§ 10. Будова комах

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.

Наука, яка вивчає комах, має назву ентомологія (від грец. ентома — комахи і логос — наука).

Комахи заселили всі середовища існування: наземно-повітряне, ґрунтове, водойми, організми інших істот. Різноманітні й розміри цих тварин. Серед них відомі «карлики» завдовжки частки міліметра (деякі їздці та жуки) та «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.

Ознаки, притаманні комахам. Тіло комах чітко поділене на три відділи: голову, груди та черевце (мал. 45). Голова зовні вкрита суцільною капсулою з кутикули. З боків голови зазвичай 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 є хижаки, фітофаги (споживачі рослин), сапротрофи, кровосисні та паразитичні види. Відповідно до споживання різних видів їжі в 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. 46, 1). Він має непарні верхню та нижню губи, парні верхні та нижні щелепи. Гризучий ротовий апарат також у хрущів, тарганів, мурашок тощо.

Мал. 45. Зовнішня будова комахи: 1 – голова; 2 – груди; 3 – черевце; 4 – вусики; 5 – ноги; 6 – крила; 7 – надкрила

Мал. 46. Ротові апарати комах: 1 – гризучий; 2 – сисний; 3 – лижучий; 4 – колючо-сисний

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. 46, 2, 3). У комах, які живляться соками рослин чи кров’ю тварин, проколюючи перед цим покриви рослин або своїх жертв (у комарів, бліх, вошей, клопів, попелиць тощо), ротовий апарат колючо-сисного типу (мал. 46, 4). їхній сисний хоботок розташований усередині особливого футляра, до складу якого входять голкоподібні видозміни інших ротових органів.

Груди комах складаються з трьох сегментів: передньо-, середньо- та задньогрудей (мал. 45, 2). 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. Завдяки їм комахи бігають, стрибають, плавають, риють ґрунт, ловлять здобич тощо (мал. 47).

До верхніх бічних кутів середньо- та задньогрудей у більшості дорослих комах приєднані дві пари крил: передня та задня (мал. 45). Крила – це подвійні пластинчасті складки покривів, усередині яких розміщені потовщення – 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. 48, 1). Сітчасті крила мають густу сітку жилок (наприклад, у бабок) (мал. 48, 2). У жука перша пара крил потовщена й перетворена на тверді надкрила (мал. 48, 3), що слугують для захисту задньої пари перетинчастих крил, коли комаха не літає.

Розвинені крила є лише в дорослих комах. Деякі групи комах у процесі історичного розвитку втратили крила внаслідок пристосувань до паразитичного (воші, блохи) чи наземно-ґрунтового (робочі особини мурашок чи термітів) способу життя.

Мал. 47. Різноманітність ніг комах: 1 – бігальна туруна; 2 – стрибальна коника; 3 – риюча вовчка (капустянки); 4 – плавальна жука-водолюба; 5 – хапальна богомола; 6 – збиральна бджоли

Мал. 48. Крила комах: 1 – перетинчасті; 2 – сітчасті; 3 – надкрила; 4 – напівнадкрила (з допомогою вчителя назвіть комах, у яких вони трапляються)

На більшості сегментів черевця з боків розташовані отвори – дихальця, якими назовні відкриваються органи дихання. Черевце комах (мал. 45, 3) позбавлене кінцівок або вони видозмінені на органи парування (у самців), яйцеклад (у самок коників) чи жало (в ос і бджіл).

Як і в усіх членистоногих, зовнішній скелет комах утворений кутикулою. Вона вкрита зовні шаром жироподібної речовини, що перешкоджає 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. 49). У комах непрямий тип розвитку.

Мал. 49. Жук бронзівка

За непрямого розвитку новонароджена особина не схожа на дорослу.

Непрямий розвиток комах 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. 50. А). Вона живиться, линяє, росте й розвивається. Після останнього линяння личинка перетворюється на статевозрілу особину. Отже, за неповного перетворення комаха проходить такі фази розвитку: яйце, личинка, доросла особина.

Мал. 50. Розвиток комахи з неповним (А) і повним (Б) перетворенням

У жуків, метеликів, мух, ос, бліх розвиток відбувається з повним перетворенням (мал. 50. Б). 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 залози та несправжні черевні ніжки гусені метеликів). Після кількох линянь личинка перетворюється на лялечку, яка не живиться та зазвичай нерухома. На фазі лялечки відбувається значна перебудова організму: формуються органи, притаманні статевозрілій особині. 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.

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

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. З яких відділів складається тіло комах? 2. Які органи розташовані на голові комах? 3. Яка будова грудного відділу тіла комах? 4. Які типи крил комах ви знаєте? 5. Які особливості будови черевця комах? 6. Чим зумовлене забарвлення комах? 7. Чим відрізняється 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, часто 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. Личинки жуків хрущів мешкають у ґрунті й живляться підземними частинами рослин, тоді як статевозрілі жуки споживають листки. Доведіть біологічне значення цього явища на прикладі хруща й метелика.

Творче завдання

Користуючись власним життєвим досвідом і різними джерелами інформації, опишіть пристосування до середовища існування двох відомих вам видів комах (або за вибором учительки чи вчителя).

Кінцівки у комах

Навіщо потрібні ноги комахою? Здавалося, на це питання існує тільки один певний відповідь: звичайно, для пересування. Насправді, ноги у комах виконують кілька функцій.

Функція кінцівок комахи залежить від того, в якому середовищі вона живе, як харчується і захищається. Тому лапки у різних видів пристосовані для викопування ходів, закапування загиблих тварин, пристрої гнізд, захисту від нападу, захоплення їжі, стрибання, плавання, бігання.

Скільки ніг у комах?

У дорослих особин класу комахи є три пари кінцівок. Грудний відділ їх тіла складається з трьох сегментів, кожен з яких несе одну пару ніг. Вони прикріплюються до нижньої сторони в грудному відділі.

Які кінцівки у комах, як вони влаштовані, і які функції виконують . .Про це нижче.

Як влаштовані кінцівки у комах?

Клас комахи належить типу членистоногі. Ця назва підтверджує особливості будови ніг у комах: вони складаються з декількох члеників.

Основний членик, прикріплений до відповідного сегменту грудей, називається тазиком. Тазик має строго певну форму. Вона відрізняється у різних видів комах. У одних представників тазик схожий на кулю або поперечний циліндр, у інших має вигляд конуса або широкого листа. Від форми тазика залежить рухливість кінцівки. Найменший членик носить назву вертлуг. Іноді він буває подвійний. Вертлуг нерухомо зчленовується зі стегном.

Найдовша складова кінцівки – це стегно. Воно довше всіх частин ноги схоже на довгу паличку циліндричної форми.

Наступний відділ називається гомілку. За величиною вона порівнянна з стегном, і разом з ним складає найдовшу частину кінцівки комахи.

Стегно з гомілкою з`єднується за допомогою коліна. Закінчується нога лапкою. Вона складається з декількох ленников з`єднаних рухомо між собою, їх число становить 2 – 5. Лапка озброєна невеликими кігтиками. Зазвичай їх два, і вкрай рідко один.

Навіть темнасекомим, які літають або плавають потрібні лапки.

Типи кінцівок комах

Найдавнішими вважаються бегательниє і ходильні ноги у комах. Решта типів кінцівок з`явилися в процесі тривалого розвитку, і як правило, пов`язані з різними пристосуваннями до умов навколишнього середовища.

Бегательниє ноги мають подовжену форму. Вони стрункі, а лапка, гомілку, стегно і тазик вузькі або широкі. Такий тип кінцівок присутній у тарганів, турунів.

Ходильні ноги призначені для повільного пересування. Такі ноги у жуків – вусанів, листоїдів, переповзають з листа на лист, неквапливо обгризають листя.

Плавальними стають зазвичай задні, рідше середні ноги у комах. Вони покриті довгими волосками, які утворюють широку веслову поверхню – своєрідне весло. В основному, представники з такими кінцівками мешкають у водоймах і чудово плавають і пірнають. Це жуки-плавунци, клопи-Гладиш, водолюби.

Стрибальні ноги є у представників загону прямокрилі. До них відносяться сарана, коник, цвіркун. Остання пара ніг у них дуже довга і потужна. Багато представників прямокрилих стрибають у висоту до вісімдесяти сантиметрів, а якщо при цьому розправляють крила, то відстань, яку долає за один стрибок, досягає близько десяти метрів.

Копальні ноги характерні для капустянки, жука-гнойовика, хруща. Зазвичай копальними стає перша пара ніг. Кінцівки цього типу потужні, плоскі і короткі.

Колективними або кошикові називають кінцівки у бджіл, джмелів. На задніх ногах цих комах знаходяться особливі ділянки, оточені довгими хітиновими волосками, це і є кошики. Бджоли перебираються з квітки на квітку і брудняться в пилку, яка прилипає на волоски тіла. Спеціальними щіточками, розташованими на лапках, бджола збирає квітковий пилок в кошики.

клеівшіеся порошинки утворюють грудку, який називається «обніжжя». Бджола забирає пилок у вулик і відкладає в стільники. Утворюється перга, просочена нектаром, вона служить запасним білковим кормом всьому бджолиної родини.

Хапальні ноги у богомола. Вони озброєні гострими шипами, якими хижак утримує здобич.

Ноги самців деяких видів комах – плавунцов, турунів мають розширені членики на кінцях лапок. У період розмноження цими пристроями самці охоплюють самок при спарюванні.

Хапальні ноги допомагають не тільки утримувати видобуток, а й самку під час спарювання.

Як ще використовують кінцівки комахи?

На передніх ногах багатьох комах, особливо представників загону перетинчастокрилі і метелики, знаходиться апарат для чищення вусиків, дихальців і інших частин тіла. Він являє собою виїмку на кінці гомілки, забезпечену гребінцем з жорстких щетинок і шипів на першому членику лапки. Таким пристроєм комахи упорядковують свій зовнішній вигляд.