Насекомые – самая крупная группа животных организмов на планете по различным оценкам насчитывает от 1 млн. видов до 7 млн.
Систематика – средство овладения гигантским разнообразием форм жизни. Её задача – установление степени родства и объединение групп организмов в соподчиненные систематические категории. Из-за громадного видового разнообразия, систематика насекомых сложна и использует систему систематических категорий (таксонов), как основных, так и дополнительных.
Основная таксономическая единица – вид. Вид – обособленная система сходных особей, владеющих определенным ареалом и дающих при скрещивании плодовитое потомство, сходное по фено- и генотипу с родителями.
Таксоны систематики насекомых: Класс – подкласс – инфракласс – отдел – надотряд – отряд – подотряд - надсемейство – семейство – триба – род – подрод – вид – подвид – экотип – морфа.
Вид не утрачивает своей сущности до тех пор, пока его адаптивная изменчивость не выходит за определенные количественные рамки, иначе он становится другим качеством, другим видом.
Еще с XVII делались попытки классифицировать многообразие насекомых прежде всего по особенностям строения, типам ротовых аппаратов, особенностям метаморфоза, жилкования и складывания крыльев в покое. К настоящему времени, на основе всего научного арсенала с использованием морфологии, анатомии, гистологии, строения клеток, хромосомного и генного анализа выявлены родственные связи множества насаекомых, что и позволяет объединить их в родственные группы.
В систематике насекомых нашли отражение основные принципы эволюции:
1. Принцип ароморфоза (революционное преобразование) – появление крыльев. Класс насекомые делится на 2 подкласса: первичнобескрылых и крылатых (высших).
2. Специализация и редукция ротового аппарата – наиболее древние насекомые имели ротовые органы внутри головной капсулы, затем в эволюции развились ротовые части, крепящиеся снаружи к головной капсуле. Класс делится на 2 инфракласса: энтогнатные (3 тряда) и эктогнатные (1 отряд низших и все высшие насекомые).
3. Принцип олигомеризации – приобретение в связи с новыми функциями новых черт строения.
4. Принцип диптеризации – постепенный эволюционный переход к функциональной и морфологической двукрылости. Появление отряда Diptera.
5. Усложнение развития насекомых как адаптации к среде и пище.
Подкласс высших насекомых делится на 2 отдела: с неполным метаморфозом (19 отрядов) и с полным метаморфозом (11 отрядов).
6. Принцип усложнения строения (частный случай принципа олигомеризации) п роявился в строении и жилковании крыльев (некоторые выделяют по жилкованию инфракласс древнекрылых и новокрылых – по возможности укладывать крылья в покое на спину).По типу жилкования в систематике насекомых выделяются надотряды. В отделе с неполным метаморфозом их 4, с полным – 3.
Насекомые представляют собой класс членистоногих беспозвоночных животных. По действующей сегодня классификации, они, наряду с многоножками, включены в подтип трахейнодышащих. Наименование класса происходит от слова "сечь". С французского "insecte" и латинского "insectum" понятие дословно переводится как "животное с насечками". Рассмотрим этих представителей фауны более подробно. В конце статьи будет представлена таблица "Отряды насекомых".
Общие сведения
На теле насекомых присутствует хитинизированная кутикула. Она формирует экоскелет. Строение насекомых достаточно простое. В нем три отдела: голова, брюшко и грудь. Рассматривая строение насекомых, выделяют три пары ног. Они прикреплены к грудному отделу. Во многих группах ко второму и третьему его сегментам присоединено по паре крыльев. Размер тела варьируется от 0.2 мм до 30 см и больше.
Жизненный цикл
Он включает в себя эмбриональное развитие насекомых. Его именуют "фазой яйца". Также выделяют постэмбриональный период. Он сопровождается метаморфозом. Он бывает двух видов. В зависимости от этого выделяют отряды насекомых с неполным превращением. Они проходят фазы яйца, личинки и имаго. Завершенный метаморфоз характеризуется четырьмя стадиями. В этом случае развитие насекомых включает в себя фазы яйца, личинки, куколки и имаго. У первых личинки имеют внешнее сходство с взрослыми особями. Отличием между ними является размер тела, зачаточное состояние либо полное отсутствие крыльев и половых органов. Личинки животных, проходящих четыре фазы, имеют червеобразную форму. Только у взрослых особей появляются все необходимые признаки отряда. На стадии имаго происходит расселение и размножение. К классу насекомые относятся самые разнообразные существа. Всего описано более миллиона видов. Они считаются в природе и занимают всевозможные экологические зоны. Они встречаются повсеместно, даже в Антарктиде.
Метаморфоз
Клопы
Таблица "Отряды насекомых" включает в эту категорию разнообразных вредителей сельскохозяйственных культур. Одним из известных считается клоп-черепашка. Он высасывает содержимое зерновки из злаковых растений. В жилых помещениях можно встретить клопа-блошицу. Это насекомое создает достаточно много неудобств для человека. В пресных водоемах обитает клоп-водомерка. Он питается насекомыми, которые падают в воду. Есть среди клопов и хищники, например, клоп-гладун. Он нападает на мальков рыб и разных беспозвоночных животных. Все представители этой группы называются полужесткокрылые насекомые.
Прочие категории
Равнокрылые насекомые предпочитают питаться соками растений. В эту категорию, например, относят тлю. Она существует в природе в самых разных видах и причиняет значительный ущерб культурам. Равнокрылые насекомые считаются переносчиками вирусных заболеваний, опасных для растений. Например, среди них присутствуют различные цикады, которые могут достигать больших размеров (до 5-6 см). В отряд прямокрылых включены преимущественно растительноядные насекомые. Однако, можно среди них встретить и хищников. Например, достаточно известны такие представители, как капустянка, саранча. В отряд прямокрылых включен и кузнечик. Он обитает в траве, в степях и на лугах. У него булавовидный, длинный яйцеклад. Капустянка хорошо плавает и летает, имеет роющие ноги. Она причиняет большой ущерб подземных частям растений, которые растут на огороде (огурцам, картофелю, моркови, капусте и пр.). Для некоторых видов саранчи свойственно массовое размножение. В таких случаях они, собираясь в огромные стаи, улетают на большое расстояние (до нескольких тысяч километров). При этом по пути они уничтожают все культурные растения. В отряд бабки входят хищные насекомые. Названия их довольно интересные. Например, бабка-коромысло, бабка-дозореци и прочие. Они считаются самыми лучшими летунами. Они очень маневренны. Могут зависнуть в воздухе, проявлять исключительную подвижность, развивать высокую (до 100 км/ч) скорость. На свою жертву они нападают прямо в полете.
Жуки
Это жесткокрылые насекомые. Они считаются самым многочисленным сообществом из всех. Их численность достигает 300 тыс. видов. Жуки обитают в самых разных условиях пресных водоемов и суши. Размеры их тела варьируются от 0.3 до 155 мм. Многие жесткокрылые насекомые причиняют большой вред культурам. В мире известны, например, колорадский жук. Он был завезен в Россию из Америки. Жук-кузька повреждает зерновые культуры. Свекловичный долгоносик наносит ущерб сахарной свекле. Личинки майского жука повреждают картофельные клубни и древесные корни. Известен также короед. Он вытачивает в и коре ходы, повреждает ценные породы. Многие представители отряда причиняют вред пищевым запасам. Например, такими являются гороховая зерновка, жук-кожеед, жук-хлебное точило. В составе отряда присутствует также трубковерт. Весной этот жук особым способом надрезает лист до основной жилки. Часть пластины увядает и теряет свою упругость. Жук ее сворачивает и откладывает туда яйца. Так он заботится о потомстве. Присутствуют среди жуков и полезные насекомые. Названия таких видов мрачноваты. Например, жуки-гробарики и гноевики. Многие особи очень красивы внешне и могут достигать внушительных размеров. Такими, например, считаются жук-олень и рогач, которые внесены в Красную книгу.
Группа разнообразных видов
Перепончатокрылые насекомые - это пчелы, наездники, осы, шмели, пилильщики и прочие. Все эти животные ведут различный образ жизни. Некоторые представители являются растительноядными. Их личинки причиняют значительный ущерб зерновым и прочим растениям. Такими, например, являются сосновый и хлебный пилильщики. Их личинки внешне очень похожи на личинок бабочек. В связи с этим их часто именуют ложными гусеницами. Пилильщики обладают очень специфичным яйцекладом. Он предназначен для выпиливания в растительных тканях кармашков, в которые самки складывают яйца.
Шмели
Они являются очень хорошими опылителями. Эти перепончатокрылые насекомые считаются общественными. Их семьи существуют только в течение одного лета. Свои гнезда они устраивают в дуплах, гнездах, скворечниках. Строительством занимается самка. Она обустраивает восковые ячейки для откладывания яиц. В каждую из них помещается запас пищи - цветочная пыльца, смешанная с медом. Появившиеся личинки поедают запас, спустя 2-3 недели начинают плести коконы и превращаться в куколки. Из них выходят рабочие шмели, самцы и самки. К концу сезона в крупном гнезде может находиться до 500 особей. К осени старая матка, рабочие шмели и самцы умирают. Молодые самки прячутся на зимовку.
Пчелы
Они приносят самую большую пользу из всех общественных перепончатокрылых насекомых. Медоносные пчелы считаются великолепными опылителями. Они вырабатывают очень полезные для человека продукты: мед, маточное молочко, воск, прополис. Их используют в пищу, они востребованы косметологии, медицине, при изготовлении парфюмерии, красок, лаков и так далее. В пчелиной семье все члены тесно взаимодействуют друг с другом. Невозможно процветание рода без трутней и матки, рабочих особей.
Комары
Это двукрылые насекомые. Различают обыкновенных и малярийных комаров. Их отличительной особенностью является наличие одной прозрачной пары крыльев. Вторая пара превратилась в "жужжальца". Среда обитания простого комара - сырая, болотистая местность. Особенно многочисленными они становятся к середине лета. Ротовой аппарат оснащен колющим хоботком. С его помощью они прокалывают кожу и высасывают кровь. Личинки комаров имеют червеобразную форму. Они обитают в стоячей воде. Там они развиваются, питаются, постепенно превращаясь в куколок. Они, в свою очередь, также остаются в стоячей воде. Однако, поскольку питаться они не могут, скоро становятся взрослыми особями. Обыкновенный и малярийный комары отличаются по посадке. Первый держит тельце параллельно поверхности, на которой он сидит. Малярийный комар высоко задирает заднюю часть.
Мухи
Это также двукрылые насекомые. У них, в отличие от комаров, короткие усики. Их личинки белые, обычно безголовые и безногие. Они имеют червеобразную форму. Личинки комнатной мухи обитают и развиваются в нечистотах, навозных кучах, кухонном мусоре. Здесь самка откладывает яйца. Личинки перед окукливанием выползают из отходов, проникают в почву, где превращаются в куколок. Взрослые особи летают повсюду и ищут пищу. Из выгребных ям они перелетают на пищевые продукты, перенося микробов и возбудителей опасных желудочно-кишечных болезней.
Другие группы
Существуют в природе сетчатокрылые сравнительно небольшая по своей численности группа. Она насчитывает около 6 тыс. видов. У таких насекомых вытянутое тельце с мягкими покровами. Их окраска бурая или нежно-зеленая. Две пары их крыльев покрыты сетью жилок. В эту группу входят такие представители, как муравьиные львы, златоглазки, мантипсы. Большая часть сетчатокрылых - хищники. Впервые они возникли в пермском периоде. Последующее формирование группы проходило под влиянием геологических и климатических изменений мезозоя. Насекомое стрекоза считается очень хорошим летуном. Эти животные обладают относительно крупным тельцем. Их голова подвижна, на ней расположены большие глаза. Насекомое стрекоза обитает преимущественно во влажных субтропиках и тропиках. В РФ оно распространено практически на всей территории (кроме засушливых местностей).
Схема
Представители | Особенности питания, жизнедеятельности |
||
Прямокрылые | Медведки, кузнечики, сверчки | Неполное превращение | Медведки - растительноядные, сверчки - всеядны, кузнечики - хищники. |
Полужесткокрылые | Неполное превращение | ||
Чешуекрылые | Полное превращение | Взрослые питаются растительным нектаром, гусеницы - листьями. |
|
Стрекозы | Коромысло, любка, красотка | Неполное превращение | |
Жесткокрылые | Полное превращение | Хищники и растительноядные. Пища некоторых видов - погибшие животные. |
|
Перепончатокрылые | Муравьи, пчелы, шмели, осы | Полное превращение | Муравьи - хищники, шмели, осы, пчелы - опылители. |
Двукрылые | Мухи, слепни, комары | Полное превращение | Мухи - опылители, хищники, кровососы, комары, слепни - кровососы. |
Тараканы | Рыжий, черный таракан | Без превращения | Питаются остатками человеческой пищи, в природе - остатками растений. |
Естественные враги
Класс Насекомые - это самый высокоорганизованный, многочисленный, разнообразный класс членистоногих, распространены во всех средах жизни, в водной - вторично. Большинство представителей способны к полету. Насекомые относятся к типу Членистоногие .
Значение насекомых:
1. Участие в круговороте веществ
2. Важная роль в цепях питания
3. Опыление цветов и распространение семян
4. Получение продуктов питания, лекарственных препаратов, шелка
5. Вредители сельского хозяйства
6. Хищные насекомые истребляют вредителей сельского хозяйства
7. Повреждение тканей, древесины, книг, механизмов
Класс Насекомые
Отделы тела
Голова, грудь, брюшко
Особенности строения
Есть крылья
Среда оби-тания
Во всех средах
Количество ходильных ног
У разных видов -разная пища и раз-ные ротовые аппараты
Дыхательная система
Пучки трахей, от-крывающиеся на сегментах брюшка
Кровеносная система
НЕЗАМКНУТАЯ; кровеносные сосуды открываются в по-лость тела, на нижней стороне тела кровь собирается в другие сосуды; есть сердце (двухкамерное - одно предсердие и один желудочек)
Выдели-тельная сис-тема
Мальпигиевы сосу-ды и жировое тело
Нервная сис-тема
Окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка
У насекомых головной мозг - результат слияния скоплений нервных клеток (поэтому более сложное поведение)
Органы чувств
Зрение (мозаич-ное), обоняние, осязание, слух
Представи-тели
Отряды Жестко-крылые, Чешуе-крылые, Двукры-лые, Перепонча-токрылые, Пря-мокрылые
Главнейшие отряды насекомых
|
Пред-стави-тели |
Ротовой аппарат |
Тип превращения |
||
|
Жестко-крылые |
Жуже-лица, майский хрущ, божья коров-ка |
Верхние - жесткие (надкры-лья), ниж-ние - лета-тельные |
Грызущего типа; есть хищные и раститель-ноядные |
↓ Личинка(червь с тремя парами но-жек - гусеница) куколка (стадия покоя) Взрослая особь |
|
Чешуе-крылые |
Махаон, голу-бянка, крапив-ница |
Две пары, покрыты чешуйками |
Сосущего типа (хобо-ток); питаются некта-ром растений; личин-ки (гусеницы) имеют грызущий ротовой аппарат |
|
|
Дву-крылые |
Мухи, комары, оводы, слепни |
Одна пара; вторая пара крыльев видоизме-нена в жужжальца |
Колюще-сосущего типа; питаются кро-вью человека и жи-вотных |
|
|
Перепончатокрылые |
Пчелы, осы, му-равьи |
Две пары, с четко вы-раженными жилками |
Грызущий или лижу-щий ротовой аппарат, питаются нектаром и пыльцой цветков |
|
|
Прямо-крылые |
Саран-ча, куз-нечики, медвед-ка |
Передние - с продоль-ным жил-кованием, задние - веерооб-разные |
Грызущий ротовой аппарат (питаются растительной пищей) |
НЕПОЛНОЕ (личинка похожа на взрослую особь; рост во время линьки) |
|
Клопы (полужесткокрылые) |
Лесной клоп, ягодный клоп, постельный клоп |
Две пары крыльев |
Колюще-сосущий ротовой аппарат |
|
|
Равнокрылые |
Тля, медяница |
Две пары прозрачных крыльев |
ротовые органы - колюще-сосущий хоботок |
Насекомые с неполным превращением
|
Вши, около 150 |
Человечья вошь (головная и платяная) |
|
|
Клопы, более 30 000 |
2 пары крыльев (передние - полунадкры-лья, задние - перепончатые) сложены плоско в состоянии покоя на спине. Ротовой аппарат - колюще-сосущий |
Постельный клоп, водомерки, вредная черепашка |
|
Прямокрылые, более 20 000 |
2 пары крыльев (передние - надкрылья с прямым жилкованием, задние - веерные перепончатые крылья). Ротовой аппарат - грызущий. Задние ноги обычно прыгательные |
Обыкновенный кузнечик, домовой сверчок, саранча |
|
Стрекозы, около 4500 |
2 пары сетчатых крыльев. Тело обычно вытянутое. Голова подвижная, глаза очень крупные. Ротовой аппарат - грызущий |
Коромысло, лютка, красотка |
|
Тараканы, 2500 |
2 пары крыльев (передняя - кожистые надкрылья, задние - веерные перепончатые). Ротовой аппарат - грызущий. Яйца откладывают в оболочке |
Черный таракан, рыжий таракан, или прусак |
_______________
Источник информации:
Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.
96. Класс Насекомые: общая характеристика, систематика, медицинское значение. Эпидемиологическая классификация насекомых с примерами.
Тип Членистоногие Arthropoda. Подтип Трахейнодыщащие Tracheata Класс Насекомые Insecta
Это самый многочисленный по числу видов класс животных. Общее их количество достигает 1 млн.
Тело насекомых разделено на 3 отдела: голову, грудь и брюшко. Головные сегменты (их 5) несут 4 пары конечностей: 1я пара – сяжки (антенны), 2я и 3я пары – челюсти (нижние – несут чувствительные щупики), 4я – нижняя губа (сросшиеся нижние челюсти).
У насекомых в зависимости от образа жизни и способа питания могут быть различные типы ротового аппарата: грызущий, колюще-сосущий, лижущий и др. На голове имеется 1 пара простых или фасеточных глаз.
Насекомые - шестиногие животные, у которых на грудных сегментах, развиваются кутикулярные складки – крылья. Каждому сегменту груди соответствует пара ходильных ног, которые состоят из 5 члеников. Сегменты брюшка конечностей не несут, за исключением видоизмененных в копулятивные придатки (церки, грифельки).
У насекомых очень сложная мускулатура, обеспечивающая очень быстрые движения. Хитин несет придатки – волоски, железистые щетинки, пахучие и ядовитые железы.
Из особенностей внутреннего строения следует отметить более прогрессивное строение ЦНС: слияние головных ганглиев в головной мозг, состоящий из 3 отделов: двух полушарий, зрительных долей и грибовидных тел.
Особенностью пищеварительной системы является наличие слюнных желез.
Выделительная система – мальпигиевы сосуды, впадающие в задний отдел кишечника.
Органы дыхания – трахеи.
Кровеносная система слабо развита, не замкнута. Кровь – гемолимфа – не несет форменных элементов, а выполняет лишь трофическую функцию.
Развитие насекомых происходит с метаморфозом. У одних метаморфоз полный, с заменой на стадии куколки личиночных органов на органы имаго; у других – неполный (личинка похожа на взрослую особь, а стадия куколки отсутствует).
Эпидемиологическая классификация
I Бытовые насекомые
Временные.
Отряд Клопы heliptera
Постельный клоп Cimex lectularius- известно, что в организме клопов могут длительно сохранять жизнеспособность возбудители многих трансмиссивных заболеваний: риккетсии сыпного тифа и спирохеты возвратного, висцерального лейшманиоза и чумы. Тем не менее доказательств роли клопов в переносе этих инфекций нет.
Отряд Блохи Aphaniptera
Блоха человеческая Pulex irritans – переносчик возбудителей чумы
Постоянные.
Отряд Вши Anoplura
Платяная вошь Pediculus vestimenti – переносит возбудителей возвратного и сыпного тифа
Лобковая вошь Phthirus pubis – вызывает педикулёз
2.Механические переносчики
Отряд Таракановые Blattoidea
Черный таракан Blatta orientales
Рыжий таракан Blattella germanica – переносят возбудителей ЖК инфекций, вирусов, бактерий, дифтерию, цисты простейших, яйца гельминтов и др.
Комнатная муха Musca domestica – по сравнению с тараканами более опасна, как мех. переносчик,
II Возбудители заболеваний
Вольфартова муха Wohlfahrtia magnifica - личинки вызывают миазы у млекопитающих, главным образом у овец, а также у крупного рогатого скота, коз, лошадей и редко у человека.
Отряд Двукрылые Diptera
Семейство Комары Culicidae – переносят возбудителей энцефалита и туляремии, малярии
Семейство Москиты Phlebotomidae – переносят разные виды лейшманий, вирусы лихорадки паппатачи
Семейство Слепни Tabanidae – в северных широтах являются переносчиками возбудителей сибирской язвы и туляремии, а в тропиках – возбудителей лоаоза.
Семейство Мошки Simuliidae – переносят возбудителей онхоцеркоза
Семейство Мокрецы Ceratopogonidae – переносят возбудителей некоторых филяриатрозов.
Подрод - subgenus
Вид - species
Подвид - subspecies
Важнейшей таксономической единицей является вид. Однако понятие о виде постоянно расширяется и уточняется. Вплоть до ХХ века систематика основывалась почти исключительно на морфологических признаках.
В настоящее время вид рассматривается как исторически сложившаяся общность организмов, сходных между собой по особенностям строения и требований к среде, беспрепятственно дающих при скрещивании плодовитое потомство, заселяющих определенную область распространения и качественно отличающихся от других видов.
Однако и приведенное выше определение вида не охватывает всех его свойств. В действительности вид – бесконечно сложное биологическое явление, не поддающееся краткой формулировке. Современная систематика в познании видов использует данные биохимии, цитологии, физиологии, генетики вплоть до молекулярного уровня. Вид может быть уподоблен атому в физике и как последний неисчерпаем.
Между истинными видами есть качественный разрыв – геатус – хотя бы по одному - двум признакам. Это придает им качественную определенность. Характерной особенностью вида является наличие в нем внутривидовых форм, возникающих под влиянием изменчивости среды. В связи с этим различают следующие внутривидовые формы:
Подвид – subspecies
Экотип - ecotipus
Популяция - populatio
Подвиды нередко называют географической расой, возникающей под влиянием различных условий существования вида в разных частях ареала.
Для обозначения подвидов применяют тройную (или тринарную) номенклатуру, например: Locusta migratoria L.
Среднерусская саранча - Locusta migratoria rossica uv. et Zol. ,
Во Франции - L. migratoria gallica Rem. ,
В юго-восточной Азии - L. migratoria manilensis.
Экотип – экологическая раса, возникающая при освоении видами новых условий жизни, обычно они заселяют небольшие участки и морфологически не отличаются. Например, кровяная тля в Америке (на американском вязе) и в Европе (на яблоне) – пищевая форма. Ивовый листоед на березе и на иве.
Популяция. Более низкой внутривидовой таксономической единицей является популяция – группа близкородственных особей, образующих отдельные поселения, располагаются отдельными пятнами и, как правило, разобщены. Популяция является основной единицей существования вида в природе.
Все рассмотренные выше категории являются различными формами пространственного разобщения вида. Изменчивость может проявляться и в сосуществующих вместе формах (полиморфизм, стадные и одиночные формы саранчовых и т.д.). Одной из очень распространенных форм изменчивости являются цветовые отклонения – аберрации. Внутривидовые формы рассматриваются как формы существования вида в изменчивой среде, они расширяют возможности вида и обеспечивают ему процветание. Поэтому процветающие виды и имеют более сложную структуру.
Принципы классификации насекомых
Степень родства между современными насекомыми выясняется на основе данных палеонтологии, сравнительной эмбриологии, морфологии, анатомии насекомых. Последовательным расположением групп насекомых от форм примитивных к высокоорганизованным классификация пытается отобразить схематично путь филогенетического развития всего класса и степень родства крупных и мелких систематических единиц.
Чем глубже мы познаем свойства конкретных видов, родов, семейств и т.д., тем ближе мы подходим к построению естественной классификации. Определение местоположения комплексов насекомых в общей естественной системе класса составляет задачу классификации.
Современная классификация насекомых является итогом исследований многих поколений ученых. Еще в начале XIX века было установлено подразделение на насекомых с полным и неполным превращением. Затем немецкий ученый Бауэр (1885 г.) установил гетеротипичность (разнородность) бескрылых – первичнобескрылых и вторичнобескрылых.
Затем австрийский ученый А. Гандлирш устранил громоздкие отряды и ввел в систематику насекомых более дробные подразделения на отряды, доведя их общее число до 30 с лишним, и сделал их более естественными.
Крупный вклад внес русский энтомолог Мартынов А.В., давший анализ класса насекомых на сопоставлении ископаемых форм с ныне живущими, подразделил насекомых на древнекрылых и новокрылых, дав стройную систему, классификацию, которая сохранилась в основных чертах до настоящего времени (1938 г.).
В дальнейшем российскими исследователями Б.Б. Родендорфом и Б.Н. Шванвичем было показано, что эволюция крыльев идет за счет возникновения функциональной двукрылости, которая затем переходит в морфологическую (Diptera). Принципы диптеризации (принцип Роденфорда – Шванвича) явился важной стороной современной классификации.
И, наконец, в последнее время было установлено, что подкласс первичнобескрылых не однороден. Среди них Щетинохвостки обладают непогруженным ротовым аппаратом (эктогнатным) и стоят ближе к крылатым , а три других отряда – погруженным ротовым аппаратом (энтогнатным). Некоторые исследователи выделяют их в отдельный подкласс, и даже класс.
Крупный вклад в развитие систематики внесли выдающиеся русские ученые Холодковский, Кузнецов, Плавильщиков, Захваткин, Бей-Биенко.
4. Современная система класса насекомых
В настоящее время класс насекомых (Insecta) делится на два подкласса, включающих в себя 34 отряда со многими промежуточными единицами (4 инфракласса, два отдела и 5 надотрядов).
В целом классификация насекомых может быть представлена в таком виде:
I. Подкласс низшие, или первичнобескрылые - Apterygota
А. Инфракласс энтогнатные - Entognatha
1) Отряд протуры, или бессяжковые - Protura
2) Отряд подуры, или ногохвостки - Podura
10) Отряд веснянки - Piecoptera
11) Отряд эмбии - Embioptera
12) Отряд гриллоблаттиды - Grylloblattida
13) Отряд палочники - Phasmatoptera
14) Отряд прямокрылые - Orthoptera
15) Отряд гемимериды - Hemimerida
16) Отряд кожистокрылые - Dermaptera
17) Отряд зораптеры - Zoraptera
Надотряд гемиптероидные - Hemipteroidea
18) Отряд сеноеды - Psocoptera
19) Отряд пухоеды - Mallophaga
20) Отряд вши - Anoplura
21) Отряд равнокрылые - Homoptera
23) Отряд трипсы - Thysanoptera
Отдел с полным превращением - Holometabola
Надотряд колеоптероидные - Coleopteroidea
24) Отряд жуки - Coleoptera
25) Отряд веерокрылые - Strepsiptera
Надотряд нейроптероидные - Neuropteroidea
26) Отряд сетчатокрылые - Neuroptera
27) Отряд верблюдки - Raphidioptera
28) Отряд большекрылые - Megaloptera
Надотряд мекоптероидные - Mecopteroidea
29) Отряд скорпионовы мухи - Mecoptera
30) Отряд ручейники - Trichoptera
31) Отряд бабочки - Lepidoptera
32) Отряд перепончатокрылые - Hymenoptera
33) Отряд блохи - Aphaniptera
34) Отряд двукрылые - Diptera
5. Подкласс низшие, или первичнобескрылые - Apterygota
Входящие в этот подкласс насекомые наиболее низкоорганизованные, бескрылые, причем бескрылость эта первичная, так как крыльев у них нет и никогда не было (даже в эмбриональном состоянии). На первых члениках брюшка имеются придатки – остатки ходильных конечностей или прыгательная вилка. На конце брюшка нередко церки или хвостовые нити. Ротовые органы грызущие (иногда колющие).
Превращение примитивное, слабовыраженное – протометаболия или анаморфоз. Личинки похожи на взрослых, многократно линяют. Имаго у многих видов способны к линьке. Большинство видов ведут скрытый образ жизни, тесно связаны с почвой. Подкласс Apterygota (первичнобескрылых) делится на два инфракласса и четыре отряда.
А. Инфракласс энтогнатные скрыточелюстные
- Entognatha
Голова без сложных глаз. Ротовые органы колющие или грызущие, втянуты в головную капсулу (скрытночелюстные, по строению ротовых органов они ближе к многоножковым). На конце брюшка , если есть церки, то они без парного хвостового придатка.
Инфракласс подразделяется на 3 отряда:
отряд бессяжковые – Protura
отряд подуры или ногохвостки – Podura (Collembola)
отряд двухвостки – Diplura
Отряд Protura – Бессяжковые
Мелкие (от 0,5 до 2 мм) бледные насекомые с червеобразным и гибким телом. Голова прогнатическая, лишена глаз и усиков. Ротовые органы щетинковидные, втянуты внутрь головной капсулы. На первых трех сегментах брюшка (всего 12 сегментов) сохранились рудименты ног (чем эти насекомые также близки к многоножковым). Превращение – анаморфоз (с линькой увеличивается количество члеников брюшка). Усики отсутствуют, но они функционально заменены направленными вперед длинными передними ногами. Передвижение происходит только с помощью двух пар ног. Ведут скрытый образ жизни. Встречаются под корой пней, в гниющей древесине, под опавшей листвой и во мху; питаются разложившимися растительными остатками, мицелием грибов и другим. Изучены слабо. Представители: Eosentomon transitorum.
Отряд Podura (Collembola) – Ногохвостки
Отряд делится на два подотряда: А) подотряд членистобрюхие – тело удлиненное, брюшко членистое ; Б) подотряд цельнобрюхие – тело шаровидной формы, сегменты брюшка слившиеся.
Мелкие насекомые (1-2 мм), брюшко 6-члениковое, на 4-ом сегменте брюшка имеется прыгательная вилка, на 3-м – зацепка, а на 1-ом - брюшная трубка. У типично почвенных видов прыгательная вилка сокращена, а Голова прогнатическая, усики 4-6-члениковые. Ротовые органы обычно грызущие, но некоторые могут питаться жидкой пищей, и ротовой аппарат несет колюще-сосущую функцию. Глаза чаще есть, небольшие. Питаются растительными остатками, мицелием и спорами грибов, бактериями. Играют большую роль в почвообразовательном процессе. Очень требовательны к влаге и не требовательны к температуре. Обильны в Арктике и Антарктике. Могут появляться на снегу и в наших широтах.
Размножаются своеобразно. Самцы откладывают сперматофоры в виде капелек на стебельках, а самки захватывают их половыми органами.
Среди подур (ногохвосток) имеются серьезные вредители сельского хозяйства: Sminturus viridis – зеленый сминтур, Bourletiella lutea - овощной сминтур - вредят овощным и другим культурам.
Отряд Diplura – Двухвостки
Мелкие (2-8 мм) насекомые с червеобразным гибким телом, покрыты небольшими ветвящимися волосками. Голова большая , прогнатическая с многочлениковыми усиками. Глаз нет. Ротовые органы направлены вперед, хотя и скрыты в головной капсуле. Верхние челюсти серповидно зазубренные. Грудные сегменты хорошо выражены. Ноги длинные, брюшко 11-члениковое, на большинстве прегенитальных сегментов парные грифельки.
Могут бегать вперед и назад. На конце брюшка всегда хорошо развиты церки, причем в сем. Campodeidae церки многочленистые, а у семейства Iapygidae – церки клешневидные, одночлениковые. Представители отряда – обитатели южные широт, большинство хищники, реже сапрофаги и некрофаги. Представители: Campodea plusiochaeta, Iapyx confuses
Инфракласс Thysanura (тизануровые) – Щетинохвостки
Ротовые органы расположены свободно (не втянуты внутрь). Глаза фасеточные. На конце брюшка многочленистые церки и непарный хвостовой придаток. Имеет один отряд.
Отряд Thysanura – Щетинохвостки
Тело удлиненное веретеновидное. Голова уже груди. Усики длинные многочлениковые, нитевидные, имеются фасеточные глаза , а между ними три простых глазка. Ноги заканчиваются двумя коготками. Грудь плавно переходит в суживающееся к заду 11-члениковые брюшко, на конце которого находится пара длинных членистых церок, а между ними еще более длинная хвостовая нить. На брюшных сегментах у щетинохвосток находятся грифельки, которые являются остатками ходильных конечностей. На эти грифельки щетинохвостки опираются при движении. Тело и грифельки покрыты нежными тонкими маслянистыми чешуйками, придающими щетинохвосткам серебристый блеск. Они создают непроницаемый для испарения слой. У основания грифельков находятся выпячивающиеся пузырьки с очень тонкими покровами. Прикасаясь ими к влажной поверхности (почва, скалы), они пополняют запас воды. Живут долго – до трех лет, линяют во взрослом состоянии. Обитают под камнями, упавшими стволами деревьев, в лесной подстилке, в почве, муравейниках, в домах, магазинах, библиотеках, где вредят книгам, запасам пищи, крупы, хлеба и сахара.
Lepisma saccarina – сахарная чешуйница – «серебряная рыбка»
Termobia domestica - термобия домашняя.
7. Подкласс Высшие или крылатые - Pterygota
К этому подклассу относятся все крылатые , а также вторичнобескрылые, то есть насекомые, утратившие крылья в процессе эволюции. Брюшко высших насекомых на прегенитальных сегментах придатков не имеет.
Это огромный многообразный подкласс делится на два инфракласса, два отдела, пять надотрядов и 30 отрядов. Он характеризуется не только колоссальным количеством морфологических форм, но и резко различными по биологии формами, по среде обитания.
8. А. Инфракласс Paleoptera – Древнекрылые
Крылья у представителей инфракласса не способны складываться вдоль тела. Они держат их распластанными и приподнятыми вверх (костальный край крыла направлен вниз). Югальная область не развита. Все это ограничивает способность занимать укромные места (признак более примитивный и древний). Голова с большими фасеточными глазами, усики короче головы. Брюшко с церками, иногда есть непарный хвостовой отросток. Превращение неполное, личинки живут в воде. Современные насекомые, относящиеся к древнекрылым, имеют только два отряда:
Ephemeroptera - поденки, Odonatoptera – стрекозы.
Отряд Ephemeroptera – поденки
1600 видов мелких и средней величины , нежных насекомых с мягкими покровами и удлиненным телом. Голова большая, очень подвижная. Ротовые органы атрофированы. Крылья сетчатые, нежные, передние крупнее задних. Брюшко тонкое длинное 10-члениковое, на конце брюшка 2-3 хвостовые нити. Линяют во взрослом состоянии (протометаболия). Очень своеобразная и примитивная половая система, сохранились два половых отверстия у самок и парный пенис у самцов. На примитивность указывает наличие хвостовых нитей и развитие личинок в воде. Яйца откладывают в воду. Развитие личинок в воде проходит за 1-3 года. Личинки – наяды, имеют наружные трахейные жабры. Закончив развитие, личинки линяют, превращаясь в неполовозрелую крылатую особь – субимаго, которая после линьки превращаются в имаго.
Лёт сопровождается своеобразными танцами – вертикальными взлетами и опусканиями. Имаго живут очень недолго – отсюда и название отряда. Личинки и имаго служат кормом для рыб. Наиболее обычна – Ephemera vulgata – обыкновенная поденка.
Отряд Odonatoptera – Стрекозы
4500 видов, в РФ – 165. Крупные и средней величины насекомые с большой очень подвижной головой, очень крупными глазами, короткими едва заметными усиками, грызущим ротовым аппаратом. Крылья с густой сетью жилок, почти одинаковых размеров и формы, обычно разведены в стороны. Брюшко 10-члениковое, длинное тонкое или плоское, на конце церки. Яйца откладывает в воду или на водные растения. Личинки – наяды, дышат жабрами (нередко расположенными в прямой кишке), с сильно разросшейся нижней губой (маской), служащей для захвата пищи ; ведут хищный образ жизни, питаясь разными насекомыми и мальками рыб. Сами личинки служат пищей рыбам. Перед превращением во взрослое насекомое нимфа выходит из воды. Взрослые насекомые отличаются быстрым полетом (96-144 км/час), ведут хищный образ жизни, питаются разными насекомыми, ловя их на лету, истребляя комаров и др. вредных насекомых.
Представители: Сем. Aeschnidae – коромысла – крупные пестроокрашенные, грудь и бока со светлыми, желтыми полосами. Aeschna grandis - большое коромысло.