15. Класс Насекомые

Определения и обозначения

Класс Насекомые — группа членистоногих, у которых тело разделено на голову, грудь и брюшко, а на груди находятся три пары ног. Как у других членистоногих, их конечности состоят из подвижно соединённых частей, а тело снаружи защищает покров. По этим признакам насекомых можно отличить от паукообразных, у которых четыре пары ног, и других групп членистоногих. Сочетание признаков помогает определить, к какому классу относится животное.

Трахейная система — система разветвлённых трубочек, по которым воздух поступает от отверстий на поверхности тела к тканям. Трахеи многократно ветвятся, поэтому кислород оказывается рядом с клетками, которым он нужен для получения энергии. Такая система объясняет, почему кровь насекомого не выполняет основную работу по переносу кислорода. Знание этого пути помогает не путать дыхание с кровообращением.

Неполное превращение — развитие, при котором из яйца выходит молодая особь, похожая на взрослое насекомое, а стадии куколки нет. Молодое насекомое постепенно растёт и меняется, пока не становится взрослым. Сходство с взрослой особью помогает распознать этот тип развития. По отсутствию куколки его отличают от полного превращения.

Полное превращение — развитие, включающее четыре стадии: яйцо, личинку, куколку и взрослое насекомое. Личинка обычно заметно отличается от взрослой особи, а в стадии куколки происходит перестройка организма. Эти стадии позволяют понять, почему молодое и взрослое насекомые могут питаться по-разному. Наличие куколки — главный признак полного превращения.

Как это устроено

Разделение тела на голову, грудь и брюшко помогает каждому отделу выполнять свою задачу. На голове собраны органы чувств, которые позволяют обнаруживать пищу и замечать изменения вокруг, а также ротовые органы для питания. Грудь несёт ноги и крылья, поэтому именно к ней прикреплены главные органы движения. Брюшко вмещает внутренние органы, связанные с пищеварением и размножением.

У насекомых три пары ног, потому что каждая пара прикреплена к одному из трёх грудных сегментов. Членистое строение позволяет ногам сгибаться и двигаться в разных направлениях, а это делает передвижение более гибким. В зависимости от образа жизни ноги могут быть удлинёнными для прыжков, уплощёнными для плавания или приспособленными к захвату пищи. Крылья, если они развиты, тоже связаны с грудью: это помогает согласовать полёт с работой ног.

Ротовые органы насекомых различаются, потому что разные виды используют разную пищу. Грызущий тип позволяет откусывать и измельчать твёрдые части растений или добычу, а сосущий подходит для получения жидкой пищи. У некоторых насекомых ротовые части приспособлены к другим способам питания. Такое разнообразие снижает конкуренцию между видами и позволяет осваивать разные источники пищи.

Трахеи доставляют воздух прямо к тканям, поэтому кислород не требуется переносить кровью. Мальпигиевы сосуды — тонкие трубочки, которые забирают из внутренней среды продукты обмена и помогают выводить их из организма. Кровеносная система насекомых незамкнутая: жидкость движется не только по сосудам, но и омывает органы. Она переносит некоторые вещества, однако дыхательную роль трахей на себя не принимает.

При неполном превращении молодая особь похожа на взрослую и обычно постепенно растёт, приобретая признаки зрелого насекомого; стадии куколки нет. При полном превращении личинка заметно отличается от взрослой, затем становится куколкой, внутри которой организм перестраивается. Различие личинки и взрослой особи может влиять на питание и среду обитания. Если они используют разные ресурсы, то меньше конкурируют за пищу.

Строение и жизнедеятельность насекомых

Сначала найдите в таблице признак, который нужно вспомнить, а затем сопоставьте особенности со значением. Так можно связать устройство органов с их ролью в жизни насекомого. Например, строка о дыхании показывает, почему кислород доставляется не кровью, а трахеями.

Разбор задач

Задача 1. У животного три пары ног и тело разделено на голову, грудь и брюшко. К какому классу его можно отнести? Для решения нужно проверить не один случайный признак, а их сочетание. Такое сравнение помогает не спутать насекомое с другим членистоногим.

1. Считаем пары ног: их три, то есть шесть конечностей.
2. Проверяем деление тела: названы голова, грудь и брюшко.
3. Сопоставляем оба признака с планом строения насекомых.

Ответ: животное можно отнести к классу Насекомые, поскольку у него есть характерные три пары ног и три отдела тела.

Задача 2. У личинки и взрослого насекомого разные ротовые органы и способы питания. Какой тип развития вероятнее всего проходит это насекомое? Сильное отличие показывает, что молодая стадия не просто постепенно становится похожей на взрослую. Следует проверить, при каком типе развития личинка особенно отличается от взрослой особи.

1. Отмечаем, что ротовые органы и пища у личинки и взрослого насекомого различаются.
2. Вспоминаем: при полном превращении личинка обычно резко отличается от взрослой особи.
3. Делаем вывод о наиболее вероятном типе развития.

Ответ: вероятнее всего, это полное превращение. Чтобы убедиться окончательно, нужно установить, есть ли в жизненном цикле стадия куколки.

Задача 3. У насекомого обнаружены яйца, личинки, куколки и взрослые особи. Определите тип развития и объясните, почему личинка и взрослая особь могут почти не конкурировать за пищу. В условии перечислены стадии, поэтому важно найти ту, которая отличает один тип превращения от другого. Затем можно связать различия между стадиями с использованием пищевых ресурсов.

1. Сверяем перечисленные стадии: после личинки указана куколка.
2. Стадия куколки означает полное превращение: яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое.
3. Учитываем, что личинка и взрослая особь могут иметь разные ротовые органы, питаться разной пищей или обитать в разных местах.

Ответ: у насекомого полное превращение. Различия в пище и образе жизни уменьшают конкуренцию между личинкой и взрослой особью.

Типичные ошибки

Иногда насекомым приписывают четыре пары ног, путая их с паукообразными. Такая ошибка возникает, если запомнить только, что обе группы относятся к членистоногим. Проверяйте число пар: у насекомых их три, у паукообразных — четыре. Также убедитесь, что ноги прикреплены к груди.

Крыльями иногда называют любые выросты тела, хотя у насекомых настоящие крылья связаны с грудными сегментами. Путаница появляется, когда форму части тела принимают за достаточный признак. Чтобы проверить себя, определите, к какому отделу прикреплён орган. Если это не грудь, считать его крылом насекомого неверно.

Ошибочно думать, что кровь насекомого переносит кислород к органам. Так рассуждают по аналогии с человеком и другими позвоночными, но у насекомых кислород поступает к тканям через трахеи. Проверьте себя вопросом: какие органы образуют путь воздуха? Ответ — трахейная система, а кровеносная система переносит другие вещества.

Неполное превращение путают с полным, потому что в обоих случаях развитие начинается с яйца и включает молодую стадию. Главная проверка — наличие куколки: при полном превращении она есть, при неполном отсутствует. Не делайте вывод только по слову «личинка»; учитывайте весь набор стадий. Если после личинки указана куколка, развитие полное.

Связь с другими темами

Для изучения насекомых полезно знать общие признаки членистоногих. Членистые конечности и наружный скелет помогают понять, как устроены их тело и движение. На этом фоне проще увидеть особенности, отличающие насекомых от других классов.

Строение насекомых пригодится при знакомстве с их отрядами и приспособлениями к разным условиям. Форма ног, крыльев и ротовых органов помогает объяснять, где и как живёт животное. Эти знания также нужны, чтобы разбирать роль насекомых в природных сообществах.

Сравнение полного и неполного превращения связано с изучением жизненных циклов животных. Последовательность стадий помогает понимать сезонные изменения численности и появление молодых особей. Различия между личинкой и взрослым насекомым показывают, как разные этапы жизни могут использовать разные ресурсы.

Что запомнить

• Тело насекомого состоит из головы, груди и брюшка.
• У насекомых три пары ног, расположенных на груди.
• Крылья, если они есть, также связаны с грудью.
• Насекомые дышат с помощью трахей.
• При полном превращении есть стадия куколки.
• При неполном превращении стадии куколки нет.