Тема 4. Краткая характеристика беспозвоночных животных

Повреждающих сельскохозяйственные культуры

План занятия: 1) ознакомление с наружным строением клещей, биологическими особенностями развития; 2) ознакомление с наружным строением нематод, биологическими особенностями развития; 3) ознакомление с наружным строением голых слизней, биологическими особенностями развития.

Материал и оборудование: препараты живых клещей, фиксированные или живые нематоды и голые слизни; таблицы (строение тела и ротовых органов клеща, голого слизня, нематоды); микроскопы; лупы; чашки Петри; предметные стекла; препаровальные иглы.

Методические указания

Рис. 20. Схема разделения тела клеща на отделы: 1 – гнатосома; 2 – проподосома; 3 – метаподосома; 4 – опистосома; 5 – протеросома; 6 – гистеросома; 1+2+3 – просома; 2+3+4 – идиосома; 2+3 – подосома

Клещи относятся к подклассу Асаri, классу паукообразные – Аrасhnida, типу членистоногие – Аrthropoda. Тело клещей характеризуется небольшими (микроскопическими) размерами, у большинства групп оно не сегментировано, утратило метамерность как у насекомых. Различают два основных отдела: передний, или гнатосому, представляющую комплекс ротовых конечностей, и собственно тело, или идиосому, несущую ходильные конечности (рис. 20). Идиосома расчленяется на подосому, несущую членистые ноги и брюшную часть – опистосому. Подосома с помощью поперечной бороздки делится на проподосому, несущую передние ноги, и метаподосому, несущую задние ноги. В отличие от насекомых у взрослых клещей число пар членистых ходильных конечностей не постоянно – от четырех до двух пар, и за редким исключением до одной пары. Ноги состоят из тех же частей, что и у насекомых, и, кроме того, между бедром и голенью добавляется шестой коленный членик.

Ротовые органы у клещей бывают грызущие, например, у амбарных клещей, и колюще-сосущие, например, у паутинных клещей, но они устроены иначе, чем у насекомых. Кожные покровы клещей состоят из слабохитинизированной кутикулы, гиподермы и базальной перепонки.

В течение индивидуального развития клещи проходят фазу яйца, личинки, нимфы и взрослого клеща, то есть они развиваются с превращением. В отличие от взрослой особи личинка имеет на одну пару ног меньше, то есть она лишена последней пары ног. После линьки личинка превращается в нимфу (рис. 21).

Рис. 21. Амбарные клещи: 1 – самец мучного клеща; 2 – подвижный (активный) гипопус мучного клеща со спинной стороны; 3 – с брюшной стороны; 4 – покоящийся гипопус обыкновенного волосатого клеща

Нимфа имеет столько же пар членистых ходильных конечностей, как и взрослый клещ. Отличается от последнего меньшим размером и другими внешними признаками, проходит у разных видов от одного до трех возрастов.

Рассматривают под малым увеличением микроскопа живого мучного клеща или обыкновенного паутинного клеща. Он находится в капле глицерина, поэтому сначала препаровальной иглой собирают всех клещей (белые точки) на верх капли и находят живого двигающегося клеща, а у него гнатосому и идиосому, считают число пар ног. При тщательном осмотре препарата находят личинок и нимф, сравнивают со взрослыми особями и устанавливают отличия по числу ног и размеру.

Рис. 22. Строение тела фитонематод: А – самка; Б – самец; 1 – ротовая полость; 2 – корпус пищевода; 3 – средний бульбус; 4 – нервное кольцо; 5 – задний бульбус с дробильным аппаратом; 6 – кишечник; 7 – яичник; 8 – яйцевод; 9 – матка (передняя и задняя); 10 – семенник; 11 – зона созревания сперматозоидов; 12 – семяпровод; 13 – семяизвергательный канал; 14 – спикулы; 15 – рулек; 16 – крылья бурсы с ребрами

Нематоды относятся к типу первичнополостные, или круглые черви – Nemathelminthes, классу Nematoda. Нематоды, питающиеся растениями, или фитогельминты, обычно небольших размеров (0,5-5 мм длины). Форма тела у них нитевидная и веретеновидная, реже грушевидная или шаровидная. Тело их не сегментировано, но различают в нем три отдела: головной, или передний, включающий головную капсулу и глоточный участок; собственно тело, или средний, границами которого служат начало средней кишки спереди и анальное отверстие сзади; хвостовой, или задний отдел начинается за анальным отверстием (рис. 22).

В центре головной капсулы расположено ротовое отверстие, окруженное головными буграми и подвижными губами. Вслед за ним открывается ротовая полость (стома). У типичных фитогельминтов стенки стомы образуют копье или стилет, и тогда просвет ротовой полости становится капиллярным. С помощью стилета нематоды прокалывают пищевой субстрат и всасывают частично переваренную пищу, то есть по механизму воздействия на растения ротовые органы нематод колюще-сосущие и представлены стилетом.

Тело нематод покрыто эластичной, прочной белковой кутикулой, у фитонематод кутикула чаще кольчатая. Колец различное количество, и они имеют определенную и специфическую для возраста и вида ширину.

Нематоды – раздельнополые животные с выраженным половым диморфизмом, характеризующимся наличием вторичных половых признаков. В процессе развития нематоды проходят фазу яйца, личинки и взрослой особи, то есть развиваются с превращением. Личинки имеют 4 возраста, разделенные линьками.

Рассматривают под микроскопом один из видов стеблевых нематод, находят отделы тела и стилет, сравнивают с грушевидной формой тела золотистой картофельной нематоды.

Голые слизни относятся к отряду стебельчатоглазые улитки – Stylommatophora, подклассу легочные – Рulmonata, классу брюхоногие моллюски – Gastropoda, типу моллюски, или мягкотелые – Моllusca. Тело голых слизней не сегментировано, но состоит из 3 отделов – головы, туловища и ноги. На голове расположены 2 пары щупалец, которые при раздражении втягиваются внутрь головы, и ротовое отверстие, окруженное кожными складками, или губами. Оно ведет в ротовую полость. Ротовые органы голых слизней протирающие, по механизму воздействия на пищевой субстрат – грызущие. Сверху глотки в ротовую полость свисает непарная роговая челюсть. Из глотки выступает подушкообразный язык, сверху покрытый тонкой роговой пленкой, усаженной микроскопическими роговыми зубчиками, которые составляют терку (рис. 23).

Рис. 23. Основные отделы тела слизня: 1 – голова, 2 – шея, 3 – мантия, 4 – спина, 5 – нога, 6 – пневмостом, 7 – бока. (Прерывистой линией обозначено положение внутренней раковины под мантией)

На верхней стороне тела лежит мантия. Нога подстилает туловище и отделена от него ясной кольцевой бороздкой. Нижняя сторона ноги (подошва) гладкая (ариониды) или разделена 2 продольными бороздами на 3 полосы (лимациды).

Кожа голых слизней лишена кутикулы, представлена гиподермой, покрытой слизью. Голые слизни также яйцекладущие животные, из яиц отрождается молодь, то есть молодые особи, которые постепенно, без линек, вырастают во взрослых особей.

На фиксированном материале находят три отдела тела и мантию.

Характеристику основных групп беспозвоночных животных, относящихся к вредителям, представляют в виде таблицы, где для сравнения записывают также характеристику насекомых.

Тема 5. Типы повреждений сельскохозяйственных

Растений вредителями

План занятия:1) ознакомление с основными типами повреждений растений вредителями; 2) определение типов повреждений на представленном гербарном материале; 3) описание и зарисовка основных типов повреждений растений.

Материал и оборудование:гербарные образцы типов повреждений растений вредителями; лупы.

Методические указания

Вредители, в большей части это насекомые, повреждают растения в процессе питания, иногда при кладке яиц. В зависимости от строения ротовых органов у растительноядных насекомых изменяется характер (тип) вызываемых ими повреждений (рис. 24). Насекомые с грызущим ротовым аппаратом вызывают механические разрушения тканей, органов растений, нарушают целостность физиологических систем и дают большее разнообразие типов повреждений. Сосущие насекомые с колюще-сосущим ротовым аппаратом вызывают изменение окраски и формы поврежденных органов, не нарушая целостности тканей. На лабораторных занятиях рассматривают основные типы повреждений растений. Подробное изучение характера повреждений вредителями возделываемых сельскохозяйственных культур рассматривается в сельскохозяйственной части энтомологии.

1. Типы повреждений, вызываемые грызущими насекомыми:

1.1. Грубое объедание листьев – беспорядочное объедание с краев, нетронутыми остаются лишь толстые жилки и черешки, или полностью съеден лист (капустная белянка, колорадский картофельный жук, кольчатый шелкопряд и др.). Могут быть грубо объедены генеративные органы – бутоны, цветки, зерна (боярышница, гороховая плодожорка).

1.2. Фигурное объедание – листья объедены с краев довольно правильными полукруглыми участками, образуются зубчики (жуки клубеньковых долгоносиков).

1.3. Дырчатое выедание – в листьях насквозь выедены мелкие или крупные отверстия различной формы (клеверный долгоносик семеед, капустная совка, жуки пьявиц, свекловичной щитоноски и др.).

Рис. 24. Типы повреждений: 1 – грубое объедание листьев; 2 – грубое объедание зерновок; 3 – дырчатое выедание листьев; 4 – фигурное объедание; 5 – скелетирование; 6 – минирование плодов; 7 –минирование листьев; 8 – внутрисеменное повреждение; 9 – наружное объедание семян; 10 – минирование стеблей; 11 – образование трубок и сигар; 12, 13 – образование галлов; 14 – деформация листьев

1.4. Скелетирование –выедание отдельными участками основной ткани листа с одной или двух сторон, остается основа, скелет листа. Скелетирование бывает трех видов: чаще остаются все жилки и один из эпидермисов (вишневый слизистый пилильщик), или только все жилки (жуки яблонного цветоеда), или только один эпидермис («окошечки» капустной моли, «язвочки» блошек и др.).

1.5. Минирование – это питание вредителя внутри растительной ткани, или скрытое питание. Внутри листа, стебля, плода, корня проложены узкие или широкие ходы, полости (свекловичная муха – минирование листа, шведская муха – минирование стебля, яблонная плодожорка – минирование плода, капустные мухи – минирование корня).

1.6. Выедание ямок, полостей.На корнях, клубнях, корнеплодах (озимая совка), стеблях (льняные блошки), плодах (долгоносики, листовертки) выгрызены участки тканей в виде ямок или полостей.

1.7. Повреждения с механической подготовкой вредителем субстрата для питания.

1.7.1. Образование паутинных гнезд – розетки листьев с бутонами и цветками, или целые ветви скреплены паутиной, где питается вредитель (яблонная моль, американская белая бабочка и др.).

1.7.2. Листовые трубки и сигары – механически скручены один или несколько листьев, где живет и питается вредитель (трубковерты, некоторые листовертки).

2. Типы повреждений, вызываемые сосущими насекомыми:

2.1. Изменение окраскив виде обесцвечивания или окрашивания повреждаемых органов растений – в местах прокалывания и сосания вредителями участки ткани обесцвечиваются или появляются пятна бурого, желтого, красного или серебристого цветов (обыкновенный паутинный клещ, крестоцветные клопы, трипсы и др.).

2.2. Деформация – изменение формы листьев (скручивание, гофрирование), стеблей, плодов (различные виды тлей и др.).

2.3. Галлылистовые, стеблевые, побеговые, почковые, корневые – это повреждения с физиологической подготовкой субстрата. В результате местного разрастания тканей под влиянием раздражения при питании возникают вздутия шаровидной, овальной или иной формы. Они могут быть вызваны как грызущими, так и сосущими вредителями (орехотворками, галлицами, тлями грушево-вязовой, вязовой мешковидной, филлоксерой, галловыми клещами, галловыми нематодами и др.).

Прочитав характеристику типов повреждений растений вредителями, разделяют весь гербарий на основные группы – с механическими разрушениями, то есть нанесенные грызущими ротовыми органами, и без механических разрушений, то есть нанесенные колюще-сосущими ротовыми органами. Галлы выделяют в третью группу.

По выданному гербарию повреждений студенты определяют каждый тип повреждения и зарисовывают основные типы повреждений.