Внешнее строение насекомых

Внешнее строение насекомых – особенности морфологии насекомых, которые обусловливают их отличие от других живых организмов.


Тело насекомого состоит из трех частей – головы, груди и брюшка, каждая из частей снабжена рядом придатков. Если говорить об их основном функциональном значении, то голове, на которой расположены органы зрения, ротовой аппарат и осязательные элементы, принадлежит рецепторная функция, грудь с прикрепленными к ней ногами и крыльями имеет локомоторную функцию, а брюшко является основным вместилищем внутренних органов.[4][2]

В пределах каждой своей части тело насекомых разделено на сегменты, или членики – участки с более или менее заметным разделением между собой. «Дробление» головы, груди и брюшка обусловлено двумя основными причинами:

  • во-первых, чрезвычайной подвижностью тела, необходимой для передвижения, добывания пищи и осуществления других жизненных функций,
  • во-вторых, неизбежной эволюционной схожестью с представителями более низких ступеней (кольчатые черви, многоножки).
Внешнее строение насекомых - Части тела и его сегментация на примере Paederus dermatitis
Части тела и его сегментация на примере Paederus dermatitis


В отличие от предков, у которых каждый членик тела имел примерно одинаковое строение, у насекомых сегменты утратили абсолютную схожесть и имеют свои особенности.[2][4]

  • Голова. В составе головы находятся 5-6 сегментов, обычно практически слившихся между собой. Их бывает сложно различить друг от друга, хотя порой они различаются по цвету.
  • Грудь насекомых состоит из трех отдельных сегментов, за исключением представителей подотряда Стебельчатобрюхих; у них первые два членика различить можно, а третий сливается с первым сегментом брюшка.
  • Брюшко. В составе брюшка имеется 10-11 сегментов, однако видимых члеников может быть и меньше, так как иногда они преобразуются в другие структуры или вторично утрачиваются; минимальное количество – 4. Видимые сегменты обычно хорошо различаются между собой. [2][4] (фото)

Членики, находящиеся в составе одной части тела, могут лучше или хуже смещаться относительно друг друга. На голове подвижными являются только части, формирующие ротовой аппарат, а сегменты, образующие головную капсулу, сливаются; грудь малоподвижна, а брюшко может изгибаться, особенно хорошо – у видов, имеющих жало. Разделение на части тела и сегменты наблюдается у насекомых на всех фазах развития, кроме яйца.[2][4]

Стенка тела и экзоскелет

В отличие от Позвоночных, насекомые не имеют внутреннего скелета, зато поверхность их тела покрыта особой структурой – кутикулой разной степени плотности. Ее главные функции – защитная и опорная; она создает каркас, служит местом прикрепления мышц и барьером, отделяющим полость тела от внешней среды. У многих насекомых, в первую очередь, жуков, внешняя стенка уплотнена настолько, что превращена в панцирь; у других наиболее плотными являются голова и грудь, так как они служат местами фиксации жевательной и локомоторной мускулатуры.[2]

У личинок кутикула менее плотная, чем у взрослых особей; ее гибкость обусловлена тем, что в период активного развития происходит увеличение размеров тела, поэтому она должна иметь возможность растягиваться. Также на протяжении взросления личинки проходят ряд возрастов, несколько раз сбрасывая кутикулу по мере роста.[2] Так, у гусениц американской белой бабочки от 6 до 11 возрастов, а щетинохвостка Thermobia domestica на протяжении жизни может линять до 60 раз. Сразу после сбрасывания шкурки (экзувия) кутикула является наиболее податливой, а с течением времени вновь становится плотной.[2]

Некоторые участки покровов насекомых уплотнены и сильно склерозированы, «усилены» щитками и пластинами, что позволяет создать частям тела дополнительную защиту. В целом, насекомые имеют очень прочный экзоскелет. В таких условиях возможность передвижения обеспечивается подвижным соединением отдельных склеритов (монолитных участков кутикулы) и наличием между ними мембранозных участков.[2]

Внешнее строение насекомых - Строение головы
Строение головы


Строение головы и ее придатков

Голова является передним отделом тела насекомых, представляет собой сплошную капсулу и состоит из нескольких склеритов, парных и непарных. Они плотно соединены между собой и разделены рядом швов. У типичной головы насекомого различают дорсальную, вентральную сторону, латеральные части и лицевой отдел. В голове выделяют несколько областей: лоб, темя, затылок, наличник, верхняя губа, щеки, защеки. Также на ней располагаются органы зрения (сложные фасеточные глаза, простые глазки) и придатки – ротовой аппарат и усики.[2][1](фото)

Ротовой аппарат

насекомых может иметь различное строение, в зависимости от пищевых предпочтений их обладателей, однако, в любом случае, в нем различают определенные структурные элементы, в большей или меньшей степени видоизмененные. Это верхняя губа, три пары так называемых ротовых конечностей (мандибулы, максиллы, нижняя губа) и подглоточник – образование в виде выступа, направленное в сторону ротовой полости и находящееся на вентральной поверхности головы.[1][2]

Усики

, или антенны, находятся в верхне-латеральной части головной капсулы. Это два симметричных членистых образования, присутствующие у всех, кроме представителей отряда Бессяжковые. В зависимости от строения, антенны могут быть щетинковидными, нитевидными, булавовидными, пильчатыми или другими.[1][2]

Постановка головы, то есть ее соединение с телом, бывает неодинаковым, в зависимости от способа добывания пищи насекомым. Она сочленяется с грудью при помощи короткого шейного отдела, который у большинства выражен незначительно или незаметен.

Внешнее строение насекомых - Строение груди на примере стрекозы
Строение груди на примере стрекозы


Строение груди

Грудь – это средний отдел тела, имеющий форму, приближенную к цилиндрической, и снабженный придатками в виде трех пар ног (у некоторых бабочек задняя пара редуцирована) и двух пар крыльев (их количество также может быть меньше, иногда они отсутствуют).[1][4]

Грудь состоит из трех сегментов – переднегруди, среднегруди и заднегруди, а каждый из этих члеников разделен на верхнее (тергит) и нижнее (стернит) полукольца, соединенные по бокам при помощи гибкой плейральной мембраны. Все три тергита образуют спинку (переднеспинка + среднеспинка + заднеспинка), а стерниты – грудку (переднегрудка + среднегрудка + заднегрудка). Сегменты груди неравномерно развиты у разных насекомых, степень их развития во многом зависит от образа жизни и способа передвижения. Например, пчелы, стрекозы и другие летающие виды обладают крупными средне- и заднегрудью, к которым прикреплены крылья, а жуки-щелкуны, перемещающиеся на ногах, отличаются развитой, большой, отделенной от остальных члеников переднегрудью (фото)

В передней части грудь соединена и головой, в задней переходит в брюшко.[4][1]

Внешнее строение насекомых - Ноги долгоносика-паука, покрытые волосками
Ноги долгоносика-паука, покрытые волосками


Ноги

К каждому из сегментов груди у взрослых насекомых прикреплено по паре конечностей, основная функция которых состоит в обеспечении возможности передвижения. Типичная конечность состоит из пяти частей: тазика, вертлуга, бедра, голени и лапки. Лапки обычно разделяются еще на 2-5 члеников, бывают снабжены коготками и присосками. У некоторых насекомых на конечностях есть выросты, гребни, ребра, шипы или волоски.[1][2] (фото)

Конечности могут иметь разную специализацию – видоизменения в зависимости от образа жизни и способа передвижения. Различают бегательные, ходильные, прыгательные, копательные, хватательные и собирательные типы ног. При этом, у одного и того же насекомого видоизменениям далеко не обязательно подвергаются все ноги (как, например, у жужелиц, у которых они бегательные). Специализированными часто оказываются либо передние, либо задние конечности: медведка роет ходы при помощи копательных передних ног, а кузнечик перемещается, отталкиваясь задней парой прыгательных.

Ноги личинок, если они есть, не имеют специализации, отличаются упрощенным строением и могут быть расположены как на грудных, так и на брюшных сегментах тела.[4][1]

Внешнее строение насекомых - Разные виды крыльев у насекомых
Разные виды крыльев у насекомых


Крылья

У насекомых, как правило, две пары крыльев. В меньшем числе случаев их всего два, например, у представителей отряда Двукрылых. Также есть виды, вообще не имеющие крыльев – Щетинохвостки, Бессяжковые, высшие насекомые, находящиеся на личиночной стадии развития.

Крылья могут иметь самую разную форму, плотность, цвет и другие особенности (фото), однако, в любом случае, крыловая пластинка состоит из основания (базальная часть) и вершины (апикальная часть). По строению они могут быть перепончатыми (пчелы, цикады, комары и др.), кожистыми (клопы) и роговыми (жуки). Крыло жука и, к примеру, бабочки сложно сравнить между собой: их микроструктура в значительной степени уникальна в пределах отряда, семейства и даже рода, она может быть представлена чешуйками, наслоением ороговевших пластинок или другими элементами, а также их сочетанием.

Крыло является продолжением внутренней полости тела, так как оно состоит их двух слоев, между которыми располагаются каналы с нервными волокнами и гемолимфой, называемые жилками. Особенно хорошо они видны на прозрачных перепончатых крыльях; жилки, каждая из которых имеет свое название и/или номер, формируют на них особый рисунок, называемый жилкованием.[2][1]

Внешнее строение насекомых - Строение брюшка у осы Myzinum maculatum
Строение брюшка у осы Myzinum maculatum


Строение брюшка и его придатков

Брюшко – это задний отдел тела насекомых, который заключает в себе большую часть внутренних органов. Оно имеет различное строение и, аналогично груди, состоит из сегментов, а каждый из них, в свою очередь, формируется из верхнего и нижнего полуколец и боковых плейральных пластинок. Число видимых сегментов бывает разным, и нередко на брюшке насекомого можно увидеть неодинаковое количество тергитов и стернитов. Форма, длина и другие особенности морфологии этой части тела у насекомых имеют огромное количество вариаций.(фото)

На брюшке нет конечностей, однако он снабжен большим количеством придатков. На его боковых частях имеется ряд парных углублений, которые называются дыхальцами; это наружные отверстия трахей, через них в органы дыхания входит и выходит воздух. В пределах задних сегментов располагаются яйцеклад у самок и копулятивный аппарат у самцов, а также анальное отверстие. От последнего членика брюшка у некоторых отходят церки – выросты, представляющие собой остатки редуцированного 11-го сегмента брюшка. Часто брюшко служит местом расположения выводных протоков желез, а у личинок на нем могут располагаться ложные ноги.[2][1]

Внешнее строение насекомых - Физический тип окраски крыльев бабочек Morpho Eugenia
Физический тип окраски крыльев бабочек Morpho Eugenia


Окраска тела

Насекомые очень сильно отличаются друг от друга по цвету, причем зачастую – кардинальным образом. Некоторые, существуя в окружении большого числа хищников, «предпочитают» маскирующие окраски, другие окрашены в яркие, иногда даже уникальные цвета, отличающие представителя определенного рода или вида от других живых существ.[2]

Определенный цвет чаще всего обусловлен наличием в покровных тканях пигментов (меланинов, каротиноидов, оммохромов, тетрапирольных соединений), располагающихся в кутикуле или под ней (в гиподерме), а у некоторых видов окраска обусловлена тем, что сквозь прозрачную кутикулу видны внутренние органы.[2] К примеру, у рыжих тараканов просвечивают наружные края переднеспинки, а у большинства личинок жесткокрылых прозрачны все покровы (субгиподермальная окраска). Все перечисленные разновидности объединяются под названием пигментного типа окраски, так как цвет тела насекомого в названных случаях определяется наличием в нем определенных химических веществ.[2]

Существует и другой вариант – так называемый физический тип окраски, который обусловлен преломлением света на отражающих частицах, из которых состоят покровы. Таким образом окрашены крылья у Чешуекрылых, при этом неодинаковая структура и расположение чешуек на сторонах крыла порой обеспечивают им отличающуюся окраску.[2] Так, у бабочки Morpho Eugenia верхняя сторона крыльев ярко-голубая, а нижняя – серебристо-бежевая.[3] (фото)

Внешнее строение насекомых - Форма тела и образ жизни насекомых
Форма тела и образ жизни насекомых


Строение тела и образ жизни

Особенности строения, которыми насекомые отличаются друг от друга, в значительной степени обусловлены их образом жизни, о котором зачастую можно судить уже по такому простому признаку, как форма тела. К примеру, у видов, ведущих скрытный образ жизни, оно часто уплощенное и продолговатое, что позволяет им легче прятаться в небольших укрытиях, у водных жуков веретенообразное, обтекаемое и не мешающее передвижению в воде, и т.д.

В связи с жизненными потребностями, некоторые виды отличаются более развитыми или, наоборот, редуцированными частями тела и их придатками. Так, у стрекоз из-за активного функционирования летательного аппарата довольно массивны средний и задний тергиты спинки, а у Бессяжковых, обитающих в темных пещерах, практически не представлены органы зрения.

У социальных насекомых видоизменения тела связаны не столько с интересами особи, сколько с интересами колонии. Внутри семья разделена на касты, представители каждой из которых обладают своими особенностями строения. К примеру, у некоторых видов тропических муравьев каста солдат отличаются крупной головой с мощными челюстями, чего нет у остальных особей, а среди колонии пчел рабочие имеют собирательные конечности для сбора пыльцы, а матка – нет.

Говоря о зависимости между морфологией и образом жизни, можно бесконечно перечислять самые различные примеры. Строение ног, тип ротового аппарата, контуры крыльев – если оценить все черты внешнего строения в совокупности, можно с уверенностью судить о многих аспектах существования насекомого, что иногда помогает в определении видовой принадлежности особей.[4][1] (фото)

 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 04.12.13 18:43

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.
Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.
2.

Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 - 376 с.

3.

Уоллес А., Тропическая природа, М.: Мысль, 1975 г. - 226 с.

4.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Изображения (переработаны):
5.

American cockroach Periplaneta americana (Linnaeus), by  Clemson University - USDA Cooperative Extension Slide Series, Bugwood.org, по лицензии CC BY

6.

Cockroach 0627, by  jack_246's, по лицензии CC BY SA

7.

Coenphlebia archidona, by  ggallice's, по лицензии CC BY

8.

Colymbetes fuscus (Water beetle) P8206988, by Pitzy's Pyx, keep snapping away!.'s, по лицензии CC BY

9.

Green Lacewing, by  gailhampshire's, по лицензии CC BY

10.11.

Look, but do not touch!, by  servitude's, по лицензии CC BY SA

12.

Morpho eugenia 5596526523, by  ggallice's, по лицензии CC BY

13.

Morpho eugenia, by  ggallice's, по лицензии CC BY

14.

Myzinum maculatum, F, side, MD, Queen Anne, Chino Farms_2013-01-16-14.42.04 ZS PMax, by  USGS Bee Inventory and Monitoring Laboratory's photostream, по лицензии CC BY

15.

Nomada MS2, female, mouthparts clean, by  USGS Bee Inventory and Monitoring Laboratory's photostream, по лицензии CC BY

16.

Ready for Take-off, by  Yogendra174's, по лицензии CC BY

17.

Red Dragonfly (IMG_6489R), by  Schristia's, по лицензии CC BY

18.

Spider-Weevil (Arachnobas spec.) from W-Papua, by  gbohne's, по лицензии CC BY SA

19.

Walking twig, by DiscoveringNewSpecies, по лицензии CC BY