Происхождение насекомых.

Роль насекомых в природе и их значение для человека.

Положительная деятельность насекомых в природе в первую очередь выражается в опылении ими цветков различных растений. Некоторые растения совершенно не способны размножаться без специальных опылителей. Главную роль среди опылителей играют перепончатокрылые и особенно пчелы и шмели; вторыми по значимости являются двукрылые и третьими - бабочки.

Велико значение насекомых в почвообразовательных процессах, особенно термитов и муравьев. Эти насекомые, равно как и личинки многих насекомых, живущие в земле, разрыхляют почву своими ходами, способствуют лучшей ее вентиляции и увлажнению и обогащают ее перегноем. Последнее связано с разрушением растительных и животных остатков, в изобилии скапливающихся на поверхности почвы.

Многие насекомые входят в состав различных пищевых цепей. Почти в каждом классе позвоночных животных можно найти специализированных энтомофагов, т. е. формы, питающиеся исключительно насекомыми.

Не менее значительны и отрицательные последствия деятельности насекомых. Так, многие из них питаются живыми тканями растений, причиняя этим существенный вред. Повреждения, вызываемые насекомыми, порой очень разнообразны и затрагивают самые различные органы растений: корневую систему, стебли и стволы, листья, цветы, плоды и т. п. В одних случаях это может быть разрушение растительной ткани - погрызы, протачивание ходов (ходы, прогрызенные в листьях, называются минами). В других случаях, наоборот, присутствие насекомых приводит к образованию галлов, представляющих собой уродливые разрастания каких-то частей растения - листовой пластинки, почек, стеблей.

Происхождение насекомых.

Обычно происхождение видов устанавливают изучая ископаемые окаменелости, содержащие фрагменты древних животных. В случае же насекомых это сделать оказывается проблематично. Окаменелости, которые позволили бы изучить филогенетические отношения насекомых, просто отсутствуют. Однако, на основе изучения морфологии, в частности, трахеальных дыхательных систем, самыми близкими родственниками насекомых было принято считать многоножек. Эта точка зрения обе эти группы - насекомые и многоножки - объединяет в группу (таксон) «неполноусые».
Однако последние исследования в области морфологии насекомых и изучение последовательностей генов показывают, что гораздо более близкими родственниками насекомых являются ракообразные, чем многоножки. Согласно этой гипотезе, насекомые и ракообразные объединяются в один таксон. Несмотря на свою привлекательность, данная гипотеза тоже имеет свой язъян. Дело в том, что ископаемых ракообразных можно отыскать уже в отложениях периода раннего Кембрия, т.е. около 500 млн. лет назад, а насекомые - только из раннего Девона, (оноло 400 млн. лет). Видим, что имеется временной разрыв около 100 млн. лет, когда насекомые уже должны были существовать, однако свидетельств этому в палеонтологии почему-то нет. Сторонниками этой гипотезы данный парадокс объясняется тем, что ископаемые насекомые этого периода просто не сохранились до наших дней.

Морфология, анатомия и физиология насекомых

Общий план строения насекомого.

Тело насекомого образовано тремя отделами: головой, грудью и брюшком, которые в соответствии с их назначением и преобладающими функциями можно было бы назвать: рецепторным отделом, воспринимающим пищу и информацию о внешней среде (голова); локомоторным отделом, обеспечивающим перемещение организма в пространстве (грудь); брюшком, вместилищем внутренностей насекомого, — кишечника, полового аппарата, жирового тела и прочих органов, осуществляющих метаболические процессы.

2. Строение, происхождение и гомология головы насекомых и её придатков.

Голова насекомого представляет собой плотную капсулу — эпикраниум, к которой причленяются ротовые придатки и антенны. Ее поверхность разделена швами на участки и с обеих сторон имеет выпуклые фасеточные глаза. Номенклатура отдельных швов и участков заимствована из анатомии человека и часто используется для определения насекомых в практической работе систематика.

Обычно самая верхняя часть эпикраниума представлена теменем (Vertex), разделенным срединным эпикраниальным швом на правую и левую половины. Спускаясь на переднюю лицевую поверхность головы, эпикраниальный шов раздваивается налобные швы, ограничивающие треугольный лоб (frons).

По обеим сторонам лба располагаются щеки (genae), переходящие без видимых границ в темя. Сзади они ограничиваются затылочным швом, служащим также задней границей темени. Позади затылочного шва за щеками имеются узкие защеки (postgenae), а за теменем — поле затылка (occiput).

В свою очередь, и затылок, и защеки отделены заднезатылочным, или постмаксиллярным, швом от заднезатылка (postocciput), окаймляющего узким воротничком затылочное отверстие. На лицевой поверхности и с боков головной капсулы нижней границей лба, щек и защек является шов, именуемый подо лбом эпистомальным швом, под щеками субгенальным и под защеками гипостомальным швом. Он отделяет ото лба широкий наличник (clypeus), с которым сочленена верхняя губа (labrum), а от щек и защек узкие подщеки (subgenae) с верхними (mandibulae) и нижними (maxillae) челюстями насекомого. Непосредственно под заднезатылком причленяется нижняя губа (labium).

На лбу и темени многих насекомых находятся 1–3 маленьких дорзальных, или теменных, глазка, а у концов эпистомального и постмаксиштярного швов, то есть между лбом и наличником и над основаниями нижних челюстей, — глубокие тенториальные ямки. Эти ямки образованы втачиваниями покровов, которые проникают узкими рукавами внутрь головной капсулы и формируют ее внутренний скелет — тенторий (tentorium), показанный на рисунке 7.

И тенторий, и швы эпикраниума придают голове насекомых особую прочность и служат опорой для мощных челюстных мышц и мышц глотки. Этим же целям отвечают общая консолидация и слияние головных сегментов друг с другом, не допускающие взаимных смещений и деформаций.

Антенны насекомых представляют собой парные членистые придатки, обычно весьма подвижные и хорошо развитые. Лишь у личинок мух и некоторых перепончатокрылых, а также у самок веерокрылых и бабочек-мешочниц антенны редуцированы до небольших бугорков или дисков. Выполняя роль своеобразных локаторов, они могут считаться по совокупности отдельных рецепторов органами осязания и обоняния, а иногда и органами слуха, воспринимающими ультразвук. Полагают, что они соответствуют первой паре анггенн ракообразных.

Положение антенн, как и их размеры и форма, весьма изменчиво у разных видов. Обычно антенны располагаются в неглубокой антеннальной ямке на темени, вблизи глаз или верхних челюстей насекомого и состоят (рис. 11) из основного членика (scapus), членика-ножки (pedicellum) и многочленикового жгута (flagellum).

Различают три типа постановки головы (ее наклона по отношению к продольной оси тела):

· прогнатический тип: челюсти и ротовое отверстие обращены вперед либо вниз и вперед, характерно для хищников;

· гипогнатический тип: челюсти и ротовое отверстие обращены вниз, самый распространенный тип;

· опистогнатический тип: ротовые органы направлены вниз и косо назад (у цикад и др.)