ВОПРОС 7 Строение нервной системы и органов чувств насекомых

Нервная система -совокупностью узлов (ганглиев), от кот. отходят нервы. Нервные узлы соед. продольными и поперечными перемычками. В голове над пищеводом расположен надглоточный, а под пищеводом —подглоточный ганглий. От надглоточного ганглия отходят нервы к глазам и усикам, а от подглоточного — к ротовым органам и в передний отдел кишечника. Нервная деятельность насекомых весьма разнообразна. В совокупности она составляет их поведение. Поведение представляет комплексную реакцию насекомого, обусловленную воздействиями внешней среды и физиологическими_особенностями_организма. Наиболее просто нервная деятельность проявляется в таксисах. Это простейшая положительная или отрицательная двигательная реакция (рефлекс) на то или иное внешнее раздражение, однако усложненная общим возбуждением центральной нервной системы. Особенно развиты у насекомых термотаксис, фототаксис, гидротаксис, хемо-итрофотаксис. Соответственно в этих случаях насекомые реагируют на тепло, свет, влагу, химические раздражителиипищу. Таксисы носят приспособительный характер и потому в зависимости от условий и состояния организма могут быть положительными и отрицательными. В одном случае насекомое может стремиться в зону более высоких температур или яркого света, а в др. — в зону более низких температур или темноты. Знание таксисов широко используется для борьбы, с насекомыми с помощью приманок, ловушек и изменения среды их обитания. Более сложным видом нервной деятельности являются инстинкты. Они представляют слож. цепь рефлексов, причем конец 1 из звеньев цепи служит толчком для начала последующего звена. Проявление опр. инстинкта связано с состоянием организма насекомого. Так, созревание оплодотворенных яиц вызывает у самки появление заботы о потомстве. Инстинкты врожденные. Никто не учил пчелу строить ячейку, короеда — прокладывать под корой определенной формы ход, жука-слоника — скручивать лист в виде трубки или сигары, гусеницу — плести кокон и т. и. Под влиянием условий жизни могут возникать новые инстинкты и могут ослабевать и даже исчезать старые, однако для этого нужен определенный, часто довольно значительный период времени. Инстинкты м. б. направлены на сохранение вида (забота о потомстве) и особи. Особенно сложны инстинкты у пчел, муравьев и термитов, “умеющих” строить очень слож. сооружения и ухаживать за потомством, регулируя его состав. У насекомых м. в отд. случаях наблюдаться и высшая нервная деятельность, проявляющаяся в выработке условных рефлексов. Насекомые раздельнополы. У многих насекомых развит половой диморфизм и самцы отл. от самок по разл. внешним признакам (по величине тела, усикам, скульптурным образованиям, окраске и др.).

ВОПРОС 8Способы оплодотворения и размножения насекомых. Пол. органы самцов сост. из семенников, семепроводов, семеизвергательного канала, совокупительного органа и придаточных желез. Семенники самца представляют пар. железу разнообразного строения. Семенники обр. муж. половые клетки — сперматозоиды, оплодотворяющие яйца самки. Наиболее существенной частью полового ррррррразмножения аппарата самки являются яичники. Каждый яичник состоит из яйцевых трубок, которых бывает от 2 до 2500. Внутри яйцевые трубочки выложены фолликулярным эпителием, из кот. обр. яйцевые клетки. Из них в результате усиленного поглощения питат. веществ и сложных процессов развития и роста обр. зрелые яйца. Каждая яйцевая трубка дел. на ряд яйцевых камер, в кот. развиваются яйца Созревшие яйца поступают из яичников в яйцеводы и далее через влагалище и половое отверстие выводятся наружу. Плодовитость (количество откладываемых самкой яиц) зависит от строения и величины яичников и специфично для каждого вида насекомого. Так, самка непарного шелкопряда может отложить 600—800, реже 1000 яиц, сосновая пяденица — 120—180, а самки многих хищных жуков — всего 10—20 штук. В отдельных случаях плодовитость достигает огромных размеров. Например, самка (матка) медоносной пчелы откладывает в день до 3 тыс. яиц, а у термитов — даже до 30 тыс. Плодовитость самок резко колеблется в зависимости от погод. условий и питания. Способность к размножению появляется у 1 насекомых вскоре после окрыления, у др. через некоторый период, в течение которого они проходят дополн. питание. Оно необходимо для созревания пол. продуктов. Существует 2 способа полового размножения — обоеполый, когда при спаривании яйца самки оплодотворяются сперматозоидами самца, и девственный, когда яйцо развивается без оплодотворения (партеногенез). Партеногенез произошел из обоеполого размножения как его упрощение и набл. у тлей и др. насекомых. Он представляет очень выгодное приспособление, дающее возможность насекомым быстро увеличить численность и расселяться по территории. Партеногенез разнообразен в своих проявлениях. Так, у медоносной пчелы из неоплодотворенных яиц развиваются самцы (трутни), а из оплодотворенных — самки (рабочие пчелы и матки). У ряда насекомых набл. правильное чередование обоеполых и многочисленных партеногенетических поколений. Так, у мн. орехотворок чередуются 2 поколения: летнее — крылатое обоеполое и осеннее — бескрылое, сост. только из самок. Еще сложнее чередование поколений (гетерогония) проявляется у тлей. 1 из форм партеногенеза явл. педогенез или детское размножение. В этом случае в яичниках личинки происходит партеногенетическое развитие яиц, из кот. возникают личинки. Такое размножение повторяется в течение неск-ких поколений, а затем сменяется серией обоеполых поколений со взрослой фазой. Оно набл. у галлиц и отд. видов жуков и клопов.

ВОПРОС 9 Эмбриональное и постэмбриональное развитие насекомых. Онтогенез – это индивидуальное развитие организма от момента его зарождения до смерти. Онтогенез начинается с оплодотворения (слияния сперматозоида и яйцеклетки). При этом обр. зигота, в кот. объединяется наследственный материал отца и матери. Зародышевое (эмбриональное) развитие Это период с момента оплодотворения до выхода ребёнка из яйца (рождения). Вкл. в себя стадии дробления, гаструляции, органогенеза. Дробление – это серия делений зиготы путем митоза. Промежуток между делениями корот. , в нем происходит только удвоение ДНК, а рост клеток не происходит (яйцеклетка и так была очень большая). В процессе дробления клетки постепенно уменьш. , пока не достигают норм. размеров. После дробления образ. бластула – полый шарик из одного слоя клеток. Затем бластула превращается в гаструлу – 2-слойный шарик. Наружный слой клеток гаструлы называется эктодерма, внутренний – энтодерма, отверстие в гаструле наз. первичный рот, он ведет в кишечную полость. Органогенез (обр. органов) начинается с формирования нерв. пластинки в эктодерме на спинной стороне зародыша. В дальнейшем из эктодермы образ. кожа и нервная система; из энтодермы – пищевар. и дыхат. система; из мезодермы – всё остальное (скелет, мышцы, кровеносная, выделительная, половая системы). Постэмбриональное развитие Продолжается от рождения (вылупления) до начала размножения (наступления полового созревания). Бывает 2 видов: Прямое – когда ребенок похож на родителя, только меньше по размерам и у него недоразвиты некоторые органы (млекопитающие, птицы). Непрямое (с превращением, с метаморфозом) – когда ребенок (личинка) сильно отл. от родителя (лягушки, насекомые). Преимущество непрямого развития состоит в том, что родители и дети не конкурируют друг с другом за пищу и территорию.

ВОПРОС 10 Жизненный цикл насекомых, понятие генерации диапаузы. Возникновение в истории Земли ритмично повтор. периодов, когда потребности организма насекомых в тепле и пище не м. б. удовлетворены, явилось причиной формирования различных приспособлений к этим усл. среды. Такими приспособлениями служат замедления и перерывы в развитии, вызываемые торможением обмена и переходом насекомого из состояния активности в состояние покоя разной глубины и продолжительности.Самым глубоким состоянием физиолог. торможения обмена веществ явл. диапауза. Ее не следует смешивать с оцепенением, кот. м. наступать в любой момент под влиянием неблаг. (сублетальных) условий, бывает чаще всего кратковременным и сразу же проходит при наступлении норм. условий. В отличие от оцепенения диапауза представляет собой специальное приспособление в жизн. цикле насекомых. В умеренном климате диапауза обеспечивает синхронизацию жизн. цикла насекомых с сезон. сменой внешних условий. Она м. наступать на всех фазах развития насекомых. В соответствии с этим разл. диапаузу эмбриональную (на фазе яйца), личиночную (на фазе личинки), куколочную (на фазе куколки) и имагинальную (на фазе имаго). В разных систематических группах лес. насекомых выражено преобладание опр. формы диапаузы. Так, листоеды имеют чаще всего имагинальную диапаузу, совки и многиепяденицы — куколочную, листовертки — эмбриональную. Иногда один и тот же вид насекомого м. иметь несколько форм диапаузы. Так, для зимней пяденицы характерны эмбриональная и куколочная формы диапаузы. Чаще всего диапауза зависит от экологии вида. Даже у очень близких видов 1 рода, но живущих в разных условиях, диапауза бывает на разных фазах развития, а у видов неродственных семейств — на 1 и той же фазе, если они имеют сходный образ жизни.Осн. чертой диапаузы служит особая физиологическая подготовленность организма, позволяющая длительно выдерживать условия, летальные для недиапаузирующих фаз насекомых. Диапауза характ. приостановкой роста и развития, падением интенсивности дыхания и потребления кислорода, глубокими изменениями в системе окислительных ферментов, уменьшением общ. количества воды в теле, наличием в тканях обильных отложений резервных питат. в-в, отсутствием или снижением подвижности. Для диапаузирующих фаз развития насекомых харак. широкая комплексная устойчивость к внешним условиям. При диапаузе насекомые м. долгое время оставаться без пищи. Низкий уровень обмена в-в обусловливает очень экономное расходование резервных питат. в-в, в связи с чем диапауза м длиться долгое время, иногда несколько лет. Так, у пяденицы Oporinia autumnata в условиях Швеции она длилась 10 лет. Жизнедеятельность организма во время диапаузы обеспечивается за счет жировых отложений: особых жиро-белковых гранул и гликогена. В период диапаузы насекомые очень устойчивы, к иссушению. Это обусловлено отс. питания, а следовательно, и поступления воды через кишечник. Устойчивость к сухости особенно харак. при диапаузе летнего типа, но иногда б. и при зимней диапаузе, определяя исход зимовкиРазл.диапаузу обязательную,или облигатную,и необязательную,_или факультативную. Обязательная диапауза обеспечивает прохождение в течение года только 1 генерации. Она свойственна насекомым с годичным циклом развития, обычным обитателям лесов умеренного пояса. Так, у непарного шелкопряда, дубовой зеленой листовертки и ряда др. листогрызущих насекомых существует обязат. эмбриональная диапауза. Она создает условия для весеннего питания молодыми листьями, содер. большое количество необходимых питат. в-в. У златогузкимолодые гусеницы впадают в диапаузу еще задолго до листопада и наступления холодов. Такая диапауза обеспечивает им возможность закончить развитие на более питательном корме весной.Диапауза м. наступать под влиянием различных причин. Однако подготовка организма к переживанию неблагоп. условий начинается задолго до их наступления, вне прямой зависимости от них. Поэтому регуляция диапаузы в природе может осуществляться только факторами сигнального порядка, закономерно предшествующими наступлению сезонов, неблагоприятных для развития. А. С. Данилевский установил, что таким фактором является годовойход длины дня. Он отличается устойчивостью и астрономической точностью. Фотопериодизм как регулятор сезонной цикличности насекомых имеет очень большое значение для понимания диапаузы и других сезонно-циклических приспособлений насекомых, однако он не полностью объясняет физиологический механизм диапаузы. Регуляция диапаузы связана также с работой гормонов, деятельность которых направляется внешними стимулами. Ее закономерности до конца не изучены, но выяснено, например, что нейросекреторные клетки тутового шелкопряда выделяют гормон диапаузы. Он попадает в гемолимфу самки и через яичники передается яйцам, которые под его воздействием впадают в диапаузу.При диапаузе происходят скрытые процессы физиологической перестройки, в конечном итоге приводящие к восстановлению способности к активному развитию. Этот процесс получил названиереактивации. Одним из широко распространенных механизмов реактивации является воздействие пониженных температур. Охлаждение, по-видимому, стимулирует деятельность нейросекреторных клеток головного мозга, и они начинают выделять активационный гормон. Однако это не единственный путь, ведущий к реактивации. Механизм ее разнообразен и определяется теми условиями среды, в которых существуют виды насекомых.