому только одной кладкой поражается значительное число яиц. Теленомус откладывает свои яйца в яйца клопов-черепашек.
пантофаги - всеядные насекомые.
Насекомые характеризуются сложной нервной деятельностью. В основе их поведения лежат инстинкты - совокупность совершенных безусловных рефлексов (реакции организма на раздражители, поступающие из внешней среды; эти реакции сложились в течение длительного времени и стали врожденными - наследственными). Часто инстинкты отличаются сложностью, а многие из них до сих пор остаются загадкой для человека. Например, песчаная оса аммофила выкармливает своих личинок гусеницами бабочек, которых оса не убивает, а парализует. Парализованную гусеницу оса затаскивает в норку и откладывает в нее свое яйцо. Вышедшая личинка питается живыми тканями парализованной гусеницы.
Наиболее сложны инстинкты у общественных насекомых (муравьи, термиты, пчелы). В их колониях каждая группа насекомых (матка, трутни и рабочие пчелы) выполняет свои обязанности, которые могут меняться с возрастом насекомых.
Хозяйственное значение насекомых. Значение насекомых в природе
Насекомые способны питаться практически любым органическим материалом, который встречается на нашей планете, но одновременно они являются пищей для представителей других групп животных: амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Даже зерноядные птицы свое потомство выкармливают в основном насекомыми. Велика роль насекомых в опылении многих культурных и дикорастущих растений. Насекомые используются для получения продуктов питания (пчелы), сырья (тутовый шелкопряд), лекарственных препаратов, а также для борьбы с вредными представителями своего класса (энтомофаги) и растениями-сорняками (фитофаги). Гусениц тутового шелкопряда разводят в специальных хозяйствах, где из коконов этой бабочки производят естественные шелковые ткани. Широкое распространение получает разведение насекомых нектарофагов для опыления растений (пчелы-листорезы, шмели, пчелы-осмииидр.). Насекомых сапрофагов культивируют для переработки органических отходов, в том числе навоза, в целях получения ценного органического удобрения (компоста) и белкового корма для животных. Разводят насекомых и в кормовых целях (саранчовые, сверчковые, личинки мух и др.). Так, потомство только одной пары навозных мух за сезон может дать биомассу в сотни тонн. Одна самка комнатной мухи может произвести до 200 яиц и более.
Рис. 136. Полезные насекомые:
а - муха-журчалка; б - ее хищная личинка; в - златоглазка; г - ее хищная личинка; д, е - жук-красотел и его личинка; ж - божьи коровки; з - их личинки; и - жужелица; к - стафилинус
Насекомыми кормятрыб, певчих птиц и другихживотных, содержащихся в неволе. Разводят для содержания в неволе и самих насекомых: бабочек, жуков, палочников, богомолов, сверчков и др. Насекомые давно служат науке. На мухе дрозофиле проводились классические опыты по генетике.
СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР КЛАССА НАСЕКОМЫЕ (Insecta-Ectognatha)
В основу классификации насекомых положены особенности строения крыльев, ротового аппарата, тип постэмбрионального развития и другие признаки. Но приоритет отдается характеру жилкования крыльев, типу ротового аппарата, строению конечностей и половой системы.
Класс насекомых подразделяют на два подкласса: Первичнобескрылые (Apterygota) и Крылатые (Pterygota).
ПОДКЛАСС ПЕРВИЧНОБЕСКРЫЛЫЕ НАСЕКОМЫЕ (APTERYGOTA). П е р -
вичнобескрылые - это насекомые с примитивными чертами организации, у которых первично отсутствуют крылья (их предки тоже не имели крыльев). Ротовой аппарат грызущего типа, но слабоспециализированный. Их челюсти погружены в капсулу (скрыточелюстные). Глаза просые, реже сложные, у части видов отсутствуют. Развитие без превращений: личинки отличаются от имаго только размерами и пропорциями тела. Линяют и во взрослом состоянии. Населяют почву, сырые скрытые места, живут под камнями, под корой пней, во мху и т. п. К первичнобескрылым относятся два отряда, из которых наиболее распространены представители отряда Щетинохвостки (Thysanura). Это небольшие (8-20 мм) насекомые с тремя хвостовыми нитями. В почве многочисленны мелкие бесцветные прыгающие ногохвостки, участвующие в почвообразовательном процессе (рис. 137). В жилых помещениях встречается сахарная чешуйница, повреждающая бумагу и продукты.
ПОДКЛАСС КРЫЛАТЫЕ НАСЕКОМЫЕ (PTERYGOTA). У представителей
Рис. 137. Первичнобескрылые насекомые:
а - бессяжковые; б - ногохвостки; в - двухвостки; г - щетинкохвостки (чешуйница)
Среди крылатых насекомых выделяют два инфракласса: Древнекрылые (Palaeoptera) и Новокрылые (Neoptera).
Инфракласс Древнекрылые включает наиболее древних представителей крылатых насекомых: отряд Стрекозы и отряд Поденки. У этих насекомых крылья не могут складываться на спине и имеют примитивное сетчатое жилкование. Ротовой аппарат грызущего типа. Развитие с неполным превращением. Личинки развиваются в воде (наяды) и имеют трахейные жабры.
Инфракласс Новокрылые объединяет более высокоорганизованных насекомых. Их крылья складываются на спине, что позволило этим насекомым занять самые разные экологические ниши. Ротовые аппараты разнообразного строения.
Отряды, входящие в инфракласс Новокрылые, могут быть объединены по особенностям развития в два отдела: насекомые с неполным и насекомые с полным превращением. Ниже дана характеристика в основном тех отрядов, представители которых имеют значение для сельского и лесного хозяйств.
ИНФРАКЛАСС ДРЕВНЕКРЫЛЫЕ (PALAEOPTERA). Офяд Стрекозы (Odonata).
Известно около 4,5 тыс. ввдов стрекоз, из них в России встречается около 160 видов. Голова стрекоз несет пару огромных сложных глаз (рис. 139). Брюшко тонкое и вытянутое. Крыльев две пары сходного строения и с густой сетью жилок. У большинства стрекоз крылья не складываются на спине, но есть виды, у которых они складываются вертикально над спиной. Современных стрекоз делят на подотряды равнокрылых и разнокрылых. Равнокрылые могут складывать крылья. Ротовые органы у них грызущие. Усики короткие.
Самки стрекоз откладывают яйца на водные растения или в воду. Вышедшие из яиц наяды - хищные личинки - имеют специальный орган захвата добычи - маску (видоизмененная нижняя губа; рис. 139).
Рис. 138. Представители отрядов крылатых насекомых:
I - Поденки (Ephemeroptera); 2 - Стрекозы (Odonata); 3 - Тараканы (Blattodea); 4 - Веснянки (Plecoptera); 5 -Уховертки (Dermaptera); б- Прямокрылые (Orthoptera); 7- Равнокрылые хоботные (Homoptera); 8- Клопы (Hemiptera); 9 - Вши (Anoplura); 10 - Трипсы (Thysanoptera); 11 - Жуки (Coleoptera); 12 - Веерокрылки (Strepsiptera); 13 -
Сетчатокрылые (Neuroptera); 14- Перепончатокрылые (Hymenoptera); 15- Двукрылые (Diptera); 16- Бабочки (Lepidoptera); 17- Блохи (Siphonaptera)
Наяды питаются личинками комаров, поденок и т. п. Личинки последнего возраста вылезают из воды и после линьки превращаются в стрекозу. За период развития число линек может достигать 10 и более.
К равнокрылым стрекозам относятся ярко-синие стрекозы-красот- ки (Calopteryx) , блестящие зеленые лютки (Lestes ) и неярко окрашенные стрелки (Agriori).
Разнокрылые стрекозы имеют толстое брюшко и не складывают крылья. Это самые крупные представители: громадные коромысла (Aeschna), бронзовотелые бабки (Cordulia ) и другие.
ИНФРАКЛАСС НОВОКРЫЛЫЕ (NEOPTERA). ОТДЕЛ НАСЕКОМЫЕ С НЕПОЛНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ (HEMIMETABOLA). К насекомым с неполным пре-
вращением относятся наиболее примитивные представители новокрылых. Типичные фазы развития: яйцо-нимфа-имаго. Ротовые аппараты в основном грызущие или колюще-сосущие.
Отряд Таракановые (Blattodea). Тараканы - крупных и средних размеров насекомые с уплощенным телом. Покровы мягкие и на ощупь маслянистые. Голова подогнута под переднегрудь и имеет тонкие и длинные усики. Ротовой аппарат грызущий (рис. 140). Кожистые надкрылья и сложенные веером задние крылья нередко укорочены или полностью редуцированы (чаще у самок). Обычно тараканы имеют па-
Рис. 140. Тараканы:
а - лапландский (Ectobius lapponicus); б - реликтовый (Cryptocercus relictus); в - прусак (Blattellagermanica); г - черный таракан (Blatta orientalis)
хучие железы, вырабатывающие феромоны. Задние ноги ненамного длиннее передних и средних. На заднем конце тела имеются церки.
Современные виды лишены яйцеклада и обычно откладывают яйца и своеобразном яйцевом коконе - оотеке, каждая из которых может содержать несколько десятков яиц. Есть живородящие виды тараканов. К партеногенетическим формам относится суринамский таракан (Pycnoscelus surinamensis). Яйца в оотеках могут длительное время переживать неблагоприятные условия среды.
Насчитывают около 2,5 тыс. видов тараканов, в основном обитающих в тропиках. Некоторые синантропные виды живут повсюду в жи-
лищах человека. Эти насекомые теплолюбивы и влаголюбивы, отличаются светобоязнью, весьма неприхотливы в выборе пищи. Развитие протекает от 2 мес до 5 лет, за это время проходит пять-девять линек. Имаго живут до 7 лет. У многих форм отмечена специфическая фауна кишечных симбионтов, помогающих усваивать питательные вещества.
В нашей стране обитает около 50 видов тараканов, предпочитающих южные регионы страны. В естественных условиях они являются сапрофагами и живут в лесной подстилке, гниющей древесине и почве.
В лесах Европы обычен лапландский таракан (см. рис. 140), который внешне похож на рыжего домового таракана.
В жилищах человека живут крупный черный таракан (Blatta orientalis), который был завезен в Европу из тропических стран около
300 лет назад, и мелкий рыжий таракан-прусак (Blattella germanica). У самок черного таракана крылья недоразвиты, а у рыжего таракана они развиты и у самок, и у самцов. Развитие у прусака завершается через 5-6 мес. В Америке распространен синантропный очень крупный таракан американский (Periplaneta americana). Синантропные виды тараканов при нарушении санитарно-гигиенических норм могут загрязнять продукты питания, разносить возбудителей кишечных инфекций и яйца гельминтов.
Отряд Богомоловые (Mantodea). Богомолы - крупные дневные хищники, скрывающиеся среди растений. Они ловят добычу с помощью хватательных передних ног (рис. 141), у которых удлиненная голень входит своим зазубренным краем в желобок длинных бедер, что позволяет удерживать жертву. Простирая свои передние ноги, богомолы застывают в ожидании жертвы, медленно поводя из стороны в сторону маленькой треугольной головой с выпуклыми глазами и хорошо развитыми усиками. Несмотря на свою флегматичность, богомолы способны на молниеносные броски. Крупные тропические богомолы могут захватить даже мелких птиц. Крылья у богомолов листовидные. Ротовой аппарат грызущего типа. Богомолам присущ каннибализм: широко распространено поедание самкой самца после спаривания.
Рис. 141. Богомол обыкновенный (Mantis religiosa)
Самки откладывают яйца в оотеках, прикрепляя их к стеблям растений. Вылупившиеся нимфы мало похожи на богомола. В течение года после 7-8 линек молодые богомолы достигают половой зрелости.
Отряд представлен примерно 2 тыс. видов, из которых лишь немногие обитают за пределами субтропиков. В южных регионах нашей страны распространен обыкновенный богомол (Mantis religiosa), в Крыму, Закавказье и средней Азии обитает грациозный богомол - эмпуза перистоусая (Empusa pennicomis).
Отряд Прямокрылые (Orthoptera). Типичные прямокрылые - крупные (до 8 см) насекомые с сильными бедрами задних ног, мощными жвалами и двумя парами крыльев. Ротовой аппарат грызущий. На голове имеются нитевидные усики. Передние крылья, плотные и узкие, покрывают перепончатые задние крылья, которые при полете расправляются веером. Задние ноги часто прыгательного типа, отличаются от двух передних пар ног большой длиной за счет удлиненных бедер и голеней; благодаря этому насекомые способны совершать большие прыжки: длина прыжка у азиатской саранчи до 5 м, у кобылки - до 70 см. Обладая хорошо развитыми органами зрения и антеннами, прямокрылые обитают в кустарниках и траве. Охотясь за другими насекомыми, они совершают прыжки и короткие перелеты; кроме того, они обгрызают растения. Призывая друг друга, прямокрылые громко стрекочут. Звуки возникают в результате трения друг о друга некоторых час- тей тела: кузнечики и сверчки трут крыло о крыло, а саранча и кобылки - бедро задних ног о края надкрыльев. У многих форм имеются органы слуха. Для каждого вида специфично свое стрекотание, которое является половым сигналом.
Саранчовые - наиболее обширное семейство прямокрылых: насчитывает около 10 тыс. видов, из которых в нашей стране обитает около 500 видов. Саранча всегда воспринималась как символ бедствий, опустошений и голода. Это довольно крупные насекомые (до 10 см длиной), похожие на кузнечиков, но отличающиеся от них короткими усиками (до 2 см). Они фитофаги, и поэтому среди них много опасных вредителей сельского хозяйства. Звуки издают только самцы. Органы слуха у саранчи расположены на первом сегменте брюшка.
Самки откладывают яйца в норки, вырытые в почве коротким яйцекладом. Яйца выделяются вместе с пенистым секретом особых желез. Этот секрет затвердевает, скрепляя частицы почвы вокруг яиц и заключая яйца в колбасовидную кубышку (рис. 142), имеющую форму мешочка с земляными стенками. В кубышке может быть от 10 до 115 яиц.
Рис. 142. Прямокрылые:
а - кузнечик обыкновенный (Tettigonia viridis ); б - сверчок степной (Gryllus desertus); в - медведка обыкновенная (Gryllotalpa gryllotalpa); г - саранча перелетная; 1 - имаго; 2 - пешая саранча; 3 - кубышки
Из яиц выходят личинки, которые похожи на взрослых насекомых, но имеют зачаточные крылья. Личинки саранчовых обычно вылупляются из яиц в конце весны. Пройдя четыре-семь линек, личинки за 3-4 мес достигают половой зрелости. В это же время среди личинок происходит дифференцировка на стадные и одиночные формы. Стаи (кулиги) личинок именуют пешей саранчой. Эти кулиги могут совершать большие кочевки, двигаясь только днем и уничтожая по пути посевы (за световой день кулига может пройти до 70 км). Насекомые постоянно движутся, выбирая съедобные для себя растения. Отсутствие таких растений заставляет переходить на другие виды - культурные злаки и др. Экскременты саранчовых являются основным субстратом для развития почвенных микроорганизмов. Оптимальная численность саранчовых способствует поддержанию плодородия почв.
Взрослая саранча (крылатая) хорошо летает и ее стаи, насчитывающие огромное число особей, совершают далекие перелеты, нанося более разрушительные повреждения посевам. Так, азиатская саранча летит со скоростью 50 км/ч, преодолевая без посадки до 2 тыс. км. Из
