§ 16. Класс Насекомые. Общая характеристика

Определения и обозначения

Класс Насекомые — крупнейший класс членистоногих. К насекомым относят животных, у которых тело разделено на голову, грудь и брюшко, а на груди расположены три пары ног. У большинства есть крылья, а на голове — усики, глаза и ротовые органы. Эти признаки помогают отличить насекомых от других членистоногих.

Хитиновый покров — наружный скелет насекомого, образующий прочную оболочку вокруг тела. Он защищает животное от повреждений и помогает сохранять форму тела. Но покров твёрдый и не растёт вместе с насекомым, поэтому для увеличения размеров его приходится сбрасывать. Такой процесс называется линькой.

Трахеи — разветвлённые дыхательные трубочки, по которым воздух поступает к тканям тела. Снаружи они сообщаются с дыхальцами — небольшими отверстиями на теле. Благодаря этой системе кислород доставляется к тканям напрямую. Трахеи относятся к дыхательной, а не к кровеносной системе.

Превращение — изменения организма в ходе развития от яйца до взрослого насекомого. При неполном превращении молодая особь похожа на взрослую и постепенно становится крупнее, а куколки нет. При полном превращении между личинкой и взрослым насекомым появляется стадия куколки. Личинка обычно сильно отличается от взрослой особи.

Как это устроено

Тело насекомого разделено на голову, грудь и брюшко, потому что разные части выполняют разные задачи. Голова собирает органы чувств и ротовые органы: животное ориентируется и получает пищу. Грудь несёт ноги и крылья, поэтому связана прежде всего с движением. В брюшке находятся внутренние органы, участвующие в пищеварении, размножении и других процессах.

На голове есть усики, глаза и ротовые органы, и каждый из этих органов помогает решать отдельную задачу. Усиками насекомое ощупывает предметы и улавливает запахи, а глаза позволяют замечать свет, движение и окружающие объекты. Ротовые органы приспособлены к разной пище: одни насекомые грызут, другие прокалывают ткани или собирают жидкую пищу. Поэтому устройство ротового аппарата часто связано с тем, чем питается животное.

К груди прикреплены три пары ног, а у большинства насекомых — ещё и одна или две пары крыльев. Ноги нужны не только для ходьбы: у разных видов они могут быть приспособлены к прыжкам, плаванию или захвату добычи. Крылья позволяют летать, но не у всех насекомых они развиты одинаково; некоторые виды почти не летают или вовсе лишены крыльев. Такое разнообразие помогает насекомым передвигаться в разных условиях и находить пищу.

Хитиновый покров защищает тело и служит наружным скелетом, к которому прикрепляются мышцы. Однако он не способен растягиваться так, чтобы увеличиваться вместе с телом. Когда насекомое вырастает, старый покров становится тесным и ограничивает дальнейший рост. Поэтому животное линяет: сбрасывает старую оболочку, а затем его тело увеличивается и покрывается новым покровом.

Воздух поступает в дыхательную систему через дыхальца и проходит по трахеям, которые ветвятся внутри тела. Разветвления подходят близко к тканям, поэтому кислород доставляется туда без переноса кровью. Развитие насекомых тоже проходит по определённой последовательности. При неполном превращении из яйца выходит похожая на взрослую молодая особь, которая растёт и линяет; при полном из яйца выходит личинка, затем образуется куколка, из которой появляется взрослое насекомое.

Основные признаки строения и развития насекомых

Пользуйтесь таблицей как коротким планом для описания насекомого: сначала назовите отделы тела, затем покровы, органы и способы движения. Чтобы определить тип развития, сравните стадии и проверьте, есть ли куколка. Значение каждого признака объясняет, какую задачу он помогает выполнять.

Разбор задач

Задача 1. У животного три пары ног и тело разделено на голову, грудь и брюшко. К какому классу его относят и по каким признакам?

1. Сначала проверяем число ног: три пары — характерный признак насекомых.
2. Затем смотрим, как разделено тело. Голова, грудь и брюшко соответствуют строению насекомого.
3. Сопоставляем оба признака: каждый из них подходит, а вместе они дают основание отнести животное к насекомым.

Ответ: животное относят к классу Насекомые, потому что у него три пары ног и тело состоит из головы, груди и брюшка. Для полной проверки также можно убедиться, что ноги прикреплены к груди.

Задача 2. Объясните, почему насекомому приходится линять, хотя его хитиновый покров защищает тело.

1. Вспоминаем роль покрова: он защищает тело и выполняет функцию наружного скелета.
2. Учитываем его особенность: твёрдая оболочка не растёт вместе с животным.
3. Делаем вывод: по мере роста покров становится тесным, и насекомому нужно сбросить его, чтобы увеличить размеры тела.

Ответ: насекомое линяет, потому что его хитиновый покров защищает тело, но ограничивает рост. После сбрасывания старой оболочки тело может увеличиться и сформировать новый покров.

Задача 3. Сравните развитие кузнечика и бабочки: укажите последовательность стадий и объясните, чем различаются их молодые особи и взрослые насекомые.

1. Кузнечик развивается с неполным превращением: яйцо — молодая особь — взрослое насекомое. Стадии куколки нет.
2. Молодой кузнечик похож на взрослого, но меньше и ещё не достиг зрелости. По мере роста он линяет.
3. Бабочка развивается с полным превращением: яйцо — личинка — куколка — взрослое насекомое. Гусеница отличается от бабочки внешним видом и образом жизни.
4. Сравниваем последовательности: у бабочки присутствует куколка, а у кузнечика её нет. Это и есть главный признак, позволяющий различить два типа развития.

Ответ: кузнечик проходит стадии яйца, молодой особи и взрослого насекомого; его молодая особь похожа на взрослую. Бабочка проходит стадии яйца, личинки, куколки и взрослого насекомого; личинка заметно отличается от взрослой бабочки.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что у насекомых четыре пары ног. Так можно ошибиться, если смешать насекомых с другими членистоногими, например паукообразными. У взрослого насекомого именно три пары ног. Проверяйте количество: шесть ног, соединённых с грудью, — характерный признак насекомого.

Ошибка — помещать ноги на брюшко или считать его местом прикрепления крыльев. Причина часто в том, что брюшко кажется самым заметным отделом тела. Но ноги и крылья прикреплены к груди. Чтобы проверить себя, сначала мысленно разделите тело на голову, грудь и брюшко, а затем определите, откуда отходят конечности.

Ошибка — называть трахеи кровеносными сосудами. Это путают, потому что и трахеи, и сосуды представляют собой трубки внутри тела. Однако трахеи проводят воздух и относятся к дыхательной системе, а не переносят кровь. Проверочный вопрос: что движется по трубкам — воздух или кровь?

Ошибка — смешивать полное и неполное превращение. Иногда обращают внимание только на то, что молодая особь растёт, и забывают сравнить стадии развития. При полном превращении есть куколка, а личинка обычно не похожа на взрослое насекомое; при неполном куколки нет. Проверьте последовательность: яйцо — личинка — куколка — взрослое насекомое означает полное превращение.

Связь с другими темами

Чтобы понять строение насекомых, нужно знать общие признаки членистоногих: членистые конечности и наружный скелет. Сравнение с другими классами членистоногих помогает увидеть, какие особенности у них общие, а какие отличают насекомых. Представление о превращении пригодится при изучении жизненных циклов животных. Оно также помогает объяснять, как особенности развития связаны со средой обитания и образом жизни насекомого.

Что запомнить

• Тело насекомого разделено на голову, грудь и брюшко.
• У насекомых три пары ног, расположенных на груди.
• На голове находятся органы чувств и ротовые органы.
• Хитиновый покров защищает тело и ограничивает его рост.
• Дыхание у насекомых происходит через трахеи.
• Развитие бывает с неполным и полным превращением.
• При полном превращении в развитии есть стадия куколки.