мые (лат. Insecta) - класс шестиногих членистоногих (Arthropoda) животных, группа, обладающая наибольшим разнообразием среди всех остальных животных на Земле. Известно более 925 000 видов насекомых, среди которых бабочки, жуки, мухи, муравьи и пчёлы. Наука, изучающая насекомых, называется энтомологией.
Насекомые необходимы для нормальной жизни людей. Из всех известных их видов менее 2% относится к вредным, причем в большинстве случаев - к тем же систематическим группам, что и множество безусловно полезных форм.
Насекомые служат кормом для многих животных, в первую очередь птиц. Муравьеды питаются главным образом муравьями и термитами. Многие насекомые, например стрекозы, златоглазки, богомолы, божьи коровки и осы, поедают большое количество членистоногих-вредителей.
Класс насекомых кратко можно охарактеризовать следующим образом. Это наземные членистоногие, у которых тело явно разделено на голову, грудь и брюшко, а основные, служащие для передвижения конечности находятся в числе 3 пар на грудном отделе. Дыхание осуществляется с помощью трахейной системы или кожное - всей поверхностью тела. Те насекомые, которые дышат с помощью всей поверхности тела и имеют проницаемые для дыхательных газов и для испарения покровы, ограничены в своем распространении только влажными средами. Они встречаются в основном в почве и в гниющих остатках организмов. Те высшие насекомые, у которых покровы непроницаемы и развита трахейная система, могут обитать и в сухих средах. Эти насекомые широко расселились по нашей планете. Именно такие, ведущие открытый образ жизни и часто ярко окрашенные высшие насекомые и известны большинству читателей.
1. Особенности насекомых
Насекомые (Insecta), самый крупный класс животных, объединяющий больше видов, чем все прочие группы вместе взятые. Относится к членистоногим беспозвоночным. Как и у всех этих животных, у насекомых сегментированное тело с членистыми придатками, покрытое более или менее твердым наружным скелетом, в состав которого входит сложный полисахарид хитин. Другие важнейшие классы членистоногих - Crustacea (ракообразные, т.е. раки, крабы, креветки, лангусты, дафнии и т.п.), Arachnida, или Arachnoidea (паукообразные, т.е. пауки, сенокосцы, скорпионы, клещи и др.), Chilopoda (губоногие многоножки) и Diplopoda (двупарноногие многоножки). Характерные признаки насекомых - сравнительно мелкие размеры, три пары ног (отсюда их второе название - Hexapoda, т.е. шестиногие) и две пары крыльев (у ряда форм одна или обе отсутствуют). Вероятно, видов насекомых несколько миллионов, хотя описано пока примерно 900 000, причем некоторые - по единственному экземпляру. С другой стороны, численность отдельных видов достигает многих миллиардов особей, и они могут приносить огромный вред растительности и сильно досаждать животным, включая человека. Ряд форм, например среди бабочек, стрекоз и жуков, относится к красивейшим творениям природы.
Насекомые питаются почти всеми живыми существами и продуктами их жизнедеятельности и сами служат основным кормом многих животных и даже некоторых растений. Исключительно насекомыми питаются некоторые рыбы и птицы. Т.н. насекомоядные, или плотоядные растения, например росянки и венерина мухоловка, обладают специальными структурами, позволяющими ловить и переваривать насекомых. Однако для регулирования их численности гораздо важнее то, что многие их виды паразитируют на других или на разных стадиях жизненного цикла выступают в роли хищников, истребляющих других насекомых. Хотя немало насекомых принято считать вредителями, подавляющее большинство их приносит человеку пользу, например, опыляя растения и способствуя образованию плодов и семян.
Насекомые адаптировались почти ко всем средам обитания. Наиболее обильны они в тропиках и областях с теплым умеренным климатом, однако некоторые виды постоянно обитают даже в Антарктике. Большинство видов наземные, но известны и формы, плавающие на поверхности океана или ведущие земноводный образ жизни на его берегах. Насекомые встречаются в реках и озерах, в самых сухих пустынях и глубоких пещерах. Некоторые виды регулярно совершают длинные перелеты, тогда как у других особи проводят почти всю или всю жизнь внутри маленькой норки, одного плода или даже семечка.
2. Классификация насекомых
Существуют различные классификации насекомых. По одной из них Бессяжковые, Ногохвостки и Двухвостки выделяются в подкласс Скрыточелюстных (Entognatha) и противопоставляются Настоящим, или Открыточелюстным насекомым (Ectognatha). Подкласс Скрыточелюстных включает примитивные формы, у которых ротовой аппарат погружен в особую ротовую капсулу.
По системе Г.Я. Бей-Биенко насекомые делятся на два подкласса: Низших, или Первичнобескрылых (Apterygota), и Высших, или Крылатых (Pterygota). К первому относятся инфраклассы Скрыточелюстных (Entognatha) и Тизануровых (Thysanurata); ко второму - Древнекрылые (Palaeoptera) и Новокрылые (Neoptera).
В общем виде эта система выглядит следующим образом:
Классификация насекомых основана прежде всего на особенностях их крыльев, головы и ног. Обычно различают следующие отряды. . Бессяжковые (Protura): очень примитивные формы, лишенные антенн. . Щетинохвостки (Thysanura): первичнобескрылые формы (например, чешуйница сахарная). . Двухвостки, или вилохвостки (Diplura): первичнобескрылые формы (семейства камподеиды и япигиды).
Иногда отряды I, II и III рассматривают как самостоятельные классы, по рангу эквивалентные классу насекомых. . Ногохвостки (Collembola): первичнобескрылые формы, обычно с напоминающим хвост прыгательным придатком. . Прямокрылые (Orthoptera): крылатые, в основном растительноядные формы с грызущим ротовым аппаратом и обычно сильно развитыми прыгательными задними ногами (кузнечики, саранча, сверчки, медведки и др.). . Таракановые (Blattaria): растительноядные бегающие формы с плоско сложенными на спине крыльями и грызущим ротовым аппаратом. . Палочники, или привиденьевые (Phasmida): крылатые или вторичнобескрылые формы с грызущим ротовым аппаратом. . Богомоловые (Mantodea): крылатые или вторичнобескрылые насекомоядные формы с грызущим ротовым аппаратом и передними ногами, приспособленными для схватывания и удерживания добычи. . Уховертки, или кожистокрылые (Dermaptera): формы с грызущим ротовым аппаратом, короткими и кожистыми передними крыльями и убирающимися под них вееровидными задними (они иногда отсутствуют); некоторые виды проявляют материнский инстинкт (самки охраняют яйца и личинок). . Гемимеры (Diploglossata): вторичнобескрылые яйцеживородящие формы с грызущим ротовым аппаратом и длинными антеннами: наружные паразиты крыс, встречающиеся только в тропической Африке. . Веснянки (Plecoptera): формы с грызущим ротовым аппаратом, узкими передними крыльями и длинными антеннами: личинки развиваются в воде. . Термиты (Isoptera): похожие на муравьев растительноядные общественные формы с грызущим ротовым аппаратом, примерно одинаковыми передними и задними крыльями (присутствуют только у половых особей) и отсутствием перетяжки между грудью и брюшком. . Зораптеры (Zoraptera): своеобразные крылатые или бескрылые формы (иногда оба варианта в пределах одного вида) с грызущим ротовым аппаратом и длинными антеннами; обитают в тропиках и субтропиках. . Эмбии (Embiidina): формы с крыльями, если и развитыми, то только у самцов, грызущим ротовым аппаратом и грудью, почти равной по длине брюшку. . Сеноеды (Psocoptera): миниатюрные крылатые или бескрылые формы с грызущим ротовым аппаратом и длинными антеннами; питаются грибами или водорослями; некоторые считаются вредителями, так как портят старые книги (например, книжная вошь), пищевые продукты, гербарии и коллекции насекомых. . Пухоеды (Mallophaga): вторичнобескрылые формы с грызущим ротовым аппаратом; подавляющее большинство паразитирует на покровах птиц, некоторые (власоеды) - на млекопитающих. . Вши (Anoplura): вторичнобескрылые кровососущие паразиты млекопитающих; ротовой аппарат колюще-сосущий. . Поденки (Ephemeroptera): формы с двумя парами крыльев, из которых первая намного крупнее второй, грызущим ротовым аппаратом и тремя хвостовыми нитями на конце брюшка; личинки развиваются в воде и служат важным кормом для рыб. . Стрекозы (Odonata): формы с четырьмя примерно одинаковыми крыльями, короткими антеннами и грызущим ротовым аппаратом; личинки хищные, развиваются в воде. . Пузыреногие, бахромчатокрылые, или трипсы (Thysanoptera): в основном растительноядные формы с колюще-сосущим ротовым аппаратом, длинными антеннами и узкими крыльями, отороченными длинными волосками. . Равнокрылые (Homoptera): пьющие сок растений формы с сосущим ротовым аппаратом и крыльями (иногда они отсутствуют), которые в покое складываются на спине домиком (цикады, листоблошки, тли, червецы и т.п.). . Полужесткокрылые, или клопы (Hemiptera): формы с кожистой базальной и пленчатой верхушечной частью передних крыльев; ротовой аппарат колюще-сосущий; многие - хищники. . Вислокрылые, или большекрылые (Megaloptera): формы с примерно одинаковыми крыльями, длинными антеннами и грызущим ротовым аппаратом; личинки развиваются в воде. . Верблюдки (Raphidiodea): формы с примерно одинаковыми крыльями, длинными антеннами и грызущим ротовым аппаратом; личинки хищные, живут на деревьях или на земле. . Скорпионницы (Mecoptera): формы с практически одинаковыми крыльями, длинными ногами и грызущим ротовым аппаратом; конец брюшка загнут вверх и у большинства самцов вздут, напоминая жало скорпиона; хищники или падальщики. . Ручейники, или власокрылые (Trichoptera): формы с грызущим ротовым аппаратом и покрытыми волосками крыльями, задняя пара которых шире передней: практически все личинки развиваются в воде, многие строят трубчатые защитные домики, питаются микроскопическими водорослями и животными. . Чешуекрылые, или бабочки (Lepidoptera): формы с покрытыми чешуйками крыльями и длинными антеннами; ротовой аппарат у имаго сосущий (редко - грызущий), а у личинок (гусениц) - грызущий. . Жесткокрылые, или жуки (Coleoptera): формы с кожистыми передними крыльями (надкрыльями), прикрывающими в покое пленчатые задние; ротовой аппарат грызущий, форма антенн разнообразная. . Веерокрылые (Strepsiptera): своеобразные двукрылые (крылья только у самцов) формы, паразитирующие на других насекомых; самки обычно живут в теле хозяина. . Перепончатокрылые (Hymenoptera): формы с четырьмя крыльями (передние скреплены с задними зацепками), длинными антеннами и грызущим, лижуще-грызущим или сосущим ротовым аппаратом; много общественных и паразитических видов (пчелы, осы, наездники, пилильщики, муравьи и др.). . Двукрылые (Diptera): формы со второй парой крыльев, преобразованной в т.н. жужжальца, и колюще-сосущим или лижущим ротовым аппаратом; антенны длинные или короткие; много вредных видов, но большинство - полезные (комары, мошка, мокрецы, мухи, слепни, овода и др.). . Блохи (Siphonaptera): вторичнобескрылые формы со сжатым с боков телом, прыгательными задними ногами и режуще-колюще-сосущим ротовым аппаратом; имаго - кровососы, во многих случаях служащие переносчиками заболеваний.
В класс насекомых включают всех трахейнодышащих членистоногих, имеющих 3 пары ног. Их принято разделять на первичнобескрылых (Apterygota) и крылатых (Pterygota). Однако детальные исследования особенностей строения, развития и биологии первичнобескрылых, то есть таких шестиногих, предки которых явно тоже не имели крыльев, показали, что эта группа очень неоднородная.
Один отряд таких шестиногих - так называемые щетинохвостки (Thysanura) - очень близок ко всем «настоящим» крылатым насекомым (подкласс открыточелюстные - Insecta-Ectognatha).
Остальные же отряды - бессяжковых (Protura), ногохвосток (Collembola), вилохвосток (Diplura) - по многим важным признакам совершенно специфичны и заслуживают выделения в подкласс скрыточелюстных (Insecta-Entognatha), как это заключили специалисты, обсуждавшие вопрос о низших насекомых на Международном энтомологическом конгрессе в Монреале в 1956 году.
В последнее время подкласс скрыточелюстных был преобразован в отдельный класс Entognatha, так что отряды Protura, Collembola и Diplura формально насекомыми (то есть Insecta) не являются.
3. Аптериготы
Аптериготы (Apterygota), низшие, первичнобескрылые насекомые, характеризующиеся примитивностью строения, тонкой кутикулой (в связи с чем чувствительны к понижению влажности среды). Некоторые группы аптеригот (ногохвостки) известны с девона. Размеры в основном мелкие (хотя некоторые двухвостки достигают 50 мм). Для большинства аптеригот характерно, помимо 3 пар грудных ног, наличие видоизменённых конечностей или других двигательных придатков на брюшке. Аптериготы распространены по всему земному шару. Большинство питается гниющими остатками организмов; обильно населяют почву, лесную подстилку, мох, гнилую древесину; участвуют в почвообразовании. Некоторые (двухвостки) - хищные. Аптериготы сборная группа; включает 4 отряда, относящихся к 2 подклассам; 3 отряда - бессяжковые насекомые, двухвостки и ногохвостки - образуют подкласс энтогнатных насекомых, характеризующихся втянутыми в головную капсулу ротовыми частями и отсутствием сложных глаз. Отряд щетинохвостки ближе к высшим крылатым насекомым - птериготам (Pterygota), вместе с которыми объединяется в подкласс эктогнатных насекомых, имеющих выступающий за пределы головной капсулы ротовой аппарат и сложные глаза.
Подкласс: Первичнобескрылые (Apterygota).
Отряды:
Щетинкохвостки (Thysanura)
Монуры (Monura).
Рассмотрим эти типы более подробно.
Немало есть насекомых, бескрылых от рождения до смерти, на всех стадиях своего существования. Вши, например, блохи, пухоеды. Однако доказано: их дальние предки крылья имели.
Первичнобескрылые насекомые, у предков которых никогда не было крыльев, составляют четыре самых примитивных отряда: бессяжковые (протура), ногохвостки (коллембола), вилохвостки, или двухвостки (диплюра), и, наконец, щетинохвостки (тизанура). Первые три отряда систематики выделяют в особый подкласс скрыточелюстных либо вообще исключают из класса насекомых. Скрыточелюстными их называют потому, что ротовые части у этих насекомых втянуты в головную капсулу. Все прочие насекомые, в том числе и четвертый отряд первичнобескрылых - щетинохвостки, - относятся к подклассу открыточелюстных, или настоящих, насекомых.
Отряд первый - протура, или бессяжковые. Единственный «безусый» отряд среди насекомых. Нет у них, кстати сказать, и глаз. Передняя пара ножек заменяет им отсутствующие усики: ходят на четырех ногах, а передние две, вытянув вперед, употребляют как осязательные сяжки. На концах они острые, как стилеты, ими и хватают протуры мелких насекомых, например ногохвосток. Прежде полагали, что только ногохвостками они и кормятся. Но сравнительно недавние работы молодого немецкого исследователя Г. Штурма доказали, что ротовые органы протур, превращенные эволюцией в колюще-сосущие «щетинки», легко протыкают гифы («корни») грибов, соками которых протуры в основном и питаются.
Мало кого способны поймать и съесть слепые бессяжковые: очень уж они малы, 0,5 - 2 миллиметра их рост. Крохотные, бесцветные, медлительные жители сырых мхов и пней, верхних слоев земли, они настолько малоприметны, что были открыты лишь в 1907 году итальянским зоологом Ф. Сильвестри. Это была немалая сенсация для науки. Позднее нашли протур во многих частях света.
«Протуры должны, очевидно, рассматриваться лишь как деградирующая, рано возникшая боковая ветвь группы насекомых» (профессор Герман Вебер).
В отряде бессяжковых около 220 видов.
Второй отряд первичнобескрылых - ногохвостки (коллембола) - известен науке тоже, по существу, недавно. Хотя и упоминались они в сочинениях некоторых натуралистов XVII и XVIII веков как «снежные черви» или «падающие со снегом насекомые», первое значительное описание появилось лишь в 1871 году.
Где только не живут ногохвостки. Во всевозможных почвах на глубине до двух метров и больше. Даже в цветочных горшках, а в парниковых компостах по непонятной причине порой собираются такими плотными комками, размером сантиметров в десять, что в каждом ногохвосток больше, чем людей в столичном городе. Живут ногохвостки и под корой деревьев, в пнях, грибах, в термитниках и муравейниках, в гнездах птиц, на цветах и листьях, на снегу и глетчерных полях высокогорий (питаясь здесь, очевидно, приносимой ветром пыльцой растений), на поверхностной пленке пресных, а некоторые и морских вод, на выброшенных морем водорослях литторали и даже в «лужах» соленой воды, оставленных приливом. Это одни из немногих морских насекомых. Трупы людей, животных и растений ногохвостки быстро превращают в перегной и гумус. Не только они, разумеется, этим занимаются. Однако роль ногохвосток в почвообразовании очень велика. Местами на каждом квадратном метре они производят 175 кубических сантиметров гумуса.
Кормятся в основном спорами грибов, водорослями, лишайниками, простейшими одноклеточными и пыльцой высших растений. Некоторые едят и зеленую мякоть стеблей, листьев и корней и тем приносят вред полям. Крохотный зеленый сминтур, завезенный в Австралию вместе с люцерной, стал злейшим губителем урожаев: «люцерновой блохой» называют его здесь.
Некоторые ногохвостки светятся: одни за счет съеденных бактерий и грибков, но у других собственная биолюминесценция.
Два особых органа помогают многим ногохвосткам передвигаться на манер блохи, скачками на дистанцию до 10 сантиметров! Это «прыгательная вилка», тонкий, раздвоенный конец брюшка. Подгибая его под себя и резко, пружиной, разгибая, ногохвостка отталкивается от земли (или от поверхности воды!) и летит вперед. Даже если приземлится на гладкий лист или скользкое стекло, не упадет, а тут же прилипнет. «Вентральная трубка», похожий на хоботок вырост снизу на брюшке, выделяет вязкую капельку, она ногохвостку и «приклеивает». Из-за этой «трубки» ногохвостки и получили свое научное название «коллембола», что означает приблизительно «клейкий шпенек».
«Ногохвостки «приклеиваются» своей вентральной трубкой, кроме того, через ее тонкую кожу они воспринимают кислород, в сухой среде ею же всасывают и воду, а некоторые виды, у которых вентральный «шланг» особенно длинный, могут им даже чиститься» (Фридрих Шаллер).
Описано более 1250 видов ногохвосток (по другим данным, более 2000). Распространены они по всему свету, дальше многих других насекомых проникают в Арктику и высокогорья. Этих крохотных шестиногих созданий в последнее время активно изучают почвоведы, физиологи, экологи, даже этологи и генетики (в слюнных железах ногохвосток - гигантские, как у дрозофил, хромосомы). Время самых интересных открытий среди представителей отряда коллембол еще впереди.
Двухвостки (диплюра), третий отряд первичнобескрылых, или древних, насекомых, узнаются по двум длинным «усикам» на конце хвоста, а щетинохвостки (тизанура) - по трем подобным придаткам, образующим словно бы трехвильчатый хвост (у ногохвосток нет никаких «усовидных» выростов на конце тела, бессяжковые, как известно, безусые и спереди). Двухвостки более крупные шестиногие животные, чем ногохвостки и протуры, от 2 до 50 миллиметров, обычно около сантиметра. У представителей одного из их семейств хвостовые «усы», которые нередко длиннее настоящих усиков на голове, и функционируют так же: удирая задом вперед, двухвостка ощупывает ими возможные пути отступления. У второго семейства короткие и крепкие хвостовые придатки действуют как клещи: хватают добычу, разных мелких членистоногих. Затем, изогнув над собой зад тела, подносят ко рту пойманное насекомое и едят его.
Описано около 400 видов двухвосток. Все живут в местах, хорошо укрытых, под опавшей листвой, под камнями, в гнилых пнях, муравейниках и термитниках.
Там же (но и на камнях, среди лишайников) обитают и тизануры, или щетинохвостки (около 350 известных пока видов). Двухвостки безглазые. У щети-нохвосток пара настоящих фасеточных глаз, которые типичны для высших насекомых, и три добавочных простых глазка. Некоторые из них прыгают не хуже блохи, отталкиваясь последней парой «грифельков». У них на всех сегментах брюшка сохранились остатки ног, прежде бывших у древних предков. Так вот, последняя пара этих рудиментов удлинена и действует при прыжке как опорные рычаги.
Некоторых щетинохвосток хорошо знают люди, зоологией мало интересующиеся: эти «серебристые» насекомые нередко живут в темных (но теплых) углах наших жилищ. В кладовках, например («сахарными гостями» называют их немцы). Поселяются и в библиотеках, где портят книги, в муравейниках и термитниках - как сожители и приживальщики. В последнее время исследован достаточно сложный «свадебный» ритуал некоторых щетинохвосток.
Многие специалисты описанные выше четыре отряда древних насекомых рассматривают как самостоятельные подклассы. Несмотря на известное сходство, родство между ними неблизкое, скорее всего это боковые ветви основного ствола класса насекомых. Некоторые черты более прочно роднят с высшими насекомыми лишь щетинохвосток. Возможно, они представляют близкое звено к тем первобытным животным, которые связывают истинных насекомых с предполагаемыми их предками - многоножками, а через них - с определенной группой червей, породивших всех членистоногих вообще.
насекомое крылья аптериготы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Бессяжковые (Protura): нет усиков, глаз, крыльев. Брюшко состоит из 11 сегментов и анальной лопасти, на первых трех расположены рудиментарные двучлениковые конечности. Отряд насчитывает всего несколько десятков видов. Живут в лесной подстилке, под камнями, корой деревьев. Как и у некоторых многоножек, наблюдается анаморфоз: у зародыша сегментов меньше, чем у взрослой формы, и новые сегменты последовательно образуются в ходе личиночного развития.
Ногохвостки (Collembola, Podura): мелкие первичнобескрылые насекомые, способные передвигаться скачками с помощью прыгательной вилки. Брюшко состоит из 6 сегментов. Известно не менее 2 тыс. ногохвосток. Они обитают в почве, вблизи или на поверхности водоемов, в гниющей древесине, цветочных горшках. Играют большую роль в пищевых цепях, утилизируют органические вещества. Развитие без метаморфоза.
Двухвостки, или вилохвостки (Diplura): крыльев и глаз нет, брюшко состоит из 10 сегментов, хорошо развиты парные концевые придатки (церки) и длинные многочлениковые усики. Развитие без метаморфоза.
Щетинохвостки (Thysanura): имеют гибкое веретеновидное тело, длинные усики, грифельки на брюшных сегментах и три хвостовых нити (концевые придатки - 2 церка и парацерк); все тело покрыто мелкими серебристыми чешуйками. Некоторые виды питаются корешками книг, пропитанными клеем. Развитие без метаморфоза.
ЛИТЕРАТУРА
1.Бей-Биенко Г.Я., Данилевский А.С., Иванов А.В. и др. Определитель классов и отрядов наземных членистоногих. - М.; Л.: Наука, 1957. - 92 с.
2.Бродский А.К., Гейспиц К.А., Гринфельд Э.К. и др. Краткий определитель отрядов и семейств наземных членистоногих европейской части СССР. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. --102 с.
.Козлов М., Нинбург Е. Ваша коллекция. - М., 1971. - 159 с.
.Козлов М.А., Олигер И.М. Школьный атлас-определитель беспозвоночных. - М.: Просвещение, 1991. - 206 с.
.Майр З. Принципы зоологической систематики. - М.: Мир, 1971.
.Мамаев Б.М. Школьный атлас-определитель насекомых: Книга для учащихся. - М.: Просвещение, 1985. - 160 с.
.Мамаев Б.М., Медведев Л.Н., Правдин Ф.Н. Определитель насекомых европейской части СССР. - М.:Просвещение, 1976. - 304 с.
.Негробов О.П., Черненко Ю.И. Определитель семейств насекомых. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1990. - 182 с.
.Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых. - М., 1957. - 548 с.
.Райков Б.Е., Римский-Корсаков М.Н. Зоологические экскурсии. - М.: Топикал, 1994. - 639 с.