Строение насекомого
Насекомые — членистоногие животные с наружным хитиновым покровом, разделённым телом и тремя парами ходильных ног. Чтобы правильно отвечать на задания, важно различать отделы тела, типы конечностей, органы чувств и особенности внутренних систем.
Отделы тела и наружный покров
Тело насекомого состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. Такое строение характерно для представителей класса Насекомые. Отделы образованы сегментами, но у взрослых насекомых границы между некоторыми сегментами могут быть хорошо или слабо заметны.
| Отдел тела | Основные образования | Основные функции |
|---|---|---|
| Голова | усики, сложные глаза, иногда простые глазки, ротовой аппарат | ориентация, восприятие раздражений, захват и измельчение пищи |
| Грудь | три пары ног, одна или две пары крыльев | движение по поверхности и полёт |
| Брюшко | сегменты, дыхальца, органы пищеварения, выделения и размножения | жизнедеятельность и размножение |
Снаружи тело покрыто кутикулой — плотным покровом, содержащим хитин. Она защищает организм от повреждений и потери воды, но не растягивается при росте. Поэтому насекомые растут и развиваются с линьками: старая кутикула сбрасывается, а новая некоторое время остаётся мягкой.
Кутикула — наружный покров членистоногих, образованный в основном хитином и белками. Она выполняет защитную и опорную функции и служит наружным скелетом.
Грудь состоит из трёх отделов: переднегруди, среднегруди и заднегруди. На каждом грудном сегменте расположена пара ног, поэтому у насекомого всегда три пары ходильных ног. Крылья, если они есть, прикрепляются к среднегруди и заднегруди. Различия между перепончатыми, чешуйчатыми и другими крыльями рассматриваются на странице типов крыльев.
Конечности и ротовые аппараты
Нога насекомого состоит из члеников. От тела к концу идут тазик, вертлуг, бедро, голень и лапка. На конце лапки находятся коготки, помогающие удерживаться на субстрате. Видоизменение ног связано с образом жизни животного.
| Тип ноги | Приспособление | Пример |
|---|---|---|
| Бегательная | тонкие, относительно длинные членики | тараканы, жужелицы |
| Прыгательная | сильно увеличенное бедро и длинная голень | кузнечики, саранча |
| Копательная | расширенная, зубчатая голень | медведка |
| Плавательная | уплощённые членики с волосками | плавунец |
| Собирательная | волоски и корзиночки для пыльцы | медоносная пчела |
| Хватательная | шипы, конечность складывается и захватывает добычу | богомол |
У насекомых встречаются грызущий, колюще-сосущий, лижущий и сосущий ротовые аппараты. Их строение связано с пищей: грызущий аппарат подходит для твёрдой пищи, колюще-сосущий — для прокалывания покровов и высасывания жидкости, сосущий — для всасывания нектара. Ротовой аппарат представляет собой видоизменённые конечности головы.
У насекомого три пары ног, потому что ноги прикреплены к трём сегментам груди. Не следует считать усики или ротовые органы ногами.
У какого отдела тела насекомого расположены три пары ходильных ног?
Органы чувств и нервная система
На голове расположены основные органы чувств. Усики воспринимают запахи, прикосновения, влажность и изменения температуры. У некоторых насекомых на усиках находятся рецепторы, позволяющие обнаруживать половых партнёров или пищу на расстоянии.
Сложный, или фасеточный, глаз состоит из множества отдельных зрительных единиц — омматидиев. Каждая воспринимает часть изображения, поэтому насекомое получает мозаичное изображение. Фасеточные глаза особенно хорошо обнаруживают движение. Простые глазки воспринимают главным образом освещённость и направление света.
| Орган или рецептор | Что воспринимает |
|---|---|
| Сложные глаза | свет, форму, движение и цвет предметов |
| Простые глазки | общую освещённость |
| Усики | запахи, прикосновения, влажность и температуру |
| Слуховые органы | звуковые колебания; расположение зависит от вида |
| Вкусовые рецепторы | химический состав пищи |
Нервная система насекомого узловая. В голове находится надглоточный нервный узел, который выполняет роль головного мозга. От него и от подглоточного узла вдоль брюшной стороны тела тянется брюшная нервная цепочка с нервными узлами в сегментах. Такая система обеспечивает связь органов чувств и мышц.
Внутреннее строение и системы органов
Пищеварительная система состоит из передней, средней и задней кишки. В передней кишке пища захватывается, измельчается и перемещается. В средней кишке происходит основное переваривание и всасывание питательных веществ. В задней кишке всасывается вода и формируются непереваренные остатки.
Дыхание происходит с помощью трахей — системы тонких трубочек. Они открываются наружу дыхальцами, расположенными обычно по бокам груди и брюшка. Воздух доставляется непосредственно к тканям, поэтому кровь почти не участвует в переносе кислорода. Подробно эта система разобрана на странице дыхания насекомых.
Кровеносная система незамкнутая: гемолимфа движется по сосудам лишь на отдельных участках и омывает органы в полости тела. Спинной сосуд состоит из камер сердца в брюшке и передней части — аорты. Гемолимфа переносит питательные вещества, гормоны и продукты обмена, но обычно не переносит кислород. Подробнее см. кровеносную систему насекомых.
Органы выделения — мальпигиевы сосуды. Они погружаются в гемолимфу и впадают в заднюю кишку. Из гемолимфы удаляются растворённые продукты обмена, затем часть воды возвращается в организм. Основным азотистым продуктом выделения обычно является мочевая кислота, что помогает экономить воду.
Половая система обеспечивает размножение. У большинства насекомых оплодотворение внутреннее, а развитие начинается с яйца. У некоторых видов потомство проходит стадии личинки и куколки, у других куколки нет. Эта особенность относится уже к развитию насекомых, но помогает отличать их жизненные циклы.
Если в условии спрашивают, почему кровеносная система насекомых не переносит кислород, ответ связан с трахеями: кислород по трахеям поступает прямо к клеткам, минуя гемолимфу.
Как разбирать экзаменационное задание
В заданиях часто требуется выбрать верные признаки насекомого или установить соответствие между органом и функцией. Сначала определите, о какой системе идёт речь, затем проверьте, к какому отделу тела относится орган и является ли он общим признаком класса.
У животного обнаружены голова, грудь и брюшко; три пары ног; дыхание трахейное; кровеносная система незамкнутая. К какой группе оно относится и какие признаки это подтверждают?
Ответ: это насекомое. Решение основано не на одном признаке, а на их сочетании: три отдела тела, три пары ног, трахейное дыхание и незамкнутая кровеносная система.
1. Называть брюшко грудью: ноги и крылья прикреплены именно к груди. 2. Считать усики органами дыхания: дыхальца находятся на груди и брюшке. 3. Утверждать, что гемолимфа переносит кислород так же, как кровь позвоночных: основной путь кислорода — трахеи. 4. Смешивать сложные глаза и простые глазки: первые образуют мозаичное изображение, вторые главным образом воспринимают освещённость.
Быстрая проверка
Главное
- Тело насекомого состоит из головы, груди и брюшка; наружный покров образован хитиновой кутикулой.
- На трёх сегментах груди расположены три пары ног; крылья, если они есть, прикрепляются к среднегруди и заднегруди.
- Сложные глаза воспринимают мозаичное изображение, простые глазки — освещённость, усики — запахи и прикосновения.
- Дыхание трахейное: кислород поступает непосредственно к тканям через дыхальца и трахеи.
- Кровеносная система незамкнутая, органы выделения — мальпигиевы сосуды.