Семейство зерновки: их морфологические, биологические, экологические особенности и роль агроценоза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8-пищеварительная система

 

Кровеносная система

     Кровеносная система не замкнута, кровь заполняет полость тела и промежутки между органами, омывает их и только частью заключена в особый орган кровообращения-спинной сосуд. Это лежащая в перикардиальном синусе трубка, подвешенная на коротких тяжах спинной стенке тела. Спинной сосуд подразделяется на задний отдел-сердце, состоящее из серии способных пульсировать камер, и передний отдел-аорту, лишенную камер и имеющую вид простой трубки.

     Кровообращение  происходит вследствие пульсации  камер сердца и работы верхней и нижней диафрагм. Продвижению крови в различные придатки тела-как усики, ноги, крылья, хвостовые придатки-способствуют дополнительные, или местные, пульсирующие органы.

     Кровь насекомых, или гемолимфа, является единственной жидкой тканью и состоит из жидкой плазмы и кровяных телец-гемоцитов. Плазма обычно окрашена в желтоватый или зеленоватый цвета. Плазма содержит неорганические соли, питательные вещества- белки, аминокислоты, углеводы и жиры, а также мочевую кислоту, ферменты, гормоны и пигменты; содержание воды изменчиво в пределах 75-90%.

     Функция крови  насекомых разнообразны. Важнейшие из них-разнос по телу питательных веществ и снабжение ими тканей, а также поглощение из тканей вредных продуктов обмена и перенос их к органам выделения. Кровь также содержит в себе гормоны, т.е. вещества, выделяемые железами внутренней секреции и играющие выдающуюся роль в регуляции физиологических процессов. Существенна также механическая функция крови- создание необходимого внутреннего давления или тургора. [1]

Дыхательная система.

     Дыхательная система насекомых своеобразна и характеризуется тем, что снабжение тканей и клеток тела кислородом происходит непосредственно. Она состоит из очень большого числа сильно разветвленных воздухоносных трубок-трахей, пронизывающих все тело; трахеи открываются наружу особыми отверстиями-дыхальцами, а мельчайшие разветвления трахей образуют трахейные капилляры-трахеолы.

     Трахеи, начинаясь  на поверхности тела дыхальцами, многократно ветвятся внутри  тела, оплетают ткани и органы  и входят даже внутрь отдельных  клеток.

     Дыхальца, или  стигмы, располагаются по бокам сегментов являются метамерными образованиями. Однако дыхальца исчезли на головных сегментах, на одном из сегментов груди и на вершинных сегментах брюшка; поэтому нормальным числом дыхалец у насекомых считается 10 пар- 2 пары грудные и 8 пар брюшных.

     Трахеолы лишены спиральной выкладки-тенидий, представляют собою тончайшие окончаниия трахейной системы и их не превышает 1 мк. Разветвления трахей оплетают органы и ткани тела, а трахейные капилляры-трахеолы-проникают внутрь отдельных клеток. Воздушные мешки представляют собой расширения некоторых стволов и отличаются от нормальных трахей отсутствием спиральных утолщений. [1]

 

 

 

 

 

                             Рисунок 9- строение трахейной системы насекомых

 

Выделительная система

     Выделительная  система насекомых сложна, многообразна  и может быть подразделена  на три отдельные группы органов  или желез-экскреторную систему, секреторную систему и эндокринную систему. Общим их физиологическим свойством является способность выделять наружу или внутрь разнообразные вещества и тем самым участвовать в обмене веществ в организме.

     Экскреторная  система и экскреция. В процессе  переваривания пищи и использования  усвоенных веществ в организме  образуются ненужные или вредные  для него вещества. Большое количество  таких веществ образуется в  результате жизненных процессов  в тканях и органах. Экскреторная система и обеспечивает удаление из организма таких веществ; тем самым она поддерживает относительное биохимическое постоянство его внутренней среды и контролирует ионный состав крови. Эти ненужные или вредные вещества, удаляемые из организма, называются экскретами, а сам процесс их выделения-экскрецией.

     Экзокринные  железы и секреция. Разнообразные  железы насекомых выделяют вещества, так или иначе используемые  организмом. Такие вещества обозначаются  секретами, а сам процесс их  выделения называется секрецией. Различают два основных типа секреции: выделение с помощью типичных желез, снабженных выводными протоками, и выделение непосредственно в кровь особыми железами, лишенными выводных протоков. В первом случае имеет место обычная секреция, и соответствующие железы обозначают понятием экзокринных желез; другой тип желез получил название эндокринных, а выделяемые ими вещества-гормонов. Есть также отпугивающие железы, выделяющие сильно пахнущие и другие отталкивающие вещества-репелленты. Особую роль играют химические стимуляторы, выделяемые насекомыми-феромоны или экзогормоны.

     Эндокринные  железы и внутренняя секреция. Выделяемые вещества называются гормонами, или инкретами, а сама секреция обозначается как внутренняя секреция, или инкреция. Попадая в кровь, гормоны транспортируются ею во все части тела. В целом эндокринные железы регулируют развитие насекомых и связанные с ними явления-личиночный рост, линьки, торможение развития, половое созревание и пр. [1]

Нервная система

     Нервная система регулирует  все функции организма, сплачивает его в единое целое и является посредником между органами чувств и всеми другими органами. Через органы чувств организм воспринимает информацию из внешней среды, перерабатывает ее в нервных центрах и в соответствии со своим внутренним физиологическим состоянием совершает необходимые целесообразные действия. У насекомых нервная система сильно дифференцирована, имеет сложное строение и может быть подразделена на центральную, периферическую и симпатическую нервную системы.

     Основу нервной  системы составляют нервные клетки-нейроны, снабженные двумя видами отростков. Древовидные отростки, или дендриты, коротки и ветвятся сразу или  вскоре после выхода из клетки. Другой вид отростков-аксоны; они длинные, не ветвятся и лишь на конце имеют концевое разветвление. [1]

 

Половая система

     Как правило, насекомые раздельнополы. Половой диморфизм нередко проявляется весьма ярко и заметно по ряду внешних, вторично-половых признаков-по форме и размерам усиков, величине тела, различных деталях строения.

     Половая система самца состоит из пары гонад-семенников, пары семяпроводов, непарного семяизвергательного канала, придаточных половых желез и мужского полового придатка-эдеагуса. Семенники обычно имеют вид округлых тел и состоят из фолликулов, число и форма которых неодинакова у разных групп насекомых. Образовавшиеся сперматозоиды из семенников поступают в семяпроводы, снабженные особым расширением-семенными пузырьками. Отсюда они поступают в семяизвергательный канал, через него достигают эдегуса и при спаривании с самкой выводятся наружу.

     Половая система  самки состоит из пары гонад-яичников, пары яйцеводов, непарного яйцевода, придаточных половых желез, семяприемника  и нередко яйцеклада. Яичники  составляют основу и наиболее  сильно развитую часть половой  системы самки. Их фолликулы называются  яйцевыми трубками, или овариолами. [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Биология и  экология

     Различают 2 основных типа метаморфоза: неполное превращение и полное превращение. Представители данного семейства развиваются по полному циклу превращения.

5.1.Фазы развития

     Фаза яйца-яйцо длиной 0.6-1 мм, янтарно-желтого цвета, продолговатое. Значительная часть яиц бывает отложена в виде двойных кладок, когда к нижнему яйцу прилипает сверху еще одно. Всего самка откладывает в среднем около 130 яиц, иногда до 430. [3]

   

 

 

 

 

 

Рисунок 10

 

 

      Фаза личинки- взрослая личинка длиной 5-6 мм, кремовой окраски, с маленькой коричневой головой, глубоко втянутой в сильно утолщенный грудной отдел теле; вместо грудных ног имеет 3 пары сосцевидных бородавок; личинка 1 возраста резко отличается от последующих возрастов: она оранжевого цвета, имеет три пары развитых трехчлениковых ног, тело ее покрыто редкими длинными щетинками. Личинка проходит 4 возраста. Развитие протекает внутри горошины.[3]

   

 

 

 

Рисунок 11

 

 Фаза куколки-куколка длинной 4-5 мм, светло-желтая. Окукливается в зерне, перед этим кольцеобразно надгрызая кожицу. Тип куколки-открытый.[3]

 

 

 

 

 

 

Рисунок 12

 

 

5.2.Жизненный цикл

     Гороховая  зерновка (Bruchus pisorum L.). Жук длиной 4,5-5 мм, черный, в желтых и белых волосках.

     Зимует гороховая  зерновка внутри зерна в хранилищах, а также в поле, в зернах, осыпавшихся  на поверхность почвы при уборке. Весной жуки вылетают из мест  зимовки обычно при температуре  воздуха 20-22С, но иногда и при более низкой. Для достижения половой зрелости они нуждаются в дополнительном питании пыльцой различных цветущих растений, затем гороха.

     На горох  жуки перелетают в период бутонизации-начала цветения, а иногда и за 10-12 дней до цветения. Здесь они в течение 1-2 недели продолжают дополнительное питание пыльцой гороха. Самки откладывают яйца на наружные  створки молодых бобов гороха в каплю быстро застывающей жидкости, от 1 до 45 яиц на один боб. Интенсивная откладка яиц одной самки продолжается 10-15 дней, но в целом период откладки яиц растянут и может длиться до 3 месяцев. Всего самка откладывает в среднем около 130 яиц, иногда до 430. Эмбриональное развитие продолжается 6-10 дней. Вышедшая из яиц личинка прогрызает стенку боба и проникает внутрь горошины. Личинка развивается от 29 до 40 дней. Она проходит 4 возраста. Окукливается в зерне. Куколка развивается от 7 до 23 дней. В августе появляются жуки, которые или остаются на зимовку в зерне, или на юге могут вылетать. Вредитель развивается в одном поколении.[3]

 

 

 

Название	Апрель			Май			Июнь			Июль			Август			Сентябрь			Зимовка
	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
Гороховая Зерновка   OV-L-P-Im

 

 

Условные обозначения:

.- фаза яйца

- личинка                                               Рисунок 13- Фенологический календарь              

 -куколка

+ взрослое насекомое

( ) недеятельная фаза

vvvv- питающая фаза

 

 

 

5.3.Влияние экологических факторов на жизнедеятельность насекомых

     Средой для насекомых являются все неорганические и органические тела и климат тех мест, в которых они обитают.

     Все разнообразные  элементы среды принято разделять  на биотические и абиотические. Биотическую среду составляет живое окружение-комплекс растений и животных; абиотической средой являются метеорологические и почвенные условия, последние обычно называются эдафическими.

     Для насекомых, поскольку они принадлежат к  пойкилотермным животным, интенсивность  жизни которых находится в  большой зависимости от температуры, температура, как правило, оказывается одним из основных факторов.

     В ряде случаев  осадки, влажность и некоторые  другие элементы климата имеют  не меньшее значение, чем температура. Температурная зона, лежащая между критической температурной точкой и температурной точкой гибели насекомого, была названа зоной анабиоза. Состояние анабиоза характеризуется  замедлением обмена веществ, однако не полным его прекращением.

     Исследования  холодостойкости насекомых, показали, что большинство насекомых погибает  уже в самом начале выпадения  кристаллов льда в соках тела  насекомого-гораздо раньше вторичного понижения температуры тела до точки максимального переохлаждения. Примером служит гороховая зерновка (Bruchus pisorum L.).

     Растения помогают  расселению насекомых. В опавшей  листве деревьев залегают на  зимовку многие насекомые. Уносимые  ветром листья могут переносить  на себе и находящихся на  них насекомых.

     В теле насекомых, как и всех почти живых организмов, содержится большое количество  воды, которая необходима в качестве  растворителя для пищеварения, циркуляции  питательных веществ и выноса  экскрементов, для регуляции осмотического  давления. В условиях более высокой влажности среды у одних и тех же видов насекомых торможение испарения осуществляется слабее, чем при низкой влажности. При дефиците влаги в организме насекомые выбирают наиболее сочные корма.

     Почва оказывает  влияние на насекомых, в ней  не обитающих, и не только через  действие ее на растения, являющиеся  пищей этих насекомых или тех животных, которыми насекомые питаются. Большое значение имеет при этом рельеф поверхности и химический состав почвы, определяющий микроклимат различных участков. Известковые почвы, например, позволяют заходить далее на север некоторым теплолюбивым видам.