Конспект к уроку "Размножение и развитие насекомых"

Класс Насекомые (размножение и развитие насекомых)

Размножение – это совокупность сложных биологических процессов, обеспечивающих увеличение численности организмов. Как и у большинства организмов, процесс готовности к размножению наступает после предварительных периодов питания, роста, развития молодого поколения насекомых.

Важно понимать, что большинство насекомых не достигает периода зрелости (готовности к размножению) и погибает вследствие разных причин. Эта массовая гибель в ходе развития и роста имеет важные биологические последствия для вида, поскольку слишком большие потери могут привести к видовому сокращению. Поэтому, как правило, насекомые имеют огромные возможности для воссоздания численности своих видов, большую плодовитость и значительные способности к адаптации в разных, подчас очень сложных условиях.

Только за один сезон обыкновенная муха отложить до 500 яиц. Конечно, такое огромное количество насекомых в реальных условиях не выживает, они истребляются хищниками, погибают от влияния низких или высоких температур. Вместе с тем, есть определенное количество насекомых, которое каждый год пребывает, возобновляя численность популяции (вида).

Кстати говоря, некоторые насекомые откладывают не яйца, а личинки, которые развились внутри самки. Такое живорождение, безусловно, является приспособлением для сохранения численности вида.

Из одного яйца выходит, как правило, одна личинка, однако бывают и иные случаи, когда яйцо многократно дробится, и из него образуются множество личинок.

Следующая фаза жизненного цикла насекомого, после стадии яйца, носит название личинки. Личинки – мелкие и очень активно питающиеся, быстро увеличивающиеся в размерах организмы. Тело личинок покрыто хитином (белковоподобным веществом), однако оно более мягкое у личинок, чем у взрослых насекомых.

Личинка растет, хитиновая оболочка, будучи все-таки твердой, может помешать быстро увеличиваться в размерах. Поэтому наступает время линьки, в ходе которой личинка сбрасывает старую оболочку (она постепенно сползает к заднему концу тела) и приобретает новую. Новая оболочка личинки быстро отвердевает на воздухе и приобретает необходимую для защиты от повреждения твердость.

Подготовка к линьке (которых, кстати, может быть от 3 до 6) – сложный процесс, управляемый гормонами.

Внешний вид личинок многообразен и зависит от той среды, в которой они живут.

Постепенно, от линьки к линьке размеры личинки увеличиваются, у них могут появиться зачатки крыльев или органы размножения. После последней линьки появляется насекомое, способное расселяться и размножаться.

Однако не все так просто осуществляется у насекомых, чьи фазы жизненного цикла проходят в разных средах. Например, майский жук. Так, личинка майского жука развивается в почве, питается частями корневых систем растений, а взрослое насекомое живет в открытом пространстве, на растениях. Поэтому взрослое насекомое не похоже на личинку.

Личинка майского жука имеет толстое серое тело, согнутое, снабженное массивными органами для разгрызания корешков.

Такое значительное отличие двух фаз жизненного цикла предполагает целый ряд основательных перестроек наружных и внутренних органов личинки в органы взрослого насекомого. Возможно, поэтому часто жизненные фазы не ограничиваются только личинкой и взрослой формой. Куколка – это покоящаяся форма, у которой, в отличие от личинки, не происходит ни процессов питания, ни роста, ни передвижения. Куколка формируется из личинки перед последней ее линькой и уже носит слегка напоминающие взрослое насекомое признаки. Тут можно различать ноги, усики, крыловые чехлы.

Личинки перед окукливанием очень часто строят укрытия, поскольку куколка очень уязвима и беззащитна. К примеру, гусеницы многих бабочек сооружают кокон, некоторые жуки окукливаются в пещерках и прочее.

По достижению определенного времени, куколка опять начинает свои превращения. Ее шкурка лопается, часть органов распадается, иные подвергаются основательной перестройке. Такая линька продолжается несколько часов. В первые часы после линьки крылья и покровы у насекомого мягкие, практически без пигмента (природной краски, дающей цвет). После того, как все части тела отвердеют, насекомое способно к полету, добыванию пищи, размножению.

Таким образом, мы можем назвать два типа развития насекомого.

Развитие с полным превращением (в нем четыре фазы) включает в себя: яйцо, личинку, куколку, взрослое насекомое. Оно присуще стрекозам, богомолам, веснянкам, прямокрылым…

Развитие с неполным превращением (в нем три фазы) включает в себя: яйцо, личинку и взрослое насекомое. Так размножаются бабочки, жуки, мухи, осы, муравьви.

Говоря о фазе взрослого насекомого, важно упомянуть о биологическом термине «имаго». Имаго – это окончательная стадия индивидуального развития насекомого, которое имеет оформленные крылья и половые придатки. Иными словами, имаго – это фаза, при которой насекомое может активно перемещаться, питаться и размножаться. Однако важно знать, что у насекомых с фазой имаго всего несколько дней отсутствует способность питаться (например, подёнки).

Для того чтобы насекомое достигло этой фазы, ему нужно пройти сложную цепь превращений.

Сложность форм и приспособлений представителей класса насекомые касается и их различий в признаках половой принадлежности. Это свойство – иметь резко выраженные отличия между представителями разных полов в пределах одного вида – называется половым диморфизмом.

Половой диморфизм особенно выражен у насекомых, которые имеют общественную (социальную) организацию жизни. В связи с этим есть разделение на «касты» или формы (самки, самцы, рабочие особи и прочее). Как правило, внешне более ярко и выразительно выглядят самцы, самочки – более скромно. Яркость и выразительность достигается за счет больших выростов (рога у жука-оленя), мандибулы, усиков или крыльев.

Такое разнообразие форм, особенностей проявления половых признаков гарантирует определенную жизнестойкость вида.

Помимо полового диморфизма в природе встречается фазовый, возрастной и сезонный диморфизм.

Фазовый диморфизм – это расхождение внешних признаков и физиологических особенностей насекомых в ситуациях, требующих «подстройки» под определенный процесс в жизненном цикле насекомого. Например, палочник, ведущий малоактивный образ жизни, вступая фазу размножения, становится чрезвычайно активным.

Возрастной диморфизм – это уже знакомая нам цепочка превращений из яйца в личинку, из личинку в куколку, из куколки в имаго.

Сезонный диморфизм или сезонная изменчивость – это способность изменять морфологию тела (в частности, окраску) в зависимости от температуры, смены времен года (как у клопов-солдатиков).