Биологическое разнообразие насекомых

Класс насекомых относится к типу членистоногих, где вместе с многоножками они образуют подтип трахейнодышащих. От близких групп членистоногих они отличаются следующей комбинацией признаков: тело поделено на голову, грудь и брюшко, имеется три пары ходильных ног, у большинства видов развиты крылья.

Науке на настоящий момент известно около 1 миллиона видов насекомых, причем ежегодно описывается от 3 до 10 тысяч новых видов. Таким образом, насекомые – самая крупная группа организмов из обитающих ныне на Земле. Их больше, чем остальных животных и растений вместе взятых. Предполагаемое число видов насекомых еще внушительнее. По разным оценкам оно составляет от 3 до 30 миллионов видов. Энтомологам-систематикам предстоит огромная работа по описанию и классификации этого потрясающего многообразия. Большинство открытий совершается в малоизученных и наиболее богатых насекомыми тропических районах, однако и в Сибири достаточно «белых пятен», и список сибирских видов насекомых ежегодно пополняется.

Причин огромного видового разнообразия насекомых несколько. Прежде всего, это типично наземные организмы, прекрасно приспособленные к условиям суши. Вся организация насекомых связана с защитой от высыхания и экономией влаги. Эпикутикула, тонкая воскоподобная пленка на поверхности покровов, препятствует испарению воды. Трахейное дыхание в смысле экономии влаги более эффективно, чем легочное, поскольку дыхательные отверстия (дыхальца) очень небольшие по размерам и способны закрываться. Выделительная система, представленная мальпигиевыми сосудами, производит кристаллы мочевой кислоты, связывающие небольшое количество воды. В задней кишке насекомых имеются особые ректальные железы, которые отсасывают воду из формирующихся экскрементов и возвращают ее в полость тела. Яйца многих насекомых тоже хорошо защищены от потери влаги. Таким образом, насекомые прекрасно справляются с одной из главных проблем обитания в наземной среде – защитой от высыхания.

Предки насекомых уже были наземными организмами, вот почему среди них нет обитателей морей и океанов. Часть насекомых связана с пресными водоемами, где развиваются их личинки (стрекозы, поденки, веснянки, ручейники, некоторые жуки и двукрылые), однако считается, что эта связь с водной средой вторична. Становление класса произошло около 350 миллионов лет тому назад – в девонском периоде. Эволюция насекомых протекала бурно, и уже в следующем, каменноугольном периоде, сформировались все современные отряды насекомых.

Эволюция насекомых тесно связана с эволюцией растений. Освоение суши шло параллельно с расселением растений от приводных участков на более возвышенные – плакорные. В меловом периоде с появлением цветковых покрытосеменных растений между ними и насекомыми сформировались тесные связи. Большинство современных цветковых растений опыляется насекомыми. С другой стороны, именно цветковые являются основными кормовыми объектами насекомых-фитофагов. Становление и дифференциация отдельных групп насекомых, вероятно, происходили при переходе от обитания в почве и подстилке к обитанию в более высоком ярусе – на растительности. С этим связано и появление полета.

Среди всех беспозвоночных только насекомые имеют крылья и освоили воздушную среду. Полет – эффективное и экономичное средство передвижения. На 78 метров полета пчела затрачивает столько же энергии, как на 3 метра "пешком". Способность насекомых к расселению впечатляет. Особенно хорошо известны миграции перелетной саранчи, описанные еще в Библии. Саранча легко пересекает Средиземное море, а с кораблей наблюдали стаи летящей саранчи за тысячу километров от берега. В лаборатории саранча показывала чудеса выносливости, и летала без посадок на протяжении 6 суток, вращая легкую карусель, к которой была привязана ниткой.

Пожалуй, наиболее известна американская мигрирующая бабочка монарх, которая совершает регулярные перелеты из США в Мексику, где зимует, а затем снова возвращается на родину для размножения. Отдельные экземпляры монархов, подхваченные воздушными течениями, пресекали Атлантический океан, их находили на побережье Англии и Франции.

Активное или пассивное расселение с помощью крыльев помогает насекомым осваивать новые территории. Крылья являются мощным фактором видообразования, поскольку способствуют возникновению изолированных популяций, например, на островах, которые очень быстро обособляются в самостоятельные виды.

Стоит сказать и о скорости полета насекомых. Самыми хорошими летунами считаются бабочки-бражники, обладающие заостренными крыльями, обтекаемым телом и мощной крыловой мускулатурой. Бражники способны лететь со скоростью 50 километров в час на большие расстояния. Если сопоставить скорость полета и размеры тела насекомого, то такая относительная скорость будет в 5 раз больше, чем у современного реактивного самолета. Бражники способны зависать в воздухе, и подобно колибри высасывают длинным хоботком нектар из цветов, не присаживаясь на них. Во время полета потребление кислорода у бабочек возрастает в 150 раз по сравнению с состоянием покоя. Но все же рекордсменами среди летающих насекомых являются крупные стрекозы, которые в момент преследования добычи совершают броски со скоростью 100 километров в час.

Другое о образовании:

Психолого-педагогическая характеристика учащихся 5–6 классов
Шестой класс, 11–12 лет, – период резкого возрастания познавательной активности и любознательности, возникновения познавательных интересов. Рассматривая особенности учебной деятельности и умственное развитие подростка, В.А. Крутецкий отмечает, что в процессе овладения основами наук не только обогащ ...

Описание методик для экспериментальной части исследования
В нашем экспериментальном исследовании мы использовали рисуночные методы (арттерапию), сказкотерапию и игротерапию как реализацию социальным педагогом психотерапевтической функции по оказанию помощи детям младшего школьного возраста. Рассмотрим более подробно эти методы. Тест «Рисунок человека» (К. ...

Особенности формирования мотивации учения младших школьников
С приходом ребенка в школу изменяется социальная ситуация, но внутренне, психологически ребенок остается еще в дошкольном детстве. Основными видами деятельности для ребенка продолжают оставаться игра, рисование, конструирование. Учебной деятельности еще предстоит развиться. В первые месяцы и даже г ...