Внешнее строение насекомых: типы, описание, особенности. Разнообразие насекомых

Насекомые - класс беспозвоночных членистоногих животных.

Внешнее строение.

Тело насекомого состоит из трех частей: голова, грудь и брюшко . Покровы представлены хитиновой кутикулой, гиподермой и базальной мембраной. Окраска покровов насекомых обуславливается пигментами, содержащимися в кутикуле или гиподерме.

На голове из пяти слившихся сегментов два усика, глаза и органы рта. Строение глаз сложное – фасеточное. У некоторых видов насекомых еще имеется 1 – 3 простых глаза, которые находятся между сложных глаз. Усики (антенны) являются органами обоняния. Ротовой аппарат : верхняя губа (лабрум), верхние челюсти (мандибулы), нижние челюсти (максиллы), нижняя губа (лабиум). К ротовому аппарату относится язык (гипофаринкс). Ротовой аппарат может быть: грызущий, колюще-сосущий, сосущий и лижущий. Первичный тип – грызущий.

Грудь состоит из трех сегментов: переднегрудь, среднегрудь и заднегрудь. От неё отходят три пары ног, две пары крыльев . Конечности могут быть: хватательными, копательными, плавательными, прыгательными и собирательными. Конечности членистые. Основной членик ноги называется тазик, за ним следуют вертлуг, бедро, голень и лапка. Крылья (2 пары) находятся на задней стороне груди. Под жесткими надкрыльями находятся перепончатые крылья. Крылья представляют собой выпячивания стенок тела. Крыло состоит из двух складок кожи, покрытых кутикулой, и полости между ними.

Брюшко состоит из нескольких сегментов, по его бокам находятся дыхальца. Число сегментов брюшка варьирует от 11 до 4. На брюшке у низших насекомых имеются парные конечности, у высших насекомых они видоизменяются в яйцеклад.

Внутреннее строение.

Пищеварительная система состоит из кишечного тракта. Сама система начинается от ротового аппарата и слюнных желез. Затем следует передняя кишка, которая состоит из глотки, пищевода и жевательного желудка. В средней кишке происходит переваривание и всасывание питательных веществ. Здесь пища распадается на простые органические соединения. Задняя кишка делится на тонкую кишку (происходит распад глюкозы) и прямую кишку (происходит всасывание воды и образование экскрементов).

Кровеносная система у насекомых кровеносная система незамкнутая. Сердце имеет вид длинной трубки, туда из полости тела, через поры засасывается кровь. Дальше она поступает в аорту и вытекает в полость тела, принося питательные вещества.

Дыхательная система. Через дыхальца воздух поступает в трахеи. Трахеи – это тонкие трубки, которые ветвятся по всем органам насекомого. Через стенки трахей, находящихся в тканях, происходит газообмен.

Нервная система состоит из нервных узлов, которые делятся на: надглоточные, подглоточные и брюшные нервные цепочки. Надглоточный узел – мозг, который делится на три части – передний мозг (отвечает за глаза), средний мозг (отвечает за усики) и задний мозг (верхняя губа).

Выделительная система. Основные органы выделения – мальпигиевы сосуды (2 трубочки) в полости тела одним концом заканчиваются в полости тела и в них всасываются конечные продукты жизнедеятельности из крови; задняя кишка. Еще есть жировое тело, извлекающее из крови вредные вещества, но не выводит их из организма.

Органы чувств. Сложные глаза, органы осязания (усики), органы обоняния, органы вкуса. Многие насекомые способны издавать звуки и слышать их. Органы слуха и органы, издающие звуки, могут находиться на любом участке тела.

Размножение и развитие.

Размножение половым способом. Происходит внутреннее половое оплодотворение. Для ряда видов известен партеногенез (тли).

Насекомые – раздельнополые животные. У многих видов насекомых выражен половой диморфизм. У самцов в семенниках образуются сперматозоиды, у самок есть яичники с большим количеством яиц.

Развитие насекомых: яйцо – личинка – куколка – насекомое. Развитие делится на два периода – эмбриональное, включающее развитие зародыша в яйце, и постэмбриональное, которое начинается с момента выхода личинки из яйца и заканчивается смертью насекомого.

Конспект урока «Класс Насекомые» . Следующая тема:

Самый многообразный класс - насекомые, внешнее строение и внутренние органы которых хорошо исследованы. От других типов членистоногих насекомые отличаются делением тела на три отдела: голову, грудь и брюшко. Как правило, изучается внешнее строение насекомых на примере майского жука или кузнечика.

Экзоскелет

У насекомых отсутствует внутренний скелет. Его роль выполняет твердая плотная поверхность тела - кутикула. Она выполняет защитную и опорную функцию, создает своеобразный каркас.

К экзоскелету прикрепляются мышцы, а его поверхность является барьером, отделяющим полости тела от окружающей среды. Кутикула может быть твердой или мягкой, превращаться в панцирь. В некоторых случаях на голове и груди кутикула жесткая, на брюшке - мягкая.

Личинки из-за быстрого роста имеют гибкую, растягивающую кутикулу. Они могут линять несколько раз, сбрасывая старый панцирь. Некоторые части тела насекомого могут быть дополнительно защищены пластинами и щитками.

Голова

Внешнее строение насекомых начнем изучать с головы. На первый взгляд кажется, что голова представляет собой единое целое, однако эволюционно она образовалась путем слияния 5 сегментов.

На голове расположены усики и три пары ротовых конечностей. Их подразделяют на верхние, нижние челюсти и нижнюю губу (пару сросшихся челюстей). Ротовые конечности у разных насекомых отличаются и делятся на несколько видов в зависимости от типа питания:

грызущие, для твердой пищи, например, как у хищных жуков;
колюще-сосущие, если нужно прокалывать пищевой субстрат, есть у комаров, клопов, цикад;
трубчато-сосущие, если прокалывание не требуется, как у бабочек;
грызуще-лижущие для жидкой пищи у пчел, ос;
мускоидные для питания жидкой и твердой пищи у мух.

По бокам головы расположены сложные глаза, а между ними от одного до трех простых глазков. Перед глазами - усики, которые также делятся на несколько типов.

Грудь

Продолжаем изучать внешнее строение насекомых. Грудь насекомых может делиться на три крупных сегмента, в которых выделяются ещё более мелкие. Внизу груди причленены ноги. Вертлуг и тазик обеспечивают подвижность конечности. Бедро - самая крупная и сильная часть ноги, оснащенная мощной мускулатурой.

Далее следуют колено и голень, которая снабжена шпорами и шипами. Сама лапка делится на несколько небольших члеников, на вершине расположены коготки и присоски. Особенности внешнего строения насекомых зависят от вида. Ноги также могут иметь специализацию и делятся на типы.

Крылья

Внешнее интересно изучать благодаря разнообразию видов. Крылья бабочек и комаров отличаются внешне, но имеют похожее строение. Чаще всего крыльев две пары, они представляют собой выросты, расположенные на спинке. Состоят они из тончайших пластин, укрепленных жесткими жилками.

Внешнее строение тела насекомого зависит от образа жизни. В связи с выполнением различных функций, крылья претерпели ряд изменений. У двукрылых в жужжальца трансформировались задние крылья, у веерокрылых - передние. У жуков передние крылышки эволюционировали в надкрылья, у богомолов и тараканов стали кожистыми и т. д. У некоторых видов насекомых крылья отсутствуют у представителей одного пола или полностью у всех особей.

Брюшко

Оканчиваем изучать внешнее строение насекомых брюшком. Эта часть состоит из множества одинаковых сегментов, обычно из десяти. На 8 и 9 сегменте располагаются половые придатки и отверстия. В брюшке располагаются практически все внутренние органы.

Конечностей на брюшке нет, но у личинок там могут располагаться ложные ножки. В задних сегментах расположены у самцов, яйцеклад у самок и анальное отверстие. Таблица «Внешнее строение насекомого» поможет лучше понять особенности строения этих представителей животного мира.

Дыхательная и кровеносная система

Внешнее и внутреннее строение насекомых зависит от образа жизни, который они ведут. Дыхательная система состоит из трахей, они пронизывают все тело. Они открываются дыхальцами, регулирующими поступление воздуха. У насекомых, дышащих воздухом, дыхательная система открытая. У водных она замкнута, дыхальца отсутствуют. У личинок могут быть жабры.

Воздух поступает через отверстия дыхалец и проникает в трахеи, опутывающие внутренние органы. Трахеи оканчиваются разветвленными трахейными клетками и трахеолами, кончики которых проникают в клетки.

Гемолимфа не участвует в газообмене, эту роль выполняет трахея. Гемолимфа перекачивается с помощью сердца, расположенного на спине. Выглядит орган как мускулистая трубка.

Гемолимфа попадает в эту трубку через отверстие и движется по направлению от брюшка к голове. На другом конце гемолимфа свободно поступает непосредственно в полость тела и обтекает внутренние органы, напитывая их необходимыми веществами.

Пищеварительная и выделительная системы

Продолжим изучение внешнего строения насекомых и их внутренних органов. Пищеварительная система начинается ротовой полостью, куда впадают протоки слюнных желез. В слюне содержатся ферменты для расщепления пищи. Далее следуют пищевод, зоб, желудок. Кишечник разделен на три отдела с помощью двух клапанов и заканчивается анальным отверстием. У некоторых видов пищеварительная система во взрослом состоянии не развита. Например, у подёнок нет челюстей, кишечник редуцирован. Они живут несколько дней и не питаются.

У насекомых представлены мальпигиевыми сосудами и задней кишкой. Мальпигиевы сосуды - это трубочки, расположенные между средней и задней кишкой. Продукты жизнедеятельности отфильтровываются стенками сосудов и выводятся в заднюю кишку.

Эндокринная и половая системы

Органы эндокринной системы выделяют в гемолимфу гормоны, регулирующие такие физиологические процессы, как обмен веществ, размножение, поведение и др.
Насекомые - раздельнополые животные. Половая система самцов представлена двумя семенниками, семяпроводами и семяизвергательным каналом. Половая система самок представлена яичниками и яйцеводом.

Во время спаривания семенная жидкость попадает в семяприемник самки и хранится там. Спаривание может длиться до нескольких суток, большинство видов сразу же расстаются. Во время откладывания яйца смазываются спермой и оплодотворяются. На размножение тратятся все силы организма, поэтому самки либо активно питаются, либо погибают.

Нервная система и органы чувств

Нервная система насекомых имеет сложное строение. Она состоит из нейронов. В нервной клетке можно выделить тело, дендриты и аксон. Через получают сигналы, а через аксон обмениваются информацией.

Центральная нервная система представлена надглоточным и брюшной цепочкой, которые состоят из ганглиев. Эти органы контролируют деятельность всех органов и тканей. Периферическая система - это двигательные и чувствительные нервы, которые соединяют ЦНС с органами и тканями. Вегетативная система состоит из отдельных ганглиев, которые регулируют управление работой органов.

Через органы чувств в нервную систему поступает информация.

Зрение представлено несколькими простыми глазками или личиночными глазками.

Органы слуха могут располагаться на различных частях тела. Представлены они виброрецепторами в ногах у наземных насекомых, которые чувствуют вибрацию субстрата. Звуки через воду и воздух воспринимаются фонорецепторами, а двукрылые слышат с помощью джонстоновых органов. Самыми сложными органами слуха являются тимпанальные органы.

Органы вкуса располагаются на лапках, брюшке и в ротовой полости. Органы осязания расположены по всему телу. Органы обоняния - на усиках.

Внутреннее и внешнее строение насекомых может сильно отличаться у разных видов. Оно зависит от образа жизни и типа питания. Таблица «Внешнее строение насекомого», которая размещена в этой статье выше, поможет систематизировать полученные знания.

Систематическое положение класса, деление на отряды и семейства.

Насекомые - высшие беспозвоночные.

Класс насчитывает более 1 млн. видов.

Среда обитания : почва, воздушно-наземная, организмы других живых существ

Тело разделено на отделы : голова, грудь, брюшко.

Грудной отдел состоит из трёх сегментов; каждый несёт одну пару ног. Следовательно, для насекомых характерно наличие 3 пар конечностей. Второй и третий сегменты, кроме того, могут нести по паре крыльев. У некоторых насекомых обе пары крыльев хорошо развиты, но известны и бескрылые насекомые. Брюшко состоит из 6 - 12 сегментов. Тип сложно устроенного ротового аппарата насекомых определяется способом питания и может быть грызущий (жуки), сосущий (бабочки), колюще - сосущий (вши), лижущий (мухи).

Покровы тела и мышечная система : имеют хитинизированный покров, под которым залегает однослойный гиподермальный эпителий. Кожа богата разнообразными железами: пахучими, восковыми, линочными и т.д. Мышцы поперечно-полосатые.

Пищеварительная система : рот, глотка, пищевод, зоб, желудок, средняя кишка, задняя кишка заканчивается анусом. Имеются слюнные железы и железа выполняющая функции печени и поджелудочной железы. Переваривание и всасывание пищи происходит в средней кишке.

Органы дыхания : трахеи.

Органы выделения : мальпигиевы сосуды и жировое тело.

Органы кровообращения : кровеносная система незамкнутая, трубчатое сердце и аорта расположены на спинной стороне. В связи с тем, что имеется разветвленная сеть трахей, кровеносная система развита слабо и лишена функции переносчика кислорода . По сосудам циркулирует гемолимфа .

Нервная система : брюшная нервная цепочка с сильно выраженной тенденцией к концентрации ганглиев в головном отделе, так надглоточный ганглий преобразован в «головной мозг», имеющий три отдела (передний, средний, задний). Имеются органы чувств: глаза (фасеточные, но могут быть и простые), равновесия, вкуса, осязания и обоняния, у некоторых - слуха.

Половая система : насекомые раздельнополые, часто выражен половой диморфизм . Гонады парные (у самок яичники, у самцов семенники). Размножение половое: с оплодотворением или партеногенетическое. Развитие не прямое: с полным метаморфозом (стадии: яйцо - личинка - куколка - имаго) или неполным метаморфозом (стадии: яйцо - личинка - имаго).

Практическое значение насекомых очень велико : опылители цветковых растений, участвуют в процессах почвообразования и т.д.

Среди насекомых, имеющих медицинское значение, выделяют следующие группы:

Класс Насекомые делится на большое число отрядов.

Распространение : повсеместное

Морфология: Тело его сплюснуто в дорсальном направлении и покрыто сильно растяжимым хитиновым покровом. Крылья полностью редуцированы. На человека клопы нападают ночью, а день проводят в укрытиях - в мебели, за обоями. Слюна постельного клопа содержит ядовитый секрет, поэтому его укусы болезненны, перенос постельным клопом возбудителей каких либо инфекционных болезней не доказан.

Медицинское и эпидемиологическое значение:

Местно при укусе: гиперемия , отек, зуд, волдыри. Поглощают за 1 раз до 7 мл крови. На человека способны также нападать клопы, живущие на птицах, млекопитающих - возможно при этом передаются вирусы, вызывающие орнитозы . В тропических странах клопы могут передавать трипаносом и ряд других возбудителей заболеваний.

Профилактика : санитарная обработка жилищ.

Насекомые являются классом, принадлежащим типу Членистоногие. К насекомым принадлежит подавляющее число видов членистоногих. Насчитывают порядка 1,5 миллионов видов насекомых. По сравнению с ракообразными и паукообразными они устроены более сложно в связи с тем, что лучше приспособились к обитанию на суше и освоили здесь почти все среды жизни. Они ползают по земле, живут в почве, летают и прыгают. Некоторые даже вернулись к жизни в воде, но все равно при этом дышат воздухом.

К насекомым относятся жуки, бабочки, кузнечики, комары, стрекозы, мухи, пчелы, муравьи, тараканы и многие другие.

Можно дать следующую общую характеристику насекомых:

Тело покрыто кутикулой, содержащей хитин (как и у всех членистоногих).
Тело насекомых состоит из головы, груди и брюшка . Грудь состоит из трех сегментов. Количество сегментов брюшка бывает разным в зависимости от вида (от 6 до 10 сегментов).
Три пары ног (всего 6), которые отрастают от сегментов груди. Каждая нога состоит из нескольких члеников (тазик, вертлуг, бедро, голень, лапка). У некоторых насекомых ноги могут быть видоизменены в связи с тем, что выполняют не функцию хождения, а какую-либо другую (для прыжков, рытья, плавания, хватания). Например, у кузнечиков задние ноги более мощные и длинные и обеспечивают ему хороший прыжок. А у богомолов передние ноги видоизменены в хватательные конечности, ими он ловит других насекомых.
У большинства насекомых имеются две пары крыльев . Они отрастают от двух последних сегментов груди. У ряда групп первая пара крыльев видоизменена в жесткие надкрылья (например, у жуков).
На голове имеется одна пара усиков , на которых располагаются органы обоняния и осязания.
Глаза насекомых сложные (фасеточные) , состоят из множества простых глазков (фасеток). Такие глаза формируют мозаичное изображение (общая картина составляется из маленьких частей).
У насекомых нервная система и поведение сложнее, чем у других групп членистоногих, но ее общий план строения примерно такой же. Выделяют головной мозг (надглоточная ганглиозная масса), окологлоточное кольцо, брюшную нервную цепочку.
Насекомые могут по-разному питаться. В процессе эволюции у них сформировались различные ротовые аппараты (грызущего, сосущего, фильтрующего и других типов). В любом случае в образовании ротовых аппаратов участвуют верхние и нижние губы, пара верхних и пара нижних челюстей, а также хитиновый язык.
Пищеварительная система состоит из ротовой полости, пищевода, зоба (не всегда), желудка, средней кишки, задней кишки, анального отверстия. В ротовую полость и среднюю кишку впадают различные железы, выделяющие пищеварительные ферменты. В желудке насекомого пища в основном измельчается с помощью жестких хитиновых образований. Переваривание происходит в средней кишке, которая на границе с желудком по кругу имеет слепые отростки, увеличивающие ее поверхность.
Выделительная система представлена только мальпигиевыми сосудами . Это трубки, один конец которых впадает в заднюю кишку, а другой находится в полости тела и слепо замкнут. Через стенки мальпигиева сосуда из полости тела, в которой течет кровь, фильтруются продукты жизнедеятельности, которые требуется вывести из организма. Из задней кишки они выходят вместе с непереваренными остатками пищи. Наиболее вредные вещества организм насекомых изолирует в так называемом жировом теле (но основная его функция - запас питательных веществ).
Дыхательная система состоит только из трахей - разветвленных трубочек, пронизывающих тело. Наружу они открываются на каждом сегменте парой отверстий.
Кровеносная система незамкнутая , т. е. из сосудов кровь изливается в полость тела, а затем снова собирается в сосуды. Кровь толкает сердце, расположенное на спинной стороне брюшка. Из сердца кровь течет в головном направлении. От головы кровь течет в брюшном направлении по промежуткам между органами. Затем снова собирается в сосуды, идущие к сердцу. Кровь участвует только в переносе питательных веществ из кишечника и выводе вредных продуктов жизнедеятельности из клеток. Кислород в ткани организма насекомого поступает прямо из трахей. В них же из тканей выделяется углекислый газ. Несмотря на то, что трахейная система дыхания для членистоногих считается более продвинутой, и трахеи пронизывают все тело насекомого, данный тип дыхания препятствует увеличению размеров насекомых. Большое тело невозможно полноценно обеспечить кислородом с помощью трахей.
Существует два типа развития насекомых: с полным превращение и с неполным превращением . У насекомых с полным превращением в жизненном цикле наблюдается метаморфоз, когда непохожая на взрослых особей личинка через окукливание сильно изменяется и становится взрослым половозрелым насекомым. Такое развитие позволяет личинкам и взрослым питаться и жить в разных местах, что снижает конкуренцию между ними. У насекомых с неполным превращением метаморфозов в жизненном цикле нет. Из яиц они выходят внешне похожими на взрослых особей. По мере роста молодняк несколько раз линяет, в нем развиваются половые органы.
На протяжении исторического развития жизни на Земле (эволюции) многие насекомые вступили в своеобразный симбиоз с цветковыми растениями, став их опылителями и кормясь их пыльцой и нектаром. Именно это определило и их внешнее строение (особенно строение ротового аппарата) и все многообразие и красоту цветков растений. Многие виды насекомых опыляют только определенные виды растений, цветок которых приспособлен для опыления только данным видом насекомого.