Контрольная работа по «Ботанике»

1 вопрос.  Кратая характеристика групп животных, среди которых имеются вредители сельскохозяйственных культур.

1) насекомые

2) паукообразные  - клещи

3) моллюски - брюхоногие

4) черви - нематоды

5) млекопитающие  - грызуны и зайцеобразные.

1.1 Насекомые

Тело насекомых покрыто плотной кутикулой, которая играет роль наружного скелета. Подвижность тела обеспечивается разделением его на отдельные членики, или сегменты, объединенные в три отдела - голову, грудь и брюшко. В состав головы входит 5-6 сегментов, груди - 3, брюшка - до 12, а всего до 20. Голова несет ротовые органы, глаза и одну пару усиков, грудь - три пары ног и обычно до двух пар крыльев, брюшко, как правило, лишено ног и часто несет разного рода придатки.

Форма головы насекомых  разнообразна: округлая (мухи), сжатая с боков (саранча, кузнечик), вытянутая в виде головотрубки (долгоносики). Различны и типы постановки головы. При прогнатическом типе головы, характерном для хищных насекомых (жужелицы, стафилины), ротовые части направлены вперед; при гипогнатическом, характерном для растительноядных (саранчовые, многие виды клопов, жуков) - под прямым углом вниз; при опистогнатическом (цикадовые, медяницы, трипсы) - ротовые части направлены под острым углом вниз и назад, приближаясь к передним ногам.

Ротовые органы претерпели значительные изменения от грызущего типа при питании твердой пищей до различных модификаций сосущего типа при приеме жидкой пищи (нектар, сок растений и др.). Различают грызуще-лижущие, колюще-сосущие, сосущие и лижущие типы ротовых органов.

Грызущие ротовые  органы состоят из парных нерасчлененных верхних челюстей, парных расчлененных нижних челюстей и непарной расчлененной нижней губы. Сверху ротовые органы прикрыты верхней губой, представляющей собой складку кожи. В передний отдел открывается ротовое отверстие, т.е. начало пищеварительного тракта, в задний - впадает проток слюнных желез. Ротовые органы грызущего типа распространены наиболее широко и встречаются у представителей надотрядов ортоптероидные, колеоптероидные, нейроптероидные, у части перепончатокрылых насекомых.

Грызуще-лижущие  ротовые органы претерпели значительные изменения в связи с высасыванием или слизыванием нектара из цветков  растений (пчелиные, некоторые осы). Нижние челюсти и нижняя губа превратились в хоботок и их отдельные части сильно удлинились. Одновременно редуцировались нижнечелюстные щупики и наружные язычки.

Колюще-сосущие  ротовые органы характерны для насекомых, питающихся клеточным соком растений (полужесткокрылые, равнокрылые) или  кровью животных (вши, блохи) с проколом субстрата.

Сосущие ротовые  органы свойственны чешуекрылым, которые  питаются жидкой пищей без прокола  субстрата. Верхние челюсти у  них отсутствуют, нижние образуют длинный  нечленистый спирально свернутый  хоботок. Нижняя губа в виде небольшой непарной пластинки несет длинные, обычно 3-члениковые щупики.

Лижущие, или  мускоидные, ротовые органы встречаются  у круглошовных двукрылых, питающихся жидкой пищей, включая нектар цветков, также без прокола субстрата. Они лишены верхних челюстей. Основная конусообразная часть ротовых органов - рострум - представляет собой вырост головы, в состав которого входят остатки нижних челюстей. За рострумом следует втягиватель (гаустеллум), соответствующий нижней губе, на вершине которого расположены две подвижные створки сосальца (лабеллума), на концевой поверхности имеющего фильтрующий орган - псевдотрахеи. В зависимости от положения створок лабеллума и выдвижения зубцов мухи могут питаться жидкой или твердой пищей или пить воду.

Грудной отдел  насекомого состоит из трех сегментов - передне-, средне- и заднегруди. Каждый сегмент груди несет по паре ног, а у крылатых насекомых средне- и заднегрудь - по паре крыльев. В связи с сосредоточением в грудном отделе функции передвижения основа грудного сегмента усложняется, и чем она сложнее, тем совершеннее полет.

Нога у насекомых  состоит из тазика, вертлуга, бедра, голени и лапки. Лапка у разных групп насекомых имеет один - пять члеников и заканчивается одним  или двумя коготками. Соответственно образу жизни и уровню специализации отдельных групп насекомых у них встречаются различные типы ног. Так, бегательные ноги с удлиненными тонкими члениками характерны для тараканов, клопов, жуков жужелиц и других быстро бегающих насекомых; ходильные ноги с более короткими члениками и расширенными, часто 4-члениковыми, лапками наиболее типичны для жуков листоедов, усачей, долгоносиков, трубковертов, короедов. Приспособление к условиям жизни или к способам передвижения способствовало специализации передних или задних ног. Так, у медведок, которые большую часть жизненного цикла проводят в почве, возникли копательные передние ноги с укороченными и расширенными бедром и голенью и недоразвитой лапкой. Передние ноги хищного насекомого богомола стали хватательными. Задние ноги саранчовых, кузнечиков, сверчков преобразовались в прыгательные, характеризующиеся сильными утолщенными бедрами и отсутствием вертлуга. У водных насекомых (жуки-плавунцы, водолюбы и др.) задние, а иногда и средние ноги выполняют функции гребных, т.е. плавательных, чему способствуют уплощенность голеней и лапок и длинные волоски, создающие гребную поверхность; у самцов водных насекомых на расширенных члениках лапок расположены присоски, за что этот тип ног получил название присасывательных. Наиболее сложно устроен собирательный тип ноги у пчелиных. На расширенной наружной стороне голени расположена корзиночка в виде углубления, окруженного двумя рядами упругих волосков, предназначенная для цветочной пыльцы.

Крылья насекомых  обычно представлены двумя парами и  являются придатками средне- и заднегруди. Реже бывает развита лишь пара передних крыльев мухи), а иногда только пара задних крыльев (самцы веерокрылых). У многих насекомых крылья недоразвиты или отсутствуют (первичнобескрылые, вши, блохи).

Брюшко является третьим отделом тела, состоит из ряда более или менее сходных сегментов и у взрослых насекомых лишено ног. По характеру сочленения с грудью различают три типа брюшка: сидячее брюшко прикреплено к заднегруди всем своим основанием, не образуя перетяжки, и характерно для большинства насекомых; висячее - имеет короткую перетяжку за счет проподелума (пчелиные); стебельчатое брюшко - длинную перетяжку (роющие осы, наездники, муравьи).

Жировое тело представляет собой рыхлую ткань, которая в  виде лопастей и долек заполняет  промежутки между внутренними органами тела. Основную массу жирового тела составляют трофоциты, или питательные клетки, в них откладываются резервные вещества в виде полисахарида гликогена и жиров и осуществляется синтез белков. В период голодания эти вещества расходуются. Уратные клетки служат для накопления мочевой кислоты и ее солей, особенно в период метаморфоза, когда мальпигиевы сосуды перестают функционировать. В мицетоцитах, или бактериоцитах живут внутриклеточные симбиотические микроорганизмы - бактерии. Хромоциты содержат гранулы пигментов и участвуют в образовании окраски у тех видов насекомых, которые имеют прозрачные, лишенные пигментов покровы. Таким образом, к функциям жирового тела относятся: накопление и расходование запасных питательных веществ, накопление и выведение экскретов, создание необходимых условий существования для симбионтов, иногда окраска тела.

Пищеварительная система насекомых состоит из кишечного канала и функционально  с ним связанных слюнных желез. Кишечный канал начинается ротовым отверстием в головном отделе и заканчивается анальным отверстием на конце брюшка. Передний отдел, или передняя кишка, подразделен на глотку, пищевод и преджелудок, или мышечный желудок. Пищевод в виде длинной и тонкой трубки часто без резкой границы переходит в объемистый тонкостенный зоб, который служит резервуаром для накопления и переваривания (но не всасывания) пищи. Мышечный желудок, если он развит, имеет сильную мускулатуру и изнутри несет хитиновые зубцы. Передняя кишка заканчивается кардиальным клапаном, регулирующим поступление пищи. Средняя кишка имеет различные форму и объем. В средней кишке происходит выделение пищеварительных ферментов и всасывание пищи. Кроме того, у многих насекомых эпителий средней кишки выделяет перитрофическую оболочку, которая защищает клетки эпителия от повреждения частицами пищи и обеспечивает более полное использование ферментов, проникающих через эту оболочку. В зависимости от пищевой специализации насекомых меняется соотношение различных групп ферментов. Так, у хищников преобладают протеолетические ферменты, у растительноядных форм - карбогидразы. Часто клетчатку разрушают симбиотические бактерии и простейшие, живущие в кишечнике некоторых насекомых (термитов, личинок хрущей). Обработка пищи ферментами часто наблюдается еще до поступления ее в полость кишечного канала. Это явление получило название внекишечного пищеварения. Например, клопы черепашки вводят в зерно злаков при проколе ферменты слюны, которые осуществляют биохимические изменения в содержимом зерна (в частности, разрушают клейковину), облегчая его всасывание. Задняя кишка начинается коротким пилорическим клапаном, куда впадают мальпигиевы сосуды. Основными функциями задней кишки являются: отсасывание воды из остатков пищевой массы, формирование экскрементов и выведение их наружу через анальное отверстие.

Отыскивая пищу, растительноядные насекомые реагируют  на определенные химические компоненты растений. Стимулами, привлекающими  или отталкивающими насекомое, могут  быть различные органические соединения, которые содержатся в пище, но часто не имеют питательной ценности. При этом различают пищевые аттрактанты, антифиданты и репелленты. Аттрактантами называют химические вещества, привлекающие данный вид насекомого. Антифиданты, или антифидинги, подавляют или не допускают питания насекомых на источнике пищи. Близки по своему действию и репелленты, т.е. вещества, отпугивающие насекомых.

Кровеносная система  насекомых не замкнутая. Она представлена спинным сосудом, который состоит  из сердца и аорты. Сердце состоит  из ряда камер. Пульсация сердца и диафрагм обеспечивает всасывание крови и ее продвижение по направлению к аорте. Из аорты кровь изливается в полость головы, а затем переходит в полость тела.

Дыхание насекомых осуществляется через систему трахей, распространенных по всему телу, реже - через поверхность кожных покровов. Трахеи представлены полыми трубками, выстланными хитином в виде спиральных утолщений, препятствующих спаданию трахей при движении и изгибах тела. Трахеи разветвляются на трахеолы, доставляющие кислород воздуха непосредственно к тканям и клеткам тела. Снаружи трахеи открываются парными дыхальцами, расположенными по бокам тела. У прямокрылых, жуков, двукрылых и некоторых других летающих насекомых развиты воздушные мешки, представляющие местное расширение трахейных стволов, идущих от дыхалец. Поступление воздуха в трахейную систему происходит чаще всего активно, с помощью дыхательных движений. При использовании воздуха, растворенного в воде, насекомые дышат с помощью жабр. Жабры представлены наружными ветвистыми или пластинчатыми образованиями, находящимися на месте отсутствующих дыхалец. Многие виды первичнобескрылых насекомых и личинки внутренних паразитов, лишенные трахей, дышат непосредственно через кожные покровы.

Выделение различных веществ  организмом насекомого складывается из трех процессов - экскреции, секреции и инкреции, или внутренней секреции. Экскреция - процесс выделения ненужных и вредных для организма веществ - экскретов, образующихся в процессе обмена веществ вне пищеварительной системы. К ним относятся растворимые продукты азотного обмена в виде мочевой кислоты и ее солей, щавелевая и фосфорная кислоты, катионы калия, натрия и др. Экскреторные органы делят на две группы: выводящие экскреты и накапливающие их в клетках. К первой группе относятся мальпигиевы сосуды и нижнегубные железы некоторых насекомых, ко второй - уратные клетки жирового тела. Мальпигиевы сосуды - основной экскреторный орган. Они представляют слепые на свободном конце трубочки, впадающие в кишечник между средним и задним отделами. В процессе контакта гемолимфы со стенками сосудов водные растворы мочекислых солей К и Na (ураты) проникают в полость концевого отдела сосудов. По пути в основной отдел имеющаяся в мальпигиевом сосуде свободная углекислота вытесняет мочевую кислоту из уратов, в результате чего образуются карбонат калия и свободная мочевая кислота. Последняя по мере повышения ее концентрации выпадает в виде мелких кристаллов и выводится из сосуда в кишечник, а затем через анальное отверстие вместе с экскрементами задней кишки - наружу. Легкорастворимый карбонат калия вместе в водой поступает через стенки сосуда снова в кровь, встречает там мочевую кислоту, образует ураты, которые снова попадают в полость мальпигиева сосуда, и т.д. Мальпигиевы сосуды могут выполнять и секреторные функции. Экскреторными функциями обладают нижнегубные, или лабиальные, железы у некоторых первичнобескрылых (у ногохвосток, щетинохвосток). Они расположены в голове в виде парных образований и имеют общий канал, открывающийся у основания нижней губы. К экскреторным органам, накапливающим экскреты, относятся уратные клетки жирового тела. Экскреты откладываются в виде кристаллов мочевой кислоты, свободно взвешенных в цитоплазме.

К экзокринным железам  относятся слюнные железы и железистый эпителий средней кишки, выделяющие пищеварительные ферменты, восковые, лаковые, шелкоотделительные железы, секрет которых служит для механической защиты тела, и железы, выделяющие биологически активные вещества, являющиеся средством химического воздействия на других животных.

У насекомых наиболее хорошо изучены три группы эндокринных  желез: нейросекреторные клетки головного  мозга, переднегрудные, или проторакальные, железы и прилежащие тела. Нейросекреторные клетки головного мозга выделяют группу физиологически активных веществ - нейрогормонов, участвующих в регуляции развития, поведения и обмена веществ. Проторакальные железы расположены по бокам переднегрудного ганглия. Железы выделяют линочный гормон, стимулирующий линьку и метаморфоз у личинок и прекращает состояние диапаузы. Прилежащие тела расположены над пищеводом позади головного мозга в виде пары округлых желез. Они выделяют ювенильный гормон, препятствующий превращению личинки во взрослое насекомое.

Половая система самки  включает парные яичники, парные яйцеводы, непарный яйцевод, парные придаточные железы, семяприемник, иногда яйцеклад. Органы размножения самца состоят из парных семенников, парных семяпроводов, непарного семяизвергательного канала, придаточных половых желез и копулятивного органа (фаллуса).

Индивидуальное развитие (онтогенез) насекомых проходит в  два этапа - развитие внутри яйца, или  эмбриональное, и развитие после  выхода из яйца, или постэмбриональное, которое характеризуется прохождением определенных фаз развития - личинки, часто куколки, взрослого насекомого или имаго. Такой тип онтогенеза получил название развития с превращением, или метаморфоза. В зависимости от характера постэмбрионального развития насекомых различают два основных типа метаморфоза - неполное и полное превращение. В процессе развития при неполном превращении насекомые проходят стадии личинки и имаго (прямокрылые, клопы, равнокрылые, трипсы). В цикле постэмбрионального развития насекомых с полным превращением добавляется еще фаза куколки (жуки, бабочки, перепончатокрылые, двукрылые). У некоторых насекомых встречаются видоизмения основных типов метаморфозов: упрощенное неполное превращение - гипоморфоз, усложненное неполное превращение - гиперморфоз и усложненное полное превращение - гиперметаморфоз.

Цикл развития насекомого от фазы яйца (а при живорождении - от отрождения личинки) до фазы взрослой половозрелой особи получил название поколения, или генерации. Насекомые разных видов развивают в течение сезона различное число поколений. В связи с этим различают виды поливольтинные, успевающие в течение года дать несколько поколений; моновольтинные виды дают лишь одно поколение в год. Виды с многолетней генерацией не успевают развиться в течение года. К ним относятся хлебные жуки и многие виды жуков чернотелок, майские жуки.