§ 44. Разнообразие насекомых и их роль в природе

Определения и обозначения

Неполное превращение — развитие насекомого без стадии куколки: из яйца выходит личинка, похожая на взрослое насекомое. По мере роста она несколько раз линяет и становится взрослой особью. Это понятие помогает понять, почему молодые кузнечики и клопы напоминают своих родителей.

Полное превращение — развитие через стадии яйца, личинки, куколки и взрослого насекомого. Личинка заметно отличается от взрослой формы, например гусеница — от бабочки. Термин нужен, чтобы описывать последовательность изменений и не путать личинку с куколкой.

Опылители — животные, переносящие пыльцу между цветками и тем самым способствующие размножению растений. Пчёлы, шмели и некоторые бабочки посещают цветки в поисках пищи, а пыльца цепляется к их телу. Благодаря этому определению можно объяснить связь между насекомыми и образованием семян.

Насекомые-вредители — насекомые, деятельность которых наносит ущерб культурным растениям, запасам продуктов или человеку. Например, гусеницы могут поедать листья, а некоторые жуки — повреждать зерно. Это название описывает ущерб в определённой ситуации, а не означает, что вид бесполезен для всей природы.

Как это устроено

Насекомые различаются строением крыльев и ротовых органов, потому что приспособлены к разной пище и способам передвижения. Одни грызут листья или добычу, другие прокалывают ткани и высасывают сок, третьи слизывают жидкую пищу. По таким признакам учёные объединяют виды в крупные группы, а наблюдатель может предположить, чем питается насекомое и как оно живёт.

У жуков передняя пара крыльев превратилась в твёрдые надкрылья, которые защищают тело и сложенные под ними задние крылья. У бабочек крылья покрыты мелкими чешуйками, а их ротовой аппарат у многих видов приспособлен к высасыванию нектара. У двукрылых действует одна пара крыльев, а задняя преобразована в небольшие органы равновесия; такая особенность помогает им управлять полётом. Следовательно, строение крыльев не просто отличает группы, но и связано с их способом передвижения и защитой.

Большинство насекомых развивается с превращением, но последовательность стадий бывает разной. При полном превращении из яйца появляется личинка, затем она становится куколкой, внутри которой происходит перестройка организма, и наконец выходит взрослая особь. При неполном превращении куколки нет: молодая особь постепенно растёт и линяет, становясь похожей на взрослую. Различия стадий позволяют насекомым использовать разные места и пищу, поэтому личинки и взрослые особи нередко почти не конкурируют друг с другом.

Насекомые опыляют цветковые растения, когда переносят пыльцу с одного цветка на другой. Многие виды и их личинки поедают опавшие листья, древесину или остатки организмов, помогая разложению; продукты разложения возвращают вещества в почву и участвуют в почвообразовании. Кроме того, насекомыми питаются птицы, рыбы, земноводные и другие животные. Так насекомые связывают растения, разлагающие организмы и хищников в пищевые цепи.

Вред растениям или запасам причиняют не все насекомые, а отдельные виды, питающиеся культурными растениями и продуктами. При этом божьи коровки поедают тлей, а некоторые осы развиваются за счёт других насекомых, сдерживая их численность. Одна и та же группа может иметь разное значение для человека и экосистемы: повреждение урожая — ущерб хозяйству, но насекомое остаётся пищей для хищника. Поэтому роль вида объясняют его питанием, связями с другими организмами и местом обитания.

Основные группы насекомых и их особенности

Сначала найдите признак, который легче всего увидеть, например тип крыльев или форму задних ног. Затем сравните его с таблицей и проверьте вывод по развитию и примерам. Роль в последнем столбце описывает типичные связи группы, но отдельные виды могут отличаться.

Разбор задач

Задача 1. У насекомого две пары крыльев: передние — твёрдые надкрылья, задние — тонкие и перепончатые. Определите группу и назовите признак, который помог это сделать.

1. Сначала сравним описание с особенностями крыльев разных групп. У бабочек крылья покрыты чешуйками, у двукрылых развита одна пара, поэтому эти варианты не подходят.
2. В условии сказано, что передняя пара твёрдая и закрывает заднюю. Это характерный признак жуков, а перепончатые задние крылья остаются пригодными для полёта.

Ответ: это жук; определяющий признак — передние крылья, превращённые в надкрылья, при наличии задней перепончатой пары.

Задача 2. Из яйца вышло насекомое, похожее на взрослую особь, но без развитых крыльев. Определите тип превращения и объясните ответ.

1. Проверим, есть ли в описании стадия куколки. Она не упоминается, а молодая особь уже похожа на взрослую.
2. При неполном превращении молодые насекомые постепенно растут и линяют; крылья у них развиваются позднее. При полном превращении личинка обычно сильно отличается от взрослой формы и развитие включает куколку.

Ответ: это неполное превращение, потому что молодая особь похожа на взрослую и стадии куколки нет.

Задача 3. В саду стало меньше цветущих растений после резкого сокращения числа пчёл. Объясните возможную связь и предложите способ помочь восстановлению экосистемы.

1. Пчёлы переносят пыльцу между цветками, и это помогает многим растениям образовывать семена. Если пчёл стало меньше, часть растений может хуже размножаться, поэтому цветущих растений со временем становится меньше.
2. Чтобы проверить связь, нужно учитывать и другие возможные причины: например, изменения погоды, уход за садом или болезни растений. Для поддержки опылителей можно высаживать разные цветущие растения, сохранять участки с цветами и не применять без необходимости средства, опасные для насекомых.

Ответ: сокращение числа пчёл могло уменьшить опыление и размножение растений. Разнообразие цветущих растений и бережное отношение к опылителям помогут поддержать экосистему.

Типичные ошибки

Считать, что все насекомые вредны, — ошибка: многие опыляют растения, разлагают остатки или становятся пищей животных. Такое мнение появляется, когда человек замечает прежде всего повреждённый урожай или укус. Проверьте себя: назовите хотя бы один пример полезной связи насекомых с растениями и один — с животными.

Путать полное и неполное превращение — значит пропустить главный признак: наличие куколки. Иногда запоминают только, что молодая особь не похожа на взрослую, но не сверяют стадии развития. Для проверки перечислите этапы: при полном есть яйцо, личинка, куколка и взрослая особь, при неполном куколки нет.

Называть личинку куколкой неверно: это разные стадии, и куколка появляется только при полном превращении. Путаница возникает потому, что обе стадии находятся между яйцом и взрослым насекомым. Проверьте себя по признакам: личинка обычно питается и растёт, а куколка — стадия перестройки организма.

Считать, что любой вредитель вреден для всех организмов, — слишком широкое обобщение. Насекомое может повреждать урожай, но служить пищей хищникам или помогать круговороту веществ. Чтобы оценить его роль, уточните вид, место обитания и то, о чьих интересах идёт речь: человека или экосистемы.

Связь с другими темами

Чтобы разобраться в разнообразии насекомых, нужны знания о признаках этой группы, строении тела и стадиях развития. Тема связана с пищевыми цепями и экосистемами: насекомые потребляют растения или других животных, сами становятся добычей и участвуют в разложении остатков. Она также помогает понять размножение растений благодаря опылению, значение биоразнообразия и способы защиты культурных растений. Эти связи показывают, почему изменение численности одного вида может повлиять на другие организмы.

Что запомнить

• Насекомые отличаются большим разнообразием строения и образа жизни.
• По особенностям строения крыльев и ротовых органов можно различать крупные группы насекомых.
• При полном превращении есть стадия куколки, при неполном — нет.
• Насекомые опыляют растения и участвуют в разложении органических остатков.
• Многие насекомые служат пищей другим животным.
• Одни насекомые вредят человеку и растениям, другие помогают ограничивать численность вредителей.