Насекомые - самый многочисленный класс животных, их насчитывается более 1 млн видов. Выделяют около 40 отрядов насекомых, которые делят на две группы - насекомые с неполным превращением и насекомые с полным превращением. Примерами отрядов насекомых с неполным превращением являются прямокрылые, равнокрылые, полужесткокрылые. Примеры отрядов с полным превращением - жесткокрылые, двукрылые, чешуекрылые, перепочатокрылые.

Особенности отряда Прямокрылые

Представители: кузнечики, саранча, сверчки.

• Грызущий ротовой аппарат.
• Крылья первой пары узкие с продольным жилкованием, крылья второй пары веерообразные.
• Задние ноги прыгательного типа (не у всех).
• Многие могут издавать звуки и воспринимать их (кузнечики издают звуки передними крыльями, а орган слуха находится на ногах).

Особенности отряда Равнокрылые

Представители: тля, медяницы, щитовники. Тля обитает на побегах деревьев, кустарников и трав, образуя скопления. Медяниц обычно много на листьях плодовых деревьев.

• Питаются соком растений.
• Колюще-сосущий ротовой аппарат с хоботком.
• Две пары мягких прозрачных крыльев (не у всех).

Особенности отряда Полужесткокрылые (клопы)

Представители: зеленые лесные клопы, клопы-водомерки, постельный клоп.

• Ведут наземный или водный образ жизни.
• Колюще-сосущий ротовой аппарат.
• Пара полужестких верхних крыльев и пара перепончатых нижних.
• Развиты пахучие железы.

Особенности отряда Жесткокрылые (жуки)

Представители: божьи коровки, долгоносики, навозники, жужелицы, майские жуки.

• Жесткие передние крылья защищают задние перепончатые от повреждений.
• Ротовой аппарат грызущего типа.

Особенности отряда Двукрылые

Представители: мухи, комары.

• Одна пара перепончатых крыльев. Задние видоизменены в жужальца.
• Ротовой-аппарат колюще-сосущий или лижущий.
• Безногие личинки, которые развиваются в почве, воде, остатках растений и животных.

Особенности отряда Чешуекрылые (бабочки)

• Чешуйчатый покров крыльев.
• Сосущий ротовой аппарат свернутый спирально.
• Перистые (у ночных) или булавовидные (у дневных бабочек) усики.
• Личинки бабочек - гусеницы. Имеют выросты тела - ложные ножки. Ротовой аппарат грызущего типа.

Особенности отряда Перепончатокрылые

Представители: пчелы, осы, муравьи, наездники.

• Две пары перепончатых прозрачных крыльев.
• Ротовой аппарат грызущий или лижущий.
• У самок на конце брюшка есть яйцеклад, который у некоторых видов превращен в жало и связан с ядовитыми железами.
• Червеобразные, чаще всего безногие, личинки.

Задание 1. Заполните таблицу.

Особенности внешнего строения насекомых в зависимости от их типа развития.

Представители групп насекомых : медведка обыкновенная - прямокрылые , яблоневая тля - равнокрылые , постельный клоп - клопы , жук-олень - жесткокрылые , бабочка-крапивница - чешуекрылые , лесная оса, комар-пискун - перепончатокрылые .

Задание 2. Выпишите номера названий насекомых в соответствии с их типом развития.

Названия насекомых:

1. Жук-плавунец

2. Медоносная пчела

3. Комар-пискун

4. Стрекоза-коромысло

5. Бабочка-крапивница

6. Зеленый кузнечик

7. Саранча

Развитие с неполным превращением : 4, 6, 7

Развитие с полным превращением : 1, 2, 3, 5

Задание 3. Выпишите номера правильных утверждений.

Утверждения:

1. У гусениц бабочки-капустницы и взрослых бабочек разные типы ротовых аппаратов.

2. Личинки бабочки-капустницы окукливаются под землей.

3. Куколки насекомых активно питаются и превращаются во взрослых особей.

4. Развитие с полным превращением проходит в такой последовательности: яйцо - личинка - взрослое насекомое.

5. При развитии с неполным превращением отсутствует стадия личинки.

6. Для кузнечиков и саранчи характерно развитие с неполным превращением.

7. Мухи, бабочки, комары и стрекозы развиваются с полным превращением.

8. Личинки саранчи похожи на взрослую саранчу.

Правильные утверждения: 2, 3, 4, 8

Задание 4. Насекомые размножаются фантастически быстро: через пять месяцев потомство одной комнатной мухи могло бы достичь 7,6 млрд особей. Но этого не происходит. Объясните почему.

Многие мухи погибают не достигнув половой зрелости (их съедают или убивают), а значит не могут оставить потомства, но и личинками мух тоже питаются, поэтому мухи не достигают такого большого количества особей.

Задание 5. Заполните схему.

Тип членистоногие:

Класс Насекомые:

1. Группа Прямокрылые. Признаки : 2 пары крыльев; ноги - прыгательные, ротово аппарат - грызущий.

2. Группа Равнокрылые. Признаки : ротовой аппарат - колюще-сосущего типа, крылья складываются домиком.

3. Группа Клопы, или Полужесткокрылые. Признаки : спереди крылья жесткие, а сзади мягкие, ротовой аппарат - колюще-сосущий.

4. Группа Бабочки, или Чешуекрылые. Признаки : на крыльях мягкие хитиновые чешуйки, ротовой аппарат - сосущий.

5. Группа Жуки, или Жесткокрылые. Признаки : жесткие надкрылья, ротовой аппарат грызущий.

6. Группа Двукрылые насекомые. Признаки: одна пара крыльев, ротовой аппарат режуще-сосущий и лижущий.

7. Группа Перепончатокрылые. Признаки : две пары перепончатых крыльев.

1. Каковы особенности внешнего строения и внутренней организации насекомых?

Насекомые - это самый разнообразный класс членистоногих. Несмотря на большое количество видов, можно выделить некоторые общие особенности внешнего строения:

Тело состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка; покрыто хитиновым покровом;

На голове одна пара усиков; все сегменты головы слиты;

Грудь всегда состоит из трех сегментов: передне-, средне- и заднегруди;

Три пары ходильных ног (прикрепляются соответственно к каждому сегменту груди);

Глаза сложные (фасеточные) располагается по бокам головы;

У большинства имеются крылья (на втором и третьем сегментах грудного отдела);

Брюшко сегментировано; количество сегментов варьируется у разных видов.

2. Из скольких отделов состоит тело насекомых?

Строение насекомых. Тело взрослых насекомых, как и у всех членистоногих, покрыто хитиновым покровом, выполняющим роль наружного скелета, и разделено на голову, грудь и брюшко, что отличает их от других членистоногих. Сегменты головы слиты в общую массу, членики груди и брюшка более или менее чётко различимы. Голова и грудь несут конечности, брюшко сохраняет иногда лишь недоразвитые конечности, т. е. их рудименты.

3. Как устроены конечности насекомых?

Конечности насекомых представляют собой систему подвижно соединённых друг с другом рычагов с большим числом степеней свободы, т. е. способных к разнообразным и точным движениям. Более всего соответствуют описанному типу бегательные ноги (жуков, тараканов), наиболее распространённые среди насекомых. У животных, способных совершать прыжки, например у кузнечиков, бедро и голень задней пары ног сильно вытягиваются. У роющих насекомых - медведок - все ноги, а в особенности передние, укорачиваются, становятся массивными и приобретают мощное вооружение из хитиновых зубцов. Плавательные конечности сплющены в виде весла и снабжены густым рядом упругих гребных волосков (жуки-плавунцы).

4. Какие крылья бывают у насекомых? Каковы физические основы полёта насекомых?

Характерная особенность многих насекомых - способность к полёту. Крылья, одна или две пары, расположены на втором (среднегрудь) и третьем (заднегрудь) грудных сегментах и представляют собой складки стенки тела. Крыло имеет вид тонкой пластинки, оно двухслойно.

В различных отрядах насекомых передние и задние крылья могут быть развиты по-разному. Для жуков характерно преобразование передних крыльев в толстые и твёрдые надкрылья, которые почти не участвуют в полёте и в основном защищают спинную сторону тела. Настоящими являются лишь задние крылья, которые в состоянии покоя спрятаны под надкрыльями.

5. Составьте таблицу «Отряды насекомых», указав для каждого отряда представителя, тип ротового аппарата, количество крыльев и тип развития (работа в малых группах).

6. Как вы думаете, почему кровеносная система насекомых не участвует в транспорте газов по организму?

Потому что у насекомых органами дыхания являются трахеи, которые словно кровеносная система, доставляют кислород ко все органам и тканям.

7. Составьте развёрнутый план параграфа.

Общая характеристика класса Насекомые;

Особенности внешнего строения представителей класса Насекомые;

Строение крыльев;

Мышечная система;

Нервная система Насекомых;

Органы чувств Насекомых;

Строение кровеносной системы;

Органы дыхания Насекомых;

Пищеварительная система;

Органы выделения;

Размножение и развитие Насекомых;

Многообразие Насекомых;

Значение Насекомых в природе и для человека.

Ответы на вопросы тестового контроля …………………………………………….51.

Литература…………………………………………………………………………………….52.

ВВЕДЕНИЕ

На протяжении всей своей истории сталкиваясь так или иначе с насекомыми, люди уже имеют огромные знания об этих удивительных существах. Энтомологи, химики, биофизики, инженеры-конструкторы, генетики, архитекторы, медики различных направлений изучают насекомых.

К сожалению, в рамках курса общей биологии медицинского университета, студенты ограничиваются изучением раздела «Основы медицинской энтомологии», который включает довольно поверхностный обзор представителей отрядов, имеющих эпидемиологическое значение.

Цель нашего пособия – несколько расширить и углубить информацию по указанному разделу в дополнение к материалу учебника, что позволит студентам сэкономить их дефицитное время за счет поисков материала в различных источниках.

Учебное пособие «Медицинское значение насекомых» представлено тремя разделами.

В первом даётся общая характеристика и классификация насекомых, морфология, биология, эпидемиологическое значение наиболее важных представителей отрядов с полным и неполным метаморфозом. Приводятся описания некоторых трансмиссивных заболеваний.

Второй раздел посвящён ядовитым насекомым, поскольку этот важный материал в учебниках представлен совсем кратко. Даётся их токсикологическая классификация и приводятся описания насекомых с жалящим аппаратом, с ядовитой кровью и тканями, с ядовитым ротовым аппаратом, картина отравления и первая помощь.

Для лучшего восприятия теоретический материал снабжается иллюстрациями.

Третий раздел представлен вопросами тестового контроля по изученному материалу и ответам на них.

В конце пособия приводится список литературы.

Раздел I. Морфо-биологическая характеристика. Эпидемиологическое значение насекомых

1. Общая характеристика Насекомых.

Насекомые – самый многочисленный класс типа членистоногих. Он включает более 2 млн видов. Для насекомых характерно четкое разделение тела на голову, грудь, брюшко.

Голова состоит из четырех слившихся сегментов, несущих соответственно четыре пары придатков, которые представляют собой видоизмененные передние конечности.

Первая пара – усики, или сяжки, - органы обоняния и осязания. Вторая – верхние челюсти – мандибулы, третья и четвертая пары – нижние челюсти – максиллы. Ротовой аппарат насекомых образован верней губой (кожная складка покровов головы), парой верхних челюстей, парой нижних челюстей и нижней губой, которая образована путем слияния второй пары нижних челюстей. В соответствии с разнообразием способов питания ротовые аппараты разных групп насекомых значительно отличаются по строению. Они могут быть грызущего, грызуще-сосущего, лижущего, колюще-сосущего, сосущего типа. Однако все это многообразие – результат изменения одного исходного типа – грызущего ротового аппарата.

Брюшко состоит из 4-11 сегментов. Конечности на брюшке отсутствуют. Только у некоторых видов иногда сохраняются видоизмененные остатки конечностей, например в виде яйцеклада или вилочек на конце брюшка, которые помогают делать прыжки.

Покровы насекомых образованы однослойным эпителием – гиподермой и выделяемой ею хитинизированной кутикулой, которая выполняет роль наружного скелета и защищает его от воздействия различных факторов, в т.ч. механических повреждений. Кроме того, хитиновый покров предотвращает испарение влаги из организма насекомых. В период роста насекомые несколько раз линяют – сбрасывают хитиновый покров, под которым развивается новый. Кожа богата различными железами (пахучими, воскоотделительными), выростами в виде шипиков, щетинок или волосков.

Мышечная система представлена пучками, которые прикрепляются изнутри к наружному скелету насекомых.

Пищеварительная система начинается ротовой полостью, куда открываются протоки слюнных и прядильных желез, как у гусениц бабочек. Передняя кишка дифференцирована на глотку и пищевод, который часто имеет расширение – зоб. У некоторых насекомых существует жевательный желудок. В средней кишке находятся многочисленные складки, которые, по-видимому, гомологичны печени других членистоногих. Задняя кишка, кроме удаления остатков пищеварения, принимает участие в выделении продуктов обмена.

Выделительная система представлена мальпигиевыми сосудами (которых может быть 100 и более) - длинными тонкими трубочками, которые своим слепозамкнутым концом лежат в полости тела, а другим – впадают в кишечник, на границе средней и задней его частей. Продукты обмена накапливаются также в жировом теле, которое служит почкой накопления.

Органы дыхания насекомых представлены системой трубочек трахей. Они пронизывают все тело и поставляют кислород непосредственно к клеткам. Трахеи возникают у зародыша как выпячивание эктодермы, имеют хитиновую выстилку, препятствующую спадению стенок. По бокам тела находится до 10 пар дыхалец (стигм), ведущих в каналы, от которых и берут начало трахеи.

В связи с развитием трахей незамкнутая кровеносная система упрощена, гемолимфа почти не принимает участия в обмене газов, а разносит к тканям тела питательные вещества и гормоны. Кровь циркулирует в сердце, затем движется по аорте, а из нее попадает в полость тела, омывая все органы.

Нервная система насекомых представлена головным мозгом, подглоточным ганглием и сегментарными ганглиями брюшной нервной цепочки. Головной мозг состоит из переднего, среднего и заднего отделов. В переднем мозге располагаются грибовидные тела, которые особенно развиты у насекомых со сложным общественным поведением (пчел, муравьев). От головного мозга отходят нервы к антеннам, глазам, к верхней губе и подглоточному узлу.

Развитие насекомых сложное. Они являются раздельнополыми животными с выраженным половым диморфизмом. Постэмбриональное развитие осуществляется с полным и неполным превращением.

В первом случае (бабочки, жуки, пчелы, мухи и др.) из яйца выходит личинка значительно отличающаяся по строению и образу жизни от взрослой особи. Она интенсивно питается и растет и после нескольких линек превращается в неподвижную куколку. Под покровом куколки происходит перестройка органов и тканей личинки, заканчивающаяся выходом взрослого насекомого – имаго.

При неполном превращении (саранча, кузнечики, тараканы) личинка по строению, в основном, похожа на взрослое насекомое, но отличается от него малыми размерами, недоразвитием крыльев и половой системы. Личинка растет, периодически линяет и превращается во взрослое насекомое.

В класс насекомых входит более 20 отрядов, важнейшие из них следующие:

Класс Insecta (Насекомые)

Надотряд 1. Насекомые с неполным метаморфозом (Hemimetabola)

Отряд прямокрылые (Orthoptera)

Отряд таракановые (Blattoidea)

Отряд вши (Anoplura)

Отряд полужесткокрылые, или клопы (Heteroptera)

Надотряд 2. Насекомые с полным метаморфозом (Holometabola)

Отряд жесткокрылые, или жуки (Coleoptera)

Отряд чешуекрылые, или бабочки (Lepidoptera)

Отряд перепончатокрылые (Hymenoptera)

Отряд блохи (Aphaniptera)

Отряд двукрылые (Diptera)

Мы остановимся на представителях отрядов, имеющих медицинское значение.

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.