ВВЕДЕНИЕ
СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ НАСЕКОМЫХ
Паук, В — иксодовый клещ, Г — многоножка) |
Насекомые входят в качестве самостоятельного класса в тип членистоногих животных. Тело насекомых, как и всех членистоногих, построено по двубоковой симметрии из сегментов (каждый сегмент состоит из 2 полуколец — спинного, иди тергита, и брюшного, или стернита), объединенных в отделы; конечности расчленены; наружные покровы хити- низированы. Насекомые живут на суше, но они не единственные сухопутные представители членистоногих. Сходный образ жизни ведут паукообразные, многоножки, мокрицы из класса ракообразных; все они (рис. 1) имеют некоторое внешнее сходство с насекомыми, с которыми их нередко смешивают, несмотря на достаточно четкие отличительные признаки. Паукообразные в противоположность большинству насекомых лишены усиков, имеют во взрослой стадии 4 (а не 3, как насекомые) пары ног, в их теле обособлено 2 (а не 3) отдела. Тело многоножек также состоит только из 2 отделов, а каждый из многочисленных сегментов туловища снабжен 1—2 парами членистых конечностей, в то время как у насекомых развиты только 3 пары ног на груди и лишь у немногих (например, у гусениц чешуекрылых, личинок пилильщиков) имеются брюшные конечности, которые, однако, никогда не бывают членистыми. Присутствие ножек только на грудных сегментах легко отличает некоторых насекомых (в частности, личинок жуков-мертвоедов) от похожих на них мокриц.
По количеству видов насекомые далеко превосходят все остальные классы сухопутных животных Земли. Считается, что на земном шаре обитает (ориентировочно) 2 млн. видов насекомых, причем около половины из них пока неизвестны для науки. В пределах СССР распространено приблизительно 80 ООО видов, представляющих 32 отряда (из 34, на которые в настоящее время подразделяют класс насекомых).
НАРУЖНОЕ СТРОЕНИЕ И ТЕРМИНОЛОГИЯ ЧАСТЕЙ ТЕЛА НАСЕКОМЫХ
Взрослые насекомые имеют 1 пару усиков, редко усики отсутствуют (в отряде бессяжковых); тело всегда подразделено на голову, грудь и брюшко (рис. 2). Грудному отделу принадлежат 3 пары ног и часто крылья (1—2 пары). Членистых ног на брюшных сегментах не бывает. Хитинизированные покровы отличаются большой структурной стойкостью; особенности их строения
И окраска служат основными признаками при определении насекомого.
Терминология наружных частей тела насекомого во многом заимствована из анатомии человека.
Передний отдел тела — голова, на которой располагаются глаза, усики (называемые также антеннами) и ротовые придатки.
Глаза взрослых насекомых бывают двух типов. Два сложных (или фасеточных) глаза расположены по бокам головы и составлены из множества отдельных зрительных элементов. Каждый из этих элементов имеет собственный преломляющий аппарат, отграниченный от соседних, благодаря чему поверхность сложного глаза выглядит ячеистой. Число таких ячеек-фасеток может достигать нескольких сотен и даже тысяч.
Р и с. 2. Схематическое изображение взрослого прямокрылого насекомого (кузнечика); вид сбоку |
Глаза второго типа — простые, или дорсальные, глазки — помещаются на верху головы. Каждый простой глазок образован многими зрительными клетками под общим преломляю
щим аппаратом. В типичном случае имеются 3 глазка: 2 на темени и 1 на лбу; у некоторых теменные глазки или лобный отсутствуют, а многие бабочки, жуки, двукрылые и другие насекомые вообще лишены глазков.
Усики представляют собой 2 членистых придатка, форма и размеры которых очень разнообразны (рис. 3). Различают
Зи к л м Рис. 3. Различные формы усиков насекомых: А — щетинковидный, б — нитевидный, в— четковидный, г— пильчатый, Э — гребенчатый, е — булавовидный, ж — веретеновидний, з — пластинчатый, и — коленчатый, к — перистый, л — щетшшоносный, м ■— головчатый |
Усики нитевидные — равномерно тонкие по всей длине, щетин - ковидные — постепенно утончающиеся к вершине, веретеновид - ные — плавно расширенные близ середины. В ряду антенн с более или менее резко разграниченными сегментами стоят четковидные (с округло выпуклыми члениками); пильчатые (членики образуют коротко заостренные выступающие углы), гребенчатые (края члеников оттянуты в длинные отростки). Чле
ники усиков могут быть снабжены волосками или щетинками; на антеннах перистого типа волоски очень тонки и длинны, расположены по обеим сторонам каждого членика; щетинконос - ные усики имеют только 1 щетинку, сидящую на вершинном членике. Среди усиков с обособленными группами члеников встречаются булавовидные — с расширением на конце, головчатые — с резко выраженным расширением на конце, пластинчатые — с плоскими отростками на вершинных члениках, коленчатые — разделенные изломом на стебелек (сильно удлиненный основной членик) и жгутик.
Ротовые части являются по своему происхождению конечностями, превратившимися у современных насекомых в органы приема пищи. Ротовой аппарат многих насекомых приспособлен для раскусывания и дробления твердой пищи и называется поэтому грызущим (рис. 4). В нем хорошо различимы 3 пары придатков: верхние челюсти — мандибулы, нижние челюсти — максиллы и внешне непарная, но в действительности образованная из двух слившихся половинок нижняя губа. Максиллы и нижняя губа несут по паре членистых придатков — нижнечелюстных (или мак - силлярных) и нижнегубных щупиков. Грызущий ротовой аппарат свойствен прямокрылым, таракановым, жукам, большинству перепончатокрылых и многим другим. Хоботки бабочек, полужесткокрылых, кровососущих двукрылых, высших мух и т. д. возникли как видоизменения ротовых частей грызущего типа.
Р и с. 4. Ротовой аппарат грызущего типа (голова таракана): |
А — глаз, б — усик (или антенна), в — наличник, г — верхняя губа, д — верхняя челюсть (или мандибула), е — нижняя челюсть (или максилла), ж—нижнечелюстной (или максиллярный) щупик, з — нижняя губа, и — нижнегубный щупик |
Грудной отдел включает три сегмента (передне-, средне - и заднегрудь), каждый из которых несет 1 пару членистых ног. Ноги служат насекомым для ходьбы или бега по твердым субстратам или по поверхности воды, для прыгания, плавания, рытья (рис. 5) и могут также выполнять некоторые другие функции, не связанные с передвижением. Многие насекомые во время своего туалета чистят ногами усики, глаза, крылья; у богомолов, мантиспы (из отряда сетчатокрылых), водного полужесткокрылого — ранатры— передние ноги приспособлены
Ие сочле- |
Р и с. 6. Строение Ноги насекомого: |
К схватыванию добычи, у пчел и шмелей задние ноги участвуют в переносе цветочной пыльцы.
Р и с. 5. Различные формы
— бегательная, |
Ног насекомых:
Плавательная, |
•— прыгательная, в г — хватательная
Несмотря на большое разнообразие форм, грудные конеч
Ности сохраняют единыи план строения и состоят ненного с грудью тазика, вертлуга, бедра, голени и 1—5-члениковой лапки, как правило, с 2 коготками на вершине (рис. 6).
Насекомые — единственные членистоногие, которые приобрели способность к полету, и единственные животные, крылья которых возникли независимо от конечностей. Бескрылость — свойство относительно немногих насекомых. Не имеют и никогда не имели крыльев низшие формы, объединяемые в особый подкласс первич - нобескрылых; некоторые представители других групп утратили некогда имевшиеся крылья в процессе эволюции, т. е. стали вторичнобескрылыми. Вторичная бескрылость, как приспособление к определен
А — вертлуг, б — бедро, в — голень, г — лапка
Ным условиям жизни, встречается у представителей почти всех отрядов подкласса крылатых насекомых и даже среди таких «классических» летунов, как двукрылые и бабочки. Лишены крыльев паразиты теплокровных животных — вши, пухоеды, блохи, постельные клопы; у термитов и муравьев окрылены только половые особи в короткий период расселения и спаривания; у тлей существуют поколения, состоящие только из бескрылых самок, и т. д.
Sci Sc.
Рис. 7. Схема жилкования крыла насекомого; обозначения жилок: А '2 |
С — костальная, Sc!_2— субкостальные, йі_6 — радиальные, Mt_ 4—медиальные, Cu!_2 — кубитальные, А — анальная, ta — средняя поперечная
Подавляющее большинство взрослых насекомых крылато и имеет в типичном случае 2 пары крыльев, расположенных на средне - и заднегруди. Иногда задние крылья отсутствуют (у двукрылых, некоторых поденок, самцов червецов), реже бывают рудиментарны передние крылья (у самцов вееро - крылых)...
Плоскость крыла пронизана сетью трубочек — жилок. Если крылья имеют тонкую неуплотненную структуру, система жилок хорошо различима и является удобным систематическим признаком (рис. 7). По краю крыла проходит костальная жилка, которая опоясывает всю крыловую мембрану или ее переднюю часть. Далее следует субкоста, образующая иногда 2 ветви, и радиальный ствол, дающий до 5 ответвлений. Медиальная. жилка, или медиана, и кубитальная, или кубйтус, дают не более 4 веточек каждая. Анальных жилок бывает до 5, они не ветвятся и все начинаются отдельно; у самого края крыла могут быть развиты югальные жилки.
Продольные жилки нередко соединяются короткими поперечными,.из которых наиболее важна средняя поперечная жилка.
Участки крыла между продольными жилками обозначаются по расположенным впереди жилкам как, костальное, субкостальное, радиальное, медиальное, кубитальное и анальное поля. Отграниченные внутри полей ячейки также получают название впереди лежащих жилок или имеют самостоятельные обозначения, как, например, дискоидальная ячейка, заднекрайняя и другие (см. рис. 79).
У насекомых разных групп наблюдаются более сложные или, наоборот, упрощенные системы жилок, привести которые к описанной выше схеме бывает иногда очень трудно. Поэтому при описании некоторых отрядов приводятся конкретные системы крыловых жилок с необходимыми обозначениями.
Различают крылья сетчатые — с большим числом поперечных жилок (например, стрекозы, многие сетчатокрылые); перепончатые — с относительно редкими, жилками и малым количеством поперечных соединений (например, перепончатокрылые, двукрылые). У жуков, прямокрылых первая пара крыльев превратилась в плотные утолщенные покрышки — надкрылья.
Третий, последний отдел тела насекомых — брюшко, VIII и IX сегменты которого называются генитальными, так как несут наружные половые придатки: у самцов — копулятивный орган, у самок многих насекомых — яйцеклад. Структура гениталий самок и особенно самцов имеет большое значение в систематике и в ряде случаев является важным критерием точного определения вида.