Загін Комахи

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Клас комахи (Insecta)

В клас комах включають усіх трахейнодишних членистоногих, що мають 3 пари ніг. Їх прийнято розділяти на первічнобеськрилиє і крилатих. Проте детальні дослідження особливостей будови, розвитку та біології первічнобеськрилиє, тобто таких шестиногих, предки яких явно теж не мали крил, показали, що ця група дуже неоднорідна.

Один загін таких шестиногих - так звані щетинохвостки (Thysanura) - дуже близький до всіх «справжніх» крилатим комах (підклас откриточелюстние-Insecta-Ectognatha). Інші ж загони - Безвусикові (Protura), ногохвосток (Collembola), вілохвосток (Diplura) - по багатьом важливим ознаками абсолютно специфічні і заслуговують виділення в підклас скриточелюстних (Insecta-Entognatha), як це уклали фахівці, що обговорювали питання про нижчі комах на Міжнародному ентомологічної конгресі в Монреалі в 1956 році. Клас комах коротко можна охарактеризувати наступним чином. Це наземні членистоногі, у яких тіло явно розділене на голову, груди і черевце, а основні, службовці для пересування кінцівки знаходяться в числі 3 пар на грудному відділі. Дихання здійснюється за допомогою трахейной системи або шкірне - всією поверхнею тіла. Ті комахи, які дихають за допомогою всієї поверхні тіла і мають проникні для дихальних газів і для випаровування покриви, обмежені в своєму поширенні тільки вологими середовищами. Вони зустрічаються в основному в грунті і в гниючих залишках організмів. Ті вищі комахи, у яких покрови непроникні і розвинена трахейне система, можуть мешкати і в сухих середовищах. Ці комахи широко розселилися по нашій планеті. Саме такі, провідні відкритий спосіб життя і часто яскраво забарвлені вищі комахи і відомі більшості читачів. Клас комах розділяється на 2 підкласи - комахи скриточелюстние (Insecta-Entognatha) та комахи откриточелюстние (Insecta-Ectognatha).

ПІДКЛАС СКРИТОЧЕЛЮСТНИЕ КОМАХИ (INSECTA-ENTOGNATHA)

Перший підклас - комахи приховано-щелепні - об'єднує порівняно невелике число видів (всього декілька тисяч) примітивних комах, ведучих, як правило, прихований спосіб життя і тісно пов'язаних з грунтом. Для них характерна зазвичай незначна величина, м'якість і ніжність покривів, пов'язана з проживанням у вологому середовищі і нерідко зі здатністю до шкірному диханню, а в багатьох і розвиток на черевці рухових придатків. Підклас чітко розділяється на 3 різко відрізняються один від одного загону (бессяжковиє, ногохвостки, двухвостки), але спільним для всіх представників підкласу є те, що ротові частини у цих комах втягнуті в головну капсулу (звідки і назва «скриточелюстние»). Так як і за будовою, і за способом життя і значенням ці мало кому з неспеціалістів відомі тварини істотно відрізняються від інших комах, доречно спершу ознайомитися з ними, а потім дати загальну характеристику тих комах, які відносяться до великого підкласу откриточелюстних, з якими у кожного читача асоціюється уявлення про комах. На думку багатьох фахівців, тільки откриточелюстних комах слід вважати комахами, а загони бессяжковиє, ногохвосток і двухвосток потрібно виділити в самостійні класи чи в один клас, але не вважати їх комахами. Так як ця точка зору не остаточно прийнята зоологами, ми будемо вважати ці групи особливим підкласом класу комах.

ПІДКЛАС ОТКРИТОЧЕЛЮСТНИЕ, АБО СПРАВЖНІ, КОМАХИ (INSECTA-ECTOGNATHA)

Із загального числа видів тварин, що населяють Землю, на частку комах припадає близько 70%. Число вже описаних видів наближається до мільйона, але щороку фахівці відкривають і описують всі нові й нові тисячі видів, і, згідно з прийнятими в даний час підрахунками, на земній кулі мешкає більше 2 мільйонів різних видів комах. Основна маса комах - мешканці суші, і тут комахи поширені надзвичайно широко. Виключно багатий і різноманітний світ комах у тропіках. У тропічних лісах багатство видами багатьох груп комах, у тому числі найбільш кидаються в очі, наприклад, метеликів, таке велике, що легше зустріти новий вигляд, ніж інший екземпляр вже зустрінутого! У більш помірних широтах кількість видів комах не таке велике, але зате загальна їх маса величезна. Академік В. І. Вернадський, творець науки біогеохімії, образно показав, що, наприклад, вага однієї зграї сарани, одного разу перелітає через Червоне море на початку нашого століття, перевищував вага всіх кольорових металів, включаючи свинець і мідь, виплавлених людством за всю історію до цього дня! Комахи заходять високо в гори. Їх можна зустріти на величезних висотах. Наприклад, дрібна жужелиця Bembidion bracculatum в Гімалаях населяє тільки пояс від 4300 до 5000 м, пристосувавшись до життя в цих суворих умовах, а всього із зони вічного снігу в Гімалаях описано 25 видів тільки цього роду турунів! Комахи населяють і абсолютно безводні пустелі, такі, як, наприклад, пустеля Наміб в Південній Африці, де ніколи не буває ні краплі дощу, де немає ніяких рослин і де живуть жуки-чернотелки (Gonopus, Syntyphlus subterraneus), що живляться тільки приносяться за сотні кілометрів спекотним вітром залишками рослин, відкладає підстав барханів. Необхідну для життя вологу чернотелки отримують біохімічним шляхом, використовуючи воду, яка утворюється при окисленні вуглеводів сухий, недоступною іншим організмам їжі! Багато різних комах мешкає в печерах. Там, де немає, здається, ніякого надходження органічних речовин, в обстановці вічної пітьми, зустрічаються сліпі представники цієї групи, частіше за все жуки, що використовують ті незначні запаси їжі, які вдається відшукати. Перше печерне комаха було відкрито в печері Постойна на території Югославії - жук Leptodirus hohenwarti-в 1831 році, а з тих пір з різних країн описана багата і дивовижна фауна комах-Троглобіонти. Дуже далеко заходять комахи і у високі широти: за полярним колом, на майже голих скелях, покритих велику частину року снігами і льодом і лише на дуже короткий період звільняються від зимових пут, серед лишайників і мохів можна зустріти дрібних представників цього класу. Навіть на островах Антарктики нещодавно знайдені безкрилі комарі-Дергун, як антарктичний комар (Belgica antarctiса) - ​​родич нашого мотиля, червоні личинки якого добре відомі рибалкам і любителям акваріумних риб. Пристосувалися до польоту крилаті комахи завоювали повітряне середовище - кращі літуни серед них активно піднімаються на висоту кількох сотень метрів (двокрилі, метелики), але можна зустріти комах і вище, на висоті декількох кілометрів. Сюди вони заносяться висхідними струмами нагрівається в поверхні землі повітря і потім вітром переносяться на величезні відстані. У високих шарах атмосфери найчастіше зустрічаються не добре літають, а легко ширяють у повітрі комахи - дрібні мушки, в основному злакові мушки (Agromyzidae), попелиці, трипси. Але не тільки крилатих комах можна зустріти на висоті кількох десятків і сотень метрів. Легкі плоскі маленькі личинки щитівок (Coccidae), здувається поривами вітру з гілок дерев, теж піднімаються з пилом високо вгору і так розселяються. Високою здатністю до розселення комах пояснюється те, що на всякому океанічному острівці, віддаленому за тисячі кілометрів від решти суші, можна знайти комах. А на поверхні суші вони заселяють всі рослини, піднімаючись до вершин найвищих дерев. У тропічних лісах Африки, наприклад, є такі комахи, які ще недавно вважалися винятково рідкісними, а виявилися звичайними, але постійно мешкають високо в кронах гігантських дерев; вони недоступні для зборів без пожежних сходів або вертольотів. Всі ділянки крон дерев, весь килим трав'янистих рослин, мохів та лишайників, вся грунт на глибину того шару, куди проникають коріння рослин, і навіть глибше освоюються комахами. У Туркменії, наприклад, Закаспийский терміт (Anacanthotermes ahngerianus) прокладає свої ходи на глибину до 12 метрів! Деякі комахи пристосувалися до життя в тканинах рослин, до розвитку в тілі різних тварин - від губок до ссавців і людини, до використання всіляких дуже - специфічних середовищ існування, самих різних джерел їжі. За здатністю жити на суші в самих різних умовах клас комах не має собі рівних і саме завдяки тому, що окремі види пристосувалися до життя в самих різних, іноді неймовірних умовах (наприклад, личинки деяких мух в гарячих джерелах або в насичених сольових розчинах), комахи в процесі своєї бурхливої ​​еволюції, що продовжується вже у всякому разі більше 200 мільйонів років, дали щось виняткове багатство видів, яке забезпечує сучасне процвітання цієї групи членистоногих.

Від життя на суші багато комах перейшли до життя у воді. Вже в кам'яновугільному періоді палеозойської ери у воді розвивалося велика кількість видів комах, і зокрема вимирання в кінці цього періоду загін палеодіктіоптер (Palaeodictyoptera), деякі представники якого були багато більше, ніж найбільші з нині живучих комах (до 60 см). Здобули прісні водойми і стали водними в повному сенсі слова, тобто дихаючими за рахунок того кисню, що розчинене у воді, тільки личинки комах, доросла окрилена стадія яких здатна залишати воду. Якщо ж комаха і в дорослому стані живе у воді, то воно дихає киснем повітря, піднімаючись до поверхні. Тільки деякі, як наприклад дрібні (0,2 мм) наїзники - карафрактуси (Caraphractus) і Прествіч (Prestwichia aquatica) розвиваються в яйцях жуків-плавунців, ведуть в дорослому стані абсолютно підводний спосіб життя. Деякі комахи, як наприклад клопи-водоміри (Hydrometridae і Gerridae), живуть на поверхні води, бігаючи по ній, відштовхуючись довгими, як у павуків, ногами від плівки поверхневого натягу. Близькі до наших водомеркі представники сімейства Halobatidae - морські водомеркі - бігають по поверхні морів, а Halobates micans в тропічному поясі живе в океанах за сотні кілометрів від берега. Правда, не можна морських водомерок назвати справжніми водними комахами-вони живуть на поверхні води, харчуються спливаючими трупами тварин, а яйця відкладають на плаваючі водорості, пір'я птахів і навіть на собі подібних. Справжніх морських комах, що розвиваються в морській воді, дуже мало - трохи більше десятка, все із загону двокрилих. Тільки один вид комарів-долгоножек (Limonia monostromia), що мешкає біля берегів Японських островів, протягом усього циклу розвитку не залишає моря.

Комахи як клас сформувалися на суші і походять від вже наземних многоножкообразних тварин, цим і пояснюється мала кількість серед них морських форм. При цьому всі морські комахи - представники найбільш високоорганізованих загонів. Розміри комах варіюють у дуже широких межах: найбільші перевершують по довжині тіла самих дрібних приблизно в 1000 разів. Найбільші представники сучасних комах - мешканці тропіків. Серед жуків жук-геркулес (Dynastes hercules) і жук-слон (Megasoma elephas) ​​досягають довжини 12 см; паличник Phybalostoma cervicornis має довжину 26 см; хижий водний клоп Belostoma grande - 11,5 см; шовкопряд Attacus atlas в розмаху крил досягає 24 см , а метелик Thysania agrippina - 26 см. Навіть у фауні Європейської частини Росії є великі комахи. Наш великий дубовий вусач (Cerambyx cerdo) досягає довжини 5 см, великий нічний павиний очей (Saturnia pyri) -15 см в розмаху крил. Самі ж дрібні з комах мають довжину менше 0,25 мм (жуки-перістокрилкі - сім. Ptiliidae, наїзники-яйцеїди - сім. Mymaridae). Таким чином, самі дрібні комахи дрібніше, ніж найбільші найпростіші, а найбільші - більше, ніж самі дрібні ссавці. Незважаючи на величезну різноманітність умов і способу життя, на виняткові відмінності розмірів і велика кількість видів, частіше за все, побачивши комаха, можна з упевненістю сказати, що це комаха. Для комах характерно те, що тіло їх поділено на 3 відділи - голову, груди і черевце, кожен з яких виконує певну функцію. На голові знаходяться основні органи чуття, що дозволяють орієнтуватися в просторі, і ротові органи - органи загарбання їжі. У грудному відділі у комах зосереджені основні органи пересування - рухові кінцівки (ноги), а у дорослих вищих комах-крила. Черевце - відділ, в якому зосереджена основна маса внутрішніх органів, включаючи середню і задню кишку, жирове тіло, видільні та статеві органи, злягальні апарат або яйцеклад і т. д. Такий поділ тіла на відділи добре простежується у більшості дорослих комах і буває не виражено або у личинок, або у таких дорослих комах, будова яких вдруге змінилося під впливом нерухомого або паразитичного способу життя. Голова утворюється з 6 сегментів, що закладаються у зародка, але у сформувався комахи межі сегментів голови не видно - сегменти повністю зливаються.

Грудних сегментів у комах завжди 3. Кожний грудний сегмент несе по парі ніг, а у багатьох комах до другого і третього сегментів причленяются органи польоту - крила, що представляють не кінцівки, а спеціалізовані складки. У грудному відділі зосереджена основна рухова мускулатура комах. Черевце у комах утворюється за рахунок закладки не більше 12 зародкових сегментів, в більшості вищих десятий сегмент є останнім. У деяких випадках передні черевні сегменти зливаються з грудним відділом, виразно відділяючись від решти черевця перехопленням. Такий випадок спостерігається у жалоносних перетинчастокрилих, наприклад у бджіл. Ще рідше зустрічається злиття грудних сегментів з головою, як це має місце у самок веерокрилих (Strepsiptera), але в цьому випадку злиття пов'язано із загальним регресом у розвитку. Зовнішній покрив у комах представлений складною кутикулою, що виділяється шаром розташованих під нею клітин - гіподермою. Кутикула покриває не тільки відкриті ділянки тіла, але вистилає і передній відділ кишечника (рот, глотку, стравохід), задню кишку, найближчі до дихальця ділянки трахейне трубок. В наземних комах у кутикулі розрізняються прилеглий до живих клітин внутрішній шар - Ендокутикула, дуже еластична, складова основну частину товщі панцира, наступна за нею механічно міцна Екзокутикула і сама зовнішня, що містить багато жироподібних і воскоподібних речовин епікутикулу, що має незначну товщину - зазвичай менше 1 мк . Епікутикулу не пропускає воду. Вона не розвивається в більшості личинок комах, що живуть у вологому грунті, у воді або в тканинах рослин. Чим сухіше те середовище, де живе комаха, тим ясніше у нього виражена епікутикулу. Природно, що в кутикулі, що вистилає кишечник, немає непроникного шару - епікутикули. На тілі комах кутикула розвинена нерівномірно. Особливо сильно вона виражена на сегментах; між сегментами знаходиться ніжна перетинка, що складається з набагато більш тонких ендокутикулу і екзокутикулі. Так як складки перетинки зазвичай бувають приховані під ущільненими щитками, на ній епікутикули іноді ні. Ущільнені товсті щитки на сегментах називаються склерита. Вони розвинені сильніше там, де більше потрібен захист від ушкоджень, і там, де прикріплюються м'язи. Склерити тулуба у комах розташовані симетрично з правої і лівої сторін, але на спинній стороні правий і лівий склерити часто зливаються, утворюючи єдиний щиток - тергіт. Склерити з боків тіла називаються плейрита, а на черевній стороні - стернітами. Голова в комах майже завжди сильно склеротізована, часто сильніше, ніж інші відділи. Це пояснюється тим, що міцна суцільний головний капсула у комах служить місцем прикріплення потужної щелепної мускулатури. Згадаймо, що виникнення черепної коробки і у хребетних була пов'язана з цією ж функцією. Злиття сегментів, з яких складається голова, настільки велике, що у сформувався комахи ніяких слідів границь сегментів немає. Шви, які спостерігаються на голові, - це не кордони сегментів, а або місця прикріплення м'язів, або ті лінії, за якими йде розтріскування черепної капсули при линьки. Але при вивченні ембріонального розвитку комах встановлено, що голова у них утворена за рахунок 6 зародкових сегментів. Першому сегменту відповідають очі, другий сегмент несе вусики, третій сегмент («вставний») не несе придатків і зливається з другим, на четвертому, п'ятому та шостому сегментах розвиваються парні частини ротового апарату - верхні щелепи (жвали, або мандибули), нижні щелепи ( максилл) і нижня губа. Ці ротові частини у зародка закладаються точно так само, як закладаються ноги на наступних сегментах тіла. Це дає підставу вважати ротові частини комах кінцівками, що увійшли до складу ротового апарату. Що кінцівки можуть входити до складу ротового апарату, добре видно на прикладі губоногіх багатоніжок, у яких перша пара туловищних ніг, зберігаючи ще типове для ніг розчленування, стала діяти по суті як мандибули. Те, що головний капсула має значення як місце прикріплення м'язів, доводиться тим, що, наприклад, у личинок мух, що харчуються вже повністю перевареною їжею, голови немає.

Очі у комах бувають двох типів - фасеткові, як і у вищих ракоподібних, і прості. Фасеточні очі завжди розташовуються з боків голови і властиві більшості дорослих комах. Іноді вони займають велику частину поверхні голови і у багатьох добре літаючих комах число фасеток в них величезна. У бабок, наприклад, в складному віч буває до 28 000 фасеток, у метеликів - до 17 000, у кімнатної мухи - 4000. У видів комах, різні особини яких ведуть неоднаковий спосіб життя, можна спостерігати залежність складності фасеточного очі від біологічних особливостей. Наприклад, у мурахи-злодія (Solenopsis fugax) безкрилі робочі особини, що живуть в ходах грунту, мають очі, що складаються з 6-9 фасеток. В очах самок, що літають під час роїння, фасеток близько 200, а у самців, які під час польоту повинні знайти і впізнати самок свого виду, в оці понад 400 фасеток. У деяких робочих мурах (Роnеrа punctissima) у кожному оці по одній фасетки. У личинок комах з повним перетворенням і у таких паразитичних форм, як воші, а також у личинок щитівок (Сосcidae) на місці складних очей розвиваються бічні прості очки. Іноді простих очок буває багато (більше 30 у личинок Скорпіонові мухи) і вони виглядають як фасеточний очей. Між фасеткові очі скупченням очок основна різниця полягає в тому, що кожна проста вічко має свою кутикулярним рогівку, а в фасеточное ока все омматідіев, тобто окремі вічка складного очі, мають загальну рогівку. Поряд зі складними очима у багатьох добре літаючих комах є по 3 або 2 простих очка, розташованих між складними очима на лобі.

Вусики (інакше звані антенами) у комах розташовуються в передній частині голови. Варіації будови вусиків у комах неймовірно широкі, але, як правило, цілі сімейства, підряди або загони комах характеризуються тієї чи іншої певною формою вусиків. Зазвичай вусики складаються з великого числа члеників, але іноді вони короткі і члеників в них небагато - у мух і бабок, наприклад, в вусиках всього по 3 членика, а у багатьох личинок, наприклад у личинок довгоносиків і ручейников, замість вусиків є тільки ледь помітні рудиментарні совочки, у личинок мух вусиків немає. У жуків вусики зазвичай 11-членикові, у а перетинчастокрилих вони складаються з 12-13 члеників. Іноді число члеників в вусиках буває дуже велике, тому що часто вихідні членики розпадаються на безліч кілець. У таких комах, як, наприклад, коники і деякі жуки-дроворуби, вусики бувають довшими тіла. Розрізняють багато форм вусиків. Звужуються рівномірно до вершини називаються щетинкоподібними (як у таргана). Вусики нитковидні, якщо всі членики однакової товщини і кожен членик циліндричний. Прикладом можуть служити вусики турунів. Якщо у члеників вусиків середина вусика товщі, ніж основа і вершина, вусики четковідние, як у термітів. У таких жуків, як ковалики, вусики гребенчаті. Якщо від кожного членика вусиків в обидві сторони відходить по тонкому виросту, вусики перисті, як у нічних метеликів-шовкопрядів. Буває, що вусик на більшій частині своєї довжини більш-менш однакової товщини, а у вершини розширюється - це булавовидний вусик (у денних метеликів). Якщо перший членик вусики довгий, а наступні розташовуються під кутом до нього, вусики колінчаті. Іноді у колінчатих вусиків буває булава, що складається з віялоподібно складених платівок (Пластинчастовусі жуки) або з гребінців (жук-олень). Бувають різної форми неправильні вусики, іноді з химерними виростами, як у жука-наривників з роду Cerocoma. Ротовий апарат включає 3 пари придатків, що розвиваються як кінцівки. Найбільш добре виражені всі ротові частини у представників більш давніх груп комах, які мають гризучий ротовий апарат, при харчуванні відгризають тверді шматочки їжі Такі таргани, саранові і багато інших. Перша пара щелеп - верхні щелепи у всіх комах складається з цільних, нерозчленованих платівок (жвал). За формою жвал буває досить легко встановити, якою їжею харчуються комахи. У споживачів рослинної їжі поверхню вершин жвал широка, зазублена, пристосована до відриву твердих тканин, а біля основи жвал широка горбкувата перетираються поверхню - повна аналогія різців і корінних зубів травоїдних ссавців. Такі жвали - у саранових, гусениць, багатьох жуків. А у хижаків, таких, як жуки-скакуни, личинки златоглазки та ін, жвали серповидно зігнуті з гострими кінцями. Такі жвали аналогічні серповидно зігнутим іклами хижих ссавців - іклами, пристосованим до пронзанію тіла здобичі і розривання його. Жуки-скакуни по-англійськи недарма навіть називаються tigerbeetles - «жуки-тигри» - і за хижий спосіб життя, і за схожість їх мандібуламі з іклами шаблезубого тигра. Так характер їжі накладає відбиток на будову верхніх щелеп, що грають найбільш відповідальну роль у гризе ротовому апараті. Мандибули бувають дуже міцними. Досить сказати, що відомі випадки, коли личинки земляних вусачів пошкоджували своїми мандібуламі свинцеву оболонку підземного електричного кабелю, а жуки-короїди та точильники легко прокладають ходи у твердій деревині дуба. У хижих личинок жуків-плавунців серповидні мандибули служать не тільки для проколювання видобутку. У кожній мандібуламі у них є жолобок, через який личинка спершу вводить травні соки в тіло жертви, а потім, коли всередині тіла схопленого тваринного білки його м'язів розріджуються і перетравлюються вприснутим ферментами, личинка плавунця всмоктує підсумкову переварену кашку через ці ж канали. Наступна пара щелеп - нижні щелепи - у комах із гризучими ротовими частинами являє членисті освіти. Кожна щелепу складається з основного членика, стволика і на вершині несе дві жувальні лопастінкі - внутрішню і зовнішню. Часто вони зливаються разом або одна з них недорозвиватися. Від стовбура відходить і членистий відчуває придаток - щупики. Щупики іноді схожі за будовою і функції на вусики (наприклад, у личинок турунів), іноді повністю редукуються (у бабок, личинок сетчатокрилих).

Принципово так само влаштована і нижня губа у комах, яка розвивається з двох зачатків кінцівок, що зростаються потім під ротовим отвором так, що з частин, що відповідають основним членика, утворюється непарний подподборрдок, а з стволиков - підборіддя. Жувальні пластинки нижньої губи не зростаються, а утворюють язички і придаткові язички. Іноді нижня губа стає основним хватальним апаратом, виконуючи таку роль, як спрямовані вперед мандибули у багатьох хижих личинок. Це характерно для личинок бабок. У ряді випадків ротовий апарат зберігає типове для гризе типу будова, а функціонує як сисний, причому канал для введення в тіло здобичі ферменту утворюється не всередині мандибули, а трубкоподібні просвітом між мандібуламі і відповідної максилл. Такі канали є у личинок мурашиного лева, личинок світляків. У більшості випадків до складу гризе ротового апарату входять не тільки 3 пари кінцівок, але і прикриває ротовий отвір зверху непарна складка покривів - верхня губа, рухливо зчленована з переднім відділом головної капсули. У личинок жуків, що прокладають ходи спрямованої вперед головою, верхня губа часто редукована (личинки щелкунов, турунів). У ротовий апарат входять також непарні потовщені частини стінок ротової порожнини - надглоточнік, часто зливається з верхньою губою, і подглоточнік, що підходить до середини нижньої губи. У тих комах, які добувають їжу висмоктуючи соки з тканин рослин або тварин, ротові частини перетворюються на колючо-сисний апарат - в хоботок. У Клопи, наприклад, витягнута нижня губа перетворюється в трубчастий футляр із захованими всередині здатними висуватися колючими щетинками, на які перетворилися верхні і нижні щелепи. У комара колючими щетинками стають і інші частини ротового апарату - подглоточнік і верхня губа з надглоточніком. Рідка їжа (соки рослин, кров) надходить з ранки в рот комахи по капілярах, утвореним дотичними колючими щетинками, або за жолобках в них. У метеликів, сисних нектар (що не вимагає проколювання твердих тканин), розвивається хоботок, що складається зі складених, дуже сильно витягнутих нижніх щелеп. Верхні щелепи повністю зникають, нижня губа представлена ​​маленької платівкою, від якої відходять добре розвинені нижньогубні щупики, що виконують функцію органів хімічного чуття.

Опис всіх тих перетворень, які характерні для ротового апарату різних комах, вимагає кількох спеціальних томів. Зазначимо тільки, що іноді ротові частини з втратою потреби в них сильно або цілком редукуються. Останнє спостерігається у личинок багатьох мух, що мешкають у тому речовині, що служить ім їжею (наприклад, личинки м'ясних мух Calliphora в трупах тварин); вони розріджують їжу, відригуючи травні соки назовні. Їжа перетравлюється личинкою поза організмом і всмоктується в рідкому легко усваиваемом вигляді. У таких личинок замість 3 пар щелеп залишається тільки пара ротових гачків, які допомагають при повзанні. Не розвиваються ротові органи і у багатьох дорослих не годували крилатих комах (поденки, самці щитівок, самці метеликів-чехлоносок).

У всіх комах за головою слід груди. Іноді голова непомітно переходить в груди, широко з нею стикаючись, іноді буває відокремлена тонким перехопленням. Більшість комах може рухати головою тільки зверху вниз або нахиляючи її в сторони, і тільки богомоли (Mantodea) можуть повертати голову, як це робимо ми. Груди складаються з передньо-, середньо-і задньогрудей. У первічнобеськрилиє сегменти грудей рухливі один щодо одного, а в більшості випадків відбувається злиття середньо-і задньогрудей в єдине ціле. Розвиток окремих сегментів грудей залежить від ступеня участі різних її придатків в русі. У дорослих комах кожен із сегментів грудей несе по парі кінцівок, які складаються з таких відділів: тазик, вертлуг (у деяких перетинчастокрилих він подвійний - є ще вертлужок), стегно, гомілку і лайка. Число члеників лапки буває 1-5, але не більше 5. Якщо всі пари ніг розвинені однаково, кінцівки називаються ходильні або бегательниє (палочники, жуки-жужелиці). Такі кінцівки пристосовані до бігу по твердій поверхні. Іноді «тверда» поверхня може бути і дуже хиткою - згадаймо водомерок, у яких на лапках виділяється жировий шар, що перешкоджає змочування і прориву поверхневої плівки води. При проживанні в траві або листі дерев багато переваг дає рух сильними стрибками. При стрибку найбільший ефект забезпечує швидке розпрямлення задніх кінцівок, що штовхають тіло вперед (це спостерігається й у чотириногих: жаба, заєць, тушканчик мають розвиненіші задні кінцівки, ніж передні). У багатьох комах, що пересуваються таким чином, сильно подовжені потужні стегна і довгі гомілки задніх ніг. Такі задні ноги, як у саранових, коників, жуків земляних блішок, клопів-стрибунів (Halticus), називаються стрибальні. Життя дорослих комах в грунті призводить до посилення значення передніх ніг при русі - до розвитку риючих кінцівок, що характеризуються розширенням лопатоподібним гомілок (у медведок, у південноамериканських ціліндрохет, жуків-карапузик та ін.) У тих комах, які передніми ногами ловлять здобич, стегна і гомілки передніх ніг видовжені, з шипами на боку, єднають при складанні; такі ноги називаються хапальними (у мантісп, богомолів). У комах, які перейшли до життя у воді, ноги часто бувають з видовженими плоскими гомілками, покритими довгими волосками. Такі плавальні ноги працюють як весла. Редукція ніг у дорослих комах спостерігається при переході до нерухомого способу життя і може бути повною (у справжніх щитівок - Diaspinae). У личинок багатьох комах втрата кінцівок буває пов'язана з пристосуванням до червоподібному пересуванню в грунті і в подібних субстратах (наприклад, у личинок двокрилих, довгоносиків та ін.) У комах з повним перетворенням (жуки, сетчатокрилие), якщо личинки навіть мають розвинені бегательниє ноги, вони ніколи не мають такого повного розчленування, як у дорослих форм, - часто відбувається злиття гомілки і лапки (утворюється голенелапка), лапка завжди одночленіковая і має один кігтик (іноді подвійний). Іноді ноги у личинок зберігаються лише у вигляді одночленікових утворень (наприклад, у зернівок).

Для вищих комах характерна здатність до активного польоту за допомогою крил. Крила розвиваються повністю тільки при переході комахи у дорослий стан, а закладаються як плоскі листоподібні випинання покривів середньо-і задньогрудей. Це випинання розростається, його протилежні стінки щільно зближуються, в результаті чого утворюється еластична пластинка, укріплена жилками, що представляють собою затверділі ділянки тих шляхів, по яких під час формування крила в нього нагніталася гемолімфа, розправляючи Крилову платівку. Жилки розташовуються так, що стають механічної опорою крила і допомагають найкращим чином долати опір повітря при польоті. Зокрема, у добре літаючих комах передній край крила укріплений потужної жилкою. Розташування і число жилок - ознаки, добре характеризують кожну систематичну групу комах. Будова крил в значній мірі кладеться в основу систематики крилатих комах, а так як у викопному стані від комах краще всього зберігаються крила, палеоентомологія - наука про викопних комах - особливо широко використовує ознаки будови крила. У крилі різняться поздовжні жилки, частково розгалужені, і поперечні, що з'єднують поздовжні один з одним. Просвіти перетинчастої частини крила, укладені між жилками, називаються осередками. Кожна жилка відповідно її розташуванню на Крилової платівці має певне найменування, так само як і осередки. У більш примітивних груп комах мережа жилок густіше, ніж у представників вищих загонів. Крім того, у представників вищих загонів передні і задні крила зазвичай значніше відрізняються один від одного, ніж у більш примітивних, у яких обидві пари крил досить подібні. Нерідко розвивається лише одна пара крил, частіше передні (у мух, самців щитівок, деяких поденок), але буває і навпаки - розвинені тільки задні крила (у веерокрилих). Нерідко крила, особливо передні, беруть на себе додаткові функції, а часто такі додаткові функції стають основними, а льотна функція втрачається. Наприклад, передні крила в прямокрилих (сарана, коник) більш шкірясті, ніж задні; в складеному стані більш тонкі перетинчасті задні крила прикриті передніми, захищають від пошкоджень під час пересування в заростях рослин. У клопів захисна функція передніх крил, що перетворилися на надкрила, виражена ще яскравіше: у них тільки сама вершина передніх крил перетинчаста. А для самого багатого видами загону комах - жуків характерно те, що передні крила цілком перетворилися в жорсткі захисні надкрила. При польоті надкрила жуків грають роль тільки планують виростів, що не виробляють власних рухів, льотні руху роблять задні крила. Ймовірно, це спостерігали багато хто, хто бачив, як літають сонечка, жуки-наривників, жуки-олені та ін А іноді у жуків при польоті надкрила навіть не розправляються - задні крила тільки висовуються в сторони з-під надкрила (у бронзовок). Нерідкі випадки втрати льотної функції крил і їх зникнення. Для багатьох жуків, що живуть в сухих місцевостях, характерно, що у них надкрила повністю зростаються один з одним, утворюючи захисний «шолом» над черевцем. Природно, що з зрощенням надкрила задні крила не можуть діяти і зникають. Це спостерігається в багатьох довгоносиків - Скосар, турунів (хлібна жужелиця) і особливо часто у степових і пустельних чорнишів. У деяких широко поширених видів чорнишів можна простежити різні ступені редукції крил. Так, наприклад, піщаний медляк у Франції місцями робить перельоти, а на нашій території це жук нелітаючих, у якого можна прослідкувати всі переходи від розвинених, але бездіяльних крил під надкрила до жалюгідних, майже повністю зниклих рудиментів.

У різних групах комах можна зіткнутися з безкрилими формами, цілком такими, що втратили крила. Це відноситься, і до тих групам, більшість представників яких добре літає: серед двокрилих, метеликів, прямокрилих, клопів відомі форми з зниклими крилами. У таких випадках буває ясний факт втрати крил, що існували у предків цих комах. І розглядаючи риси внутрішньої будови, і порівнюючи безкрилі види з рядом представників тієї ж групи, що мають розвинені і редуковані органи польоту, можна встановити, що безкрилі форми походять від крилатих предків. Така втрата крил може бути викликана різними причинами (переходом до паразитизму, до життя в грунті, при проживанні на островах або в горах і т. д.). Навіть у тих випадках, коли цілі загони включають зовсім безкрилих комах (воші, пухоед, блохи), вивчення їх будови та розвитку в порівнянні з іншими групами комах дозволяє вважати у них відсутність, крил наслідком редукції і втрати. Ймовірно, у предків, наприклад, бліх були крила, які зникли з пристосуванням дорослої стадії до паразитизму. Але серед нижчих комах є і такі загони, представники яких ніколи й не мали крил: загін щетінохвосток, наприклад, заслуговує назви первічнобеськрилиє. Всі особливості представників цього загону дають підставу вважати його походять від далеких безкрилих предків, колишніх, однак, і предками крилатих комах. У комах, що мають більш-менш схожі передні і задні крила, забезпечені густою мережею жилок, тобто у більш примітивних (бабки, сетчатокрилие, терміти тощо), передні і задні крила при польоті рухаються незалежно один від одного, а в метеликів, перетинчастокрилих, цикад та інших більш високоорганізованих форм переднє і заднє крила зчіплюються так, що утворюють єдину узгоджено рухалася поверхню. У мух, що мають тільки передні розвинені крила, задні крила перетворені на невеликі булавоподібні придатки, багаті відчувають волосками. Вони працюють як гіроскопи, служать стабілізаторами при польоті. Зміна напрямку при польоті досягається зміною положення площини передніх крил (у денних метеликів) або амплітуди і площини вібрації (у бджіл).

Швидкість вібрації крил у різних комах значно варіює. Метелик махаон при польоті робить тільки 5-9 помахів крила в секунду, бджола близько 200, а комарі-звонца - 1000. Така швидкість скорочень забезпечується різко і густо покресленими поперечно-смугастими м'язами, на частку яких у добре літаючих форм доводиться 15-25% ваги тіла. Швидкість польоту у комах дуже різна: в златоглазки - 0,5 м, у бджоли - 3 м, у метеликів бражників - 15 м в секунду. Найсильніші комахи, такі, як бражники, без посадки летять на сотні кілометрів. Відомі, наприклад, випадки зальоту олеандровий бражника (Deilephila nerii), поширеного в середземноморських країнах (де зростає олеандр), в Ленінград і Естонію. На другому - дев'ятому черевних сегментах тільки у первинно-є одночленіковие рудименти кінцівок. Крім того, на кінці черевця у нижчих комах бувають придатки (церки), що виконують роль органів чуття (особливо це виражено у ембій) або хапальних органів (у уховерток). Видозмінені зачатки кінцівок сегментів поруч із статевим отвором служать допоміжними органами при заплідненні (гоноподій). У нижчих груп комах самки гоноподій підхоплюють пакет з насіннєвою рідиною - сперматофор. Кутикула багатьох комах покрита різної довжини волосками, іноді дуже густо. Ті волоски, які представляють просто вирости кутикули, служать головним чином для того, щоб при затопленні комахи (під час дощу і т. п.) створити навколо тіла шар повітря, ізолювати тіло від зіткнення з водою. Але крім них, на тілі комах багато волосків і щетинок, рухомо зчленованих з ямкою в кутикулі, до основи яких підходять закінчення нервів - це основні дотикові елементи комахи. Нерідко тіло (у чешуйніц) і крила (у жуків, метеликів і ін) бувають покриті лусочками. Волоски та луска визначають у багатьох комах забарвлення. Наприклад, у метеликів яскраве строкате забарвлення крил залежить не від присутності будь-якого пігменту, а від явищ світлового резонансу при ламанні світлових променів через лусочки - самі лусочки безбарвні. Від структури кутикули залежить і металеве фарбування жуків, перетинчастокрилих та інших комах. Таке забарвлення, що залежить не від пігменту, а від структури покривів, називається оптичною. Вона була розшифрована в-1902 року київським фізиком І. І. Косоногова. Поряд з оптичними явищами забарвлення багатьох комах визначають і відкладається клітинами гіподерми пігменти. Чорна забарвлення найчастіше залежить від відкладень меланіну. Поширена у комах зелене забарвлення (у саранових, паличників та ін) довгий час розглядалася як пов'язана з хлорофілом рослин, але, за новими даними, вона визначається особливими пігментами.

Забарвлення багатьох комах, особливо обумовлена ​​заломленням променів у хітинових частинах покривів, зберігається і у мертвих висушених примірників. Так, метелики, зібрані і наколоті вже більше 200 років тому К. Ліннеєм, зберігають таку ж свіжість і яскравість тонів, як живі. Прекрасно зберігають металевий блиск і багато жуки, наприклад бронзовкі. А яскраве забарвлення надкрила божих корівок, прямокрилих і інших комах, у яких вона залежить від органічних пігментів, у зібраних висушених примірників тьмяніє і вицвітає. Вицвітає іноді і металеве фарбування, наприклад у жука щітоноскі (Cassida nobilis). Дивовижно різноманіття кольорів комах. Багато хто з них за забарвленням можуть змагатися з строкатими і яскравими квітами, а багато хто має притлумлену неяскраву забарвлення, що робить їх непривабливими і непомітними. Чим же пояснюється таке різноманіття забарвлень комах? Забарвлення має величезне біологічне значення. Не захищені іншими способами комахи, якщо їх забарвлення нагадує той фон, на якому вони тримаються, стають непомітними для повигублюю їх хижаків, в першу чергу для птахів. Кожен збирач комах знає, як важко буває знайти сидить на вбитому в землю стемнілому дерев'яному стовпчику озиму совку, як непомітні бувають сидять на покритому лишайниками стовбурі дерева метелики п'ядуна, як легко пройти повз зеленої гусениці, що сидить на аркуші, як вислизає з поля зору що стрибає на поверхні сірою грунту сіра сарана і т. п. Італійський учений Чеснола робив такі досліди. Він збирав великих богомолів, мають сіру або зелене забарвлення. Сіруваті непомітні на тлі сухої трави, де вони тримаються, а зелені - на зеленій. Він прив'язував рівну кількість богомолів різного забарвлення до травинка такого ж кольору або до травинка іншого (половину сіруватих до сухій траві, половину до зеленої, половину зелених до сухої, половину до зеленої). Виявилося, що кількість склювати птахами богомолів було більше в тих випадках, коли вони були прив'язані до травинка іншого кольору, що більше вижило тих, які були на «своєму кольорі». Досліди Чесноли у нас були перевірені М. М. Бєляєвим. Забарвлення, що робить комаха непомітним на навколишньому фоні, називається протекційним. Металево блискучі місця покривів комах у природній обстановці відображають переважний навколишній фон і таким чином служать теж своєрідною захисною забарвленням. Часто протекційним буває не тільки забарвлення, але і форма тіла - у тих же богомолів витягнуте тіло нагадує стебельце травинки. Ще яскравіше виражена покровительственная забарвлення і форма в паличників, у гусениць п'ядунів, тіло яких часто схоже на сучок, і т. д. Цікава так звана кріптіческой забарвлення у комах. Буває, що химерний візерунок, наприклад на крилах метелика, не привертає уваги хижака, а, навпаки, робить комаха непомітним. Так, глазчатие плями на крилах великого нічного павиного очі роблять крила схожими на поверхню кори з поглибленнями - малюнок імітує, якщо дивитися здалеку, нерівності поверхні, створює стереоскопічний ефект. Такі приклади «стереоморфізма» вивчав ленінградський професор Б. М. Шванвич. Але буває, що забарвлення комахи наче навмисно привертає увагу. У таких випадках комаха звичайно надійно захищене від хижаків відразливим запахом або смаком, отруйними залозами у т. п. Так, яскраву окрарку мають багато клопи, наприклад солдатики; жуки-наривників, сонечка виділяють їдкі речовини, наприклад кантаридин. Яскраво забарвлені і захищені отруйним жалом оси, наприклад, шершні. Така яскрава забарвлення носить назву попереджуючим. Дійсно, відмічено, що птахи навчаються не чіпати таких захищених комах. Слід, правда, мати на увазі, що нерідко забарвлення, сприймається нами як строката, для хижака, що винищує даний вид комахи, може представлятися однотонної і бути захисної. Відомо, що здатність розрізняти кольори неоднакова у різних видів тварин і, наприклад, собака кольору не розрізняє. Здатність же різних видів птахів розрізняти кольори спеціально не вивчалася. Великого поширення в світі комах має так звана мімікрія - подібність обрисів і забарвлення двох видів, з яких один характеризується попереджуючим забарвленням і неїстівний або небезпечний для переслідувачів, а інший, незахищений, імітує захищений. Недосвідченому спостерігачеві буває важко відрізнити мух-сирфіди від бджіл і ос - настільки досконало і забарвлення, і характер рухів цих беззахисних мух імітують жалоносних отруйних перетинчастокрилих. Недосвідчений збирач комах нерідко побоюється взяти в руки сирфіди, думаючи, що має справу з бджолою, осою або джмелем. Схожі на ос і метелики-стеклянницей. Дуже цікавий приклад мімікрії південноамериканських метеликів-білявок, «наслідують» отруйним метеликам-геліконід, близько 100 років тому описаний Бетсі. В усіх таких випадках незахищене комаха менше винищується птахами, ящірками та іншими ворогами, тому що вони приймають його за отруйну «модель». Іноді, звичайно, забарвлення має і пряме пристосувальне значення. Так, жуки-чернотелки в пустелях характеризуються або білим забарвленням (парадокс - чернотелки, а білі), що відбиває промені сонця, або частіше (звідси і назва сімейства) інтенсивно чорної - щільні чорні покрови затримують згубні короткі промені спектра.

На поверхні тіла у комах особливими канальцями відкриваються різні залози, що виділяють пахучі речовини, іноді сприймаються тільки іншими комахами, іноді доступні і нашому нюху (наприклад, у різних клопів, жуків-медляк роду Blaps і т. д.). Часто пахучі виділення допомагають особинам одного виду знаходити один одного (виділення самок приваблюють самців, запахи залягають на зимівлю клопів-черепашок або божих корівок забезпечують скупчення зимуючих особин і т. д.). Деякі виділення залоз мають харчову привабливість для особин того ж виду (наприклад, виділення шийних залоз самців коників злизуються самками) або для інших видів (виділення жуків, що мешкають в мурашниках, охоче злизуються мурахами). Іноді залози виділяють отруйні речовини. Вступники в порожнисті волоски отруйні виділення служать засобом захисту - відомо, що отруйні волоски багатьох гусениць, наприклад златогузки, можуть викликати запальні процеси шкіри людини. Їдкі захисні речовини виділяють багато жуки (кантаридин - жуки-наривників, педерін - деякі стафілініди). Такі отрути можуть викликати явища запалення і змертвіння покривів, якщо потрапляють на шкіру. Нерідкі у комах залози, що виділяють віск і воскоподобние речовини, часто службовці комах для захисту від втрати води (щитки у щитівок, воскові нитки у червців і подушечніц і т. д.). Травна система у комах, як і у всіх членистоногих, складається з передньої, середньої і задньої кишки.

Передня кишка починається ротовою порожниною, в яку впадають слинні залози. Слинні залози у різних комах виробляють різні ферменти. У рослиноїдних це найчастіше ферменти, що переводять дисахариди в моносахариди (інвертази). У хижаків, наприклад у водних клопів, в слині міститься фермент, що розщеплює білки на амінокислоти (протеаза). У кровососів часто в слині є фермент, що перешкоджає згортанню крові (наприклад, у малярійного комара). На нижній губі у личинок метеликів, ручейников і ряду інших комах відкриваються залози, секрет яких швидко твердне; це шелкоотделітельние залозки, продукт яких вживається для виготовлення різних захисних (кокони) або ловчих (тенета ручейников) утворень. Трубчастий стравохід в задній частині нерідко розширюється в зоб, іноді набуває вигляд мішка, особливо розвинений у тих насекрмих, які харчуються рідкою їжею. Середня кишка є тим місцем, де в основному перетравлюється їжа. Залізисті стінки середнього відділу кишечнику (його розширена частина називається шлунком) виробляють ферменти, які розщеплюють і розріджують службовці їжею речовини. Крім ферментів (виробляються і в нас), які розщеплюють білки, жири, крохмаль і цукор, багато комах відповідно роду їжі виробляють і інші ензими. Багато личинки жуків-дроворубів виробляють целюлазу, що руйнує клітковину, личинки кожеед виділяють кератиназа, що діє на рогові речовини, і т. п. Дуже часто такі трудноразрушаемие сполуки, як клітковина, руйнуються з допомогою симбіотичних бактерій і найпростіших. Відомо, що терміти споживають в основному клітковину, але своїх розкладають її ферментів не виділяють - у них в кишечнику багато симбіотичних многожгутікових (Trichonympha та ін), засвоюють целюлозу. У тих комах, які використовують кишкову мікрофлору для перетравлення їжі, кишка має великі сліпі вирости або досягає дуже великої довжини і їжа затримується в кишечнику на тривалі терміни {наприклад, у личинок травневого хруща). Нещодавно було з'ясовано, що ті комахи, які харчуються бідними білками соками рослин (наприклад, попелиці), засвоюють азот повітря за допомогою симбіотичних азотфіксуючих бактерій. У середній кишці харчова маса зазвичай одягається особливої ​​легкопроніцаемой білкової оболонкою, що захищає ніжні клітини кишки від пошкоджень. Оболонка виділяється самим переднім ділянкою середньої кишки. Середня кишка не має кутикули, а задня, як і стравохід, покрита проникною кутикулою. У задній кишці відбувається всмоктування перевареної їжі і, головне, всмоктування води. Розташовані в кінці травного тракту у багатьох комах так звані «ректальні залози» служать для інтенсивного всмоктування води. Видільними органу м і у комах служать мальпігієві судини - тонкі трубчасті вирости кишечника на межі середньої і задньої кишки. Число їх варіює від 2 до 150, їх вільні сліпі кінці лежать у порожнині тіла, не сполучаючись з нею. Розчинні продукти обміну поглинаються стінками мальпігієвих судин і за їх просвіту проходять в задню кишку, зазвичай ще в них переходячи в дрібні кристалики сечової кислоти. У тих більш примітивних крилатих комах, які живуть у вологому середовищі, особливо у водних комах (бабки, поденки), або у тих, які споживають багато соковитої рослинної їжі (прямокрилі), мальпігієвих трубочок багато - вони беруть на себе роль осморегуляторних утворень, які виводять надлишок води. Сліпі кінці мальпігієвих трубочок у комах, що живуть в сухих умовах, - у жуків і личинок чорнишів, гусениць, личинок мурашиних левів - приростають до стінки задньої кишки нижче того місця, де ці трубочки впадають у кишечник. Просвіту в місці приєднання немає, поглинання води кінцем мальпигиева судини із задньої кишки відбувається шляхом дифузії. Цим забезпечується безперервне промивання мальпигиева судини одним і тим же невеликим об'ємом води. У деяких первічнобеськрилиє комах (Machilis) поряд з мальпігієвими трубочками деяку роль у виділенні грають відкриваються на нижній губі залози - органи виділення, що нагадують максиллярние залози ракоподібних. Основна дихальна система у комах - трахеї. У живуть у воді, у вологому грунті і в тканинах рослин личинок комах велику роль відіграє також шкірне дихання, від якого і відбулося трахейне дихання. У деяких двокрилих вийшла з яйця личинка ще не має трахей, які розвиваються тільки після ліньки. Але частіше шкірне дихання існує поряд з трахейні, або, коли комахи вдруге переходять до шкірному диханню, у них зберігається добре розвинена система трахей, що не мають сполучення з зовнішнім середовищем. Трахейная система у комах представляє сполучається систему трахейне трубочок, що відкриваються з боків тіла отворами - дихальця. Тільки у махілісов (Machilis) пучки трахей не повідомляються один з одним. Найбільше число дихальців у комах - 10 пар (по парі на перших 8 черевних сегментах, 2 пари на грудних), але кількість діючих дихальців (у личинок комах, що живуть у воді, у вологій землі і т. п.) може зменшуватися до 1 пари . У комах, як і у інших наземних членистоногих, кисень потрапляє від дихальців до клітин тіла шляхом дифузії по просвіт трахеї і їх найтонших гілочок - трахеол. Але у багатьох вищих комах є система вентиляції, проштовхування повітря через великі стовбури трахей, що прискорює газообмін. При рухах черевця то розширюються, то стискаються широкі трахейні стовбури або пов'язані з ними повітряні мішки. А певний напрям струму повітря в трахеях при таких дихальних рухах забезпечена тим, що у таких комах дихальця обладнані клапанами, то закриваються, то відкриваються. У тих личинок комах, які живуть у воді, у вологій землі і в інших вологих середовищах, дихальця завжди відкриті для повітря. Добре пристосувалися до життя у воді личинки поденок, веснянок, ручейников та інших комах не мають відкритих дихальців. Кисень у них проникає через поверхню всіх ділянок тіла, де покрови досить тонкі, особливо через поверхню листоподібних виростів, пронизаних мережею сліпо закінчуються трахей. У таких личинок добре розвинена трахейне система, але механізм дихання складний - кисень проникає через покриви, розчиняється в порожнинної рідини, потім з порожнинної рідини дифундує в трахеї, потім вже по трахеям доходить до всіх внутрішніх органів. Багато що живуть у воді комахи (водні жуки і клопи, личинки і лялечки комарів та ін) повинні час від часу підніматися до поверхні, щоб захопити повітря, тобто у них подих повітряне. Личинки комарів, водні личинки долгоножек та ін на час оновлення запасу повітря в своїй трахейной системі підвішуються за допомогою віночків незмочувальна жирних волосся до поверхневій плівці води. Водні жуки - водолюби, плавунци, - і клопи, наприклад Гладиш, оновивши запас повітря біля поверхні, забирають його з собою углиб-повітря несеться під надкрила і у вигляді шару, що прилип до незмочувальна волоскам на поверхні тіла. Виявилося, що, перебуваючи під водою, такі комахи втратять набагато більше кисню, ніж міститься в запасі, унесеними ними з атмосфери. Справа в тому, що між вмістом кисню в дотичної з водою шарі повітря на тілі нирнувшего комахи і навколишнього водою встановлюється деяка рівновага: у міру того як споживається кисень з цього шару, в нього проникає кисень, що знаходиться в розчиненому вигляді в навколишній воді! Таким чином, шар повітря на тілі водного комахи грає роль як би особливого пристосування до дихання під водою (як водолазний дзвін) і навіть називається «фізичної зябра». Згадаймо, що незмочувальна волоски на тілі наземних комах мають таке ж значення у випадку, наприклад, затоплення талими водами в кінці зимівлі в грунті: навколо тіла комахи зберігається шар повітря - «фізична жабра». У багатьох комах, наприклад у личинок комарів-мотилів (Chironomus), немає трахейне зябер, але на задньому кінці тіла є відростки з тонкими покривами, які вважалися теж зябрами («кров'яні зябра»). А виявилося, що ці відростки - місця поглинання солей з води, а не зябра; дихання у личинок мотилів шкірне, всією поверхнею тіла. Тіло їх здається червоним від просвічує гемоглобіну. Але гемоглобін у таких личинок служить не для переносу кисню, а для більш міцного його зв'язування і запасання. Це буває важливо для живуть в мулистому грунті личинок - там часто створюються анаеробні умови. Кров'яна рідина - гемолімфа, що циркулює в порожнині тіла комах, - безбарвна. Гемолімфа не має великого значення для постачання всіх тканин киснем - вона служить для транспортування розчинених у ній надходять з кишечнику поживних речовин, для виносу з клітин продуктів обміну, для розподілу в тілі гормонів. У гемолімфі є клітини-фагоцити, що допомагають комахою справлятися з потрапляють у їхнє тіло мікроорганізмами, а іноді і з більш великими паразитами. Фагоцити оточують і часто «інкапсулюють» паразита, який потрапив у тіло комахи, що викликає його загибель. Циркуляція гемолімфи забезпечується чергуються розширеннями і скороченнями трубчастого спинного судини-серця. При розтягуванні стінок посудини, здійснюваного крилоподібними м'язами, Гемолімфа, збагачена живильними речовинами, через бічні отвори (Остії) потрапляє в серце, а при скороченні стінок посудини клапани в остіях закриваються і гемолімфа виштовхується через аорту до головного мозку.

Нервова система у комах побудована подібно з нервовою системою нижчих членистоногих і навіть кільчастих хробаків: є головний мозок - надглотковим скупчення нервових клітин - і черевний нервовий ланцюжок. Великого розвитку і ускладнення досягає у комах головний мозок. Черевна ж ланцюжок складається з подглоточного вузла і зазвичай 10 грудних і черевних гангліїв, причому сусідні ганглії черевної ланцюжка часто зближуються і повністю зливаються один з одним. У головному мозку, завжди представляє злите освіта, розрізняють 3 частини: «первинний» мозок, як правило, там великий відділ, пов'язаний з органами зору, «вторинний», пов'язаний з вусиками, і «третинний», що дає гілки до верхньої губи і передньої частини кишечника . У мозку розвинені в основному асоціативні клітини, до яких підходять нерви від органів почуттів. У центрі «первинного» мозку є «грибоподібні тіла», що складаються зі скупчень асоціативних клітин. Чим складніше поведінка комахи, тим сильніше у нього розвинений головний мозок. У бджоли він становить 1 / 174 об'єму тіла, а у жука-плавунця всього 1 / 420. У маленької бджоли мозок навіть абсолютно більше, ніж у великої жука-оленя. Чим різноманітніше роздратування, одержувані комахами, чим детальніше комаха здатна їх розрізняти і чим досконаліше можливості відповідати на подразнення різноманітними рухами, тим складніше поведінку. Особливо складним буває поведінка багатьох комах в період розмноження. Які ж подразнення відчуваються комахами? Вони дуже різноманітні. У більшості провідними органами почуттів виявляються органи зору, про що можна судити і на підставі особливо сильного розвитку «первинного» мозку. Звичайно, не у всіх комах очі розвинені однаково, дуже небагато видів піддавалися вивченню, але ті матеріали, які є, дозволяють відзначити, що комахи (личинка бабки, бджола) сприймають зміну зображень як мелькання при дещо навіть більшій частоті, ніж сприймаємо ми. Складні очі дають досить чітку картину близьких предметів і дозволяють розрізняти силуети віддалених. Прості очки, а у багатьох метеликів і складні очі добре сприймають зміна інтенсивності освітлення. Для багатьох комах доведена здатність розрізняти кольори. Ця здатність не завжди однакова, але експериментально показано, що попелиці розпізнають довгохвильову та короткохвильовий частини спектру (червоний - зелений ділянку відрізняють від синього-фіолетового), що шведську мушку привертають блакитні відтінки на зеленому тлі, що мурашки розрізняють ультрафіолетові промені, а бджоли добре розрізняють чотири кольори, але інші, ніж розрізняємо ми. Один колір для бджіл - це червоний, жовтий і зелений; в цій ділянці спектра бджоли, висловлюючись нашими поняттями, дальтоніки. Інший колір - синьо-зелений, третій - синьо-фіолетовий, а четвертий - недоступний нам ультрафіолетовий! Дивовижна здатність багатьох членистоногих розрізняти поляризоване світло і сприймати площину поляризації добре показана на комах: в оці мух є структури, приблизно так само діють, як у поляріскопе Ніколеви призми! З'ясувалося, що око комахи легше розрізняє рухаються предмети, ніж нерухомі, що запам'ятовування бджолою льотка її вулика пов'язана з виглядом не тільки вулика і самого льотка, але і з сприйняттям всього ландшафту. Якщо на землі пересунути вулик на 2 м, що повертаються в нього бджоли відчувають замішання, прагнучи туди, де льоток був до перестановки вулика. Але якщо тримати вулик на плоту на озері і переплисти на кілометр, бджоли легко знаходять свій вулик, тому що на тлі водної гладі пліт з вуликом - єдиний орієнтир. Не так давно з'ясували, що бджоли можуть розрізняти і форму предметів, причому легше вони розрізняють фігури з порізаними, як у квітки або сніжинок, краями (подібні до віночками кольорів), а важче, але все ж розрізняють геометричні фігури, на розпізнавання яких бджіл можна видресирувати. Реакції комах на зорові подразнення дуже швидкі - орієнтуючись на вигляд летить комахи, бабка змінює напрямок польоту і схоплює видобуток на льоту. Ще не все з'ясовано в області вивчення зору комах, але і те, що відомо, разюче.

Зір не єдиний шлях отримання інформації комахами. Всі комахи дуже чутливі до змін температури, вплив якої на активність, тривалість розвитку та тривалість життя комах надзвичайно великий. Яким чином комахи, одягнені в щільний панцир, швидко сприймають зміни температури? Виявилося, що у комах є особливі теплочутливі ділянки на поверхні тіла, наприклад у перелітної сарани біля основи вусиків є місця з особливо тонкою кутикулою, підстилаються чутливими клітинами. У багатьох такими органами виявляються особливі короткі товстостінні волоски. Такі волоски на лапці таргана сприймають зміна температури поверхні, по якій він ходить, в 1 ° - точність, важкодоступна нашому дотику. Що живуть у воді комахи добре реагують на зміну тиску, за величиною якого вони отримують інформацію про ту глибині, на якій знаходяться, а також визначають положення тіла. Наприклад, у клопа, званого водяним скорпіоном (Nepa cinerea), дихальця на 3 сегментах ведуть у камеру, вистелену дуже тонкою кутикулою (мембраною), під якою лежать чутливі клітини. У горизонтальному положенні тіла у воді мембрани на всіх сегментах відчувають однаковий тиск, а при зміні положення на одні мембрани тиск посилюється, а на інші послаблюється. Ця різниця (рівна всього 0,00015 am!) Вже вловлюється водним клопом! Дуже часто у комах бувають розвинені органи слуху. Слід тільки обмовитися, що слух у комах - це здатність до сприйняття не тільки звукових коливань, що сприймаються нами, але і будь-яких коливань середовища. Комахи - єдині безхребетні, для яких точно доведена здатність розрізняти звуки. Класичне доказ-досліди з цвіркунами, коли в одному приміщенні перед мікрофоном садили стрекочущего самця, а в іншому - самку перед телефоном. Коли включали мікрофон, самка спрямовувалася до телефону. Не треба тільки думати, що органи слуху у комах схожі на наше вухо. Наше вухо сприймає зміну тиску повітря, що викликається джерелом звукового коливання, а у комах частіше сприймається рух повітря. Найбільш відповідають нашому вуху тимпанальной органи, що складаються з тонких перетинок, натягнутих на склеротізованние кільця (на зразок нашої барабанної перетинки), під якими знаходяться пухирцевидній розширені ділянки трахей з підходящими до них нервами. Такі органи є у коників і цвіркунів на гомілках передніх ніг, у саранових на боках перший черевного сегмента, у совок на боках задньогрудей, у огневок на першому черевному сегменті, у цикад на другому і т. д. Простіше побудовані хордотональние органи-натягнуті еластичні волокна , до яких підходять нервові закінчення, - мабуть, є у всіх комах. Цікаво, що за дослідам, проведеним над кількома видами метеликів совок, виявилося, що вони реагують на багато звукові коливання (метелики, вловлюючи звук, прискорюють політ і змінюють його напрямок або «прикидаються мертвими»). Частота коливань, на яку вони реагують, від 15000 до 175000 за секунду, причому сильніше всього реакція на коливання порядку 30000-80000, тобто такого порядку, як частота ультразвуков, що випускаються летючими мишами. Відомо тепер, що орієнтування летючих мишей при польоті відбувається за принципом радара: вони випускають ультразвуки і вловлюють їх віддзеркалення від летять комах. І у нічних метеликів виробилася захисна реакція - зміна польоту - у відповідь на ці «радарні промені» їх ворогів. А деякі нічні метелики і самі видають ультразвуки, що допомагають розпізнавати один одного. У комах органами слуху служать і спеціальні волоски, розташовані на всій поверхні тіла або на окремих ділянках. Точними дослідами встановлено, що, хоча у цвіркуна основні слухові органи - тимпанальной органи перебувають на гомілках передніх ніг, ослаблений слух зберігається у нього і після їх видалення. Волоски, розташовані на церк прямокрилих, уловлюють звуки частотою 50-400 коливань в секунду, а при синхронному коливанні - до 800. Рухомий причленованими волоски - це і органи для сприйняття напрямку вітру, струму повітря. У підстави вусиків крилатих комах є складно влаштовані органи почуттів - джонстонови органи, за допомогою яких комахи контролюють швидкість і напрямок польоту. Ті групи комах, у яких найбільш добре розвинені слух і органи слуху, здатні і видавати звуки. Це відноситься до прямокрилих, у яких звуки видаються шляхом тертя переднього краю заднього крила об нижню поверхню переднього крила або про внутрішній край стегон задніх ніг (у саранових) або шляхом тертя особливих ділянок передніх крил один про одного (у цвіркунів, коників), до цикада , у яких вібрує особлива мембрана, і т. д. Виразно виражені подібні за будовою «стрідуляціонние» органи у багатьох комах, наприклад у личинок жуків (жуків-оленів, гнойовиків, пассалід), які живуть у невеликих обсягах їжі. Їх звуків ми не чуємо, але вони явно попереджають один одного про взаємно небезпечне зближення! До цих пір ніхто не вивчав видавані ними не чутні нами звуки. Слід врахувати, що часто ступінь чутності різних звуків неоднакова. Досить багато людей в загальному з нормальним слухом, які не чують скрекоту коників; правда, і коники, ймовірно, не чують гарматних пострілів, так як їх скрекіт при стрілянині не припиняється. При сприйнятті звуків волосками важко провести грань між слухом і дотиком. Багато комах сприймають коливання тієї поверхні, на якій сидять. Польовий цвіркун при частоті коливань близько 1500 в секунду сприймає їх навіть при амплітуді в 0,1 міллімікронов (миллимикрон - одна мільйонна міліметра!). А садові жужелиця (Carabus hortensis) сприймає коливання частоти 200-400 на секунду при амплітуді починаючи з 5500 миллимикрон! Органи дотику комах - волоски, особливо чутливі волоски на вусиках і церк.

Клас комах відноситься до типу членистоногих, де разом з багатоніжки вони утворюють підтип трахейнодишних. Від близьких груп членистоногих вони відрізняються наступною комбінацією ознак: тіло поділене на голову, груди і черевце, є три пари ходильні ніг, у більшості видів розвинені крила.

Науці на даний момент відомо близько 1 мільйона видів комах, причому щорічно описується від 3 до 10 тисяч нових видів. Таким чином, комахи - найбільша група організмів з мешкають нині на Землі. Їх більше, ніж інших тварин і рослин разом узятих. Передбачувана кількість видів комах ще значніше. За різними оцінками вона становить від 3 до 30 мільйонів видів. Ентомологам-систематика бути величезна робота з опису і класифікації цього приголомшливого розмаїття. Більшість відкриттів відбувається в маловивчених і найбільш багатих комахами тропічних районах, однак і в Сибіру достатньо "білих плям", і список сибірських видів комах щорічно поповнюється.

Причин величезної видового різноманіття комах декілька. Перш за все, це типово наземні організми, чудово пристосовані до умов суші. Вся організація комах пов'язана з захистом від висихання і економією вологи. Епікутикулу, тонка воскоподібних плівка на поверхні покривів, перешкоджає випаровуванню води. Трахейне дихання в сенсі економії вологи більш ефективно, ніж легеневе, оскільки дихальні отвори (дихальця) дуже невеликі за розмірами і здатні закриватися . Видільна система, представлена ​​мальпігієвими судинами, виробляє кристали сечової кислоти, що зв'язують невелику кількість води. У задній кишці комах є особливі ректальні залози, які відсмоктують воду з формуються екскрементів і повертають її в порожнину тіла. Яйця багатьох комах теж добре захищені від втрати вологи. Таким чином, комахи чудово справляються з однією з головних проблем проживання в наземній середовищі - захистом від висихання. Предки комах вже були наземними організмами, ось чому серед них немає мешканців морів і океанів.

Серед усіх безхребетних тільки комахи мають крила і освоїли повітряне середовище. Політ - ефективне та економічне засіб пересування. Здатність комах до розселення вражає. Особливо добре відомі міграції перелітної сарани, описані ще в Біблії. Саранча легко перетинає Середземне море, а з кораблів спостерігали зграї сарани летить за тисячу кілометрів від берега.

Одна з причин видового різноманіття комах - їх дрібні розміри. В порівнянні з великими організмами вони мають цілий ряд переваг, таких як освоєння нових середовищ існування, економія енергії і харчових ресурсів для свого розвитку. Більшість комах і особливо їх личинки ведуть потайний спосіб життя. Дрібні розміри роблять можливим активне використання природних порожнин в грунті, підстилці, під корою, в гниючих субстратах, а також перехід до проживання в тканинах живих рослин і до паразитизму. Освоєння нових екологічних ніш веде до бурхливого видоутворення. Найбільш поширені розміри комах - від 3 до 20 мм. Найдрібніші, такі як жуки-перокрилкі, не перевищують 0,2 мм, що не набагато більше інфузорії-туфельки. Гіганти світу комах живуть в тропіках. До великих комахою в Прибайкалля відносяться метелики-парусники, деякі павлиноглазка і коконопряди, жуки-жужелиці з роду бризгун (Carabus), плавунци (Dytiscus), деякі вусачі (чорний ялицевий, осиковий скрипун та ін), травневий хрущ, велика соснова златка, бабки-коромисла, коники, кобилка тріскачка ширококрилий.

Практичне значення комах важко переоцінити. Щорічно 1 / 5 частину врожаю планети йде на прокорм армії шкідників. Сотні тисяч гектарів лісів знищуються такими шкідниками як сибірський і непарний шовкопряди, будівельну деревину псують короїди, вусачі, златки. Різні кровососи переносять смертельно небезпечні захворювання і докучають людям і тваринам своїми укусами.

Однак корисна роль комах теж величезна. Ми не можемо отримувати врожаї багатьох культур без запилювачів. Величезна армія хижаків і паразитів стримує розмноження комах-шкідників і біологічний метод боротьби з їх використанням обіцяє великі перспективи. Людина отримує від комах мед, віск, шовк, лаки, барвники, багато цінні ліки. Нарешті не потрібно забувати про естетичної ролі комах, що прикрашають природу. Засушеними метеликами стало модно прикрашати оселі, але ще приємніше бачити цих створінь пурхають на волі.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
138.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Представники класу Комахи як об`єкти науково-пізнавальних туристичних маршрутів Загін Лускокрилі
Загін гусеобразние
Загін непарнокопитні
Загін китоподібних
Загін Удільщікообразних
Загін Крокодили
Павуки - загін арахнід
Загін Лускокрилі або метелика
Загін Кажани загальна характеристика
© Усі права захищені
написати до нас