БУДОВА КОМАХ

ТЕМА 1 РІЗНОМАНІТНІСТЬ ТВАРИН

&11. БУДОВА КОМАХ

Пригадайте, які покриви властиві членистоногим. Які функції жирового тіла? Яке будова складного ока?

З різноманітними комахами: жуками, мухами, бджолами, метеликами, комарами та іншими – ви стикаєтеся повсякчас. Це й не дивно, адже цих тварин майже втричі більше, ніж усіх інших живих істот. Науку, яка вивчає комах, називають ентомологія (від грец. ентома – комахи і логос – наука).

Комахи заселили майже всі середовища життя: наземно-повітряне, грунт, водойми, організми інших

істот. Досить різноманітні розміри цих тварин. Серед них відомі “карлики” завдовжки частки міліметра (деякі їздці та жуки) і “велетні”. Наприклад, вусач-титан велетенський, який мешкає в Південній Америці, сягає до 17 см завдовжки, а нічний метелик агрипіна (Південна Америка) – до 30 см у розмаху крил. Рекордсменом серед комах є один з видів паличників, що мешкає на острові Калімантан (Індонезія). Довжина його тіла становить майже 36 см.

ЯКІ ОЗНАКИ ПРИТАМАННІ КОМАХАМ?

Тіло комах чітко поділене на три відділи: голову, груди та черевце (мал. 53). Голова зовні вкрита суцільною капсулою з кутикули.

З боків голови розташована пара складних очей, між якими в багатьох комах (бджоли, бабки тощо) містяться ще 1-3 маленькі прості вічка. На відміну від ракоподібних, комахи мають лише одну пару вусиків. Це органи чуття комах, передусім нюху та дотику.

Серед комах е хижаки, сапротрофи, кровосисні та паразитичні види. Відповідно до споживання різних видів їжі у них виникли й різні типи ротових апаратів. Так, коник живиться листками рослин або іншими комахами. Ротові органи в нього слугують для подрібнення їжі та належать до гризучого ротового апарату (мал. 54, 1). Він має непарні верхню та нижню губи, парні верхню та нижню щелепи. Гризучий ротовий апарат також у хрущів, тарганів, мурашок тощо.

Сисний та лижучий ротові апарати властиві комахам, що споживають рідку їжу. Різні його частини перетворилися на хоботок, яким комахи смокчуть (метелики) або злизують (мухи) нектар, соки та інші рідини (мал. 54, 2). У комах, які живляться соками рослин чи кров’ю тварин, проколюючи перед цим покриви жертв (комарів, бліх, вошей, клопів, попелиць тощо), ротовий апарат колючо-сисного типу (мал. 54, 3). Їхній сисний хоботок розташований усередині особливого футляра, до складу якого входять голкоподібні видозміни ротових органів.

Мал. 53. Зовнішня будова комахи: 1 – голова; 2 – груди; 3 – черевце; 4 – вусики; 5 – ноги; 6 – крила; 7 – надкрила

Мал. 54. Ротові апарати комах: 1 – гризучі; 2 – сисний; 3 – колючо-сисний

Груди комах складаються з трьох сегментів: передньо-, середньо – та задньогрудей. До нижньої частини кожного сегмента приєднана пара ніг. Отже, у комах шість ніг. На кінцевому членику ноги розташовані два кігтики, а часто ще й присоски (наприклад, у мух), за допомогою яких комахи здатні пересуватися по вертикальних поверхнях.

Ноги комах мають різноманітну будову, залежно від способу життя тварини (мал. 55). Завдяки їм комахи бігають, стрибають, плавають, риють грунт, ловлять здобич тощо.

До верхніх бічних кутів середньо – та задньогрудей у більшості дорослих комах приєднані дві пари крил: передня та задня. Крила – це подвійні пластинчасті складки покривів, усередині яких розміщені жилки. Характер розташування жилок має назву жилкування. Жилки виконують опорну функцію, створюючи скелет крила.

Крила з небагатьма жилками називають перетинчастими (у метеликів, бджіл тощо) (мал. 56, 1). Сітчасті крила мають густу сітку жилок (наприклад, у бабок) (мал. 56, 2). У жука перша пара крил потовщена й перетворена на тверді надкрила (мал. 53), що слугують для захисту задньої пари перетинчастих крил, коли комаха не літає.

Крила є лише в дорослих комах. Крім того, деякі групи комах у процесі історичного розвитку втратили крила внаслідок пристосувань до паразитичного (воші, блохи) чи наземно-грунтового (робочі особини мурашок чи термітів) способів життя.

Черевце в різних груп комах складається з різної кількості сегментів. На більшості сегментів черевця з боків розташовані отвори – дихальця, якими назовні відкриваються органи дихання. Черевце комах позбавлене кінцівок або вони видозмінені на органи парування (у самців), яйцеклад (у самок коників) чи жало (у ос і бджіл).

Мал. 55. Різноманітність ніг комах: 1 – бігальна туруна; 2 – стрибальна коника; 3 – риюча вовчка (капустянки); 4 – плавальна водолюба; 5 – хапальна богомола; 6 – збиральна бджоли

Maл. 56. Крила комах: 1 – перетинчасті; 2 – сітчасті

Мал. 57. Жук бронзівка

Як і в усіх членистоногих, зовнішній скелет комах утворений кутикулою. Вона вкрита зовні шаром жироподібної речовини, що перешкоджав випаровуванню води. У середньому шарі кутикули містяться пігменти, які надають тілу певного забарвлення. Металічно-блискуче або переливчасте забарвлення комах зумовлене заломленням світла в напівпрозорих верхніх шарах кутикули або її виростах (волосках, лусочках тощо) (мал. 57).

Усім комахам притаманний непрямий розвиток. Він може відбуватися з неповним або повним перетворенням. У разі розвитку з неповним перетворенням (коники, таргани, бабки та інші) з яйця вилуплюється личинка, яка загалом нагадує дорослу особину, але без крил (мал. 58, 1). Вона живиться, линяє, росте і розвивається. Після останнього линяння личинка перетворюється на статевозрілу особину. Отже, за неповного перетворення комаха проходить такі фази розвитку: яйце, личинка, доросла особина.

У жуків, метеликів, мух, ос, бліх розвиток відбувається з повним перетворенням (мал. 58, 2). Їхні личинки значно відрізняються від статевозрілих особин. У них немає складних очей, часто відсутні або вкорочені кінцівки, ротові органи можуть бути іншої будови, нерідко є особливі личинкові органи (наприклад, шовковидільні залоги та несправжні черевні ніжки гусені метеликів).

Після кількох линянь личинка перетворюється на лялечку, яка не живиться та зазвичай нерухома. На фазі лялечки відбувається майже повна перебудова організму. Через певний час з оболонки лялечки виходить доросла комаха. Фаза лялечки має велике біологічне значення в житті комах. Оскільки комахи на цій фазі розвитку не живляться, то це забезпечує переживання несприятливих періодів (наприклад, багато метеликів зимують саме на цій фазі). Отже, за повного перетворення комахи проходять фази яйця, личинки, лялечки, дорослої особини.

Мал. 58. Розвиток комахи з неповним (А) і повним (Б) перетворенням

ЛАБОРАТОРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ

Зовнішня будова комах у зв’язку з пристосуванням до життя на суходолі

Обладнання, матеріали та об’єкти дослідження: фіксовані жуки (хрущі), пінцет, мікропрепарати ротового апарату гризучого типу та крил, лупа, мікроскоп.

Хід роботи

1. Знайдіть відділи тіла жука й розгляньте особливості їх будови.

2. На голові жука знайдіть і розгляньте вусики та складні очі.

3. Розгляньте деталі будови ротового апарату жука.

4. Розгляньте деталі будови зовнішнього скелета жука, його крила, ноги тощо.

5. Відзначте риси пристосованості комахи до життя на суходолі.

Біологічний словничок: розвиток з неповним та повним перетворенням, лялечка.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

Комахам притаманні такі ознаки: тіло поділене на три відділи – голову, груди й черевце; на голові розташовані пара вусиків, очі (прості та складні) та ротовий апарат; кожен з трьох сегментів грудного відділу несе по парі ніг більшість комах здатні до польоту, тому середній і задній сегменти грудного відділу зазвичай мають по парі крил; черевце сегментоване та позбавлене кінцівок або вони перетворені на інші органи.

Комахи мають зовнішній скелет, утворений кутикулою: він надійно захищає внутрішні органи і запобігає надмірному випаровуванню вологи в мешканців суходолу.

Комахам властивий непрямий розвиток з неповним або повним перетворенням.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. З яких відділів складається тіло комах? 2. Які органи розташовані на голові комах? 3. Яка будова грудного відділу тіла комах? Які типи крил комах вам відомі? 4. Які особливості будови черевця комах? 5. Чим зумовлене забарвлення комах? 6. Чим відрізняються розвиток з неповним і повним перетворенням?

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ

Чим можна пояснити вражаючу різноманітність видів комах?

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ І КМІТЛИВИХ

Личинки комах, що розвиваються з повним перетворенням, зазвичай мешкають в іншому середовищі, ніж дорослі особини, і живляться іншою їжею. Наприклад. метелики живляться нектаром, тоді як їхні личинки – гусениці – живляться зазвичай листками та іншими м’якими частинами рослин. Доведіть біологічне значення цього явища на прикладі хруща й метелика.

ТВОРЧЕ ЗАВДАННЯ

Користуючись власним життєвим досвідом і різними джерелами інформації, опишіть пристосування до середовища життя хруща, метелика (на вибір), жука-плавунця і вовчка (капустянки).