Лекция по теме «Классификация насекомых»

Класс насекомых (Insecta) состоит из большого числа отрядов (более 30). Для лесного хозяйства наиболее значимыми являются семь отрядов: ♦1) прямокрылые, ♦2) равнокрылые,

♦3) полужесткокрылае, ♦4) жесткокрылые, ♦5) чешуекрылые, ♦6) перепончатокрылые, ♦7) двукрылые.

В основу классификации насекомых положены следующие основные признаки:

☻А) Типу развития (метаморфозу); ☻Б) Строению крыльев; ☻В) Строению ротового аппарата.

Тип развития (метаморфоз) у насекомых может быть полный или неполный:

А) Отряды насекомых с неполным превращением

1) Отряд прямокрылые (Orthoptera ) – ♦ крыльев 2 пары (передние кожистые, удлиненные, задние широкие сетчатые, складываются веером), ♦ ротовые органы грызущие. ♦Дополнительные признаки: задние ноги прыгательные, с утолщенными крупными бедрами. У обоих полов на конце брюшка имеются церки, у самок развит яйцеклад. ♦Личинки похожи на взрослых насекомых.

Широко распространены семейства: кузнечики, сверчки, медведки, саранчовые.

Наиболее значима по вредоносности для лесного хозяйства медведка обыкновенная – повреждает сеянцы в лесных питомниках, подгрызая корни.

2) Отряд равнокрылые (Homoptera ) – ♦крыльев 2 пары (однородные, перепончатые, прозрачные); ♦ротовые органы колюще-сосущие, в виде хоботка. ♦Личинки похожи на взрослых насекомых.

Насекомые различной величины и внешнего вида. Все они растительноядны, и многие виды являются опасными вредителями растений в плодоводстве и лесном хозяйстве. Питание происходит за счет жидкого содержимого клеток и соков растений. Отряд делится на 5 подотрядов: тли, листоблошки, кокциды, цикадовые и белокрылки.

Наиболее значимы по вредоносности для лесного хозяйства – тли, листоблошки и кокциды. Они мелкие, часто бескрылые и приносят вред, питаясь соками растений.

Lepidoptera )

:

Как вредители шишек ели и сосны – шишковая огневка.

3) Отряд полужесткокрылые или клопы (Hemiptera ) – ♦крыльев 2 пары (передние наполовину жесткие, наполовину перепончатые, задние перепончатые); ♦ротовые органы колюще-сосущие. Личинки похожи на взрослых насекомых. Тело плоское, с большим хорошо развитым щитком. Преимущественно растительноядны.

Наиболее значимым по вредоносности для лесного хозяйства является сосновый подкорный клоп, повреждает сосну в молодом возрасте, растущую на бедных почвах. У пораженных деревьев желтеет и опадает хвоя, замедляется рост дерева, кора продольно и радиально растрескивается и отстает от ствола.

Имеются полезные клопы (клоп-хищнец и др.), нападающие на яйца и личинок многих вредных насекомых; водные клопы (гладыши) и обитающие на поверхности воды (водомерки).

1) Отряд жесткокрылые или жуки (Coleoptera ) – ♦крыльев 2 пары (передние превращены в роговые надкрылья без жилок, задние перепончатые); ♦ротовые органы грызущие. Личинки не похожи на взрослых насекомых - червеобразные, с головой и 3-мя парами грудных ног, которых может и не быть. Куколка свободная, мягкая, без плотной хитиновой оболочки.

Отряд объединяет очень большое число видов насекомых различной величины, среди которых много опаснейших для леса, а также хищников (энтомофагов), нападающих на вредных насекомых.

Наиболее значимы по вредоносности для лесного хозяйства – короед типораф, представители семейства пластинчатоусые (майский хрущ повреждает сеянцы в лесных питомниках и молодых культурах, подгрызая корни), большой и малый сосновые лубоеды (повреждают молодую и средневозрастную сосну, питаясь корой и лубом деревьев), большой и малый сосновый долгоносики (повреждают молодые культуры сосны) и др.

2) Отряд чешуекрылые или бабочки (Lepidoptera ) – ♦крыльев 2 пары (чешуйчатые, перепончатые). Чешуйки придают крыльям красивую и яркую окраску; ♦ротовые органы у имаго сосущие, а у гусениц – грызущие. У гусениц имеется голова, 3-х пары грудных и 2-5 пар брюшных ног.

В фазе гусеницы наносят большой ущерб древесным породам представилели многих семейств бабочек: моли, листовертки, огневки, белянки, бражники, пяденицы, коконопряды, совки, волнянки.

К данному отряду относится многочисленная группа хвое- и листогрызущих вредителей :

♦1. шелкопряд-монашенка (вредитель многих хвойных и лиственных пород); ♦2. сосновый шелкопряд (вредитель сосны); ♦3. сосновая пяденица (вредитель сосны); ♦4. сосновый бражник (вредитель сосны); ♦5. непарный шелкопряд (вредитель бол. 300 видов хвойных и лиственных пород, предпочитает дуб); ♦6. зимняя пяденица (повреждает почки и листья бол. 200 лиственных пород, предпочитает дуб, бук, клен, березу, яблоню и др.); ♦7. пяденица-обдирало (повреждает дуб, бук, вяз и др. лиственные породы); ♦8. зеленая дубовая листовертка (повреждает дуб); ♦10. кольчатый шелкопряд (повреждает дуб, иву, тополь); ♦11. златогузка (повреждает дуб, яблоню, сливу и др.).

Как вредители молодых сосновых культур известны бабочки из семейства листоверток – побеговьюны (летний, зимующий, почковый, смолевщик) – повреждают почки, стволики и ветви молодых сосенок, вызывая их искривление и отмирание; как вредители шишек ели и сосны – шишковая огневка.

К перепончатокрылым относятся насекомые-опылители: пчелы, шмели, осообразные, среди которых много полезных видов (осы сколии и тифии, уничтожающие личинок почвообитающих насекомых).

В фазе личинки наносят большой ущерб древесным породам. Наиболее вредоносными для лесного хозяйства являются: обыкновенный и рыжий сосновый пилильщики (вредители молодых и средневозрастных сосняков), одиночный пилильщик-ткач (вредитель молодых культур сосны) и др.

4) Отряд двукрылые (Diptera ) – ротовые органы колющие, сосущие или лижущие, крыльев 1 пара (прозрачные, перепончатые). Личинки многих видов без головы и ног. Куколка свободная, в ложном коконе .

К данному отряду относятся многие враги человека и животных: мухи, слепни, оводы, комары и др. личинок двукрылых можно встретить везде: в воде, почве, отмерших и живых тканях растений, животных – способы питания личинок очень разнообразны.

Для лесного хозяйства наиболее опасны: комары-долгоножки (питаются корнями и проростками сеянцев), красная сосновая галлица (повреждает хвою сосны обыкновенную всех возрастов).

Основы систематики и классификации насекомых вредителей

На нашей планете обитает 1,5-2 млн. видов насекомых. Задача систематики состоит в установлении родственных отношений между различными видами и объединении их по степени родства в систематические категории: на этой основе разрабатывается классификация каждой группы организмов.

Основой систематической единицей является вид - совокупность сходных особей, которые занимают определенный географический ареал, дающих при скрещивании плодовитое потомство, сходное с родителями. Близкие виды объединены в роды, роды - в семейства, семейства - в отряды, отряды - в классы.

В классификации насекомых применяют ряд дополнительных систематических единиц: класс, подкласс, инфракласс, отдел, надотряд, отряд, подотряд и т.п.

Для обозначения каждого вида используется международная латинская номенклатура, которая состоит из родового и видового названия, а также сокращенной фамилии автора, впервые описавшего данный вид. Например, Pieris (белянка) brassicae L. (капустная) (описал К. Линней) Melasoma (листоед) populi L. (тополевый) (описал К. Линней).

Класс насекомых разделяется на два подкласса: низшие, или первичнобескрылые и высшие, или крылатые. Подклассы разделяются на отряды. Насчитывается более 30 отрядов насекомых.

Подкласс низших насекомых

Подкласс низших насекомых состоит из четырех отрядов. Представители - мелкие насекомые, бескрылые, превращение примитивное с линьков во взрослом состоянии. Большинство их ведут скрытый образ жизни.

Как вредители растений наиболее распространены представители отряда ногохвосток (Poduta). Это мелкие насекомые вредители, обладают способностью подпрыгивать с помощью прыгательной вилки, находящейся на конце брюшка. Обитают в почве, играют важную роль в почвообразовании. Некоторые виды насекомых вредителей вредят растениям в парниках и теплицах.

Подкласс высших насекомых

Подкласс высших насекомых делится на два отдела: насекомые не с полным превращением (Hemimetabola) и полным превращением (Holometabola).

Насекомые с неполным превращением

Отряд прямокрылые ( Orthoptera)

Тело удлиненное, грызущий ротовой аппарат. Передние крылья узкие, кожистые, задние перепончатые, широкие и складываются веерообразно. Задние ноги прыгательные, передние и средние ходительные. У медведок передние ноги копательные. Включает семейства: кузнечики, сверчки, медведки, настоящие саранчовые. Вредят различным растениям.

Отряд кожистокрылые или уховертки ( Dermaptera)

Тело удлиненное, гибкое: ротовой аппарат грызущий. Передние крылья кожистые, укороченные, задняя пара перепончатая. Ноги ходительные, церки превращены в твердые клещи (орган защиты и нападения уховерток). Вредят огородным и декоративным растениям.

Отряд равнокрылые ( Homoptera)

Ротовые органы колюще-сосущие, крыльев две пары, однородных, перепончатых. Иногда развита передняя пара крыльев (самки кокцид), иногда крылья отсутствуют (тли). Отряд делится на пять подотрядов: цикадовые, листоблошки, белокрылки, тли и кокциды. В каждом подотряде много насекомых вредителей растений и переносчиков болезней.

Отряд полужесткокрылые или клопы ( Hemiptera)

Тело утолщенное, усики нитевидные. Ротовые органы колюще-сосущие. Передние крылья кожистые, задняя пара перепончатая. Среди клопов встречаются хищники, кровососы и растительноядные виды. Серьезными насекомыми вредителями растений являются клопы семейства слепняков, щитников и щитников черепашек.

Отряд бахромчатокрылые или трипсы ( Thysanoptera)

Мелкие насекомые с колюще-сосущим ротовым аппаратом. Крылья узкие, окаймленные тонкими длинными волосками. Среди трипсов встречаются хищники, но большинство их являются вредителями растений.

Насекомые с полным превращением

Отряд жесткокрылые, или жуки ( Coleoptera)

Самая крупная группа насекомых (свыше 250 тыс. видов). Ротовые органы грызущего типа, крыльев две пары, передние роговые, вторая пара перепончатая. Иногда крылья недоразвиты или отсутствуют. Ноги у большинства бегательные или ходильные, встречаются роющие, плавательные, прыгательные. Личинки камподеовидные или червеобразные, куколки свободные. Многие виды жуков вредят растениям, некоторые повреждают запасы, древесину: хищные виды используются в биологической борьбе с насекомыми вредителями . Отряд жуки подразделяется на множество семейств.

Семейство жужелиц (Carabidae)

Жуки подвижные с нитевидными усиками и бегательными ногами. Личинки камподеовидные, живут в почве. Большинство видов - хищники, питаются моллюсками, насекомыми вредителями, например красотел пахучий (Calosoma sycophantaz) уничтожает гусениц непарного шелкопряда. Некоторые виды питаются смешанной пищей и немногие растениеядны.

Scarabaeidae)

Жуки выпуклые с пластинчатобулавовидными усиками. Передние ноги копательные. Личинки червеобразные, мясистые, С-образно-изогнутые, белые с крупной головой. Много опасных насекомых вредителей растений в подсемействе хрущей.

Семейство щелкуны (Elateridae)

Жуки с удлиненным тело, суженым к заднему концу. Оказавшись на спине, подскакивают и издают звук с характерным щелчком, за что получили свое название. Усики гребневидные или пильчатые. Личинки червеобразные - проволочники, твердые, с тремя парами грудных ног. Живут в почве, лесной подстилке. Среди щелкунов много вредителей растений.

Семейство златки (Buprestidae)

Жуки с плоским, удлиненным телом. Голова втянута в переднегрудь. Усики пильчатые. Окраска металлически блестящая. Личинки безногие, плоские, спереди расширенные. Личинки многих видов жуков и прогрызают ходы в древесине, сильно вредят лесным породам. Некоторые златки заселяют спиленный лес и делают его непригодным для строительных целей.

Семейство божьи коровки или кокцинеллиды (Coccinellidae)

Жуки выпуклые, с ярко окрашенным телом. Личинки насекомого вредителя камподеовидные, подвижные, живут на растениях. Большинство божьих коровок - хищники, но встречаются и .

Семейство чернотелки (Tenebrionidae)

Жуки черной окраски, надкрылья часто сросшиеся, тогда крылья отсутствуют. Личинки червеобразные - ложнопроволочники, имеют три пары грудных ног, передние более длинные. Личинки и жуки являются вредителями растений , некоторые - хищники.

Семейство усачи (Cerambycidae)

Жуки с удлиненным телом, часто покрытым волосками. Усики длиннее половины тела, щетинковидные, пильчатые, нитевидные, иногда гребневидные. Личинки червеобразные, мясистые, белые, часто безногие. Большой вред наносят усачи лесным насаждениям, лесоматериалам. Некоторые виды вредят травянистым растениям.

Семейство листоеды (Chrysomelidae)

Жуки с коротким, коренастым, блестящим телом. Усики короче половины тела, ноги ходительные. Личинки червеобразные, с тремя парами грудных ног. Вредят растениям.

Семейство долгоносики (Curculionidae)

Жуки с головотрубкой разной длины и толщины. Усики коленчато-булавовидные, ноги ходильные. Личинка червеобразная, мясистая, безногая, белая. Среди долгоносиков много насекомых вредителей лесного хозяйства (вредители леса).

Семейство трубковерты (Attelabidae)

Жуки близкие к долгоносикам, отличаются от них неколенчатыми усиками. Живут личинки в свернутых в трубку листьях древесных пород.

Семейство короеды (Ipidae)

Жуки цилиндрической формы, темного цвета. Усики коленчатые с булавой. Яйца белые, мелкие. Личинки жука короеда безногие, голые или волосистые, изогнутые, живут в ходах под корой деревьев. Жуки короеды - вредители леса и плодового сада (плодовых деревьев).

Отряд чешуекрылые или бабочки ( Lepidoptera)

Один из самых крупных отрядов. Разнообразные по величине насекомые с двумя парами перепончатых крыльев, густо покрытых чешуйками. Ротовые органы сосущие. Личинки - гусеницы с головой, грызущими ротовыми органами, тремя парами грудных ног и двумя - пятью парами ложных брюшных. Куколка покрыта, часто в коконе. Большинство гусениц бабочек - вредители растений. Отряд бабочки подразделяется на множество семейств.

Семейство горностаевые моли (Hyponomeutidae)

Бабочки с узкими передними крыльями, длинной бахромой. Усики нитевидные. Гусеницы мелкие, с пятью парами брюшных ног. Самки откладывают яйца на кору веток, покрывая их плотным щитком. Гусеницы живут колониями на деревьях и кустарниках, устраивая паутинные гнезда и объедая листья.

Семейство стеклянницы (Aegereidae)

Бабочки с прозрачными крыльями с чешуйками по кроям. Усики веретеновидные. Гусеницы с пятью парами брюшных ног. Делают ходы под корой и в древесине, наносят вред лесным насаждениям.

Семейство листовертки (Tortricidae)

Бабочки с широкими передними крыльями, короткой бахромой. Гусеницы с пятью парами брюшных ног. Вредители лесных и плодовых деревьев .

Семейство древоточцы (Cossidae)

Крупные бабочки, задние крылья короче передних. Усики перистые, хоботок недоразвит. Гусеницы с пятью парами брюшных ног. Живут в стволах и ветках деревьев.

Семейство огневки (Pyralidae)

Бабочки с тонким телом и длинными ногами. Передние крылья треугольные, задние - широкие с короткой бахромой. Гусеницы голые, с пятью парами брюшных ног, питаются на растениях.

Семейство белянки (Pieridae)

Дневные бабочки белой и желтой окраски, с булавовидными усиками. Гусеницы крупные, коротковолосистые, с пятью парами брюшных ног. Среди белянок, имеются распространенные вредители садовых растений .

Семейство коконопряды (Lasiocampidae)

Бабочки с толстым густоволосистым телом. Усики самцов перистые, самок гребенчатые. Гусеницы с пятью парами брюшных ног, крупные, волосистые. Куколки покрыты короткими волосками. Вредят хвойным, лиственным, плодовым деревьям .

Семейство пяденицы (Geometridae)

Бабочки с тонким стройным телом, нижними широкими крыльями. Самки иногда бескрылы. Усики нитевидные. Гусеницы 10-ногие, на брюшке развиты две пары ног. Гусеницы большинства видов пядениц питаются листьями и хвоей кустарниковых и древесных пород.

Семейство волнянки (Orgyidae)

Бабочки с толстым волосистым телом. Хоботок не развит. Гусеницы с пятью парами брюшных ног, тело покрыто бородавками, которые несут пучки волосков. Бородавки ярко окрашены. Яйца самки откладывают на коре деревьев и на листьях. Волнянки - вредители древесных и кустарниковых пород .

Семейство совки (Noctuidae)

Бабочки с толстым телом, покрытым волосками. Усики нитевидные и пиловидные, у самцов перистые и гребенчатые. Хоботок развит. На передних крыльях имеются три пятна: круглые, клиновидные и почковидные. Гусеницы голые, большинство 16-ногие, иногда 14- и 12-ногие. Большинство гусениц вредят растениям, отдельные виды являются хищниками.

Семейство медведицы (Arctiidae)

Крупные бабочки, волосистые с ярко окрашенными крыльями. Гусеницы 16-ногие, очень мохнаты, откуда и название семейства. Встречаются вредители древесных культур .

Отряд перепончатокрылые ( Hymenoptera)

Отряд включает два подотряда - сидячебрюхие и стебельчатые.

Подотряд сидячебрюхие ( Symphita)

Насекомые отличаются сидячим брюшком. Самки имеют пиловидный или игловидный яйцеклад. В подотряд входят рогохвостые, вредящие лесным насаждениям, и ряд семейств пилильщиков - насекомых вредителей различных растений.

Подотряд стебельчатые (Apocrita)

Ichneumonidae)

Семейство бракониды (Braconidae)

Семейство муравьи (Formicidae)

Муравьи питаются живыми и мертвыми насекомыми, являются полезными почвообразователями. Некоторые виды муравьев разрушают древесину. Отдельные виды являются хищниками вредных насекомых (малый лесной муравей Formica polystena Foerst., рыжий лесной муравей Formica rufa L.).

Отряд двукрылые или мухи ( Diptera)

С одной парой перепончатых передних крыльев, иногда бескрылые. Ротовые органы колюще-сосущие, лижущие, режуще-сосущие. Личинки безногие червеобразные. Куколка свободная или покрытая в ложном коконе.

Neuroptera)

Насекомые имеют две пары перепончатых крыльев, покрытых густой сетью жилок. Ротовые органы грызущие. Личинки камподеовидные, хищники. Питаются личинки сетчатокрылых тлями, кокцидами, клещами .

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.

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.

Класс Насекомые - это самый высокоорганизованный, многочисленный, разнообразный класс членистоногих, распространены во всех средах жизни, в водной - вторично. Большинство представителей способны к полету. Насекомые относятся к типу Членистоногие .

Значение насекомых:

1. Участие в круговороте веществ

2. Важная роль в цепях питания

3. Опыление цветов и распространение семян

4. Получение продуктов питания, лекарственных препаратов, шелка

5. Вредители сельского хозяйства

6. Хищные насекомые истребляют вредителей сельского хозяйства

7. Повреждение тканей, древесины, книг, механизмов

Класс Насекомые

Отделы тела

Голова, грудь, брюшко

Особенности строения

Есть крылья

Среда оби-тания

Во всех средах

Количество ходильных ног

У разных видов -разная пища и раз-ные ротовые аппараты

Дыхательная система

Пучки трахей, от-крывающиеся на сегментах брюшка

Кровеносная система

НЕЗАМКНУТАЯ; кровеносные сосуды открываются в по-лость тела, на нижней стороне тела кровь собирается в другие сосуды; есть сердце (двухкамерное - одно предсердие и один желудочек)

Выдели-тельная сис-тема

Мальпигиевы сосу-ды и жировое тело

Нервная сис-тема

Окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка

У насекомых головной мозг - результат слияния скоплений нервных клеток (поэтому более сложное поведение)

Органы чувств

Зрение (мозаич-ное), обоняние, осязание, слух

Представи-тели

Отряды Жестко-крылые, Чешуе-крылые, Двукры-лые, Перепонча-токрылые, Пря-мокрылые

Главнейшие отряды насекомых

	Пред-стави-тели		Ротовой аппарат	Тип превращения
Жестко-крылые	Жуже-лица, майский хрущ, божья коров-ка	Верхние - жесткие (надкры-лья), ниж-ние - лета-тельные	Грызущего типа; есть хищные и раститель-ноядные	↓ Личинка(червь с тремя парами но-жек - гусеница) куколка (стадия покоя) Взрослая особь
Чешуе-крылые	Махаон, голу-бянка, крапив-ница	Две пары, покрыты чешуйками	Сосущего типа (хобо-ток); питаются некта-ром растений; личин-ки (гусеницы) имеют грызущий ротовой аппарат
Дву-крылые	Мухи, комары, оводы, слепни	Одна пара; вторая пара крыльев видоизме-нена в жужжальца	Колюще-сосущего типа; питаются кро-вью человека и жи-вотных
Перепончатокрылые	Пчелы, осы, му-равьи	Две пары, с четко вы-раженными жилками	Грызущий или лижу-щий ротовой аппарат, питаются нектаром и пыльцой цветков
Прямо-крылые	Саран-ча, куз-нечики, медвед-ка	Передние - с продоль-ным жил-кованием, задние - веерооб-разные	Грызущий ротовой аппарат (питаются растительной пищей)	НЕПОЛНОЕ (личинка похожа на взрослую особь; рост во время линьки)
Клопы (полужесткокрылые)	Лесной клоп, ягодный клоп, постельный клоп	Две пары крыльев	Колюще-сосущий ротовой аппарат
Равнокрылые	Тля, медяница	Две пары прозрачных крыльев	ротовые органы - колюще-сосущий хоботок

Насекомые с неполным превращением

Вши, около 150		Человечья вошь (головная и платяная)
Клопы, более 30 000	2 пары крыльев (передние - полунадкры-лья, задние - перепончатые) сложены плоско в состоянии покоя на спине. Ротовой аппарат - колюще-сосущий	Постельный клоп, водомерки, вредная черепашка
Прямокрылые, более 20 000	2 пары крыльев (передние - надкрылья с прямым жилкованием, задние - веерные перепончатые крылья). Ротовой аппарат - грызущий. Задние ноги обычно прыгательные	Обыкновенный кузнечик, домовой сверчок, саранча
Стрекозы, около 4500	2 пары сетчатых крыльев. Тело обычно вытянутое. Голова подвижная, глаза очень крупные. Ротовой аппарат - грызущий	Коромысло, лютка, красотка
Тараканы, 2500	2 пары крыльев (передняя - кожистые надкрылья, задние - веерные перепончатые). Ротовой аппарат - грызущий. Яйца откладывают в оболочке	Черный таракан, рыжий таракан, или прусак

_______________

Источник информации: Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.