Развитие насекомых. Полное и неполное превращение. Видоизменения превращений.
В процессе индивидуального развития (онтогенеза) насекомые проходят 2 периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональный период – это развитие зародыша внутри яйца. Начинается дроблением ядра яйцеклетки и заканчивается формированием зародыша в виде личинки, он не продолжителен и укладывается обычно в одну декаду (2–10 дней), может быть больше 2–3 недели и больше 6–9 месяцев, когда зимуют яйца.
Постэмбриональный период – начинается после выхода из яйца личинки и сопровождается превращением (метаморфозом) одних стадий в другие, а не является простым ростом и увеличением объемов тела. У насекомых различают 2 основных типа метаморфоза (превращения): Неполное и Полное.
Неполное – характеризуется прохождением насекомыми 3 фаз (стадий) развития.
Личинки насекомых с Неполным развитием называются имагообразными, потому что основными чертами похожи на имаго. Для них характерно наличие сложных глаз (фасеточных), у них тот же тип усиков, ротовых органов, ног и та же форма тела, что и у взрослых насекомых. Личинки старших возрастов имеют зачатки крыльев, их называют нимфами. Насекомое с Неполным превращением называют экзоптериготами или наружнокрылыми.
Полное превращение – для него характерно 4 фазы развития:
Личинки с Полным превращением называются неимагообразными (вторичные) они коренным образом по основным отличительным признакам отличаются от имаго.
- Личинки всегда лишены сложных глаз;
- нередко лишены усиков, или они невидимы невооруженным глазом;
- ротовые органы иногда разного типа (гусеницы и бабочки – грызущий и сосущий соответственно. Форма тела личинок червеобразная, они лишены видимых зачатков крыльев, вредителей с Полным превращением называют эндоптериготами. У личинок могут быть временные органы: ложные ноги – у ложногусениц, паутинные железы – у личинок для постройки коконов. Иногда ротовые органы могут быть временные (волнянки, шелкопряды). Сущность превращения заложена в организации личинки, в ее сходстве или различии от имаго.
Стадии развития насекомых , их краткая характеристика.
. Яйцо. В нем происходит развитие зародыша. Представляет собой крупную яйцеклетку. Размеры яиц пропорциональны размерам самок. У саранчовых длина 3–7 мм, у филлоксеры (трипсов) – размеры яиц измеряют долями мм и невидимы невооруженным глазом.
Скульптура хориона, т.е. наружная поверхность яйца: гладкая, морщинистая с бороздками, с продольными или поперечными ребрышками и т.д.
Различают разные формы яиц:
1. Стебельчатые, яйца на стебельках (златоглазки)
3. Веретеновидные у перепончатокрылых (ихневмониды)
4. Бутылковидные у бабочек белянок
5. Бочонковидные и другие формы (щитники, щитники-черепашки)
Яйца характеризуются характером кладки и укрытиями. Яйца могут быть отложены единично или группами, открыто и закрыто (погружены в субстрат – капустная и репная белянки). Групповая кладка может быть защищена (выделениями половых желез – яблонная моль, волосками с брюшка насекомых – непарный шелкопряд. Любая часть растения субстрата (почва, растения) может служить для откладки яиц.
Личинка. Ее жизнь начинается после выхода из яйца. На стадии личинки насекомые растут, развиваются и принимают основное питание. Личинки линяют, в результате своего роста, т.е. сбрасывают кожную кутикулу, т.к. она неклеточна и не может обеспечить рост личинки. В процессе линьки объем тела увеличивается на 25% и происходят внешние и внутренние изменения. У некоторых личинок насекомых 3 линьки, у клопов 4–5, до 20 – у паденок. Личинка вышедшая из яйца – 1-го возраста, после первой линьки – 2-го возраста и т.д.
Число линек и возрастов у личинок при оптимальных условиях для вида постоянно. Возраст у личинок определяют по ширине головной капсулы, т.к. между линьками личинки головная капсула плотная, менее растягивается, несущественно различаются по размерам.
Личинки живут чаще 2–4 недели, могут жить до 6–9 месяцев или лет (щелкуны, майский жук), если зимовка происходит на стадии личинки.
Куколка. Неимагообразная личинка, окончившая питание линяет и превращается в куколку. Куколки не питаются, живут за счет запасов, накопленных личинкой, чаще они неподвижны (куколки златоглазки – ползают, куколки бабочек перед вылетом выдвигаются на 2/3 своей длины).
На стадии Куколки идут сложные процессы перестройки личиночных органов на имагинальные. В ней происходят 2 противоположных процесса: гистолиз и гистогенез.
Гистолиз – это разрушение личиночных органов, он начинается в конце жизни личинки, окончившей питание, после освобождения кишечника от экскрементов. Это состояние насекомого называют предкуколка. В разгар гистолиза личинка заполнена жидкой коллоидальной массой – гемолимфа обогащена продуктами гистолиза.
Гистогенез – образование органов и тканей имаго. Продуктами для них являются продукты гистолиза, имагинальные зачатки и группа гиподермальных клеток (Крылья в виде внутренних надкрыловых тканей).
Куколка представляет собой состояние внешнего покоя, в ней происходит бурные физиологические процессы под управлением эндокринной системы.
Имаго. Биологическая функция – размножение и расселение, направленное на поддержание вида, имаго как правило не растут, но первично-бескрылые насекомые и Поденки во взрослом состоянии растут и линяют. Имаго характеризуются следующими особенностями:
1. Половой диморфизм – это отличие самцов от самок по внешним и вторично половым признакам или по особенностям поведения.
2. Полиморфизм. Существование имаго одного вида в 3 и более формах. Эта особенность чаще наблюдается у общественных насекомых. Пример: муравьи весной: крылатые формы, рабочие муравьи, муравьи-солдаты, охраняющие муравейник.
3. Дополнительное питание – это питание имаго, потому что не всегда имаго питается, т.к. основное питание принимают личинки. Реже имаго появляются на свет с созревшей яйцепродукцией, иногда нуждаются в дополнительном питании для созревания яиц, они откладывают яйца и погибают, или в дополнительном питании могут нуждаться имаго, если личинки плохо питались. Живут имаго от нескольких часов до несколько дней, месяцев или даже лет. Живут имаго без дополнительного питания за счет жирового тела.
4. Плодовитость насекомых достаточно высока, зависит от 2 факторов: от наследственных свойств вида – потенциальная плодовитость, от условий жизни (существования) – воздействие факторов среды и питание – фактическая плодовитость. В оптимальных условиях фактическая плодовитость приближается к потенциальной, но чаще насекомые погибают раньше. Наибольшей плодовитостью обладают общественные насекомые (за сутки матка пчелы откладывает 3 тыс. яиц, термиты за сутки – до 50 тыс. яиц.
Источник
Постэмбриональное развитие
Период от выхода организма из яйцевых оболочек или рождения до смерти называется постэмбриональным. Мы с вами находимся в этом периоде. Для него характерен дальнейший рост и развитие организма.
У животных рост ограничен, у растений и грибов возможен неограниченный рост (он ограничен лишь условиями среды, субстратом).
Особенно активный рост и развитие организма, половое созревание.
Функционирование взрослого, сформированного организма. Размножение.
Постепенное угасание процессов жизнедеятельности, старение.
Прямое и непрямое развитие
В этом случае взрослая особь отличается от молодой только бо́льшими размерами. Молодая особь ведет тот же образ жизни, что и взрослая. Такой тип развития свойственен наземным позвоночным.
Непрямое развитие отличается от прямого тем, что из яйца появляется личинка, которая сильно отличается от взрослой особи. Непрямой тип развития характерен, например, для всех насекомых.
Непрямое развитие может протекать с неполным метаморфозом (неполное превращение) или с полным метаморфозом (греч. μεταμόρφωσις — превращение). В ходе метаморфоза (полного превращения) происходит глубокое преобразование строения организма или отдельных его органов.
Молодая особь (личинка) весьма заметно отличается от взрослой (имаго). Так, например, гусеницы — личинки, ползают на листьях растений и усиленно питаются ими, быстро растут.
На определенном этапе происходят коренные преобразования личинки — ее метаморфоз. Гусеница превращается в куколку: разрушаются почти все органы и системы, кроме нервной и кровеносной систем.
Из кокона выходит совершенно «новый» организм — бабочка, имеющая крылья и способная к полету. Основная функция бабочки — взрослой особи (имаго) — размножение и расселение.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
3. Постэмбриональное развитие
Постэмбриональное развитие животных подразделяется на три периода: ювенильный, период зрелости и период старения.
Ювенильный период характеризуется продолжением начавшегося ещё в эмбриональной жизни органогенеза и увеличением размеров тела. К началу этого периода все органы развиты до такой степени, что молодое животное может существовать и развиваться в окружающей среде. Выполняют свои функции нервная, кровеносная и выделительная системы.
С выходом организма из зародышевых оболочек начинают функционировать органы дыхания, пищеварительная система и органы чувств. В течение ювенильного периода окончательно складываются видовые и индивидуальные особенности организма и особь достигает характерных для вида размеров.
Позже других органов развивается половая система. Когда заканчивается её формирование, наступает второй этап постэмбрионального развития.
В течение периода зрелости происходит размножение. Продолжительность этого периода у различных видов животных разная. У некоторых видов он длится лишь несколько суток, у других — много лет.
Период старения характеризуется замедлением обмена веществ и деградацией органов. Старение приводит к естественной смерти.
При прямом развитии на свет появляется особь, похожая на взрослую, но значительно меньших размеров. Её дальнейшее развитие сводится главным образом к росту и половому созреванию.
Прямое развитие характерно для животных с яйцекладным и внутриутробным типом онтогенеза: млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, некоторых беспозвоночных (малощетинковых червей, пауков и др.).
При непрямом развитии появившийся на свет организм ( личинка ) по строению и образу жизни отличается от взрослых особей. Для того чтобы личинка стала взрослой, требуется перестройка её организма — превращение, или метаморфоз.
Метаморфоз — быстрое изменение, которое происходит при переходе от личиночной стадии к взрослой форме.
Это процесс постэмбрионального созревания, который характерен для многих групп животных: большинства беспозвоночных (плоских червей, насекомых, двустворчатых моллюсков и т. д.), а также для рыб и земноводных.
личинка лягушки (головастик) не похожа на взрослое земноводное, а похожа на рыбу (нет конечностей, жаберное дыхание, боковая линия и т. п.). Постепенно происходит развитие органов взрослых земноводных.
Непрямое развитие насекомых бывает с полным превращением (с полным метаморфозом) и с неполным превращением (с неполным метаморфозом).
При развитии с полным превращением из яйца появляется личинка, которая питается, растёт, затем превращается в куколку. Внутри неподвижной куколки происходит полная перестройка всех органов. Из куколки выходит взрослое насекомое (имаго).
Полное превращение характерно для чешуекрылых (бабочек), жесткокрылых (жуков), двукрылых (мух и комаров), перепончатокрылых (пчёл, ос, шмелей) и т. п.
Рис. \(3\). Развитие с полным превращением
Развитие с неполным превращением происходит, когда отсутствует стадия куколки. Личинка в процессе линек постепенно превращается в имаго. Неполное превращение характерно для тараканов, полужесткокрылых (клопов), прямокрылых, стрекоз.
- развитие организма во взрослую особь (ювенильный период) обычно проходит за более короткий промежуток времени;
- не происходит существенной перестройки организма, и поэтому требуется меньше энергии и питательных веществ.
- для осуществления эмбрионального развития требуется большое количество питательных веществ в яйцеклетках или внутриутробное развитие потомства;
- при перенаселении обостряется внутривидовая конкуренция между молодыми и зрелыми особями, так как им необходимы одинаковые жизненные ресурсы.
- у многих видов животных личинки и взрослые особи занимают разные экологические ниши — это снижает внутривидовую конкуренцию;
- у малоподвижных или прикреплённых животных личинки способствуют расселению вида, расширению его ареала.
- развитие во взрослую особь обычно занимает длительный промежуток времени;
- для метаморфоза требуется много пищи и энергии.
Источник