Комахи: будова та життєві функції, різноманітність видів. Реферат
Будова і життєві функції комах. Комахи з повним циклом перетворення. Досконалість нервової системи і органів чуття
Будова і життєві функції комах
Актуальність
Комахи представляють собою досить поширену і різноманітну групу тварин, що адаптувалися до майже любих екологічних умов земної кулі, крім океанів. Процвітання комах спричинене їх здатністю літати. Крім цього, малі розміри комах і особливий тип нервової системи забезпечують перевагу над конкуруючими з ними тваринами.
Малі тварини можуть займати такі місця проживання, які недоступні для решти тварин. Ще одна еволюційна перевага, пов’язана з зменшенням розмірів організму, включає зміни об’єму і сили м'язів. Мурашки, оси та ін. можуть піднімати набагато більшу масу по відношенню до їх розмірів, ніж, наприклад, слон чи людина. І ще одна властивість комах – характер їх поведінки, що є результатом функції нервової системи. Він реалізуються в руховій активності комах, що є інстинктивною.
Нервова система, зумовлюючи інстинктивну поведінку, безперечно захищає тварину від можливих помилок і затрат часу та енергії на досягнення певного досвіду. Прикладом такої поведінки є поведінка самки кальмара, яка в процесі відкладення яйцеклітин прикріпляє їх до скал.
Комахи – клас тварин типу членистоногих. Тіло (довж. 0,2 мм – 33 см) з хітинізованими покривами, поділяється на головний (голова), грудний (груди) і черевний (черевце) відділи, кожний з яких складається з окремих сегментів (кільце), сегменти голови злиті. На голові розміщені пара членистих вусиків (антени), ротові придатки, органи зору; га грудях – кінцівки (3 пари членистих ніг і 1-2 пари крил); на кінці черевця – статеві й хвостові придатки (церки), іноді жало.
Травна система починається ротовою порожниною, в яку виходять протоки слинних залоз. Травний канал з 3 відділів: передньої, середньої і задньої кишки; довжина і об’єм його залежать від роду їжі та її поживності. Органи виділення – мальпігієві судини. Кровоносна система незамкнена, функцію серця виконує спинна судина, функцію крові – гемолімфа.
Нервова система побудована за типом нервового ланцюжка; центральна нервова система включає мозковий ганглій (головний мозок), підглотковий ганглій, сегментарні ганглії черевного ланцюжка.
Органи дихання – трахеї (у водних – зябро-трехеї), що відкриваються назовні дихальцями.
Органи чуття: зору – фасеткові очі та прості очки, слуху – тимпанальний апарат, дотику – чуттєві волоски, нюху – ямки, волоски, рівноваги – хордотональний апарат та ін. Органи чуття досягають великої різноманітності, в основі їх будови лежать сенсили, розкидані по різних частинах тіла поодиноко чи зібрані у великі скупчення.
Більшість видів комах фітофаги, є всеїдні (таргани), хижаки, що поїдають ін. комах, молюсків, червів тощо, копрофаги (гнойовики), кровосисні (комарі, воші, блохи, майже всі комахи роздільностатеві. Розвиток з перетворенням (метаморфоз), яке буває повним (коли личинка, що різко відрізняється від дорослої особини, перетворюється на лялечку, з якої виходить доросла комаха) або неповним (личинка, що вийшла з яйця, має вигляд, близький до імаго).
Відомо близько 1,5 млн. видів комах, поширених від Антарктиди до 840 пн. Широти. Більшість комах наземні форми, багато видів живе в землі. Деякі в прісних водах, окремі – в морях. Класифікація комах досить складна, існує кілька різних систематичних. За однією з них комахи поділяються на 2 підкласи: ентогнатних, або приховано щелепних, та ектогнатних, чи зовнішьнощелепних. Ентогнатні об’єднують 3 ряди: безвусикові, ногохвости, двохвістки. Ектогнатних ділять на первиннобезкрилих з першим рядом – щетинкохвости та крилатих, куди належить більшість комах з неповним перетворенням: одноденки, бабки, терміти, таргани, богомоли, прямокрилі, сіноїди, воші, веснянки, клопи та ін. і комахи з повним перетворенням. За ін. систематикою комах поділяють на 2 підкласи: нижчі, або первиннобезкрилі, та вищі, або крилаті.
Більшість комах приносять користь як запилювачі рослин; деякі види виробляють речовини (мед, віск, шовк, природні фарби), які використовуються людиною як харчові продукти та сировина для промисловості. Багато комах – шкідники сільського та лісового господарств, окремі – переносники збудників хвороб і паразитів людини, тварин та рослин або самі є паразитами. Наука, що вивчає комах називається ентомологією.
Комахи з повним циклом перетворення
Досконалість нервової системи і органів чуття. До комах з повним циклом перетворення належать жуки, сітчастокрилі, верблюдки, метелики, перетинчастокрилі, блохи, двокрилі та ін.
Розглянемо ряд метеликів або лускокрилих. Вони відомі великою чисельністю (понад 150 тис. видів) і найрізноманітнішим забарвленням своїх представників. Ротові органи у них сисні. Крила вкриті видозміненими волосинками – лусочками, які мають здатність заломлювати світло. Від цього явища залежить переливчасте забарвлення крил багатьох метеликів. Личинки метеликів, або гусінь, мають гризучий ротовий апарат та видовжене тіло. Крім трьох пар грудних ніжок, у них є 2-5 пар несправних черевних ніжок – не членистих видовжених утворень з кігтиками на кінцях.
Слинні залози гусені, крім слини, виділяють ще й шовкові нитки, з яких гусінь перед заляльковуванням плете захисну оболонку для лялечки (кокон). Гусінь багатьох видів влаштовує спільні павутинні гнізда, де багато особин разом ховається від ворогів, ночує тощо. Дорослі метелики – гарні запилювачі рослин. Гусінь багатьох видів метеликів (напр. білан капустяний, ріпниця, яблунева міль, кільчастий шовкопряд) переважно рослиноїдна, тому завдає шкоди рослинам. Гусінь хатньої молі живиться хутряними виробами, псуючи їх.
Тутовий та дубовий шовкопряди здавна розводяться людиною для отримання шовку. Багато великих метеликів привабливі своєю красою – махаон, аполон.
Ряд блохи – безкрилі кровоносні комахи. Тіло сплющене з боків зір розвинений погано, мають колючо-сисні ротові органи та стрибальні ноги. Деякі види цих комах ссуть кров із людини, гризунів та ін. ссавців. Личинки червоподібні, найчастіше трапляються у норах, на долівці в житлах, де живляться органічними рештками. Пацюкова блоха, що може нападати і на людину, відома як переносник дуже небезпечного захворювання – чуми, від якої протягом історії людства загинуло кількасот мільйонів людей. Захворювання на чуму постійно зустрічається і зараз у тропічних країнах.
Нервова система. Передній відділ мозку комах побудований дуже складно. З боків він має пару великих зорових долей, від яких відходять нерви до складних очей, а також пару грибоподібних тіл. Вважають, що ці тіла відповідають за складні форми поведінки комах, зокрема за вироблення умовних рефлексів. Прикладом таких рефлексів є розмноження богомола. Самець богомола, знаходячись біля самки, не виступає в копуляцію до тих пір, поки самка в початковій фазі розмноження не відкусить йому голову.
Очевидно в мозку самця є тормозні центри, які не позволяють копулятивним нервам активізувати інші частини тіла до розмноження. Той факт, що самець богомола може паруватись з самкою, навіть коли у нього видалена голова і мозок і ця його активність не пов’язана з навчанням, позволяє передбачити складні механізми, закладені в таких інстинктивних діях. Адже в комах з коротким періодом життя немає часу на навчання.
Органи чуття комах дуже різноманітні. У шкірі є волосинки або інші утворення, всередині яких знаходиться чутлива структура – рецептор, з’єднана з нервовою системою. Різні рецептори чутливі до механічних подразнень (органи дотику), коливань повітря (органи слуху) чи ґрунту, температури тощо.
Рецептори нюху розташовані переважно на вусиках, рецептори смаку – на ротових органах чи ін. частинах тіла. У мухи рецептори смаку – маленькі волоски на передніх ніжках. Ці волоски зв’язані нервами з ін. чати снами тіла, а головне з хоботом.
Коли муха наштовхується на субтракт, який відчувають її кінцівки, а нервова система встановлює, що він істинний, тваринка витягує хоботок і починає харчуватись. Крім цих чутливих волосків, на кінцях кінцівок мухи є маленькі подушечки, які містять залози, що утворюють липкі речовини. За допомогою цих речовин комаха прикріплюється до будь-якої поверхні. Кінцівки деяких комах містять шипи, клешні, виступи, які позволяють їм прикріплятись до рослин і тварин, забезпечуючи харчування та успішне існування в складних умовах зовнішнього середовища.
Складні фасеточні очі значно відрізняються від звичайних очей ін. тварин. Кожне око складається з багатьох малих сприймаючих світло фасеток. Що називаються оматідіями. На зовнішньому краї цих структур розміщені дуже тонкі лінзи. В кожному оці є біля 10 тис. оматідій.
Осі кожної з фоторецепторних одиниць розміщені під невеликим кутом один до одного і сприймають джерело світла кожен в своїй, трохи інакшій площині. Коли об’єкт знаходиться між джерелом світла і оком, вся інформація від окремих одиниць об’єднуються і утворюється картина об’єкта. Таке око може бачити об’єкт, що рухається в будь-якому напрямку недалеко від тварини. Наявність у комах 2 очей дає можливість оцінювати і відстань до об’єкта. Крім цього, багато комах може розрізняти різні кольори.
Наприклад, медоносна бджола розрізняє всі ті кольори (окрім червоного). Що й людина, проте, на відміну від людини, вона розрізняє й ультрафіолетове забарвлення. Все це забезпечує можливість швидкого виявлення небезпеки і своєчасного її уникнення комахами, що й призвело до значного їх поширення на земній кулі.
22.08.2011
