Класс Насекомые

Определения и обозначения

Насекомые — класс членистоногих животных, у взрослых представителей которого три пары ног, расположенных на груди. Это главный признак, позволяющий отличить насекомое от паука с четырьмя парами ног или рака с большим числом конечностей. Он нужен, чтобы определять животное по строению, а не только по размеру или месту обитания.

Хитиновый покров — наружная твёрдая оболочка тела насекомого. Она защищает его и поддерживает форму, поскольку внутреннего скелета, как у позвоночных, у насекомого нет. Покров не растёт, поэтому животное периодически сбрасывает его; этот процесс называется линькой.

Трахеи — разветвлённые трубочки, по которым воздух поступает внутрь тела. Через небольшие отверстия на поверхности тела воздух попадает в трахеи и достигает тканей. Это определение помогает понять, почему насекомым для дыхания не нужны лёгкие, похожие на лёгкие человека.

Превращение — последовательное изменение строения животного в ходе развития. При полном превращении есть яйцо, личинка, куколка и взрослая особь, а при неполном куколки нет. Различение этих типов объясняет, почему молодое насекомое иногда совсем не похоже на взрослое.

Как это устроено

Тело насекомого состоит из головы, груди и брюшка, и каждая часть выполняет свою работу. На голове расположены органы чувств и ротовые органы: ими насекомое находит пищу и узнаёт об окружающей среде. К груди прикреплены ноги и, если они есть, крылья, потому что именно эта часть тела обеспечивает движение. В брюшке находятся многие внутренние органы, связанные с пищеварением и размножением.

Ноги устроены по-разному не случайно: их форма связана с тем, как насекомое передвигается и добывает пищу. У кузнечика задние ноги длинные и сильные, поэтому он прыгает; у жука-плавунца ноги помогают грести. У медоносной пчелы на ногах есть приспособления для сбора пыльцы. Сравнивая конечности, можно сделать вывод об образе жизни насекомого, даже если его не удалось долго наблюдать.

Крылья помогают расселяться, спасаться от врагов и искать пищу, но развиты не у всех насекомых. У жуков передняя пара превращена в твёрдые надкрылья, которые прикрывают задние крылья и брюшко. У мух одна пара крыльев, а у бабочек крылья покрыты мелкими чешуйками. Различия в строении крыльев связаны с образом жизни и помогают различать большие группы насекомых.

Пища сначала расщепляется в пищеварительной системе, а питательные вещества используются для роста и получения энергии. Дышат насекомые главным образом через трахеи, поэтому кислород поступает к тканям по трубочкам, а не переносится кровью от лёгких. Кровеносная система у них незамкнутая: жидкость движется внутри тела, но не только по замкнутым сосудам. Эти особенности показывают, что системы органов насекомых устроены иначе, чем у позвоночных.

Развитие с полным превращением разделяет питание и образ жизни личинки и взрослой особи. Например, гусеница ест листья и растёт, а взрослая бабочка питается иначе и может перелетать на большие расстояния. Куколка — стадия перестройки организма, когда формируются признаки взрослого насекомого. При неполном превращении личинка похожа на взрослую особь, но меньше и обычно ещё не способна размножаться; она растёт, линяя.

Как различаются основные группы насекомых

В таблице сопоставлены заметные признаки нескольких знакомых групп. При определении полезно проверять сразу несколько особенностей: строение крыльев, ног и ротовых органов. Один признак может встречаться у разных животных, поэтому вывод лучше делать по их сочетанию.

Разбор задач

Задача. У незнакомого животного три пары ног, тело состоит из головы, груди и брюшка, а передняя пара крыльев твёрдая и прикрывает заднюю. Определите, относится ли оно к насекомым и к какой группе его можно отнести. Объясните ход рассуждения по признакам, а не только назовите ответ. Такой способ позволяет не спутать животное с пауком или другим членистоногим.

1. Сначала проверяем число ног. Три пары — это шесть ног, и они прикреплены к груди; такой признак соответствует насекомым. Если бы ног было восемь, животное следовало бы отнести к паукообразным, но в условии указано другое число.

2. Затем проверяем деление тела. Голова, грудь и брюшко также соответствуют плану строения насекомого. Этот признак поддерживает первое предположение, хотя сам по себе не позволяет определить конкретную группу.

3. Теперь рассматриваем крылья. Твёрдая передняя пара, прикрывающая заднюю, называется надкрыльями и характерна для жуков. Значит, это не просто насекомое, а представитель группы жуков.

4. В конце сверяем признаки между собой. Шесть ног подтверждают принадлежность к насекомым, а надкрылья помогают уточнить группу. Не следует делать вывод только по наличию крыльев: крылья есть у многих разных насекомых.

Ответ: животное относится к насекомым и, по твёрдым передним крыльям-надкрыльям, к жукам. Решение построено от общего признака класса к признаку конкретной группы. Если бы в условии не было сведений о крыльях, можно было бы определить класс, но не группу. Поэтому важно внимательно использовать все указанные признаки.

Типичные ошибки

Ошибка: считать насекомым любое маленькое ползающее животное. Так думают, потому что в повседневной речи словом «насекомое» часто называют разных мелких животных. Но у пауков восемь ног, а у насекомых — шесть. Проверьте число ног и то, к какой части тела они прикреплены.

Ошибка: считать, что у всех насекомых обязательно есть крылья. Такую мысль легко принять, если вспоминать только бабочек или мух. Однако у некоторых взрослых насекомых крыльев нет, а у ряда видов они сильно уменьшены. Для определения класса сначала считайте ноги, а крылья используйте как дополнительный признак.

Ошибка: путать личинку с взрослым насекомым другого вида. При полном превращении личинка может выглядеть совершенно иначе и питаться другой пищей. Это происходит потому, что личинка и взрослая особь выполняют разные роли в развитии. Проверьте, проходит ли животное стадии яйца и куколки, прежде чем считать похожих по месту обитания животных одним видом.

Ошибка: думать, что кровь насекомого переносит кислород так же, как кровь человека. Такое сравнение кажется очевидным, потому что обе системы связаны с движением жидкости в теле. У насекомых воздух поступает к тканям через трахеи. Чтобы проверить себя, вспомните, какая система доставляет кислород: дыхательная, а не кровеносная.

Связь с другими темами

Строение насекомых помогает сравнивать их с другими членистоногими: у всех есть членистые конечности и наружный покров, но число ног и деление тела различаются. Развитие с превращением связано с жизненными циклами животных и показывает, как организм меняется с возрастом. Роль насекомых в опылении связывает эту тему с размножением цветковых растений, а пищевые связи — с темой экосистем. Вредители и переносчики болезней напоминают, что взаимодействия организмов могут приносить человеку и пользу, и вред.

Что запомнить

• У насекомых шесть ног, а тело разделено на голову, грудь и брюшко.
• Хитиновый покров защищает тело; для роста насекомое линяет.
• Насекомые дышат преимущественно трахеями, а кровь не переносит кислород так, как у человека.
• При полном превращении есть куколка, при неполном — нет.
• Форма ног, крыльев и ротовых органов помогает определить образ жизни и группу насекомого.
• Насекомые участвуют в опылении, пищевых цепях и разложении остатков; некоторые виды вредят человеку и растениям.