Основные задачи. Насекомые - самая многочисленная группа животных на земном шаре. В настоящее время их насчитывается 1,5-2 млн видов. Чтобы разобраться в этом огромном разнообразии видов, необходимо их систематизировать, т. е. установить родственные отношения между различными видами, объединить их по степени родства в соподчиненные систематические группы, или таксоны, и расположить эти группы в определенной упорядоченной системе. Для этого служат специальные разделы энтомологии - систематика и классификация насекомых.
Основная задача систематики насекомых заключается в том, чтобы разделить огромное разнообразие особей, существующих в природе, на легко распознаваемые группы, выявить диагностические признаки для этих групп и установить постоянные различия между сходными группами. Задача классификации - создание и правильное расположение различных таксонов в единой системе животного мира. Если систематика представляет аналитическую стадию работы систематика, то классификация - ее синтетическую стадию.
Конечная задача систематики и классификации - создание не просто системы, а естественной системы животного мира. Поэтому если раньше при определении родства организмов систематики основывались почти исключительно на морфологических признаках, то современные систематики всесторонне используют все доступные критерии, вплоть до молекулярного и клеточного.
Понятие о виде. Основной таксономической единицей в систематике является вид, который, по определению Г. Я. Бей-Биенко (1980), представляет собой обособленную целостную систему сходных особей, владеющих определенным географическим ареалом и дающих при скрещивании плодовитое потомство, удерживающее сходство с родителями. Если сравнить это современное определение с. тем, которое дал виду К. Линней в XVIII в. (вид - совокупность особей, которые отличаются друг от друга не более, чем дети от родителей), то бросается в глаза упрощенная трактовка последнего лишь по морфологическому критерию. В настоящее время, кроме морфологического (сходство особей), при характеристике вида применяются также географические (заселение определенной части территории земли), физиологический (плодовитое потомство при скрещивании), генетический (сохранение сходства с родителями) и экологический (целостная система сходных особей, т. е. политипичность вида) критерии.
Внутривидовые формы. Внутривидовые формы возникают под влиянием изменчивости среды. В соответствии с особенностями и глубиной этого влияния и возникает ряд видовых форм. У политических процветающих видов эта внутренняя структура более сложна, чем у монотипических, менее процветающих и не имеющих подвидов. К числу основных внутривидовых форм относят подвид, экотип и популяцию.
Подвид, иногда называемый также географической расой, представляет изменение вида, связанное с несовпадением условий существования в различных частях его ареала. Подвиды отличаются между собой устойчивыми, но часто нерезкими морфологическими признаками, а нередко различиями в годичном цикле и экологическими реакциями. В местах соприкосновения популяций различия между подвидами сглаживаются и исчезают. Такой постепенный переход одной географической формы в другую называют клинальной изменчивостью. Если изменчивый ряд, или клина, привязан к узкой территории с естественными препятствиями (горы, водные источники), то подвиды оказываются хорошо разобщенными; если же клина сильно растянута на обширной территории, то, по существу, нового подвида нет, а есть лишь постепенное изменение признаков у широко распространенного подвида.
Для обозначения вида применяют бинарную номенклатуру, состоящую из двух слов - рода и вида. Например, Locusta migratoria L. - саранча перелетная, причем буква L. - принятое сокращение фамилии ученого, в данном случае К. Линнея, впервые описавшего этот вид. Для обозначения подвида применяют тринарную номенклатуру. Например, для перелетной саранчи известно пять подвидов: L. migratoria migratoria L. - основной подвид, L. migratoria rossica Uv. et Zol. - среднерусская саранча, L. migratoria gallica Rem. - западноевропейская, L. migratoria migratoroides Reich, et Fairm - африканская, L. migratoria manilensis Mey. - восточная перелетная саранча.
Экотип - экологическая раса, возникающая при расселении вида в новые местообитания, заметно отличающиеся условиями внешней среды. Экотипы, как правило, морфологически не обособлены и отличаются лишь экологическими и физиологическими реакциями, т. е. имеют различные пороговые точки фотопериодической реакции, обладают различной холодостойкостью, изменяют пищевую специализацию и т. д. Так, мальвовая моль, гусеницы которой в республиках Средней Азии питаются на диких мальвовых и не имеют хозяйственного значения, при переселении в Закавказье перешла на хлопчатник, образовала особый хлопковый экотип и стала одним из серьезных вредителей этой культуры. Кровяная тля, завезенная в начале XIX в. из Северной Америки в Европу, заселила на новом месте яблоню и утратила способность развиваться на своем первичном хозяине - американском вязе.
Популяция - это совокупность особей одного вида, длительно занимающая определенный участок территории и воспроизводящая себя в течение большего числа поколений. Популяция - основная единица существования вида.
Основные таксоны и их обозначение. Родственные виды объединяются в роды, роды - в семейства, семейства - в отряды, отряды - в классы. Применительно к насекомым этот ряд таксонов оказывается недостаточным. Чтобы полнее отразить специфику родственных отношений между отдельными группами насекомых, используют ряд дополнительных систематических единиц. В целом в классификации насекомых применяется следующий ряд таксонов: класс, подкласс, инфракласс, отдел, надотряд, отряд, подотряд, надсемейство, семейство, подсемейство, триба, род, подрод, вид, подвид.
Для обозначения всех указанных таксонов, кроме русской, используется международная латинская номенклатура, причем, как отмечалось выше, для вида она является бинарной, для подвида - тринарной. Близкие роды, например уже упоминавшийся род Locusta, а также роды Acrida, Dociostaurus, Calliptamus и многие другие, объединяются в семейство настоящие саранчовые - Acrididae. При этом латинское название семейства всегда образуется от корня названия типового рода (в данном случае Acrid) и окончания - idae, представляющего окончание множественного числа, обозначающее «похожий».
Единые окончания введены также и для других таксонов. Так, названия отрядов первичнобескрылых насекомых оканчиваются на ига (оига - по-гречески хвост), отрядов крылатых насекомых - на ptero (ptero, pterus - крыло), надотрядов и надсемейств - на oidea, подсемейств - на inae и т. д.
В настоящее время класс насекомые принято делить на два подкласса, в которые, по Г. Я. Бей-Биенко, входит 34 отряда.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Брянская государственная инженерно-технологическая академия»
Утверждены научно-методическим
советом БГИТА
Протокол № 8
Лесная энтомология
Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению
подготовки бакалавров
250100 – Лесное дело
СИСТЕМАТИКА НАСЕКОМЫХ
Брянск 2012
Лесная энтомология. Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 250100 – Лесное дело. Систематика насекомых. /Брянск:БГИТА, 2012. - 28 с.
Составитель: Шелухо В.П . – доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Рецензент: Андрюшин Г.С. - кандидат с.-х. наук, доцент кафедры садово-паркового и ландшафтного строительства БГИТА
На основе опыта преподавания учебной дисциплины приводятся основы классификации насекомых, указания и краткие определительные таблицы наиболее значимых в лесном хозяйстве отрядов, семейств, родов и видов насекомых. Даны методические рекомендации по проведению лабораторных занятий и самостоятельной работе студентов по лесной энтомологии по определнию по морфологическим признакам наиболее распространенных, вредных и полезных лесных насекомых.
Для профессорско-преподавательского состава кафедры лесозащиты и охотоведения БГИТА, для студентов лесохозяйственного факультета.
Ведение
Эффективное ведение лесного хозяйства, выращивание продуктивных устойчивых лесонасаждений не возможно без знания приемов и методов управления численностью патогенной энтомобиоты. Знание наиболее распространенных и вредоносных насекомых на каждом возрастном этапе выращивания леса необходимо для повышения эффективности профилактических и истребительных мероприятий в лесах. Для организации комплекса лесозащитных мер специалист лесного хозяйства должен обладать знаниями и умениями определять встреченные виды лесных насекомых. Только правильное определение вида позволяет прогнозировать тип его динамики, вредоносность и хозяйственное значение.
Данные методические рекомендации, являясь рекомендациями к проведению лабораторных занятий, одновременно являются и методическим пособием для самостоятельной работы студентов, кратким определителем наиболее значимых в лесном хозяйстве насекомых по их различным фазам развития.
При выполнении лабораторного практикума широко используются обширные биологические и систематические коллекции насекомых кафедры, современные оптические приборы и методическая литература.
1 Основы классификации насекомых
Насекомые – самая крупная группа животных организмов на планете по различным оценкам насчитывает от 1 млн. видов до 7 млн.
Систематика – средство овладения гигантским разнообразием форм жизни. Её задача – установление степени родства и объединение групп организмов в соподчиненные систематические категории. Из-за громадного видового разнообразия, систематика насекомых сложна и использует систему систематических категорий (таксонов), как основных, так и дополнительных.
Основная таксономическая единица – вид. Вид – обособленная система сходных особей, владеющих определенным ареалом и дающих при скрещивании плодовитое потомство, сходное по фено- и генотипу с родителями.
Таксоны систематики насекомых: Класс – подкласс – инфракласс – отдел – надотряд – отряд – подотряд - надсемейство – семейство – триба – род – подрод – вид – подвид – экотип – морфа.
Вид не утрачивает своей сущности до тех пор, пока его адаптивная изменчивость не выходит за определенные количественные рамки, иначе он становится другим качеством, другим видом.
Еще с XVII делались попытки классифицировать многообразие насекомых прежде всего по особенностям строения, типам ротовых аппаратов, особенностям метаморфоза, жилкования и складывания крыльев в покое. К настоящему времени, на основе всего научного арсенала с использованием морфологии, анатомии, гистологии, строения клеток, хромосомного и генного анализа выявлены родственные связи множества насаекомых, что и позволяет объединить их в родственные группы.
В систематике насекомых нашли отражение основные принципы эволюции:
1. Принцип ароморфоза (революционное преобразование) – появление крыльев. Класс насекомые делится на 2 подкласса: первичнобескрылых и крылатых (высших).
2. Специализация и редукция ротового аппарата – наиболее древние насекомые имели ротовые органы внутри головной капсулы, затем в эволюции развились ротовые части, крепящиеся снаружи к головной капсуле. Класс делится на 2 инфракласса: энтогнатные (3 тряда) и эктогнатные (1 отряд низших и все высшие насекомые).
3. Принцип олигомеризации – приобретение в связи с новыми функциями новых черт строения.
4. Принцип диптеризации – постепенный эволюционный переход к функциональной и морфологической двукрылости. Появление отряда Diptera.
5. Усложнение развития насекомых как адаптации к среде и пище.
Подкласс высших насекомых делится на 2 отдела: с неполным метаморфозом (19 отрядов) и с полным метаморфозом (11 отрядов).
6. Принцип усложнения строения (частный случай принципа олигомеризации) п роявился в строении и жилковании крыльев (некоторые выделяют по жилкованию инфракласс древнекрылых и новокрылых – по возможности укладывать крылья в покое на спину). По типу жилкования в систематике насекомых выделяются надотряды. В отделе с неполным метаморфозом их 4, с полным – 3.
К настоящему времени чаще применяется наиболее распространенная классификация, включающая 34 отряда насекомых.
Систематика класса насекомых
Подкласс низшие, или первичнобескрылые - Apterygota
А. Инфракласс энтогнатные - Entognatha
Отряд протуры, или бессяжковые - Protura
Отряд подуры, или ногохвостки - Podura
Отряд диплуры, или двухвостки - Diplura
Б. Инфракласс тизануровые - Thysanurata
Отряд тизануры, или щетинохвостки - Thysanura
Подкласс высшие, или крылатые - Pterygota
Отдел с неполным превращением - Hemimetabola
Надотряд эфемероидные - Ephemeroidea
Отряд поденки - Ephemeroptera
Надотряд одонатоидные - Odonatoidea
Отряд стрекозы - Odonatoptera
Надотряд ортоптероидные - Orthopteroidea
Отряд таракановые - Blattoptera
Отряд богомоловые - Manteoptera
Отряд термиты - Isoptera
Отряд веснянки - Plecoptera
Отряд эмбии - Embioptera
Отряд гриллоблаттиды - Grylloblattida
Отряд палочники - Phasmatoptera
Отряд прямокрылые - Orthoptera
Отряд гемимериды - Hemimerida
Отряд кожистокрылые - Dermaptera
Отряд зораптеры - Zoraptera
Надотряд гемиптероидные - Hemipteroidea
Отряд сеноеды - Psocoptera
Отряд пухоеды - Mallophaga
Отряд вши - Anoplura
Отряд равнокрылые - Homoptera
Отряд клопы - Hemiptera
Отряд трипсы - Thysanoptera
Отдел с полным превращением – Holometabola
Надотряд колеоптероидные - Coleopteroidea
Отряд жуки - Coleoptera
Отряд веерокрылые – Strepsiptera
Надотряд нейроптероидные - Neuropteroidea
Отряд сетчатокрылые - Neuroptera
Отряд верблюдки - Raphidioptera
Отряд большекрылые – Megaloptera
Надотряд мекоптероидные - Mecopteroidea
Отряд скорпионовы мухи - Mecoptera
Отряд ручейники - Trichoptera
Отряд бабочки - Lepidoptera
Отряд перепончатокрылые - Hymenoptera
Отряд блохи - Aphaniptera
Отряд двукрылые - Diptera
ЛЕКЦИЯ 6. СИСТЕМАТИКА НАСЕКОМЫХ
План
1. Задачи и значение систематики насекомых.
2. Систематические единицы.
3. Принципы классификации насекомых.
4. Система класса насекомых
5. Подкласс Первичнобескрылые,
6. Инфракласс Древнекрылые.
7. Подкласс Высшие или Крылатые - Pterygota
8. А. Инфракласс Paleoptera – Древнекрылые
1. Задачи и значение систематики насекомых
Класс насекомых самый многочисленный по видовому составу класс животного мира. В настоящее время описано около 1 млн. видов насекомых, однако число существующих видов намного больше. Многие исследователи полагают, что число насекомых, по крайней мере, вдвое больше.
А отдельные исследователи считают, что число видов насекомых, по-видимому, достигает 5-10 млн. При этом виды насекомых не однообразны, а наоборот, сохраняя чрезвычайную стойкость основных черт организации, они дают необычайное богатство видов.
Различны их размеры. Самые малые из перепончатокрылых – размером 0,2 мм, а палочники и тропические бабочки до 30 см (300 мм), что в 1500 раз больше. Вымершие насекомые достигали 50 см в длину и 70 см в размахе крыльев.
Многообразие видов современных насекомых рассматривается как следствие различных путей их исторического формирования, так как особенности организации живых организмов представляют собой отображение жизненных условий, в которых развивались их предки в далеком и близком прошлом.
Научным средством овладения этим гигантским многообразием форм жизни является систематика – раздел биологии, разрабатывающий теорию классификации в распознавании животных и растительных организмов.
Без систематики и ее конечного результата – классификации – все разнообразие животного мира воспринималось бы как хаотическое нагромождение форм.
Систематика изыскивает и разрабатывает научные и логические критерии для познания всего многообразия форм насекомых, делающих доступным их понимание и изучение.
Первые сведения о систематике насекомых встречаются у Аристог до н. э.), где он классифицировал насекомых на 3 группы: 1. Крылатых; 2. Крылатых и рядом с ними бескрылых; 3. Бескрылых.
Наиболее бурно систематика, как и все другие науки, стала развиваться с эпохи Возрождения и особенно с 17-го века, в связи с изобретением микроскопа.
С Линнея началась современная эра в развитии систематики насекомых, который дал стройную систему классификации растительного и животного мира.
За основную низшую единицу Линней принял вид, под которым подразумевал группу животных или растений, все представители которых настолько похожи друг на друга, насколько дети похожи на своих родителей.
Хотя это и не исчерпывающая характеристика вида, но его понятие вида, как одной из форм существования жизни, являющейся полем деятельности естественного отбора, было крайне необходимым и своевременным.
Сходные родственные виды Линней объединил в роды, роды в семейства, сходные семейства в отряды, отряды в классы, классы в типы.
Для обозначения вида была введена бинарная номенклатура, то есть обозначения видов двумя словами, указывая родовое и видовое название, да еще прибавляют фамилию автора, впервые описавшего этот вид (Locusta migratoria L., Pieris brassica L.).
Система бинарной номенклатуры оказалась очень удобной и приемлемой, и таксономия вступила в период расцвета. Линней, основываясь в основном на признаке «крыльев», поделил насекомых на 7 отрядов: Coleoptera (жесткокрылые), Orthoptera (прямокрылые), Hemiptera (полужесткокрылые), Hymenoptera (перепончатокрылые), Lepidoptera (чешуекрылые), Diptera (двукрылые), Neuroptera (сетчатокрылые), Aptera (бескрылые); причем сюда он также включил многоножек, паукообразных и ракообразных.
В разработке вопросов классификации насекомых принимали участие многие ученые, в том числе такие выдающиеся русские ученые как Холодковский, Мартынов. Кузнецов, Плавильщиков, Захваткин, Бей-Биенко.
2. Систематические единицы.
Применительно к классу насекомых как гигантской группы организмов задачи систематики особенно сложны. В заключительной систематике широко используются только следующие таксоны: класс, отряд, семейство, род, вид. Однако применительно к насекомым этого оказывается недостаточно. Здесь широко используются промежуточные систематические категории:
Класс – classis
Подкласс - subclassis
Инфракласс - infraclassis
Отдел - divisio
Надотряд - superordo
Отряд - ordo
Подотряд - subordo
Надсемейство - superfamilia
Семейство - familia
Подсемейство - subfamilia
Триба - tribus
Подрод - subgenus
Вид - species
Подвид - subspecies
Важнейшей таксономической единицей является вид. Однако понятие о виде постоянно расширяется и уточняется. Вплоть до ХХ века систематика основывалась почти исключительно на морфологических признаках.
В настоящее время вид рассматривается как исторически сложившаяся общность организмов, сходных между собой по особенностям строения и требований к среде, беспрепятственно дающих при скрещивании плодовитое потомство, заселяющих определенную область распространения и качественно отличающихся от других видов.
Однако и приведенное выше определение вида не охватывает всех его свойств. В действительности вид – бесконечно сложное биологическое явление, не поддающееся краткой формулировке. Современная систематика в познании видов использует данные биохимии , цитологии , физиологии, генетики вплоть до молекулярного уровня. Вид может быть уподоблен атому в физике и как последний неисчерпаем.
Между истинными видами есть качественный разрыв – геатус – хотя бы по одному - двум признакам. Это придает им качественную определенность. Характерной особенностью вида является наличие в нем внутривидовых форм, возникающих под влиянием изменчивости среды. В связи с этим различают следующие внутривидовые формы:
Подвид – subspecies
Экотип - ecotipus
Морфа - morpha
Популяция - populatio
Подвиды нередко называют географической расой, возникающей под влиянием различных условий существования вида в разных частях ареала.
Для обозначения подвидов применяют тройную (или тринарную) номенклатуру, например: Locusta migratoria L.
Среднерусская саранча - Locusta migratoria rossica uv. et Zol. ,
Во Франции - L. migratoria gallica Rem. ,
В юго-восточной Азии - L. migratoria manilensis.
Экотип – экологическая раса, возникающая при освоении видами новых условий жизни, обычно они заселяют небольшие участки и морфологически не отличаются. Например, кровяная тля в Америке (на американском вязе) и в Европе (на яблоне) – пищевая форма. Ивовый листоед на березе и на иве.
Популяция. Более низкой внутривидовой таксономической единицей является популяция – группа близкородственных особей, образующих отдельные поселения, располагаются отдельными пятнами и, как правило, разобщены. Популяция является основной единицей существования вида в природе.
Все рассмотренные выше категории являются различными формами пространственного разобщения вида. Изменчивость может проявляться и в сосуществующих вместе формах (полиморфизм, стадные и одиночные формы саранчовых и т. д.). Одной из очень распространенных форм изменчивости являются цветовые отклонения – аберрации . Внутривидовые формы рассматриваются как формы существования вида в изменчивой среде, они расширяют возможности вида и обеспечивают ему процветание. Поэтому процветающие виды и имеют более сложную структуру.
3. Принципы классификации насекомых
Главнейшей задачей систематики является установление родственных взаимоотношений между различными организмами и объединение их по степени родства в различные систематические категории. На этой основе строится классификация, без которой невозможно разобраться в многообразии организмов насекомых.
Степень родства между современными насекомыми выясняется на основе данных палеонтологии, сравнительной эмбриологии, морфологии, анатомии насекомых. Последовательным расположением групп насекомых от форм примитивных к высокоорганизованным классификация пытается отобразить схематично путь филогенетического развития всего класса и степень родства крупных и мелких систематических единиц.
Чем глубже мы познаем свойства конкретных видов, родов, семейств и т. д., тем ближе мы подходим к построению естественной классификации. Определение местоположения комплексов насекомых в общей естественной системе класса составляет задачу классификации.
Современная классификация насекомых является итогом исследований многих поколений ученых. Еще в начале XIX века было установлено подразделение на насекомых с полным и неполным превращением. Затем немецкий ученый Бауэр (1885 г.) установил гетеротипичность (разнородность) бескрылых – первичнобескрылых и вторичнобескрылых.
Затем австрийский ученый А. Гандлирш устранил громоздкие отряды и ввел в систематику насекомых более дробные подразделения на отряды, доведя их общее число до 30 с лишним, и сделал их более естественными.
Крупный вклад внес русский энтомолог, давший анализ класса насекомых на сопоставлении ископаемых форм с ныне живущими, подразделил насекомых на древнекрылых и новокрылых, дав стройную систему, классификацию, которая сохранилась в основных чертах до настоящего времени (1938 г.).
В дальнейшем российскими исследователями и было показано, что эволюция крыльев идет за счет возникновения функциональной двукрылости, которая затем переходит в морфологическую (Diptera). Принципы диптеризации (принцип Роденфорда – Шванвича) явился важной стороной современной классификации.
И, наконец, в последнее время было установлено, что подкласс первичнобескрылых не однороден. Среди них Щетинохвостки обладают непогруженным ротовым аппаратом (эктогнатным) и стоят ближе к крылатым, а три других отряда – погруженным ротовым аппаратом (энтогнатным). Некоторые исследователи выделяют их в отдельный подкласс, и даже класс.
Крупный вклад в развитие систематики внесли выдающиеся русские ученые Холодковский, Кузнецов, Плавильщиков, Захваткин, Бей-Биенко.
4. Современная система класса насекомых
В настоящее время класс насекомых (Insecta) делится на два подкласса, включающих в себя 34 отряда со многими промежуточными единицами (4 инфракласса, два отдела и 5 надотрядов).
В целом классификация насекомых может быть представлена в таком виде:
I. Подкласс низшие, или первичнобескрылые - Apterygota
А. Инфракласс энтогнатные - Entognatha
1) Отряд протуры, или бессяжковые - Protura
2) Отряд подуры, или ногохвостки - Podura
3) Отряд диплуры, или двухвостки - Diplura
Б. Инфракласс тизануровые - Thysanurata
4) Отряд тизануры, или щетинохвостки - Thysanura
II. Подкласс высшие, или крылатые - Pterygota
Отдел с неполным превращением - Hemimetabola
Надотряд эфемероидные - Ephemeroidea
5) Отряд поденки - Ephemeroptera
Надотряд одонатоидные - Odonatoidea
6) Отряд стрекозы - Odonatoptera
Надотряд ортоптероидные - Orthopteroidea
7) Отряд таракановые - Blattoptera
8) Отряд богомоловые - Manteoptera
9) Отряд термиты - Isoptera
10) Отряд веснянки - Piecoptera
11) Отряд эмбии - Embioptera
12) Отряд гриллоблаттиды - Grylloblattida
13) Отряд палочники - Phasmatoptera
14) Отряд прямокрылые - Orthoptera
15) Отряд гемимериды - Hemimerida
16) Отряд кожистокрылые - Dermaptera
17) Отряд зораптеры - Zoraptera
Надотряд гемиптероидные - Hemipteroidea
18) Отряд сеноеды - Psocoptera
19) Отряд пухоеды - Mallophaga
20) Отряд вши - Anoplura
21) Отряд равнокрылые - Homoptera
22) Отряд клопы - Hemiptera
23) Отряд трипсы - Thysanoptera
Отдел с полным превращением - Holometabola
Надотряд колеоптероидные - Coleopteroidea
24) Отряд жуки - Coleoptera
Надотряд нейроптероидные - Neuropteroidea
26) Отряд сетчатокрылые - Neuroptera
28) Отряд большекрылые - Megaloptera
Надотряд мекоптероидные - Mecopteroidea
29) Отряд скорпионовы мухи - Mecoptera
30) Отряд ручейники - Trichoptera
31) Отряд бабочки - Lepidoptera
32) Отряд перепончатокрылые - Hymenoptera
33) Отряд блохи - Aphaniptera
34) Отряд двукрылые - Diptera
5. Подкласс низшие, или первичнобескрылые - Apterygota
Входящие в этот подкласс насекомые наиболее низкоорганизованные, бескрылые, причем бескрылость эта первичная, так как крыльев у них нет и никогда не было (даже в эмбриональном состоянии). На первых члениках брюшка имеются придатки – остатки ходильных конечностей или прыгательная вилка. На конце брюшка нередко церки или хвостовые нити. Ротовые органы грызущие (иногда колющие).
Превращение примитивное, слабовыраженное – протометаболия или анаморфоз. Личинки похожи на взрослых, многократно линяют. Имаго у многих видов способны к линьке. Большинство видов ведут скрытый образ жизни, тесно связаны с почвой. Подкласс Apterygota (первичнобескрылых) делится на два инфракласса и четыре отряда.
А. Инфракласс энтогнатные скрыточелюстные - Entognatha
Голова без сложных глаз. Ротовые органы колющие или грызущие, втянуты в головную капсулу (скрытночелюстные, по строению ротовых органов они ближе к многоножковым). На конце брюшка, если есть церки, то они без парного хвостового придатка.
Инфракласс подразделяется на 3 отряда:
1. отряд бессяжковые – Protura
2. отряд подуры или ногохвостки – Podura (Collembola)
3. отряд двухвостки – Diplura
Отряд Protura – Бессяжковые
Мелкие (от 0,5 до 2 мм) бледные насекомые с червеобразным и гибким телом. Голова прогнатическая, лишена глаз и усиков. Ротовые органы щетинковидные, втянуты внутрь головной капсулы. На первых трех сегментах брюшка (всего 12 сегментов) сохранились рудименты ног (чем эти насекомые также близки к многоножковым). Превращение – анаморфоз (с линькой увеличивается количество члеников брюшка). Усики отсутствуют, но они функционально заменены направленными вперед длинными передними ногами. Передвижение происходит только с помощью двух пар ног. Ведут скрытый образ жизни. Встречаются под корой пней, в гниющей древесине, под опавшей листвой и во мху; питаются разложившимися растительными остатками, мицелием грибов и другим. Изучены слабо. Представители: Eosentomon transitorum.
Отряд Podura (Collembola) – Ногохвостки
Отряд делится на два подотряда: А) подотряд членистобрюхие – тело удлиненное, брюшко членистое; Б) подотряд цельнобрюхие – тело шаровидной формы, сегменты брюшка слившиеся.
Мелкие насекомые (1-2 мм), брюшко 6-члениковое, на 4-ом сегменте брюшка имеется прыгательная вилка, на 3-м – зацепка, а на 1-ом - брюшная трубка. У типично почвенных видов прыгательная вилка сокращена, а Голова прогнатическая, усики 4-6-члениковые. Ротовые органы обычно грызущие, но некоторые могут питаться жидкой пищей, и ротовой аппарат несет колюще-сосущую функцию. Глаза чаще есть, небольшие. Питаются растительными остатками, мицелием и спорами грибов, бактериями. Играют большую роль в почвообразовательном процессе. Очень требовательны к влаге и не требовательны к температуре. Обильны в Арктике и Антарктике. Могут появляться на снегу и в наших широтах.
Размножаются своеобразно. Самцы откладывают сперматофоры в виде капелек на стебельках, а самки захватывают их половыми органами.
Среди подур (ногохвосток) имеются серьезные вредители сельского хозяйства : Sminturus viridis – зеленый сминтур, Bourletiella lutea - овощной сминтур - вредят овощным и другим культурам.
Отряд Diplura – Двухвостки
Мелкие (2-8 мм) насекомые с червеобразным гибким телом, покрыты небольшими ветвящимися волосками. Голова большая, прогнатическая с многочлениковыми усиками. Глаз нет. Ротовые органы направлены вперед, хотя и скрыты в головной капсуле. Верхние челюсти серповидно зазубренные. Грудные сегменты хорошо выражены. Ноги длинные, брюшко 11-члениковое, на большинстве прегенитальных сегментов парные грифельки.
Могут бегать вперед и назад. На конце брюшка всегда хорошо развиты церки, причем в сем. Campodeidae церки многочленистые, а у семейства Iapygidae – церки клешневидные, одночлениковые. Представители отряда – обитатели южные широт, большинство хищники, реже сапрофаги и некрофаги. Представители: Campodea plusiochaeta, Iapyx confuses
Инфракласс Thysanura (тизануровые) – Щетинохвостки
Ротовые органы расположены свободно (не втянуты внутрь). Глаза фасеточные. На конце брюшка многочленистые церки и непарный хвостовой придаток. Имеет один отряд.
Отряд Thysanura – Щетинохвостки
Тело удлиненное веретеновидное . Голова уже груди. Усики длинные многочлениковые, нитевидные, имеются фасеточные глаза, а между ними три простых глазка. Ноги заканчиваются двумя коготками. Грудь плавно переходит в суживающееся к заду 11-члениковые брюшко, на конце которого находится пара длинных членистых церок, а между ними еще более длинная хвостовая нить. На брюшных сегментах у щетинохвосток находятся грифельки, которые являются остатками ходильных конечностей. На эти грифельки щетинохвостки опираются при движении. Тело и грифельки покрыты нежными тонкими маслянистыми чешуйками, придающими щетинохвосткам серебристый блеск. Они создают непроницаемый для испарения слой. У основания грифельков находятся выпячивающиеся пузырьки с очень тонкими покровами. Прикасаясь ими к влажной поверхности (почва, скалы), они пополняют запас воды. Живут долго – до трех лет, линяют во взрослом состоянии. Обитают под камнями, упавшими стволами деревьев, в лесной подстилке, в почве, муравейниках, в домах, магазинах, библиотеках, где вредят книгам, запасам пищи, крупы, хлеба и сахара.
Lepisma saccarina – сахарная чешуйница – «серебряная рыбка»
Termobia domestica - термобия домашняя.
7. Подкласс Высшие или крылатые - Pterygota
К этому подклассу относятся все крылатые, а также вторичнобескрылые, то есть насекомые, утратившие крылья в процессе эволюции. Брюшко высших насекомых на прегенитальных сегментах придатков не имеет.
Это огромный многообразный подкласс делится на два инфракласса, два отдела, пять надотрядов и 30 отрядов. Он характеризуется не только колоссальным количеством морфологических форм, но и резко различными по биологии формами, по среде обитания.
8. А. Инфракласс Paleoptera – Древнекрылые
Крылья у представителей инфракласса не способны складываться вдоль тела. Они держат их распластанными и приподнятыми вверх (костальный край крыла направлен вниз). Югальная область не развита. Все это ограничивает способность занимать укромные места (признак более примитивный и древний). Голова с большими фасеточными глазами, усики короче головы. Брюшко с церками, иногда есть непарный хвостовой отросток. Превращение неполное, личинки живут в воде. Современные насекомые, относящиеся к древнекрылым, имеют только два отряда:
Ephemeroptera - поденки, Odonatoptera – стрекозы.
Отряд Ephemeroptera – поденки
1600 видов мелких и средней величины, нежных насекомых с мягкими покровами и удлиненным телом. Голова большая, очень подвижная. Ротовые органы атрофированы . Крылья сетчатые, нежные, передние крупнее задних. Брюшко тонкое длинное 10-члениковое, на конце брюшка 2-3 хвостовые нити. Линяют во взрослом состоянии (протометаболия). Очень своеобразная и примитивная половая система, сохранились два половых отверстия у самок и парный пенис у самцов. На примитивность указывает наличие хвостовых нитей и развитие личинок в воде. Яйца откладывают в воду. Развитие личинок в воде проходит за 1-3 года. Личинки – наяды, имеют наружные трахейные жабры. Закончив развитие, личинки линяют, превращаясь в неполовозрелую крылатую особь – субимаго, которая после линьки превращаются в имаго.
Лёт сопровождается своеобразными танцами – вертикальными взлетами и опусканиями. Имаго живут очень недолго – отсюда и название отряда. Личинки и имаго служат кормом для рыб. Наиболее обычна – Ephemera vulgata – обыкновенная поденка.
Отряд Odonatoptera – Стрекозы
4500 видов, в РФ – 165. Крупные и средней величины насекомые с большой очень подвижной головой, очень крупными глазами, короткими едва заметными усиками, грызущим ротовым аппаратом. Крылья с густой сетью жилок, почти одинаковых размеров и формы, обычно разведены в стороны. Брюшко 10-члениковое, длинное тонкое или плоское, на конце церки. Яйца откладывает в воду или на водные растения. Личинки – наяды, дышат жабрами (нередко расположенными в прямой кишке), с сильно разросшейся нижней губой (маской), служащей для захвата пищи; ведут хищный образ жизни, питаясь разными насекомыми и мальками рыб. Сами личинки служат пищей рыбам. Перед превращением во взрослое насекомое нимфа выходит из воды. Взрослые насекомые отличаются быстрым полетом (96-144 км/час), ведут хищный образ жизни, питаются разными насекомыми, ловя их на лету, истребляя комаров и др. вредных насекомых.
Представители: Сем. Aeschnidae – коромысла – крупные пестроокрашенные, грудь и бока со светлыми, желтыми полосами. Aeschna grandis - большое коромысло.
96. Класс Насекомые: общая характеристика, систематика, медицинское значение. Эпидемиологическая классификация насекомых с примерами.
Тип Членистоногие Arthropoda. Подтип Трахейнодыщащие Tracheata Класс Насекомые Insecta
Это самый многочисленный по числу видов класс животных. Общее их количество достигает 1 млн.
Тело насекомых разделено на 3 отдела: голову, грудь и брюшко. Головные сегменты (их 5) несут 4 пары конечностей: 1я пара – сяжки (антенны), 2я и 3я пары – челюсти (нижние – несут чувствительные щупики), 4я – нижняя губа (сросшиеся нижние челюсти).
У насекомых в зависимости от образа жизни и способа питания могут быть различные типы ротового аппарата: грызущий, колюще-сосущий, лижущий и др. На голове имеется 1 пара простых или фасеточных глаз.
Насекомые - шестиногие животные, у которых на грудных сегментах, развиваются кутикулярные складки – крылья. Каждому сегменту груди соответствует пара ходильных ног, которые состоят из 5 члеников. Сегменты брюшка конечностей не несут, за исключением видоизмененных в копулятивные придатки (церки, грифельки).
У насекомых очень сложная мускулатура, обеспечивающая очень быстрые движения. Хитин несет придатки – волоски, железистые щетинки, пахучие и ядовитые железы.
Из особенностей внутреннего строения следует отметить более прогрессивное строение ЦНС: слияние головных ганглиев в головной мозг, состоящий из 3 отделов: двух полушарий, зрительных долей и грибовидных тел.
Особенностью пищеварительной системы является наличие слюнных желез.
Выделительная система – мальпигиевы сосуды, впадающие в задний отдел кишечника.
Органы дыхания – трахеи.
Кровеносная система слабо развита, не замкнута. Кровь – гемолимфа – не несет форменных элементов, а выполняет лишь трофическую функцию.
Развитие насекомых происходит с метаморфозом. У одних метаморфоз полный, с заменой на стадии куколки личиночных органов на органы имаго; у других – неполный (личинка похожа на взрослую особь, а стадия куколки отсутствует).
Эпидемиологическая классификация
I Бытовые насекомые
Временные.
Отряд Клопы heliptera
Постельный клоп Cimex lectularius- известно, что в организме клопов могут длительно сохранять жизнеспособность возбудители многих трансмиссивных заболеваний: риккетсии сыпного тифа и спирохеты возвратного, висцерального лейшманиоза и чумы. Тем не менее доказательств роли клопов в переносе этих инфекций нет.
Отряд Блохи Aphaniptera
Блоха человеческая Pulex irritans – переносчик возбудителей чумы
Постоянные.
Отряд Вши Anoplura
Платяная вошь Pediculus vestimenti – переносит возбудителей возвратного и сыпного тифа
Лобковая вошь Phthirus pubis – вызывает педикулёз
2.Механические переносчики
Отряд Таракановые Blattoidea
Черный таракан Blatta orientales
Рыжий таракан Blattella germanica – переносят возбудителей ЖК инфекций, вирусов, бактерий, дифтерию, цисты простейших, яйца гельминтов и др.
Комнатная муха Musca domestica – по сравнению с тараканами более опасна, как мех. переносчик,
II Возбудители заболеваний
Вольфартова муха Wohlfahrtia magnifica - личинки вызывают миазы у млекопитающих, главным образом у овец, а также у крупного рогатого скота, коз, лошадей и редко у человека.
Отряд Двукрылые Diptera
Семейство Комары Culicidae – переносят возбудителей энцефалита и туляремии, малярии
Семейство Москиты Phlebotomidae – переносят разные виды лейшманий, вирусы лихорадки паппатачи
Семейство Слепни Tabanidae – в северных широтах являются переносчиками возбудителей сибирской язвы и туляремии, а в тропиках – возбудителей лоаоза.
Семейство Мошки Simuliidae – переносят возбудителей онхоцеркоза
Семейство Мокрецы Ceratopogonidae – переносят возбудителей некоторых филяриатрозов.
Насекомые – самая крупная группа животных организмов на планете по различным оценкам насчитывает от 1 млн. видов до 7 млн.
Систематика – средство овладения гигантским разнообразием форм жизни. Её задача – установление степени родства и объединение групп организмов в соподчиненные систематические категории. Из-за громадного видового разнообразия, систематика насекомых сложна и использует систему систематических категорий (таксонов), как основных, так и дополнительных.
Основная таксономическая единица – вид. Вид – обособленная система сходных особей, владеющих определенным ареалом и дающих при скрещивании плодовитое потомство, сходное по фено- и генотипу с родителями.
Таксоны систематики насекомых: Класс – подкласс – инфракласс – отдел – надотряд – отряд – подотряд - надсемейство – семейство – триба – род – подрод – вид – подвид – экотип – морфа.
Вид не утрачивает своей сущности до тех пор, пока его адаптивная изменчивость не выходит за определенные количественные рамки, иначе он становится другим качеством, другим видом.
Еще с XVII делались попытки классифицировать многообразие насекомых прежде всего по особенностям строения, типам ротовых аппаратов, особенностям метаморфоза, жилкования и складывания крыльев в покое. К настоящему времени, на основе всего научного арсенала с использованием морфологии, анатомии, гистологии, строения клеток, хромосомного и генного анализа выявлены родственные связи множества насаекомых, что и позволяет объединить их в родственные группы.
В систематике насекомых нашли отражение основные принципы эволюции:
1. Принцип ароморфоза (революционное преобразование) – появление крыльев. Класс насекомые делится на 2 подкласса: первичнобескрылых и крылатых (высших).
2. Специализация и редукция ротового аппарата – наиболее древние насекомые имели ротовые органы внутри головной капсулы, затем в эволюции развились ротовые части, крепящиеся снаружи к головной капсуле. Класс делится на 2 инфракласса: энтогнатные (3 тряда) и эктогнатные (1 отряд низших и все высшие насекомые).
3. Принцип олигомеризации – приобретение в связи с новыми функциями новых черт строения.
4. Принцип диптеризации – постепенный эволюционный переход к функциональной и морфологической двукрылости. Появление отряда Diptera.
5. Усложнение развития насекомых как адаптации к среде и пище.
Подкласс высших насекомых делится на 2 отдела: с неполным метаморфозом (19 отрядов) и с полным метаморфозом (11 отрядов).
6. Принцип усложнения строения (частный случай принципа олигомеризации) п роявился в строении и жилковании крыльев (некоторые выделяют по жилкованию инфракласс древнекрылых и новокрылых – по возможности укладывать крылья в покое на спину).По типу жилкования в систематике насекомых выделяются надотряды. В отделе с неполным метаморфозом их 4, с полным – 3.
