Насекомые на протяжении своей жизни испытывают глубокую перестройку внешнего и внутреннего строения организма. Иными словами, метаморфоз, свойственный всем животным. Вот только протекает он у них с характерными и весьма специфическими особенностями. Постэмбриональное развитие насекомого проходит, как правило, три последовательные стадии: яйцо, личинка, имаго. У многих видов существует дополнительный этап: триунгулин, куколка и пр.
В зависимости от того, сколько стадий развития проходит насекомое, оно может быть отнесено к одной из двух больших групп: с неполным или полным превращением. Таким образом, способ метаморфоза стоит расценивать, как один из главных критериев классификации.
Из статьи вы узнаете важные особенности этапов развития насекомых с полным и неполным превращением, с гиперметаморфозом.
Биология
Существует разделение цикла развития синантропных мух на четыре основные фазы: имаго, яйцо, личинка, куколка. При этом мухи определенных родов являются живородящими. К ним относятся Glossina и Wohlphahrtia. Время развития насекомых от яйца до имаго в среднем занимает 20 дней, однако при более высокой температуре срок может уменьшится до 6-7 дней. Это связано прежде всего с их теплолюбивостью.
Развитие с неполным превращением
Для неполного превращения характерно три стадии развития насекомых: яйцо, личинка и взрослая особь. Характерной особенностью данного вида метаморфоза является схожесть внешнего вида личинки с имаго, подобно последнему, они имеют ротовые органы, сложные глаза, выраженные зачаточные крылья. Более того, зачастую наблюдается и сходный образ жизни. Личинки у насекомых с неполным превращением называются нимфами.
Данный тип метаморфоза наблюдается у Прямокрылых, Таракановых, Равнокрылых.
Личинка
Вылупившись, личинки направляются вглубь массы, на которой родились. Глубина может отличаться в зависимости от температуры. То есть, чем она ниже, тем глубже личинки зарываются. Так, при температуре +12-17 градусов, они чаще всего находятся на глубине около 20 сантиметров. При более теплой погоде их можно найти в поверхностных слоях.
Однако, если температура достигает действительно высоких значений, около 50 градусов, личинки синантропных мух гибнут. Интенсивность развития личинок зависит от степени аэрации – это означает, что для полноценного роста им необходимы места с достаточным содержанием кислорода. Также необходим и комфортный уровень влажности в пределах 60-80%.
Промежуточной стадией личинок мух являются предкуколки. Это состояние с прекратившимся ростом. В этот период личинки прекращают питаться и перемещаются в прохладное место с небольшим уровнем влажности. Эта стадия чаще всего занимает не более суток.
Размножение и развитие насекомых
Насекомые – раздельнополые животные с внутренним оплодотворением
. Часто между самцами и самками наблюдаются различия в размерах, форме и окраске тела –
половой диморфизм
. Например, окраска тела у стрекоз и бабочек-голубянок, верхние челюсти ротового аппарата жука-оленя и длинные усики у самцов майского жука.
Размножаются насекомые, откладывая оплодотворённые яйца
. Яйца различных видов насекомых отличаются по форме, размерам и цвету. Они могут быть белыми, зелёными, желтыми, красными.
Из яиц выходят личинки
. Развитие личинки может проходить за несколько часов или растягивается на многие месяцы. Например, майский жук откладывает яйца в почву, в ней личинки развиваются 4 года. И только через 4 года из почвы выходит взрослый жук.
Иногда яйца развиваются без оплодотворения – партеногенез
(например, тли).
Есть и живородящие насекомые
, из тела которых сразу выходят вполне сформированные личинки. Например, мясные мухи, некоторые виды тлей.
С момента рождения или выхода организма из яйца и до наступления его половой зрелости происходит постэмбриональное развитие (или послезародышевое развитие)
.
У насекомых различают два типа постэмбрионального развития: прямое и непрямое
.
Прямое развитие, или развитие без превращения (без метаморфоза)
, происходит без изменения внешнего строения личинки.
Непрямое развитие
бывает двух типов:
с частичными изменениями (развитие с неполным метаморфозом)
или
со значительным или полным превращением (развитие с полным метаморфозом).
Характер развития зависит от степени сходства или различия в строении и образе жизни личинки и взрослого насекомого.
Прямое развитие
характерно для низших насекомых (ногохвостка, камподея) и бескрылых паразитических насекомых (вши, постельный клоп).
Из яиц выходят личинки, которые отличаются от взрослых насекомых лишь маленькими размерами и недоразвитыми половыми органами.
Они имеют одинаковое внешнее строение и ведут одинаковый образ жизни. Развитие личинок во взрослых насекомых ограничивается ростом с периодическими линьками. Внешне они не меняются.
У насекомых с неполным метаморфозом
, например у кузнечиков и саранчи,
из яиц появляются личинки, которые сходны с взрослыми по форме тела,
характеру питания и местам обитания. Отличия заключаются в развитии у взрослых форм крыльев и способности к полёту. Личинка питается, периодически линяет и быстро растёт, причём с каждой
линькой
ее строение все больше соответствует строению взрослой особи. Со временем она превращается во
взрослое насекомое
. Взрослые насекомые больше
не растут
. Такое развитие характерно для многих насекомых: тараканов, стрекоз, клопов, тлей.
При развитии с полным метаморфозом
(например, бабочки)
из яиц выходят червеобразные личинки
–
гусеницы
,
совершенно не похожие на взрослых особей
. Обычно такие личинки имеют большее количество сегментов, чем взрослая особь, иное количество конечностей (например, у гусениц есть брюшные ножки, а у бабочек их нет), иное строение ротового аппарата (у гусениц – грызущий, а у бабочек – сосущий с хоботком). Органы чувств у личинки развиты хуже.
Личинки двигаются, активно питаются и значительно увеличивают свои размеры и массу. Достигнув определённого возраста, они превращаются в куколку. Куколка
–
покоящаяся стадия
(в это время личинка не растет, не двигается и не питается). Стадия куколки необходима для того, чтобы могли произойти серьёзные изменения организации личинки (изменение ротового аппарата и формы тела, появление крыльев). По завершению этих процессов покровы куколки лопаются, и из них выходит
взрослое насекомое
. Процесс выхода бабочки из куколки обычно занимает около часа. Сначала из куколки вылезают ноги, затем усы, голова, и только потом – маленькие крылья и брюшко. Только через некоторое время крылья станут естественных размеров, окрепнут, и бабочка сможет летать.
Развитие с полным метаморфозом характерно для наиболее высокоорганизованных насекомых
: жуков, бабочек, мух, комаров и пчёл. Такое развитие является весьма полезным, т.к. личинки и взрослые особи различаются местами обитания, питаются разной пищей. Это уменьшает конкуренцию между ними. Например, гусеницы бабочек питаются листьями растений, а бабочки сосут нектар цветов. Водные личинки комаров питаются органическими веществами, которые они отфильтровывают из воды, взрослые самки – кровососы, а самцы – питаются нектаром. Личинки майского жука живут в почве и питаются корнями растений, а взрослые жуки питаются листьями деревьев.
Таким образом, насекомые, развивающиеся без превращения (без метаморфоза) или с неполным превращением, имеют три стадии развития: яйцо, личинку и взрослое насекомое.
У насекомых, развивающихся с полным превращением, четыре стадии развития: яйцо, личинка, куколка и взрослое насекомое.
Личинка у насекомых
– стадия роста и питания. Часто личинки малоподвижны и имеют недоразвитые конечности.
Куколка
– покоящаяся стадия перестройки организма.
Имаго (или взрослое насекомое)
– стадия размножения и расселения. Взрослые насекомые имеют хорошо развитые конечности и крылья.
Куколка
Процесс окукливания производится при температуре среды от +20-25 градусов, при этом влажность должна составлять от 20 до 40%, так как куколка не терпит высокой влажности. Поэтому такие условия считаются оптимальными для ее развития, которое занимает не меньше трех дней. Максимально допустимая температура для данной стадии насекомого составляет +43 градуса.
Мухи, которые выходят из пупария, покидают почву, однако в воздух поднимаются не сразу. Около минуты они сидят неподвижно, после чего начинают быстро перемещаться, делая паузы. Нормальная активность мух начинается спустя 1,5-2 часа. Самки выходят из кладки позже самцов – в среднем, на 12-24 часа. При этом соотношение полов одинаковое.
Развитие с гиперметаморфозом
Самым сложным способом развития насекомых является гиперметаморфоз. Он характерен для некоторых жуков (микромальтус, нарывники и пр.), сетчатокрылых, мух-жужжал, ряда перепончатокрылых.
При гиперметаморфозе личиночная стадия развития насекомых проходит в несколько этапов. В строении и образе жизни личинок разных возрастов наблюдаются сильные различия. На первом этапе они не питаются, но при этом активно передвигаются и расселяются. Личинка старшего возраста, как правило, живет в специфической среде обитания. Она не только питается, но и растет. Иногда, чтобы перейти от одной активной формы к другой, требуется перестройка организма. В этих случаях личинка становится неподвижной и прекращает питание. Образуется так называемая «ложнокуколка». В дальнейшем, как, например, у жуков из семейства Нарывников, она превращается в настоящую куколку, из которой развивается имаго жука.
Имаго
Срок жизни взрослых особей составляет до 20 дней, в пассивном состоянии, в зимний период, до 6-7 месяцев. Имаго могут обходиться без пищи не больше двух суток, в то время как молодые особи – чуть дольше. Активными мухи становятся при температуре от +15 градусов. Под активностью имеются в виду не только полеты, но и питание.
Оптимальной температурой для мух в теплых краях является значение +35 градусов, в то время как в средней полосе – на 10 градусов ниже. Несмотря на то, что мухи любят свет, яйцекладущие самки могут искать темные места. Обычно же мухи избегают малоосвещенных зон.
Мух привлекают запахи пищи, а самки, кладущие яйца с удовольствием обращают внимание на пары аммиака. Синантропные мухи используют в качестве пищи продукты, которыми могут выступать пищевые отходы и экскременты. Данный вид насекомых отличается особой подвижностью.
Особенности строения имаго
Как уже было сказано выше, конечной стадией развития насекомых и некоторых членистоногих является имаго. Что это такое, понять несложно, обратившись к языку оригинала. В некоторых источниках термин переводится, как «истинный облик» и это действительно так. На протяжении своей жизни в этой стадии взрослые особи практически не меняются, у них останавливается процесс развития. Линька у большинства видов отсутствует. Однако все правила имеют исключения. Так, низшие отряды (щетинохвостки, ногохвостки и др.) даже во взрослой стадии периодически сбрасывают кутикулу.
Основные отличия взрослых насекомых от молодых особей заключаются в следующем. У них получают развитие крылья и гениталии, усики состоят из постоянного числа члеников, формируется определенный вид ротового аппарата (часто отличающийся от такового у личинок). Имаго максимально адаптировано к окружающей среде, и это выражается в приспособительных механизмах и многих чертах строения: особенности дыхательной системы, форма тела, развитие органов чувств, дополнительные защитные механизмы и др.
Для преобладающего большинства членистоногих животных, насекомых данная фаза – это пик развития. Исключения составляют лишь некоторые клещи. У них все происходит с точностью наоборот. Паразитические виды перемещаясь внутрь полостей тела и тканей хозяина утрачивают морфологические особенности, присущие имаго. Данный процесс получил название дезимагинизация.
Зоофильные мухи
Отдельной категорией синантропных мух, которые обитают на пастбищах и фермах, занимающихся разведением скота, являются зоофильные. Основными видами данных насекомых, основываясь на их ветеринарном значении, являются три семейства: настоящие мухи Muscidae, а также мухи Calliphoridae и Sarcophagidae. Настоящие мухи могут быть кровососущими и некровососущими. Первые активно паразитируют на животных, вторые же чаще обнаруживаются в жилых помещениях.
Из самых опасных представителей зоофильных мух можно выделить Вольфартовых насекомых, личинки которых атакуют мелкий скот и вызывают вольфартиоз. Данная болезнь выражается в разрушении личинками тканей при помощи пищеварительных ферментов и ротовых крючьев. Личинки поедаю живые ткани, а также способствуют разрушению кровеносных сосудов. В результате происходит воспаление тканей, которое приводит к появлению нагноения и дальнейшему развитию гангрены.
Возрастное изменение окраски
Вылупляясь из куколки и проходя тем самым последнюю линьку в стадии личинки, насекомое покидает свою оболочку. Зачастую первоначальный окрас бывает светлым по тону (не белым, а более бледным). В течении определенного периода (от нескольких часов до 2-3 недель) пигментные вещества накапливаются и окисляются, контактируя с атмосферным воздухом, в результате чего кутикула темнеет.
Отдельные виды, к примеру, имаго бабочек (отряд Чешуекрылые) появляется со «своим» сформировавшимся цветом.
Изменение окраса может быть связано с определенными изменениями в организме. Так, пустынная саранча изначально имеет желто-зеленый цвет. В период размножения происходит накопление в теле половых ферментов и в результате покровы приобретают розовый оттенок (на фото выше).
Какой вред могут нанести синантропные мухи человеку?
Синантропные мухи могут серьезно вредить организму. Как имаго, насекомые могут быть переносчиками различных инфекций. В частности, это осуществляется путем попадания патогенных микроорганизмов в пищу или на человека. Также опасны и личинки мух, паразитирующие в теле человека и вызывающие тем самым миазы тканей и полости.
Известны три категории возбудителей:
- Случайные. Личинки проникают в человеческий организм при употреблении пищи, которая заражена. Определенный промежуток времени они живут в кишечнике, вызывая полостной миаз.
- Факультативные. Это необязательные возбудители, процесс размножения которых осуществляется в испорченных продуктах животного происхождения. При определенных обстоятельствах имаго могут откладывать яйца в местах ран.
- Облигатные. Являются обязательными возбудителями, то есть видами, личинки которых способны расти исключительно в живых животных.
Мухи могут передавать пищевые токсикоинфекции, так как питаются на трупах животных и мясе, которое хранится с прямыми нарушениями санитарных норм. В последствии они переносят возбудителей данных заболеваний. Нередки случаи, когда насекомые вызывают инфекционные конъюнктивиты и трахому. Это возможно, если мухи используют в качестве пищи выделения из глаз больного, а после вступают в контакт с глазами здорового человека.
Основная функция стадии имаго
Итак, завершающим этапом жизни насекомых является стадия имаго, что это такое, вы уже узнали выше. Поняв суть определения, узнав главные особенности строения, несложно догадаться, что является главной функцией данной фазы. Во взрослом состоянии абсолютно все организмы, размножаясь, осуществляют поддержание численности вида. Если среди насекомых численность яйцекладущих самок превышает количество самцов, то они плодовиты. Например, пчелиная матка способна за сезон отложить до 1500 яиц.
Стадия имаго важна в плане расселения видов. Этому процессу способствует наличие у взрослых особей развитых крыльев и конечностей.
Затрагивая общебиологическое значение имагинальной стадии, следует указать, что имаго — это такое своеобразное проявление эволюционных процессов, связанных с освоением суши членистоногими животными и последующим их укреплением в занятых экологических нишах.
Какие существуют меры борьбы с синантропными мухами?
Бороться с насекомыми можно как в рамках профилактики, так и путем проведения истребительных мероприятий. При проведении профилактики во избежание дальнейшего увеличения количества мух необходимо реализовывать следующие шаги:
- Регулярный вывоз бытовых отходов.
- Обеспечение асфальтированных зон для контейнеров с мусором.
- На фермах по выращиванию птицы и скота обязательно бетонирование полов и оснащение стоков для нечистот. Также требуется установка систем для их смыва водой.
- Монтаж сетки для окон в летнее время года.
- Следование санитарным нормам на предприятиях пищевой промышленности.
Процесс уничтожения представляет собой использование механических или химических методов. Первый подразумевает проведение тщательной уборки помещения, поимку мух в специальные ловушки, а также применение защитных сеток. Это вспомогательный метод борьбы, так как не обеспечивает полную защиту, а лишь уменьшает численность насекомых.
Химические методы – намного более эффективные, так как их целью является полное истребление не только взрослых мух, но также их личинок и куколок. Для этого используются различные ларвициды. Они представлены в виде эмульсий на основе веществ, которые могут относиться к разным химическим классам. Взрослые особи уничтожаются с помощью инсектицидов и отравленных приманок. С учетом резистентности мух, чаще всего используются пищевые отравленные приманки.
