Многообразие насекомых: чем строение таракана может удивить?

Колония членистоногих, роющаяся в субстрате, это типичная картина современных тропических лесов. Насекомые тараканы – это древнейшие представители новокрылых с неполным превращением. За годы эволюции они не претерпели серьезных изменений. Членистоногие стали настоящими космополитами, распространившись по всем континентам, кроме Антарктиды. Тараканы выносливые и проворные, пугливые и всеядные. Часть видов стала синантропными насекомыми.

Классификация

Отряд Таракановые (Blattopera) относится к классу насекомые, типу членистоногие. К обширной группе, состоящей из 7570 видов, причисляют термитов. Таракановые являются представителями надотряда тараканообразных (Dictyoptera). В него входят новокрылые насекомые с неполным превращением. В мире найдено и изучено 4640 видов тараканов. Среди ученых постоянно идут споры по систематике. Авторы делят таракановых на разное количество семейств и подсемейств, классифицируют их вместе и раздельно с термитами.

По последним данным выделено 8 семейств: Nocticolidae, Corydiidae, Blaberidae, Ectobiidae, Cryptocercidae, Tryonicidae, lamproblattidae, Blattidae. Наибольшее разнообразие видов отмечается в тропиках. Насекомые нашли в теплых и влажных лесах обилие пищи и укрытие. На территории СНГ обитает 55 видов тараканов. Часть их является синантропными, живущими рядом с человеком.

Информация. Таракан – это насекомое или животное? В повседневном упоминании животными называют четвероногих позвоночных, но в научной классификации к ним относят множество организмов. Насекомые – это членистоногие беспозвоночные животные.

Советы

• Если вы столкнулись с нашествием тараканов, следует провести очень тщательную и полномасштабную дезинсекцию. Если не обработать хоть одну зону, тараканы выживут на ней и заполонят ваш дом вновь.
• Мебельные тараканы часто прячутся в теплых местах, например, верхних полках шкафов.
• Если у вас завелись тараканы, настоятельно рекомендуется хранить пищу в герметичной упаковке или контейнерах, чтобы избежать загрязнения или заражения. То же касается и мусора.
• Черные тараканы любят прятаться в водостоках, трубах или около них, а также в темных, прохладных местах.
• Прусаки в основном живут в местах приготовления пищи, то есть кухнях.

Строение таракана

Несмотря на видовое разнообразие отряда строение тел его представителей во многом схоже. Морфология имаго (взрослых особей) является типичной. Различия проявляются в размерах и окраске.

Внешнее строение таракана

Тело насекомых уплощенное, овальной формы. Такое строение позволяет пролезать в узкие щели и отверстия. Длина имаго колеблется от 9 до 95 мм. Цвет покрова чаще темные – коричневый, черный, бурый. Реже встречаются рыжеватые и кофейные окраски. Ночной образ жизни, скрытность и необходимость маскировки не требуют присутствия ярких красок.

Интересный факт. Наиболее крупным видом считается мадагаскарский шипящий таракан, его длина до 100 мм. Для сравнения размер прусаков 9-10 мм. Больше популярной информации расскажут «Интересные факты о тараканах: что мы знаем об этих насекомых».

Отделы тела таракана

Насекомые состоят из трех основных отделов: голова, грудь, брюшко. Разделение тела способствует его подвижности. Функциональное значение каждого отдела:

Голова – треугольной или сердцевидной формы, подвижная, сверху прикрыта щитком переднеспинки. На ней располагаются органы зрения и осязания. Усики – подвижные придатки, состоящие из члеников. Тип щетинковидный. Функции усиков у таракана: осязание и обоняние. С помощью придатков они определяют вкус пищи, находят половых партнеров, контактируют между особями. Ротовой аппарат направлен вниз.

Информация. Количество члеников в усиках увеличивается при смене возрастов личинок. Они прибавляются после линьки.

Грудь – средний отдел состоит из трех сегментов, разделенных на тергиты и стерниты. Верхние полукольца образуют спинку, нижние – грудь. Наиболее крупный сегмент переднеспинка, она бывает плоская и выпуклая. К ней крепятся надкрылья и крылья. Каждой из частей груди принадлежит одна пара конечностей.

Брюшко – наиболее крупный отдел состоит из 10 сегментов. На его конце имеются парные членистые придатки церки. В брюшке располагаются системы дыхания и пищеварения, у самок яйцеклад. На 10-м тергите находится анальная пластинка.

Системы изнутри

Специалисты утверждают, что насекомыми движут инстинкты жажды, голода, безопасности, секса. Становится интересным, есть ли у таракана мозг. Еще одни занятные наблюдения говорят о том, что без головы прусак способен жить неделю.

Нервная система

Функции головного мозга выполняют 2 крупных узла нервных сплетений, расположенных в голове. Они отвечают за функциональную активность глаз, губ, усиков. ЦНС состоит из 11 узлов, что отвечают за движение крыльев, лап, головы, грудного отдела, чувствительность половой системы.

Интересно!

Разделение функций между мозговым центром и ЦНС позволяет в прохладных условиях жить без головы почти месяц. Головной мозг не регулирует дыхание, не отвечает за пищеварение. В кровеносной системе нет давления, благодаря чему таракан не истекает кровью. Энергия не тратится, что позволяет обходиться без еды.

Нервная система таракана обеспечивает активность всех органов чувств, координирует движение.

Кровеносная система

Кровь у таракана белого цвета, функционирует свободно внутри, омывает органы. Давления в системе нет, поэтому прусак не страдает от кровотечения в случае серьезной травмы.

У таракана сердце образовано трубчатым органом, что помогает циркулировать крови внутри. Но происходит процесс медленно, из-за чего тараканы необычайно чувствительны к низким и высоким температурам. При нуле замедляются все жизненные процессы, при жаре свыше 35 градусов Цельсия насекомое умирает от обезвоживания.

Дыхательная система

По бокам брюшка находится 10 сегментов дыхалец, которые обеспечивают поступление кислорода всем внутренним органам, системам. Интересная особенность задерживать дыхание на 40 минут делает тараканов самыми ленивыми существами на планете. Большую часть жизни насекомые не дышат.

Особенности строения таракановых

На каждом из основных отделов тела имеются органы, обеспечивающие жизнедеятельность насекомых.

Какие глаза у таракана

Основным органом зрения у тараканов являются сложные или фасеточные глаза. Они расположены по бокам головы. Имеют различные размеры (у крылатых форм крупные) и почковидную форму. Межглазное пространство хорошо выражено. Дополнительные органы зрения простые глазки помогают оценить интенсивность освещения. Они мелкие, располагаются в верхней части головы. Сколько глаз у таракана? У насекомых 2 основных глаза и 2 простых глазка, которые у отдельных видов атрофировались.

О феноменальной выносливости насекомых узнаете в статье «Без еды, воды и головы: сколько живут тараканы?».

Тип ротового аппарата таракана

У насекомых, употребляющих твердую пищу, развился ротовой аппарат грызущего типа. Он состоит из нескольких частей:

• Верхняя губа – чувствительные волоски на ее поверхности помогают при изучении пищи.
• Верхняя челюсть (мандибулы) – состоят из прочной хитиновой пластины с зубцами. Служит для откусывания и перетирания продуктов.
• Нижняя челюсть (максиллы) – подвижный орган состоит из нескольких сегментов, поддерживает пищу при перетирании.
• Нижняя губа – помогает проталкивать еду в глотку, ее щупик является органом осязания.

Ротовой аппарат таракана остался неизменным за весь период его существования. Он позволяет поглощать растительный остатки и любую органику.

Конечности таракана

Бег – основной способ передвижения представителей отряда таракановых. Строение ног им в этом помогает. Конечности состоят из 5 частей. К телу они крепятся с помощью тазика, имеющего развитую мускулатуру. Самые длинные сегменты бедро и голень. Гибкая лапка состоит из 5 члеников. На голенях и бедрах имеются шипы. Сколько ног у таракана? Насекомые имеют 2 пары конечностей, каждая из которых крепится к определенному отделу груди.

Информация. У некоторых видов на лапке имеется присоска, позволяющая насекомым перемещаться по вертикальным поверхностям.

Конечности используются не только для бега и прыжков. Ими имаго очищают усики и тело от остатков пищи. Ноги гибкие и мобильные, они позволяют в случае опасности быстро изменить траекторию движения. Средняя скорость прусака 3-4 км/ч.

Строение крыльев таракана

Прародители насекомых имели развитые крылья и способность к полету. Многие современные виды ее утратили. Придатки появляются только у имаго. Они состоят из двух пар. Первая это кожистые надкрылья. Они выполняют защитную функцию и в полете не участвуют. Вторая пара – перепончатые крылья. Длина и развитие придатков зависит от вида. У самок крылья развиты хуже. В спокойном состоянии насекомые складывают их на спине.

Летающие тараканы чаще всего обитают в тропиках, но некоторые виды встречаются в Средней Азии и Европе. Из домашних насекомых способность к полетам демонстрирует американский таракан. Прусаки хоть и имеют длинные крылья, но расправляют их редко, могут спланировать.

Внутреннее строение таракана

Жизнедеятельность насекомых обеспечивают основные системы:

• кровеносная;
• нервная;
• пищеварительная;
• выделительная.

Чтобы понять, как насекомые могут жить месяцами без пищи и около недели без головы, необходимо изучить их подробнее.

Кровеносная система – в пространстве между внутренними органами насекомого течет кровь (гемолимфа). В теле имеется лишь один сосуд, связанный с сердцем. Главная мышца. Качающая кровь, состоит из 13 камер, 2 из них находятся в груди, остальные в брюшке. Функция крови заключается в переносе питательных веществ и выведении продуктов распада. Распределением кислорода занимается дыхательная система. Это основная причина редукции сосудов. Движение крови замедленное, насекомое не поддерживает постоянную температуру тела.

Информация. Если лишить таракана головы, то гемолимфа быстро спекается, тело не обескровливается.

Дыхательная система при схематичном изображении напоминает дерево. Она состоит из системы трахей, опутавших все важные органы. От основной трахеи отходят ветки, постепенно уменьшающиеся в диаметре. С внешней средой система соединена с помощью 10 стигм, которые называют дыхальца у тараканов. Две пары стигм расположены по бокам груди, основная часть помещается на брюшке. Дыхание осуществляется при сокращении отдела.

Пищеварительная система представляет собой кишечник, разделенный на несколько отделов. Во рту пища перетирается и смачивается слюной. Далее она проталкивается в глотку, затем в зоб, где начинается переваривание и всасывание. Небольшими порциями пища подается в желудок. В нем подготавливается и направляется в среднюю кишку. В этом отделе выделяется пищеварительный секрет и происходит основное всасывание. Экскременты выходят через анальное отверстие.

Выделительная система или мальпигиевы сосуды удаялют из организма продукты распада через заднюю кишку.

Чем покрыто тело таракана

Типичный покров членистоногих – хитиновая оболочка. Для тараканов это панцирь, защищающий внутренние органы. Он позволяет телу сохранять форму, служит скелетом. Наружный покров препятствует быстрому испарению влаги. У основания конечностей слой хитина тоньше, чтобы обеспечить подвижность ног. Твердая оболочка ограничивает рост насекомых. При развитии личинкам приходится ее сбрасывать. Тесны панцирь трескается, насекомое выбирается из него. Первое время его тело белое и мягкое. Это признак отсутствия хитина. Через несколько часов покров восстанавливается.

Информация. Встреча с полинявшими членистоногими дала начало мифам о белых тараканах.

Отряд Вши

Представлен исключительно наружными паразитами млекопитающих. Сосущий ротовой аппарат вшей устроен своеобразно, не похоже, например, на сосущий ротовой аппарат клопов (рис. 17).

Рис. 17. Отряд Вши

Превращение у вшей неполное. Крыльев у них нет.

Вшей ни в коем случае не следует путать с блохами, что часто делают из их сходного паразитического образа жизни. У блох превращение полное – это совершенно другие насекомые (рис. 18).

Рис. 18. Вошь и блоха

Как и другие кровососы, вши должны как-то препятствовать свертыванию крови в своей пищеварительной системе.

Для этого в ранку вместе со слюной выделяются вещества, препятствующие свертыванию крови – антикоагулянты.

Конечности у вшей цепкие, сильные, клешневидные. С их помощью они прикрепляются к волосам или волокнам одежды.

Известно около 250 видов этих насекомых. Длина их тела составляет от 0,4 до 6 мм. Самки вшей откладывают яйца на волосы или одежду. Эти яйца называются гнидами (рис. 19). Всего самка за период своей жизни способна отложить до 300 яиц.

Вши являются переносчиками возбудителей различных заболеваний. Самые опасные среди них – это цепной и возвратный тифы. Местом обитания вшей являются покрытые волосами участки тела и одежда человека. Профилактика вшей – это соблюдение чистоты тела и одежды. Основная мера для устранения вшей это использование специальных средств, которые продаются в аптеках.

Особенности размножения

У тараканов есть мужские и женские особи. Потенциальных партнеров они привлекают с помощью химических запахов – феромонов. Самцы некоторых видов совершают брачные танцы во время ухаживания. Оплодотворенная самка откладывает яйца в специальную капсулу, образующуюся в брюшке. В специальной камере клейкие секреты обволакивают каждое яйцо и формируют оболочку. Самки носят ее в брюшке, периодически выталкивают для проветривания. Для развития эмбрионов требуется высокая температура около 30°. Подробное описание оотеки в статье «Cколько тараканов вылупляется из одного яйца?».

Продолжительность ношения зависит от вида, одни сбрасывают оотеку через 7-14 дней, другие держат в брюшке до рождения личинок. Яйцевой кокон помогает повысить выживаемость потомства. Это первая пища личинок. Молодняк рождается белым, с мягким покровом. Личинки держатся возле матери или зарываются в грунт. До превращения в имаго они проходят 3-12 возрастов. Каждый сопровождается линькой – сбрасыванием тесного панциря.

Потомство называют личинки или нимфы. Внешне они напоминают взрослых особей. Отличиями являются:

• маленький размер;
• отсутствие половых органов;
• небольшое количество члеников усиков;
• лишены крыльев.

Личинки составляют основную часть колонии. Они проявляют большую осторожность, чем взрослые, чаще зарываются в грунт. Развитие занимает от нескольких месяцев до 1-2 лет. При понижении температуры личинки плохо растут.

Общие сведения

Черные тараканы принадлежат к отряду Blattodea, в котором насчитывается приблизительно 4600 видов. Это одни из самых древнейших членистоногих, которые появились на Земле примерно 300 миллионов лет назад. Об этом свидетельствуют окаменелости погибших предков, сохранившиеся в янтаре миллионы лет назад.

Тараканы от далеких предков унаследовали такую черту, как светобоязнь. Насекомые предпочитают ночной образ жизни. Большие черные тараканы, которых насчитывается около 1 тысячи особей, в течение одного года съедают 9,5 кг продовольствия, однако гораздо больше еды они просто пачкают. Как только наступит темнота, насекомые отправляются на поиски пищи: за крошками хлеба, кусочками овощей, частичкам сахарного песка. Тараканы также любят лакомиться кремами для кожи, хозяйственным мылом, сапожной ваксой и чернилами.

Питание

В природных условиях большинство тараканов вегетарианцы, они едят опавшие листья, фрукты, отмершие растения. Некоторые виды всеядные, их рацион расширен за счет останков и экскрементов животных. Домашние насекомые питаются любыми продуктами, найденными в квартире. Предпочтение отдается сладостям, хлебу и выпечке, а также фруктам. О рационе домашних вредителей узнаете в материале «Что едят тараканы: какой рацион составить в домашних условиях?».

Подцарсво многоклеточные (METAZOA)

Тип ЧЛЕНИСТОНОГИЕ (ARTHROPODA)

Подтип ЖАБЕРНОДЫШАЩИЕ (BRANCHIATA)

Класс Ракообразные (CRUSTACEA)

Подтип ХЕЛИЦЕРОНОСНЫЕ (CHELICERATA)

Класс Паукообразные (ARACHNIDA)

Задание 1. Рассмотреть строение вскрытого речного рака. Обозначить на рисунках основные элементы внешнего и внутреннего строения.

1.1. Конечности речного рака.

1.2. Вскрытый речной рак.

Задание 2. Рассмотреть микропрепараты и рисунки ветвистоусых, веслоногих и усоногих рачков.

2.1. Дафния. Тело заключено в раковинку. Головной отдел — свободный. Антенны – ветвистые. Имеется глаз, образованный слиянием двух. Грудные конечности не выполняют функцию движения. Они покрыты щетинками. Брюшко подогнуто под грудь. Конечностей не несет. Сердце располагается на спинной стороне. Сосудов нет. Самки крупнее самцов. У самок имеется выводковая камера. В цикле развития наблюдается появление партеногенетического поколения самок. Появление самцов — в конце лета, начале осени, когда и наблюдается обоеполое размножение.

2.2. Циклоп. Тело сегментировано и состоит из головогруди и брюшка, заканчивающегося вилочкой — фуркой. На вилочке расположены перистые щетинки. Раковины нет. Непарный глаз. Головогрудь яйцевидной формы и состоит из пяти — сегментов. Все сегменты головы слились вместе и с первым сегментом груди. Брюшко у самца состоит также из пяти члеников, а у самки — только из четырех, так как первый сегмент брюшка у нее слит со вторым и носит название генитального.

Задание 3. Изучить внешнее строение паукообразных по рисунку и учебнику. Рассмотреть схему расположения основных органов. Сделать подписи.

3.1. Внешнее строение скорпиона.

3.2. Внешнее строение паука.

3.3. Иксодовый (собачий) клещ (Ixodes ricinus) голодная самка с брюшной стороны.

Задание 4. Нарисовать цикл развития пастбищного клеща.

Вредоносность насекомых

Синантропные виды, обитающие в жилище человека, являются потенциальной угрозой здоровью. В поисках пропитания они обследуют канализацию, мусоропровод, норы грызунов. На лапках насекомых остаются патогенные бактерии, грибки, яйца гельминтов. Опасные микроорганизмы переносятся на продукты, постель, предметы мебели. При нерегулярном мытье рук велика вероятность заразиться дизентерией, туберкулезом, дифтерией, гепатитом.

Частицы хитинового покрова, разбрасываемые личинками после линьки, становятся причиной тяжелых аллергических реакций. У людей развивается хронический ринит, астма. Вся информация об угрозе здоровью человека в статье «Чем опасны тараканы: может ли маленькое насекомое принести большие проблемы?».

Кроме этого вредители портят продукты питания, книги, обои. Они предпочитают укромные теплые места, поэтому заползают в электрические приборы. Насекомые становятся причиной короткого замыкания и поломки техники. В борьбе с синантропами используются любые средства: вымораживание помещений, клеевые ловушки, отравленные приманки, инсектициды. Обработка квартир специальными химическими средства эффективный способ избавиться от насекомых.

Всего несколько синантропных видов тараканов получили статус вредителей запасов и переносчиков инфекционных болезней. Основная часть насекомых играет значимую роль в мировой экосистеме. Членистоногие являются уничтожителями растительных и животных остатков, кормом для животных, птиц и рептилий.

Образ жизни и среда обитания

Черные тараканы отдают предпочтение прохладным, влажным и темным помещениям (подвалы, погреба, канализационные люки вблизи мусоросборников), поскольку ведут преимущественно ночной образ жизни и не могут существовать без воды.

Встретить их в светлое время суток не удастся. Исключением является большое скопление молодых насекомых и отсутствие необходимого количества пищи, что заставляет искать ее днем вблизи канализации и емкостей с мусором и пищевыми отходами.

Плоское строение туловища позволяет им скрываться в щелях домов и непролазных участках. Замечено, что в многоквартирных домах этот вид насекомых обитает в основном на цокольных и первых 2-3-х этажах. Черные тараканы в квартире обычно концентрируются в укромных местах санузлов и ванных комнат, под кухонными гарнитурами в области раковины или мусорного ведра.

Ввиду особенности метаболизма усачи не могут жить в дикой природе с холодным климатом, для них критической считается температура ниже 0 градусов. При минусовой температуре тараканы быстро гибнут.

В частном секторе (доме) черные тараканы прячутся в старой листве, сараях, погребах, а как стемнеет выбираются из убежищ и направляются на поиски пропитания, заходя в дом по изученным ранее тропам.

Интересная особенность, что черные и рыжие собратья не могут сосуществовать на одной территории. В местах, где поселились прусаки никогда не появятся восточные тараканы и наоборот.

Насекомые часто посещают загрязненные места и носят на своих цепких лапках множество болезнетворных бактерий, отчего издают неприятный запах и могут быть опасны для здоровья человека.