Биологическое разнообразие насекомых

Одна из причин видового разнообразия насекомых – их мелкие размеры. По сравнению с крупными организмами они имеют целый ряд преимуществ, таких как освоение новых сред обитания, экономия энергии и пищевых ресурсов для своего развития. Большинство насекомых и особенно их личинки ведут скрытный образ жизни. Мелкие размеры делают возможным активное использование естественных полостей в почве, подстилке, под корой, в гниющих субстратах, а также переход к обитанию в тканях живых растений и к паразитизму. Освоение новых экологических ниш ведет к бурному видообразованию.

Наиболее распространенные размеры насекомых – от 3 до 20 мм. Самые мелкие, такие как жуки-перокрылки, не превышают 0,2 мм, что ненамного больше инфузории-туфельки. Гиганты мира насекомых живут в тропиках. Самым длинным считается индонезийский палочник, достигающий 38 см, но тело его не толще пальца. Рекорд среди бабочек принадлежит бразильской совке-агриппине, которая в размахе крыльев достигает 30 см. Эта ночная бабочка обладает скромной серо-белой окраской. Великолепно окрашены бабочки-птицекрылки, живущие на островах Тихого океана и в юго-восточной Азии. Они по праву считаются самыми крупными дневными бабочками, достигая в размахе крыльев до 20-25 см. Одними из самых крупных жуков считаются африканские бронзовки-голиафы, размером с кулак. Не уступают им южноамериканские жуки-дупляки: нептун, геркулес и слон. Названия говорят сами за себя. Жук-слон считается самым тяжелым из ныне живущих насекомых. Он весит более 100 г. Однако самым крупным насекомым, когда-либо жившим на Земле, считается ископаемая стрекоза из каменноугольного периода, которая в размахе крыльев достигала 1 метра, а размеры тела доходили до 60 см.

В России самое крупное насекомое обитает на Дальнем Востоке - это реликтовый усач. Отдельные самцы этого жука достигают 11 см вместе с внушительными челюстями. Их мясистые белые личинки живут в столах мертвых ильмов и других лиственных пород, поэтому вырубка лесов приводит к их уничтожению. Реликтовый усач в природе редок и охраняется государством.

К крупным насекомым в Прибайкалье относятся бабочки-парусники, некоторые павлиноглазки и коконопряды, жуки-жужелицы из рода брызгун, плавунцы, некоторые усачи (черный пихтовый, осиновый скрипун и др.), майский хрущ, большая сосновая златка, стрекозы-коромысла, кузнечики, кобылка трещотка ширококрылая. Часто именно крупные и красивые насекомые оказываются включенными в Красные книги, но не всегда это оправданно.

Мелкие размеры насекомых обусловлены двумя главными причинами. Во-первых, их тело заключено в наружный хитиновый покров, масса которого должна увеличиваться с ростом линейных размеров. Мышцы, приводящие тело в движение, заключены в трубчатые конечности, ограничивающие пределы увеличения мышечной массы. Крупные насекомые неуклюжи и медлительны, они становятся легкой добычей хищников. Среди членистоногих крупных размеров достигают лишь морские ракообразные (крабы, омары, лангусты), которые сохраняют "легкость движений" благодаря выталкивающему действию воды. Во-вторых, трахейная система насекомых, состоящая из тонких воздухоносных трубок, полностью берет на себя обеспечение тканей кислородом. Трахеолы, концевые разветвления трахей, в диаметре не превышают 1 мкм. Понятно, что диффузия кислорода через такие тоненькие трубочки затруднена. Чем крупнее насекомое, тем длиннее его трахеи и дольше путь кислорода к тканям. Согласно простому физическому закону интенсивность диффузии газов возрастает с увеличением температуры. Это одна из причин, почему наиболее крупные насекомые обитают в тропиках.

Наружный скелет насекомых служит не только для прикрепления мышц и защиты внутренних органов. Он выполняет рецепторные функции, поскольку в отличие от скелета позвоночных непосредственно контактирует с внешней средой. Огромное разнообразие сенсилл, составляющих органы чувств насекомых, является производным простой кожной структуры – волоска или щетинки. Окраска и скульптура покровов насекомых бесконечно разнообразны. В общем, эволюция насекомых в значительной степени идет за счет их наружного скелета. Этим, в какой-то мере, можно объяснить исключительное видовое разнообразие насекомых и их легкую приспособляемость к условиям среды.

Наличие хитинового наружного скелета насекомых приводит к тому, что их рост сопровождается линьками. Кроме того, личинки отличаются, иногда очень сильно, по строению от взрослых особей (имаго). Поэтому переход из личиночной стадии в имагинальную связан с существенными перестройками, которые называются превращением или метаморфозом. У насекомых с неполным превращением личинки похожи на взрослых, но имеют зачатки крыльев и недоразвитые половые придатки. Такие личинки обычно живут совместно с имаго и питаются той же пищей. У насекомых с полным превращением личинки разнообразны по строению, резко отличаются от имаго и ведут преимущественно скрытый образ жизни, питаясь другой пищей, нежели взрослая стадия. Освоение новых экологических ниш и разделение "обязанностей" личинок и имаго у насекомых с полным превращением способствовали эволюционному прогрессу этой группы. Недаром к насекомым с полным превращением относится более 70% ныне живущих видов.

Другое по теме:

Примеры клоуз-тестов, направленных на контроль уровня владения активной лексикой
Как известно, традиционные приемы проверки знаний, навыков и умений учащихся, применяемые в учебном процессе, не всегда отвечают требованиям, предъявляемым к рациональному контролю. Поиск эффективных форм контроля обусловил все возрастающий интерес к методу тестов. Тестирование как метод состоит из ...

Факторы наглядности обучения
1. Наглядность обучения вытекает из того, что оно выступает для учащихся как средство познания окружающего мира, и поэтому процесс этот происходит более успешно, если основан на непосредственном наблюдении и изучении предметов, явлений или событий. 2. Познавательный процесс требует включения в овла ...

Программа работы с одаренной молодежью в СГУ
Организация работы с одаренными учащимися в системе довузовской подготовки С целью совершенствования механизмов выявления, отбора одаренных школьников – будущих студентов университета, создания условий для развития их творческих возможностей целесообразно: - реализовать сетевой подход к объединению ...