Отряды насекомых: развитие, крылья, ротовые органы и определение
Научимся различать все группы насекомых, названные в углублённой программе, по сочетанию признаков, а не по одному рисунку или ярлыку «вредитель».
Федеральная программа · углублённый уровень · 8 класс
Животные
Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:
- Неполное и полное превращение, нимфа, личинка, куколка
- Прямокрылые и Полужесткокрылые
- Вши и пухоеды как традиционные школьные группы в современных Psocodea
- Жесткокрылые, Перепончатокрылые, Двукрылые, Чешуекрылые, Блохи
- Строение крыльев, ног и ротовых органов у разных групп
- Отличие наблюдаемого признака от вывода о питании, вреде и переносе возбудителя
- Определение отрядов и семейств по ключу и ограничения фотографии
Как это устроено
Главное разделение школьного сравнения — два типа развития. При неполном превращении нет куколки: нимфы последовательно линяют, а взрослая стадия появляется после последней линьки. Так развиваются прямокрылые, полужесткокрылые и упомянутые в программе вши и пухоеды. При полном превращении личинка переходит в куколку, затем во взрослое насекомое; это характерно для жуков, перепончатокрылых, двукрылых, бабочек и блох. Нельзя назвать всякую маленькую бескрылую особь «личинкой с полным превращением»: это может быть нимфа или бескрылый взрослый вид.
У прямокрылых часто заметны прыгательные задние ноги и грызущий рот, у полужесткокрылых — колюще-сосущие ротовые части, хотя внешний вид крыльев внутри огромного отряда различается. Тля входит в современные Hemiptera, а не в отдельный современный отряд «равнокрылых» из старой школьной схемы. Вши — кровососущие наружные паразиты, а традиционные «пухоеды» включают жующие формы, связанные преимущественно с покровами хозяев. Исторические названия этих паразитических групп помогают прочитать ФРП, но их нельзя изображать как два полностью независимых современных отряда: родство рассматривают внутри Psocodea.
У жуков передние крылья обычно стали надкрыльями; у типичных крылатых двукрылых работает одна пара крыльев, а задняя преобразована в жужжальца. Бабочки узнаются по чешуйкам крыльев взрослой стадии, но у гусеницы их нет. У многих перепончатокрылых есть две пары перепончатых крыльев, однако рабочие муравьи нередко бескрылы. Блохи вторично лишились крыльев и известны прыжками взрослых особей. Поэтому надёжное определение сочетает тип развития, ротовые органы, крылья и ноги с возрастом и полом образца.
Фотография может не показывать нижнюю сторону тела, жилкование, крошечные жужжальца или детали рта. В таком случае честный ответ — «вероятный отряд, недостаточно данных для семейства или вида». Отряд не предсказывает автоматически полезность или вред: среди жуков есть хищники и фитофаги, среди двукрылых — разные способы питания. Даже если группа включает переносчиков болезни, по одному фото нельзя утверждать, что конкретная особь заражена. Для живого объекта достаточно безопасного дистанционного наблюдения и официального определителя; школьная работа не заменяет медицинскую диагностику или борьбу с вредителями.
Словарь урока
Каждое понятие — с примером
- Неполное превращение
Развитие насекомого от яйца через ювенильные стадии-нимфы к взрослой особи без стадии куколки, с изменением признаков при последовательных линьках.
Пример: У кузнечика молодые нимфы внешне отличаются от взрослой особи, но не проходят стадию куколки.
- Полное превращение
Развитие насекомого от яйца через личинку и куколку к взрослой особи, при котором личиночная и взрослая стадии часто сильно различаются.
Пример: Бабочка развивается через гусеницу и куколку; куколка при этом живёт и меняется.
- Нимфа насекомого
Ювенильная стадия насекомого с неполным превращением, которая после нескольких линек становится взрослой особью без промежуточной куколки.
Пример: Нимфа клопа ещё не имеет окончательно развитых крыльев, но уже похожа общим планом тела на взрослую стадию.
- Личинка насекомого с полным превращением
Стадия между яйцом и куколкой, обычно активно питающаяся и способная сильно отличаться по строению и среде от взрослой особи.
Пример: Личинка комара живёт в воде, тогда как взрослый комар летает.
- Куколка насекомого
Стадия между личинкой и взрослым насекомым при полном превращении, в которой происходят существенные перестройки тканей и органов.
Пример: Куколка жука не питается как личинка, но её клетки продолжают обмен веществ и развитие.
- Прямокрылые
Отряд Orthoptera с неполным превращением, включающий кузнечиков, сверчков и саранчу; для многих характерны грызущий рот и прыгательные задние ноги.
Пример: У саранчи мощные задние ноги помогают прыгать, но вид подтверждают и другими признаками.
- Полужесткокрылые
Современный отряд Hemiptera с неполным превращением и колюще-сосущими ротовыми органами, включающий клопов, тлей, цикад и другие линии.
Пример: Тля и водомерка принадлежат к разным ветвям полужесткокрылых, хотя их крылья и место жизни различаются.
- Вши
Школьное название групп бескрылых насекомых, постоянно живущих на хозяине и питающихся его кровью; в современной систематике входят в более широкую линию Psocodea.
Пример: Головная вошь человека — конкретный эктопаразит, но её нельзя определить по любой маленькой точке на волосе без надёжного осмотра.
- Пухоеды
Традиционное школьное название ряда жующих наружных паразитов птиц и млекопитающих; современная систематика объединяет их родственные линии с другими Psocodea иначе, чем старые списки отрядов.
Пример: Некоторые пухоеды птиц питаются частями покрова или выделениями хозяина, а не кровью как типичная человеческая вошь.
- Жесткокрылые
Отряд Coleoptera с полным превращением, у многих взрослых представителей которого передние крылья превращены в надкрылья, прикрывающие вторую пару.
Пример: У жука-плавунца надкрылья защищают задние крылья; личинка устроена и питается иначе, чем взрослый жук.
- Перепончатокрылые
Отряд Hymenoptera с полным превращением, включающий пчёл, ос, муравьёв и наездников; у типичных крылатых форм две пары перепончатых крыльев.
Пример: Рабочий муравей часто бескрылый, поэтому отсутствие крыльев не исключает перепончатокрылых.
- Двукрылые
Отряд Diptera с полным превращением, у типичных крылатых взрослых форм которого одна пара летательных крыльев, а задняя пара преобразована в жужжальца.
Пример: У комнатной мухи видна одна пара функциональных крыльев, а задняя пара образует маленькие жужжальца.
- Чешуекрылые
Отряд Lepidoptera с полным превращением, включающий бабочек и молей; крылья большинства взрослых форм покрыты мелкими чешуйками.
Пример: Крылья капустной белянки покрыты чешуйками, а её гусеница не имеет крыльев взрослой бабочки.
- Блохи
Отряд Siphonaptera — вторично бескрылые насекомые с полным превращением; взрослые формы некоторых видов питаются кровью позвоночных.
Пример: Личинка блохи не похожа на прыгающую взрослую особь и не питается кровью тем же способом.
- Жужжальца
Небольшие органы равновесия, сформированные из задней пары крыльев у типичных двукрылых и помогающие контролировать полёт.
Пример: На увеличенной фотографии мухи жужжальца ищут позади основной пары крыльев, а не принимают за вторую летательную пару.
- Надкрылья
Уплотнённые передние крылья многих жуков, закрывающие задние крылья и часть тела; по ним нельзя судить о питании вида.
Пример: Божья коровка — жук с надкрыльями, но взрослая особь ряда видов поедает тлей, а не культурное растение.
- Определительный ключ
Последовательность проверяемых альтернативных признаков для определения группы или вида, рассчитанная на определённую территорию, стадию и качество образца.
Пример: Ключ может сначала спросить о числе рабочих крыльев, затем о типе ротовых органов и деталях жилкования.
Пример по шагам
На снимке маленькое бескрылое насекомое прыгает. Другой снимок показывает насекомое с одной парой рабочих крыльев и жужжальцами. Почему одного слова «муха» для обоих недостаточно?
- Бескрылость и прыжок могут указывать на взрослую блоху, но нужен дополнительный набор признаков и контекст; бескрылые стадии есть и у иных групп.
- Одна пара рабочих крыльев с жужжальцами — сильное сочетание признаков для двукрылых; проверяем, видны ли жужжальца надёжно.
- Разные отряды отличаются типом крыльев и развитием: блоха бескрыла и проходит полное превращение, двукрылое также проходит полное превращение, но взрослые крылатые формы устроены иначе.
- Ни один снимок сам по себе не устанавливает вид, заражённость или опасность.
Вывод: Группу определяют по сочетанию наблюдаемых признаков и стадии, а не по размеру или бытовому названию.
Практическая работа
Изучение внешнего строения и биологии насекомых разных отрядов
- Получите подписанные музейные фотографии взрослой особи и ювенильной стадии для прямокрылого, полужесткокрылого, жука, перепончатокрылого, двукрылого, бабочки и блохи; для вшей и пухоедов используйте только проверенные научные иллюстрации.
- Составьте таблицу «отряд или историческая группа — тип развития — ротовые органы — крылья — ноги — источник», отмечая невидимые признаки знаком вопроса.
- Для двух похожих снимков запишите минимум два независимых видимых признака и один недостающий, не угадывая вид и медицинскую значимость.
Что можно заключить: Сопоставление стадий и нескольких органов делает определение проверяемым и предотвращает выводы по одному яркому признаку.
Безопасность: Используйте изображения и законные коллекции, не ловите жалящих насекомых и эктопаразитов; подозрение на заражение человека или животного обсуждают с ответственным взрослым и специалистом, а не решают по учебной карточке.
Практическая работа
Определение отрядов и семейств насекомых по ключу
- Выберите региональный определитель, в котором указаны возрастная стадия и область применимости, и возьмите три качественных музейных изображения с подтверждёнными названиями.
- На каждом шаге ключа выпишите наблюдаемый признак и альтернативу; если он не виден, остановитесь на надёжно достигнутом ранге, не придумывая недостающую деталь.
- Сверьте полученный отряд и семейство с исходной подписью; при расхождении отметьте, связано ли оно с ракурсом, стадией или историческим названием группы.
Что можно заключить: Определительный ключ даёт воспроизводимый путь решения, но качество изображения ограничивает конечную точность.
Безопасность: Не собирайте неизвестных паразитов, не вскрывайте животных и не используйте фотографии одноклассников для медицинских выводов.
Практическая работа
Изучение строения ротового аппарата и конечностей насекомого
- По подписанным увеличенным изображениям насекомых конкретных видов сравните грызущий аппарат кузнечика, колюще-сосущий клопа, сосущий хоботок бабочки и лижущий аппарат мухи; укажите, какие части рта гомологичны и как преобразованы.
- На тех же или иных подписанных препаратах найдите тазик, вертлуг, бедро, голень и лапку ноги, если они различимы; сопоставьте прыгательную, плавательную, копательную и хватательную специализации без вывода о виде по одной ноге.
- Заполните матрицу «форма — предполагаемая функция — что видно — что требует подтверждения», указав стадию и ракурс; не делайте медицинских выводов по типу ротового органа.
Что можно заключить: Ротовые части и ноги насекомых состоят из преобразованных гомологичных элементов; функция проверяется в контексте вида, стадии и поведения.
Безопасность: Работайте только с музейными изображениями или готовыми препаратами; не ловите жалящих и паразитических насекомых и не отделяйте органы у живых животных.
Попробуйте сами
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Сверка содержания
Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.