Учебник по Биологии. 7 класс. Соболь - Новая программа

Почему мелкие животные более подвижны, чем крупные?

«Физика живой природы»

§ 18. НАСЕКОМЫЕ, ОСОБЕННОСТИ ИХ ОБРАЗА ЖИЗНИ

Основные понятия и ключевые термины: НАСЕКОМЫЕ. Трахеи. Развитие с неполным превращением. Развитие с полным превращением.

Вспомните! Что такое незамкнутая кровеносная система, гемолимфа, рефлексы?

Подумайте

Ил. 67. Рекорды мира насекомых

Размах крыльев крупнейшей в мире бабочки - птицекрылки королевы Александры (1) - равен 28 см, масса самого тяжёлого насекомого - жука-голиафа (2) - 100 г, длина самого длинного насекомого - палочника Фобетикуса Чана (3) составляет 36 см. Почему же насекомые не могут иметь большие размеры?

СОДЕРЖАНИЕ

Почему у насекомых небольшие размеры тела?

У насекомых различные способы питания и эффективное переваривание пищи. Пищеварительная система состоит из тех же отделов, что и у паукообразных, но есть несколько особенностей. Вокруг рта расположены различные ротовые органы, ротовая полость имеет слюнные железы, желудок часто содержит хитиновые выросты и зубцы, печени нет.

Тело насекомых покрыто хитиновой оболочкой, которая хорошо защищает от внешних воздействий, но препятствует газообмену. Поэтому у этих членистоногих в процессе эволюции формируется трахейный тип дыхания. Газообмен у насекомых осуществляется через систему тонких трубочек - трахей, пронизывающих всё тело. Кроме того, в трахейной системе имеются расширенные участки - дыхательные мешки.

Трахеи - органы дыхания, имеющие форму тонких ветвящихся трубочек, в которых осуществляется газообмен с тканями.

Воздух в трахеи поступает через отверстия на брюшке, которые называются дыхальцами, и попадает во все органы и ткани. Какого-то специального органа для вентиляции трахей у насекомых нет, и для поступления воздуха необходимы мышечные усилия брюшка. Но трахеи не способны обеспечивать кислородом животных большого размера. Именно дыхательная система насекомых и является одной из причин, ограничивающих размеры представителей этой группы.

Ил. 68. Дыхательная система насекомых: 1, 5 - дыхальца; 2 - мелкие трахеи; 3, 4 - крупные трахеи

Кровеносная система для газообмена насекомым почти не нужна. Жидкость этой системы - гемолимфа - бесцветна и не участвует в транспортировании газов, что связано с развитием трахей. Она осуществляет функции транспортирования питательных веществ, продуктов обмена, гормонов, защиты от микроорганизмов и т. п. Циркуляция гемолимфы, как и у других членистоногих, осуществляется благодаря сокращениям сердца. Сердце трубчатое, расположено в спинной части брюшка. Итак, кровеносная система насекомых незамкнута и не обеспечивает быстрой доставки кислорода к большому количеству клеток, что является ещё одной причиной сравнительно небольших размеров насекомых.

Система выделения, как и у паукообразных, состоит из выделительных трубочек на границе средней и задней кишок. Между внутренними органами насекомых расположено жировое тело. Его клетки запасают питательные вещества, которые поглощают продукты обмена и содержат ферменты для биологического свечения.

Итак, небольшие размеры насекомых связаны с особенностями дыхательной и кровеносной систем.

Каковы особенности поведения насекомых?

Небольшие размеры и малая масса насекомых обусловливают большую подвижность этих организмов, что сказывается на регуляции процессов жизнедеятельности и поведении насекомых.

Нервная система узлового цепочного типа, для которой характерен очень развитый «мозг». В нём выделяют 3 отдела - передний, средний и задний. Передний отдел имеет сложное строение и обеспечивает сложные формы поведения. Брюшная цепочка имеет увеличенные грудные и брюшные нервные узлы, это связано с развитием конечностей, крыльев и расположением основной массы внутренних органов в брюшке. Эндокринная система осуществляет гуморальную регуляцию с помощью гормонов, которые выделяются мозгом и его придатками. Гормоны влияют на линьку, созревание, привлечение особей противоположного пола во время размножения и др.

Поведение насекомых очень сложно. Его основу составляют безусловные рефлексы и инстинкты. Безусловные рефлексы - это врождённые реакции, присущие всем особям вида, не изменяются в течение всей жизни (например, реакция жука на прикосновение: падает с листа и притворяется мёртвым). Цепь последовательных безусловных рефлексов, обеспечивающих какое-то сложное действие, называется инстинктом. У насекомых существуют защитные (например, жук-бомбардир выстреливает жгучую смесь из брюшка), пищевые (например, запасание корма пчёлами), половые инстинкты. Их инстинктивное поведение воспринимается как разумное, однако при изменении условий такое поведение становится нецелесообразным, и насекомое погибает. Многим насекомым свойственны условные рефлексы - реакции, которые формируются в течение жизни животного и обеспечивают приспособленность к изменяющимся условиям жизни.

Органы чувств сложны и разнообразны, что связано с высоким уровнем организации и сложным поведением насекомых. Органами зрения являются сложные и простые глаза, органами обоняния - усики, органами вкуса - щупики на ротовых органах, органами осязания - чувствительные волоски на покровах тела, органы слуха расположены на брюшке (у кузнечиков - на ногах). У летающих насекомых в основании усиков есть специальные органы для контроля за скоростью и направлением полёта.

Итак, у насекомых очень хорошо развиты нервная система, органы чувств, что является причиной сложного поведения и лучшей приспособленности к изменяющимся условиям существования.

Каковы особенности размножения и развития насекомых?

У насекомых только половое размножение. Эти существа - преимущественно раздельнополые организмы, у которых самцы и самки отличаются строением, формой, размерами или окраской. Например, самцы жуков-оленей имеют рога. Оплодотворение яиц у насекомых происходит только внутри организма самки, то есть внутреннее. В некоторых случаях размножение насекомых осуществляется без оплодотворения. Такой способ размножения называется партеногенезом. Плодовитость насекомых часто очень высока. Особенно плодовиты социальные насекомые. Пчелиная матка в течение своей жизни откладывает до 1,5 млн яиц, матка термита - 110 млн.

У насекомых развитие после выхода из яйца (послезародышевое развитие) происходит с превращением. У всех представителей этой группы из яйца появляется личинка, которая впоследствии превращается во взрослое насекомое или на стадии куколки будут происходить дополнительные преобразования. Поэтому у некоторых насекомых в развитии выделяют три стадии: яйцо - личинка - взрослое насекомое. Такое развитие с неполным превращением наблюдается у тараканов, кузнечиков, термитов. Развитие с полным превращением свойственно высокоорганизованным насекомым: жукам, бабочкам, мухам, комарам, пчёлам и блохам. В их развитии выделяют четыре стадии: яйцо - личинка - куколка - взрослое насекомое.

Ил. 69. Развитие насекомых: 1 - с неполным превращением; 2 - с полным превращением

Итак, у насекомых различные способы размножения, высокая плодовитость и различные типы послезародышевого развития, что обеспечивает быстрое воспроизведение большого количества потомков.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Выясните

Изучением насекомых занимается отдельная зоологическая наука. Если вы верно решите кроссворд, то сможете прочесть её название в выделенных клетках: 1 - то же, что и зародыш; 2 - насекомые, способные образовывать крупные стаи; 3 - усики насекомых; 4 - крупное хищное насекомое с приспособленными для захвата пищи передними конечностями; 5 - общественные насекомые, которые живут колониями и питаются целлюлозой древесины; 6 - отдел тела насекомых; 7 - жидкость кровеносной системы насекомых; 8 - защитная оболочка для гусениц; 9 - взрослая стадия развития насекомых; 10 - самый тяжёлый жук в мире; 11 - дихательная трубочка насекомых.

Биология + Религия

Ил. 70. Стая саранчи

В Библии часто описываются насекомые, имеющие определённое символическое значение. Так, в одной из книг Библии, «Исходе», рассказывается о десяти египетских казнях. Фараон держал в неволе иудеев. Моисей несколько раз просил фараона отпустить рабов, но тот постоянно отказывал. Поэтому Бог решил наказать фараона и наслал на Египет страшные казни. Для наказания Бог использовал и насекомых: третья казнь - рой маленьких мух, четвёртая - собачьих мух, восьмая - саранчи. Почему же насекомые являются самыми страшными для человека существами?

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка

Вопросы для самоконтроля

1-6

1. Приведите примеры самых крупных насекомых. 2. Какие органы дыхания у насекомых? 3. Приведите примеры поведения насекомых. 4. Какие системы органов регулируют жизнедеятельность у насекомых? 5. Какой тип размножения у насекомых? 6. Назовите типы развития насекомых.

7-9

7. Почему у насекомых небольшие размеры тела? 8. Каковы особенности поведения насекомых? 9. Каковы особенности размножения и развития насекомых?

10-12

10. Какое значение для человека имеет наука о насекомых?