Класс Насекомые (морфология, анатомия и физиология)

 Класс Насекомые  (морфология, анатомия и физиология)

Морфология насекомых весьма разнообразна. Наиболее важные признаки, объединяющие этот класс – это развитие трех пар ног, подразделение тела на 3 отдела – голову, грудь, брюшко. Крылья развиты не у всех представителей класса Насекомые, а у личинок, как мы знаем, они отсутствуют вовсе. Вообще, рассуждая о морфологии фаз жизненного цикла насекомых (яйцо, личинка, куколка, имаго), можно сделать интересный вывод об эволюционной родственности, скажем, личинки и кольчецов, ведь они очень внешне похожи.

Тело насекомого разделено на сегменты, границы между которыми имеют вид насечек. От слов «насечки» или «насекать» и возник термин «насекомые».

Как представители типа Членистоногие (вместе с ракообразными и паукообразными) они имеют твердые покровы (наружный скелет), состоящий из белковоподобного органического соединения – хитина. Правда, если проводить сравнительный анализ между паукообразными и насекомыми, то можно сделать вывод о большей твердости наружного скелета у насекомых, нежели у паукообразных.

У каких еще животных имеется наружный скелет?

Какой еще вид скелета существует, и чем они различаются между собой?

Что такое хитин? Где именно еще встречается подобное соединение, и для каких целей оно служит?

Интересен научный факт – прочность наружного скелета намного больше, чем прочность внутреннего скелета любого животного.

Еще одной особенностью является сравнительно малый размер насекомых. Эта особенность связана опять-таки с особенностями наружного скелета. С другой стороны, маленькие размеры дали значительные преимущества для освоения пространства в различных средах обитания. Так, на нашей планете существует более двух миллионов видов насекомых, на долю которого приходится 70% от общего числа видов всех животных. Так, на каждые 10 видов животных – 7 являются насекомыми.

Как мы уже знаем, у насекомых три пары ног.

Количество конечностей оправдано, ведь в каждый момент времени тело насекомого опирается на три ноги – переднюю и заднюю на одной стороне и среднюю с противоположной. В следующий момент шаг уже выглядит так же, но с разницей в том, что конечности сменяются, сохраняя все то же правило. Опора опять происходит только на три конечности.

Голова насекомого иногда имеет округлую форму, иногда форма весьма причудливая – то вытянутая в длинный хоботок (как у бабочек), то снабжена рогом (как у жуков-носорогов), то имеет сильно развитые челюсти (как у жука-оленя). В любом случае, форма головы и строение ротового аппарата зависит от образа жизни и особенностей питания каждого отдельно взятого отряда насекомого.

Грызущий тип ротового аппарата выглядит так благодаря выраженным верхним и нижним челюстям. Верхние челюсти (жвалы) – это утолщенные крепкие пластины с острыми краями, способные двигаться только в горизонтальном направлении.  Дно ротовой полости (нижняя губа) и нижняя челюсть участвуют в обработке пищи. Сверху ротовая полость обычно прикрывается еще одной пластиной (верхней губой).

Еще один тип ротового аппарата (сосущий или лижущий) связан с необходимостью питаться жидкой или полужидкой пищей. Ротовые органы преобразованы в хоботок со специальным каналом внутри, благодаря которому всасываемая пища продвигается в ротовую полость.

Самыми развитыми у насекомых являются органы зрения, обоняния и осязания. Два глаза насекомого имеют очень своеобразное строение, состоят из мельчайших глазок (фасеток), дающих мозаичное изображение. Это дает возможность расширить поле зрения, расширять (будто выдвигая подзорную трубу) или уменьшать предмет, представляющий интерес для насекомого.

Грудной отдел состоит из трех частей (сегментов), в них сосредоточены органы движения. Снизу к грудной части – ноги, а сверху – по паре крыльев.

Ноги насекомых состоят, как и грудь, из частей (члеников). При всем многообразии строения ножек, оно сводится к следующим вариантам: передние ножки выполняют копательные или хватательные функции, а задние – плавательные или прыгательные.

Примером роющих конечностей являются ноги медведки, хватательных – богомола, задние прыгательные – кузнечика, задние плавательные – плавунца.

Крылья – органы для воздушного перемещения насекомого, однако они есть не у всех. К примеру, у паразитических форм насекомых (вши, блохи) крылья отсутствуют.

Особенности полета меняются в зависимости от принадлежности к отряду. Так, жесткокрылые осуществляют перелеты с помощью одной пары крыльев (задней). А передние крылья создают тяговую силу, они отводятся в разные стороны и приобретают вид несущих плоскостей.

Форма и характер складывания крыльев также могут быть различны. Древние насекомые (стрекозы) в покое держат крылья, расправленные в сторону, а бабочки, вислокрылки и прочие складывают крылья вдоль тела.

Число колебаний крыльев у некоторых насекомых бывает значительным. У комара оно достигает 500-600 взмахов в секунду, у ряда представителей двукрылых – до 1000.

Полет насекомых является одним из первых удачных попыток к перемещению по воздуху. Полет насекомых быстрый, манёвренный, с помощью которого любой из насекомых, имеющий крылья, способен покрывать большие расстояния.

Внутреннее строение насекомых достаточное сложное. Пищеварительная система имеет три основных отдела, каждый из которых выполняет специфические, рабочие функции. Передний отдел служит для измельчения и переработки пищи, средний – для переваривания и всасывания, задний – для выведения остатков наружу и всасывания воды. К слову, это универсальная модель организации пищеварительной системы, в том числе и у позвоночных животных.

Выделительная система устроено своеобразно. Она представляет собой системы трубочек, расположенных в полости тела. На одном конце трубочки (мальпигиевы сосуды) замкнуты, на другом – впадают в кишечник.

Дыхательная система представлена системой трахей, а главный трахейный ствол открывается наружу отверстием, которое называется дыхальцем. Кислород, поступающий в систему трахей, диффундирует в органы, а углекислый газ выводится через трахеи, а также через покровы тела.

Как известно, насекомые не имеют постоянной температуры, поэтому у них имеется система теплорегуляции с помощью дыхательных движений.

Нервная система насекомых достаточно сложна, состоит из надглоточного ганглия и брюшной цепочки. Сложность, социальность многих насекомых отмечается увеличенным размером головного мозга и укрупнением нервных узлов за счет слияния нервных клеток. Помимо центральной нервной системы у насекомых имеется вегетативная (симпатическая) нервная система.

Система органов размножения представлена у самок парными яичниками, переходящими в трубчатый яйцевод. Зрелые яйца направляются по яйцеводу. Половые органы самца состоят из двух семенников, переходящих в семяпроводы. Таким образом, становится понятным, что насекомые – раздельнополы, хотя нужно знать о том, что среди них могут быть и гермафродиты (особи, объединяющие внешние, внутренние признаки обоих полов).

Эндокринная система «работает» на поддержание полового статуса каждой особи. В частности, секреты, выделяемые протоками желез самок, могут способствовать приклеиванию, склеиванию яиц, обволакиванию слизью. Выделяют насекомые и феромоны – активные химические вещества для опознавания особи.