Чешуекрылые - один из самых больших отрядов насекомых. Включает в себя по разным подсчетам от 90 до 200 семейств и более 170 тысяч видов, из них приблизительно 4500 видов обитает в Европе. Фауна России насчитывает около 9000 видов чешуекрылых.
Единой системы деления отряда на более мелкие группы не существует. По одной из классификаций в пределах отряда выделяют 3 подотряда - Челюстные (Laciniata), Равнокрылые (Jugata) и Разнокрылые (Frenata). К последнему подотряду относится большинство видов бабочек. Кроме того, существует условное деление чешуекрылых на булавоусых (дневных) и разноусых (ночных) бабочек. Булавоусые, или дневные, бабочки имеют усики булавовидной формы. Виды, имеющие перистые, гребенчатые, нитевидные и другие усики, относятся к разноусым. Большинство видов разноусых бабочек летают в сумерках и ночью, но из этого правила имеются исключения. Для систематики бабочек большое значение имеют жилкование крыльев и рисунки на них.
Бабочки характеризуются наличием двух пар крыльев, покрытых видоизмененными волосками - чешуйками («пыльцой»). Именно разнообразие и красота рисунков на крыльях бабочек делает этих насекомых такими заметными и вызывающими симпатии большинства людей. Окраска крыльев бабочек обусловливается двумя типами окраски чешуек - наличием в них пигмента (пигментная окраска) либо преломлением света на их поверхности (структурная, или оптическая окраска). Рисунки на крыльях могут выполнять разнообразные функции, среди которых распознавание особей своего вида, защитная функция и отпугивание врагов. Окраска крыльев самцов и самок одного вида может быть различной (половой диморфизм). Так называемые андрокониальные чешуйки, которые встречаются в основном у самцов, обычно располагаются на крыльях и имеют железистые клетки, выделяющие пахучий секрет. Он предназначен для распознавания особей противоположного пола.
Размах крыльев бабочек колеблется от нескольких миллиметров до 300 мм. Самая крупная бабочка европейской части России - грушевая сатурния Saturnia pyri - имеет размах крыльев до 150 мм.
Еще одним важным отличительным признаком представителей отряда является строение ротового аппарата. Исходный, грызущий ротовой аппарат сохранился только у некоторых низших чешуекрылых. У большинства бабочек имеется тонкий и длинный хоботок, высокоспециализированный сосущий ротовой аппарат, образованный из видоизмененных нижних челюстей. У некоторых видов хоботок недоразвит или отсутствует. Скрученный в состоянии покоя, хоботок имеет длину, определяющуюся строением цветков, на которых кормится бабочка. С помощью хоботка бабочки питаются нектаром цветов, однако некоторые виды предпочитают сок перезревших плодов или сладковатый сок, вытекающий из поврежденных стволов деревьев. Потребность в минеральных веществах заставляет бабочек некоторых видов скапливаться на грязи, а также на экскрементах и трупах животных. Среди бабочек есть виды, которые во взрослом состоянии не питаются.
Чешуекрылые относятся к насекомым с полным превращением. Цикл развития бабочки включает в себя стадии яйца, личинки, куколки и имаго. Как правило, бабочки откладывают яйца на растения, которыми впоследствии будут питаться личинки, или в непосредственной близости от них. Личинки, называемые гусеницами, имеют грызущий ротовой аппарат и почти все они (за редкими исключениями) питаются различными частями растений. Гусеницы бабочек характеризуются наличием трех пар грудных и до пяти пар ложных брюшных ног. Они крайне разнообразны по размерам, окраске и форме тела. Гусеницы разных видов живут поодиночке или группами, иногда скрытно, устраивая паутинные гнезда, чехлики или убежища из листьев. Некоторые гусеницы живут внутри поедаемых ими растений - в толще плодов, в листьях, в корнях и т. д. Среди гусениц бабочек есть серьезные вредители, однако большинство видов не причиняет растениям существенного вреда. При этом на стадии имаго многие виды бабочек полезны, поскольку являются хорошими опылителями.
Куколки бабочек покрыты плотной оболочкой. Только у низших форм чешуекрылых куколка свободная или полусвободная. Это значит, что ее конечности и другие придатки свободно лежат на поверхности тела. У большинства бабочек куколка покрытая. В этом случае ноги, усики и другие придатки приклеены к телу застывшей линочной жидкостью. Цвет и форма куколок очень разнообразны. Особенностью многих видов является наличие кокона, который гусеница сплетает непосредственно перед окукливанием, используя выделения шелкоотделительных, или прядильных, желез.
Разнообразие бабочек очень велико. Это одна из самых интересных и заметных групп насекомых. Не только внешний вид, но и образ их жизни вызывают интерес и профессионалов, и просто любителей природы.
Бабочки — одна из интереснейших групп насекомых, не только с биологической точки зрения, но и в связи с их ролью в истории и культуре человечества. С ними связаны представления о красоте, сформировавшиеся у самых разных народов мира. Легенды о них можно услышать во всех уголках нашей планеты. Бабочки - объект внимания художников и поэтов. Это одна из немногих групп насекомых, вызывающая у большинства людей скорее положительные, чем отрицательные эмоции.
Практическая роль чешуекрылых в жизни человечества также очень велика. Именно бабочкам мы обязаны развитием шелководства. Бабочки - важнейшие, а иногда и единственные опылители растений, без которых нашу жизнь трудно было бы представить. Гусеницы многих видов бабочек - это важнейший источник белка не только для насекомоядных птиц и животных, но в некоторых странах - и для людей.
И, наконец, основная их ценность в том, что бабочки - это одни из многих удивительных и неповторимых живых существ, населяющих нашу планету.
Возможно Вам будет интересно:
Оставить эмоцию
Нравится Тронуло Ха-Ха Ого Печаль Злюсь
Метки: 3826
Из этого урока вы узнаете о самых многочисленных группах насекомых, которые освоили все возможные среды обитания на нашей планете - жуках, или жесткокрылых, бабочках или чешуекрылых, а также о мухах и комарах, которые относятся к отряду Двукрылые. Из этого урока вы узнаете, почему жуки и мухи жужжат, комары звенят, а бабочки летают неслышно. Познакомитесь с особенностями строения тела и ротового аппарата этих насекомых, узнаете про историю взаимодействия этих животных с человеком. На этом уроке речь будет идти про Великий шелковый путь, малярию, наяд и нимф, а также о том, для чего и как защищаться от жуков. Из дополнительного материала вы узнаете о сетчатокрылых и ручейниках, и о том, как живут, питаются и линяют их личинки.
Тема данного урока: «Три крупных отряда насекомых с полным превращением». Цель урока - оговорить основные отличия полного и неполного (рис. 1) превращения, а также рассказать о трех отрядах насекомых с полным превращением.
Рис. 1. Насекомое с неполным превращением
Для начала давайте выясним, чем это самое полное превращение отличается от неполного. В жизненном цикле насекомых с неполным превращением всего три стадии: яйцо, личинка и имаго (рис. 2).
Рис. 2. Неполное превращение (клоп)
Личинки насекомых с неполным превращением внешне схожи со взрослыми особями. Они имеют сложные глаза, ротовые органы, такие же, как у имаго, и наружные зачатки крыльев (рис. 3, 4).
Рис. 3. Личинка клопа
Рис. 4. Личинка таракана
В жизненном цикле насекомых с полным превращением четыре стадии. Это яйцо, личинка, куколка и имаго. Личинки насекомых с полным превращением мало похожи на взрослых особей (рис. 5).
Рис. 5. Полное превращение (двукрылые)
Действительно, трудно узнать в червеобразной личинке жука или в гусенице бабочку (рис. 6).
Рис. 6. Гусеница
Личинка обычно лишена сложных глаз и всегда лишена наружных зачатков крыльев. Часто она имеет иной тип ротовых органов, нежели взрослые особи. Многие органы таких личинок имеют временный характер - у взрослых насекомых они отсутствуют. Таковы, например, брюшные ложноножки, личиночный ротовой аппарат и паутинные железы.
Закончив свой рост, личинка последнего возраста прекращает питание, становится неподвижной и линяет в последний раз. Она превращается в куколку.
Отряд Жесткокрылые, или Жуки. Это самая большая группа насекомых, насчитывающая около 360 тысяч только известных видов, в целом это составляет около 40 % от всех известных видов насекомых.
Рис. 7. Характерные признаки жесткокрылых
Для того чтобы представить себе насколько громадна эта группа, рассмотрим один простой пример. Все птицы, рыбы, млекопитающие, амфибии, рептилии, а также многие другие относятся к типу Хордовые. Всего представителей типа Хордовые существует около 50 тысяч видов. Так вот, жуков из одного только семейства Долгоносики (рис. 8) существует несколько больше, около 70 тысяч видов.
Рис. 8. Долгоносик
Жесткокрылые очень разнообразны, большая часть их видов до сих пор плохо изучена. Поэтому окончательно понять, сколько же видов существует до сих пор, невозможно.
Первая пара крыльев у жесткокрылых превратилась в жесткие надкрылья, откуда пошло и название отряда. Надкрылья крепятся на средней груди. Они прикрывают собой задние крылья и мягкое брюшко. Вторая пара крыльев - тонкая перепончатая и служит для полета. Крылья крепятся на задней груди. Иногда крылья и изредка надкрылья могут исчезать.
Рис. 9. Жук-трилобит
Ротовой аппарат грызущий (рис. 10).
Рис. 10. Ротовой аппарат пахучего стафилина
Превращение, как вы уже поняли, полное. Очевидно, что при столь громадной численности внешний вид и форма тела представителей отряда чрезвычайно разнообразны.
Длина тела - от доли миллиметра до почти 17 см.
Рис. 11. Дровосек-титан
Окраска бывает как потрясающе яркой, предупреждающей (рис. 12), так и маскирующей.
Рис. 12. Жук-нарывник
Причем некоторых жуков почти невозможно заметить в их среде обитания.
Многие виды имеют причудливые выросты на теле, видоизмененные конечности или челюсти (рис. 13, 14).
Рис. 13. Жук-слон
Рис. 14. Жук-олень
Личинки жуков также отличаются разнообразием форм, размеров и окраски. У них грызущий ротовой аппарат (рис. 15, 16). Брюшные ложноножки у них отсутствуют. Личинки жуков, как и другие членистоногие, растут при помощи линек. Жизнь личинки может продолжаться от нескольких месяцев до десятков лет.
Рис. 15. Личинка жужелицы
Рис. 16. Личинка жука-усача
Куколки обычно мягкие, неокрашенные (рис. 17).
Рис. 17. Куколка жука
Жуки широчайшим образом распространены по всему миру, кроме совсем холодных мест. Наиболее богато отряд представлен в тропических регионах. Жуки освоили все среды жизни. Их имаго и личинки живут на листьях и в тканях растений, в почве и на ее поверхности, в воде и в многих других местообитаниях (рис. 18).
Рис. 18. Жук-носорог
Питаться жесткокрылые могут чем угодно: любыми частями растений и любыми животными, грибами и падалью, навозом (рис. 19) и абсолютно сухими продуктовыми запасами.
Рис. 19. Навозник
Многие жуки имеют весьма интересные приспособления для защиты от врагов. Это и предупреждающая окраска (рис. 20), и покровительственная окраска, и ядовитость, и защитное поведение.
Рис. 20. Личинка колорадского жука
Друг с другом жуки могут контактировать, используя химические, звуковые или даже световые сигналы.
Значение жуков поистине огромно. При своей невероятной численности и разнообразии они поедают огромное количество растений и животных, а также разлагающихся остатков. В свою очередь, имаго и личинки жуков тоже служат пищей для всяких других животных. Многие жуки из семейств Пластинчатоусые, Щелкуны, Долгоносики, Листоеды и Усачи являются вредителями сельского и лесного хозяйства (рис. 21, 22).
Рис. 21. Колорадский жук
Рис. 22. Долгоносик
Некоторые представители жужелиц и божьих коровок, наоборот, способны массово поедать вредителей. Некоторые божьи коровки даже иногда специально разводятся человеком для борьбы с тлями (рис. 23, 24).
Рис. 23. Жужелица
Рис. 24. Божья коровка питается тлей
Могильщики и навозники - характерные редуценты. Они выполняют функцию санитаров, поедая навоз и падаль (рис. 25).
Рис. 25. Жуки-мертвоеды
Отряд Чешуекрылые, или Бабочки. У этих насекомых крылья покрыты чешуйками, откуда и их название. Чешуйки (рис. 26) - это по сути своей уплощенные волоски.
Рис. 26. Чешуйки
Крыльев у бабочек две пары. В зависимости от формы, цвета и размера чешуек крылья имеют ту или иную окраску.
Рис. 27. Характерные признаки чешуекрылых
Развитие бабочек идет с полным превращением. Они проходят стадию яйца, личинки (рис. 29), куколки (рис. 30) и имаго (рис. 31). Яйца бабочек разнообразны по форме (рис. 28).
Рис. 28. Яйца
Рис. 29. Личинка
Рис. 30. Куколка
Рис. 31. Имаго
Личинок называют гусеницами. У гусениц, в отличие от имаго бабочек, ротовой аппарат грызущий.
Имеются сложные фасеточные глаза, антенны и ротовой аппарат. Ротовой аппарат у разных бабочек может быть устроен по-разному. У самых примитивных представителей отряда имеются работающие верхние челюсти, или жвалы, но не имеется характерного для отряда в целом хоботка. У всех остальных бабочек присутствует специальный хоботок, который они используют для питания жидкой пищей (рис. 32). Он эластичен и может сворачиваться как спираль, а длина его помогает бабочкам питаться нектаром даже из очень глубоких цветков. У некоторых бабочек хоботок вторично отсутствует. Часто взрослые бабочки вообще не питаются.
Рис. 32. Хоботок бабочки
Размах крыльев бабочек - от 3 мм до почти 30 см. Всего бабочек существует около 150 тысяч видов (рис. 33).
Рис. 33. Совка агриппина
Распространены бабочки всесветно, от холодных тундр до жарких пустынь. В горах бабочки распространены вплоть до границы вечных снегов и льдов. Из-за активной хозяйственной деятельности человека, уничтожающего их места обитания, многие виды этих прекрасных насекомых находятся под угрозой исчезновения.
Гусеница - это личинка бабочки. Она обычно червеобразная, с грызущим ротовым аппаратом, тремя короткими настоящими ногами и несколькими парами ложноножек (рис. 34).
Рис. 34. Гусеница
Гусеницы большинства видов бабочек имеют шелкоотделительные железы, с помощью которых они перед окукливанием создают кокон. Пища гусениц в основном растительная, изредка это шерсть и другие роговые вещества. Иногда гусеницы способны даже хищничать.
Многие гусеницы имеют яркую окраску, красивое опушение и выросты. Яркая окраска предупреждает об их ядовитости. Опушение, как правило, колкое и раздражает полость рта хищника, который рискнул есть такую гусеницу (рис. 35). Выросты, как правило, тоже колючие или ядовитые.
Рис. 35. Опушение гусеницы
Гусеницы могут защищаться от врагов, притворяясь сухим сучком или листом, выделяя сильно пахнущий секрет, принимая угрожающую позу или просто резко спускаясь на шелковой нити (рис. 36).
Рис. 36. Гусеница-змея
У куколки бабочек относительно подвижно только брюшко. Обычно куколка находится внутри кокона. Иногда, как, например, у дневных бабочек, куколка с помощью шелковой нити подвешивается к какой-либо опоре (рис. 37).
Рис. 37. Куколка крушинницы
Первое время после выхода из куколки бабочка летать не способна (рис. 38). Она взбирается на вертикальные возвышения, где замирает и остается до того, как ее крылья расправятся. Расправленные крылья отвердевают и приобретают окончательную окраску.
Рис. 38. Куколка вне кокона
Имаго - это взрослая, способная к размножению бабочка. Основными функциями этой стадии является размножение и расселение. Живет имаго недолго. Она тратит питательные вещества, накопленные когда-то гусеницей. Средний срок жизни имаго составляет от нескольких дней до нескольких месяцев.
Бабочки, обитающие в умеренных широтах, нуждаются в зимовке. Зимуют они, как правило, на стадии куколки. Однако есть виды, зимующие и на стадии гусеницы, и на стадии яйца, и на стадии имаго. В случае если бабочки зимуют на стадии имаго, могут наблюдаться миграции. Так, периодически появляющаяся у нас репейница на зиму улетает в южные страны - в Африку или Азию (рис. 39).
Рис. 39. Репейница
При миграции бабочки собираются в огромные стаи. Миграции на огромные расстояния известны у бабочки монарха. Наши обычные бабочки, такие как крапивница, крушинница, траурница и павлиний глаз (рис. 40-42), способны зимовать во взрослом состоянии на месте.
Рис. 40. Крапивница
Рис. 41. Крушинница
Рис. 42. Павлиний глаз
После таяния снега перезимовавшие особи готовы к размножению. Взрослые чешуекрылые способны различать цвета. Причем в отличие от нас они прекрасно видят и в ультрафиолетовой части спектра (рис. 43). Кстати, ученые используют это свойство, когда нужно собрать бабочек на свет. Кроме двух фасеточных глаз, у некоторых имаго чешуекрылых присутствуют два простых глазка.
Рис. 43. Одуванчик в ультрафиолетовом спектре
Взрослые бабочки - важнейшие опылители, причем многие растения опыляются в основном или только бабочками (рис. 44).
Рис. 44. Языкан обыкновенный
Гусеницы способны наносить существенный вред растениям, в том числе используемым человеком. Иногда они способны оставлять без листвы целые сады и даже леса.
Имаго и гусеницы служат пищей многим животным. Некоторые виды бабочек способны вредить шерстяным тканям, меху и продуктовым запасам. Отдельные представители отряда используются для получения шелка, как, например, знаменитый Тутовый шелкопряд (рис. 45).
Рис. 45. Тутовый шелкопряд
Отряд Двукрылые. Как говорит это название, крыльев у этих насекомых всего два. Но два крыла бывают и у некоторых поденок, и у некоторых жуков. Чем же замечательны именно двукрылые и почему их объединяют в один отряд?
Рис. 46. Характерные признаки двукрылых
Дело в том, что задние крылья не просто исчезли, они превращены в жужжальца (рис. 47). Это специальные органы, которые двукрылые используют при взлете и для стабилизации в полете.
Рис. 47. Жужжальца
Развитие у двукрылых идет с полным превращением (рис. 48).
Рис. 48. Полное превращение (двукрылые)
Ротовой аппарат двукрылых имеет своеобразное строение (рис. 49).
Рис. 49. Ротовой аппарат двукрылых
Верхняя губа, верхние и нижние челюсти удлинены. Они как бы режущие.
Все это спрятано в своеобразный чехол, образовавшийся из нижней губы. Причем с помощью такой нижней губы двукрылые способны поглощать сахаристые жидкости - пить, а с помощью своих челюстей и верхней губы они способны прокалывать покровы самых разных животных и потреблять кровь. Таким образом, получается, что у двукрылых два ротовых аппарата в одном: один из них для сладкой пищи, а второй для крови. Кстати, кровь пьют только самки.
У многих представителей отряда от ротового аппарата остается только нижняя губа. Так происходит, например, у комнатной мухи (рис. 50).
Рис. 50. Комнатная муха
Основной питающейся стадией двукрылых является личинка. Личинка червеобразная по форме, часто с суженным передним концом. Иногда ее продолжительность жизни превышает продолжительность жизни имаго. Имаго выполняет в основном функции размножения и расселения. Взрослые двукрылые в основном обитают в воздушной среде, а личинки заселяют самые разные местообитания. Они могут жить в воде, в почве, в тканях растений и животных и так далее.
Куколки двукрылых бывают двух типов. Куколки первого типа имеют ясно видимые придатки, т. е. усики, ротовые части, крылья и ноги, которые плотно прилегают, как бы приклеены к телу.
Куколки другого типа заключены в специальную оболочку - пупарий. Этот пупарий образуется из видоизмененной линочной шкурки личинки последнего возраста (рис. 51).
Рис. 51. Личинка внутри пупария
Имаго двукрылых - это обитатели воздушной среды. Питаются они в основном сахаристой пищей, например нектаром цветов. Кровь используется самками для созревания яиц. Однако есть среди имаго двукрылых и хищники.
Антенны двукрылых могут быть короткими или длинными, а также иметь самое различное устройство. Ноги взрослых двукрылых, как правило, вооружены присосками, что позволяет им свободно двигаться по вертикальным поверхностям или даже ходить или висеть верх ногами. Двукрылые - это отчетливо переднемоторные насекомые. Почему? Потому, что задние крылья у них превращены в жужжальца и для передвижения не используются. Средняя грудь, к которой крепятся рабочие крылья, несет мощную мускулатуру и имеет больший размер, чем передняя и задняя грудь. Двукрылых известно около 150 тысяч видов. Это очень крупный отряд насекомых. Распространены они практически всесветно. Нет их только у самых полюсов или высоко в горах. Некоторых представителей двукрылых легко можно встретить даже на снегу.
Взрослые двукрылые могут являться важными опылителями.
Личинки, например мух, перерабатывают органические вещества, содержащиеся в экскрементах животных и трупах.
Существует множество видов кровососущих двукрылых, некоторые из них потенциально опасны даже для человека. Они могут разносить различные инфекционные заболевания, например сонную болезнь и малярию (рис. 52, 53).
Рис. 52. Муха цеце
Рис. 53. Оленья кровососка
Наиболее известными нам, жителям умеренных широт, представителями кровососущих двукрылых являются слепни, комары, мошки и мокрицы (рис. 54, 55).
Рис. 54. Слепень
Рис. 55. Мошка
Некоторые личинки двукрылых способны своим присутствием вызывать патологические разрастания в тканях растений, или галлы (рис. 56).
Рис. 56. Галлица
Ктыри являются самыми свирепыми воздушными хищниками (рис. 57).
Рис. 57. Ктырь
Наносить существенный вред растениям способны минирующие мухи (рис. 58).
Рис. 58. Зеленоглазка
Навозные, падальные и лесные мухи - с одной стороны санитары, уничтожающие падаль, а с другой стороны - разносчики многих инфекционных заболеваний (рис. 59).
Рис. 59. Навозная муха
Рис. 60. Овод
Как вы, наверное, помните, личинки насекомых с неполным превращением похожи на взрослых особей. У них есть сложные глаза, ноги нормального строения и иногда наружные зачатки крыльев. Такие личинки, сходные с имагинальной стадией, называются нимфами. Однако у некоторых насекомых с неполным превращением, например у поденок, веснянок, стрекоз, личинки обитают в воде, а взрослые насекомые - в воздушной среде. Поэтому личинки никак не могут быть похожи на взрослых особей. У них есть провизорные, т. е. личиночные органы. Например, жабры, нужные им для дыхания в воде. Такие специализированные водные личинки насекомых с неполным превращением называются наядами (рис. 61-66).
Рис. 61. Поденка
Рис. 62. Личинка поденки
Рис. 63. Веснянка
Рис. 64. Личинка веснянки
Рис. 65. Стрекоза
Рис. 66. Личинка стрекозы
Некоторых жуков очень сложно съесть. Так, многие златки и бронзовки имеют очень твердые прочные покровы тела (рис. 67).
Рис. 67. Бронзовки
Другие жуки просто имеют шипы на передней спинке или надкрыльях. Например, некоторые листоеды и усачи (рис. 68).
Рис. 68. Жук-усач
Другие жуки способны хорошо постоять за себя. Так, многие жужелицы, усачи и рогачи имеют внушительные и порой весьма небезопасные челюсти (рис. 69).
Рис. 69. Жук-рогач
Многие листоеды и божьи коровки являются попусту несъедобными для большинства хищников. У них очень едкая, а порой и просто ядовитая кровь.
Самыми ядовитыми при поедании являются некоторые виды нарывников и стафилин (рис. 70). Жидкость их тела едкая настолько, что при попадании, например, на кожу человека вызывает ожоги и изъязвления.
Рис. 70. Нарывник
Некоторые жуки обладают химическим оружием своего рода. Это железы, способные вырабатывать едкие или неприятно пахнущие секреты. Самым ярким примером подобного рода защиты являются жуки-бомбардиры (рис. 71). Если на такого жука нападают, то жук способен выбрасывать в сторону нападающего смесь едких химикалий, нагретых почти до 100 градусов.
Рис. 71. Жук-бомбардир
Многие жужелицы, в том числе широко распространенные виды рода Карабус (рис. 72), способны обороняться от нападения, разбрызгивая жидкость, содержащую уксусную кислоту.
Рис. 72. Карабус
И, наконец, многие жуки не имеют собственной эффективной защиты, однако как бы живут под покровительством защищенных насекомых. Например, в гнездах муравьев или термитов.
Рис. 73. Стафилин
Сетчатокрылые - это относительно небольшой отряд насекомых с полным превращением. Насчитывает он около 5 тысяч видов. Свое название они получили за сетчатые крылья. Действительно, две пары крыльев этих насекомых покрыты очень густой сетью жилок. Окраска сетчатокрылых, как правило, скромная - нежно зеленая или бурая. Хотя, иногда бывает и яркой (рис. 74, 75).
Рис. 74. Аскалаф
Рис. 75. Нимфида
Интересно, что иногда сетчатокрылые обладают ярко-золотистыми глазами, как всем известные златоглазки (рис. 76).
Рис. 76. Златоглазка
К отряду Сетчатокрылые относятся такие насекомые, как все те же златоглазки, муравьиные львы (рис. 77) и интересные насекомые мантиспы (рис. 78).
Рис. 77. Муравьиный лев
Рис. 78. Мантиспа
Сетчатокрылые насекомые, как правило, хищники. В большинстве случаев это небольшие насекомые длиной от нескольких до нескольких десятков миллиметров. Однако среди муравьиных львов попадаются и очень крупные.
Рис. 79. Нитекрылка
Ротовой аппарат имаго грызущий. Интересен ротовой аппарат личинок сетчатокрылых. Их челюсти попарно срастаются, образуя как бы две полые острые трубочки. Такой ротовой аппарат работает как колюще-сосущий. Личинка протыкает свою добычу челюстями и вводит в ее тело пищеварительный сок, а затем высасывает сжиженное содержимое жертвы все теми же челюстями. Таким образом, пищеварение личинок сетчатокрылых наружное. Интересно, что у этих личинок непереваренные остатки пищи не выбрасываются, а накапливаются внутри тела. Экскременты выбрасываются наружу лишь при выходе имаго из куколки. Наверное, самым известным сетчатокрылым является обыкновенная златоглазка. Насекомые эти - преимущественно ночные хищники. Их нетрудно встретить в саду или на лесной опушке. Животные небольшие, длина тела - около 1 см.
Их некрупные яйца на изящной ножке можно найти рядом с колониями тлей (рис. 80).
Рис. 80. Яйца златоглазки
Выходящая из яйца личинка тут же приступает к питанию. Ест она все ту же тлю (рис. 81).
Рис. 81. Личинка златоглазки
Окукливаются личинки златоглазок в паутинном коконе, причем интересно, что шелк они выделяют не при помощи желез на нижней губе, как многие другие насекомые с полным превращением, а при помощи мальпигиевых сосудов (рис. 82).
Рис. 82. Выход имаго из кокона
Хищные личинки муравьиных львов обитают в сухом песке. Причем личинка роет ловчую воронку. Само насекомое располагается на ее дне, выставив наружу челюсти. Когда мелкое насекомое-жертва попадает внутрь воронки, личинка муравьиного льва, используя вместе сложенные челюсти как лопату, начинает кидаться в жертву песком. Песок как бы сбивает мелкое насекомое на дно воронки. Когда жертва оказывается на дне воронки, муравьиный лев протыкает ее челюстями и съедает.
Ближайшими родственниками бабочек являются ручейники (рис. 83). Ручейники - это относительно небольшой отряд насекомых с полным превращением. К нему относится около 15 тысяч видов. Внешне взрослые ручейники немного напоминают небольших бабочек, только крылья их покрыты не чешуйками, как у бабочек, а волосками. Отсюда и латинское название ручейников, которое можно перевести как волосокрылые. Крылья ручейников перепончатые, причем передние несколько длиннее и сильнее задних. Встречаются взрослые ручейники только возле водоемов, в которых обитают их личиночные стадии. Ротовой аппарат взрослых ручейников редуцирован, сильно уменьшен, от него практически остались только щупики.
Рис. 83. Ручейник
Взрослые ручейники не питаются, и поэтому срок их жизни, как правило, ограничен одной-двумя неделями. После спаривания самка откладывает яйца, которые склеены специальной слизистой массой. Откладка яиц происходит на камне или растении, в воде или около воды. Личинки, как мы уже говорили, водные. Часто личинки ручейников строят специальные укрытия - домики или чехлики (рис. 84). Для постройки своих домиков и чехликов ручейники используют мох, травинки, кусочки отмершего дерева, небольшие веточки и другие растительные остатки.
Рис. 84. Личинки ручейника
Иногда постройки могут быть даже из не растительных остатков, а, например, из песчинок и мелких раковинок.
В случае опасности личинки ручейников способны прятаться внутри домика, затыкая вход в него прочной хинизированной головой.
Личинки ручейников и их домики, несомненно, знакомы тем из вас, кто увлекается рыбной ловлей. Личинки некоторых примитивных ручейников не строят домиков, а строят специальные ловчие паутинные воронки. Широкая часть такой воронки как бы смотрит против течения. Туда попадает всякая мелкая живность, принесенная течением. Личинка ручейников поедает этих мелких животных. Личинки ручейников окукливаются прямо под водой, внутри своего чехлика.
Любопытно, что куколка ручейника имеет широкие гребные задние ноги. А зачем куколке широкие гребные ноги, если куколка неподвижна? Это довольно интересный вопрос. Куколка действительно неподвижна, но взрослое насекомое, еще не покинувшее покров куколки, двигаться вполне способно. Именно оно, с надетыми как костюм куколочными покровами, способно, гребя задними ногами, доплыть до поверхности воды и только там покинуть куколочную шкурку (рис. 85).
Рис. 85. Куколка ручейника
Список литературы
- Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология. Животные. 7 класс. - М.: Дрофа, 2011.
- Сонин Н.И., Захаров В.Б. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс. - М.: Дрофа, 2009.
- Насекомые ().
- Files.school-collection.edu.ru ().
- Files.school-collection.edu.ru ().
Домашнее задание
- Какие отряды насекомых с полным циклом превращения в ходе индивидуального развития вам известны?
- Назовите представителей отрядов Жесткокрылые, Чешуекрылые и Двукрылые, которые встречаются в вашем регионе.
- Каково значение изученных насекомых в природе и жизни человека?
- Какие животные из отрядов Ручейники и Сетчатокрылые встречаются в вашем регионе? Есть ли среди них охраняемые виды?
- Обсудите с друзьями и близкими значение шелководства для развития цивилизаций древнего мира. Как насекомые повлияли на ход истории?
В настоящее время класс насекомые самый многочисленный по численности видов. К тому же это самая процветающая группа животных на Земле по широте пространственного распределения и экологической дифференциации. Насекомые обладают целым рядом общих признаков во внутреннем строении, однако их внешний вид, развитие, образ жизни и прочие параметры сильно варьируют.
В основу подразделения класса насекомых на крупные систематические категории – подклассы, инфраклассы, отряды, положены такие важнейшие особенности, как строение крыльев, ротового аппарата, тип постэмбрионального развития. Дополнительно используют и другие диагностические признаки.
Разные авторы дают различную систематику классу, но количество отрядов вне зависимости от источника довольно внушительно. Наиболее известные из них отряд Стрекозы (Odonata), Таракановые (Blattodea), Термиты (Isoptera), Прямокрылые (Orthoptera), Равнокрылые (Homoptera), Полужесткокрылые (Hemiptera), Жесткокрылые (Coleoptera), Перепончатокрылые (Hymenoptera), Двукрылые (Diptera) и, конечно же, Чешуекрылые (Lepidoptera).
Общая характеристика чешуекрылых
Бабочки являются одними из самых красивых насекомых, отряд Lepidoptera включает в себя более 140 (по некоторым данным 150) тысяч видов. Тем не менее, среди других насекомых это довольно «молодая» группа, наибольшее развитие которой совпадает с расцветом цветковых растений в меловой период. Продолжительность жизни имаго длится от нескольких часов, суток, до нескольких месяцев. Различие по размерам у чешуекрылых более сильное, чем в любом другом отряде. Размах их крыльев варьируется от 30 см у южно-американской совки до полусантиметра у эриокрании. Наибольшее распространение бабочки получили в тропических широтах. А в Южной Америке, Дальнем Востоке, Австралии обитают наиболее крупные, ярко окрашенные и, казалось бы, интересные бабочки.
Так рекордсменами по самой яркой окраске являются представители южноамериканского рода Morho и австралийский парусник улисс. Крупные (до 15 – 18 см), сверкающие голубым металлом морфо, пожалуй, являются мечтой любого коллекционера. А в плане перелетов лучше всего изучена бабочка-монарх, живущая в Северной и Центральной Америке и ежегодно совершающая перелеты из Канады и северных районов США на юг.
Строение взрослого насекомого
Взрослое насекомое, или иначе имаго, имеет следующее строение. Тело бабочки состоит из трех основных отделов: головы, груди и брюшка. Сегменты головы слиты в общую массу, тогда как членики груди и брюшка более или менее хорошо различимы. Голова состоит из акрона и 4 сегментов, грудь из 3, брюшко же в своем полном составе содержит 11 сегментов и тельсон. Голова и грудь несут конечности, брюшко иногда сохраняет лишь их рудименты.
Голова. Голова малоподвижная, свободная, округлой формы. Здесь находятся сильно развитые выпуклые фасеточные глаза, занимающие значительную часть поверхности головы, обычно круглые или овальные, окруженные волосками. Кроме фасеточных сложных глаз, иногда на темени позади усиков имеются два простых глазка. Изучение способности бабочек к цветовому видению показало, что чувствительность к видимым участкам спектра у них неодинакова зависит от образа жизни. Большинство воспринимает лучи в диапазоне 6500 350 А. Особенно активно бабочки реагируют на ультрафиолетовые лучи. Бабочки едва ли не единственные животные, которые воспринимают красный цвет. Однако в связи с отсутствием в среднеевропейской флоре чисто красных цветов, красный не воспринимается бражниками. Гусеницы соснового шелкопряда, капустной белянки и ивовой волнянки отчетливо различают разные части спектра, реагируя на фиолетовые лучи как на белый цвет, красный воспринимается как темнота.
Рис.1. Голова Репницы, или белянки репной (лат. Pieris rapae)
1 — Вид сбоку с завернутым хоботком: Б — губной щупик, В — усик; Г- свернутый хоботок; 2 — вид спереди с завернутым хоботком: А — фасеточный глаз, Б — губной щупик; В — усик; Г — свернутый хоботок; 3 — вид сбоку с развернутым хоботком: Б — губной щупик; В — усик; Г — развернутый хоботок
У различных групп бабочек усики, или антенны, бывают самой разнообразной формы: нитевидные, щетинковидные, булавовидные, веретеновидные, перистые. У самцов усики обычно развиты сильнее, чем у самок. Глаза и усики с расположенными на них обонятельными сенсиллами — важнейшие органы чувств у бабочки.
Ротовой аппарат. Ротовой аппарат чешуекрылых возник путем специализации обычных конечностей членистоногих. Поглощение и измельчение пищи. Ротовые органы бабочек являются не менее характерным признаком, чем структура крыльев и покрывающих их чешуек.
В преобладающем большинстве случаев они представлены мягким хоботком, способным свертываться наподобие часовой пружины. Основу этого ротового аппарата составляют сильно удлиненные внутренние лопасти нижних челюстей, которые и образуют створки хоботка. Верхние челюсти отсутствуют или представлены небольшими бугорками; сильной редукции подверглась и нижняя губа, хотя её щупики развиты хорошо и состоят из 3 члеников. Хоботок бабочки очень эластичен и подвижен, он прекрасно приспособлен к питанию жидкой пищей, каковой в большинстве случаев служит нектар цветов. Длина хоботка того или иного вида обычно соответствует глубине расположения нектара в тех цветах, которые посещают бабочки. В некоторых случаях источником жидкой пищи чешуекрылых могут служить вытекающий сок деревьев, жидкие экскременты тлей и другие сахаристые вещества. У некоторых бабочек, которые не питаются, хоботок может быть недоразвит или совсем отсутствовать (тонкопряды, некоторые моли).
Грудь. Грудь состоит из трех сегментов, называемых передне-, средне- и заднегрудью. Сегменты груди несут три пары двигательных конечностей, прикрепляющихся между стернитом и боковой пластинкой каждой стороны. Конечности состоят из одного ряда члеников, в которых мы отличаем от основания к концу ноги: тазик, или ляжку, широкий основной членик; вертлуг; бедро, самый толстый членик ноги; голень, обычно самый длинный из члеников; лапку, состоящую из разного числа очень маленьких члеников. Последний из которых заканчивается одним или двумя коготками. На груди имеются многочисленные волоски, или щетинки, иногда на середине спины образуется хохолок; брюшко никогда не соединяется с грудью стебельком; у самок оно вообще толще и снабжено длинным яйцекладом; у самцов вместо этого на конце брюшка часто бывает хохолок.
Крылья. Характерной особенностью насекомых как большой систематической группы является их способность к полету. Полет осуществляется при помощи крыльев; в большинстве случаев их две пары и расположены они на 2 (среднегрудь) и 3 (заднегрудь) грудных сегментах. Крылья представляют, по существу, мощные складки стенки тела. Хотя полностью сформированное крыло имеет вид тонкой цельной пластинки, оно тем не менее двухслойно; верхний и нижний слои разделены тончайшей щелью, являющейся продолжением полости тела. Крылья закладываются в виде мешкообразных выпячиваний кожи, в которые продолжаются полость тела и трахеи. Выпячивания сплющиваются дорзовентрально; гемолимфа из них оттекает внутрь тела, верхний и нижний листки пластинки сближаются, мягкие ткани частично дегенерируют, и крыло приобретает вид тонкой перепонки.
Рис.2. Бабочка Грета (лат. Greta)
Красота бабочки заключена в её крыльях, разнообразии их расцветки. Цветовую гамму обеспечивают чешуйки (отсюда название отряда Чешуекрылые). Чешуйки – удивительные изобретения природы, которые миллионы лет верой и правдой служат бабочкам, а сейчас, когда люди стали изучать свойства этих удивительных структур, могут послужить и нам. Чешуйки на крыльях – это видоизмененные волоски. Они имеют разную форму. Например, по краю крыла бабочки аполлона (Parnassius apollo) располагаются очень узкие чешуйки, почти не отличающиеся от волосков. Ближе к середине крыла чешуйки расширяются, но на концах остаются острыми. И, наконец, совсем близко к основанию крыла находятся широкие чешуйки, похожие на полый мешочек, прикрепленный к крылу крохотной ножкой. Чешуйки располагаются правильными рядами поперек крыла: их концы обращены кнаружи и прикрывают основания следующих рядов.
Эксперименты показали, что чешуйчатый покров бабочек обладает целым рядом совершенно удивительных свойств, например, хорошими теплоизоляционными свойствами, которые максимально проявляются у основания крыла. Наличие чешуйчатого покрова увеличивает разницу между температурой насекомого и температурой окружающей среды в 1,5 – 2 раза. Кроме того, чешуйки крыла участвуют в создании подъемной силы. Ведь если бабочку подержать в руках и часть её ярких чешуек останется на пальцах, то насекомое будет уже с большим трудом перепархивать с места на место.
Кроме того, как показали эксперименты, чешуйки гасят звуковые колебания и снижают вибрацию тела во время машущего полета. К тому же во время полета на крыле насекомого возникает заряд статистического электричества, а чешуйки помогают этому заряду «стекать» во внешнюю среду. Подробное изучение аэродинамических свойств чешуек бабочек привело к тому, что ученые предложили создать покрытие для вертолетов, разработанное по образу и подобию чешуйчатого покрова крыльев бабочек. Такое покрытие позволит улучшить маневренные свойства винтокрылых машин. Более того, подобный покров может пригодиться для парашютов, парусов яхт и даже костюмов спортсменов.
Замечательная окраска бабочек также зависит от их чешуйчатой одежды. Сами перепонки крыльев бесцветны и прозрачны, а в чешуйках находятся пигментные зерна, которые и обусловливают чудесную окраску. Пигменты избирательно отражают свет с определенной длиной волны и поглощают остальной. В природе вообще все цвета образуются в основном именно таким образом. Однако пигменты могут отражать только 60-70% поступающего света, и поэтому цвета, обусловленные наличием пигмента, никогда не бывают такими яркими, какими могли бы быть теоретически. Поэтому виды, для которых жизненно важной является особенно яркая окраска, «ищут» возможность её усилить. У многих видов бабочек помимо обычных пигментных чешуек, имеются особые чешуйки, которые называются оптическими. Они позволяют насекомым становиться обладателями по-настоящему сверкающих одежд.
В оптических чешуйках возникает тонкослойная интерференция, оптический эффект которой можно наблюдать на поверхности мыльных пузырей. Нижняя часть оптических чешуек пигментирована; пигмент не пропускает свет и тем самым придает большую яркость интерференционной окраске. Лучи света, проходя через прозрачные чешуйки на крыле, отражаются как от их внешних, так и от внутренних поверхностей. В результате два отражения как бы накладываются и усиливают друг друга. В зависимости от толщины чешуек и коэффициента преломления происходит отражение света с определенной длинной волны (все остальные лучи поглощаются пигментом). Бабочки «выстраивают» на наружной поверхности своих крыльев тысячи крохотных тонкослойных зеркал-чешуек, и каждое такое крохотное зеркальце отражает свет определенной длины волны. В результате возникает совершенно потрясающий эффект отражения необыкновенной яркости.
Рис.3. Бабочка Переливница ивовая (Apatura iris)
Рекордсменами по самой яркой окраске являются представители южноамериканского рода Morho, однако и в средней полосе России обитают бабочки с чудо-окраской. Лучше всего интерференционная окраска заметна у переливниц (роды Apatura и Limenitis). Издалека эти бабочки кажутся почти черными, но вблизи отливают выраженным металлическим блеском – от ярко-синего до фиолетового.
Недавно стало известно, что сходный интерференционный эффект может создаваться с помощью различных микроструктур, обладающих уникальными оптическими свойствами. Причем микроструктуры на крыльях отличаются не только у представителей различных семейств с похожей окраской, но и у близких видов. Изучением тонкостей этих эффектов, с использованием современной техники, сейчас вплотную занялись физики-оптики из университета Exter. При этом физики совершают неожиданные находки, которые оказываются интересными не только для них, но и для биологов, изучающих эволюционные процессы.
Интересно биологическое значение ярких, пестрых окрасок верхней стороны крыльев, так часто наблюдающихся у булавоусых бабочек, особенно у нимфалид. Их основное значение заключается в распознавании особей своего вида на большом расстоянии. Наблюдения показывают, что самцы и самки таких пестро окрашенных форм привлекаются друг к другу издали окраской, а вблизи происходит окончательное распознавание по запаху, издаваемому андрокониями.
Если верхняя сторона крыльев у нимфалид всегда окрашена ярко, то иного типа окраски характерны для их нижней стороны: они, как правило, криптические, т.е. Защитные. В этой связи интересны два типа складывания крыльев, широко распространенные у нимфалид, а так же и в других семействах дневных бабочек. В первом случае бабочка, находясь в положении покоя, выдвигает передние крылья вперед так, что их нижняя поверхность, имеющая защитную окраску, открыта почти на всем протяжении. По этому типу складываются крылья, например, у углокрыльницы С-белое (Polygonia C-album). У неё верхняя сторона буро-желтая с темными пятнами и наружной каймой; нижняя сторона серо-бурая с белой буквой «С» на задних крыльях, за что она получила свое название. Неподвижно сидящая бабочка малозаметна также благодаря неправильному угловатому контуру её крыльев.
Рис.4. Бабочка Kallima inachus со сложенными крыльями
Другие виды, например адмирал и репейница, прячут передние крылья между задними так, что видны только их кончики. В этом случае на нижней поверхности крыльев бывают выражены два типа окрасок: та часть передних крыльев, которая в состоянии покоя оказывается спрятанной, ярко окрашена, вся остальная часть нижней поверхности крыльев носит явно криптический характер.
В ряде случаев у дневных бабочек ярко окрашенными бывают и верхняя и нижняя стороны крыльев. Подобная окраска обычно сочетается с несъедобностью обладающего ей организма, поэтому она получила название предостерегающей. На основе этой особенности у бабочек существует способность к мимикрии. Под мимикрией понимают сходство в окраске, форме и поведении между двумя или несколькими видами насекомых. У бабочек мимикрия выражается в том, что одни из мимикрирующих видов оказываются несъедобными, в то время как другие лишены защитных свойств и только «подражают» своим защищенным моделям. Такими подражателями являются бабочки-белянки (Dismorfphia astynome) и перхибрис (Perrhybris pyrrha).
Жизненный цикл чешуекрылых, миграционное поведение, роль в биоценозах
Строение млекопитающих, особенности поведения, ЦНС
Царство животных
Особенности содержания птиц
Особенности ящериц
Чешуекрылые (или бабочки) - это достаточно многочисленный отряд насекомых. В его состав входит около 150 тысяч видов. Представителями чешуекрылых являются различные бабочки, мотыльки и моли. Основными средами их обитания являются леса, луга, а также поля и сады.
Для бабочек характерны две пары больших крыльев, обычно имеющих яркую окраску. Крылья покрыты маленькими хитиновыми разноцветными или бесцветными чешуйками, уложенными как черепица. Отсюда и название отряда - чешуекрылые. Чешуйки - это видоизмененные волоски, они также есть на теле.
Обычно у бабочек, ведущих дневной образ жизни (лимонница, капустница и др.), в спокойном состоянии крылья складываются вместе над телом. У ночных чешуекрылых они располагаются крышеобразно (например, у моли).
Яркая окраска крыльев служит бабочкам для распознания представителей своего вида, а также нередко несет защитную от хищников функцию. Так у некоторых чешуекрылых сложенные вместе крылья похожи на листочек, т. е. насекомое маскируется под окружающую среду.
Жизненный цикл бабочек (метаморфоз) : развитие бабочки
У других чешуекрылых на крыльях есть пятна, издалека напоминающие глаза птиц. Такие бабочки имеют предупреждающую окраску. Обычно покровительственной окраской обладают ночные бабочки, а друг друга они находят по запаху.
Чешуекрылые относятся к насекомым с полным превращением. Из яиц выходят личинки-гусеницы, которые впоследствии окукливаются, после чего из куколки выходит бабочка (имаго - взрослая половозрелая стадия). Гусеницы обычно живут дольше имаго. Бывают виды, у которых личинка живет несколько лет, в то время как сама бабочка - около месяца.
Гусеницы питаются преимущественно листвой, имеют ротовой аппарат грызущего типа. У бабочек ротовой аппарат сосущего типа, представленный свернутым в спиральную трубочку хоботком, который образуется из нижних челюстей и нижней губы. Взрослые чешуекрылые чаще всего питаются нектаром цветков и при этом опыляют растения. Их длинный хоботок раскручивается, и им они могут проникать вглубь цветка.
У гусениц чешуекрылых, кроме трех пар членистых ног, есть ложноножки, представляющие собой выросты тела с присосками или крючочками. С их помощью личинка удерживается на листьях и ветках, а также ползает. Настоящие ноги чаще всего используются для удерживания пищи.
У гусениц во рту есть шелкоотделительные железы, выделяющие секрет, который на воздухе превращается в тонкую нить, из которой личинки плетут коконы при окукливании. У некоторых представителей (например, тутового шелкопряда) нить имеет ценность. Люди получают их нее шелк. Поэтому тутовый шелкопряд разводится как домашнее животное. Также шелковую нить, но более грубую, получают от дубового шелкопряда.
Много среди чешуекрылых вредителей лесов, сельскохозяйственных полей и садов. Так при сильном размножении дубовой листовертки и сибирского шелкопряда могут быть уничтожены гектары лесов. Гусеницы капустной белянки питаются листьями капусты и другими крестоцветными растениями.
Строение бабочки
Бабочки относятся к членистоногим — самым высокоразвитым животным среди беспозвоночных. Свое название они получили за наличие членистых трубчатых конечностей.
Виды бабочек: внешний вид, разновидности, строение насекомого
Другим характерным признаком является наружный скелет, образованный пластинками прочного полисахарида - хинина. У членистоногих вследствие развития прочной наружной оболочки и членистых конечностей появилась сложная система мышц, крепящихся изнутри к покровам. Все движения их частей тела и внутренних органов связаны с мышцами.
1- брюшко
2- грудь
3- голова с усиками
4- хоботок
5, 8, 9- передние, средние и задние ноги
6, 7- первая и вторая пара крыльев
Тело бабочек состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. Перепончатой короткой и мягкой шеей голова скреплена с грудью, состоящей из трёх неподвижно соединённых друг с другом сегментов. Места соединения не заметны. Каждый из сегментов несёт по паре членистых ног. На груди у бабочек имеется три пары ног. Передние лапки самцов нимфалид, сатиров голубянок недоразвиты; у самок они развиты сильнее, но при ходьбе также не используются и всегда прижаты к груди. У парусников и толстоголовок все ноги развиты нормально, а голени их передних ног снабжены лопастевидными образованиями, которые, как полагают, используются для чистки глаз и усиков. У бабочек ноги служат в основном для закрепления на определённом месте и только потом - для передвижения. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит.
На голове расположены ротовой аппарат, усики и глаза. Ротовой аппарат сосущего типа — это нечленистый, в покое спирально завитой, длинный трубчатый хоботок. В его образовании принимают участие нижние челюсти и нижняя губа. Верхние челюсти у бабочек отсутствуют. Во время приема пищи бабочка расправляет длинный хоботок, погружая его в глубь цветка, и высасывает нектар. В качестве основного источника пищи взрослые чешуекрылые используют нектар, поэтому входят в число основных опылителей цветковых растений. У всех насекомых и у бабочек в том числе есть особый орган, называемый джонсовым, предназначенный для анализа тряски и звуковых колебаний. С помощью этого органа насекомые не только оценивают состояние физической среды, но и общаются между собой.
Внутреннее строение
Бабочки имеют совершенную нервную систему и органы чувств , благодаря чему они прекрасно ориентируются в окружающей обстановке, быстро реагируют на сигналы опасности. Нервная система, как и у всех членистоногих, состоит из окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. В голове в результате слияния скоплений нервных клеток образуется головной мозг. Эта система руководит всеми движениями бабочки, кроме таких непроизвольных функций, как циркуляция крови, пищеварение, дыхание. Исследователи полагают, что данные функции контролирует симпатическая нервная система.
1- органы выделения
2- средний отдел кишечника
3- зоб
4- сердце
5- передний отдел кишечника
6- толстый кишечник
7- половые органы
8- нервный узел
9- мозг
Кровеносная система , как у всех членистоногих, незамкнутая. Кровь непосредственно омывает внутренние органы и ткани, находясь в полости тела, передавая им питательные вещества и унося к органам выделения вредные продукты жизнедеятельности. Она не участвует в переносе кислорода и углекислого газа, то есть в дыхании. Ее движение обеспечивается работой сердца — продольной мускулистой трубки, расположенной в спинной части над кишечником. Сердце, ритмично пульсируя, гонит кровь в головной конец тела. Обратному току крови препятствуют клапаны сердца. Когда сердце расширяется, кровь поступает в него из задней части тела через его боковые отверстия, снабженные клапанами, которые не допускают обратного оттока крови. В полости тела, в отличие от сердца, кровь течет от переднего конца к заднему, а затем, попадая в сердце в результате его пульсации, снова направляется к голове.
Дыхательная система представляет собой густую сеть разветвленных внутренних трубочек — трахей, по которым воздух, попадая через наружные дыхальца, доставляется непосредственно ко всем внутренним органам и тканям.
Выделительная система — это пучок тонких трубочек, так называемых мальпигиевых сосудов, расположенных в полости тела. Они на вершинах замкнуты, а основаниями открываются в кишечник. Продукты обмена отфильтровываются всей поверхностью мальпигиевых сосудов, а потом внутри сосудов превращаются в кристаллы. Затем они попадают в полость кишечника и вместе с непереваренными остатками пищи выделяются из организма. Некоторые вредные вещества, особенно яды, накапливаются и изолируются в жировом теле.
Половая система самок состоит из двух яичников, в которых происходит образование яиц. Яичники, переходя в трубчатые яйцеводы, основаниями сливаются в единый непарный яйцевод, по которому зрелые яйца выводятся наружу. В половой системе самки имеется семяприемник — резервуар, куда поступают сперматозоиды самцов. Зрелые яйца могут оплодотворяться этими сперматозоидами. Органы размножения самца — это два семенника, переходящие в семяпроводы, которые объединяются в непарный семяизвергательный канал, служащий для выведения спермы.
В морфологическом отношении чешуекрылые (бабочки ) составляют довольно компактную группу крылатых насекомых. Все тело и 4 крыла густо покрыты чешуйками и частично волосками. Голова с крупными фасеточными глазами, хорошо развитыми нижнегубными щупиками и расположенным между ними длинным спирально скрученным сосущим хоботком. Крылья обычно широкие, треугольные, реже узкие или даже ланцетовидные. Передние и задние крылья скреплены друг с другом специальным сцепочным аппаратом. Наиболее распространен френатный тип сцепления крыльев. В этом случае сцепление осуществляется с помощью френулума (уздечки) и ретинанулума (зацепки). Уздечка представлена одной или несколькими крепкими щетинками в основании заднего крыла, а зацепка - либо рядом щетинок, либо загнутым выростом в основании переднего крыла. Жилкование крыльев чешуекрылых характеризуется значительной (редукцией поперечных жилок и незначительным ветвлением основных продольных стволов. Чешуйки на крыльях различно окрашены и образуют часто довольно сложный рисунок. Нередко наблюдается структурная окраска (пятна с металлическим блеском). По наружному и заднему краю крыльев тянется бахрома, состоящая из нескольких рядов чешуек и волосков. В грудном отделе наиболее развита среднегрудь. Переднегрудь по бокам тергита несет лопастевидные придатки - патагии. В среднегруди сходные образования расположены над основанием передних крыльев и называются тегулами. оги бегательные, часто со шпорами на голенях. У некоторых чешуекрылых передние ноги сильно (редуцированы, спрятаны в волосяном покрове, и бабочки передвигаются на четырех ногах. Брюшко состоит из 9 сегментов. Последний сегмент резко модифицирован, особенно у самцов, у которых он формирует копулятивный аппарат. У самок последние сегменты брюшка (обычно с седьмого до девятого) преобразованы в телескопический мягкий яйцеклад. В большинстве случаев половая система самок у бабочек открывается наружу двумя половыми отверстиями. Одно из них, терминальное, служит только для откладки яиц, второе, расположенное либо на конце седьмого сегмента, либо на восьмом сегменте, является совокупительным отверстием.
Семейство горностаевые моли (hyponomeutidae)- бабочки,обычно, с разветвленным радиусом передних крыльев с образованием радиальной ячейки. Моли, их гусеницы объедают листья соотвественно яблони или черемухи, оплетая их паутиной. Капусте и другим крестоцветным сильно вредит капустная моль (Plutella maculipennis).
Семейство листовертки (Tortricidae) – отличается от молеподобных более широкими удлиненно-треугольными передними крыльями, часто с поперечно обрубленной вершиной, задние крылья удлиненно-овальные, без длинной бахромы.
Семейство нимфалиды (Nymphalidae) Представители этого семейства отличаются недоразвитыми передними ногами бабочек, куколка повисает головой вниз.
Семейство белянки (pieridae) – у бабочек обычно белые или желтые крылья, куколки прикрепляются задним концом тела и подпоясаны еще шелковой нитью. Сюда относятся вредители капустница (pieris brassicae) и репница (pieris rapae).
Семейство коконопряды(lasiocampidae) бабочки средней величины или крупные, с толстым густо-волосистым телом. Усики у самцов перистые, у самок гребенчатые. Хоботок отсутствуют. Крылья широкие, обычно без зацепок. К ним относятся кольчатый целкопряд (malacosoma Neustria).
Семейство совки (Noctuidae) – хоботок развит, передние крылья обычно с харатерным рисунком совок, состоящим из 5 тонких волнистых поперечных полос и 3 срединных пятен. К ним относятся озимая совка (agrotis segetum), сильно вредящая осенью всходам озимых культурам.
Семейство медведицы (arctiidae) характеризуются развитым хоботком, гусеницы очень мохнаты, откуда и название семейства.
Семейство волнянки (lymantriidae ) отличаются недоразвитым хоботком, перистыми усиками самца, гусеницы с пучками волосков, куколка обычно волосистая, в редком шелковистом коконе, на растениях или среди растительных остатков. Сюда относится непарный шелкопряд (lymantria dispar).
Отряд бабочек именуется «лепидоптера», что значит «чешуекрылые» - второй по числу видов (после жуков) отряд насекомых с полным превращением. В настоящее время известно 140 тысяч, а по некоторым данным - даже 200 тысяч видов бабочек. На территории России встречается 8879 видов. На Урале более тысячи.
Чешуекрылые - один из наиболее богатых видами отрядов насекомых.
Отряд условно включает четыре большие группы:
1. Низшие разноусые бабочки,
2. Огнёвкообразные бабочки,
3. Дневные, или булавоусые бабочки,
4. Высшие разноусые бабочки.
Последнюю группу часто называют ночными, что не совсем корректно, так как многие из них ведут дневной образ жизни. Для дневных характерны булавовидные усики. Высшие разноусые бабочки, большинство из которых активно в тёмное время суток, имеют нитевидные или перистые усики. Механизм крепления передних и задних крыльев к груди различен -- булавоусые бабочки способны складывать крылья «за спиной», в то время как разноусые бабочки оставляют крылья раскрытыми плашмя или складывают их «домиком».
Размеры бабочек нашего мира колеблются в широких пределах от 2 миллиметров (у мелких видов молей) до 32 сантиметров (в размахе крыльев у некоторых тропических видов). Самая большая в мире бабочка - южноамериканская совка «тизания агриппа». Однако рекордно длинные ее крылья сравнительно узки, и поэтому их поверхность уступает двум другим бабочкам из Новой Гвинеи и близлежащих южноазиатских стран - бабочке-геркулесу и атласу. Поверхность их крыльев - 300 квадратных сантиметров.
Самая крупная дневная бабочка России - парусник Маака, с размахом крыльев до 13,5 см. А крупнейшей ночной бабочкой Европы и России является павлиноглазка грушевая, с размахом крыльев до 15 см.
Как устроена бабочка
Перепончатые крылья покрыты окрашенными мелкими чешуйками (отсюда название чешуекрылые), которые определяют своеобразие цвета и рисунка насекомых. Многие бабочки ярко и броско окрашены. Чешуйки на крыльях бабочек имеют огромное значение в жизни насекомых. Они необходимы для полёта, а их окраска важна для маскировки, для предупреждения врагов (если бабочка несъедобна или ядовита), важна для продолжения рода (по окраске иногда бабочки узнают или находят друг друга). Есть бабочки, крылья которых по самой природе устроены так, что в них оставлены «окна» - лишенные чешуек прозрачные пятна. У некоторых, кроме самой краевой зоны, крылья вообще без чешуек. Они видом напоминают перепончатокрылых.
Чешуек различают три вида :
Ш Пигментные , окраска которых зависит от находящихся в них пигментных зерен;
Ш Оптические - их окраска зависит от преломления света;
Ш Пахучие. Пахучие чешуйки представляют собой видоизмененные волоски и могут располагаться не только на крыльях, но и на ногах и брюшке бабочки. Вещество, определяющее запах пахучих чешуек, является феромоном и служит для привлечения особей противоположного пола. Оплодотворенные самки большинства видов бабочек перестают выделять вещества, привлекающие самцов.
Запах феромонов действует на очень больших расстояниях. Еще знаменитый французский энтомолог Жан-Анри Фабр (1823-1915) обратил внимание, что самцы бабочки большого ночного павлиньего глаза прилетают на запах самки, находящейся на расстоянии 10-11 км!
У каждого вида бабочек свой запах. Иногда он приятен - некоторые бабочки пахнут ванилью, резедой, земляникой, геранью, шоколадом. Самцы капустницы пахнут красной геранью, репницы - резедой, брюквенницы - цветами лимона. Некоторые бабочки сохраняют привлекающие запахи и после того, как их препарируют для коллекций. Один ученый, занимавшийся коллекционированием бабочек, всегда возил с собой экземпляр тропической бабочки, чтобы время от времени наслаждаться запахом ее пахучих чешуек.
Но запахи пахучих чешуек бывают и неприятными. Некоторые чешуйки, например, пахнут плесенью. Иногда издаваемый бабочками запах приятен для нашего обоняния, но неприятен для других животных. Например, самки и самцы тутового шелкопряда пахнут мускусом. Предполагают, что его запах, привлекая половых партнеров, одновременно отпугивает врагов бабочки.
Возможно, что самец бабочки находит самку не только по запаху, но и улавливая исходящее от нее инфракрасное излучение. Хотя бабочки пойкилотермные существа, т.е. температура их тела в целом зависит от температуры окружающей среды, во время полета, при усиленной работе мускулатуры крылового аппарата, температура бабочек повышается. И порой очень сильно - например, некоторые бабочки из семейства совок при температуре окружающей среды -2 °C могут иметь температуру тела до +30 °C.
Как у всех насекомых, тело бабочек делится на три главных отдела : голову, грудь и брюшко. Снаружи оно защищено твёрдым хитиновым покровом, образующим наружный скелет.
Голова у них малоподвижная, гипогнатная, глаза крупные, круглые или овальные, окружены волосками и занимают значительную часть головы. Усики располагаются на теменной части головы и являются органами чувств, воспринимающими запахи и колебания воздуха. Усики также помогают удерживать равновесие при полёте. По строению различают щетинковидные, нитевидные, булавовидные, крючковатые, гребенчатые, перистые типы усиков.
Вторым главным признаком бабочек является устройство их ротового аппарата . Есть бабочки у которых ротовой аппарат отсутствует - такие бабочки во взрослом состоянии (имаго) ничего не едят и живут запасами, накопленными гусеницами. Но большинство видов имеют ротовой аппарат сосущего типа (мягкий и гибкий хоботок). Органы вкуса у бабочки -- на лапках. И этот ее «язык» в 2000 раз чувствительнее, чем у человека. Стоит только бабочке коснуться своими лапками вкусной пыльцы или сладкого сока, как она тут же понимает, что к чему, и ее хоботок моментально разворачивается. Его длина зависит от глубины чашечки цветка, на котором питаются бабочки определенного вида. Иногда хоботки совсем короткие, иногда длинные, до 35 сантиметров, как, например, у одного из видов мадагаскарского бражника.
По бокам головы расположены полушаровидные, хорошо развитые, сложные, фасеточного типа, глаза , состоящие из большого числа (до 27 000) омматидиев , дающих общее мозаичное изображение. Чешуекрылые способны различать цвета, но в какой мере -- пока изучено недостаточно. Некоторые бабочки, например, крапивница и капустница, различают красный цвет, в то время как сатиры его нисколько не видят. В наибольшей степени привлекают бабочек два цвета -- сине-фиолетовый и жёлто-красный. Бабочки способны видеть ультрафиолетовые лучи , которые человек не воспринимает, чувствительны к поляризованному свету и способны ориентироваться по нему в пространстве. Бабочкам, к примеру, это помогает быстро находить нужные им растения. Нам все может казаться однообразно зеленым, а они улавливают невидимые людям оттенки. Движущиеся объекты различают гораздо лучше неподвижных.
Кроме двух больших фасеточных глаз, у некоторых бабочек бывают ещё два точечных, или простых глазка.
Грудь, как и у всех насекомых, состоит из трёх сегментов: переднегруди, среднегруди и заднегруди -- несущих три пары ног и две пары крыльев. Грудь характеризуется максимальным развитием среднего сегмента, на который падает основная нагрузка в работе крылового аппарата. Заднегрудь имеет подчиненное значение. Переднегрудь подвергается заметной редукции и в большей части мембранозная. Строение ног большинства бабочек типично для насекомых, они ходильные или бегательные и у большинства видов развиты хорошо. У некоторых дневных бабочек они заметно редуцированы, а передняя пара ног модифицирована. Тазики крупные, соединение их с грудью малоподвижное, свободная часть ноги включает вертлуг, бедро, голень и лапку (у большинства видов все лапки пятичлениковые с парой коготков на конце).
Крылья перепончатые, чешуйчатые, обычно широкие, реже узкие, лентовидные. У большинства видов передние крылья крупнее задних. Многие виды ярко и броско окрашены.
Форма крыльев у бабочек разнообразна, но у подавляющего большинства видов они пригодны для полета.
Обычно бабочки в поисках корма, полового партнера или места для откладки яиц широко перемещаются в пространстве. Но, например, самки ряда бабочек мешочниц лишены крыльев, внешне похожи на червячков и почти не передвигаются. Бабочка пяденица-обдирало тоже лишена крыльев и передвигается исключительно с помощью ног.
Другие чешуекрылые, напротив, отличные летуны. Таковы, например, бражники. Их мощный стремительный полет позволяет преодолевать расстояния в сотни, а порой даже тысячи километров. К преодолению больших расстояний способны бабочки репейницы, адмиралы, капустницы, траурницы. Мигрирующие бабочки совершают перелёты, как в одиночку, так и объединяться в стаи. Виды, совершающие регулярные миграции, обычно чётко следуют определённому маршруту, который часто совпадает с направлением миграционных путей птиц. Но у большинства видов бабочек весь жизненный цикл проходит на одних и тех же территориях.
Брюшко у бабочек удлинённое, цилиндрической формы, у самцов тоньше и иногда несколько уплощённое с боков. Брюшко состоит из 9 сегментов, причем последний модифицирован для половой функции.
Самый тонкий слух -- у ночных бабочек. Без него они просто погибли бы. Дело в том, что основные враги этих бабочек -- летучие мыши. Как летучая мышь в полной темноте отыскивает в воздухе насекомых, -- давно известно. Посылая быструю серию неслышных человеку ультразвуков, она как бы ощупывает пространство. Если ультразвук, выпущенный «передатчиком», не возвращается обратно, не принимается живым «локатором», зверек летит спокойно. Если же звук возвращается, -- значит, наткнулся на препятствие. Летучая мышь способна мгновенно определить, что впереди -- стена или комар, птица или бабочка, и стремительно бросается на все съедобное. Кажется, нет спасения от хищника. Но реакция ночных бабочек еще быстрее. Они улавливают сигналы летучей мыши за 30 метров и либо падают на землю, либо бабочка начинает петлять, метаться из стороны в строну и часто спасается.
А где же у бабочек «уши» ? Ученые выяснили, что у дневных бабочек органы слуха находятся на передних крыльях, а у ночных -- между грудью и брюшком.
Частоту звука измеряют в условных единицах -- герцах. Один герц -- это колебание звуковой волны в секунду. Частота более 20 тысяч герц называется ультразвуком, менее 20 тысяч герц -- инфразвуком. Люди могут слышать звуки, частота которых не ниже 20 и не выше 20 тысяч герц. А вот некоторые ночные бабочки способны улавливать до 250 тысяч звуковых колебаний в секунду, то есть слух у них в 12 раз тоньше, чем у человека.
А есть ли у бабочек сердце ? Да, есть. Только не в груди, а… в брюшке. И кровь у них не красного цвета, а зеленого. В ней нет гемоглобина, и она не переносит кислород, как у человека, а доставляет по всем клеткам насекомого питательные вещества, различные гормоны и ферменты.
Для полета мышцы бабочки должны быть разогреты, по крайней мере, до 30 градусов. Вот почему так часто можно увидеть бабочку, которая, широко раскрыв крылья, греется на солнце -- она восполняет потраченную энергию.
Дышит бабочка через тончайшие трубочки -- трахеи, пронизывающие все ее тело. Они соединены с внешним миром двумя отверстиями на груди и шестнадцатью -- на брюшке.