Жесткокрылые (или жуки) - это наиболее многочисленный отряд насекомых, включающий более 300 тысяч видов. Представителями жесткокрылых являются божьи коровки, майские жуки, жужелицы, жуки-носороги, жуки-олени, долгоносики, колорадские жуки, скакуны, навозники, короеды и многие другие. Размеры жуков варьируют от менее миллиметра (у перокрылок) до почти 20 сантиметров (у дровосека-титана). Окраска тела бывает очень разной, от покровительственной до отпугивающей хищников.

Жесткокрылые распространены почти повсеместно, в том числе некоторые перешли к водному образу жизни (жуки-плавунцы). Особенно много видов жуков во влажных тропиках.

Главным отличительным признаком жесткокрылых являются жесткие без жилкования надкрылья (передние крылья) и перепончатые задние крылья, служащие для полета. У некоторых видов крылья могут быть недоразвиты, такие насекомые не летают (жужелицы, долгоносики и др.). Надкрылья защищают крылья и относительно мягкое тело. Многие жуки летают, однако не очень хорошо, в первую очередь из-за тяжелых надкрыльев. При полете у большинства летающих видов надкрылья разводятся в стороны и служат своеобразными несущими плоскостями. Задние крылья играют роль своеобразных пропеллеров.

У жесткокрылых первый сегмент груди (переднегрудь) увеличен и подвижно крепится со вторым грудным сегментом (среднегрудью). На переднегруди со спинной стороны образуются различные шипы, выросты и т. п. По ним можно определить вид жука. Количество сегментов брюшка варьирует от 6 до 10 в зависимости от вида.

Ротовой аппарат грызущего типа. По своему внутреннему и внешнему строению жуки являются типичными представителями насекомых.

Зрение развито не очень хорошо, ориентируются в основном за счет обоняния (органы обоняния находятся на усиках).

Среди жесткокрылых есть как растительноядные (большинство представителей), так и хищные виды (жужелицы, скакуны), а также сапрофаги (навозники, могильщики), питающиеся органическими остатками. Хищные жуки едят в основном беспозвоночных.

Ряд жуков являются вредителями сельского и лесного хозяйства (колорадские жуки, короеды, усачи, майские жуки). С другой стороны есть те, которые приносят пользу, уничтожая вредителей (жужелицы, божьи коровки).

Для жесткокрылых характерен половой диморфизм (обычно самки немного длиннее и шире самцов). Развитие происходит с метаморфозом. У многих жесткокрылых личинки имеют червеобразную форму с тремя парами маленьких конечностей на первых сегментах (у некоторых видов могут вообще отсутствовать). Личинки могут развиваться несколько лет, после чего превращаться в куколку (у некоторых видов эта стадия длится больше года), из которой выходит взрослое насекомое (стадия имаго). Такие личинки обычно живут в почве или древесине и плохо двигаются. У хищных видов личинки также являются хищниками и способны быстро перемещаться, так как имеют хорошо развитые бегательные или плавательные конечности.

Жуки - один из самых крупных отрядов насекомых, насчитывающий около 250 000 видов, из которых в СССР распространено 20 000 видов.

В названии отряда отражен важнейший признак жуков: их передние крылья превратились в жесткие, прочные пластины, которые прикрывают сверху брюшко и мягкие задние крылья, защищая их от повреждений. Летают жуки при помощи задних крыльев, которые вибрируют, создавая воздушную тягу подобно пропеллеру самолета. Передние крылья при этом отводятся в стороны и функционируют как крылья самолета, создавая подъемную силу. В покое задние крылья складываются и прячутся под передними.

Все тело жуков одето прочным хитиновым панцирем. Глаза, усики, ноги у них хорошо развиты. Ротовые органы грызущие.

Жуки - насекомые с полным превращением. Их личинки живут в воде, почве, древесине, плодовых телах грибов, трупах животных, открыто на растениях и т. д. Как жуки, так и личинки питаются самой разнообразной пищей.

Среди жуков есть ряд сельскохозяйственных вредителей, в том числе зерновых культур. Если в почве сельскохозяйственных полей много личинок жуков, подгрызающих корни растений, они существенно снижают урожай. При неправильном хранении зерна на складах в нем могут размножаться жуки - вредители запасов. Личинки жуков нередко поселяются в мертвой древесине. Полезные виды жуков - это хищники, используемые для борьбы с вредителями растений. Характерные представители жуков - майский жук, листоеды, жужелицы, божьи коровки и др.

Колорадский жук (табл. 1, 10) относится к большой группе жуков-листоедов, у которых и личинки, и взрослая фаза питаются листьями растений.

От близких видов листоедов колорадский жук отличается специфической окраской: его сильно выпуклое округлое тело желтое, на голове и груди с темными пятнами и с пятью черными продольными полосками на каждом надкрылье. Длина жука - до 12 мм.

Название "колорадский жук" этому листоеду присвоено потому, что вред от него был впервые отмечен в США в штате Колорадо. В середине XIX столетия колонисты, переселившиеся на юго-запад Северной Америки, стали в большом количестве сажать картофель. Колорадский жук, до этого развивавшийся на сорной растительности, перешел на питание листьями картофельной ботвы и, сильно размножившись, превратился в серьезнейшего сельскохозяйственного вредителя.

Колорадский жук был завезен в Европу через французские порты во время первой мировой войны. К настоящему времени он расселился по всей Европе и, несмотря на принятые меры, проник также на территорию европейской части СССР. Быстрому распространению колорадского жука способствовали самостоятельные перелеты, особенно далекие при попутном ветре, а также его перевозка вместе с картофелем различными видами транспорта.

Достаточно одной самке попасть на картофельное поле, чтобы оно оказалось заселенным этим вредителем. Каждая самка в среднем откладывает 400 - 800 яиц, прикрепляя их к нижней стороне листа. Яйца колорадского жука оранжевые, продолговатые, приклеиваются к листу скоплениями по 20 - 50 штук. Личинки, появившиеся из яиц, развиваются в зависимости от температуры в среднем 2 - 3 недели. Они имеют сильно вздутое красное или оранжевое тело с черной головой и черными ногами, а также с двумя боковыми рядами черных бородавок. Молодые личинки выедают на листьях картофеля дыры, взрослые личинки уничтожают лист полностью, объедая его с краев.

Зрелые личинки зарываются в почву, сооружают там пещерку, в которой окукливаются и превращаются в жуков. Окрепнув, жуки выползают на поверхность и приступают к питанию.

Во второй половине лета жуки начинают готовиться к зимовке и зарываются в почву на глубину 20 - 30 см. Из почвы они появляются весной при температуре 14 - 15° С. Самки нередко зимуют дважды, т. е. откладывают яйца в течение двух летних сезонов. Небольшая часть жуков остается в почве круглый год и приступает к размножению только на следующее лето. Такое разнообразие биологии жука сильно затрудняет борьбу с ним.

Интенсивность размножения колорадского жука необычайно высока. В наших условиях он почти не имеет естественных врагов, дает за лето 2 - 3 поколения и не испытывает недостатка в пище. Потомство одной самки к концу лета может достигнуть нескольких миллионов экземпляров.

Борьба с колорадским жуком очень сложна, так как применение ядохимикатов на картофельных полях строго ограничено. Личинок и жуков, зарывшихся в почву, уничтожают глубокой вспашкой, следят за тем, чтобы жуки не расселились на соседние картофельные поля.

Плавунец (рис. 17,1). Этот зеленовато-бурый плоский жук интересен своими приспособлениями к водному образу жизни. Он обычен в прудах и других стоячих водоемах, заросших водной растительностью. Из крупных плавунцов, имеющих длину тела 3 - 4 см, наиболее обычен окаймленный плавунец, названный так потому, что по бокам его груди и надкрылий проходит желтоватая полоса.

На суше плавунец выглядит неуклюжим. Задние ноги плавунца приспособлены не для ходьбы, а для плавания: они снабжены сильной мускулатурой, а на концах расширены и покрыты рядами плавательных волосков. Жук загребает ими одновременно, как веслами, и быстро плавает в толще воды.

Тело жука легче воды. Для того чтобы опускаться в глубь водоема, жук должен энергично грести задними ногами. Периодически, примерно через 8 мин плавания, жук перестает грести и медленно всплывает к поверхности. Он некоторое время отдыхает, выставив из воды кончик брюшка. При этом он восполняет запас воздуха, который имеется у него под надкрыльями. Запаса воздуха как раз и хватает примерно на 8 мин дыхания под водой, после чего его необходимо обновлять.

Плавунец - прожорливый хищник. Он нападает на различных водных животных, в том числе головастиков и мальков рыб, захватывая их цепкими ногами и сразу же впиваясь в жертву крепкими челюстями. Он может питаться также кусочками сырого мяса, поедать погибших животных и т. д.

Буровато-зеленая окраска жука делает его малозаметным в заросших водоемах. Для хищников плавунец не представляет интереса, так как в ответ на нападение защищается, выделяя едкую жидкость молочно-белого цвета, которая отпугивает врагов.

Самка откладывает яйца в стебли водных растений, прокалывая их яйцекладом.

Личинки плавунца (рис. 17, 2) имеют длинное обтекаемое тело, крупную голову с острыми серповидными челюстями и короткие гребные ноги, покрытые волосками. Длинные волоски имеются и на конце их тела, который превращается в хвостовой плавник. Личинки способны быстро плавать.

Так же как и взрослые плавунцы, личинки активно нападают на различных мелких водных животных. Они пронзают жертву серповидными челюстями. По специальным каналам на внутренней стороне челюстей личинка всасывает соки полупереваренной добычи.

Личинка дышит воздухом и периодически пополняет его запасы, поднимаясь к поверхности и выставляя из воды кончик брюшка.

Перед окукливанием взрослые личинки выходят на берег и зарываются в почву, сооружая пещерку.

Жуки летают по вечерам, переселяясь из одного водоема в другой. Нередко они прилетают на свет электрической лампы.

Могильщик (рис. 17,3) относится к большой группе разнообразных мертвоедов, питающихся трупами животных. В отличие от большинства мертвоедов могильщики мелкие трупы закапывают - отсюда и их название.

Из крупных видов наиболее часто встречается обыкновенный могильщик - жук черного цвета с двумя широкими поперечными желтыми полосами на надкрыльях. Длина жука - до 15 мм.

Могильщики летают обычно вечерами. Чувствуя запах падали, они слетаются к недавно погибшим мелким животным (мышам, кротам, птицам и т. п.) и, если труп животного пригоден для развития личинок, начинают его погребение. Подсохшие трупы могильщики не трогают.

Жуки, преимущественно самцы, подкапываются под труп и выгребают из-под него землю. Труп оседает все глубже и глубже, а вынутая из-под него почва осыпается на труп сверху, постепенно полностью его покрывая. Все, что мешает закапыванию трупа - траву, корешки и т. п., жуки перегрызают.

Самки очищают труп от шерсти или перьев, после чего откладывают на него яйца. Личинки быстро уничтожают труп, расползаются в стороны, закапываются в почву, сооружают пещерку и окукливаются.

Жуки зимуют в почве и приступают к активной жизни только весной следующего года.

Могильщиков считают санитарами, очищающими природу от разлагающихся трупов.

Навозник (рис. 17, 4). Обыкновенный навозник - металлически блестящий синий жук с сильно выпуклым телом длиной до 25 мм. Его часто можно встретить около помета лошадей и крупного рогатого скота.

Навозники летают днем, особенно интенсивно во второй половине. Полет жуков сопровождается мощным гудением.

С помощью обоняния жуки слетаются к свежему помету со значительных расстояний и быстро сооружают глубокие разветвленные норки, выкапывая землю зазубренными голенями передних ног и выталкивая ее наружу головой и грудью. В норку заносится помет, который утрамбовывается в виде длинной колбаски. В нижний конец этой колбаски самка откладывает яйцо.

Крючковидная личинка перерабатывает заготовленную родителями пищу, растет и здесь же в норке окукливается.

Там, где навозников достаточно, помет животных быстро уничтожается, жуки употребляют его в пищу или запасают на корм личинкам. В этом отношении навозники выполняют функции санитаров.

В Австралии, например, пастбища, на которых паслись большие стада овец, загрязнялись пометом. Местные виды навозников не в состоянии были его переработать. Проблема была решена после акклиматизации в Австралии некоторых навозников, привезенных из Африки и Южной Америки. Завезенные виды полностью очистили пастбища от помета.

Священный скарабей (рис. 17, 5). Скарабей - один из наших самых крупных навозников, достигающий длины 30 - 40 мм. Встречается он на юге степей, на Кавказе, в полупустынях и пустынях Средней Азии и Казахстана.

Самцы и самки скарабея обычны весной. Они слетаются на помет лошадей, овец, верблюдов и других крупных животных и, орудуя ногами, голени которых уплощены и снабжены зубцами, делают навозные шары. Изготовив такой шар, жук откатывает его в сторону, роет норку, в которую погружается вместе с шаром, и быстро, в течение нескольких дней, съедает шар целиком. Большое количество пищи требуется скарабею потому, что помет, которым он питается, почти не содержит легко усваиваемых веществ.

Нередко на хозяина шара нападает другой скарабей, которому не досталось пищи. Происходит схватка жуков, силой стремящихся оттеснить противника и завладеть шаром.

Для развития личинок самка изготавливает чаще всего из овечьего навоза круглый шар и закапывает его в норку, заканчивающуюся пещеркой. Там самка придает навозному кому грушевидную форму и откладывает яйцо в его выступающую часть. Личинка съедает внутреннюю часть этой навозной груши, обмазывает ее внутренние стенки своими испражнениями и в такой камере превращается в куколку.

Священный скарабей интересен тем, что ему поклонялись древние египтяне. Его фигурки высекали из камня, изготовляли из обожженной глины и драгоценных камней. Такие фигурки служили надгробными памятниками, печатями, амулетами и т. п. В том, как священный скарабей катит свой шар, древние египтяне видели аналогию движения солнца по небосводу. Отростки на голове жука считали лучами солнца. Поэтому полагали, что жуки рождаются солнцем и являются символом солнца, мира и трудолюбия. По-видимому, именно священный скарабей является первым насекомым, изображенным человеком.

После того как была изучена биология священного скарабея, от его обожествления сохранилось только название "священный".

Божьи коровки. Небольшие округлые жуки с сильно выпуклой верхней стороной тела и совершенно плоским брюшком. Их длина обычно не превышает 5 - 7 мм.

Божьи коровки солнцелюбивые насекомые. В теплую солнечную погоду они суетливо бегают, часто взлетают и быстро снова садятся. Создается впечатление, что они все время стремятся улететь "в небо" (отсюда и их название "божьи коровки").

Жуки привлекают внимание яркой, обычно пестрой окраской. Многие коровки красные, оранжевые, желтые, с контрастными пятнами на надкрыльях.

Божьи коровки не прячутся, наоборот, своей активностью они обращают на себя внимание. Однако хищники их не трогают. Потревоженные божьи коровки, как жуки, так и их личинки, выделяют на поверхности тела оранжевую, резко пахнущую, ядовитую жидкость, отпугивающую врагов. Яркая окраска этих жуков (табл. 4, 5) относится к типу предостерегающей, предупреждающей хищника о несъедобности.

Личинки и жуки живут открыто на растениях и питаются малоподвижными насекомыми (тлями, червецами, щитовками), которые образуют на растениях большие колонии и сильно вредят, высасывая растительные соки. Почти все божьи коровки относятся к полезным хищникам - энтомофагам.

Известен ряд примеров использования божьих коровок для истребления важных сельскохозяйственных вредителей. Особенно знаменита в этом отношении родолия.

Родина родолии - Австралия. Там родолия питается червецами - насекомыми, образующими колонии на корнях и ветвях деревьев и кустарников. В результате высасывания червецами растительных соков ветви и корни растений отмирают.

В конце прошлого века плантации цитрусовых во многих странах сильно страдали от австралийского желобчатого червеца, вплоть до того, что приходилось отказываться от выращивания лимонов, мандаринов, апельсинов.

Тогда из Австралии в США, Северную Африку, Южную Европу, Японию и другие регионы завезли родолию - естественного врага червецов. Родолия размножилась, истребила желобчатого червеца и фактически спасла цитрусовые культуры.

В нашей стране родолию выпустили в Сухуми. Она уничтожила там очаги австралийского желобчатого червеца на цитрусовых, но не трогала этого вредителя, если он развивался на некоторых диких растениях (дроке и др.). Кроме того, червеца взяли под защиту муравьи, которые питались его сладкими выделениями.

Родолию все время искусственно разводили. При первых признаках нападения червеца на цитрусовые в этих очагах выпускали родолию и успешно ликвидировали вредителя.

Одним из самых обычных видов божьих коровок является семиточечная коровка. Грудь и брюшко этой коровки черные, а надкрылья красные, с семью небольшими черными пятнами.

Другие обычные жуки. Среди вредителей леса опасны дровосеки и короеды (рис. 17,6; табл. 1, 7 - 9). Дровосеки, или, как их еще называют, усачи, привлекают внимание крупными размерами и нередко очень длинными усами. Их личинки живут под корой или в древесине ослабленных деревьев.

Короеды, как показывает их название, питаются корой больных, отмирающих деревьев, реже живут в древесине. Ходы их личинок под корой отходят веерообразно от места откладки яиц, образуя так называемое "короедное гнездо".

В желудях и орехах живут личинки слоников - жуков, у которых голова вытянута в длинную головотрубку наподобие хобота слона.

Многим известны также щелкуны (рис. 17, 7). Если щелкуна положить на спинку, то он подскакивает с резким щелчком и обычно падает на ноги. Личинки некоторых щелкунов живут в почве и приносят вред посевам зерновых, подгрызая корни.

Из хищных жуков обычны жужелицы (рис. 17, 8), которые питаются в основном другими насекомыми. Некоторые крупные жужелицы (красотелы) нападают на гусениц бабочек и приносят пользу, уничтожая вредителей.

Из этого урока вы узнаете о самых многочисленных группах насекомых, которые освоили все возможные среды обитания на нашей планете - жуках, или жесткокрылых, бабочках или чешуекрылых, а также о мухах и комарах, которые относятся к отряду Двукрылые. Из этого урока вы узнаете, почему жуки и мухи жужжат, комары звенят, а бабочки летают неслышно. Познакомитесь с особенностями строения тела и ротового аппарата этих насекомых, узнаете про историю взаимодействия этих животных с человеком. На этом уроке речь будет идти про Великий шелковый путь, малярию, наяд и нимф, а также о том, для чего и как защищаться от жуков. Из дополнительного материала вы узнаете о сетчатокрылых и ручейниках, и о том, как живут, питаются и линяют их личинки.

Тема данного урока: «Три крупных отряда насекомых с полным превращением». Цель урока - оговорить основные отличия полного и неполного (рис. 1) превращения, а также рассказать о трех отрядах насекомых с полным превращением.

Рис. 1. Насекомое с неполным превращением

Для начала давайте выясним, чем это самое полное превращение отличается от неполного. В жизненном цикле насекомых с неполным превращением всего три стадии: яйцо, личинка и имаго (рис. 2).

Рис. 2. Неполное превращение (клоп)

Личинки насекомых с неполным превращением внешне схожи со взрослыми особями. Они имеют сложные глаза, ротовые органы, такие же, как у имаго, и наружные зачатки крыльев (рис. 3, 4).

Рис. 3. Личинка клопа

Рис. 4. Личинка таракана

В жизненном цикле насекомых с полным превращением четыре стадии. Это яйцо, личинка, куколка и имаго. Личинки насекомых с полным превращением мало похожи на взрослых особей (рис. 5).

Рис. 5. Полное превращение (двукрылые)

Действительно, трудно узнать в червеобразной личинке жука или в гусенице бабочку (рис. 6).

Рис. 6. Гусеница

Личинка обычно лишена сложных глаз и всегда лишена наружных зачатков крыльев. Часто она имеет иной тип ротовых органов, нежели взрослые особи. Многие органы таких личинок имеют временный характер - у взрослых насекомых они отсутствуют. Таковы, например, брюшные ложноножки, личиночный ротовой аппарат и паутинные железы.

Закончив свой рост, личинка последнего возраста прекращает питание, становится неподвижной и линяет в последний раз. Она превращается в куколку.

Отряд Жесткокрылые, или Жуки. Это самая большая группа насекомых, насчитывающая около 360 тысяч только известных видов, в целом это составляет около 40 % от всех известных видов насекомых.

Рис. 7. Характерные признаки жесткокрылых

Для того чтобы представить себе насколько громадна эта группа, рассмотрим один простой пример. Все птицы, рыбы, млекопитающие, амфибии, рептилии, а также многие другие относятся к типу Хордовые. Всего представителей типа Хордовые существует около 50 тысяч видов. Так вот, жуков из одного только семейства Долгоносики (рис. 8) существует несколько больше, около 70 тысяч видов.

Рис. 8. Долгоносик

Жесткокрылые очень разнообразны, большая часть их видов до сих пор плохо изучена. Поэтому окончательно понять, сколько же видов существует до сих пор, невозможно.

Первая пара крыльев у жесткокрылых превратилась в жесткие надкрылья, откуда пошло и название отряда. Надкрылья крепятся на средней груди. Они прикрывают собой задние крылья и мягкое брюшко. Вторая пара крыльев - тонкая перепончатая и служит для полета. Крылья крепятся на задней груди. Иногда крылья и изредка надкрылья могут исчезать.

Рис. 9. Жук-трилобит

Ротовой аппарат грызущий (рис. 10).

Рис. 10. Ротовой аппарат пахучего стафилина

Превращение, как вы уже поняли, полное. Очевидно, что при столь громадной численности внешний вид и форма тела представителей отряда чрезвычайно разнообразны.

Длина тела - от доли миллиметра до почти 17 см.

Рис. 11. Дровосек-титан

Окраска бывает как потрясающе яркой, предупреждающей (рис. 12), так и маскирующей.

Рис. 12. Жук-нарывник

Причем некоторых жуков почти невозможно заметить в их среде обитания.

Многие виды имеют причудливые выросты на теле, видоизмененные конечности или челюсти (рис. 13, 14).

Рис. 13. Жук-слон

Рис. 14. Жук-олень

Личинки жуков также отличаются разнообразием форм, размеров и окраски. У них грызущий ротовой аппарат (рис. 15, 16). Брюшные ложноножки у них отсутствуют. Личинки жуков, как и другие членистоногие, растут при помощи линек. Жизнь личинки может продолжаться от нескольких месяцев до десятков лет.

Рис. 15. Личинка жужелицы

Рис. 16. Личинка жука-усача

Куколки обычно мягкие, неокрашенные (рис. 17).

Рис. 17. Куколка жука

Жуки широчайшим образом распространены по всему миру, кроме совсем холодных мест. Наиболее богато отряд представлен в тропических регионах. Жуки освоили все среды жизни. Их имаго и личинки живут на листьях и в тканях растений, в почве и на ее поверхности, в воде и в многих других местообитаниях (рис. 18).

Рис. 18. Жук-носорог

Питаться жесткокрылые могут чем угодно: любыми частями растений и любыми животными, грибами и падалью, навозом (рис. 19) и абсолютно сухими продуктовыми запасами.

Рис. 19. Навозник

Многие жуки имеют весьма интересные приспособления для защиты от врагов. Это и предупреждающая окраска (рис. 20), и покровительственная окраска, и ядовитость, и защитное поведение.

Рис. 20. Личинка колорадского жука

Друг с другом жуки могут контактировать, используя химические, звуковые или даже световые сигналы.

Значение жуков поистине огромно. При своей невероятной численности и разнообразии они поедают огромное количество растений и животных, а также разлагающихся остатков. В свою очередь, имаго и личинки жуков тоже служат пищей для всяких других животных. Многие жуки из семейств Пластинчатоусые, Щелкуны, Долгоносики, Листоеды и Усачи являются вредителями сельского и лесного хозяйства (рис. 21, 22).

Рис. 21. Колорадский жук

Рис. 22. Долгоносик

Некоторые представители жужелиц и божьих коровок, наоборот, способны массово поедать вредителей. Некоторые божьи коровки даже иногда специально разводятся человеком для борьбы с тлями (рис. 23, 24).

Рис. 23. Жужелица

Рис. 24. Божья коровка питается тлей

Могильщики и навозники - характерные редуценты. Они выполняют функцию санитаров, поедая навоз и падаль (рис. 25).

Рис. 25. Жуки-мертвоеды

Отряд Чешуекрылые, или Бабочки. У этих насекомых крылья покрыты чешуйками, откуда и их название. Чешуйки (рис. 26) - это по сути своей уплощенные волоски.

Рис. 26. Чешуйки

Крыльев у бабочек две пары. В зависимости от формы, цвета и размера чешуек крылья имеют ту или иную окраску.

Рис. 27. Характерные признаки чешуекрылых

Развитие бабочек идет с полным превращением. Они проходят стадию яйца, личинки (рис. 29), куколки (рис. 30) и имаго (рис. 31). Яйца бабочек разнообразны по форме (рис. 28).

Рис. 28. Яйца

Рис. 29. Личинка

Рис. 30. Куколка

Рис. 31. Имаго

Личинок называют гусеницами. У гусениц, в отличие от имаго бабочек, ротовой аппарат грызущий.

Имеются сложные фасеточные глаза, антенны и ротовой аппарат. Ротовой аппарат у разных бабочек может быть устроен по-разному. У самых примитивных представителей отряда имеются работающие верхние челюсти, или жвалы, но не имеется характерного для отряда в целом хоботка. У всех остальных бабочек присутствует специальный хоботок, который они используют для питания жидкой пищей (рис. 32). Он эластичен и может сворачиваться как спираль, а длина его помогает бабочкам питаться нектаром даже из очень глубоких цветков. У некоторых бабочек хоботок вторично отсутствует. Часто взрослые бабочки вообще не питаются.

Рис. 32. Хоботок бабочки

Размах крыльев бабочек - от 3 мм до почти 30 см. Всего бабочек существует около 150 тысяч видов (рис. 33).

Рис. 33. Совка агриппина

Распространены бабочки всесветно, от холодных тундр до жарких пустынь. В горах бабочки распространены вплоть до границы вечных снегов и льдов. Из-за активной хозяйственной деятельности человека, уничтожающего их места обитания, многие виды этих прекрасных насекомых находятся под угрозой исчезновения.

Гусеница - это личинка бабочки. Она обычно червеобразная, с грызущим ротовым аппаратом, тремя короткими настоящими ногами и несколькими парами ложноножек (рис. 34).

Рис. 34. Гусеница

Гусеницы большинства видов бабочек имеют шелкоотделительные железы, с помощью которых они перед окукливанием создают кокон. Пища гусениц в основном растительная, изредка это шерсть и другие роговые вещества. Иногда гусеницы способны даже хищничать.

Многие гусеницы имеют яркую окраску, красивое опушение и выросты. Яркая окраска предупреждает об их ядовитости. Опушение, как правило, колкое и раздражает полость рта хищника, который рискнул есть такую гусеницу (рис. 35). Выросты, как правило, тоже колючие или ядовитые.

Рис. 35. Опушение гусеницы

Гусеницы могут защищаться от врагов, притворяясь сухим сучком или листом, выделяя сильно пахнущий секрет, принимая угрожающую позу или просто резко спускаясь на шелковой нити (рис. 36).

Рис. 36. Гусеница-змея

У куколки бабочек относительно подвижно только брюшко. Обычно куколка находится внутри кокона. Иногда, как, например, у дневных бабочек, куколка с помощью шелковой нити подвешивается к какой-либо опоре (рис. 37).

Рис. 37. Куколка крушинницы

Первое время после выхода из куколки бабочка летать не способна (рис. 38). Она взбирается на вертикальные возвышения, где замирает и остается до того, как ее крылья расправятся. Расправленные крылья отвердевают и приобретают окончательную окраску.

Рис. 38. Куколка вне кокона

Имаго - это взрослая, способная к размножению бабочка. Основными функциями этой стадии является размножение и расселение. Живет имаго недолго. Она тратит питательные вещества, накопленные когда-то гусеницей. Средний срок жизни имаго составляет от нескольких дней до нескольких месяцев.

Бабочки, обитающие в умеренных широтах, нуждаются в зимовке. Зимуют они, как правило, на стадии куколки. Однако есть виды, зимующие и на стадии гусеницы, и на стадии яйца, и на стадии имаго. В случае если бабочки зимуют на стадии имаго, могут наблюдаться миграции. Так, периодически появляющаяся у нас репейница на зиму улетает в южные страны - в Африку или Азию (рис. 39).

Рис. 39. Репейница

При миграции бабочки собираются в огромные стаи. Миграции на огромные расстояния известны у бабочки монарха. Наши обычные бабочки, такие как крапивница, крушинница, траурница и павлиний глаз (рис. 40-42), способны зимовать во взрослом состоянии на месте.

Рис. 40. Крапивница

Рис. 41. Крушинница

Рис. 42. Павлиний глаз

После таяния снега перезимовавшие особи готовы к размножению. Взрослые чешуекрылые способны различать цвета. Причем в отличие от нас они прекрасно видят и в ультрафиолетовой части спектра (рис. 43). Кстати, ученые используют это свойство, когда нужно собрать бабочек на свет. Кроме двух фасеточных глаз, у некоторых имаго чешуекрылых присутствуют два простых глазка.

Рис. 43. Одуванчик в ультрафиолетовом спектре

Взрослые бабочки - важнейшие опылители, причем многие растения опыляются в основном или только бабочками (рис. 44).

Рис. 44. Языкан обыкновенный

Гусеницы способны наносить существенный вред растениям, в том числе используемым человеком. Иногда они способны оставлять без листвы целые сады и даже леса.

Имаго и гусеницы служат пищей многим животным. Некоторые виды бабочек способны вредить шерстяным тканям, меху и продуктовым запасам. Отдельные представители отряда используются для получения шелка, как, например, знаменитый Тутовый шелкопряд (рис. 45).

Рис. 45. Тутовый шелкопряд

Отряд Двукрылые. Как говорит это название, крыльев у этих насекомых всего два. Но два крыла бывают и у некоторых поденок, и у некоторых жуков. Чем же замечательны именно двукрылые и почему их объединяют в один отряд?

Рис. 46. Характерные признаки двукрылых

Дело в том, что задние крылья не просто исчезли, они превращены в жужжальца (рис. 47). Это специальные органы, которые двукрылые используют при взлете и для стабилизации в полете.

Рис. 47. Жужжальца

Развитие у двукрылых идет с полным превращением (рис. 48).

Рис. 48. Полное превращение (двукрылые)

Ротовой аппарат двукрылых имеет своеобразное строение (рис. 49).

Рис. 49. Ротовой аппарат двукрылых

Верхняя губа, верхние и нижние челюсти удлинены. Они как бы режущие.

Все это спрятано в своеобразный чехол, образовавшийся из нижней губы. Причем с помощью такой нижней губы двукрылые способны поглощать сахаристые жидкости - пить, а с помощью своих челюстей и верхней губы они способны прокалывать покровы самых разных животных и потреблять кровь. Таким образом, получается, что у двукрылых два ротовых аппарата в одном: один из них для сладкой пищи, а второй для крови. Кстати, кровь пьют только самки.

У многих представителей отряда от ротового аппарата остается только нижняя губа. Так происходит, например, у комнатной мухи (рис. 50).

Рис. 50. Комнатная муха

Основной питающейся стадией двукрылых является личинка. Личинка червеобразная по форме, часто с суженным передним концом. Иногда ее продолжительность жизни превышает продолжительность жизни имаго. Имаго выполняет в основном функции размножения и расселения. Взрослые двукрылые в основном обитают в воздушной среде, а личинки заселяют самые разные местообитания. Они могут жить в воде, в почве, в тканях растений и животных и так далее.

Куколки двукрылых бывают двух типов. Куколки первого типа имеют ясно видимые придатки, т. е. усики, ротовые части, крылья и ноги, которые плотно прилегают, как бы приклеены к телу.

Куколки другого типа заключены в специальную оболочку - пупарий. Этот пупарий образуется из видоизмененной линочной шкурки личинки последнего возраста (рис. 51).

Рис. 51. Личинка внутри пупария

Имаго двукрылых - это обитатели воздушной среды. Питаются они в основном сахаристой пищей, например нектаром цветов. Кровь используется самками для созревания яиц. Однако есть среди имаго двукрылых и хищники.

Антенны двукрылых могут быть короткими или длинными, а также иметь самое различное устройство. Ноги взрослых двукрылых, как правило, вооружены присосками, что позволяет им свободно двигаться по вертикальным поверхностям или даже ходить или висеть верх ногами. Двукрылые - это отчетливо переднемоторные насекомые. Почему? Потому, что задние крылья у них превращены в жужжальца и для передвижения не используются. Средняя грудь, к которой крепятся рабочие крылья, несет мощную мускулатуру и имеет больший размер, чем передняя и задняя грудь. Двукрылых известно около 150 тысяч видов. Это очень крупный отряд насекомых. Распространены они практически всесветно. Нет их только у самых полюсов или высоко в горах. Некоторых представителей двукрылых легко можно встретить даже на снегу.

Взрослые двукрылые могут являться важными опылителями.

Личинки, например мух, перерабатывают органические вещества, содержащиеся в экскрементах животных и трупах.

Существует множество видов кровососущих двукрылых, некоторые из них потенциально опасны даже для человека. Они могут разносить различные инфекционные заболевания, например сонную болезнь и малярию (рис. 52, 53).

Рис. 52. Муха цеце

Рис. 53. Оленья кровососка

Наиболее известными нам, жителям умеренных широт, представителями кровососущих двукрылых являются слепни, комары, мошки и мокрицы (рис. 54, 55).

Рис. 54. Слепень

Рис. 55. Мошка

Некоторые личинки двукрылых способны своим присутствием вызывать патологические разрастания в тканях растений, или галлы (рис. 56).

Рис. 56. Галлица

Ктыри являются самыми свирепыми воздушными хищниками (рис. 57).

Рис. 57. Ктырь

Наносить существенный вред растениям способны минирующие мухи (рис. 58).

Рис. 58. Зеленоглазка

Навозные, падальные и лесные мухи - с одной стороны санитары, уничтожающие падаль, а с другой стороны - разносчики многих инфекционных заболеваний (рис. 59).

Рис. 59. Навозная муха

Рис. 60. Овод

Как вы, наверное, помните, личинки насекомых с неполным превращением похожи на взрослых особей. У них есть сложные глаза, ноги нормального строения и иногда наружные зачатки крыльев. Такие личинки, сходные с имагинальной стадией, называются нимфами. Однако у некоторых насекомых с неполным превращением, например у поденок, веснянок, стрекоз, личинки обитают в воде, а взрослые насекомые - в воздушной среде. Поэтому личинки никак не могут быть похожи на взрослых особей. У них есть провизорные, т. е. личиночные органы. Например, жабры, нужные им для дыхания в воде. Такие специализированные водные личинки насекомых с неполным превращением называются наядами (рис. 61-66).

Рис. 61. Поденка

Рис. 62. Личинка поденки

Рис. 63. Веснянка

Рис. 64. Личинка веснянки

Рис. 65. Стрекоза

Рис. 66. Личинка стрекозы

Некоторых жуков очень сложно съесть. Так, многие златки и бронзовки имеют очень твердые прочные покровы тела (рис. 67).

Рис. 67. Бронзовки

Другие жуки просто имеют шипы на передней спинке или надкрыльях. Например, некоторые листоеды и усачи (рис. 68).

Рис. 68. Жук-усач

Другие жуки способны хорошо постоять за себя. Так, многие жужелицы, усачи и рогачи имеют внушительные и порой весьма небезопасные челюсти (рис. 69).

Рис. 69. Жук-рогач

Многие листоеды и божьи коровки являются попусту несъедобными для большинства хищников. У них очень едкая, а порой и просто ядовитая кровь.

Самыми ядовитыми при поедании являются некоторые виды нарывников и стафилин (рис. 70). Жидкость их тела едкая настолько, что при попадании, например, на кожу человека вызывает ожоги и изъязвления.

Рис. 70. Нарывник

Некоторые жуки обладают химическим оружием своего рода. Это железы, способные вырабатывать едкие или неприятно пахнущие секреты. Самым ярким примером подобного рода защиты являются жуки-бомбардиры (рис. 71). Если на такого жука нападают, то жук способен выбрасывать в сторону нападающего смесь едких химикалий, нагретых почти до 100 градусов.

Рис. 71. Жук-бомбардир

Многие жужелицы, в том числе широко распространенные виды рода Карабус (рис. 72), способны обороняться от нападения, разбрызгивая жидкость, содержащую уксусную кислоту.

Рис. 72. Карабус

И, наконец, многие жуки не имеют собственной эффективной защиты, однако как бы живут под покровительством защищенных насекомых. Например, в гнездах муравьев или термитов.

Рис. 73. Стафилин

Сетчатокрылые - это относительно небольшой отряд насекомых с полным превращением. Насчитывает он около 5 тысяч видов. Свое название они получили за сетчатые крылья. Действительно, две пары крыльев этих насекомых покрыты очень густой сетью жилок. Окраска сетчатокрылых, как правило, скромная - нежно зеленая или бурая. Хотя, иногда бывает и яркой (рис. 74, 75).

Рис. 74. Аскалаф

Рис. 75. Нимфида

Интересно, что иногда сетчатокрылые обладают ярко-золотистыми глазами, как всем известные златоглазки (рис. 76).

Рис. 76. Златоглазка

К отряду Сетчатокрылые относятся такие насекомые, как все те же златоглазки, муравьиные львы (рис. 77) и интересные насекомые мантиспы (рис. 78).

Рис. 77. Муравьиный лев

Рис. 78. Мантиспа

Сетчатокрылые насекомые, как правило, хищники. В большинстве случаев это небольшие насекомые длиной от нескольких до нескольких десятков миллиметров. Однако среди муравьиных львов попадаются и очень крупные.

Рис. 79. Нитекрылка

Ротовой аппарат имаго грызущий. Интересен ротовой аппарат личинок сетчатокрылых. Их челюсти попарно срастаются, образуя как бы две полые острые трубочки. Такой ротовой аппарат работает как колюще-сосущий. Личинка протыкает свою добычу челюстями и вводит в ее тело пищеварительный сок, а затем высасывает сжиженное содержимое жертвы все теми же челюстями. Таким образом, пищеварение личинок сетчатокрылых наружное. Интересно, что у этих личинок непереваренные остатки пищи не выбрасываются, а накапливаются внутри тела. Экскременты выбрасываются наружу лишь при выходе имаго из куколки. Наверное, самым известным сетчатокрылым является обыкновенная златоглазка. Насекомые эти - преимущественно ночные хищники. Их нетрудно встретить в саду или на лесной опушке. Животные небольшие, длина тела - около 1 см.

Их некрупные яйца на изящной ножке можно найти рядом с колониями тлей (рис. 80).

Рис. 80. Яйца златоглазки

Выходящая из яйца личинка тут же приступает к питанию. Ест она все ту же тлю (рис. 81).

Рис. 81. Личинка златоглазки

Окукливаются личинки златоглазок в паутинном коконе, причем интересно, что шелк они выделяют не при помощи желез на нижней губе, как многие другие насекомые с полным превращением, а при помощи мальпигиевых сосудов (рис. 82).

Рис. 82. Выход имаго из кокона

Хищные личинки муравьиных львов обитают в сухом песке. Причем личинка роет ловчую воронку. Само насекомое располагается на ее дне, выставив наружу челюсти. Когда мелкое насекомое-жертва попадает внутрь воронки, личинка муравьиного льва, используя вместе сложенные челюсти как лопату, начинает кидаться в жертву песком. Песок как бы сбивает мелкое насекомое на дно воронки. Когда жертва оказывается на дне воронки, муравьиный лев протыкает ее челюстями и съедает.

Ближайшими родственниками бабочек являются ручейники (рис. 83). Ручейники - это относительно небольшой отряд насекомых с полным превращением. К нему относится около 15 тысяч видов. Внешне взрослые ручейники немного напоминают небольших бабочек, только крылья их покрыты не чешуйками, как у бабочек, а волосками. Отсюда и латинское название ручейников, которое можно перевести как волосокрылые. Крылья ручейников перепончатые, причем передние несколько длиннее и сильнее задних. Встречаются взрослые ручейники только возле водоемов, в которых обитают их личиночные стадии. Ротовой аппарат взрослых ручейников редуцирован, сильно уменьшен, от него практически остались только щупики.

Рис. 83. Ручейник

Взрослые ручейники не питаются, и поэтому срок их жизни, как правило, ограничен одной-двумя неделями. После спаривания самка откладывает яйца, которые склеены специальной слизистой массой. Откладка яиц происходит на камне или растении, в воде или около воды. Личинки, как мы уже говорили, водные. Часто личинки ручейников строят специальные укрытия - домики или чехлики (рис. 84). Для постройки своих домиков и чехликов ручейники используют мох, травинки, кусочки отмершего дерева, небольшие веточки и другие растительные остатки.

Рис. 84. Личинки ручейника

Иногда постройки могут быть даже из не растительных остатков, а, например, из песчинок и мелких раковинок.

В случае опасности личинки ручейников способны прятаться внутри домика, затыкая вход в него прочной хинизированной головой.

Личинки ручейников и их домики, несомненно, знакомы тем из вас, кто увлекается рыбной ловлей. Личинки некоторых примитивных ручейников не строят домиков, а строят специальные ловчие паутинные воронки. Широкая часть такой воронки как бы смотрит против течения. Туда попадает всякая мелкая живность, принесенная течением. Личинка ручейников поедает этих мелких животных. Личинки ручейников окукливаются прямо под водой, внутри своего чехлика.

Любопытно, что куколка ручейника имеет широкие гребные задние ноги. А зачем куколке широкие гребные ноги, если куколка неподвижна? Это довольно интересный вопрос. Куколка действительно неподвижна, но взрослое насекомое, еще не покинувшее покров куколки, двигаться вполне способно. Именно оно, с надетыми как костюм куколочными покровами, способно, гребя задними ногами, доплыть до поверхности воды и только там покинуть куколочную шкурку (рис. 85).

Рис. 85. Куколка ручейника

Список литературы

1. Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология. Животные. 7 класс. - М.: Дрофа, 2011.
2. Сонин Н.И., Захаров В.Б. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс. - М.: Дрофа, 2009.

1. Насекомые ().
2. Files.school-collection.edu.ru ().
3. Files.school-collection.edu.ru ().

Домашнее задание

1. Какие отряды насекомых с полным циклом превращения в ходе индивидуального развития вам известны?
2. Назовите представителей отрядов Жесткокрылые, Чешуекрылые и Двукрылые, которые встречаются в вашем регионе.
3. Каково значение изученных насекомых в природе и жизни человека?
4. Какие животные из отрядов Ручейники и Сетчатокрылые встречаются в вашем регионе? Есть ли среди них охраняемые виды?
5. Обсудите с друзьями и близкими значение шелководства для развития цивилизаций древнего мира. Как насекомые повлияли на ход истории?

Общая характеристика. Жесткокрылые, или жуки, по числу видов занимают первое место в классе насекомых. В настоящее время известно свыше 250 000 видов. Отряд жуков в систематике жесткокрылых разделяется на два подотряда: плотоядных и разноядных. Однако это деление носит условный характер. В СССР обитает более 20 000 видов жуков, разнообразных по внешнему облику, строению, образу жизни и поведению. Их изучение в школе дает возможность познакомить учащихся со многими биологическими закономерностями (дивергенцией и конвергенцией, мимикрией, половым диморфизмом, оборонительными реакциями и т. д.), а также с ролью жуков в жизни биогеоценозов и в хозяйстве человека.

Название отряда (жесткокрылые) характеризует строение верхней пары крыльев - надкрылий, которые действительно отличаются жесткостью и прочностью, выполняя защитную роль. У некоторых групп жуков наблюдается недоразвитие надкрыльев (стафилины, майки, ощупники, усач большой короткокрыл) или задних крыльев (многие жужелицы, амбарный долгоносик). Обычно во время полета надкрылья служат планирующими плоскостями, но в отдельных случаях надкрылья не участвуют в полете. У таких надкрылий имеются по бокам вырезы для выпуска крыльев (например, у бронзовок, навозников-пилюльщиков). Среди жуков есть бескрылые формы, неспособные к полету (слоник турецкий скосарь, майки, усачи-корнееды, из чернотелок - медляки, самки светляков и тараканьих веерников).

Большинство жуков летает довольно хорошо, а некоторые из них осуществляют дальние перелеты (например, божьи коровки). Абсолютная скорость полета жуков зависит не только от длительности полета, но и от температуры воздуха, силы ветра, его направления и других факторов. Средняя скорость полета майского жука 3 м/с, а жука-навозника - 7 м/с.

Жуки перемещаются при помощи не только крыльев, но и ног, строение которых приспособлено к различным движениям: бегу (жуки-хищники, жужелицы-бегуны и др.), прыжкам (жужелицы-скакуны, слоники-прыгуны, листоеды-блошки), плаванию (плавунцы, вертячки), копанию (навозники, калоеды, карапузики), лазанию (мягкотелки, щелкуны). Хорошо развиты ноги и у личинок жуков, ведущих подвижный образ жизни (жужелицы, плавунцы). У малоподвижных личинок (долгоносиков, короедов, дровосеков) ног нет.

Многие жуки окрашены в черный цвет, который получается в результате своеобразного процесса дубления, когда фенол в организме жука под влиянием особого фермента окисляется и превращается в хинон, а этот последний при взаимодействии с белком образует нерастворимый продукт черного цвета. Это - химический тип окраски. Яркая, блестящая, металлическая окраска жуков объясняется в одних случаях преломлением и отражением лучей света, падающих на верхний слой кутикулы, под которой расположен слой призм (у листоедов, златок, бронзовок), а в других случаях - отражением света от чешуйчатого покрова, имеющего преломляющие участки хитина (у слоников). Это - физический тип окраски.

Окраска жуков может быть либо покровительственной, если она гармонирует с окружающим фоном (например, зеленые жучки на зеленых листьях), либо предостерегающей, т. е. предупреждающей о несъедобности, если она бросается в глаза яркими пятнами, полосами и цветом в сочетании с едкими выделениями, неприятным запахом, ядовитой кровью. В качестве примера, кроме божьей коровки и жука-могильщика, упомянутых в учебнике зоологии, следует назвать и других жуков, чтобы показать широкое распространение этого типа защиты от врагов. Так, некоторые жужелицы, выделяющие из заднего конца брюшка едкую жидкость неприятного запаха, имеют различную предостерегающую окраску.

Подобное сочетание окраски с защитными выделениями имеется у жуков-навозников: у афодия и золотистого навозника - ярко-красные надкрылья, а у весеннего навозника - ярко-синие (или зеленые). К жукам, предостерегающая окраска которых сочетается с наличием ядовитой крови, относятся стафилины-синекрылы с красной переднеспинкой и синими надкрыльями; майки и нарывники - с синими, красными или желтыми надкрыльями; златки и бронзовки - с блестящими золотистыми надкрыльями; листоеды (щитоноски, радужницы и др.) - с яркой.блестящей металлической окраской зеленого, синего и других оттенков, шпанские мушки - с металлически зелеными надкрыльями; мягкотел темный - с красными пятнами на темном фоне и т. д. Многие из этих жуков держатся открыто, медлительны в движениях и не боятся нападения.

Форма тела жуков обычно соответствует условиям обитания. Так, например, жуки, живущие под корой (подкорные карапузики, мавританские козявки, узкотелки) или обитающие в трещинах коры и щелях стволов (плоскотел-ки), а также сидящие на цветках среди лепестков (малинники, блестянки, мягкотелки), имеют плоское или узкое удлиненное тело. Обтекаемая форма тела характерна для плавунцов и водолюбов. Живущие на зернах жуки (зерновки) отличаются кругловатыми очертаниями, а находящиеся на листьях (божьи коровки, листоеды) имеют овально-кругловатое или шаровидное тело. У других жуков тело сужено или с обоих концов (щелкуны), или кзади (златки).

Некоторые жуки пригодны для демонстрации индивидуальной изменчивости как в величине, так и в окраске тела и могут быть использованы в качестве примера модификаций, возникающих в результате взаимодействия организма с условиями развития (по теме из курса общей биологии - «Фенотип и генотип»). В этом отношении заслуживает внимания двуточечная божья коровка, у которой цвет и рисунок надкрыльев очень изменчивы. Значительный диапазон изменчивости в окраске надкрыльев наблюдается у златок и бронзовок. Например, у многих узкозлаток (синей, зеленой и двуточечной) окраска варьирует в пределах от бронзовой и оливковой до сине-зеленой и синей, а у бронзовок (золотой и медной) от типичной золотисто-зеленой через медно-красную, темно-фиолетовую и синюю до почти черной. У самцов крупного жука-оленя подвержены изменчивости размеры тела и величина рогов (видоизмененных жвал). По этим показателям их можно разместить в соответствующий ряд, начиная от мелких форм (длиной 25 мм) до самых крупных (длиной 75 мм) с промежуточными между ними особями.

Некоторые учащиеся связывают размеры тела насекомого с возрастом и считают мелких жуков-оленей молодыми, а крупных - старыми. Необходимо разъяснить, что все жуки того или иного вида, независимо от своей величины, имеют один и тот же возраст, так как принадлежат к последней стадии индивидуального развития (имаго). Их молодость протекала в личиночном состоянии и закончилась в стадии куколки, которая превратилась во взрослого жука, закончившего свой рост. Среди жуков есть великаны и карлики: например, некоторые перистокрылки в длину достигают всего 0,3 мм, уссурийский реликтовый усач имеет длину 11 см, а дровосек-титан из Южной Америки - 18 см. Это средние размеры тела, которые у каждого вида закреплены в наследственности в качестве характерного признака.

У жуков наблюдается половой диморфизм. Так, например, у жуков-оленей рога имеют только самцы. Самцы различных навозников (жук-носорог, копр-лунный, калоед-бык, многорогий и подвижнорогий навозник и др.) отличаются от самок наличием на голове одного или нескольких рогов. У жука-геркулеса самец отличается от самки не только рогом, но и цветом: самец оливково-зеленый, самка матово-черная. У светляков самцы имеют крылья, а самки бескрылые. Наиболее резко выражен половой диморфизм у жука тараканьего веерника: у него самец похож на мелкую мушку, а самка напоминает мокрицу.

У жуков, как и у бабочек, индивидуальное развитие протекает с полным метаморфозом и, так же как и у них, личинки выполняют вегетативную функцию с накоплением питательных веществ для имагинальной стадии. Взрослые жуки за счет этих веществ обходятся совсем без пищи (сверлило, тараканий веерник) или после исчерпания запасов переходят на дополнительное питание (подавляющее большинство видов). Как взрослые жуки, так и их личинки обладают грызущими челюстями, что связано с особенностями их питания. У некоторых жуков рот расположен на конце хоботка - головотрубки (у слоников или долгоносиков). Желудевый слоник в конце хоботка имеет крепкие челюсти, превратившиеся в сверлящий аппарат, помогающий ему проникать внутрь желудей. У личинок плавунцов и вертячек верхние челюсти превратились в саблевидные жвалы с каналами, через которые они высасывают свою добычу. Все эти видоизменения имеют приспособительный характер.

У многих личинок голова сильно хитинизирована и приспособлен к перенесению физических нагрузок при движении в плотных средах (почве, древесине). В почве, например, живут личинки майских жуков, хрущей, щелкунов, чернотелок, земляных блошек, кузьки посевного, навозников (подвижнорогого и кукурузного), темного мягкотела, бронзовки мохнатой и др., а в древесине - личинки домового усача, сверлило, жуков-оленей, некоторых жуков-носорогов и пестряков, щитовидок, златок (большой сосновой), бронзовок (золотистых), слоника-трухляка, черного усача (елового и соснового) и др. Примечательно, что личинки усачей, питаясь древесиной, способны усваивать до 20% этой трудноусвояемой пищи. В их пищеварительном соке есть фермент целлюлаза, превращающий клетчатку в сахар. Подобного рода приспособительная особенность организма возникла конвергентно в процессе эволюции и в другом типе беспозвоночных - у моллюсков (например, у корабельного червя).

В коре и под корой обитают личинки короедов-типографов, лубоедов, корнежилов, заболонников, слоников (соснового, точечной смолевки), златок. Их личинки малоподвижные, мягкие, червеобразные, безногие. Личинки жуков, живущие в почве (щелкуны, чернотелки), отличаются удлиненным, цилиндрическим телом с жестким покровом; личинки некоторых долгоносиков внешне напоминают гусениц бабочек, но лишены как грудных, так и брюшных ножек. Личинки многих листоедов, подобно личинкам ручейников и гусеницам бабочек-мешочниц, устраивают защитные чехлики различной формы, используя в качестве строительного материала свои засохшие экскременты. Это пример конвергенции в развитии сходных строительных инстинктов у насекомых различных отрядов (жуков, бабочек и ручейников).

Личинки жуков живут там, где они находят себе пищу. Так, например, в земляных норках прячутся хищные личинки скакунов мантикоров. В навозе и скоплениях разлагающихся растительных остатков обитают личинки различных навозников, геотрупов, лунного копра, навозного водолюба, навозного вертуна (грязевика), мохнатого стафилина, скарабея, жука-носорога, перистокрылок и др. На трупах и падали развиваются личинки мертвоедов, трупоедов, трупников, могильщиков, жуков-хищников, некоторых кожеедов, троксов (песчаников) и др. В водоемах живут личинки плавунцов, водолюбов, вертячек, водяных слоников, листоедов-радужниц. В плодах и семенах развиваются личинки слоников (желудевого, орехового), зерновок (гороховой, фасолевой), смолевки шишковой, зерновика короткоусого, вора-притворяшки и др. Есть жуки, личинки которых проникают в мякоть листьев между жилками (листоеды) или прокладывают ходы в тонких стеблях и корнях трав (стеблевой усач и др.).

Достигнув определенной степени развития, личинки жуков окукливаются. Так как они, подобно гусеницам, значительно отличаются от взрослых форм, то у них на стадии куколки происходит соответствующая перестройка организма. Куколки у жуков свободные, мягкие, с хорошо заметными ногами и крыльями. Стадия куколки длится около месяца и заканчивается выходом из нее жука. Общая продолжительность развития жуков от яйца до имаго (в зависимости от вида) занимает от 2 месяцев до 6 лет. Продолжительность жизни взрослых жуков невелика, всего 1-2 месяца, однако некоторые жуки живут все лето, а иногда 2-3 года и дольше. Так, например, медляки с толстой кутикулой могут жить за счет собственных запасов в течение 10 лет.

Жуков навозников и мертвоедов привлекает запах разлагающихся трупов и гниющего навоза. Запах падали они чуют на расстоянии нескольких сот метров и слетаются к месту ее нахождения. Среди жуков-короедов есть виды, использующие только сосну горную, не трогая сосну скрученную; при этом они безошибочно находят ослабленные деревья, пораженные плесенью, вирусами и другими болезнями. Из ложных короедов следует отметить дубового плоскохода. Жуки этого вида слетаются на запах бродящего сока, вытекающего из недавно срубленных стволов дуба. Интересно, что биологически значимые запахи жуки нередко путают с похожими запахами, содержащими привлекательные для них пахучие компоненты. Так, златки летят не только на запах дыма, но и на запах горящей нефти, жареного мяса, табачного дыма, а дубовый плоскоход - на запах бочек из-под рома или лимонного сока.

В процессе питания для жуков имеют значение, кроме запаха, вкусовые ощущения, определяющие пригодность найденной пищи, ее соответствие кормовой специализации данного вида. Так, например, плоскотелка суринамский мукоед охотно ест на складах муку, зерно, сухофрукты, но не трогает рыбу и сушеное мясо. Клеверный долгоносик ест листья клевера, колорадский жук объедает листья картофеля и других пасленовых растений, а свекловичный долгоносик питается всходами свеклы. Жуки-зерновки повреждают семена бобовых в зависимости от своей пищевой специализации: фасолевая зерновка - фасоль, гороховая - горох, брухидиусы - клевер и астрагал, другие зерновки - чину и вику. То же самое можно сказать и в отношении короедов. В их названиях отражена кормовая специализация в выборе деревьев, например ильмовый, березовый, дубовый заболонники. Есть заболонники, предпочитающие плодовые деревья, черемуху, рябину, кизил.

Жуки стафилины также питаются по-разному: мохнатый стафилин - свежим коровьим навозом, серый стафилин - падалью, а филонты - различными разлагающимися веществами. Узкая пищевая специализация наблюдается у жужелиц. Так, например, пахучий красотел поедает гусениц непарного шелкопряда, бронзовый красотел - гусениц пядениц, а степной красотел - гусениц лугового мотылька и совок. Подобных примеров можно привести много. Все они отражают процесс дифференциации жуков по источникам питания, свидетельствующий о наличии разносторонней утилизации кормовых ресурсов, выгодной в жизненном состязании, так как снижает уровень конкурентных отношений в пределах различных биогеоценозов.

Зрячие жуки отчетливо видят только с близкого расстояния (не далее 2,5 м), что было показано экспериментально.

Изучение зрительного процесса у одного из слоников - хлорофануса - обнаружило способность жуков определять собственную, скорость движения на основе восприятия перемещающегося в фасетках глаз изображения окружающих его предметов. Опыт с этим жуком ставился с целью разработки математической модели функционирующего глаза для построения измерителя путевой скорости самолета. Усилиями коллектива ученых биоников разных специальностей (зоолога, физика, инженера-энергетика и математика) удалось технически воспроизвести работу всего двух фасеток (из нескольких сот) глаза хлорофануса и создать на этой основе искусственный измеритель скорости движения (спидометр).

Жуки, подобно бабочкам, воспринимают звуки двух диапазонов: низкочастотного, в пределах которого издают звуковые сигналы другие жуки, и высокочастотного, который характеризует работу эхолота летучих мышей. Оба диапазона биологически значимы для жуков. В первом диапазоне они поддерживают контакт с себе подобными, а во втором заблаговременно узнают о грозящей им опасности со стороны летучих мышей. Звуки промежуточных диапазонов, как не имеющие жизненно важного значения, жуки не улавливают. Если в доме есть старая мебель, поврежденная жуками-точильщиками (шкафы, столы), с дырочками на поверхности и мелкими опилками около них, нередко можно услышать звуки, похожие на тиканье часов. Эти жуки стучат головой о стенки ходов в древесине и подают друг другу особого рода сигналы. Такие же звуки исходят и от стен ветхих деревянных построек, пронизанных ходами жуков.

Интересно, что звуковая сигнализация при помощи ударов головой о стенки ходов существует не только у жуков, но и у термитов. По наблюдениям Хоуза, «часовые» сообщают обитателям термитника о приближении опасности, выстукивая головой о стенки туннеля особый сигнал тревоги. В этом сходстве инстинктивного поведения можно видеть явление конвергенции, возникшее в разных отрядах насекомых как полезное приспособление.

Звуковая информация у жуков служит им одним из средств взаимного общения. Так, например, сахарные жуки и их личинки, живущие в древесине, постоянно «переговариваются» при помощи особых чирикающих звуков. Взрослые жуки трут зазубренной пластинкой конца крыльев о специальные твердые образования на спинной стороне последних брюшных сегментов, а личинки царапают по шероховатой поверхности тазика средних ног особыми придатками, в которые превратились задние ноги. Жуки-усачи тоже издают звуки: это резкий скрип, получаемый от трения ребрышка на заднем крае переднегруди о шершавую поверхность среднегруди. Некоторые жуки реагируют на прикосновение, производя отпугивающие звуки. Так, навозный жук гелиокопр, если его взять в руки, пищит как летучая мышь, а жук-носорог ксилотроп в этом случае громко и резко шипит. Схваченный пальцами водолюб скрип издает трением шероховатого участка внутренней поверхности надкрылий о боковой край первого членика брюшка.

Жуки в имагинальной стадии применяют разнообразные средства защиты, которые выработались в процессе эволюции и закрепились в наследственности действием естественного отбора: Кроме предостерегающей окраски; сочетаемой с едкими выделениями, у жуков имеются и другие способы защиты. Например, медляки принимают необычную позу, отпугивающую врага, бомбардиры выбрасывают в сторону противника струю жидкости, жуки-скакуны в случае опасности молниеносно взлетают, а затем, опустившись в другом месте, рывками передвигаются, чередуя бег с подскоками, а многие другие жуки просто притворяются мертвыми (жуки-точильщики, притворяшки, карапузики, божьи коровки, слоники и др.). Некоторые жуки, посещающие цветки, приобрели сходство с жалящими насекомыми и тем самым предохраняют себя от нападения врагов. Так, например, пестряк полосатый восковик похож на шмеля, а усач четырехполосая странгалия подражает по форме и окраске своего тела осам. На крупную осу похож также дубовый полосатый клит, который встречается на коре (его иначе называют дубовым поперечнополосатым дровосеком). По общему облику и поведению напоминает перепончатокрылое насекомое жук-усач большой короткокрыл. Все это - примеры мимикрии.

Некоторые виды жуков имеют органы свечения, которые используются ими для привлечения особей противоположного пола, а в некоторых случаях для ловли добычи. К таким жукам относятся наши светляки, известные под названием «Ивановых червяков» (это бескрылые червеобразные самки!). Процесс свечения, связанный с окислением люцефирина в присутствии фермента люциферазы, происходит в светящихся органах, расположенных на брюшке. Источником энергии служит находящийся в организме светлячка аденозинтрифосфат (АТФ), который восстанавливает после каждой вспышки новые порции люциферина.

Некоторые жуки имеют гигрорецепторы, позволяющие им воспринимать изменения атмосферной влажности, связанной с изменением погоды, и соответственно реагировать на нее. Так, например, жуки-навозники перед бурей (или грозой) ведут себя беспокойно и беспрерывно летают, обращая на себя внимание характерным гудением. Они деятельны только в хорошую погоду, а в ненастную (дождь, ветер, холод) прячутся. Жуки, подобно многим другим беспозвоночным (мухам, термитам, улиткам, червям и др.), способны ориентироваться в соответствии с направлением силовых линий магнитного поля. Так, например, майские жуки, садясь на горизонтальную поверхность субстрата, чаще всего располагаются в направлении восток-запад или север-юг, в чем можно убедиться непосредственным наблюдением за поведением этих жуков с помощью компаса.

Следует отметить некоторые особенности жесткокрылых, повышающие их жизнеспособность и обеспечивающие им выживаемость. Так, например, златки обладают очень прочным хитиновым покровом, делающим их малодоступными для птиц. Усачи отличаются необычайной выносливостью к перенесению неблагоприятных условий. Известны случаи, когда их личинки, оказавшись в подсохшей древесине, задерживались в своем развитии и оставались живыми в течение 40 с лишним лет, превратившись в карликов. Личинки златок переносят температуру до 52° С.

Большое значение в жизни жуков имеет забота о потомстве. У разных видов она выражается по-разному. Слоники-трубковерты свертывают из древесных листьев коническую сигару для яиц и личинок, обеспечивая им запас влаги. Кравчики делают по сторонам земляной норки несколько ячеек, куда помещают по одному яйцу, а затем заполняют их растительной массой типа силоса, которым питаются личинки. Навозники запасают для своих личинок навоз в виде колбас, груш или шаров, помещая их в специально выстроенные подземные камеры (под кучкой навоза), и охраняют свое потомство вплоть до вылупления из куколок жуков. Сахарные жуки кормят своих личинок специально подготовленной древесиной и охраняют затем куколок и молодых жуков. Жуки синоксилоны (индийские капюшонники) не покидают маточных ходов в древесине с яйцами, защищают личинок от врагов и там же умирают, выполнив свое родительское предназначение. Короеды откладывают яйца в особых яйцевых камерах, распределяя их в системе прогрызенных ими ходов, так что каждая личинка оказывается не только хорошо защищенной от разных вредных влияний, но и получает определенную кормовую территорию.

Жуки-древесинники вступают в симбиоз с развивающимися на стенках ходов грибками, которые получают благоприятные условия для своего развития и, в свою очередь, доставляют пищу личинкам жуков. Самка жука-дровосека, высверливая в древесине отверстие, заносит туда и гриб, который размягчает жесткие древесные волокна, делая их более доступными для личинок. Откладывая яйца, самка заботливо помещает на каждое из них споры гриба, чем и обеспечивает сохранение взаимовыгодного сожительства в следующем поколении. В заботах о потомстве обычно принимают участие как самки, так и самцы, повинуясь врожденному инстинкту, в основе которого лежат безусловные рефлексы. В то же время жуки способны образовы вать и условные рефлексы, в частности пищевые. Это видно из результатов опытов с плавунцами, которые после дрессировки способны отличать сладкое от горького. Кроме того, их можно приучить вылезать по палке, опускаемой в воду всегда в одном и том же месте, за куском мяса.

Жуки — вредители лесного и сельского хозяйства

Жуки причиняют большой ущерб лесному и сельскому хозяйству. Но среди них есть немало полезных видов, о которых учащиеся должны знать.

Очень полезны многие виды жужелиц, которые питаются гусеницами и личинками вредных насекомых, слизнями и другими улитками; божьи коровки и их личинки, уничтожающие тлей; подкорные карапузики, поедающие короедов и точильщиков; пестряки-муравьежуки, личинки которых уничтожают личинок короедов; мавританская козявка, личинки которой поедают гусениц зерновой моли и личинок амбарного долгоносика; нарывники, личинки которых уничтожают яйца в кубышках саранчовых, и др.

Жужелица и щелкун. Этих жуков легко найти летом в поле, на лугу или на опушках леса. Они удобны для демонстрации особенностей жуков, ведущих различный образ жизни. Жужелицы и их личинки - хищники и являются естественными врагами растительноядных щелкунов (взрослых и личинок). Для работы можно использовать щелкуна хлебного (длиной 7,5-10,0 мм) и жужелицу во­лосистую (длиной 14-16 мм) или другие виды, встречающиеся на полях и лугах, в саду и огороде. Жуков и личинок лучше рассматривать, помещая их в стеклянные цилиндрики. Взрослый щелкун появляется весной и в течение лета питается травами и листвой деревьев и кустарников, на которых его надо искать. Жужелица прячется под камнями, дощечками и комочками земли, выползая на до­бычу по ночам, поэтому днем ее можно обнаружить, перевертывая предметы, служащие ей укрытием.

У каждого вида рассматриваемых жуков нетрудно выявить специфические для них особенности строения и поведения. Щелкун держится на растениях спокойно, переползая с одного побега на другой, тогда как жужелица проворно бегает по земле, отыскивая гусениц и мелких насекомых. У щелкуна ноги короткие, и, когда он падает на спину, ему трудно перевернуться и занять нормальное положение. На помощь приходит своеобразное приспособление. Если жучка положить на ладонь брюшком вверх, он тотчас подгибает голову и резко ее выпрямляет, упираясь в ладонь. Раздается щелчок, и жук подскакивает вверх, поворачиваясь брюшком вниз. Если в первый раз он не достигает цели, щелчки повторяются. Звук получается оттого, что особый отросток переднегруди, входящий в ямку среднегруди и упирающийся в ее край, соскакивает с упора в момент резкого сгибания тела и сообщает ему сильный толчок, который подбрасывает жука вверх. За эту особенность жуков назвали щелкунами. Схваченный птицей щелкун, возможно, таким способом высвобождается из клюва, но это надо проверить наблюдением в условиях опыта.

Сравнивая жужелицу со щелкуном, следует отметить у нее более развитые ноги с цепкими лапками, на которых видны коготки. Ими жужелица опирается на неровности почвы и отталкивается при беге. Верхние челюсти способны схватывать и крепко удерживать добычу. (У щелкуна челюсти менее сильные.) Ротовой аппарат у каждого жука приспособлен к особенностям свойственной ими пищи, но у обоих он грызущего типа. Если взять жужелицу в руки, она немедленно выделит жидкость резкого запаха. Это - оборонительная реакция, которая служит средством защиты от нападения врагов. Заслуживают внимания и личинки обоих жуков. Они обитают в почве, откуда могут быть извлечены при раскопке земли. Личинки жужелиц подвижны, поэтому рассмотреть их можно, только поместив в пробирку. Надо обратить внимание на органы нападения - твердые челюсти, похожие на щипчики, а также на длинные усики и три пары сильных ног с двумя коготками на каждой лапке. За ножками тянется членистое брюшко с двумя отростками на заднем конце тела. Быстро перебирая лапками и отталкиваясь от комочков земли, личинки жужелицы стремительно убегают и прячутся в укромные уголки. Та же проворность помогает им быстро находить добычу.

Личинки щелкунов, известные под названием проволочных червей, живя в почве, подгрызают корни трав и пробуравливают клубни картофеля. Их тело цилиндрической формы отличается прочным хитиновым покровом красно-бурого цвета и немного похоже на отрезок ржавой проволоки. Голова сверху плоская и вместе с челюстями образует рыхлящий почву клинообразный выступ, а на конце тела расположены особые выросты, препятствующие смещению туловища личинки назад. Таким образом, здесь налицо комплекс приспособлений к условиям обитания в толще земли. Проволочники, в отличие от личинок жужелицы, медлительны в движениях, что связано с характером их питания, не требующим быстрых перемещений. Оценивая значение для человека деятельности жужелиц и щелкунов, следует подчеркнуть различие между ними: жужелицы в большинстве полезные жуки, а щелкуны - вредители полевых и огородных культур. Только немногие жужелицы вредны (например, хлебная и просяная жужелицы), которые поедают всходы и зерна злаков. С другой стороны, среди щелкунов есть виды, не приносящие большого вреда. Например, в лесах обитает краснокрылый щелкун, личинки которого питаются гнилой древесиной.

Жук-плавунец. Для содержания в уголках живой природы взрослых жуков и их личинок желательно взять наиболее крупного представителя: плавунца окаймленного (длиной до 3,5 см).

У плавунца наблюдается ряд приспособлений к водному образу жизни, в частности обтекаемая форма тела и волоски на ногах, увеличивающие гребную поверхность конечностей. Кроме того, он имеет покровительственную темную окраску со спинной стороны, делающую его малозаметным для птиц сверху, а снизу плавунец тоже незаметен, так как у него брюшная сторона светло-желтая. Ее окраска сливается со светлым фоном неба, предохраняя плавунца от нападения рыб.

У плавунца ясно выражена функциональная дифференциация конечностей. Достаточно посмотреть, как он плавает: работают только задние ноги, покрытые широкими, крепкими волосками; они совершают взмахи подобно веслам. Если движения задних ног происходят с одинаковой силой, жук плывет прямолинейно, а повороты осуществляет односторонними взмахами каждой ноги. Передняя и средняя пары ног в плавании не участвуют, но не мешают передвижению, так как жук их поджимает. Эти ноги служат для ползания, однако они выполняют и другие функции. Передними ногами плавунец хватает и удерживает добычу, а с помощью средних ног поднимается к поверхности воды. Кроме того, средними ногами жук цепляется за подводные стебли растений, удерживаясь на глубине. Средняя плотность плавунца меньше воды, поэтому он пассивно всплывает, если не пользуется ногами в качестве органов прикрепления. Нырять плавунец может, только преодолевая силу выталкивания энергичными взмахами задних ног.

Плавунец - хищник, охотится на живую добычу, для преследования которой требуется проворство. Пищей ему служат головастики, мальки рыб, рачки, улитки, различные водные насекомые (личинки поденок, стрекоз, ручейников и т. д.). Будучи голодным, плавунец отваживается нападать на лягушек, тритонов и даже на сравнительно крупных рыб (длиной 8-10 см). В отсутствие подходящей пищи он поедает падаль и растения. В неволе плавунцов необходимо держать изолированно, так как они могут нападать друг на друга и уничтожать живое население аквариума.

Органы вкуса плавунцов хорошо развиты: при ловле добычи они прекрасно распознают ее с помощью хеморецепторов - чувствительных сосочков на усиках, щупиках и отчасти в глотке. Если впустить в аквариум каплю крови, плавунец приходит в крайнее возбуждение и мечется в поисках мнимой добычи, что указывает на ведущее значение для него не зрения, а обоняния. Вот почему он не обращает внимания на головастика, находящегося в пробирке, и хватает марлевый мешочек, в котором был завернут этот головастик. В неволе плавунцов кормят кусочками мяса и дождевыми червями.

Плавунец дышит атмосферным воздухом, периодически поднимаясь к поверхности воды и выставляя наружу конец брюшка. Свежий воздух поступает в трахеи через две последние пары брюшных дыхалец, а отработанный выходит наружу через первые четыре. Что касается грудных дыхалец плавунца, то ими он дышит только на суше во время полетов. Под надкрыльями у плавунца накапливается воздух, пузырьки которого иногда выходят наружу и всплывают на поверхность, что нетрудно наблюдать при содержании жука в аквариуме. Однако у плавунца этот воздух является запасным и постепенно используется для дыхания под водой. Наличие воздуха под надкрыльями препятствует погружению жука в глубь водоема, поэтому при нырянии ему приходится частично освобождаться от воздуха, прижимая надкрылья к спинной стороне тела.

У плавунцов наблюдается явление диморфизма, который у них выражен в двух формах: половой и «самочной». У самцов на передних лапках имеются присоски, отсутствующие у самок. Эти присоски служат для удержания самок во время спаривания, а также для прикрепления жука к подводным предметам с гладкой поверхностью (камню, стеклу). Самки плавунца отличаются двуформием: у одних надкрылья гладкие, как у самцов, а у других они покрыты продольными бороздками. Весной перезимовавшая самка плавунца делает яйцекладом надрезы на поверхности водных растений и кладет туда по одному яйцу. Этот процесс тянется один-два месяца, и за это время самка успевает отложить от 500 до 1500 яиц. Из яиц выходят личинки, которые живут в воде 2-3 месяца, питаются, растут, а затем выползают на сушу и окукливаются где-либо на берегу в ямке под камнями или под комочками земли. Таким образом, у плавунцов, ведущих водный образ жизни, связь с сушей не прерывается, что указывает на их происхождение от наземных предков.

Став настоящими водными насекомыми и получив в процессе эволюции необходимые для жизни в воде приспособления, эти жуки сохранили крылья в качестве нормально функционирующих органов. Так, например, по ночам (особенно при луне) они покидают водоемы и некоторое время летают. Вот почему аквариумы, где содержат плавунцов, надо покрывать сеткой, стеклом или марлей. При высыхании водоемов плавунцы перелетают в другие места. В полете они руководствуются зрением. Наблюдения показали, что жуки при спуске ориентируются на зеркальную гладь водоемов. Однако бывают случаи, когда они по ошибке садятся не на воду, а на стеклянные рамы парников или на блестящую поверхность железной крыши и при этом разбиваются (пример относительной приспособленности) .

Личинки плавунцов стройные, гибкие, подвижные, хорошо и быстро плавают, изгибая длинное брюшко и работая ногами, покрытыми жесткой бахромой из волосков. Челюсти у личинок плавунца похожи на длинные узкие серпы с глубокими желобками на внутренней стороне. Ими они вонзаются в тело добычи и высасывают соки своей жертвы, предварительно разжижая ее ткани выпускаемой пищеварительной жидкостью. Будучи очень энергичным и агрессивным существом, личинка плавунца бросается на любые движущиеся предметы. Первой реакцией бывает схватывание предмета, а затем уже распознавание съедобности при помощи щупиков. Можно предложить личинке щепочку, палочку или другой несъедобный предмет, в который она вначале вцепится, а потом выпустит. Надо остерегаться подставлять пальцы, чтобы не получить травмы. Если личинка вонзится в руку, то челюсти так глубоко проникнут в мышечную ткань, что освободиться от хищницы можно будет, только оторвав ей голову. Таким образом, из приведенных выше характеристик видно, что у плавунцов взрослый жук и его личинка ведут одинаковый, хищный образ жизни.

В природе пищей личинкам служат любые водные насекомые, а также мальки рыб, тритоны, головастики, пиявки, улитки и другие обитатели водоемов. Икру рыб они не трогают, так как икра неподвижна. На все, что движется или имеет запах живого, личинки бросаются с быстротой молнии. Преследуя добычу, они ныряют под нее, делают резкие движения головой и вонзаются в тело. Через челюстные каналы сначала отрыгивается из пищевода порция ядовитой жидкости, которая парализует добычу, а затем в ранку вводится уже из пищеварительного желудка вторая порция - это черная жидкость, способная разжижать ткани тела. Такой способ питания следует рассматривать как эволюционное приобретение плавунцов, делающее возможным для их личинок прием пищи под водой. Личинки плавунца так прожорливы, что за сутки успевают съесть до 50 головастиков, а при отсутствии пищи начинают пожирать сородичей, даже равных себе по размерам (чего не делают другие хищники). При нападении друг на друга успех определяется тем, кто первый успеет схватить соперника и впустить сок в его тело.

Лабораторные исследования индийских ученых показа ли, что некоторые виды плавунцов можно использовать для биологической борьбы с моллюсками (прудовиками и катушками) - промежуточными хозяевами трематод. Однако плавунцы наносят ощутимый вред рыбоводным хозяйствам. Известны случаи, когда эти жуки и их личинки уничтожали все потомство сигов и карпов в выростных прудах. К врагам плавунцов относятся различные крупные рыбы, способные захватить их в рот. Защитным средством от этих врагов плавунцам служит молочно-белая жидкость, пахнущая миндалем и лакрицей, содержащая 10% кортексона. Она выделяется между головой и переднеспинкой из парной грудной железы в момент заглатывания жука рыбой и вызывает у последней шок. Пока рыба находится в оцепенении, жук успевает выбраться из пасти на свободу.

К концу жизни у плавунцов наблюдаются признаки старения: появляется хрупкость хитина (при плавании у жука обламываются ноги и антенны); уменьшается выделение секрета, очищающего поверхность тела, в результате чего на разных частях тела развиваются колонии простейших; снижается общая активность и прекращается половая; изнашивается водонепроницаемый слой (эпикутикула) и появляются другие изменения, снижающие жизнеспособность жука. Все это связано, по-видимому, с относительно большой продолжительностью жизни жука в имагинальной стадии и влиянием на его организм различных неблагоприятных воздействий внешней среды.

Места обитания, строение, образ жизни

Насекомые - самый крупный класс животных. Он включает более 1 млн видов. Насекомые живут всюду: в лесах, садах, лугах, полях, огородах, на животноводческих фермах, в жилище человека. Их можно встретить в прудах и озерах, на теле животных.

Тело насекомых состоит из головы, груди и брюшка. На голове имеются пара сложных глаз, пара усиков, на груди - три пары ног, и у большинства одна или две пары крыльев, на боках брюшка - дыхальца.

Насекомые различаются по форме отделов тела, величине глаз, длине и форме усиков и другим признакам. Особенно разнообразны у них усики, ротовые органы, ноги. Одни из насекомых имеют пластинчатые усики (многие жуки), другие - нитевидные (кузнечики), третьи - перистые или булавовидные (бабочки) и др. Ротовые органы могут быть грызущими, как у майских жуков, колюще-сосущими, как у комаров, сосущими, как у бабочек, и др. Задние ноги у кузнечиков прыгательные, у жуков-плавунцов плавательные; передние ноги у медведки копательные. Все эти и другие особенности строения развились у насекомых в связи с приспособлением к тем или иным условиям жизни.

Рис. Бомбардир (жук). Семейство — жужелицы

Особенности внутреннего строения насекомых связаны в основном с дыхательной, выделительной и нервной системами. Органы дыхания насекомых - трахеи - отличаются большой разветвленностью. У мелких насекомых газообмен происходит путем диффузии. Крупные насекомые вентилируют трахеи (при расслаблении стенок брюшка воздух засасывается в трахеи, а при сокращении - выходит во внешнюю среду). Органы выделения насекомых - многочисленные трубочки, свободные концы которых замкнуты. Поступающие в них продукты выделения стекают в задний отдел кишки. У насекомых имеются жировые клетки с запасом питательных веществ и воды. В них же откладываются некоторые ненужные для организма вещества.

Отличия нервной системы насекомых связаны с укрупнением надглоточного нервного узла (его нередко называют головным мозгом), уменьшением количества и укрупнением узлов брюшной нервной цепочки. Более сложное строение нервной системы проявляется в сложности поведения насекомых. Пчела, например, отыскав цветущие нектароносные растения, по возвращении в улей ползает на сотах, "танцует", описывая определенные фигуры, по которым другие пчелы устанавливают направление к месту медосбора. Муравьи на ночь закрывают входы в муравейник, выносят на поверхность влажные хвоинки, а после просушки перетаскивают их в глубь муравейника.

Типы развития насекомых

Насекомые - раздельнополые животные. У одних насекомых (саранча, клопы) из отложенных самками оплодотворенных яиц развиваются личинки, внешне похожие на взрослых особей. Усиленно питаясь, они растут, несколько раз линяют и становятся взрослыми насекомыми. У других насекомых (бабочки, жуки, мухи) личинки внешне и по питанию не похожи на взрослых особей. Личинки бабочки-капустницы, например, червеобразные и питаются н.е нектаром, как бабочки, а листьями капусты. Ротовой аппарат у них не сосущий, а грызущий. Через несколько линек гусеницы превращаются в куколок, которые не питаются и не передвигаются, но под их хитиновым покровом происходят сложные изменения. Через некоторое время покров тела куколки лопается и из него выходит взрослое насекомое.

Развитие, которое происходит в три фазы, а личинки насекомых при этом похожи на взрослых особей, называют неполным превращением. Развитие насекомых, которое протекает в четыре фазы (включая фазу куколки), а личинки при этом не похожи на взрослых особей, называют полным превращением.

Развитие с превращением дает возможность насекомым сохраниться при неблагоприятных условиях жизни (низкая температура, отсутствие пищи) на той или иной менее уязвимой стадии развития. Наибольшими преимуществами обладают насекомые с полным превращением. Их личинки не конкурируют со взрослыми особями: обычно они используют другую пищу и развиваются в иных местообитаниях.

Главнейшие отряды насекомых

В классе насекомых выделяют от 30 до 40 отрядов. Наиболее крупные из них отряды прямокрылых, равнокрылых, полужесткокрылых, жесткокрылых, чешуекрылых, перепончатокрылых, двукрылых.

Отряды насекомых с неполным превращением. К отряду прямокрылых относятся саранча, кузнечики, сверчки, медведки. Для них характерны грызущий ротовой аппарат, две пары крыльев с продольно расположенными жилками и (обычно) прыгательная задняя пара ног. Многие прямокрылые издают и воспринимают звуки (у кузнечиков звуковой аппарат находится на передних крыльях, а слуховой - на голенях передних ног). Усики у них нитевидные. Самки многих видов имеют яйцеклад. К отряду равнокрылых относятся тли, цикады и др., питающиеся соком растений, имеющие колюще-сосущий хоботок и 2 пары прозрачных крыльев.

К отряду полужесткокрылых, или клопов, относятся наземные и водные насекомые с колюще-сосущим ротовым аппаратом, двумя парами крыльев (полужесткими верхними и перепончатыми нижними), сильно развитыми пахучими железами. Из представителей этого отряда наиболее часто встречаются зеленые лесные клопы, длинноногие клопы-водомерки. К этому же отряду относится постельный клоп, питающийся кровью людей и животных, обитающих в жилье человека.

Отряды насекомых с полным превращением. Отряд жесткокрылых, или жуков, включает насекомых с жесткими передними и перепончатыми задними крыльями. У большинства жуков в состоянии покоя жесткие крылья полностью прикрывают перепончатые и защищают их от повреждений. Ротовые органы у жуков грызущие. К отряду жесткокрылых относятся майские жуки, жужелицы, божьи коровки, долгоносики.

Бабочка Papilio demoleus. Фото: Jeevan Jose

Для огромного большинства насекомых отряда чешуекрылых, или бабочек, характерны два признака: чешуйчатый покров на двух парах крыльев и сосущий ротовой аппарат, обычно свернутый спиралью. Усики дневных бабочек обычно булавовидные, ночных - перистые. Червеобразные личинки бабочек (гусеницы) кроме трех пар членистых ног имеют ложные ноги - выросты тела. У гусениц ротовой аппарат грызущий.

Двукрылые - мухи, комары, слепни и др. - имеют по одной паре перепончатых крыльев. Задние крылья преобразованы в колбовидные органы - жужжальца. Ротовые органы двукрылых колюще-сосущие или лижущие. Личинки не имеют ног. Они развиваются в воде, почве, в гниющих остатках растений, живых животных и трупах.

Насекомые - самый многочисленный класс животных, их насчитывается более 1 млн видов. Выделяют около 40 отрядов насекомых, которые делят на две группы - насекомые с неполным превращением и насекомые с полным превращением.

Примерами отрядов насекомых с неполным превращением являются прямокрылые, равнокрылые, полужесткокрылые. Примеры отрядов с полным превращением - жесткокрылые, двукрылые, чешуекрылые, перепочатокрылые.

Особенности отряда Прямокрылые

Представители: кузнечики, саранча, сверчки.

• Грызущий ротовой аппарат.
• Крылья первой пары узкие с продольным жилкованием, крылья второй пары веерообразные.
• Задние ноги прыгательного типа (не у всех).
• Многие могут издавать звуки и воспринимать их (кузнечики издают звуки передними крыльями, а орган слуха находится на ногах).

Особенности отряда Равнокрылые

Представители: тля, медяницы, щитовники.

Тля обитает на побегах деревьев, кустарников и трав, образуя скопления. Медяниц обычно много на листьях плодовых деревьев.

• Питаются соком растений.
• Колюще-сосущий ротовой аппарат с хоботком.
• Две пары мягких прозрачных крыльев (не у всех).

Особенности отряда Полужесткокрылые (клопы)

Представители: зеленые лесные клопы, клопы-водомерки, постельный клоп.

• Ведут наземный или водный образ жизни.
• Колюще-сосущий ротовой аппарат.
• Пара полужестких верхних крыльев и пара перепончатых нижних.
• Развиты пахучие железы.

Особенности отряда Жесткокрылые (жуки)

Представители: божьи коровки, долгоносики, навозники, жужелицы, майские жуки.

• Жесткие передние крылья защищают задние перепончатые от повреждений.
• Ротовой аппарат грызущего типа.

Особенности отряда Двукрылые

Представители: мухи, комары.

• Одна пара перепончатых крыльев. Задние видоизменены в жужальца.
• Ротовой-аппарат колюще-сосущий или лижущий.

  Характеристика отряда насекомых

• Безногие личинки, которые развиваются в почве, воде, остатках растений и животных.

Особенности отряда Чешуекрылые (бабочки)

• Чешуйчатый покров крыльев.
• Сосущий ротовой аппарат свернутый спирально.
• Перистые (у ночных) или булавовидные (у дневных бабочек) усики.
• Личинки бабочек - гусеницы.

  Имеют выросты тела - ложные ножки. Ротовой аппарат грызущего типа.

Особенности отряда Перепончатокрылые

Представители: пчелы, осы, муравьи, наездники.

• Две пары перепончатых прозрачных крыльев.
• Ротовой аппарат грызущий или лижущий.
• У самок на конце брюшка есть яйцеклад, который у некоторых видов превращен в жало и связан с ядовитыми железами.
• Червеобразные, чаще всего безногие, личинки.

Отряд жесткокрылые, или жуки

Передние крылья, или надкрылья, у них очень жесткие и прочные.

Они прикрывают верхнюю сторону брюшка и расположенные здесь же перепончатые крылья второй пары. Именно эти перепончатые крылья служат для полета.

Они немного длиннее надкрылий и в спокойном состоянии сложены и спрятаны под ними.

Ротовые органы жуков грызущего типа. Основными орудиями размельчения пищи являются верхние челюсти, называемые часто жвалами, или мандибулами. Иногда они превращаются в украшения, достигая у самцов необычайного развития (жук —олень ).

Надкрылья и крылья жуков прикреплены к среднегруди и заднегруди. Переднегрудь образует широкое кольцо, верхняя часть которого носит название переднеспинки.

Снизу к трем грудным сегментом прикрепляются три пары ног, которые у жуков чрезвычайно разнообразны. Обычно они длинные, бегательные, у водных форм – плавательные, у обитающих в почве – копательные; иногда задние ноги увеличиваются в размерах, их бедра утолщаются – ноги становятся прыгательными. Заканчиваются ноги лапками, членики которых снизу несут подушечки, а у некоторых видов – присоски.

Жуки – насекомые с полным превращением, после спаривания откладывают яйца.

Из яиц выходят личинки, тело которых состоит из 3 грудных и 10 брюшных сегментов. Развитие личинок завершается за несколько месяцев, реже растягивается на три – пять лет. Далее личинка превращается в куколку, а из куколки – во взрослое насекомое.

К этому отряду относятся жуки, повреждающие самые разнообразные культурные растения (майский жук , хлебный жук , щелкуны , личинки которого называются проволочниками, колорадский жук , яблоневый цветоед ), растения леса (жуки —короеды , жуки —дровосеки ,); жуки уничтожают пищевые продукты (амбарный долгоносик , хлебные блошки ).

Хищные жуки уничтожают вредителей сельского хозяйства (жужелицы , божьи коровки ), огромное санитарное значение имеют жуки поедающие экскременты животных и отмершие части растений (жуки —навозники ) и трупы животных (жуки —мертвоеды ). Некоторые жуки перешли к жизни в пресных водоемах (жуки —плавунцы , жуки —водолюбы ).

Свыше 30 тыс. видов.

Отряд чешуекрылые, или бабочки

Из всех насекомых бабочки пользуются наибольшей известностью. Важнейший признак отряда — они покрыты чешуйками, от структуры и расположения которых зависит причудливость и разнообразие окраски. Поэтому бабочек и называют чешуекрылыми.

Насекомые. Отряды Стрекозы, Подёнки

Чешуйки представляют собой измененные волоски. По краю крыла находятся очень узкие чешуйки, почти как волоски. Ближе к середине они расширены, но концы их остры. И еще ближе к основанию крыла сидят широкие чешуйки в виде сплюснутого, полого внутри мешочка, прикрепленного к крылу посредством короткого стебелька.

Чешуйки располагаются на крыле правильными рядами поперек крыла: края чешуек обращены к боковому краю крыла, а их основания прикрыты черепицеобразно концами предыдущего ряда.

Обычно у чешуекрылых развиты все четыре крыла; однако у самок некоторых видов крылья могут быть недоразвитыми или совсем отсутствовать.

Передние крылья всегда больших размеров, чем задние. У многих видов обе пары крыльев сцепляются друг с другом при помощи особой зацепки, или “уздечки”.

Ротовые конечности сосущие. Они представленные мягким хоботком, способным свертываться и развертываться наподобие часовой пружины. Основу этого ротового аппарата составляют сильно удлиненные внутренние лопасти нижних челюстей, которые и образуют створки хоботка. Хоботок эластичен и подвижен.

Чешуекрылые – насекомые с полным метаморфозом.

Их личинки очень разнообразны по форме. Личинок бабочек называют гусеницами, их тело состоит из головы, 3 грудных и 10 брюшных колец. У них шелковидная нить используется для построения кокона, внутри которого и происходит окукливание.

И только через несколько недель вылетают бабочки.

К этому отряду относятся тутовый шелкопряд , листовертки , стеклянницы , моли , совки , голубянки , капустницы , пяденицы , бражники и другие. Около 140 тыс. видов.

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

Страница 1 из 3

Всё о насекомых

Насекомое — что означает это название? Оно говорит о том, что его туловище разделено на части. Insecta - это латинское слово дословно означает «разделенные, рассеченные». Русское слово «насекомые» также объясняется тем, что у осы тело разделено на три членика (части туловища) - насечки.

Класс Насекомые их отряды, основные признаки и значение (Таблица)

Древнегреческое слово entomon с аналогичным значением «разделенный», сохранилось в названии науки о насекомых - энтомологии. Научное название видов строится по принципу бинарной номенклатуры: название рода + название вида. К примеру, название пчелы медоносной складывается из названия рода Apis и названия вида mellifera. Таким образом, научное название пчелы медоносной - Apis mellifera.

В тропиках обитает множество видов насекомых, однако и в Европе в настоящее время их насчитывается не менее 30000 видов.

Чтобы как-то разобраться в таком разнообразии, биологи еще 200 лет назад приступили к систематизированию знаний о животных, опираясь на их типичные признаки. Сходных между собой и способных к размножению они отнесли к одному виду. Виды, у которых были общие предки и которые, таким образом, являются родственными, объединили в роды.

Множество родов образуют семейство, несколько семейств - отряд, несколько отрядов - класс, классы же объединяются в типы, которые, в свою очередь, относятся к царству животных. Таким образом, каждый вид получает свое собственное место в природной системе.

В 2002 году в скальных каньонах Намибии ученые обнаружили неизвестное насекомое. Оно выглядело как нечто среднее между богомолом, аннамским палочником и кузнечиком. Незадолго до этого подобные насекомые были обнаружены в янтаре, застывшем 45 миллионов лет назад; их отнесли к давно вымершим видам.

Отряды насекомых

В настоящее время класс насекомых подразделяется более чем на 30 отрядов.

При этом отряды тараканосверчки, зораптеры и большекрылые включают менее ста видов, перепончатокрылые, бабочки и жесткокрылые - более сотни тысяч видов. Первые два отряда не встречаются в Европе. Представители других, менее известных отрядов хотя и встречаются в нашей местности, однако живут скрытно, а их размеры столь малы, что для того, чтобы их разглядеть понадобится микроскоп.

Представленных здесь насекомых можно встретить во время обычной прогулки в поле и лесу.

Муха — подёнка

Подёнки умирают спустя несколько часов после появления на свет; максимальный срок жизни мухи - несколько дней.

Взрослые подёнки не питаются. Их единственная задача теперь - найти партнера и отложить яйца. В виде личинки подёнки проводят от одного до трех лет на дне ручьев, рек и озер. Все это время они питаются водорослями, частями растений и мелкими беспозвоночными (рачками).

Жуки

Жесткокрылые - самый крупный отряд насекомых, в который входит более 300 000 видов.

Они освоили все сферы обитания - от земли до пресной воды. Среди них встречаются травоядные и хищники, некоторые питаются навозом и падалью. У жуков жесткие передние крылья (надкрылья) покрывают летательные задние крылья. Обычно, прежде чем взлететь, жуки поднимают жесткие надкрылья и расправляют задние крылышки.

Чешуйницы обыкновенные и вилохвостки

Во многих отрядах насекомых встречаются бескрылые виды, которые в процессе эволюции потеряли крылья.

Таковыми являются, в частности, вилохвостки и чешуйницы. Вилохвостки в длину не более 1-2 миллиметров, обитают в земле, где питаются гниющими растительными и животными остатками. Своим названием эти насекомые обязаны специальной прыгательной вилке на нижней стороне брюшка. Если их что-то потревожит, они могут далеко отпрыгнуть в попытке обезопасить себя.

Самым известным представителем чешуйниц является чешуйница обыкновенная, Lepisma saccharina, которую иногда можно встретить в наших кухнях и ванных комнатах.

Саранча и кузнечики

Сильные задние ноги саранче и кузнечикам нужны для того, чтобы быстро скрыться от врага.

Когда саранча использует крылья, она способна молниеносно преодолевать заметные расстояния. По их длинным задним ногам, мощному туловищу, крепкой голове и кожистым крыльям саранчу и цикад легко отличить от других насекомых.

Саранча итальянская питается почти исключительно растениями, настоящие кузнечики и сверчки всеядны. Для них животная пища (насекомые и их личинки) может составлять более половины рациона.

Характеристика отрядов насекомых, имеющих различные вариации сосущих ротовых органов.

Отряд двукрылые (diptera) Внешний облик двукрылых характерен, прежде всего благодаря редукции задних крыльев, которые превращены в короткие жужжальца.

Однако это не бесполезные рудименты. Покрытые большим числом чувствительных рецепторов, жужжальца стимулируют нервную систему и обеспечивают быстрое включение передних крыльев и старт двукрылых, одновременно являясь стабилизаторами полета.

У двукрылых обычно большая, часто шарообразная голова с крупными глазами, которые у самцов на лбу могут соприкасаться.

Наиболее распространенные отряды насекомых

Усики бывают двух типов — многочленистые в подотряде длинноусых двукрылых и трехчленистые в подотряде короткоусых двукрылых. Ротовые органы преобразованы в различные хоботки. У питающихся жидкими органическими веществами это сосущие или лижуще-сосущие органы, у кровососов — колюще-сосущие.

В связи с двукрылостью среднегрудь особенно развита.

Наблюдается заметная костализация крыла, т.е. утолщение передних жилок и сдвигание их к переднему краю. Полет двукрылых очень совершенный, особенно у журчалок, с быстрым стартом и зависанием в воздухе.

Комары могут давать до 1000 взмахов крыла в секунду, хотя и летают относительно медленно.

Личинки двукрылых безногие, редко имеют ложные брюшные конечности. У длинноусых с обособленной головой, однако у большинства личинок мух головная капсула редуцирована, а ротовые придатки представлены парой втяжных крючьев. Куколки свободные, либо в ложном коконе — пупарии. При выходе мухи из пупария его оболочка на вершине либо разрывается продольно (у прямошовных двукрылых), либо по кругу, и откидывается в виде маленькой крышечки (у круглошовных двукрылых).

Отряд ПЕРЕПОНЧАТОКРЫЛЫЕ (Hymenoptera). К этому отряду относятся как довольно примитивные пилильщики, ложногусеницы которых, похожие на гусениц бабочек, питаются на растениях, так и насекомые с наиболее высокоорганизованной нервной системой и крайне сложной биологией - муравьи, пчелы и осы.

Взрослые насекомые имеют две пары перепончатых крыльев, покрытых сравнительно редкими жилками, а мелкие формы обычно почти или совершенно лишены жилкования. Задняя пара крыльев меньше и при полете имеет подчиненное значение.

У живых насекомых обе пары крыльев обычно скрепляются при помощи крючков друг с другом и работают как одна плоскость. Ротовые части грызущие или лижуще-грызущие. В последнем случае нижняя губа и нижние челюсти вытягиваются и образуют хоботок с язычком на конце.

Такой ротовой аппарат служит для высасывания нектара из цветов. Жвалы хорошо развиты у всех видов и используются не только при питании, но и при строительстве гнезд, рытье почвы и т.

д. Усики простые, булавовидные, гребневидные, перистые, бывают как прямыми, так и коленчатыми. Голень и лапка передней ноги иногда несут специальный аппарат для чистки усиков и лапок, образованный гребенчатой шпорой на конце голени и выемкой на первом членике лапки.

Чешуекрылые, или бабочки (Lepidoptera ) отличаются от других отрядов насекомых, такими признаками как сосущие ротовые органы имеющие вид тонкого свёртывающегося хоботка, цветным чешуйчатым покровом крыльев, а также развитием с полным превращением, т.е.

наличием в их развитии гусеницы, представляющей собой червеобразную личинку, и куколки.

Мельчайшие чешуйки, расположенные на крыльях бабочек, послужили основой для присвоение название отряду этих насекомых — "Чешуекрылые", так как они их главный отличительный признак.

Предыдущая25262728293031323334353637383940Следующая