Насекомые

РЕФЕРАТ

ПО

БИОЛОГИИ

НА ТЕМУ

НАСЕКОМЫЕ

Насекомые появились, как  полагают, в девонском периоде, около 400 млн. лет до наших дней, и произошли от древних кольчатых червей, опровергнув в дальнейшем известную поговорку о том, что рожденный ползать - летать не может. Более того, насекомые оказались первыми на Земле животными, освоившими воздушную среду, и произошло это 300 - 320 млн. лет назад. Лишь спустя 150 млн. лет после этого появились на Земле летающие ящеры, а затем и птицы.

С тех давних пор насекомые достигли больших успехов в своем развитии и в эволюционной иерархии сегодняшнего дня занимают весьма почетное место, являясь высшими представителями иной по отношению к позвоночным животным филогенетической ветви – первично-ротых. По общему уровню организации многие исследователи сравнивают насекомых с высшими представителями позвоночных - с птицами и даже с млекопитающими. Такое, несколько неожиданное для непосвященных сопоставление, однако, не покажется читателю особенно удивительным, если он вспомнит о сложной жизни общественных насекомых - пчел или муравьев - с четко организованным разделением труда, коллективным

выполнением работ и выращиванием потомства.

Насекомые - процветающий класс животных. По многообразию видов, распределению, общей численности насекомые намного превосходят всех остальных животных. В настоящее время известно уже более 1,5 млн. видов.

По окраске, особенностям строения тела, величине и другим признакам  насекомые могут существенно  различаться между собой. Карликами  среди них являются некоторые наездники, длина тела которых составляет всего 0,2 мм. Самые крупные насекомые встречаются среди бабочек (размах крыльев до 28 см) и палочников (длина тела до 30 см). Таким образом, наиболее крупные насекомые превышают в длину самых мелких в 1500 раз, самые мелкие оказываются меньше некоторых простейших, а самые круииые — больше некоторых млекопитающих. В основной же своей массе — насекомые довольно мелкие животные: размеры их тела, как правило, не превышают нескольких сантиметров, а то и долей сантиметра.

Общая численность насекомых  огромна. Самые скромные подсчеты показывают, что на Земле одновременно обитает не менее 10⁹ млрд. насекомых! Число это очень трудно осмыслить. Но давайте вообразим на минуту, что всех живущих на Земле насекомых нанизали на нитку в виде ожерелья. Какой длины будет такая нить? Приняв длину тела каждого насекомого (в среднем) всего за 5 мм, получим 5000 млрд. км! Легко подсчитать, что такой нитью можно было бы обернуть нашу планету по экватору (округленно 40 тыс. км) 125 млн. раз!

А вот другой пример. Представим себе, что все насекомые, находящиеся в воздухе, в воде, на земле, под землей, на растениях, вдруг вылезли на поверхность материков и островов (кроме холодной Антарктиды) и расправили свои крылья (если они есть). Приняв, что усредненное насекомое имеет ту же длину тела — 5 мм, ширину — 2 мм и длину каждого крыла - 5 мм, получим общую площадь, которую могли бы занять эти животные, если бы «сомкнули свои ряды», 60 млн. км²! А если бы они равномерно рассредоточились по всей поверхности суши, то можете поверить ступить было бы буквально некуда, будучи столь многочисленными, насекомые играют огромную роль в жизни нашей планеты, являются могучим биологическим фактором. Многие виды этих животных — вредители растений, в том числе сельскохозяйственных и лесных, переносчики различных болезней. Но польза от насекомых еще большая.

Возьмем полезнейших  насекомых — санитаров. Некоторые  из них с такой быстротой уничтожают погибших животных, что с ними не могут конкурировать даже хищные звери. Еще К. Линнеи указывал, что потомство всего лишь трех мух в условиях тропиков расправляется с трупом лошади быстрее, чем царь зверей. Большую роль в уничтожении падали играют жуки п некоторые другие насекомые.

Эффективно защищают насекомые окружающую среду от гниющих остатков растительности. При этом одновременно почва обогащается перегноем. Велика роль насекомых (особенно термитов, муравьев) и в других почвообразовательных процессах - рыхлении, вентиляции, увлажнении почвы.

Данные палеонтологии - науки, изучающей древних, вымерших животных, говорят о том, что насекомые  существуют на земле уже около 400 миллионов лет. На протяжении этого огромнейшего периода возникло необычайное разнообразие форм насекомых. Одни группы этих животных после процветания вымирали нацело, другие, видоизменяясь и приспосабливаясь к изменению климатических условий, продолжали свое существование.

Один из обширнейших  разделов энтомологии - систематика изучает многообразие форм насекомых. Направления работ систематиков разнообразны. С одной стороны, выявление видов насекомых, описание их особенностей и установление различий и сходство другими видами. Такая работа связана с составлением определителей, с помощью которых можно различать виды и устанавливать их научные названия. Систематикам известно уже более 800 тысяч видов насекомых, что составляет почти 0,75 всех видов животных, обитающих на земном шаре. Процесс открытия и описания новых видов насекомых проходит довольно интенсивно и сейчас, так что у зоологов есть все основания полагать, что на земле в настоящее время обитает более 1 миллиона видов этих животных.

С другой стороны, в круг интересов  систематиков входит и изучение закономерностей  географического распространения  насекомых. Систематики выявляют ареалы, т. е. территории земной поверхности, на которых обитают виды; большое внимание уделяется изучению фауны, т. е. видового состава насекомых какой-либо страны  или  какого-нибудь  физико - географического района. Эти работы имеют не только большое теоретическое значение, но и практическое. Они играют существенную роль в изучении вредителей сельского и лесного хозяйства: в прогнозировании их численности, в определении зон вредносности, определении возможностей распространения вредителей и акклиматизации их в новых районах; большое значение имеет знание распространения видов-переносчиков заболеваний человека и домашних животных.

На основе изучения современных  и вымерших ископаемых насекомых систематики выявляют пути исторического развития насекомых, которые до сего времени ясны далеко не во всех деталях. В этой области существует очень много нерешенных и спорных вопросов.

Почти все зоологи  сходятся во мнении, что насекомые по своему происхождению являются сухопутными существами, развившимися из каких-то наземных форм древних червей. По «геологическому времени» насекомые появились на земле вскоре после заселения суши растениями. Наиболее древние насекомые были бескрылы. В наше время тоже существует очень небольшая группа примитивных насекомых, состоящая из четырех отрядов (щетинохвостки, двухвостки, вилохвостки и бес-сяжковые). Это мелкие, малозаметные существа, с мягкими и нежными покровами тела, живущие в почве или на ее поверхности . Их можно часто увидеть в цветочных горшках, в парниках или сырых помещениях. И у взрослых, и у развивающихся зародышей тело лишено каких-либо Крыловых зачатков. Эту совсем небольшую группу систематики выделяют в подкласс первичнобескрылых и противопоставляют остальной, преобладающей массе насекомых, относимых к подклассу крылатых. Следует сказать, что второй подкласс имеет в своем составе и бескрылых представителей, таких, как вши, блохи, кокциды, некоторые жуки, ряд саранчовых и многие другие. Однако все эти насекомые произошли от крылатых предков и, таким образом, их бескрылость рассматривается как вторичное явление. Среди насекомых, относимых к подклассу крылатых, процесс недоразвития, а затем исчезновения крыльев был связан с различными причинами: у блох, вшей и пухоедов - с паразитический образом жизни, у тлей, кокцид - с малоподвижным образом жизни и обилием питания и т. д.

Вполне естественно, что у зоологов возник вопрос о том, как развилась  в классе насекомых способность  к полету. Ведь среди беспозвоночных животных только насекомые обрели крылья. И именно крылатость обеспечила необычайный расцвет этих животных и способствовала завоеванию ими почти всей суши. К сожалению палеонтология не дает прямого ответа на этот вопрос. Ни среди ныне живущих, ни среди ископаемых насекомых не найдены формы, которые можно было бы считать переходными между первичнобескрылыми и крылатыми насекомыми. В связи с этим было выдвинуто несколько гипотез. Одно из научных предположений, поддерживаемое рядом зарубежных и советских энтомологов, допускает возможность образования крыльев из небольших полых выпучиваний по бокам верхней поверхности тела. Такие выросты развиты у некоторых личинок современных насекомых; они же обнаружены у многих ископаемых форм насекомых (правда крылатых) на передней груди и сегментах брюшка. Немецкий энтомолог Мюллер допускал, что у некоторых бескрылых древних насекомых, живших во влажных местах, эти образования имели вспомогательное значение как дополнительные поверхности, принимавшие участие в дыхании.

Постепенно боковые выросты  стали подвижными, что вероятно было связано с необходимостью притока к организму свежих порций воздуха; в дальнейшем они превратились в органы летания.

Но некоторые энтомологи допускают  возможность развития крыльев из неподвижных грудных выростов. Предполагают, что древние насекомые, обладавшие боковыми неподвижными придатками тела, при спрыгивании с деревьев, камней и прочих возвышений получили возможность совершать планирующие полеты. Подвижность этих придатков возникла позже.

Крупный систематик и первый русский палеоэнто-молог А. В. Мартынов разделил всех крылатых насекомых на две группы; древнекрылых и новокрылых. Он обратил внимание на то, что у многих древних ископаемых форм насекомых крылья не обладали способностью складываться вдоль тела. Среди ныне существующих насекомых есть тоже такие формы - это стрекозы и поденки. В покое они держат свои крылья или распростертыми в стороны, или поднятыми вертикально вверх. Такое расположение крыльев связано и с образом жизни взрослых особей: стрекозы охотятся за насекомыми в открытых воздушных пространствах; взрослые поденки, совершенно не питаясь, почти всю свою короткую жизнь проводят тоже в воздухе над реками, озерами и различными водоемами; они совершают брачные полеты, а затем самки, пролетая над водной поверхностью, рассеивают свои яйца. Густая листва кустарников и деревьев, а также травостой для этих насекомых недоступны. Стрекозы или поденки, случайно сюда попавшие, очень скоро обламывают свои крылья. Превращение у древнекрылых неполное, однако усложненное тем, что личинки ведут водный образ жизни и имеют особые приспособления к нему. В отличие от всех других насекомых личинки стрекоз и поденок обладают трахейными жабрами, способными поглощать кислород, содержащийся в воде, и переводить его не в кровь, как это имеет место у рыб, а в дыхательные трубочки - рахеи, богато ветвящиеся в таких своеобразных жабрах.

Все остальные водные насекомые, например жуки-плавунцы, клопы-гладыши, личинки комаров и другие, нуждаются для своего дыхания в атмосферном кислороде 11 время от времени всплывают к поверхности, чтобы набрать свежий запас воздуха в дыхательные трубки. Трахейные жабры обычно располагаются в виде тонких лепестков по бокам брюшка или на его конце; у некоторых же стрекоз они находятся в задней кишке, куда регулярно засасываются свежие порции воды, а отработанная вода выталкивается. В том случае, когда личинке стрекозы грозит какая-либо опасность, она наподобие маленького реактивного аппарата с силой выталкивает очередную порцию воды из задней кишки и, резко продвигаясь вперед, исчезает из поля зрения своего врага. Личинки стрекоз хищничают, истребляя мелких рачков, инфузорий и мальков рыб. В отличие от них личинки поденок питаются главным образом водорослями; эти личинки составляют существенную часть рациона многих пресноводных рыб. Взрослые поденки живут от нескольких часов до 10 суток; иногда над крупными реками, не загрязненными промышленными отходами, можно наблюдать массовый лет поденок, представляющий удивительное зрелище: насекомые летают над водой в огромном количестве, их скопления растягиваются иногда вдоль реки на несколько километров.

Небольшой группе древнекрылых противопоставляют  обширную группу более высокоорганизованных насекомых - новокрылых, обладающих способностью складывать крылья вдоль тела. Эта особенность обеспечила легкое передвижение среди листьев деревьев, в густом травостое, дала возможность освоить и верхние слон почвы, и водоемы, и толщу древесины. Складывание крыльев обеспечивается развитием у их основания особой лопасти, а также некоторым изменением сочленения крыльев с телом.

Более низко организованные новокрылые насекомые характеризуются неполным превращением. Сюда относятся две группы отрядов - прямокрылые (объединяют 11 отрядов) и хоботные (объединяют 5 отрядов).

К прямокрылым относятся  такие отряды, как тараканы, уховертки, богомолы, термиты, палочники, прыгающие прямокрылые (кузнечики, сверчки и саранчовые) и другие. Все эти насекомые обладают грызущим ротовым аппаратом, в большинстве своем хорошо развитыми крыльями, имеющими очень обильное жилкование. У большинства передние крылья кожистые, уплотненные, при складывании вдоль тела они защищают более нежные задние крылья. Образ жизни у этих насекомых очень разнообразен.

Богомолы - очень активные хищники; в неподвижной позе, с передними ногами, вытянутыми вперед и сложенными наподобие перочинного ножа, сидят они на растениях в ожидании пролетающего мимо насекомого; такая поза и дала повод для необычного названия этих насекомых. Богомолы молниеносно и почти всегда безошибочно хватают передними ногами пролетающих мимо насекомых; южноамериканские виды охотятся не без успеха и на колибри; самка богомола может сразу же после спаривания съесть самца.

Термиты - насекомые, широко известные в тропических странах они строят огромнейшие жилища - термитники, при этом используют частицы почвы, цементируя их очень прочно своими выделениями. Термиты питаются отмершей древесиной и благодаря этому представляют опасность для деревянных построек, телеграфных столбов и т. п. Живут они огромнейшими семьями, где имеется обычно одна самка - «царица» и неисчислимое количество «рабочих» и «солдат», не способных к размножению. «Рабочие» выполняют самые разнообразные обязанности: строят термитники, добывают пищу, ухаживают за яйцами, воспитывают личинок, разводят в особых камерах термитников «грибные сады», усердно поддерживают чистоту во всех галереях своего обширного жилища. Рабочие особи ухаживают и за самкой, которая имеет необычайно вздутое брюшко, не способна двигаться и почти непрерывно откладывает яйца. «Солдаты» крупнее «рабочих» и отличаются большими головами и заостренными, торчащими вперед верхними челюстями; эти особи в случае опасности яростно защищают термитник от врагов. В кишечнике термитов обнаружены простейшие организмы - жгутиковые, переваривающие поглощенную насекомыми древесину в таком количестве, которого хватает на поддержание жизни и самих жгутиковых, и их хозяев. Опыты показали, что если в кишечнике термита уничтожить эти мельчайшие существа, то насекомое погибнет от голода, хотя и будет поглощать пищу. Термитов в литературе часто называют «белыми муравьями». Это совершенно неправильно, так как муравьи и термиты - насекомые очень различные, в родственном отношении далеко отстоящие друг от друга. Муравьи относятся к высокоорганизованному отряду перепончатокрылых, имеющих полное превращение.