Насекомые (Insecta) — класс беспозвоночных животных, относящихся к типу членистоногих. Самый многочисленный класс животных на Земле, который играет значительную роль в экосистемах.
Членистоногие — тип беспозвоночных животных, отличительной чертой которых является сегментированное тело и наличие членистых конечностей. К членистоногим относятся ракообразные, паукообразные, насекомые и другие группы.
Членистоногие характеризуются сегментированным телом и членистыми конечностями. Их экзоскелет покрыт кутикулой из хитина. Нервная система представлена узловым типом с брюшной нервной цепочкой. Органы чувств разнообразны и развиты в зависимости от среды обитания.
Насекомые обитают почти в любой точке земного шара, за исключением крайнего заполярья и вершин самых высоких гор, вечно покрытых снегами. Ученые говорят, что там, где есть растения, в особенности цветущие, всегда можно найти хотя бы один вид насекомых. Сосчитать беспозвоночных этого класса почти невозможно, но предположительно на Земле их от 100 квадриллионов до 10 квинтиллионов.
Поразительной особенностью насекомых является их необычайное разнообразие форм и приспособлений к условиям среды. Это самый многочисленный класс животных (описано более 1 млн видов насекомых, но в действительности их существует, вероятно, не менее 1,5 млн.), В целом число видов насекомых превышает число видов всех остальных животных и всех растений, взятых вместе.
Каждый вид обладает неповторимым сочетанием свойств и признаков. Живая природа воплотила в мир насекомых самое большое число форм и взаимодействий (круговорот веществ и экологические связи).
Насекомых мы можем встретить повсюду: на поверхности земли, в воздухе, в почве, в воде. Эти мелкие животные умеют все: ходить, бегать, прыгать, летать, а некоторые даже плавать.
У взрослых насекомых три части тела: голова, грудь и брюшко. У них 6 ног (3 пары). На голове – 2 усика. У большинства насекомых есть крылья. Покрыто тело кутикулой (плотной пленкой) из хитина, образующей внешний скелет.
Твёрдый наружный скелет защищает тело от механических воздействий, высыхания, повреждений, увеличивает устойчивость к деформации. Но есть и недостатки у такого внешнего покрова: в периоды роста насекомого и смены кутикулы насекомое остается без защиты.
Размеры тела насекомых от 0,2 мм до 30 см и более.
Крупнейшим ныне живущим насекомым считается палочник Phobaeticus chani. Его наиболее крупный экземпляр имеет длину 357 мм, а с вытянутыми конечностями — 567 мм. Крупнейшими жуками являются жук-геркулес, отдельные особи самцов которого достигают длины 171 мм, и дровосек-титан из Южной Америки, достигающий длины 167 мм. Совка тизания агриппина является крупнейшей по размаху крыльев бабочкой в мире — до 30-32 см.
Самыми маленькими насекомыми в мире являются самцы паразитических ос-наездников Dicopomorpha echmepterygis: длина их тела примерно 0,2-0,5 мм. Таким образом, самые крупные известные насекомые превосходят самых мелких по длине тела в 1500 раз.
Насекомые очень разнообразны, и большинство их видов плохо изучено. Наука, изучающая насекомых, называется энтомологией.
Насекомых делят на:
- консументов первого порядка — они употребляют зеленую массу растений, фитофагов;
- консументов второго и третьего порядков. Эти насекомые употребляют в пищу растения и животных. Являются хищниками и паразитами;
- редуцентов. Они являются разрушителями органических остатков.
Пример 1
К примеру, растениями питаются гусеницы бабочек, жуки листоеды, долгоносики, тля. На них охотятся хищные насекомые — божьи коровки, жужелицы, клопы хишнецы, муравьи. Также охотниками выступают паразиты вроде личинок наездников, мух-тахин.
Насекомые сапрофаги занимаются переработкой растительных остатков. Это такие насекомые как таракановые, первичнобескрылые. Ксилофаги употребляют в пищу древесину: среди них выделяют короедов, термитов, усачей и личинок златок. Многие насекомые, а точнее, их кишечник, являются «домом» для симбионтов (жгутиковых, бактерий). Симбионты помогают процессу переваривания клетчатки. Животные остатки служат пищей для кожеедов, мервоедов, личинок двукрылых. Экскременты животных утилизируют мухи-навозники и жуки.
Сапрофаги и ксилофаги крайне важны для образования почвы.
Насекомыми питаются крупные животные вроде рептилий, амфибий, птиц и млекопитающих. Большая часть певчих птиц выкармливает будущее потомство с помощью насекомых.
Можно предположить, что роль насекомых в природе сводится к тому, что они — фактор регуляции численности не только растений, но и животных.
Фитофаги, например, истребляют в большинстве случаев ослабленные растения и виды, которые не являются свойственными для определенного сообщества.
Муравьи способны контролировать численность видов, которые распространены на лугах, в лесах и пустынях. При участии божьих коровок подавляется численность равнокрылых насекомых (тли). Жужелицы уничтожают паукообразных, моллюсков и почвообитающих насекомых.
Также стоит отметить, что коэволюция насекомых и покрытосеменных растений способствовала появлению взаимных приспособлений для осуществления фитофагии и опыления. Насекомые, в частности, являются главными опылителями цветковых растений. Их активность во многом определяет урожайность ягодных и плодовых культур.
Замечание 1
Очень много видов насекомых утилизируют мертвый органический материал (древесину, листовой опад, навоз и др).
Значение насекомых в жизни человека
Роль насекомых в жизни человека связана с тем, что люди используют насекомых, чтобы получить разнообразные продукты в:
- пчеловодстве. В пищевой промышленности используется мед, в медицине — пчелиный яд и прополис, а в парфюмерии — пчелиное молочко;
- шелководстве. В изготовлении прочных и тонких тканей используется шелк, производимый гусеницами шелкопрядов. Чтобы получить шелк, люди осуществляют разведение дубовых и тутовых шелкопрядов;
- насекомые — важный источник для получения красок, лаков и лекарств;
- пищевой промышленности. Во многих странах насекомых едят или изготавливают из них приправы;
- лабораторных исследованиях. В частности, мушки-дрозофилы являются объектом генетических исследований.
Лаковые червецы выделяют особый секрет, из которого получают лак и шеллак. Жуки-нарывники (шпанская мушка) служат источником для изготовления лекарства кантаридин. Красная краска кармин получается из араратской кошинели.
Биотехнология насекомых
Насекомые представляют собой важную группу объектов биотехнологии. Главными направлениями в биотехнологии можно назвать:
- пчеловодство и шелководство;
- разведение энтомофагов, хищников и паразитов — они отвечают за истребление вредных для людей насекомых. Также энтомофаги используются, чтобы защитить растения от вредителей. К примеру, наездник-яйцеед трихограмм отлично проявляет себя в борьбе с луговым мотыльком, совками, плодожорками и др. С целью борьбы с колорадским жуком применяются хищные клопы подизуса и периллюса;
- разведение насекомых-фитофагов. Насекомые вредители вроде белой американской бабочки, непарного шелкопряда, яблонной плодожорки и др. разводятся в лабораториях с целью генетической борьбы с насекомыми вредителями растений, а также для производства вирусных препаратов. Фитофаги также разводятся для последующей борьбы с сорняками и для разведения энтомофагов;
- разведение насекомых-нектарофагов. Это опылители растений, которые используют в пищу нектар. Таким образом происходит разведение пчелы-листореза (ее использование положительно сказывается на урожайности люцерны), пчелы-осмии (она является опылителем плодово-ягодных культур);
- разведение насекомых-сапрофагов. Эти насекомые используются в целях переработки биоорганических отходов. Сапрофаги и копрофаги активно применяются в переработке компоста и навоза, в получении кормового белка и биоудобрений (синантропные мухи).
Вредоносные насекомые
Помимо положительного значения насекомых в природе и жизни человека можно выделить и негативное их значение.
Негативное влияние насекомых можно классифицировать следующим образом:
- насекомые, являющиеся вредителями растений. Среди них — многоядные насекомые вроде азиатской саранчи, итальянского пруса, жука-щелкуна, чешуекрылых (луговой мотылек, совки) и чернотелки. Каждая группа плодово-ягодных культур имеет собственный состав насекомых-вредителей. К вредителям яблони относят гусениц яблонной моли, яблонного долгоносика, яблонной плодожорки. Большой урон ягодникам способны нанести гусеницы крыжовенного пилильщика, личинки малинного жука и филлоксеры;
- вредители леса. Есть первичные вредители (они повреждают плоды, листья и цветки), и вторичные (они повреждают ослабленные деревья, их стволы и корни. Большой вред деревьям наносят кольчатый и непарный шелкопряд, сосновый пилильщик, смолевщики, долгоносики, листоеды, тля, листоблошки и др;
- вредители зерновых запасов. Среди них — жуки-чернотелки, мучная огневка, амбарный долгоносик, амбарная и зерновая моль;
- паразиты и переносчики различных заболеваний. Специализированный эктопаразит человека — вошь (платяная, головная, лобковая). Также на людях и животных могут паразитировать клопы. Дискомфорт животным наносят такие насекомые как слепни, комары, москиты, мухи. Отдельные насекомые выступают в качестве переносчиков опасных возбудителей заболеваний. К примеру, комары переносят малярийного плазмодия, муха-цеце — трипаносому, а блохи — вибрионы чумы;
- насекомые, являющиеся техническими вредителями. Такие виды используют в пищу материалы и вещества, которые не используются другими животными. Жуки-кожееды могут перерабатывать рога, кожу, мех, шерсть, перо, дерево, книги и др.
Заключение
Насекомые играют существенную роль в экосистемах Земли. Они участвуют в опылении растений, разложении органики, служат пищей для других животных и человека. Понимание их строения, жизнедеятельности и значения помогает рационально использовать их в сельском хозяйстве, медицине и промышленности, а также бороться с вредителями и переносчиками заболеваний.На самом деле насекомые играют чрезвычайно важную роль в природе. Они составляют около 90 % всех животных на Земле, формируют огромное количество пищевых цепей и выполняют множество экологических ролей.
Растительноядные насекомые потребляют основную часть растительного прироста. Хищные и паразитические насекомые являются естественными регуляторами численности организмов, которыми они питаются. В свою очередь, насекомые сами являются основой питания для многих беспозвоночных и позвоночных животных - птиц, лягушек, рыб.
Как бы мы не относились к этим крошечным созданиям, без них продолжение живой жизни на Земле попросту невозможно. Насекомые нужны для опыления, а значит, размножения и воспроизведения растений – как культурных (которые люди выращивают специально для питания и многих других целей), так и диких, переработки навоза и умерших растений и животных, поддержания здоровья почвы, борьбы с вредителями – всего и не перечислишь.
Большинство из нас живет в городах, и с самого детства мы практически не видим насекомых, кроме домашних мух, комаров, тараканов и других досаждающих нам насекомых. Поэтому всех насекомых в целом часто называют «жуткими ползучими тварями» – неприятными, бегающими, прячущимися, кусающимися грязными существами, распространяющими болезни. Немногие понимают, насколько важны эти существа для нашего выживания. Исследователи считают, что по мере того, как насекомых будет становиться все меньше (а их число сейчас быстро сокращается – 41% видов насекомых сталкиваются с вымиранием), наш мир будет постепенно погружаться в хаос и продовольственный кризис. Примерно три четверти видов сельскохозяйственных культур требуют опыления насекомыми, и если бы основная масса видов растений больше не могла давать семена и вымерла, то пострадало бы каждое сообщество на Земле. Без насекомых почти 8 миллиардов человек – население Земли - не смогут себя прокормить.