Вы любите ловить бабочек? Вы читали рассказ «Очень голодная гусеница»? Вы боитесь пауков и тараканов? Ну, бабочки, гусеницы, пауки, тараканы и многие другие их друзья принадлежат к группе животных под названием Насекомые. Насекомые - одни из самых распространенных и удивительных существ на Земле. Весна, лето и осень наполнены жужжащими звуками и красивыми трепещущими крыльями.
В этом уроке мы узнаем о насекомых - их строение тела, основную внутреннюю анатомию, жизненные циклы и их стратегии выживания в зимние месяцы.
Насекомые - это животные, которые обладают следующими характеристиками: отсутствие позвоночника, трехчастное тело, шесть ног и усики. Поскольку у насекомых нет позвоночника, мы можем также назвать их беспозвоночными. Насекомые - это класс беспозвоночных животных, относящийся к типу членистоногих. Пчелы, бабочки, тараканы, мухи, стрекозы, комары и муравьи - все насекомые. У них сегментированное тело и ноги, три пары ног и обычно две пары крыльев.
Давайте кратко объясним антропода. «Антропод» - это беспозвоночное животное, у которого есть экзоскелет, сегментированное тело и сочлененные придатки. Он включает следующие семейства организмов:
Насекомых можно отличить от пауков и ракообразных по количеству пар усиков: у насекомых одна пара усиков, у ракообразных - две пары, а у пауков - нет. Что касается беспозвоночных, у насекомых есть уникальная особенность - эволюция крыльев, позволяющих летать, и это считается основной причиной удивительного успеха этого вида насекомых на суше.
Тело разделено на три отдельные области - голову, грудную клетку и живот. Каждый регион делится на сегменты.
В основном,
Насекомые - это разнообразная группа, эволюционировавшая во многих различных формах. У более продвинутых насекомых сегменты могут сливаться вместе, особенно в брюшной полости.
На рисунке ниже показано строение тела насекомого:
На грудной клетке есть три пары ходильных ног, по одной паре на каждый сегмент. Ноги часто видоизменяются для выполнения различных задач, например, для плавания или удержания добычи.
На рисунке ниже показано обобщенное строение ноги насекомого:
Большинство взрослых насекомых имеют две пары крыльев, по одной на каждом из второго и третьего сегментов. Крылья поддерживаются серией жилок, рисунок жилок - важный способ классификации насекомых.
Зрение
На голове пара сложных глаз. Они состоят из нескольких «отдельных глаз», каждый из которых создает отдельное изображение. Следовательно, общая картина, которую видит насекомое, состоит из серии точек. Это скорее похоже на телевизионное изображение, но с гораздо меньшей резкостью. Этот тип глаз очень хорошо определяет расстояние и движение. Следовательно, у насекомых, которые являются активными хищниками, таких как стрекозы, очень хорошо развиты глаза.
Нет. Пауки принадлежат к семейству паукообразных, а насекомые - к семейству Insecta.
Из-за общего происхождения и пауки, и насекомые имеют определенные общие характеристики. Но эти две группы разделились много миллионов лет назад и развили много уникальных характеристик, которые делают их разными.
| Характерная черта | Насекомые | Пауки |
| Количество ножек | 6 | 8 |
| Части тела | Три основные части тела: голова, грудная клетка и живот. | Две основные части тела: головогруди и брюшко; голова и грудная клетка сливаются, образуя «головогрудь» |
| Количество глаз | Составные глаза | Имейте несколько пар простых глаз, каждая пара адаптирована для конкретной задачи. |
| Антенны | Есть две антенны | Без антенн |
| Крылья | Иметь крылья | Нет крыльев |
Вы знаете, что у взрослой гусеницы больше мышц, чем у человека?
Внутренняя анатомия насекомых во многом отличается от позвоночных (в том числе человека):
Пищеварительная / выделительная система
Как и у позвоночных, у насекомых также есть полноценная пищеварительная система, состоящая из трубки, идущей ото рта к анальному отверстию, но она отличается очень важным образом. Пищеварительная система насекомого состоит из трех основных частей: передней, средней и задней кишки.
Передняя и задняя кишки выстланы хитином, полисахаридом, из которого состоит экзоскелет насекомого. Когда насекомое сбрасывает кожу, оно также сбрасывает внутреннюю оболочку передней и задней кишки. Кишечная фауна часто находится в задней части кишечника (например, у термитов). Если насекомое полагается на кишечные микроорганизмы для улучшения пищеварения, потеря внутренней оболочки кишечника может стать проблемой. Таким образом, кишечная фауна пополняется с каждой линькой (линькой).
У насекомых нет почек. Вместо этого метаболические отходы удаляются с помощью мальпигиевых канальцев, которые, как и задний отдел кишечника, образуют у насекомых первичную систему ионной, осмотической и экскреторной регуляции, посредством которой транспортируются продукты экскреции и токсичные соединения.
Дыхательная (вентиляционная) система
Насекомые не дышат так, как мы. Они не используют кровь для транспортировки кислорода. У них нет легких. Насекомые поглощают кислород и выводят углекислый газ через отверстия в своем теле, называемые дыхальцами. Эти отверстия соединяются с разветвляющимися и соединяющими трубками, называемыми трахеями. Насекомые могут ограничивать приток кислорода, закрывая дыхальца. Фактически, одна из причин, по которой насекомые настолько выносливы, заключается в том, что они могут закрывать дыхальца и жить за счет кислорода, который уже содержится в их трахее.
В то время как у людей одна трахея, у насекомых есть целая трахейная система, которая транспортирует кислород ко всем областям их тела и удаляет углекислый газ. По мере роста насекомого трахеальные трубки удлиняются, чтобы достичь центральной ткани, и становятся шире или увеличиваются в количестве, чтобы удовлетворить дополнительные потребности в кислороде более крупного тела.
Вы когда-нибудь задумывались, почему насекомые не могут вырасти до слона?
Потому что они не смогут получить достаточно кислорода. Воздух проникает в трахею путем диффузии. В таких крошечных трубках воздух может перемещаться только на расстояние до 1 см. Вот почему насекомые не могут вырасти больше нескольких сантиметров в поперечнике. Выше этого размера диффузия кислорода в ткани тела становится слишком неэффективной, чтобы насекомое могло жить. Если бы насекомые стали очень большими, у них должны были бы развиться легкие, жабры или что-то еще. Однако этого еще не произошло.
Сердечно-сосудистая система
Как и у всех членистоногих, у насекомых есть открытая система кровообращения в отличие от нашей закрытой системы кровообращения. В то время как наша кровь заключена в кровеносных сосудах, кровь насекомых, называемая гемолимфой, свободно течет по всему телу. У них нет ни вен, ни артерий. Внутри их экзоскелетов находится заполненная жидкостью полость тела, известная как гемоцель . Внутри этой полости тела находятся все органы, взвешенные в жидкой гемолимфе, которая является синонимом крови высших организмов.
Есть ли у насекомых сердца?
Да, у насекомых есть сердца. Сердце - это орган, перекачивающий кровь. В отличие от людей, у них немного другая структура, которая перекачивает кровь по всему телу. У них есть длинный сердцевидный орган, известный как «спинной сосуд» в брюшной полости, который помогает циркулировать гемолимфе по телу. Дорсальный сосуд подвешен в гемоэле мышечными связками. Каждая камера спинного сосуда состоит из крыловидных мышц, которые либо сокращаются, либо расширяются, чтобы контролировать поток гемолимфы. Между тем передняя часть спинного сосуда без прикрепленных мышц называется аортой. Стенка сердца насекомого имеет различные перфорации, известные как устья, которые функционируют как проходы гемолимфы, чтобы проникнуть из гемоцели. Гидростатическое давление, создаваемое сокращениями мышц, помогает перемещать гемолимфу из одного места в другое, помогая ей перемещаться к голове и грудной клетке.
Главный недостаток экзоскелета в том, что он не может расширяться с ростом. Чтобы расти, экзоскелет должен быть сброшен и сформирован новый. Новый сначала будет мягким, поэтому тело может расшириться, прежде чем новое затвердеет. Организм растет, чтобы заполнить пространство, созданное до того, как линька снова станет необходимой.
Процесс линьки называется шелушением, а стадия между последовательными линьками называется возрастом. По достижении взрослого возраста рост прекращается, и взрослое насекомое больше не линяет. Это означает, что стадии, предшествующие взрослому, - это те стадии, на которых происходит рост.
Есть два разных типа жизненного цикла насекомых - неполная метаморфоза и полная метаморфоза. Метаморфоза - это биологический процесс, который включает в себя внезапные и резкие физические изменения в организме после рождения.
Также известный как гемиметаболизм, это проявляется у менее развитых насекомых. Жизненный цикл показывает всего три стадии: ЯЙЦО - НИМФА - ВЗРОСЛЫЙ.
Эти насекомые начинаются с яиц, которые обычно очень маленькие. Когда вылупляется яйцо, выходит личинка или нимфа. Нимфы - это просто детеныши насекомых. Большую часть времени нимфа похожа на взрослую особь, но меньше по размеру, может иметь разную окраску и не имеет крыльев. Нимфа проходит стадии, называемые возрастными стадиями, сбрасывая кожу (эпикутикулу) на каждой стадии (шелушение). Крылья развиваются на стадии нимфы в виде зачатков крыльев. Они растут с каждым последующим возрастом. Они полностью формируются при окончательной линьке во взрослом возрасте. Наконец, он превращается в взрослую особь с крыльями. Крылья, таким образом, развиваются вне тела, и молодые похожи на взрослых особей, но имеют внешне развивающиеся крылья, и они претерпевают незначительные изменения между неполовозрелыми и взрослыми особями, не проходя стадии куколки.
Некоторые насекомые-нимфы водные, а это значит, что они живут в воде. У этих нимф обычно есть жабры, и они сильно отличаются от взрослых, в которых они превращаются. Нимфы, обитающие в воде, называются наядами.
Недостаток этого жизненного цикла состоит в том, что и нимфы, и взрослые особи часто используют один и тот же источник пищи. Следовательно, они могут напрямую соревноваться друг с другом за пищу. Преимущество заключается в том, что избегается уязвимая фаза куколки (куколки).
Некоторые насекомые, у которых есть жизненный цикл яйцо-нимфа-взрослая особь, - это тараканы, стрекозы и кузнечики.
Также известный как холометаболизм, это проявляется у более высокоразвитых насекомых. Жизненный цикл состоит из четырех стадий: ЯЙЦО - ЛАРВА - ПУПА - ВЗРОСЛЫЙ.
Эти насекомые начинаются с яиц, которые очень маленькие. Из яйца вылупляется личинка. Личинка похожа на червя и находится в фазе роста. Он ест, чтобы вырасти намного больше. Он вообще сильно отличается от взрослого. Обычно личинка и имаго используют разные источники пищи. Следовательно, они не находятся в прямой конкуренции. Это явное преимущество, поскольку можно накормить больше особей этого вида.
Когда личинка вырастает, она превращается в куколку. Куколка обычно не может двигаться или есть. Это этап внутренней реорганизации. На внешней стороне тела нет видимых признаков активности внутри. Из-за этого фаза куколки называется стадией «покоя». Это особое время, когда насекомое превращается во взрослую особь, которая будет сильно отличаться от личинки или куколки. Во время фазы куколки внутренние органы разрушаются, образуя «суп». Затем этот «суп» служит пищей для развития особых почек роста. Они образуют взрослое тело. Когда реорганизация завершена, взрослый человек готов к появлению. При подходящих внешних условиях происходит окончательная линька и появляется взрослое насекомое. Куколка моли остается внутри коконов. Когда кокон раскрывается, взрослое насекомое выходит наружу. Крылья развиваются изнутри на незрелой стадии, непосредственно перед окончательной линькой.
У всех бабочек есть «полная метаморфоза». Чтобы стать взрослым, они проходят 4 стадии: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь. У каждой стадии своя цель - например, гусеницам нужно много есть, а взрослым - воспроизводить потомство.
На рисунке ниже показана полная метаморфоза бабочки:
Другие насекомые, демонстрирующие полную метаморфозу, - это жуки, пчелы, осы, муравьи, мотыльки и мухи.
Класс Insecta делится на 2 подкласса, в частности, Apterygota и Pterygota.
Apterygota - это насекомые, у которых никогда не было крыльев в истории эволюции. Хотя у некоторых других насекомых, таких как блохи, также нет крыльев, они произошли от крылатых насекомых, но утратили их в ходе эволюции. Примеры: чешуйница, светлячок, прыгающий щетинохвост.
Птериготы - это подкласс насекомых, в который входят крылатые насекомые. Сюда также входят отряды вторично бескрылых (т. Е. Группы насекомых, у предков которых когда-то были крылья, но которые утратили их в результате последующей эволюции).
Внутри Pterygota подкласс делится на два дополнительных подразделения в зависимости от типа метаморфоза, проявляемого насекомыми в каждой группе:
Царство - Животные
Тип - Членистоногие
Класс - Insecta
Заказы - Ниже приведены 9 порядков насекомых.
1. Отряд жуков - жесткокрылые.
2. Отряд богомолов и тараканов - Dictyoptera
3. Порядок истинной мухи - двукрылые
4. Отряд поденок - Ephemeroptera
5. Отряд бабочек и мотыльков - Lepidoptera
6. Отряд муравьев, пчел и ос - перепончатокрылые
7. Орден Стрекозы - Одоната
8. Орден кузнечиков и родственников - прямокрылые
9. Порядок насекомых- палочко-листовых насекомых - Phasmida
Приходит зима, и мы не видим, чтобы вокруг жужжали мухи, пауки плели свои паутины или муравьи, добывающие пищу. Вы когда-нибудь задумывались, куда деваются все эти жуки зимой?
Будучи хладнокровными существами, насекомые уязвимы перед холодными зимними температурами. Мало того, что холод замедляет их, делая их более легкой добычей для голодных птиц, но и отрицательная температура может убить. Чтобы пережить зимние месяцы, у насекомых есть разные стратегии. Процесс перехода насекомого в зимний период называется перезимовкой.
Миграция. Один из способов избежать холода - это переехать в более теплый климат и вернуться после зимы. Лучший пример - бабочка Монарх в Северной Америке. Бабочки-монархи ежегодно мигрируют на юг из Северной Америки и зимуют в Мексике или Калифорнии. Весной они снова мигрируют.
Зимняя спячка - многие виды насекомых впадают в спячку в зимние месяцы. Но впадать в спячку могут только взрослые насекомые. Некоторые зимующие клопы зарываются в почву или подстилку из листьев. Это помогает им избежать не только холода, но и холодных ветров и клювов голодных птиц. Примеры зимующих клопов включают божьих коровок, уличных тараканов, некоторых видов ос и жуков. Медоносные пчелы также зимуют в своих ульях зимой, образуя тепловые скопления при понижении температуры.
Зимуют на разных этапах жизненного цикла - для многих насекомых определенные этапы жизненного цикла позволяют им перезимовать в холодные месяцы. Например, они могут перезимовать личинки, нимфы, куколки или даже яйца.
Зимуют личинками. Многие насекомые успешно перезимовывают неполовозрелыми личинками. Гусеница шерстистого медведя защищена толстыми покровами подстилки из листьев или аналогичными укрытиями, в то время как другие насекомые заменяют воду в своих телах глицерином, одним из видов антифриза. Некоторые личинки просто зарываются глубже в почву, чтобы спастись от холода.
Зимует нимфами. Не многие насекомые проявляют активность зимой, но нимфы стрекоз, поденок и веснянок живут в водах прудов и ручьев, часто подо льдом. Они активно питаются и растут всю зиму, чтобы ранней весной стать взрослыми.
Зимует как яйца. Меньшее количество насекомых откладывает яйца, которые переживают зиму. Самыми известными насекомыми в этой категории являются богомолы и губительные черви кукурузы.
Зимуют куколками. Некоторые насекомые зимуют на стадии куколки, а весной выходят из них взрослыми. Бабочки из семейства шелкопрядов, Saturniidae, зимой прикрепляются к ветвям пищевых растений в виде куколок.
Устойчивость к замерзанию
Некоторые насекомые могут пережить образование льда в тканях.
- Устойчивые к замораживанию насекомые - это те насекомые, которые могут выжить, будучи замороженными в твердом состоянии. Они могут контролировать, где образуются кристаллы льда в их телах, чтобы кристаллы льда не повреждали клетки и органы. Когда становится теплее, кристаллы тают, и насекомое снова становится активным. Это используется в очень холодных регионах.
- Непереносимые к замораживанию насекомые - это те насекомые, которые используют специальные «антифризы», чтобы не замерзнуть. Эти химические антифризы работают с другими компонентами жидкостей организма насекомых, предотвращая образование льда внутри тела. Это встречается в холодном и умеренно холодном климате.
Насекомые проявляют два типа поведения - врожденное и приобретенное.
Многие насекомые проявляют «социальное» поведение ( например, скопление пищи, родительская забота о молодняке и общие места гнездования). Все термиты, муравьи, различные пчелы и осы - насекомые, которые лучше всего демонстрируют социальное поведение. Эусоциальность - это крайняя форма социального поведения, которая встречается всего у нескольких видов насекомых и характеризуется следующим:
Насекомые могут общаться по-разному. Например, муравьи выделяют гормоны, называемые «феромонами», на которые реагируют другие муравьи. Вы заметили, как группа муравьев идет по прямой? Это связано с тем, что первый муравей, который обнаруживает пищу, оставляет след из феромона, который ощущают другие муравьи, которые затем следуют за ним, чтобы добраться до пищи. Еще один интересный способ общения - танец виляния пчел. Когда рабочая пчела обнаруживает хороший источник нектара или пыльцы (обратите внимание на споры пыльцы, покрывающие спину этой пчелы), она вернется в улей, чтобы исполнить танец виляния, чтобы позволить своим сородичам узнать, где он находится.
Обычно теплая погода сигнализирует о насекомых, вызывающих аллергию от укусов и укусов. Есть и другие насекомые, которые вызывают аллергическую реакцию, например астму, но не кусают вас.
Вот несколько видов насекомых, которые могут вызвать аллергическую реакцию:
1. Жалящие насекомые. Укусывая вас, они вводят ядовитое вещество, называемое ядом. У некоторых людей этот яд может вызвать легкую реакцию, которая проходит в течение нескольких часов или дней; у некоторых других людей это может вызвать опасную для жизни реакцию. Примеры включают ос, жёлтых курток, пчёл и шершней.
2. Домашние вредители. К ним относятся тараканы и пылевые клещи, вызывающие аллергию и астму. В отличие от тараканов, пылевые клещи не видны невооруженным глазом.
3. Кусающие насекомые. Наиболее частыми примерами кусающих насекомых являются комары, клопы, блохи и мухи. Укусы насекомых могут вызвать боль, зуд, покраснение и небольшую припухлость в области укуса. Укусы насекомых редко опасны для жизни.
Признаки аллергической реакции на насекомых
Нормальная реакция на укус или укус насекомого - боль, покраснение, зуд и небольшая припухлость в области вокруг укуса или укуса. Это проходит в течение нескольких часов или дней. Некоторые насекомые, такие как тараканы или пылевые клещи, которые не жалят и не кусаются, вызывают аллергическую реакцию другого типа. Человек может кашлять, чихать или испытывать зуд в глазах, во рту, горле, носу или заложенный насморк. Эти симптомы похожи на симптомы простуды. Если человек страдает астмой, это может спровоцировать приступ астмы.
У некоторых людей укусы или укусы насекомых могут вызвать опасную для жизни аллергическую реакцию (анафилаксию). Если эти симптомы не лечить немедленно, это может привести к смерти. Некоторые симптомы опасной для жизни аллергической реакции:
Человек может отреагировать на яд насекомых, вызывая токсическую реакцию. Симптомы токсической реакции аналогичны симптомам аллергической реакции. К ним относятся тошнота, жар, судороги, головокружение, обморок, шок и смерть.
Ядовитые насекомые
Отряд перепончатокрылых включает семейства ядовитых насекомых, известных как медоносные пчелы, шмели, осы, шершни, желтые жакеты и муравьи. Яд самок насекомых расположен в задней части брюшка. Укусы и укусы из этой группы могут вызвать аллергические реакции и иногда быструю смерть от анафилактических реакций.
