Класс Насекомые

Определения и обозначения

Насекомые — класс членистоногих, представители которого имеют три пары ног и тело, разделённое на голову, грудь и брюшко. Это сочетание признаков помогает отличить насекомое от других членистоногих, например паука. При определении животного важно учитывать не один признак, а весь план строения.

Хитиновый покров — наружный скелет насекомого, который защищает тело и служит местом прикрепления мышц. Хитин — прочное вещество, образующее наружную оболочку. Она поддерживает тело и помогает мышцам двигать конечностями, но не может растягиваться неограниченно.

Трахеи — разветвлённые воздухоносные трубочки, по которым кислород поступает непосредственно к тканям. Они пронизывают тело и обеспечивают клетки кислородом без его переноса кровью. Такое устройство объясняет, почему дыхательную и кровеносную системы насекомого нельзя смешивать.

Полное превращение — развитие с последовательными стадиями яйца, личинки, куколки и взрослого насекомого. На каждой стадии животное может заметно отличаться по строению и образу жизни. Наличие куколки служит главным признаком полного превращения.

Как это устроено

Тело насекомого разделено на три отдела, потому что каждый выполняет свою работу. На голове расположены органы чувств и ротовые органы, которые помогают находить и захватывать пищу. Грудь несёт ноги и крылья, поэтому связана с передвижением. В брюшке находятся многие внутренние органы, в том числе части пищеварительной и репродуктивной систем.

Хитиновый покров защищает насекомое от повреждений и высыхания, а к его внутренней поверхности прикрепляются мышцы. Однако твёрдая оболочка не увеличивается вместе с телом. Поэтому растущее насекомое периодически сбрасывает старый покров; этот процесс называется линькой. После неё новый покров некоторое время остаётся мягким, а затем затвердевает.

Три пары членистых ног располагаются на груди, поскольку этот отдел служит главной опорой для движения. Ноги могут быть приспособлены к ходьбе, прыжкам, плаванию или рытью. У многих насекомых к груди прикреплены также крылья, позволяющие летать и расселяться. У некоторых видов крылья уменьшены или отсутствуют, но число пар ног остаётся характерным признаком класса.

На голове находятся усики, глаза и ротовые органы, через которые насекомое получает сведения о среде и пищу. Усики улавливают запахи и прикосновения, а сложные глаза состоят из множества зрительных элементов и помогают замечать движение. Ротовые органы различаются, потому что пища бывает твёрдой, жидкой или доступной внутри растений и животных. Например, грызущие органы подходят для откусывания и измельчения, а сосущие — для всасывания жидкости.

Трахейная система начинается отверстиями на поверхности тела и разветвляется на тонкие трубочки. Воздух по ним достигает тканей, поэтому кислород поступает к клеткам напрямую. Кровеносная система у насекомых незамкнутая: гемолимфа движется внутри тела и переносит питательные вещества и продукты обмена. Обычно она не доставляет кислород, так как эту задачу выполняют трахеи.

Основные особенности строения и жизнедеятельности насекомых

Таблица помогает сопоставить отделы тела и системы органов с их функциями. При подготовке ответа сначала назовите строение, а затем объясните его значение для жизни насекомого. Если нужно определить, где расположена конечность, соотнесите её с грудью, а не с брюшком.

Разбор задач

Задача 1. У кузнечика обнаружены голова, грудь и брюшко, три пары ног и одна пара усиков. Объясните, по каким признакам его относят к насекомым.

1. Сопоставим тело кузнечика с планом строения насекомого: оно разделено на голову, грудь и брюшко.
2. Проверим число ног. Три пары — это шесть ног, характерный признак насекомых.
3. Усики тоже соответствуют строению насекомых, но решающим признаком здесь служит сочетание отделов тела и трёх пар ног.

Ответ: кузнечика относят к насекомым, потому что его тело состоит из головы, груди и брюшка, а на груди находятся три пары ног. Одна пара усиков дополнительно подтверждает это определение.

Задача 2. У двух насекомых ротовые органы различаются: у одного они грызущие, у другого — сосущие. Объясните, с чем связано это различие.

1. Определим, что делают ротовые органы: они помогают получать и обрабатывать пищу.
2. Грызущие органы захватывают, откусывают и измельчают твёрдую пищу.
3. Сосущие органы позволяют втягивать жидкую пищу, например нектар или сок растения.
4. Значит, разная форма связана с тем, какую пищу употребляет насекомое и каким способом оно её получает.

Ответ: ротовые органы различаются как приспособление к способу питания. Грызущие нужны для твёрдой пищи, а сосущие — для жидкой.

Задача 3. В развитии насекомого последовательно наблюдали яйцо, личинку, куколку и взрослую особь. Определите тип развития и объясните, чем личинка отличается от взрослого насекомого.

1. Перечислим найденные стадии по порядку: яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое.
2. Сравним последовательность с признаками полного превращения. В ней есть куколка — стадия, которой нет при неполном превращении.
3. Личинка обычно отличается от взрослой особи внешним видом и нередко способом питания или местом обитания. Она растёт и меняется, а во время стадии куколки преобразуется во взрослую форму.

Ответ: это развитие с полным превращением. Личинка не является уменьшенной копией взрослого насекомого: она отличается строением и может жить иначе.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что у насекомых четыре пары ног. Так происходит, когда насекомых путают с паукообразными, у которых обычно восемь ног. Чтобы проверить себя, посчитайте именно пары: у насекомого их три, то есть шесть ног. Не ориентируйтесь только на размер или внешний вид животного.

Ошибка: принимать брюшко за отдел, к которому прикреплены ноги. Брюшко часто заметно и подвижно, поэтому его можно ошибочно принять за опору для конечностей. Проверьте, к какому отделу подходят ноги: у насекомых они прикреплены к груди. Крылья, если они есть, тоже расположены на груди.

Ошибка: думать, что кровь насекомого переносит кислород по телу. У многих животных эту функцию выполняет кровь, поэтому такой вывод кажется привычным. У насекомых кислород к тканям доставляют трахеи, а гемолимфа переносит другие вещества. Для проверки спросите себя, какая система непосредственно соединена с воздухом и разветвляется внутри тела.

Ошибка: смешивать полное и неполное превращение. В обоих случаях насекомое развивается не сразу, поэтому стадии могут казаться одинаковыми. Проверьте последовательность: наличие куколки означает полное превращение, а её отсутствие — неполное. При неполном превращении из яйца выходит молодая особь, похожая на взрослую.

Связь с другими темами

Для изучения насекомых нужно знать общий план строения членистоногих: членистые конечности и наружный скелет. Эти признаки позволяют сравнить насекомых с другими группами и увидеть, чем они отличаются. Особенно полезно помнить, что число ног и разделение тела помогают распознавать класс.

Знание строения пригодится при изучении развития и разнообразия насекомых. Связь органов с образом жизни помогает объяснять приспособления к разной пище и среде. Эти знания также нужны, чтобы понимать роль насекомых в природных сообществах и их взаимодействие с другими организмами.

Что запомнить

• Тело насекомого состоит из головы, груди и брюшка.
• У насекомых три пары ног, расположенных на груди.
• Наружный скелет образован хитиновым покровом.
• Насекомые дышат с помощью трахей.
• Кислород поступает к тканям по трахеям, а не переносится кровью.
• При полном превращении развитие проходит стадии яйца, личинки, куколки и взрослого насекомого.