§ 42. Класс насекомые

Определения и обозначения

Класс Насекомые — группа членистоногих, у которых тело разделено на голову, грудь и брюшко, а на груди расположены три пары ног. Это главное сочетание признаков, по которому насекомых отличают от паукообразных, ракообразных и других членистоногих.

Хитиновый покров — наружный скелет насекомого, защищающий тело и служащий местом прикрепления мышц. Хитин — прочное вещество, поэтому покров одновременно работает как броня и как опора при движении.

Трахеи — разветвлённые трубочки, по которым кислород поступает непосредственно к органам и тканям. Благодаря такой системе дыхания кровь не переносит кислород от дыхательных органов ко всем клеткам, как это происходит у человека.

Превращение — изменения строения организма в ходе развития от яйца до взрослого насекомого. По характеру этих изменений различают полное и неполное превращение, что помогает понять особенности жизни личинки и взрослой особи.

Как это устроено

Тело насекомого разделено на три отдела, потому что разные его части выполняют разные задачи. На голове сосредоточены глаза, усики и ротовые органы: с их помощью насекомое ориентируется и добывает пищу. Грудь образует основную опору для движения, а в брюшке помещаются органы пищеварения, выделения и размножения.

Три пары ног появляются потому, что грудь насекомого состоит из трёх члеников, и к каждому из них прикреплена одна пара ног. Ноги могут быть приспособлены к бегу, прыжкам, плаванию или рытью, поэтому их форма связана с образом жизни. Крылья тоже прикреплены к груди и обычно представлены одной или двумя парами, помогая летать, искать пищу и спасаться от врагов.

Хитиновый покров хорошо защищает насекомое от повреждений и потери воды, а мышцы крепятся к его внутренней поверхности. Однако такой покров почти не растягивается, поэтому тело не может увеличиваться постепенно. Для роста насекомое периодически линяет: старый покров лопается, организм выходит из него, а новый покров постепенно затвердевает.

Воздух входит в тело через дыхальца — небольшие отверстия на поверхности, чаще всего по бокам груди и брюшка. От дыхалец отходят трахеи, которые многократно ветвятся и доходят до отдельных тканей. Движения брюшка и тела помогают обновлять воздух в трахейной системе, поэтому кислород поступает прямо к клеткам.

При полном превращении личинка сильно отличается от взрослого насекомого по строению и образу жизни. Она проходит стадию куколки, внутри которой тело перестраивается, после чего появляется взрослая особь. При неполном превращении куколки нет: молодое насекомое похоже на взрослое, питается обычно сходной пищей и постепенно изменяется во время линек.

Основные особенности строения и жизнедеятельности насекомых

Таблица помогает быстро сопоставить признак и его значение для организма. При определении насекомого сначала проверьте отделы тела и число ног, а затем уточните особенности крыльев, дыхания и развития.

Разбор задач

Задача 1

Условие. Рассмотрите изображение насекомого и определите, какие части тела относятся к голове, груди и брюшку. Нужно не просто назвать отделы, а связать их с расположенными на них органами.

1. Найдите передний отдел с глазами, усиками и ротовыми частями: это голова.
2. Определите средний отдел, от которого отходят все три пары ног и крылья, если они есть: это грудь.
3. Оставшийся задний отдел, где находятся многие внутренние органы, назовите брюшком.

Ответ: спереди расположена голова, за ней грудь с ногами и крыльями, сзади — брюшко.

Задача 2

Условие. У насекомого обнаружили три пары ног и две пары крыльев. Укажите, к какой части тела они прикреплены, и объясните, зачем насекомому наружный скелет.

1. Сначала вспомните постоянный признак класса: все три пары ног прикрепляются к членикам груди.
2. Крылья также находятся на груди, поэтому их не следует относить к брюшку, даже если оно расположено рядом.
3. Хитиновый покров защищает тело от повреждений и поддерживает его форму, а мышцы прикрепляются к его внутренней стороне.

Ответ: ноги и крылья прикреплены к груди; хитиновый покров выполняет защитную и опорную функции.

Задача 3

Условие. Сравните развитие бабочки и кузнечика: назовите стадии их жизненного цикла и объясните, чем отличается личинка бабочки от молодого кузнечика. Главное — определить наличие куколки и сходство молодого организма со взрослым.

1. У бабочки последовательность такова: яйцо, личинка-гусеница, куколка, взрослое насекомое.
2. У кузнечика развитие идёт через яйцо, личинку, похожую на взрослое насекомое, и взрослую особь; стадии куколки нет.
3. Гусеница бабочки заметно отличается от взрослой бабочки и обычно грызёт листья, а молодой кузнечик похож на взрослого и питается сходным образом.

Ответ: у бабочки полное превращение, а у кузнечика неполное; личинка бабочки резко отличается от взрослой особи, молодая особь кузнечика похожа на взрослую.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что ноги насекомого прикреплены к брюшку. Так думают из-за близкого расположения отделов тела. Проверьте себя: найдите средний отдел, от которого отходят все три пары ног, — это грудь.

Ошибка: называть насекомыми всех членистоногих. Такое обобщение возникает потому, что у всех этих животных есть наружный скелет и членистые конечности. Проверьте наличие именно трёх пар ног и тела из головы, груди и брюшка.

Ошибка: путать трахеи с лёгкими или жабрами. У насекомых воздух проходит по системе трубочек непосредственно к тканям, а не через лёгкие или жабры. Проверка простая: вспомните дыхальца на поверхности тела и отходящие от них трахеи.

Ошибка: считать, что при полном превращении личинка просто постепенно становится взрослой. При таком развитии есть отдельная стадия куколки, во время которой тело перестраивается. Если куколки нет, развитие относят к неполному превращению.

Связь с другими темами

Для изучения насекомых нужны знания об общих признаках членистоногих и строении наружного скелета. Они помогают понять, почему ноги насекомых имеют членистое строение, а рост связан с линькой.

Эта тема пригодится при изучении разнообразия животных и пищевых цепей. Насекомые опыляют растения, служат пищей другим животным, участвуют в разложении органических остатков, а некоторые виды становятся вредителями сельскохозяйственных культур.

Что запомнить

• Насекомые относятся к членистоногим.
• Тело насекомого состоит из головы, груди и брюшка.
• У насекомых три пары ног, прикреплённых к груди.
• Хитиновый покров защищает тело, но рост требует линьки.
• Дыхание у большинства насекомых происходит через трахеи.
• При полном превращении есть стадии яйца, личинки, куколки и взрослого насекомого.
• При неполном превращении стадии куколки нет.