Насекомые с полным метаморфозом

Вспомним, что развитие насекомых может быть прямым или непрямым, то есть осуществляться без метаморфоза или с ним. Развитие без метаморфоза представляет собой последовательность следующих стадий: яйцо → личинка → имаго.

Развитие с полным метаморфозом (или с полным превращением) представляет собой последовательность следующих стадий: яйцо → личинка → куколка → имаго. Это непрямое развитие.

При этом из яйца выходит личинка, по строению совершенно не похожая на взрослую особь. Обычно такие личинки имеют большее количество сегментов, чем взрослая особь (или имаго), другое количество конечностей (например, у гусениц имеются брюшные ноги, а у бабочек их нет, у личинки мух конечности отсутствуют вообще). Также для личинок характерен другой тип питания и, соответственно, иное строение ротового аппарата (например, у гусениц – грызущий, у бабочек – сосущий с хоботком). Органы чувств у личинки развиты хуже, она в основном использует осязание, а зрение и обоняние, которые являются основными органами чувств у имаго, почти нет. Может различаться даже образ жизни. Например, личинка овода является эндопаразитом крупных позвоночных, а свободноживущие взрослые особи не имеют функционирующего ротового аппарата и не питаются.

Личинка насекомых активно питается, при этом значительно увеличивает свои размеры и массу (например, после выхода из яйца вес гусеницы тутового шелкопряда возрастает в 8–10 тысяч раз за месяц). Рост личинки сопровождается линьками.

После личиночной стадии у насекомых с полным метаморфозом следует стадия куколки. Эта стадия сопровождается полным или почти полным покоем, при этом животное не питается и все жизненные процессы осуществляются за счёт накопленных веществ. Рассмотрим типы куколок насекомых.

Куколки некоторых насекомых способны изгибаться, такие куколки называются открытыми или свободными. У них чётко выделяются зачатки крыльев и конечностей. У покрытых куколок зачатки видны, но не выделяются. У других насекомых (например, у комнатных мух) куколки вообще не способны совершать никаких движений.

В куколке происходит полная перестройка внутренней организации. Вначале ткани подвергаются разрушению, превращаясь в бесформенную жидкую массу. Затем в определённых местах формируются имагинальные диски, вокруг которых происходит дифференциация клеток в новые ткани, из которых образуются органы. Далее оболочка куколки лопается, и из неё выходит взрослое насекомое.

Развитие с полным метаморфозом характерно для наиболее

высокоорганизованных насекомых, представителей отрядов: Жесткокрылые, Чешуекрылые, Блохи, Перепончатокрылые и Двукрылые. Рассмотрим подробнее вышеперечисленные отряды.

Отряд Жесткокрылые, или Жуки, объединяет более 250 тысяч видов, отличающихся по своему внешнему виду. Для всех жуков характерны грызущий ротовой аппарат и неодинаковые крылья. Передние – в виде твёрдых хитиновых пластинок, превращённые в жёсткие надкрылья. Они защищают перепончатые задние крылья. Личинки имеют три пары грудных конечностей, иногда недоразвитых. Куколки свободные.

Большинство видов ведут наземный образ жизни, некоторые живут в воде (например, водолюбы и плавунцы). Есть растительноядные и хищные формы. Многие являются опасными вредителями сельскохозяйственных растений (майский и колорадский жуки, короеды и долгоносики). При этом вредителями являются и личинки, и взрослые особи. Однако некоторые виды полезны (божьи коровки питаются тлями и червецами, жужелицы уничтожают насекомых-вредителей).

К отряду Чешуекрылые, или Бабочки, относится около 100 тысяч видов (например, лимонница, траурница, махаон, крапивница, павлиний глаз и другие). В зависимости от формы усиков отряд разделяют на два подотряда: булавоусые (дневные) и разноусые (ночные) бабочки.

Бабочки имеют сосущий ротовой аппарат в виде хоботка, свёрнутого спирально и подогнутого под грудь. Две пары перепончатых крыльев покрыты видоизменёнными волосками – чешуйками. Чешуйки могут быть оптическими, которые преломляют свет (крыло приобретает перламутровый оттенок) или ярко окрашены, при этом образуется характерный рисунок поверхности крыла.

Червеобразная личинка бабочек – гусеница. Она имеет три пары грудных конечностей и пять пар брюшных ложных ножек. Ротовой аппарат – грызущего типа. Куколки открытого типа. Взрослые особи питаются нектаром цветов, гусеницы – растительной или животной пищей. Личинки многих видов (например, земляная совка, капустная белянка, пяденица, коконопряд и шелкопряд) наносят большой ущерб сельскохозяйственным растениям.

Отряд Блохи. Вторично бескрылые насекомые, они полностью утратили крылья в процессе приспособления к эктопаразитизму. Блохи являются паразитами позвоночных животных, могут переходить на человека. Они переносят возбудителей опасных заболеваний (чумы, сыпного тифа). Тело блох сжато с боков, узкое, гладкое, снабжено щетинками и шипами, помогающими передвигаться и удерживаться в густой шерсти и между перьями хозяев, в складках одежды. Они не имеют сложных глаз. Ротовой аппарат – колюще-сосущего типа. Известно более 1 тысячи видов блох.

Отряд Перепончатокрылые объединяет более 150 тысяч видов. К перепончатокрылым относятся, например, пилильщик, муравей, наездник, оса и шмель. Перепончатокрылые имеют две пары прозрачных перепончатых крыльев, задние крылья меньше передних, сцеплены с ними в единую пластинку.

Многие перепончатокрылые имеют грызущий ротовой аппарат (пилильщики и муравьи). Некоторые группы питаются соками растений, нектаром и пыльцой (пчёлы, шмели) и имеют лакающий ротовой аппарат. В зависимости от характера соединения груди и брюшка различают сидячебрюхих (брюшко широким основанием соединено с грудными сегментами) и стебельчатых (грудь соединена с брюшком тонким стебельком – сильно суженным вторым сегментом брюшка).

У самок высших форм яйцеклад преобразуется в жало с ядовитым аппаратом. Личинки обычно не имеют конечностей, но у пилильщиков есть три пары грудных и 6–8 пар брюшных ложных ножек (ложногусеницы). Куколки свободные.

Среди перепончатокрылых имеются растительноядные и хищные виды. Высшие формы – общественные насекомые. К ним относятся пчёлы, шмели, осы и муравьи. Они живут семьями. В семье обычно выделяются половозрелые самки и самцы, а также рабочие особи. Только совместные усилия всех особей способны обеспечить существование семьи в течение продолжительного времени.

Среди них много опасных вредителей растений (пилильщики, рогохвостки и орехотворки). Ряд видов полезны для человека (медоносная пчела одомашнена несколько тысяч лет тому назад; наездники используются для биологической борьбы с вредителями). Муравьи уничтожают вредных насекомых и участвуют в почвообразовании, шмели являются опылителями важных культур (например, клевера).

Особую группу среди перепончатокрылых составляют паразитические виды, например наездники. Они откладывают яйца в яйца, личинок и куколок других насекомых, за счёт которых и развивается их потомство.

Отряд Двукрылые – самый высокоорганизованный отряд насекомых. Известно около 80 тысяч видов двукрылых. Они имеют одну пару прозрачных или окрашенных перепончатых крыльев (переднюю). Рудиментарные задние крылья превращаются в жужжальца. Ротовой аппарат – лижущего (у мух) или колющего типа (у комаров). У некоторых форм ротовые органы недоразвиты, поэтому взрослые особи вообще не питаются (например, оводы).

Среди взрослых особей встречаются растительноядные или хищные. Личинки обитают в воде (комары и мошки), в гниющих органических остатках (например, мухи) или паразитируют (оводы и вольфартова муха). Многие двукрылые являются важными опылителями цветковых растений. Личинки мотылей служат кормом для рыб и водоплавающих птиц, а взрослые особи – кормом для насекомоядных птиц и летучих мышей.

Однако многие виды двукрылых опасны, они переносят возбудителей тяжёлых заболеваний и являются паразитами. Мухи переносят на лапках возбудителей инфекционных заболеваний и яйца паразитических червей. Мухи цеце являются кровососами и переносят возбудителей сонной болезни и сибирской язвы. Малярийные комары переносят малярийного плазмодия, москиты – лейшманий, слепни – некоторых трипаносом, возбудителей сибирской язвы и туляремию.

Насекомые активно участвуют в жизни природных сообществ и человека. Они обладают великолепными способностями к адаптации, поэтому занимают разнообразные экологические ниши и участвуют во многих биологических процессах. Многие виды очень быстро размножаются и образуют огромную биомассу, что делает их незаменимым источником пищи для рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

Особенно важно участие насекомых-опылителей в жизни растений. В нашей флоре около 90% цветковых растений опыляется насекомыми (бабочками, перепончатокрылыми и двукрылыми). У насекомоопыляемых растений выработались специальные приспособления для опыления насекомыми (форма цветков, их окраска, аромат, наличие нектара). Эти растения опыляются определёнными насекомыми и не могут опыляться другими. Например, клевер опыляется в основном шмелями, имеющими длинный хоботок.

Огромное значение имеют почвенные насекомые и их личинки, питающиеся отмершими частями растений. Они роют норки, разрыхляя почву, ускоряют образование перегноя. Настоящими санитарами земли являются навозники, мертвоеды и могильщики, потребляющие экскременты и остатки погибших животных.

Хищные и паразитические насекомые, уничтожая насекомых-вредителей, являются регуляторами их численности в природе.

Во многих странах, особенно Юго-Восточной Азии, насекомых широко употребляют в пищу, так как их мясо очень богато белками и различными полезными для человека веществами.

Пчёлы дают человеку ценный продукт питания – мёд, обладающий важными лечебными свойствами. Маточное молочко, пчелиный яд и пчелиный клей (прополис) служат сырьём для изготовления лекарственных препаратов.

Тутовый шелкопряд был одомашнен. Его разведение связано с получением натурального шёлка.

Растительноядные насекомые и их личинки (например, личинки жуков или гусеницы бабочек) сильно повреждают различные органы растений, что иногда приводит к их гибели. Многие насекомые являются вредителями сельскохозяйственных растений, что приводит к огромным потерям. Огромные стаи саранчи уничтожают на своём пути всю растительность. Борьба с ними обходится очень дорого, а использование ядовитых веществ сильнее губит окружающую среду, чем сами вредители.

Многие насекомые являются паразитами человека, например: слепни, песчаные мухи, комары, блохи и вши. Часто насекомые переносят возбудителей заболеваний.