Комахи: будова, життєдіяльність, систематика та значення

Комахи є найчисленнішим класом типу Членистоногі (налічує понад мільйон видів) представники якого зустрічаються у всіх середовищах життя.

Зовнішня будова

Тіло комахи поділяється на три основні частини:

Голова: Має пару антен (вусиків), очі та ротовий апарат, що складається з трьох пар щелеп. Одна з пар щелеп зливається, утворюючи нижню губу.
Груди: Складаються з трьох зрощених сегментів, на яких розташовані три пари ходильних кінцівок і одна-дві пари крил.
Черевце: Не має кінцівок, але містить дихальця (отвори трахей) і яйцеклад, який може перетворюватися на жало або бути відсутнім.

Тип ротового апарату залежить від способу живлення комахи:

Гризучий: (жуки, прямокрилі) - складається з верхніх щелеп (мандибул), нижніх щелеп (максил) і нижньої губи.
Гризучо-лижучий: (бджоли)
Колючо-сисний: (комарі, клопи)
Сисний: (метелики)
Лижучий: (мухи)

Кінцівки комах складаються з п’яти відділів і можуть бути різних типів залежно від виконуваної функції:

Бігальні
Ходильні
Плавальні
Стрибальні
Хапальні
Копальні
Причіпні

Первинні типи — бігальні та ходильні; від них простежуються морфологічні переходи до спеціалізованих типів ніг.

Зазвичай у комах дві пари крил. У жуків передня пара крил перетворилася на тверді надкрила, які захищають тіло. У двокрилих задня пара крил редукована і перетворилася на дзижчальця. У деяких комах крила відсутні (наприклад, у вошей, бліх, робочих особин мурашок).

Покриви тіла складаються зі шкіри (гіподерми) та кутикули з хітину. До кутикули зсередини кріпляться м’язи та деякі внутрішні органи. У гіподермі міститься багато залоз, що виділяють віск, пахучі речовини, отруту, а також пігменти, що визначають забарвлення.

Внутрішня будова

Травна система: Складається з переднього, середнього та заднього відділів. Передній відділ включає глотку, стравохід, зоб (є не у всіх комах) і м’язовий шлунок. У шлунку можуть бути хітинові зубці для перетирання їжі. У передній відділ відкриваються протоки слинних залоз, що виділяють травні ферменти. У середньому відділі відбувається перетравлювання і всмоктування їжі. На межі з переднім відділом можуть знаходитися травні залози. Роль печінки виконує залозистий епітелій середньої кишки. Задній відділ бере участь у виділенні продуктів обміну та неперетравлених решток.

Жирове тіло: Усередині порожнини тіла міститься пухка сполучна тканина – жирове тіло. Тут запасаються поживні речовини, а також продукти кінцевого обміну білків, тобто жирове тіло є допоміжним органом одночасно і травної, і видільної систем.

Дихальна система представлена системою трахей, що відкриваються назовні дихальцями. Трахеї розгалужуються й оточують всі внутрішні органи. Гази транспортуються до органів безпосередньо через трахеї, минаючи кровоносну систему.

Кровоносна система: Серце має форму трубки, розділеної на камери. Від серця відходить аорта, з якої кров (гемолімфа) надходить у порожнину тіла. Гемолімфа не переносить гази, а лише транспортує поживні речовини.

Видільна система: Мальпігієві судини, що впадають у задню кишку. Основний продукт виділення - сечова кислота. Додаткову видільну функцію виконують клітини жирового тіла.

Нервова система: Складається з головного мозку (утвореного трьома парами нервових вузлів) і черевного нервового ланцюжка. Органи чуття розвинені дуже добре: дотик (чутливі волоски на вусиках і по всьому тілу), слух, нюх, смак, зір (складні фасеткові й прості очі).

Статева система: Більшість комах - роздільностатеві тварини, але є й гермафродити. Характерний статевий диморфізм (відмінності між самцями й самками за забарвленням, розмірами, наявністю виростів).

Розмноження і розвиток

Розмноження у комах переважно статеве, з заплідненням, але у багатьох видів спостерігається партеногенез (розвиток з незаплідненої яйцеклітини). Більшість комах відкладають яйця, але зустрічаються і живородні види.

Розрізняють комах з прямим і непрямим розвитком. Більшість видів мають непрямий розвиток, який поділяється на:

Неповне перетворення: Яйце - личинка - імаго. Личинка (німфа) схожа на дорослу комаху, але має зачатки крил і статевих органів.
Повне перетворення: Яйце - личинка - лялечка - імаго. Личинка не схожа на дорослу комаху, часто мешкає в іншому середовищі й харчується іншою їжею. На стадії лялечки відбувається перебудова організму і формування органів дорослої комахи.

Систематика комах

Комах поділяють на різні ряди, залежно від особливостей їх будови та розвитку. Ось кілька основних рядів:

З неповним перетворенням

Бабки: Мають гризучий ротовий апарат, дві пари прозорих довгих крил. Активно літаючі комахи з довгим тілом і великими очима. Хижаки, полюють на інших комах. Личинки розвиваються у воді. Представники: красуні, стрілки, коромисло, бабки.
Прямокрилі: Мають гризучий ротовий апарат, дві пари крил. Передні крила шкірясті й утворюють надкрила, друга пара - тонкі, складаються віялом. Ноги стрибального типу, тіло видовжене. Органи слуху розташовані на ногах. Живляться рослинною їжею. Представники: коники, цвіркуни, капустянка, сарана.
Воші: Мають колючо-сисний ротовий апарат, безкрилі. Ноги з кігтиками, щоб чіплятися за шерсть або волосся господаря, очі недорозвинені. Ектопаразити, можуть бути переносниками небезпечних захворювань. Представники: людська воша (головна і платтяна).
Рівнокрилі: Мають колючо-сисний ротовий апарат, дві пари тонких крил. Живляться соком рослин, який висмоктують хоботком. Представники: цикади, попелиці.
Напівтвердокрилі (клопи): Мають колючо-сисний ротовий апарат, дві пари крил. Передні крила напівтверді, друга пара - тонкі прозорі. Травоїдні або хижаки, рідше паразити. Багато хто має пахучі залози (неприємний запах). Представники: водомірка, постільний клоп, клоп-солдатик, клоп-черепашка.

З повним перетворення:

Твердокрилі (жуки): Мають гризучий ротовий апарат, дві пари крил. Перша пара крил перетворена на тверді надкрила, які захищають, друга пара - прозорі тонкі, використовуються для польоту. Здебільшого травоїдні, але є хижаки й паразити. Представники: жужелиці, плавунці, хрущ травневий, колорадський жук, сонечка, довгоносики, короїди.
Лускокрилі (метелики): Мають сисний ротовий апарат (у личинок - гризучий), дві пари крил. Крила вкриті яскравими лусочками. Личинки - гусениці, мають три пари справжніх кінцівок на грудях і п’ять пар несправжніх на черевці. Дорослі метелики живляться нектаром, личинки здебільшого травоїдні. Представники: платтяна міль, шовкопряди, бражники, павичеве око, капустянка.
Перетинчастокрилі: Мають гризучий або гризучо-лижучий ротовий апарат, дві пари прозорих крил. Травоїдні, хижаки або паразити. Паразитичні їздці відкладають яйця в тіло інших комах, їх личинок або в яйця. Серед представників є суспільні комахи зі складною структурою (бджоли). Представники: пильщики, рогохвости, мурахи, бджоли, оси, джмелі, їздці.
Двокрилі: Мають колючий або лижучий ротовий апарат, одну пару крил, друга пара редукована. Личинка червоподібна, без кінцівок, часто без голови. Живляться нектаром, соком рослин або кров’ю теплокровних тварин. Деякі види у дорослому стані не живляться (оводи). Багато видів переносять захворювання (малярійний комар). Представники: комарі, ґедзі, мухи, оводи, мошки.
Блохи: Мають колючо-сисний ротовий апарат, безкрилі. Ектопаразити. Тіло сплющене з боків, ноги стрибального типу. Можуть переносити різні захворювання (чуму). Представник: людська блоха.

Значення комах

В природі:

Відіграють величезну роль у кругообігу речовин, у тому числі розкладають такі частини мертвих організмів, як волосся, пір’я, роги;
Беруть участь у ґрунтоутворенні;
Важливі об’єкти у харчуванні інших тварин;
Запилюють рослини.

Для людини:

Паразити людини (воші, блохи, клопи тощо);
Переносники збудників різних хвороб: малярії — комар анофелес, сонної хвороби — муха цеце, чуми — блохи, тифу — воші, лейшманіозу — москіти. Багато комах переносять інфекцію на кінцівках — мухи, таргани;
Шкідники: знижують урожай та погіршують його товарні якості, руйнують шкіру (шкіроїди), шерсть (личинки молі), дерев’яні споруди (терміти, жуки-точильники), знищують ліси та зелені насадження при спалаху чисельності;
Регулюють чисельність рослин та тварин, у тому числі комах-шкідників. Деякі корисні комахи розводяться штучно (їздець трихограма);
Харчове — мед;
Лікарське — прополіс;
Парфумерна промисловість — бджолине молочко (виділяється бджолами для вигодовування личинок);
Отримання тканини та одягу (шовкопряд тутовий, з коконів якого отримують шовк);
Дослідний матеріал для генетики (дрозофіла);
Корм для акваріумних рибок (мотиль — личинки комарів).