24. Класс Насекомые: общая характеристика. Внешнее строение и мышечная система

Определения и обозначения

Класс Насекомые — крупнейший класс членистоногих, для представителей которого характерны тело из головы, груди и брюшка и три пары ног. У большинства есть крылья, а на голове расположены усики, глаза и ротовые органы. Эти признаки помогают отличить насекомых от паукообразных и ракообразных.

Хитиновая кутикула — наружный покров насекомого, содержащий хитин. Она защищает тело от повреждений и потери воды, а также служит наружным скелетом для прикрепления мышц. Поскольку кутикула твёрдая и не растягивается вместе с телом, насекомому приходится линять.

Тагмы — крупные отделы тела, образованные объединением нескольких сегментов. У насекомого это голова, грудь и брюшко: сегменты внутри каждой тагмы выполняют сходные функции. Такое объединение делает строение тела более специализированным.

Склериты — плотные участки наружного покрова, соединённые более мягкими подвижными перепонками. Благодаря этому покров одновременно остаётся прочным и может сгибаться. Склериты образуют основу наружного скелета и передают движение от мышц к конечностям.

Как это устроено

Тело насекомого разделено на три тагмы, потому что разные его части выполняют разные задачи. Голова объединяет органы чувств и питания, грудь связана с передвижением, а брюшко содержит внутренние органы и участвует в размножении. Такое разделение повышает эффективность каждой части тела и позволяет им работать согласованно.

Хитиновый покров защищает насекомое от ударов, высыхания и проникновения вредных веществ. Он также поддерживает форму тела, поэтому выполняет роль наружного скелета. Но твёрдая кутикула не может постепенно расширяться при росте, поэтому между линьками тело увеличивается, а во время линьки старый покров сбрасывается.

Голова устроена так, чтобы насекомое могло получать сведения об окружающей среде и находить пищу. На ней находятся усики, глаза и ротовые органы: усики воспринимают запахи и прикосновения, глаза помогают ориентироваться, а ротовые органы захватывают и измельчают пищу. Различия в строении ротовых органов связаны с разным питанием насекомых.

Грудь состоит из трёх сегментов, и каждый из них несёт по одной паре ног. Поэтому у насекомого три пары ходильных конечностей, приспособленных для ходьбы, прыжков, плавания или рытья. У большинства насекомых на груди находятся также крылья, но их отсутствие у некоторых представителей не отменяет принадлежности к классу.

Движения обеспечивают поперечнополосатые мышцы, способные быстро сокращаться. Одними концами они прикреплены к внутренним выростам покрова, поэтому при сокращении тянут склериты и изменяют положение ног. В грудном отделе работа мышц вызывает движения крыльев, а согласованные сокращения мышц позволяют насекомому ходить, прыгать или летать.

Отделы тела насекомого и их особенности

Таблицу удобно читать от отдела тела к его придаткам, а затем к выполняемым функциям. Для определения отдела сначала ищите ноги и крылья: они прикреплены к груди. Усики и глаза указывают на голову, а часть тела позади груди — на брюшко.

Разбор задач

Задача 1. Определение тагм

На рисунке насекомого нужно отметить голову, грудь и брюшко. Отдельные сегменты не следует принимать за самостоятельные отделы тела. Нужно использовать положение органов и конечностей.

1. Найдите передний отдел с усиками, глазами и ротовыми органами.
2. За ним определите участок, к которому прикреплены три пары ног и, если они есть, крылья.
3. Оставшуюся заднюю часть тела обозначьте как брюшко.

Ответ: передняя часть — голова, средняя часть с ногами — грудь, задняя часть — брюшко.

Задача 2. Три пары ног

У насекомого обнаружены три пары ног. Требуется указать место их прикрепления и объяснить, почему это признак класса. Число ног нужно связать не только с подсчётом, но и с планом строения тела.

1. Переведите число пар в общее число конечностей: три пары — это шесть ног.
2. Проверьте, что каждая пара прикреплена к одному из трёх сегментов груди.
3. Сравните результат с признаком насекомых: у них три пары грудных ног.

Ответ: все три пары ног прикреплены к груди; это один из главных признаков класса Насекомые.

Задача 3. Сравнение двух членистоногих

У одного животного три пары ног, у другого — четыре пары. Нужно определить, какое из них относится к насекомым, учитывая также отделы тела. Одного внешнего сходства недостаточно, поэтому признаки проверяют последовательно.

1. У первого животного три пары ног, что соответствует признаку насекомых.
2. У второго четыре пары ног, поэтому оно не относится к насекомым и, вероятно, является паукообразным.
3. Дополнительно выясните, прикреплены ли ноги к груди и разделено ли тело на голову, грудь и брюшко.

Ответ: насекомым является животное с тремя парами ног, прикреплённых к груди и имеющее три тагмы.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у насекомого четыре отдела тела. Так происходит, когда отдельные сегменты брюшка принимают за самостоятельную тагму. Проверьте себя: отделов только три — голова, грудь и брюшко.

Ошибка: принимать усики за ноги. Их путают с конечностями из-за расположения на передней части тела, но усики служат органами чувств. Проверьте себя по функции и месту: усики находятся на голове и не используются для ходьбы.

Ошибка: считать, что крылья есть у каждого насекомого. Большинство насекомых крылатые, но у некоторых крылья отсутствуют или недоразвиты. Проверяйте принадлежность к классу по трем парам ног и строению тела, а не только по наличию крыльев.

Ошибка: думать, что наружный скелет растёт вместе с телом. Твёрдая кутикула ограничивает увеличение размеров, поэтому насекомое линяет. Проверка проста: если покров сбрасывается, значит, рост происходит между линьками.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания об общем плане строения членистоногих: сегментированном теле, наружном скелете и членистых конечностях. Эти признаки являются основой сравнения разных групп животных.

Строение насекомых пригодится при изучении их разнообразия, способов движения, линьки и приспособлений к среде обитания. По отделам тела и придаткам можно объяснить образ жизни конкретного вида.

Насекомых удобно сравнивать с паукообразными и ракообразными. Особенно показательны число ног, расположение конечностей и объединение сегментов в тагмы.

Что запомнить

• Тело насекомого состоит из головы, груди и брюшка.
• На голове расположены усики, глаза и ротовые органы.
• К груди прикреплены три пары ног.
• У большинства насекомых есть крылья, связанные с грудным отделом.
• Наружный покров содержит хитин, защищает тело и служит наружным скелетом.
• Рост насекомого сопровождается линьками.
• Движения обеспечивают поперечнополосатые мышцы, связанные с внутренней стороной покрова.