Класс насекомые имеет два подкласса: первичнобескрылых и крылатых .
К подклассу первичнобескрылым относятся насекомые, предки которых никогда не имели крыльев (чешуйница сахарная, ногохвостки и др.). Чешуйница обитает в сараях, чуланах. подвалах. Питается разлагающимися веществами, безвредна для человека. В цветочных горшках при неумеренной поливке нередко появляются бескрылые насекомые — ногохвостки. Питаются перегнившими растениями или их нижними растениями. Надежная борьба с ними - это уменьшение полива.
Подкласс крылатых подразделяется на насекомых с неполным превращением и насекомых с полным превращением .
Распределение видов по отрядам проводят с учетом таких признаков, как характер развития, особенности строения крыльев, строение ротового аппарата Основные признаки некоторых отрядов насекомых представлены ниже.
| Отряды | Тип развития | Кол-во пар крыльев | Ротовой аппарат | Особенность развития крыльев | Некоторые представители |
|---|---|---|---|---|---|
| Таракановые | С неполным превращением | 2 пары | Грызущий | Надкрылья | Рыжий и черный тараканы |
| Термиты | С неполным превращением | 2 пары | Грызущий | Сетчатые | Термит |
| Прямокрылые | С неполным превращением | 2 пары | Грызущий | Надкрылья | Саранча, кузнечики, сверчки |
| Вши | С неполным превращением | Нет крыльев | Колющесосущий | Бескрылые | Вошь головная, вошь платяная |
| Клопы | Вошь | 2 пары | Колющесосущий | Надкрылья | Клоп-черепашка, клоп-гладун, клоп-водомерка |
| Равнокрылые | С неполным превращением | 2 пары | Колющесосущий | Сетчатые | Цикады |
| Бабки | С неполным превращением | 2 пары | Грызущий | Сетчатые | Бабка-дозорец, бабка- коромысло |
| Жуки, или жесткокрылые | С полным превращением | 2 пары | Грызущий | Надкрылья твердые | Майский жук, колорадский жук, жуки-могильщики, жуки-короеды |
| Бабочки, или чешуекрылые | С полным превращением | 2 пары | Сосущий | Сетчатые с чешуйками | Капустница-белянка, боярышница, тутовый шелкопряд |
| Перепончатокрылые | С полным превращением | 2 пары | Грызущий, лакающий | Сетчатые | Пчелы, шмели, осы, муравьи |
| Двукрылые | С полным превращением | 1 пара | Колюче-сосущий | Сетчатые | Комары, мухи, оводы, мошки |
| Блохи | С полным превращением | Нет | Колюче-сосущий | Бескрылые | Блоха человеческая, блоха крысиная |
Наиболее распространенными являются: отряд тараканьи - типичный представитель - рыжий таракан . Появление тараканов в жилищах - признак неряшливости. Они из своих укрытий выходят по ночам и питаются небрежно хранимыми продуктами, загрязняя их. Самки тараканов на конце брюшка носят коричневый яйцевой «чемоданчик» - оотеку . Они ее сбрасывают в мусор. В ней развиваются яйца, из которых появляются на свет личинки - мелкие белые тараканчики, похожие на взрослых. Затем тараканы чернеют, несколько раз линяют и постепенно превращаются во взрослых тараканов.
Отряд термиты - сюда относятся общественные насекомые, живущие большими семьями, в которых существует разделение труда: рабочие, солдаты, самцы и самки (царицы). Гнезда термитов - термитники, могут быть значительных размеров. Так, в африканских саваннах высота термитников достигает 10-12 м, а диаметр их подземной части - 60 м. Питаются термиты преимущественно древесиной, могут повреждать деревянные постройки, сельскохозяйственные растения. Известно около 2 500 видов термитов.
Отряд прямокрылые - большинство представителей отряда растительноядны, но встречаются и хищники. Сюда относятся кузнечики , капустянка , саранча . Зеленый кузнечик живет в траве на лугах, в степях. Имеет длинный булавовидный яйцеклад. Капустянка - имеет роющие ноги, хорошо летает и плавает. Наносит большой вред подземным частям огородных растений, например огурцам, моркови, капусте, картофелю и др. Некоторые виды саранчи склонны к массовому размножению, тогда они собираются в огромные стаи и летят на значительное расстояние (до нескольких тысяч километров), уничтожая всю зеленую растительность на своем пути.
Отряд клопы - сюда относятся известные вредители с/х культур - клоп-черепашка , высасывающий содержимое зерновки злаковых растений. В жилищах встречается клоп-блошица - очень неприятное для человека насекомое. В пресных водоемах или на их поверхности живет клоп-водомерка, питающийся насекомыми, падающими в воду. Хищный клоп-гладун нападает на различных беспозвоночных животных и мальков рыб.
Отряд равнокрылые - все его представители питаются соками растений. Многие виды тли причиняют большой вред культурным растениям. Многие равнокрылые являются переносчиками вирусных заболеваний растений. Сюда относятся разнообразные цикады , размеры которых от нескольких миллиметров до 5-6 см. Живут в кронах деревьев.
Отряд бабки - исключительные хищные насекомые. Взрослые особи нападают на добычу в полете. Самые лучшие летуны. Их полет отличается высокой маневренностью: могут зависать в воздухе, быть подвижными и могут развивать скорость до 100 км в час. Сюда относятся бабка-коромысло , бабка-дозорец и др.
Отряд жуки , или жесткокрылые, - это самый многочисленный отряд насекомых, до 300 000 видов. Жуки распространены в самых разнообразных условиях суши и пресных водоемов. Их размеры колеблются от 0,3 до 155 мм длины. Многие жуки наносят большой вред культурным растениям. Одним из вредителей картофеля и других растений является колорадский жук , завезенный к нам из Америки. Жук-кузька — вредитель зерновых; майский жук - его личинки повреждают корни деревьев и клубни картофеля; свекловичный долгоносик - поражает сахарную свеклу. Кроме того, сюда относятся жуки-короеды , вытачивающие ходы в коре и лубяных волокнах ценных пород деревьев, а личинки златок и i живут в мертвой древесине, наносят большой ущерб лесопромышленным хозяйствам.
Многие жуки портят запасы пищевых продуктов: гороховая зерновка, жук-хлебное точило , жук-кожеед , повреждающий кожаные, шерстяные изделия. К отряду жуков относится еще маленький жук трубковерт . Очень интересна биология этих жуков. В весеннюю пору трубковерт особым образом надрезает лист до главной жилки. Надрезанная часть листа увядает и теряет упругость. Тогда жук свертывает се кульком и туда откладывает яйца. Образуется нечто вроде сигары. Так у трубковерта выражается забота о потомстве.
Отдельные жуки питаются остатками растений и животных и выполняют в природе роль санитаров, например: жуки-гноевики и гробарики . Некоторых можно использовать для борьбы с вредными насекомыми. Так, божья коровка уничтожает тлю, а большие зеленые жуки-краскотелы - гусениц.
Жуки бывают чрезвычайно красивы, больших размеров, например жук-олень , или рогач , занесенный в Красную книгу, достигает длины до 8 см, личинки его развиваются в гнилых пеньках около пяти лет и вырастают до 14 см длиной. В водоемах живут разнообразные по размерам и по способу питания Жуки — жук-плавунец, и водолюб черный. Жук-плавунец — хищник, водолюб черный - растительноядный.
Отряд бабочки , или чешуекрылые , - представители этого отряда отличаются разнообразной окраской своих крыльев. Сюда относятся крапивница , капустница , тутовый шелкопряд и др. Среди видов, обитающих на Дальнем Востоке, имеются очень крупные ночные бабочки, которые в размахе крыльев соответствуют ширине развернутой тетради. Крылья у бабочек покрыты видоизмененными волосками - чешуйками, имеющими способность преломлять свет. От этого явления зависит переливчатая окраска крыльев многих бабочек. Личинки бабочек называют гусеницами . Они имеют грызущий аппарат, длинное тело. Их слюнные железы, кроме слюны, выделяют еще и шелковые нити, из которых перед окукливанием плетут кокон. Взрослые бабочки — очень хорошие опылители растений. Гусеницы большинства бабочек растительноядны, поедая листья растений, наносят значительный вред, например капустная белянка, яблоневая моль, златогузка, кольчатый шелкопряд и др. Гусеница комнатной моли питается шерстяными изделиями, повреждая их, некоторые гусеницы портят муку и другие пищевые продукты.
Тутовый и дубовый шелкопряды - их с давних времен разводит человек с целью получения шелка (из коконов). Много больших бабочек необычайно красивы, например махаон , аполлон и др. Очень интересна крупная бабочка ночной павлиний глаз , на крыльях которой имеются глазчатые пятна. Ее гусеница крупная, мясистая, зеленого цвета, перед окукливанием плетет кокон величиной с куриное яйцо.
Большие ночные бабочки с остроугольными крыльями, отличающиеся очень быстрым полетом - бражники , - названы так потому, что охотно питаются побродившим и пахучим соком деревьев, особенно березовым, выступающим на ранах и пнях.
Отряд перепончатокрылых - объединяет разнообразных насекомых: пчел , шмелей , ос , наездников , пилильщиков и др. Образ жизни у этих насекомых разнообразный. Некоторые из них растительноядные, так как их личинки (очень похожие на гусениц) наносят большой вред зерновым и другим растениям, например хлебный и сосновый пилильщики . Питающиеся листвой личинки пилильщиков настолько приобретают черты сходства с гусеницами бабочек, что их называют ложными гусеницами. Поразительное приспособление - яйцеклад пилильщиков, служащий для выпиливания в тканях растений кармашков, в которые самки пилильщиков прячут яйца, проявляя тем самым оригинальную заботу о потомстве.
Прекрасными опылителями растений являются шмели . Это общественное насекомое. Семья шмелей существует только одно лето. Гнезда строят в мышиных норках, дуплах, гнездах белки, в скворечниках. Гнездо строит самка, оборудуя восковые ячейки в нем для откладывания яиц. В ячейку помещают запас пищи - смесь цветочной пыльцы с медом. Вышедшие из яйца личинки поедают пищу и через две-три недели ткут шелковые коконы, превращаясь в куколки. Из куколок выводятся рабочие шмели, самки и самцы. К концу лета в крупных гнездах насчитывается до 500 шмелей. Осенью старая матка, самцы и рабочие умирают, а молодые матки прячутся иа зимовку.
Образ жизни ос похож на шмелиный. Они также существуют одно лето. Осы приносят пользу, уничтожая вредных насекомых, а ущерб от порчи ими плодов невелик. Больше вреда от шершней (один из видов роевых ос): они обгладывают кору молодых деревьев и поедают пчел. Поселившись вблизи пасеки, они за лето уничтожают тысячи пчел.
Из общественных насекомых отряда перепончатокрылых большую пользу приносит пчела медоносная . Она и чудесный опылитель растений, и вырабатывает исключительно полезный продукт питания - мед, а также воск, маточное молоко, широко используемые человеком в парфюмерии. медицине, для изготовления лаков, красок и т. д.
Пчелиная семья - это удивительно сложное целое, в котором все члены семьи очень тесно связаны друге другом. Жизнь и процветание всего рода одинаково невозможны без матки и без трутней, без рабочих пчел. Используя знания о жизни всех членов пчелиной семьи, специалисты-пчеловоды научились создавать для пчел специализированные домики — улья, условия для питания пчел (вывозят на те поля, где выращивают растения-медоносы) и получать при этом не только мед хорошего качества, но и количества.
Представителей отряда перепончатокрылых используют как биологический метод борьбы с вредными насекомыми. К ним относят различных наездников, а также трихограмму, которую выводят искусственным путем
Отряд двукрылые . Сюда относятся всем известные насекомые: мухи , комары , мошки , оводы , слепни и другие похожие на них насекомые, обладающие одной парой прозрачных крыльев. Вторая пара крыльев превратилась в так называемые жужжальца. Обыкновенный комар обитает в болотистых и сырых местностях. Особенно многочисленны комары бывают в середине лета. Жители тайги и тундры называют их скопления гнусом . Колющими ротовыми частями комары легко прокалывают кожу человека и сосут его кровь. Червеобразные личинки комаров живут в стоячей воде. Питаясь, личинки растут, линяют и превращаются в подвижных куколок. Куколки комаров тоже живут в воде, питаться они не могут, поэтому скоро превращаются во взрослую особь.
Малярийного и обыкновенного комара различают по посадке.
Обыкновенный комар (пискун) держит свое тело параллельно поверхности, на которой сидит, а малярийный - под углом к ней, высоко подняв задний конец тела. Малярийный комар откладывает яйца в водоем по одному, обыкновенный - пачками, плавающими на поверхности в виде плотиков. Личинки грибных комаров живут в плодовых телах шляпочных грибов.
Мухи , в отличие от комаров. имеют короткие усики. Личинки их белые, как правило, безногие и безголовые. У комнатной мухи червеобразные личинки живут и развиваются в кухонных отбросах, в кучах навоза и нечистотах, куда муха откладывает яйца. Перед окукливанием личинки выползают из нечистот, проникают в почву и превращаются в куколок.
Вылупившиеся из куколок взрослые мухи летают повсюду в поисках нищи. Из уборных и выгребных ям они перелетают на открыто лежащие продукты питания и загрязняют их. Мухи переносят на пищу человека бактерии желудочно-кишечных заболеваний и яйца аскарид. Поэтому очень важно вести борьбу с мухами. Продукты питания защищают от мух марлей или колпаками, овощи и фрукты перед употреблением моют.
Мошки - длинноусые кровососы небольших размеров, личинки которых развиваются на дне водоемов с проточной водой. В тропиках и субтропиках, в Крыму водятся очень мелкие комарики - москиты . Их личинки развиваются во влажных почвах, норах грызунов и т. д. Москиты - переносчики многих болезней (малярия и др.). У нас обитает «гессенская муха», уничтожающая злаковые растения.
Оводы , слепни наносят большой вред человеку и домашним животным своими укусами, а также способностью переносить возбудителей таких опасных болезней, как туляремия, сибирская язва.
Вместе с тем мухи являются опылителями многих растений.
Крысиная блоха может передавать от больных грызунов возбудителей чумы - очень опасного заболевания, когда-то уносившего тысячи людских жизней.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Брянская государственная инженерно-технологическая академия»
Утверждены научно-методическим
советом БГИТА
Протокол № 8
Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению
подготовки бакалавров
250100 – Лесное дело
СИСТЕМАТИКА НАСЕКОМЫХ
Брянск 2012
Лесная энтомология. Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 250100 – Лесное дело. Систематика насекомых. /Брянск:БГИТА, 2012. - 28 с.
Составитель: Шелухо В.П . – доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Рецензент: Андрюшин Г.С. - кандидат с.-х. наук, доцент кафедры садово-паркового и ландшафтного строительства БГИТА
На основе опыта преподавания учебной дисциплины приводятся основы классификации насекомых, указания и краткие определительные таблицы наиболее значимых в лесном хозяйстве отрядов, семейств, родов и видов насекомых. Даны методические рекомендации по проведению лабораторных занятий и самостоятельной работе студентов по лесной энтомологии по определнию по морфологическим признакам наиболее распространенных, вредных и полезных лесных насекомых.
Для профессорско-преподавательского состава кафедры лесозащиты и охотоведения БГИТА, для студентов лесохозяйственного факультета.
Эффективное ведение лесного хозяйства, выращивание продуктивных устойчивых лесонасаждений не возможно без знания приемов и методов управления численностью патогенной энтомобиоты. Знание наиболее распространенных и вредоносных насекомых на каждом возрастном этапе выращивания леса необходимо для повышения эффективности профилактических и истребительных мероприятий в лесах. Для организации комплекса лесозащитных мер специалист лесного хозяйства должен обладать знаниями и умениями определять встреченные виды лесных насекомых. Только правильное определение вида позволяет прогнозировать тип его динамики, вредоносность и хозяйственное значение.
Данные методические рекомендации, являясь рекомендациями к проведению лабораторных занятий, одновременно являются и методическим пособием для самостоятельной работы студентов, кратким определителем наиболее значимых в лесном хозяйстве насекомых по их различным фазам развития.
При выполнении лабораторного практикума широко используются обширные биологические и систематические коллекции насекомых кафедры, современные оптические приборы и методическая литература.
Насекомые – самая крупная группа животных организмов на планете по различным оценкам насчитывает от 1 млн. видов до 7 млн.
Систематика – средство овладения гигантским разнообразием форм жизни. Её задача – установление степени родства и объединение групп организмов в соподчиненные систематические категории. Из-за громадного видового разнообразия, систематика насекомых сложна и использует систему систематических категорий (таксонов), как основных, так и дополнительных.
Основная таксономическая единица – вид. Вид – обособленная система сходных особей, владеющих определенным ареалом и дающих при скрещивании плодовитое потомство, сходное по фено- и генотипу с родителями.
Таксоны систематики насекомых: Класс – подкласс – инфракласс – отдел – надотряд – отряд – подотряд - надсемейство – семейство – триба – род – подрод – вид – подвид – экотип – морфа.
Вид не утрачивает своей сущности до тех пор, пока его адаптивная изменчивость не выходит за определенные количественные рамки, иначе он становится другим качеством, другим видом.
Еще с XVII делались попытки классифицировать многообразие насекомых прежде всего по особенностям строения, типам ротовых аппаратов, особенностям метаморфоза, жилкования и складывания крыльев в покое. К настоящему времени, на основе всего научного арсенала с использованием морфологии, анатомии, гистологии, строения клеток, хромосомного и генного анализа выявлены родственные связи множества насаекомых, что и позволяет объединить их в родственные группы.
В систематике насекомых нашли отражение основные принципы эволюции:
1. Принцип ароморфоза (революционное преобразование) – появление крыльев. Класс насекомые делится на 2 подкласса: первичнобескрылых и крылатых (высших).
2. Специализация и редукция ротового аппарата – наиболее древние насекомые имели ротовые органы внутри головной капсулы, затем в эволюции развились ротовые части, крепящиеся снаружи к головной капсуле. Класс делится на 2 инфракласса: энтогнатные (3 тряда) и эктогнатные (1 отряд низших и все высшие насекомые).
3. Принцип олигомеризации – приобретение в связи с новыми функциями новых черт строения.
4. Принцип диптеризации – постепенный эволюционный переход к функциональной и морфологической двукрылости. Появление отряда Diptera.
5. Усложнение развития насекомых как адаптации к среде и пище.
Подкласс высших насекомых делится на 2 отдела: с неполным метаморфозом (19 отрядов) и с полным метаморфозом (11 отрядов).
6. Принцип усложнения строения (частный случай принципа олигомеризации) п роявился в строении и жилковании крыльев (некоторые выделяют по жилкованию инфракласс древнекрылых и новокрылых – по возможности укладывать крылья в покое на спину). По типу жилкования в систематике насекомых выделяются надотряды. В отделе с неполным метаморфозом их 4, с полным – 3.
К настоящему времени чаще применяется наиболее распространенная классификация, включающая 34 отряда насекомых.
Систематика класса насекомых
Подкласс низшие, или первичнобескрылые - Apterygota
А. Инфракласс энтогнатные - Entognatha
Отряд протуры, или бессяжковые - Protura
Отряд подуры, или ногохвостки - Podura
Отряд диплуры, или двухвостки - Diplura
Б. Инфракласс тизануровые - Thysanurata
Отряд тизануры, или щетинохвостки - Thysanura
Подкласс высшие, или крылатые - Pterygota
Отдел с неполным превращением - Hemimetabola
Надотряд эфемероидные - Ephemeroidea
Отряд поденки - Ephemeroptera
Надотряд одонатоидные - Odonatoidea
Отряд стрекозы - Odonatoptera
Надотряд ортоптероидные - Orthopteroidea
Отряд таракановые - Blattoptera
Отряд богомоловые - Manteoptera
Отряд термиты - Isoptera
Отряд веснянки - Plecoptera
Отряд эмбии - Embioptera
Отряд гриллоблаттиды - Grylloblattida
Отряд палочники - Phasmatoptera
Отряд прямокрылые - Orthoptera
Отряд гемимериды - Hemimerida
Отряд кожистокрылые - Dermaptera
Отряд зораптеры - Zoraptera
Надотряд гемиптероидные - Hemipteroidea
Отряд сеноеды - Psocoptera
Отряд пухоеды - Mallophaga
Отряд вши - Anoplura
Отряд равнокрылые - Homoptera
Отряд клопы - Hemiptera
Отряд трипсы - Thysanoptera
Отдел с полным превращением – Holometabola
Надотряд колеоптероидные - Coleopteroidea
Отряд жуки - Coleoptera
Отряд веерокрылые – Strepsiptera
Надотряд нейроптероидные - Neuropteroidea
Отряд сетчатокрылые - Neuroptera
Отряд верблюдки - Raphidioptera
Отряд большекрылые – Megaloptera
Надотряд мекоптероидные - Mecopteroidea
Отряд скорпионовы мухи - Mecoptera
Отряд ручейники - Trichoptera
Отряд бабочки - Lepidoptera
Отряд перепончатокрылые - Hymenoptera
Отряд блохи - Aphaniptera
Отряд двукрылые - Diptera
Подрод - subgenus
Вид - species
Подвид - subspecies
Важнейшей таксономической единицей является вид. Однако понятие о виде постоянно расширяется и уточняется. Вплоть до ХХ века систематика основывалась почти исключительно на морфологических признаках.
В настоящее время вид рассматривается как исторически сложившаяся общность организмов, сходных между собой по особенностям строения и требований к среде, беспрепятственно дающих при скрещивании плодовитое потомство, заселяющих определенную область распространения и качественно отличающихся от других видов.
Однако и приведенное выше определение вида не охватывает всех его свойств. В действительности вид – бесконечно сложное биологическое явление, не поддающееся краткой формулировке. Современная систематика в познании видов использует данные биохимии, цитологии, физиологии, генетики вплоть до молекулярного уровня. Вид может быть уподоблен атому в физике и как последний неисчерпаем.
Между истинными видами есть качественный разрыв – геатус – хотя бы по одному - двум признакам. Это придает им качественную определенность. Характерной особенностью вида является наличие в нем внутривидовых форм, возникающих под влиянием изменчивости среды. В связи с этим различают следующие внутривидовые формы:
Подвид – subspecies
Экотип - ecotipus
Популяция - populatio
Подвиды нередко называют географической расой, возникающей под влиянием различных условий существования вида в разных частях ареала.
Для обозначения подвидов применяют тройную (или тринарную) номенклатуру, например: Locusta migratoria L.
Среднерусская саранча - Locusta migratoria rossica uv. et Zol. ,
Во Франции - L. migratoria gallica Rem. ,
В юго-восточной Азии - L. migratoria manilensis.
Экотип – экологическая раса, возникающая при освоении видами новых условий жизни, обычно они заселяют небольшие участки и морфологически не отличаются. Например, кровяная тля в Америке (на американском вязе) и в Европе (на яблоне) – пищевая форма. Ивовый листоед на березе и на иве.
Популяция. Более низкой внутривидовой таксономической единицей является популяция – группа близкородственных особей, образующих отдельные поселения, располагаются отдельными пятнами и, как правило, разобщены. Популяция является основной единицей существования вида в природе.
Все рассмотренные выше категории являются различными формами пространственного разобщения вида. Изменчивость может проявляться и в сосуществующих вместе формах (полиморфизм, стадные и одиночные формы саранчовых и т.д.). Одной из очень распространенных форм изменчивости являются цветовые отклонения – аберрации. Внутривидовые формы рассматриваются как формы существования вида в изменчивой среде, они расширяют возможности вида и обеспечивают ему процветание. Поэтому процветающие виды и имеют более сложную структуру.
Степень родства между современными насекомыми выясняется на основе данных палеонтологии, сравнительной эмбриологии, морфологии, анатомии насекомых. Последовательным расположением групп насекомых от форм примитивных к высокоорганизованным классификация пытается отобразить схематично путь филогенетического развития всего класса и степень родства крупных и мелких систематических единиц.
Чем глубже мы познаем свойства конкретных видов, родов, семейств и т.д., тем ближе мы подходим к построению естественной классификации. Определение местоположения комплексов насекомых в общей естественной системе класса составляет задачу классификации.
Современная классификация насекомых является итогом исследований многих поколений ученых. Еще в начале XIX века было установлено подразделение на насекомых с полным и неполным превращением. Затем немецкий ученый Бауэр (1885 г.) установил гетеротипичность (разнородность) бескрылых – первичнобескрылых и вторичнобескрылых.
Затем австрийский ученый А. Гандлирш устранил громоздкие отряды и ввел в систематику насекомых более дробные подразделения на отряды, доведя их общее число до 30 с лишним, и сделал их более естественными.
Крупный вклад внес русский энтомолог Мартынов А.В., давший анализ класса насекомых на сопоставлении ископаемых форм с ныне живущими, подразделил насекомых на древнекрылых и новокрылых, дав стройную систему, классификацию, которая сохранилась в основных чертах до настоящего времени (1938 г.).
В дальнейшем российскими исследователями Б.Б. Родендорфом и Б.Н. Шванвичем было показано, что эволюция крыльев идет за счет возникновения функциональной двукрылости, которая затем переходит в морфологическую (Diptera). Принципы диптеризации (принцип Роденфорда – Шванвича) явился важной стороной современной классификации.
И, наконец, в последнее время было установлено, что подкласс первичнобескрылых не однороден. Среди них Щетинохвостки обладают непогруженным ротовым аппаратом (эктогнатным) и стоят ближе к крылатым , а три других отряда – погруженным ротовым аппаратом (энтогнатным). Некоторые исследователи выделяют их в отдельный подкласс, и даже класс.
Крупный вклад в развитие систематики внесли выдающиеся русские ученые Холодковский, Кузнецов, Плавильщиков, Захваткин, Бей-Биенко.
4. Современная система класса насекомых
В настоящее время класс насекомых (Insecta) делится на два подкласса, включающих в себя 34 отряда со многими промежуточными единицами (4 инфракласса, два отдела и 5 надотрядов).
В целом классификация насекомых может быть представлена в таком виде:
I. Подкласс низшие, или первичнобескрылые - Apterygota
А. Инфракласс энтогнатные - Entognatha
1) Отряд протуры, или бессяжковые - Protura
2) Отряд подуры, или ногохвостки - Podura
10) Отряд веснянки - Piecoptera
11) Отряд эмбии - Embioptera
12) Отряд гриллоблаттиды - Grylloblattida
13) Отряд палочники - Phasmatoptera
14) Отряд прямокрылые - Orthoptera
15) Отряд гемимериды - Hemimerida
16) Отряд кожистокрылые - Dermaptera
17) Отряд зораптеры - Zoraptera
Надотряд гемиптероидные - Hemipteroidea
18) Отряд сеноеды - Psocoptera
19) Отряд пухоеды - Mallophaga
20) Отряд вши - Anoplura
21) Отряд равнокрылые - Homoptera
23) Отряд трипсы - Thysanoptera
Отдел с полным превращением - Holometabola
Надотряд колеоптероидные - Coleopteroidea
24) Отряд жуки - Coleoptera
25) Отряд веерокрылые - Strepsiptera
Надотряд нейроптероидные - Neuropteroidea
26) Отряд сетчатокрылые - Neuroptera
27) Отряд верблюдки - Raphidioptera
28) Отряд большекрылые - Megaloptera
Надотряд мекоптероидные - Mecopteroidea
29) Отряд скорпионовы мухи - Mecoptera
30) Отряд ручейники - Trichoptera
31) Отряд бабочки - Lepidoptera
32) Отряд перепончатокрылые - Hymenoptera
33) Отряд блохи - Aphaniptera
34) Отряд двукрылые - Diptera
5. Подкласс низшие, или первичнобескрылые - Apterygota
Входящие в этот подкласс насекомые наиболее низкоорганизованные, бескрылые, причем бескрылость эта первичная, так как крыльев у них нет и никогда не было (даже в эмбриональном состоянии). На первых члениках брюшка имеются придатки – остатки ходильных конечностей или прыгательная вилка. На конце брюшка нередко церки или хвостовые нити. Ротовые органы грызущие (иногда колющие).
Превращение примитивное, слабовыраженное – протометаболия или анаморфоз. Личинки похожи на взрослых, многократно линяют. Имаго у многих видов способны к линьке. Большинство видов ведут скрытый образ жизни, тесно связаны с почвой. Подкласс Apterygota (первичнобескрылых) делится на два инфракласса и четыре отряда.
А. Инфракласс энтогнатные скрыточелюстные
- Entognatha
Голова без сложных глаз. Ротовые органы колющие или грызущие, втянуты в головную капсулу (скрытночелюстные, по строению ротовых органов они ближе к многоножковым). На конце брюшка , если есть церки, то они без парного хвостового придатка.
Инфракласс подразделяется на 3 отряда:
Отряд Protura – Бессяжковые
Мелкие (от 0,5 до 2 мм) бледные насекомые с червеобразным и гибким телом. Голова прогнатическая, лишена глаз и усиков. Ротовые органы щетинковидные, втянуты внутрь головной капсулы. На первых трех сегментах брюшка (всего 12 сегментов) сохранились рудименты ног (чем эти насекомые также близки к многоножковым). Превращение – анаморфоз (с линькой увеличивается количество члеников брюшка). Усики отсутствуют, но они функционально заменены направленными вперед длинными передними ногами. Передвижение происходит только с помощью двух пар ног. Ведут скрытый образ жизни. Встречаются под корой пней, в гниющей древесине, под опавшей листвой и во мху; питаются разложившимися растительными остатками, мицелием грибов и другим. Изучены слабо. Представители: Eosentomon transitorum.
Отряд делится на два подотряда: А) подотряд членистобрюхие – тело удлиненное, брюшко членистое ; Б) подотряд цельнобрюхие – тело шаровидной формы, сегменты брюшка слившиеся.
Мелкие насекомые (1-2 мм), брюшко 6-члениковое, на 4-ом сегменте брюшка имеется прыгательная вилка, на 3-м – зацепка, а на 1-ом - брюшная трубка. У типично почвенных видов прыгательная вилка сокращена, а Голова прогнатическая, усики 4-6-члениковые. Ротовые органы обычно грызущие, но некоторые могут питаться жидкой пищей, и ротовой аппарат несет колюще-сосущую функцию. Глаза чаще есть, небольшие. Питаются растительными остатками, мицелием и спорами грибов, бактериями. Играют большую роль в почвообразовательном процессе. Очень требовательны к влаге и не требовательны к температуре. Обильны в Арктике и Антарктике. Могут появляться на снегу и в наших широтах.
Размножаются своеобразно. Самцы откладывают сперматофоры в виде капелек на стебельках, а самки захватывают их половыми органами.
Среди подур (ногохвосток) имеются серьезные вредители сельского хозяйства: Sminturus viridis – зеленый сминтур, Bourletiella lutea - овощной сминтур - вредят овощным и другим культурам.
Отряд Diplura – Двухвостки
Мелкие (2-8 мм) насекомые с червеобразным гибким телом, покрыты небольшими ветвящимися волосками. Голова большая , прогнатическая с многочлениковыми усиками. Глаз нет. Ротовые органы направлены вперед, хотя и скрыты в головной капсуле. Верхние челюсти серповидно зазубренные. Грудные сегменты хорошо выражены. Ноги длинные, брюшко 11-члениковое, на большинстве прегенитальных сегментов парные грифельки.
Могут бегать вперед и назад. На конце брюшка всегда хорошо развиты церки, причем в сем. Campodeidae церки многочленистые, а у семейства Iapygidae – церки клешневидные, одночлениковые. Представители отряда – обитатели южные широт, большинство хищники, реже сапрофаги и некрофаги. Представители: Campodea plusiochaeta, Iapyx confuses
Инфракласс Thysanura (тизануровые) – Щетинохвостки
Ротовые органы расположены свободно (не втянуты внутрь). Глаза фасеточные. На конце брюшка многочленистые церки и непарный хвостовой придаток. Имеет один отряд.
Тело удлиненное веретеновидное. Голова уже груди. Усики длинные многочлениковые, нитевидные, имеются фасеточные глаза , а между ними три простых глазка. Ноги заканчиваются двумя коготками. Грудь плавно переходит в суживающееся к заду 11-члениковые брюшко, на конце которого находится пара длинных членистых церок, а между ними еще более длинная хвостовая нить. На брюшных сегментах у щетинохвосток находятся грифельки, которые являются остатками ходильных конечностей. На эти грифельки щетинохвостки опираются при движении. Тело и грифельки покрыты нежными тонкими маслянистыми чешуйками, придающими щетинохвосткам серебристый блеск. Они создают непроницаемый для испарения слой. У основания грифельков находятся выпячивающиеся пузырьки с очень тонкими покровами. Прикасаясь ими к влажной поверхности (почва, скалы), они пополняют запас воды. Живут долго – до трех лет, линяют во взрослом состоянии. Обитают под камнями, упавшими стволами деревьев, в лесной подстилке, в почве, муравейниках, в домах, магазинах, библиотеках, где вредят книгам, запасам пищи, крупы, хлеба и сахара.
Lepisma saccarina – сахарная чешуйница – «серебряная рыбка»
Termobia domestica - термобия домашняя.
7. Подкласс Высшие или крылатые - Pterygota
К этому подклассу относятся все крылатые , а также вторичнобескрылые, то есть насекомые, утратившие крылья в процессе эволюции. Брюшко высших насекомых на прегенитальных сегментах придатков не имеет.
Это огромный многообразный подкласс делится на два инфракласса, два отдела, пять надотрядов и 30 отрядов. Он характеризуется не только колоссальным количеством морфологических форм, но и резко различными по биологии формами, по среде обитания.
Крылья у представителей инфракласса не способны складываться вдоль тела. Они держат их распластанными и приподнятыми вверх (костальный край крыла направлен вниз). Югальная область не развита. Все это ограничивает способность занимать укромные места (признак более примитивный и древний). Голова с большими фасеточными глазами, усики короче головы. Брюшко с церками, иногда есть непарный хвостовой отросток. Превращение неполное, личинки живут в воде. Современные насекомые, относящиеся к древнекрылым, имеют только два отряда:
Ephemeroptera - поденки, Odonatoptera – стрекозы.
Отряд Ephemeroptera – поденки
1600 видов мелких и средней величины , нежных насекомых с мягкими покровами и удлиненным телом. Голова большая, очень подвижная. Ротовые органы атрофированы. Крылья сетчатые, нежные, передние крупнее задних. Брюшко тонкое длинное 10-члениковое, на конце брюшка 2-3 хвостовые нити. Линяют во взрослом состоянии (протометаболия). Очень своеобразная и примитивная половая система, сохранились два половых отверстия у самок и парный пенис у самцов. На примитивность указывает наличие хвостовых нитей и развитие личинок в воде. Яйца откладывают в воду. Развитие личинок в воде проходит за 1-3 года. Личинки – наяды, имеют наружные трахейные жабры. Закончив развитие, личинки линяют, превращаясь в неполовозрелую крылатую особь – субимаго, которая после линьки превращаются в имаго.
Лёт сопровождается своеобразными танцами – вертикальными взлетами и опусканиями. Имаго живут очень недолго – отсюда и название отряда. Личинки и имаго служат кормом для рыб. Наиболее обычна – Ephemera vulgata – обыкновенная поденка.
Отряд Odonatoptera – Стрекозы
4500 видов, в РФ – 165. Крупные и средней величины насекомые с большой очень подвижной головой, очень крупными глазами, короткими едва заметными усиками, грызущим ротовым аппаратом. Крылья с густой сетью жилок, почти одинаковых размеров и формы, обычно разведены в стороны. Брюшко 10-члениковое, длинное тонкое или плоское, на конце церки. Яйца откладывает в воду или на водные растения. Личинки – наяды, дышат жабрами (нередко расположенными в прямой кишке), с сильно разросшейся нижней губой (маской), служащей для захвата пищи ; ведут хищный образ жизни, питаясь разными насекомыми и мальками рыб. Сами личинки служат пищей рыбам. Перед превращением во взрослое насекомое нимфа выходит из воды. Взрослые насекомые отличаются быстрым полетом (96-144 км/час), ведут хищный образ жизни, питаются разными насекомыми, ловя их на лету, истребляя комаров и др. вредных насекомых.
Представители: Сем. Aeschnidae – коромысла – крупные пестроокрашенные, грудь и бока со светлыми, желтыми полосами. Aeschna grandis - большое коромысло.
Насекомые представляют собой класс членистоногих беспозвоночных животных. По действующей сегодня классификации, они, наряду с многоножками, включены в подтип трахейнодышащих. Наименование класса происходит от слова "сечь". С французского "insecte" и латинского "insectum" понятие дословно переводится как "животное с насечками". Рассмотрим этих представителей фауны более подробно. В конце статьи будет представлена таблица "Отряды насекомых".
На теле насекомых присутствует хитинизированная кутикула. Она формирует экоскелет. Строение насекомых достаточно простое. В нем три отдела: голова, брюшко и грудь. Рассматривая строение насекомых, выделяют три пары ног. Они прикреплены к грудному отделу. Во многих группах ко второму и третьему его сегментам присоединено по паре крыльев. Размер тела варьируется от 0.2 мм до 30 см и больше.
Он включает в себя эмбриональное развитие насекомых. Его именуют "фазой яйца". Также выделяют постэмбриональный период. Он сопровождается метаморфозом. Он бывает двух видов. В зависимости от этого выделяют отряды насекомых с неполным превращением. Они проходят фазы яйца, личинки и имаго. Завершенный метаморфоз характеризуется четырьмя стадиями. В этом случае развитие насекомых включает в себя фазы яйца, личинки, куколки и имаго. У первых личинки имеют внешнее сходство с взрослыми особями. Отличием между ними является размер тела, зачаточное состояние либо полное отсутствие крыльев и половых органов. Личинки животных, проходящих четыре фазы, имеют червеобразную форму. Только у взрослых особей появляются все необходимые признаки отряда. На стадии имаго происходит расселение и размножение. К классу насекомые относятся самые разнообразные существа. Всего описано более миллиона видов. Они считаются в природе и занимают всевозможные экологические зоны. Они встречаются повсеместно, даже в Антарктиде.
Таблица "Отряды насекомых" включает в эту категорию разнообразных вредителей сельскохозяйственных культур. Одним из известных считается клоп-черепашка. Он высасывает содержимое зерновки из злаковых растений. В жилых помещениях можно встретить клопа-блошицу. Это насекомое создает достаточно много неудобств для человека. В пресных водоемах обитает клоп-водомерка. Он питается насекомыми, которые падают в воду. Есть среди клопов и хищники, например, клоп-гладун. Он нападает на мальков рыб и разных беспозвоночных животных. Все представители этой группы называются полужесткокрылые насекомые.
Равнокрылые насекомые предпочитают питаться соками растений. В эту категорию, например, относят тлю. Она существует в природе в самых разных видах и причиняет значительный ущерб культурам. Равнокрылые насекомые считаются переносчиками вирусных заболеваний, опасных для растений. Например, среди них присутствуют различные цикады, которые могут достигать больших размеров (до 5-6 см). В отряд прямокрылых включены преимущественно растительноядные насекомые. Однако, можно среди них встретить и хищников. Например, достаточно известны такие представители, как капустянка, саранча. В отряд прямокрылых включен и кузнечик. Он обитает в траве, в степях и на лугах. У него булавовидный, длинный яйцеклад. Капустянка хорошо плавает и летает, имеет роющие ноги. Она причиняет большой ущерб подземных частям растений, которые растут на огороде (огурцам, картофелю, моркови, капусте и пр.). Для некоторых видов саранчи свойственно массовое размножение. В таких случаях они, собираясь в огромные стаи, улетают на большое расстояние (до нескольких тысяч километров). При этом по пути они уничтожают все культурные растения. В отряд бабки входят хищные насекомые. Названия их довольно интересные. Например, бабка-коромысло, бабка-дозореци и прочие. Они считаются самыми лучшими летунами. Они очень маневренны. Могут зависнуть в воздухе, проявлять исключительную подвижность, развивать высокую (до 100 км/ч) скорость. На свою жертву они нападают прямо в полете.
Это жесткокрылые насекомые. Они считаются самым многочисленным сообществом из всех. Их численность достигает 300 тыс. видов. Жуки обитают в самых разных условиях пресных водоемов и суши. Размеры их тела варьируются от 0.3 до 155 мм. Многие жесткокрылые насекомые причиняют большой вред культурам. В мире известны, например, колорадский жук. Он был завезен в Россию из Америки. Жук-кузька повреждает зерновые культуры. Свекловичный долгоносик наносит ущерб сахарной свекле. Личинки майского жука повреждают картофельные клубни и древесные корни. Известен также короед. Он вытачивает в и коре ходы, повреждает ценные породы. Многие представители отряда причиняют вред пищевым запасам. Например, такими являются гороховая зерновка, жук-кожеед, жук-хлебное точило. В составе отряда присутствует также трубковерт. Весной этот жук особым способом надрезает лист до основной жилки. Часть пластины увядает и теряет свою упругость. Жук ее сворачивает и откладывает туда яйца. Так он заботится о потомстве. Присутствуют среди жуков и полезные насекомые. Названия таких видов мрачноваты. Например, жуки-гробарики и гноевики. Многие особи очень красивы внешне и могут достигать внушительных размеров. Такими, например, считаются жук-олень и рогач, которые внесены в Красную книгу.
Перепончатокрылые насекомые - это пчелы, наездники, осы, шмели, пилильщики и прочие. Все эти животные ведут различный образ жизни. Некоторые представители являются растительноядными. Их личинки причиняют значительный ущерб зерновым и прочим растениям. Такими, например, являются сосновый и хлебный пилильщики. Их личинки внешне очень похожи на личинок бабочек. В связи с этим их часто именуют ложными гусеницами. Пилильщики обладают очень специфичным яйцекладом. Он предназначен для выпиливания в растительных тканях кармашков, в которые самки складывают яйца.
Они являются очень хорошими опылителями. Эти перепончатокрылые насекомые считаются общественными. Их семьи существуют только в течение одного лета. Свои гнезда они устраивают в дуплах, гнездах, скворечниках. Строительством занимается самка. Она обустраивает восковые ячейки для откладывания яиц. В каждую из них помещается запас пищи - цветочная пыльца, смешанная с медом. Появившиеся личинки поедают запас, спустя 2-3 недели начинают плести коконы и превращаться в куколки. Из них выходят рабочие шмели, самцы и самки. К концу сезона в крупном гнезде может находиться до 500 особей. К осени старая матка, рабочие шмели и самцы умирают. Молодые самки прячутся на зимовку.
Они приносят самую большую пользу из всех общественных перепончатокрылых насекомых. Медоносные пчелы считаются великолепными опылителями. Они вырабатывают очень полезные для человека продукты: мед, маточное молочко, воск, прополис. Их используют в пищу, они востребованы косметологии, медицине, при изготовлении парфюмерии, красок, лаков и так далее. В пчелиной семье все члены тесно взаимодействуют друг с другом. Невозможно процветание рода без трутней и матки, рабочих особей.
Это двукрылые насекомые. Различают обыкновенных и малярийных комаров. Их отличительной особенностью является наличие одной прозрачной пары крыльев. Вторая пара превратилась в "жужжальца". Среда обитания простого комара - сырая, болотистая местность. Особенно многочисленными они становятся к середине лета. Ротовой аппарат оснащен колющим хоботком. С его помощью они прокалывают кожу и высасывают кровь. Личинки комаров имеют червеобразную форму. Они обитают в стоячей воде. Там они развиваются, питаются, постепенно превращаясь в куколок. Они, в свою очередь, также остаются в стоячей воде. Однако, поскольку питаться они не могут, скоро становятся взрослыми особями. Обыкновенный и малярийный комары отличаются по посадке. Первый держит тельце параллельно поверхности, на которой он сидит. Малярийный комар высоко задирает заднюю часть.
Это также двукрылые насекомые. У них, в отличие от комаров, короткие усики. Их личинки белые, обычно безголовые и безногие. Они имеют червеобразную форму. Личинки комнатной мухи обитают и развиваются в нечистотах, навозных кучах, кухонном мусоре. Здесь самка откладывает яйца. Личинки перед окукливанием выползают из отходов, проникают в почву, где превращаются в куколок. Взрослые особи летают повсюду и ищут пищу. Из выгребных ям они перелетают на пищевые продукты, перенося микробов и возбудителей опасных желудочно-кишечных болезней.
Существуют в природе сетчатокрылые сравнительно небольшая по своей численности группа. Она насчитывает около 6 тыс. видов. У таких насекомых вытянутое тельце с мягкими покровами. Их окраска бурая или нежно-зеленая. Две пары их крыльев покрыты сетью жилок. В эту группу входят такие представители, как муравьиные львы, златоглазки, мантипсы. Большая часть сетчатокрылых - хищники. Впервые они возникли в пермском периоде. Последующее формирование группы проходило под влиянием геологических и климатических изменений мезозоя. Насекомое стрекоза считается очень хорошим летуном. Эти животные обладают относительно крупным тельцем. Их голова подвижна, на ней расположены большие глаза. Насекомое стрекоза обитает преимущественно во влажных субтропиках и тропиках. В РФ оно распространено практически на всей территории (кроме засушливых местностей).
Представители | Особенности питания, жизнедеятельности |
||
Прямокрылые | Медведки, кузнечики, сверчки | Неполное превращение | Медведки - растительноядные, сверчки - всеядны, кузнечики - хищники. |
Полужесткокрылые | Неполное превращение | ||
Чешуекрылые | Полное превращение | Взрослые питаются растительным нектаром, гусеницы - листьями. |
|
Стрекозы | Коромысло, любка, красотка | Неполное превращение | |
Жесткокрылые | Полное превращение | Хищники и растительноядные. Пища некоторых видов - погибшие животные. |
|
Перепончатокрылые | Муравьи, пчелы, шмели, осы | Полное превращение | Муравьи - хищники, шмели, осы, пчелы - опылители. |
Двукрылые | Мухи, слепни, комары | Полное превращение | Мухи - опылители, хищники, кровососы, комары, слепни - кровососы. |
Тараканы | Рыжий, черный таракан | Без превращения | Питаются остатками человеческой пищи, в природе - остатками растений. |
Насекомые – самая крупная группа животных организмов на планете по различным оценкам насчитывает от 1 млн. видов до 7 млн.
Систематика – средство овладения гигантским разнообразием форм жизни. Её задача – установление степени родства и объединение групп организмов в соподчиненные систематические категории. Из-за громадного видового разнообразия, систематика насекомых сложна и использует систему систематических категорий (таксонов), как основных, так и дополнительных.
Основная таксономическая единица – вид. Вид – обособленная система сходных особей, владеющих определенным ареалом и дающих при скрещивании плодовитое потомство, сходное по фено- и генотипу с родителями.
Таксоны систематики насекомых: Класс – подкласс – инфракласс – отдел – надотряд – отряд – подотряд - надсемейство – семейство – триба – род – подрод – вид – подвид – экотип – морфа.
Вид не утрачивает своей сущности до тех пор, пока его адаптивная изменчивость не выходит за определенные количественные рамки, иначе он становится другим качеством, другим видом.
Еще с XVII делались попытки классифицировать многообразие насекомых прежде всего по особенностям строения, типам ротовых аппаратов, особенностям метаморфоза, жилкования и складывания крыльев в покое. К настоящему времени, на основе всего научного арсенала с использованием морфологии, анатомии, гистологии, строения клеток, хромосомного и генного анализа выявлены родственные связи множества насаекомых, что и позволяет объединить их в родственные группы.
В систематике насекомых нашли отражение основные принципы эволюции:
1. Принцип ароморфоза (революционное преобразование) – появление крыльев. Класс насекомые делится на 2 подкласса: первичнобескрылых и крылатых (высших).
2. Специализация и редукция ротового аппарата – наиболее древние насекомые имели ротовые органы внутри головной капсулы, затем в эволюции развились ротовые части, крепящиеся снаружи к головной капсуле. Класс делится на 2 инфракласса: энтогнатные (3 тряда) и эктогнатные (1 отряд низших и все высшие насекомые).
3. Принцип олигомеризации – приобретение в связи с новыми функциями новых черт строения.
4. Принцип диптеризации – постепенный эволюционный переход к функциональной и морфологической двукрылости. Появление отряда Diptera.
5. Усложнение развития насекомых как адаптации к среде и пище.
Подкласс высших насекомых делится на 2 отдела: с неполным метаморфозом (19 отрядов) и с полным метаморфозом (11 отрядов).
6. Принцип усложнения строения (частный случай принципа олигомеризации) п роявился в строении и жилковании крыльев (некоторые выделяют по жилкованию инфракласс древнекрылых и новокрылых – по возможности укладывать крылья в покое на спину).По типу жилкования в систематике насекомых выделяются надотряды. В отделе с неполным метаморфозом их 4, с полным – 3.
