Arthropoda. Систематика. Насекомые. Морфология. Классификация. Медицинское значение.

Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.

Насекомые.

Грудной отдел состоит из трех сегментов, каждый из которых несет по паре членистых конечностей. На спинной стороне второго и третьего сегментов груди расположены две пары крыльев, представляющих собой выпячивания кожных покровов. У разных отрядов насекомых строение крыльев имеет свои отличительные черты. Так, у жуков передние крылья превращены в жесткие надкрылья. Для полета у них служит задняя пара крыльев, которые в покоящемся состоянии спрятаны под надкрыльями. У насекомых отряда двукрылые (мухи, комары) развита лишь передняя пара, а задняя редуцирована до небольших жужжалец. У группы паразитических насекомых (вшей, блох) крылья утрачены.

Брюшной отдел у разных групп насекомых состоит из неодинакового количества сегментов (большей частью их 9-10) и лишен настоящих конечностей.

Кожные покровы насекомых устроены сходно с таковыми паукообразных. В коже расположены различные красящие вещества, определяющие окраску насекомых. Окраска может быть покровительственной, предупреждающей. Имеющиеся на поверхности хитиновой кутикулы многочисленные волоски выполняют функцию осязания. Покровы обильно снабжены различными железами — восковыми, пахучими, прядильными, ядовитыми и т. д., выделения которых играют важную роль в жизни насекомых.

Поперечно-полосатая мускулатура особого развития достигает в грудном отделе, обеспечивая быстрые движения крыльев (от пяти до тысячи взмахов в секунду) и конечностей.

Как и у других членистоногих, пищеварительная система насекомых состоит из трех отделов. Строение переднего отдела кишечника модифицируется в зависимости от пищевой специализации насекомых. У насекомых, питающихся твердой пищей, имеется мускульный желудок (рис. 11.14). У питающихся жидкой пищей ротовая полость превращена в систему каналов, а желудок сосательного типа. Слюнные железы могут быть преобразованы в прядильные (гусеницы бабочек) или содержать антикоагулянты крови (у кровососущих форм). В заднем отделе кишечника большинства насекомых расположены специальные железы, предназначенные для всасывания воды из непереваренных остатков пищи.

Кроме мальпигиевых сосудов (от 2 до 200), органом выделения служит и жировое тело, основная функция которого — запасание питательных веществ, необходимых для развития яиц во время зимовки. Конечным продуктом азотистого обмена насекомых является мочевая кислота, выделяемая в форме кристаллов, что связано с необходимостью сохранения воды в их геле.

Дыхание насекомых осуществляется исключительно с помощью сильно разветвленной системы трахей. Отверстия дыхалец расположены на боковых поверхностях груди и брюшка. Дыхальца снабжены специальными клапанами, регулирующими поступление в них воздуха, движение которого происходит при помощи сокращений брюшка. Живущие в воде насекомые — водяные мухи и клопы — вынуждены периодически подниматься на поверхность воды для запасания воздуха.

Кровеносная система насекомых в связи с особенностями строения органов дыхания развита слабо и не имеет принципиальных отличий от таковой других членистоногих (рис. 11.15). Кровь бесцветная или желтоватая, редко красная, что зависит от растворенного в ней гемоглобина (например, у личинок комара-мотыля).

Нервная система, как и у других членистоногих, построена по типу окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Надглоточный ганглий достигает высокого уровня развития, особенно у общественных насекомых (пчел, муравьев, термитов), преобразуясь в «головной мозг» с тремя отделами: передним, средним и задним. Он иннервирует глаза и усики. Поведение общественных насекомых сложное.

Органы чувств насекомых хорошо развиты. Органы зрения взрослой особи представлены фасеточными глазами, к которым иногда добавляются и простые глазки, расположенные на лбу и темени. Некоторые насекомые обладают цветовым зрением (бабочки, пчелы). Своеобразно устроены органы равновесия и слуха. Насекомые имеют острое обоняние, позволяющее им отыскивать пишу и половых партнеров. Органы осязания располагаются чаще всего на усиках, а органы вкуса — на ротовых конечностях. Высокоразвитая нервная система и совершенные органы чувств определяют сложное поведение насекомых, особенно общественных. Оно определяется инстинктами, которые представляют собой врожденные комплексы реакций.

Особенности отряда Прямокрылые

Представители: кузнечики, саранча, сверчки.

-Грызущий ротовой аппарат.

-Крылья первой пары узкие с продольным жилкованием, крылья второй пары веерообразные.

-Задние ноги прыгательного типа (не у всех).

-Многие могут издавать звуки и воспринимать их (кузнечики издают звуки передними крыльями, а орган слуха находится на ногах).

Особенности отряда Равнокрылые

Представители: тля, медяницы, щитовники. Тля обитает на побегах деревьев, кустарников и трав, образуя скопления. Медяниц обычно много на листьях плодовых деревьев.

-Питаются соком растений.

-Колюще-сосущий ротовой аппарат с хоботком.

-Две пары мягких прозрачных крыльев (не у всех).

Особенности отряда Полужесткокрылые (клопы)

Представители: зеленые лесные клопы, клопы-водомерки, постельный клоп.

-Ведут наземный или водный образ жизни.

-Колюще-сосущий ротовой аппарат.

-Пара полужестких верхних крыльев и пара перепончатых нижних.

-Развиты пахучие железы.

Особенности отряда Жесткокрылые (жуки)

Представители: божьи коровки, долгоносики, навозники, жужелицы, майские жуки.

-Жесткие передние защищают задние перепончатые от повреждений.

-Ротовой аппарат грызущего типа.

Особенности отряда Двукрылые

Представители: мухи, комары.

-Одна пара перепончатых крыльев. Задние видоизменены в жужальца.

-Ротовой-аппарат колюще-сосущий или лижущий.

-Безногие личинки, которые развиваются в почве, воде, остатках растений и животных.

Особенности отряда Чешуекрылые (бабочки)

-Чешуйчатый покров крыльев.

-Сосущий ротовой аппарат, свернутый спирально.

-Перистые (у ночных) или булавовидные (у дневных бабочек) усики.

-Личинки бабочек — гусеницы. Имеют выросты тела — ложные ножки. Ротовой аппарат грызущего типа.

Особенности отряда Перепончатокрылые

Представители: пчелы, осы, муравьи, наездники.

-Две пары перепончатых прозрачных крыльев.

-Ротовой аппарат грызущий или лижущий.

-У самок на конце брюшка есть яйцеклад, который у некоторых видов превращен в жало и связан с ядовитыми железами.

-Червеобразные, чаще всего безногие, личинки.

Медицинское значение насекомых состоит в том, что многие из них являются переносчиками возбудителей трансмиссивных заболеваний и возбудителями заболеваний (личинки мух, вши), эктопаразитами и ядовитыми животными.

Arthropoda. Систематика. Комары и москиты. Географическое распространение. Морфология, развитие. Основные представители комаров. Отличительные особенности малярийных и немалярийных комаров. Медицинское значение. Меры борьбы.

Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.

Семейство КОМАРЫ - Culicidae- временные эктопаразиты человека и животных и переносчики различных заболеваний. Так, комары рода Anopheles переносят возбудителей малярии, рода Culex - возбудителей японского энцефалита, туляремии, рода Aedes - переносят возбудителей японского энцефалита, туляремии, желтой лихорадки, лихорадки Денге, сибирской язвы, филяриатозов и др.

Основные представители:

Комар городской (подвальный) - Culex pipiens_molestus; Комар малярийный обыкновенный - Anopheles maculipennis; Комар обыкновенный - Culex pipiens

Географическое распространение. Комары распространены на всех континентах, но не встречаются за Полярным кругом. Особенно агрессивны в южных странах. Некоторые виды тяготеют к человеческому жилью, а некоторые «предпочитают» жить в дикой природе.

Морфология

Имаго. Взрослые комары – мелкие насекомые с размером тела от 5 до 12 мм. Тело вытянутое, отчетливо делится на голову, грудь и брюшко. На голове имеется длинный хоботок, которым насекомое наносит укол «жертве» и который отличает Culicidae от некровососущих комаров. Также голова снабжена парой усиков, покрытых длинными волосками, и на ней находятся сложные фасеточные глаза среднего размера. К груди прикреплена пара вытянутых полупрозрачных крыльев, сзади от них находятся жужжальца – редуцированные крылья, выполняющие некоторые функции при полете. Также комары имеют 3 пары длинных тонких ног. Брюшко делится на сегменты, обычно хорошо различаемые визуально, отличается вытянутой формой. Отдельные склериты брюшка соединены между собой гибкими эластичными мембранами, благодаря которым у сытых насекомых брюшко может значительно растягиваться в ширину, приобретая овальные или веретенообразные очертания.

Самки. Брюшко оканчивается парой хорошо заметных церок.

Самцы. На заднем конце брюшка располагается сложно устроенный копулятивный орган.

Яйца комаров обычно имеют вытянутую форму, они очень маловесны, так как часто откладываются на поверхность воды, а у некоторых (например, малярийных комаров) они снабжены плавательными камерами, которые обеспечивают им плавучесть.

Личинки имеют червеобразную форму, обычно серовато-темную окраску, головной конец толще противоположного. У большинства есть специальные органы – дыхательные трубки на задней части тела (сифоны), благодаря которым они могут дышать. У малярийных комаров этих органов нет, у них отверстия трахей просто непосредственно открываются на спинной поверхности второго от конца членика брюшка.

Куколка. Это подвижная непитающаяся фаза комаров, похожая по внешнему виду на личинку.

Жизненный цикл.

Комары – насекомые с полным превращением, которые за год могут давать от 1-2 генераций на севере до 3-6 и больше на юге страны. Большинство видов Aedes зимуют в фазе яйца, а Culex и Anopheles, как правило, в фазе оплодотворенной самки.

Имаго. Для развития яиц молодым самкам необходимо кровососание, хотя у некоторых видов возможно автогенное развитие, то есть первая кладка не требует предварительного питания. Иногда насекомые способны выпить кровь в объеме, превышающем их собственный вес. Кровь пьют только самки, самцы питаются соками растений или вообще не принимают пищу.

Активность самок преимущественно сумеречная и ночная. У них имеются два пика вылета: перед рассветом и после захода солнца. Лесные виды могут очень настойчиво нападать и днем, а в тундре и лесотундре насекомые вообще ищут добычу круглосуточно.

После кровососания самка укрывается в природные убежища или постройки (сараи, хлева). Среди Culicidae встречаются автогенные виды, их самкам после зимовки не требуется питание, они сразу же готовы отложить яйца.

При практически полном окончании созревания яиц происходит роение, спаривание самок с самцами и оплодотворение. Как правило, самка оплодотворяется одним самцом и более в контакты не вступает.

На этой особенности основывается способ борьбы с Culicidae при помощи выпуска стерилизованных химиопрепаратами или радиацией комаров-самцов. Их численность после таких мероприятий резко снижается, так как яйца не оплодотворяются и не получают развития.

После копуляции самка откладывает яйца на поверхность воды или места, отличающиеся повышенной влажностью (растительность возле водоемов, подвалы домов). Далее при наличии возможности она может снова пить кровь, копулировать, производить яйца и откладывать их.

Взрослые насекомые живут разное время, и это во многом определяется их биологической задачей. Самцы, как правило, существуют на протяжении 2-3 недель, а самки живут до 1,5-2 месяцев. Иногда кровососущие комары вообще способны круглогодично развиваться в подходящих для этого местах, например, влажных отапливаемых подвалах. В этом случае особи могут жить дольше, до полугода и более.

Яйцо. Яйца откладываются самками Aedes и Anopheles поодиночке. У других родов, например, Culex и Mansonia, откладка происходит группками, склеенными в «лодочки». Такие группы могут состоять из 200-300 яиц. Их обнаруживают в пресных водоемах около водной растительности, в бочках для хранения запасов воды и т.д.

Некоторые яйца зимуют, в этом случае они на время холодов впадают в зимнюю диапаузу.

Личинки. По окончании эмбрионального развития насекомое в фазе личинки покидает яйцевые оболочки. В зависимости от того, зимовали яйца или нет, отрождение личинок может протекать по-разному. Комары Aedes вылупляются сразу массово из всех яиц, что накопились за лето и начало осени, а популяции родов Culex и Anopheles увеличиваются в числе постепенно с конца весны-начала лета, так как самкам требуется время на производство яиц, а последним – на созревание.

Живут личинки в водной среде, перемещаются в толще воды, дышат атмосферным воздухом, периодически поднимаясь к поверхности, поворачиваясь «вверх тормашками» и выставляя на поверхность дыхательные трубки. Питаются бактериями, придонными органическими остатками, микроскопическими водорослями. Растут, увеличиваются в размерах, за время развития проходят обычно три линьки и 4 возраста.

Куколка формируется после линьки личинки 4 возраста. Под куколочными оболочками происходят процессы гистогенеза и гистолиза, затем они сбрасываются, и из них выходит имаго. Куколка, как и личинки, живет в воде. «Вылупление» из нее взрослого насекомого происходит после последнего поднятия куколки к поверхности воды. Вначале окрыляются самцы, а затем самки. Насекомое перебирается ближе к берегу, укрывается, пока его хитин не затвердеет и не окрепнет, а потом вылетает и копулирует.