Класс насекомых - самый прогрессивный и многочисленный класс типа членистоногих. У представителей этого класса наблюдается четкое разделение туловища на голову, грудь и брюшко. Голова состоит из четырех соединившихся сегментов, которые несут четыре пары придатков - усики (или сяжки), мандибулы (верхние челюсти), и максиллы (нижние челюсти). Строение ротового аппарата насекомого достаточно сложное и представлено верхней губой, парой верхних челюстей, парой нижних челюстей и нижней губой.
Ротовой аппарат насекомых значительно отличается по строению в зависимости от способа питания. Однако все многообразие вариантов имеет в своей основе единственный тип - грызущий ротовой аппарат. Грудь насекомого представлена тремя парами сегментов, которые несут по паре ходильных конечностей. Сама же конечность делится на тазик, бедро, голень и заканчивается лапкой. Выделяют несколько типов конечностей жуков: бегательные (стройные, с тонкой лапкой, как у жужелиц), копательные (с расширенной голенью, как у бронзовок), прыгательные (заднее бедро сильно утолщено - у кузнечиковых), плавательные (голень и лапка расширены, с волосками и щетинками по краям, как, например, у плавунцов).
Второй и третий сегменты груди имеют производные выпячивания покровов тела - это крылья. Их иннервация и кровоснабжение (вернее, снабжение гемолимфой - жидкостью, заменяющей насекомым кровь и лимфу млекопитающих) осуществляются через многочисленные жилки крыльев. Брюшко насекомых сегментировано и нередко несет редуцированные остатки конечностей - яйцеклад. Покровы насекомых образованы однослойным эпителием, представленным гиподермой и выделяемой хитинизированной кутикулой. Кожа испещрена пахучими, воскоотделительными железами. «Идея» воскоотделения достигла своего максимального воплощения у червецов, с которыми мы познакомимся далее. Забегая вперед, скажу, что у червецов восковые образования, Покрывающие чехлом все тело, могут более чем в два раза превышать размер тела насекомого по высоте! Я не буду подробно останавливаться на мышечной системе, замечу только одно, что она у насекомых наиболее сложная и совершенная из всего типа членистоногих.
Пищеварительная система насекомых представлена пятью отделами. Ротовая полость - первый отдел этой системы, в нее открываются слюнные или прядильные железы (например, у гусениц бабочек). Следующая за ротовой полостью глотка, переходящая в пищевод, представляет собой производную передней кишки. Пищевод переходит в среднюю кишку, которая имеет складки, играющие, по всей видимости, функцию печени у других представителей типа членистоногих. Нередко пищевод имеет расширение - зоб. Заканчивается пищеварительный тракт задней кишкой, несущей функцию удаления остатков пищеварения и выделения продуктов метаболизма организма.
Выделительная система насекомых представлена двумя образованиями. Первое - это мальпигиевы сосуды. Это тонкие трубочки, лежащие слепо-замкнутым концом в полости тела и открывающиеся в кишечнике на границе перехода средней кишки в заднюю. Второе образование - это жировое тело, которое носит не только депонирующую функцию, сохраняя питательные вещества для метаморфоза насекомого, но и способно накапливать в себе продукты обмена и токсины. Очень часто насекомое в стадии имаго питается исключительно
Жесткие надкрылья жуков прикрывают мягкие крылья
растительной пищей (а иногда и вовсе ничего не ест), но при этом способно оставлять потомство. Как же такое может быть? Все очень просто - необходимые для развития потомства белки и жиры, насекомое накапливает еще в стадии личинки, а растительной низкокалорийной пищи вполне хватает для поддержания жизнедеятельности организма насекомого. А у насекомых, не питающихся на стадии имаго (например, у некоторых бабочек), эти накопленные вещества тратятся еще и на поддержание метаболизма.
Дыхательная система представлена системой трахей - трубчатыми образованиями с хитиновой выстилкой, которые не позволяют стенкам трахеи спадаться и нарушать газообмен. В трахеи воздух поступает через стигмы (отверстия по бокам тела), количество которых может достигать десяти. При высокой влажности и низкой активности насекомого кислород может поступать диффузно, в то время как при высокой влажности, и особенно при интенсивной физической нагрузке, появляется необходимость в дополнительном притоке воздуха. Вот тогда можно наблюдать сокращения и расслабления брюшка, что представляет собой не что иное, как дыхательные движения (самые первые вдохи и выдохи в истории эволюции земли).
Гемолимфа насекомых практически не участвует в газообмене, всецело взяв на себя трофические функции, то есть перенос питательных веществ, витаминов и гормонов по организму. По выходе из сердца кровь проходит через аорту и попадает в полость тела, где свободно омывает внутренние органы. Из полости тела кровь заходит обратно в сердце через его боковые отверстия. Такое строение кровеносной системы называется незамкнутым.
Тело хруща разделено на голову, грудь и брюшко
Нервная система представителей этого класса представлена головным мозгом, который состоит из переднего, среднего и заднего отделов, подглоточным ганглием и ганглиями брюшной нервной цепочки, расположенными в каждом сегменте тела. У насекомых с общественным поведением наиболее выражено развитие грибовидных тел, расположенных в переднем мозге.
Класс насекомых делится на два подкласса: низших насекомых (Apterygota) и высших насекомых (Pterygota). К представителям подкласса низших или первичнобескрылых относятся насекомые, которые, как и их предки, никогда не обладали крыльями. Для них характерно наличие придатков (у взрослых форм), не только на конце тела, но и на первых кольцах брюшка (недоразвитые ножки, мешочки, трубка или прыгательная вилка). Развитие представителей этого подкласса не сопровождается превращениями, и внешние различия между личинками и взрослыми формами сводятся только к разнице в размерах. В большинстве своем это мелкие или очень мелкие насекомые. Редкие представители подкласса низших насекомых достигают размера одного сантиметра, поэтому интереса для любителей инсектария они не представляют.
Второй подкласс - высших (крылатых) насекомых включает тех животных, которые во взрослом состоянии имеют крылья. Исключение составляют вторичнобескрылые насекомые, предки которых были крылаты, но утратили крылья в ходе эволюции. Брюшко этих насекомых не имеет придатков, а если и имеет, то они расположены на конце брюшка. Именно к этому подклассу относятся все интересующие нас насекомые.
Куколка бабочки нимфалиды
Гусеница бабочки нимфалиды
Вообще, развитие насекомых отличается особой сложностью. Оно может быть как полным, так и не полным. Полное развитие подразумевает прохождение насекомым после появления на свет из яйца всех стадий развития: личинки, куколки и имаго. При этом личинка зачастую не только внешне, но и по образу жизни отличается от взрослой особи. Прекрасной иллюстрацией этого процесса может быть метаморфоз бабочки. При таком способе развития рост и развитие личинки, то есть линьки, осуществляются только на стадии личинки.
Насекомые с неполным превращением минуют стадию куколки, а значит, из яичка появляется миниатюрная копия взрослого насекомого. Личинка растет, линяет, постепенно все более и более приближаясь в своем облике к имаго. После последней линьки имаго уже не растет и, соответственно, не линяет. Неполное превращение легко проследить на распространенном отечественном кузнечике - кузнечике певчем.
Познакомившись с классом насекомых в целом, перейдем к наблюдениям за отдельными видами.