Многообразие насекомых. Размножение и развитие насекомых

В мире существует огромное количество насекомых, встретить которых можно как в лесах и полях, так и в доме человека. Рассмотрим, как размножаются насекомые.

Особенности размножения

Для насекомых характерен половой диморфизм, то есть по внешнему виду различить самца и самку довольно легко. Они имеют различные размеры (при этом у многих видов самки в разы крупнее самцов), отличаются окрасом, длиной усиков. У некоторых видов бабочек самки не имеют крыльев.

Общение между разнополыми представителями вида происходит различными способами:

• При помощи особенностей поведения.
• Звуковыми и цветовыми сигналами.
• Химическим способом - выделением феромонов.

У определенных видов для оплодотворения контакт самца и самки не требуется, таковыми являются низшие насекомые, средой обитания которых является гнилая древесина или почва. Как размножаются насекомые в таком случае? Самцы оставляют капли спермы на грунте, а самки их захватывают специальными органами (половыми придатками), расположенными рядом с половыми отверстиями. Именно такой способ присущ представителям класса с неполным превращением:

• Богомолам.
• Тараканам.
• Клопам.

Другие насекомые размножаются посредством спаривания особей разных полов, явление это носит название копуляции.

Большей части представителей класса присуще размножение с участием особей обоего пола, однако в природе встречаются и исключения.

Способы

Выделяют пять основных способов, которыми размножаются насекомые. Информация о них представлена в форме таблицы.

Таковы основные способы размножения насекомых, встречающиеся в природе.

Партеногенез

Рассмотрим, какие насекомые способны размножаться партеногенетически. Это палочники, некоторые щитовки, тли, многие виды ос, муравьев и пчел.

К такому размножению способны:

• Самцы, в таком случае явление носит название арренотокии.
• Самки, речь идет о телитокии.
• И те, и другие, это амфитокия.

Принято различать несколько видов партеногенеза, отличия которых представлены в таблице.

Такой способ размножения обладает приспособительным значением, в процессе занята особь лишь одного пола, это помогает насекомым выживать даже в неблагоприятных внешних условиях.

Стадии развития

Рассмотрим, как размножаются и развиваются насекомые. Если процесс размножения может проходить как с оплодотворением, так и без него, то развитие проходит несколько стадий:

• При неполном цикле превращения оно включает в себя три стадии: яйцо - личинка - взрослая особь (в науке именуется имаго). В этом случае особенности строения личинки практически ничем не отличают ее от имаго.
• Полный цикл превращения подразумевает четыре стадии: яйцо - личинка - куколка - имаго. Личинки при этом значительно отличаются от взрослых насекомых.

Таковы фазы развития может несколько раз линять, постепенно увеличиваясь в размерах.

Особенности яиц

Мы рассмотрели, как размножаются насекомые. Теперь узнаем, в чем особенность их развития на каждой из фаз.

Яйца представителей класса покрыты двумя оболочками, имеют самую разную форму, окрас и размер. Чаще всего в природе встречаются такие формы:

• овал;
• полушарье;
• бочонок.

Например, яйца бабочек и мух чаще всего овальные, а у клопов - в форме практически правильного шара. Чаще всего откладываются они небольшими группами - яйцекладками, однако у некоторых видов могут откладываться и поодиночке.

Классификация личинок

По типу личинки бывают:

• Имагообразные (нимфы) - у насекомых с Как ранее упоминалось, они мало чем отличаются от взрослых особей, отсюда и название. Чаще всего ведут образ жизни, сходный со взрослыми особями и питаются тем же.
• Неимагообразные имеются у представителей класса с полным превращением. Имеют более простое строение глаз и конечностей, чем взрослые особи, может быть совершенно иное строение рта.

Неимагообразные, в свою очередь, подразделяются на три вида:

• Камподеовидные - напоминают взрослых особей, довольно активны, нередко являются хищниками.
• Червеобразные. Такие личинки крупные, тело их практически не подразделено на отделы, ноги короткие либо могут полностью отсутствовать.
• Гусеницеобразные отличаются наличием нескольких пар придаточных ног.

Таковы основные разновидности личинок представителей класса насекомых.

Стадия куколки

Чаще всего превращение личинки в куколку происходит в почве, реже - внутри растений или на них. Само насекомое остается неподвижным, но внутри него происходит интенсивный процесс формирования тканей имаго. К концу своего развития куколка становится очень похожей на взрослую особь, однако отличить куколку от имаго все же можно: у последних отсутствует дополнительная защитная оболочка.

Любопытные факты

Узнав, каким способом размножаются насекомые, познакомимся с подборкой интересных фактов:

• Пчелы спариваются только один раз в жизни.
• У комаров спаривание происходит осенью, но откладывают яйца самки только весной, то есть между копуляцией и оплодотворением проходит довольно продолжительное время.
• Размножаться партеногенетически при определенных обстоятельствах способны практически все насекомые, за исключением стрекоз и клопов.
• Процесс спаривания божьих коровок может длиться более 10 часов.
• После спаривания самка богомола нередко съедает самца, чтобы восполнить нехватку в организме питательных веществ.

Мы рассмотрели кратко, как размножаются насекомые. Способов довольно много, они помогают популяциям выживать и распространяться, несмотря на неблагоприятные условия среды.

На основе деления на питающуюся и размножающуюся стадии, видимо, только во второй половине мезозойской эры возникли более тесные взаимоотношения между молодыми и взрослыми особями в форме заботы о потомстве, выражающиеся в накоплении пищи и выкармливании молодых особей, в защите их от неблагоприятного воздействия погоды и от врагов. Особенно ярко это проявилось у муравьев, термитов, пчел, у общественных насекомых, главным образом у самок, что способствовало совершенствованию инстинктов, оттачиванию чувств и более высокому развитию нервной системы, а в результате огромному видовому разнообразию этих насекомых на обширных участках суши.

Таким образом, многие насекомые (двукрылые, перепончатокрылые) стали самыми разнообразными и обильными в природе благодаря прогрессивному морфологическому и функциональному изменению, что позволило им стать лучшими летунами среди всех животных и способствовало заселению как лесных, луговых местностей, так и сухих степей и пустынь.

Развитие насекомого, как и продолжительность жизни отдельных стадий, происходит двумя путями: эмбриональным и постэмбриональным. Развитие эмбриона в яйце продолжается у разных видов неодинаковое время. У мух зародыш в яйце развивается от нескольких часов до двух-трех дней. Яйца бабочек непарного шелкопряда, зеленой дубовой листовертки, монашенки лежат всю зиму, а у саранчи могут пролежать два года.

Яйцо сверху покрыто оболочкой-скорлупой, под которой находится тонкий слой протоплазмы, а затем много желтка. Внутри желтка располагается ядро.
У многих насекомых наблюдается деление ядра и остальных элементов яйца на две части. При делении количество клеток возрастает и они выходят на периферию яйца (наездники и низшие насекомые). Вышедшие на периферию клетки располагаются в один сплошной ряд, образуя бластодерму, из которой формируется зародышевая полоса. Она увеличивается на брюшной стороне будущего зародыша. Зародышевая полоса постепенно дифференцируется: передний конец расширяется и образует головные лопасти, из заднего конца формируется тело зародыша. Обозначаются границы члеников-сегментов.

Из пяти сегментов формируется голова, из трех грудь, из двенадцати брюшко. На брюшной стороне появляются парные бугорки, которые со временем преобразуются в конечности. Передние конечности — усики-антенны перемещаются на спинную сторону, следующие три пары конечностей сближаются и образуют ротовой аппарат.

В зародышевой полосе одновременно с наружной происходит внутренняя дифференциация: образуются три зародышевых пласта наружный (эктодерма), внутренний (энтодерма) и средний (мезодерма).
Из эктодермы образуются кожные покровы, дыхательная, нервная и выделительная системы (мальпигиевы сосуды), передняя и задняя кишки. Из энтодермы средняя кишка. Из мезодермы формируются мышцы, жировое тело, кровеносная система.

В конце эмбрионального развития стенки полости тела разрушаются и происходит вылупление насекомого из яйца.
Постэмбриональное развитие насекомого после выхода из яйца сопровождается большими изменениями в организме, связанными с линьками (метаморфоз).
Если насекомое по выходе из яйца походит на взрослое во всех существенных чертах и ведет одинаковый с ним образ жизни, это насекомое с неполным превращением, т. е. развитие его заключается в росте.
Период роста, личиночная стадия, продолжается различно: от нескольких дней до пяти лет (майский хрущ), а у североамериканской цикады — 17 лет. У некоторых насекомых бывает задержка в развитии (диапауза), когда насекомое не питается и находится в недеятельном состоянии.

Так, яблоневая плодожорка, сосновый пилильщик останавливаются на стадии личинки.

Если по выходе из яйца насекомое с овсем непохоже на взрослое, то это полное превращение, при котором имеется стадия куколки.

Куколочная стадия продолжается различно. У — два дня, а у сосновой пяденицы и сосновой совки куколки лежат всю зиму.

Взрослая стадия имаго менее продолжительна, чем остальные. Так, многие бабочки живут по несколько месяцев и могут зимовать, впадая в спячку или улетая в теплые края. Другие живут несколько дней — дубовый походный шелкопряд — пять-восемь дней. Жуки живут 2—3 года, пчелиная матка — 5—8 лет, самка муравья — 15—20 лет, а термита — 50 лет.

Зная продолжительность развития стадий, можно определять оптимальные сроки борьбы с вредными видами.
В биологии насекомых огромную роль играют способы их размножения. Различают половое и бесполое размножение, которое делят на несколько видов.

Девственное размножение (партеногенез) , при котором наблюдается развитие яйца без оплодотворения, свойственно отдельным и тлям.

Педогенез (размножение детей) характерен для некоторых видов комариков рода Миастор, живущих под гниющей корой лиственных пород. При таком размножении личинки производят на свет личинок и только через несколько поколений образуются куколки и появляются взрослые насекомые.

Размножение насекомых

Насекомые раздельнополы. Половые железы у них парные. У самцов в брюшке расположены семенники, от которых отходят семяпроводы, впадающие в семяизвергательный канал. Яичники самок открываются в яйцеводы, которые ниже соединяются в единое влагалище. Оплодотворение внутреннее. Сперматозоиды в половых путях самки очень долго сохраняют жизнеспособность. Например, матка пчелы после спаривания в течение жизни (4-5 лет) откладывает тысячи яиц без повторного оплодотворения.

Постэмбриональное развитие насекомых протекает либо без превращений, либо с неполным или полным метаморфозом. При прямом развитии, характерном для низших насекомых (ногохвостка, камподея), из яиц выходят особи, отличающиеся от взрослых преимущественно малыми размерами и недоразвитыми половыми органами. У насекомых с неполным превращением. Например у кузнечиков или саранчи, из яиц появляются личинки с чертами взрослого организма - имаго. Личинки претерпевают несколько линек и со временем превращаются во взрослых насекомых, не проходя стадию куколки. При полном превращении, храрактерном для бабочек, из яиц выходят червообразные личинки, совершенно не похожие на имаго. Достигнув определенного возраста, они перестают двигаться и питаются и вскоре превращаются в куколку. Внутри ее происходит глубокая перестройка организма с формированием тканей и органов взрослого насекомого. По окончании этого процесса покровы куколки лопаются и из них выходит имаго. Стадии развития у насекомых строго приурочены к определенному сезону года: это явление получило название сезонного цикла.

Многообразие насекомых

Класс насекомых подразделяют на две группы - первичнобескрылых и крылатых.

К nервичнобескрылым относятся наиболее просто организованные насекомые, такие как камподея, ногохвостка, сахарная чешуйница и др., обитающие в почве, под камнями, во мху, в подвалах и погребах. Размеры их невелики, некоторые не превышают 1 мм. Вместе с другими обитающими в почве животными первичнобескрылые участвуют в почвообразовании.

У общественных насекомых (муравьи, термиты и др.) хорошо выражен полиморфизм (внешние различия) в зависимости от функций, выполняемых в семье. Например, у пчел различают матку, рабочих пчел и трутней. После оплодотворения самки утрачивают способность к полету, продуцируют огромное количество яиц и полностью зависят от рабочих особей, которые ухаживают за ними и кормят.

Как показали специальные подсчеты, на нашей планете одновременно обитает минимум 108 млрд. насекомых, т. е. на каждого человека на Земле приходится около 250 млн. различных представителей этого класса. Причем это организмы, активно участвующие в самых разнообразных биологических процессах.

Размножение и развитие насекомых подчинено собственным законам, во многом отличным от этих же процессов у других представителей типа Членистоногих. Насекомые размножаются с оплодотворением и без, а их развитие может протекать с разным количеством стадий. Интересно, что жизненные циклы таких насекомых, как тли, имеют более сложную периодичность. Ещё одна специфическая особенность развития насекомых – этап диапаузы, свойственный далеко не всем представителям царства Животных.

Как размножаются насекомые: гамогенез и партеногенез

Для начала стоит подробно остановиться на том, как размножаются насекомые.

У насекомых существует два основных типа развития, в соответствии с которыми их подразделяют на два крупных отдела. Развитие насекомых с неполным превращением проходит в три фазы: яйцо - личинка - имаго (взрослое насекомое), не сопровождается резкими изменениями. Личинки по строению подобны взрослым насекомым и превращаются в них сразу после окончания развития и последней линьки.

Ещё один вид – развитие насекомых с полным превращением, оно проходит в четыре фазы: яйцо-личинка - куколка - имаго. Личинки резко отличаются от имаго, поэтому, по окончании этой фазы развития насекомых они превращаются в покоящуюся стадию куколки, в которой происходит преобразование организации тела от личиночной до имагинальной.

Куда насекомые откладывают яйца, их форма и строение

Самки насекомых откладывают яйца в самые разнообразные места, пригодные для дальнейшего развития личинок: на надземные части растений, внутрь органов растений, в растительную подстилку, на поверхность почвы, в почву, в специальных подземных или надземных гнездах, в разлагающиеся органические субстраты, на поверхность или дно водоемов, на водные растения или внутрь их, а также в тело животного-хозяина.

Плодовитость насекомых, т. е. количество яиц, откладываемое самкой в течение жизни, весьма разнообразна. У некоторых видов она невелика - порядка нескольких десятков яиц, у большинства составляет около нескольких сотен, у некоторых равна нескольким тысячам, наконец, у половозрелых самок общественных насекомых достигает порядка миллионов. У некоторых насекомых самки откладывают яйца поодиночно или врассыпную, однако большинство откладывает их группами - яйцекладками. Размеры яйцекладок, в которых происходит развитие яиц насекомых, могут варьировать от нескольких штук до нескольких сотен яиц. Некоторые насекомые имеют строго фиксированную величину яйцекладок, например по 12 яиц у многих клопов щитников, однако у большинства она сильно изменчива. Из особых форм яйцекладок следует отметить оотеки - яйцекладки тараканов в специальных кожистых капсулах, кубышки - почвенные яйцекладки саранчовых, заключенные в плотные земляные капсулы, яйцекладки с войлочным опушением бабочек волнянок, покрытые волосками с брюшка самки.

Как видно на фото, яйца насекомых богаты желтком и покрыты двумя оболочками:

Тонкая внутренняя оболочка яйца - желточная. Более плотная наружная оболочка яйца – хитинизированная и нередко пигментированная (хорион). В результате неполного дробления яйца развивается зародыш, растущий, дифференцирующийся и постепенно поглощающий запасы желтка.

Яйца насекомых очень разнообразны по размерам, форме и окраске. Размеры яиц обычно составляют от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров. По форме яйца бывают овальными (многие жуки, бабочки, мухи), удлиненными (кузнечики и саранчовые), шаровидными (клопы вредные черепашки), полушаровидными (бабочки совки), бочонковидными (клопы щитники), бутылковидными (дневные бабочки), стебельчатыми (златоглазки).

Взрослая стадия развития насекомых: линька личинок

Основные функции личиночной фазы - питание, рост, развитие. Во взрослой стадии развития насекомых личинка - единственная растущая фаза. Ее размеры могут увеличиваться в десятки и сотни раз. Поэтому личинки несколько раз проходят линьку, сбрасывая старую кутикулу в виде личиночной шкурки и одновременно образуя новую. Стадии личинок насекомых между линьками называют личиночными возрастами. Так, из яйца появляется личинка I возраста, после периода роста и первой линьки она превращается в личинку II возраста и т. д. Количество линек и личиночных возрастов, постоянное для каждого вида, в целом у большинства насекомых варьирует в пределах 3-8, однако у стрекоз достигает 15-20, а у поденок - 25-30. Начальные возрасты в развитии личинок нередко называют младшими, последние - старшими. Помимо размеров, личинки разных возрастов различаются пропорциями тела, развитием придатков, иногда окраской. Признаки личинок насекомых на всех стадиях развития весьма разнообразны, по ним разработаны диагностические системы, позволяющие определять виды не менее четко, чем по фазе имаго. У насекомых выделяют четыре основных типа личинок.

Типы личинок насекомых: имагообразные и камподеовидные

Имагообразные личинки, или нимфы, - личинки насекомых с неполным превращением. Они сходны по строению с взрослыми насекомыми: имеют на грудном отделе три пары хорошо развитых ног, фасеточные глаза, ротовой аппарат, подобный аппарату имаго, хорошо развитые антенны. У них есть наружные зачатки крыльев. Обычно личинки насекомых имагообразного типа сходны с имаго также по образу жизни и характеру питания. Вредители с неполным превращением личинки и имаго всегда повреждают растения сходным образом. Некоторое исключение составляют водноживущие личинки стрекоз и поденок, имеющие органы водного дыхания - трахейные жабры. Их иногда называют наядами.

Личинок насекомых с полным превращением, иногда называемых истинными, в целом можно обозначить как неимагообразные. Эти личинки могут иметь различное количество конечностей, развитых слабее, чем у взрослых насекомых; либо они отсутствуют. Личинки лишены фасеточных глаз, органами зрения служат простые глазки. У них отсутствуют наружные зачатки крыльев, антенны короткие или неразвитые, ротовой аппарат, чаще всего грызущий, может быть совершенно иного строения, нежели у имаго. Личинки насекомых с полным превращением могут резко отличаться от имаго по образу жизни и характеру питания. У вредителей с полным превращением вред может наносить либо личинка, либо имаго, либо организм на обеих стадиях развития. У насекомых с полным превращением выделяют три типа личинок.

Камподеовидные личинки (от латинского названия первичнобескрылого насекомого камподея, напоминающего данный тип). Личинки активные, нередко хищные, с развитыми придатками тела. У них хорошо развиты три пары грудных ног, полностью расчлененных, длина их обычно превышает ширину тела.

Посмотрите на фото – у этого типа личинок насекомых сравнительно четко выделены грудной и брюшной отделы, развиты антенны, характерны крупные верхние челюсти:

Покровы обычно пигментированы. Этот тип личинок встречается у некоторых семейств жуков (жужелицы, стафилины, божьи коровки) и у всех сетчатокрылых.

Виды личинок насекомых: червеобразные и гусеницообразные

Червеобразные личинки - очень крупная и неоднородная группа. Тело у них удлиненное, слабо подразделенное на грудной и брюшной отделы. Три пары грудных ног короткие либо отсутствуют. По наличию ног и развитию головы выделяют три формы червеобразных личинок. Личинки с головой и ногами встречаются у ряда семейств отряда жесткокрылых и имеют весьма разнообразную внешность.

Личинки пластинчатоусых (жуки-хрущи и навозники) толстые, С-образно изогнуты; личинки жуков-листоедов заметно выпуклые сверху; личинки жуков-щелкунов и чернотелок (проволочники и ложнопроволочники) длинные, тонкие, цилиндрические, с уплотненными покровами. Личинки с головой и без ног встречаются также у некоторых семейств жесткокрылых (златки, усачи, долгоносики), у большинства групп отряда перепончатокрылых (наездники, осы, пчелы, муравьи) и у части отряда двукрылые (большинство комаров). Личинки без ног и внешне выраженной головы есть только в отряде двукрылые (большинство мух). Головной отдел этих личинок втянут в переднегрудь, головная капсула недоразвита.

Гусеницеобразные личинки имеют удлиненное тело и большое количество коротких ног. В отличие от других личинок насекомых у этого вида помимо трех пар грудных ног развито несколько пар придаточных брюшных ног. Эти короткие нерасчлененные личиночные придатки у взрослых насекомых не проявляются.

Выделяют две формы гусеницеобразных личинок насекомых. Настоящие гусеницы - личинки чешуекрылых - имеют от 2 до 5 пар брюшных ног. Гусеницы большинства бабочек имеют 5 пар ног, расположенных на 3-6-м и 9-м сегментах брюшка. Однако у гусениц некоторых семейств число брюшных ног сокращается до 4 (хохлатки), 3 (совки металловидки) и 2 пар (пяденицы). Ложногусеницы - личинки некоторых семейств пилильщиков, представителей отряда перепончатокрылых. У них развито большее количество брюшных ног - 6-8 пар.

Развитие насекомых в стадии куколки: типы и строение (с фото)

У насекомых с полным превращением личинка, окончив развитие, превращается в куколку. Личинки большинства насекомых окукливаются в почве, иногда - открыто на растениях или внутри них. Куколка насекомых - это покоящаяся стадия развития, однако в ее теле идут интенсивные процессы: распад личиночных органов и тканей и формирование органов и тканей имаго. К концу развития куколка приобретает основные черты строения взрослого насекомого: развитые крылья, ноги, антенны, ротовой аппарат имаго, фасеточные глаза.

Обратите внимание на фото – у куколок насекомых придатки компактно сложены и прижаты к телу:

Тело нередко покрыто дополнительной защитной оболочкой. По этому признаку выделяют три основных типа куколок.

Открытые, или свободные, куколки не имеют оболочки; все придатки тела хорошо различимы, свободны. Наглядно проявляется сходство куколок с имаго. Этот тип куколок встречается у подавляющего большинства жесткокрылых и перепончатокрылых, а также в отряде сетчатокрылых. Очень редко открытые куколки встречаются у чешуекрылых и двукрылых.

Покрытые куколки имеют тонкую кожистую полупрозрачную оболочку, через которую можно различить ноги, крылья, антенны и другие части тела. Оболочка насекомых в стадии куколки образуется выделениями кожных желез личинки в момент окукливания. Этот тип характерен для подавляющего большинства чешуекрылых, части отряда двукрылых, очень редко встречается у жесткокрылых и перепончатокрылых.

Скрытые куколки заключены в плотную непрозрачную оболочку - пупарий, через которую нельзя различить части тела. Эта оболочка представляет собой личиночную шкурку, которая не сбрасывается, как обычно при окукливании, а только отслаивается от тела и служит защитным покровом. Скрытая куколка характерна для большей части двукрылых (большинство мух).

Жизненные циклы моновольтинных и поливольтинных насекомых

Жизненным циклом развития насекомых называется повторяющаяся временная последовательность процессов развития и размножения. Главной мерой жизненного цикла насекомых является поколение, или генерация, - период полного развития от яйца до взрослого половозрелого насекомого. В зависимости от времени развития генерации выделяют три группы насекомых с разными типами жизненных циклов.

Моновольтинными насекомыми называют тех, у которых в год независимо от внешних условий развивается строго одно поколение. Моновольтинные виды часто встречаются среди прямокрылых, клопов, жуков и др. Поливольтинные насекомые способны развиваться в нескольких поколениях за год. Количество поколений определяется биологическими особенностями вида и погодно-климатическими условиями. Для каждого вида характерно определенное, но варьирующее число генераций. Так, колорадский жук обычно дает от 1 до 3 поколений в год, капустная белянка - 2-5, а многие виды тлей - порядка 10-15. Поливольтинные виды часто встречаются среди бабочек, двукрылых и др. Третью группу образуют насекомые с многолетней генерацией, развитие которых занимает более одного года. К ним относятся некоторые жуки, цикады, стрекозы и др. Так, хлебные жуки имеют 2-годичную генерацию, а поколения жуков-щелкунов развиваются за 4-5 лет.

Жизненные циклы тлей

Среди насекомых тли имеют наиболее динамичную и сложную периодичность развития. Тли - одни из рекордсменов по скорости развития; многие из них дают 10-15, а иногда до 25-30 поколений в год. В годичном цикле происходит закономерное чередование типов размножения, морфологических форм, у некоторых видов - кормовых растений. Зимуют обычно яйца, из которых весной отрождаются личинки, развивающиеся в самок-основателъниц. Они путем партеногенеза (размножения без оплодотворения) производят следующее поколение.

У большинства тлей партеногенез сопровождается живорождением. Такое размножение продолжается в последующих поколениях. Большинство видов тлей представлено крылатой и бескрылой формами. В ряде поколений развиваются только бескрылые особи, однако в некоторых появляются также крылатые самки-расселительницы, перелетающие на другие растения. Предпоследнее поколение представлено самками-полоносками, которые путем партеногенеза отрождают обоеполое потомство. В последнем поколении происходит размножение с оплодотворением, после чего самки откладывают яйца, остающиеся на зимовку. По связям с кормовыми растениями виды тлей подразделяют на две группы. У мигрирующих тлей в течение цикла происходит обязательная резкая смена кормовых растений. На растениях - первичных хозяевах - тли зимуют и развиваются в начале сезона. Затем самки-расселительницы перелетают на совершенно другие виды растений - вторичных хозяев, где проходит большая часть цикла. Крылатые особи последнего или предпоследнего поколения возвращаются на первичных хозяев. У немигрирующих тлей все развитие проходит только на одной группе первичных растений-хозяев, без резкой смены кормового объекта.

Цикл развития насекомых – диапауза

Диапауза - состояние глубокого физиологического покоя - является важнейшим приспособлением насекомых к перенесению неблагоприятных условий и служит регулятором жизненного цикла, способствуя развитию определенных фаз в оптимальные для них периоды. В отличие от неглубокого, легко обратимого покоя, например холодового оцепенения, диапауза требует специальной физиологической подготовки и проходит под гормональным контролем.

Большинство насекомых проходит диапаузу в почве, некоторые на растениях или внутри них. Различные формы диапаузы выделяют в нескольких аспектах. По обязательности ее в каждой генерации выделяют облигатную и факультативную диапаузы. Облигатная диапауза проходит на определенной фазе развития каждой генерации независимо от внешних условий. Она определяется наследственно закрепленным механизмом и свойственна моновольтинным насекомым, а также видам с многолетней генерацией, у которых проходит повторно. Факультативная диапауза также проходит на определенной фазе, однако возникает не в каждом поколении и зависит от внешних условий: длины светового дня, температуры, пищи. Факультативная диапауза допускает развитие нескольких генераций в год и свойственна поливольтинным насекомым. У различных насекомых диапауза проходит на разных фазах развития, лучше приспособленных к неблагоприятным условиям. Соответственно фазе развития выделяют четыре типа диапаузы: яйцевую, или эмбриональную (саранчовые, тли, клопы слепняки), личиночную (многие бабочки, некоторые жуки), куколочную (бабочки белянки, некоторые двукрылые) и имагинальную (многие жуки, клопы вредные черепашки и щитники). По сезону прохождения диапаузы выделяют зимнюю, характерную для насекомых умеренных широт, и летнюю, рассчитанную на перенесение жаркого, засушливого периода, более свойственную южным насекомым. У некоторых насекомых существует многолетняя диапауза, проявляющаяся облигатно у некоторых видов или факультативно - у отдельных особей.

РАЗМНОЖЕНИЕ НАСЕКОМЫХ

Насекомые раздельнополые, большинство из них с хорошо выраженным половым диморфизмом. Половые железы парные. Половые железы самок – яичники. Половая система самцов состоит из пары дольчатых семенников. Яйца богаты желтком и откладываются во внешнюю среду. После выхода из яйца развитие организма насекомого происходит с неполным или полным превращением (метаморфозом).

У насекомых с неполным превращением из яиц вылупляются личинки - имаго , похожие по внешнему виду на взрослое насекомое, но отличающееся от него меньшими размерами и недоразвитыми крыльями и половой системой. С каждой линькой они становятся все больше похожими на взрослую форму. Напротив, у насекомых с полным превращением развитие идет с последовательной сменой форм, совершенно непохожих одна на другую. Из яйца вылупляется червеобразная личинка (у бабочки она называется гусеницей), которая ползает, много ест, несколько раз линяет и с каждой линькой становится крупнее.
В результате последней личиночной линьки образуется куколка, которая не двигается и не питается. Куколки разных отрядов насекомых с полным превращением имеют различное строение, но общим для них является разрушение анатомических структур личинки и использование этого материала для построения органов взрослого насекомого. Регуляция всех стадий метаморфоза происходит при участии специальных гормонов.

У насекомых с полным превращением личинка (гусеница) и взрослая особь различаются не только внешним видом, но и способом и объектами питания. Так, гусеница бабочки капустницы питается листьями, взрослая бабочка сосет цветочный нектар. Кроме того, личинки и взрослые насекомые заселяют разные места обитания. Например, личинка комара живет в пресных водоемах и питается водорослями и простейшими, а взрослый комар (самка) обитает в наземных условиях и сосет кровь человека и других млекопитающих. Благодаря таким различиям в источниках пищи и местах обитания ослабляется внутривидовая конкуренция, что способствует процветанию насекомых.

Насекомые размножаются только половым путем. Количество производимого одной самкой потомства может быть очень велико: саранча производит в течение жизни от 500 до 900 яиц, царица пчел - до 1,5 млн, царица термитов откладывает до 30 000 яиц в день, т.е. несколько миллионов в год (живет же она 10 лет).

У насекомых наблюдается и партеногенез. Так, у общественных перепончатокрылых партеногенетические яйца дают только самцов (трутней), т.е. из неоплодотворенных яиц выходят трутни. У тлей, например, путем партеногенеза образуются самки, причем самка отрождает живую личинку (живорождение). У двукрылых насекомых партеногенетически способны размножаться личинки (педогенез). Последнее поколение личинок способно закончить метаморфоз и дать взрослых самцов и самок. Иногда из одного яйца может развиться много (до 100) зародышей - явление полиэмбрионии (встречается у наездников).

Общая продолжительность развития насекомых, как и отдельных стадий развития, сильно варьирует. Одни проходят весь цикл развития за один год, другие за год могут дать несколько поколений, у третьих цикл развития занимает несколько лет (до 17 лет у одной американской цикады).