Как происходит размножение у насекомых?

Как происходит размножение у насекомых?

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.

Строение

Строение головы насекомого

Строение головы

Однако, несмотря на многообразие форм, общим отличительным признаком этой группы является наличие трех пар ног на грудных сегментах. Отсюда и второе название надкласса — Hexapoda, то есть «шестиногие».

Сверху тело насекомых обычно покрыто хитиновой оболочкой, кутикулой, которая у этих животных выполняет функцию внешнего скелета. Как правило, у взрослого насекомого (имаго) тело состоит из головы, груди и одиннадцатичленикового брюшка. К грудному отделу присоединяются шесть ног, а у крылатых насекомых еще и крылья.

Дышат насекомые с помощью системы трахей либо всей поверхностью тела.

Нервная система

Нервная система состоит из серии нервных узлов, или ганглиев, от которых отходят нервы. У высших насекомых происходит уменьшение количества ганглиев за счет их объединения до 2–3 и даже одного, что связано с их сложным поведением.

Пищеварительная система насекомых также характеризуется рядом общих черт. Основу ее составляет пищеварительный канал, морфологически (по строению) состоит из передней, средней и задней кишки. В зависимости от потребляемой пищи и способа пищеварения длина пищеварительного тракта и развитие отдельных его частей у различных насекомых отличаются.

Древние примитивные (бескрылые) насекомые появились 350-400 млн лет назад в девонский период. Крылатые — 280-350 млн лет назад. Насекомые — очень разнообразные существа. Они отличаются не только внешним видом, но и особенностями биологии, индивидуальным развитием, типами превращения, средствами приспособления к окружающей среде, заботой о потомстве.

Пол у насекомых. Отличия между представителями полов

Как правило, насекомые раздельнополы, то есть среди них имеются самцы и самки. Притом у Insecta нередко бывает сильно выражен половой диморфизм – внешние отличия между представителями разных полов. Размеры тела, усиков, наличие крыльев, окраска и другие особенности могут быть признаками диморфизма.

(фото)

Классический пример – «рога» у жуков-носорогов и жуков-оленей, присутствующие у самцов и отсутствующие у самок. У жуков-плавунцов другое отличие: у самцов надкрылья гладкие, а у самок рельефные, ребристые. У самцов большинства прямокрылых имеются звуковые органы, поэтому они способны издавать стрекот, а у самок их нет. Самцы насекомых обычно более активны и подвижны, а самки нередко ведут скрытный образ жизни.

В ряде случаев отличия между полами минимальны, что часто встречается у бабочек, и в этом случае распознать пол насекомого можно только путем изучения строения его половых органов.

Некоторые насекомые являются гермафродитами. Например, муха Termitoxenia, обитающая в термитниках, имеет и мужской, и женский половой аппарат, притом в мужском сперматозоиды вырабатываются только в молодом «возрасте» насекомого. А в Калифорнии водятся червецы ицерии (Icerya purchasi), среди которых 1-2% являются самцами, а остальные 98-99% самками. Интересно, что у «самок» имеются и мужские половые органы, которые при отсутствии «настоящих» самцов начинают функционировать. Таким образом, эти червецы способны к самооплодотворению.

У ряда палочников, тлей и других насекомых, у которых самцы встречаются в 1000 и более раз реже самок, размножение большей частью происходит путем партеногенеза.

Ephemeroptera – насекомые с примитивным строением полового аппарата

Ephemeroptera – насекомые с примитивным строением полового аппарата


Размножение

Полное развитие: жук-олень

Полное развитие: жук-олень

Как происходит размножение у насекомых?Размножение у большинства насекомых сопровождается спариванием и оплодотворением и связано с участием двух полов. Однако насекомым присущи и другие способы размножения:

  • живорождение — яйца созревают в теле самки, и наружу выходят сразу личинки (например, у мадагаскарского и ряда других тараканов). Для наблюдателя это выглядит так, как будто насекомое «рожает», но этот процесс абсолютно отличается от вынашивания потомства у людей и высших млекопитающих.
  • партеногенез — размножение без участия самца, когда самка откладывает неоплодотворенные яйца, и из них выходят личинки. Очень распространен у палочников, но встречается и в многих других группах — у тараканов, богомолов, всех общественных насекомых (у пчел, ос, муравьев, шмелей рабочие особи появляются как раз из неоплодотворенных яиц).
  • педогенез — частный случай партеногенеза, способность размножаться на стадии личинки. Встречается у веерокрылых, жуков микромальтусов, галлиц и бабочек-мешочниц.
  • полиэмбриония — развитие нескольких зародышей из одной зиготы. Интересно, что кроме насекомых наблюдается также у броненосцев и мшанок.

Диморфизм


Жуки-носороги

Самец (слева) и самка жука-носорога обыкновенного (Oryctes nasicornis) демонстрируют половой диморфизм: у самца есть рог, у самки нет

У взрослых насекомых часто наблюдается половой диморфизм, а в ряде случаев и полиморфизм. Самый распространенный тип полиморфизма — половой, присущий общественным насекомым (пчелам, муравьям, осам, термитам). Другой тип полиморфизма можно назвать экологическим, поскольку возникает он под влиянием внешней среды (например, наличию и количеству доступного корма). Примером экологического полиморфизма является сезонный полиморфизм: поколения одного вида, появившиеся в разные месяцы, отличаются друг от друга. Например, у бабочки пестрокрыльницы изменчивой (похожа на крапивницу и относится к тому же семейству нимфалид) весеннее и летнее поколение отличается как окраской, так и размерами.

Неполное превращение

У многих насекомых, например, у саранчи, кузнечиков, стрекоз и клопов, личинки внешне похожи на взрослых особей. Таких насекомых называют «нимфы». Усиленно питаясь, они растут, несколько раз линяют и становятся взрослыми насекомыми. Такое развитие считается неполным превращением.

Клоп развивается по неполному циклу превращения

Клоп развивается по неполному циклу превращения. 1 — яйцо (1 мм). 2 — первая стадия личинки (1,5 мм). Напивается кровью, затем линяет. 3 — вторая стадия личинки (2 мм). Напивается кровью, затем линяет. 4 — третья стадия личинки (2,5 м). Напивается кровью, затем линяет. 5 — четвертая стадия личинки (3 мм). Напивается кровью, затем линяет. 6 — пятая стадия личинки (4,5 мм). Напивается кровью, затем линяет. 7 — взрослая особь (5—6 мм)

Брачное поведение насекомых

Как и у многих других живых организмов, у насекомых существуют определенные ритуалы, предшествующие спариванию. Ухаживания и другие церемонии могут длиться у них от нескольких секунд, как у ряда мух (видео) до нескольких часов и даже дней.

Самки, как правило, ведут себя более пассивно; их наиболее распространенный инструмент «соблазнения» – это выделение в воздух феромонов, пахучих веществ, привлекающих самцов. В остальном же их брачное поведение заключается в выражении согласия или несогласие на спаривание с «кандидатами».

Самцы же обычно действуют очень активно. Они стрекочут, демонстрируют избранницам навыки полета, как бабочки, сражаются друг с другом, как жуки-олени или жуки-носороги, светятся и предпринимают другие не менее затейливые способы заслужить доверие самок. Например, сеноеды сообщают им о своих намерениях, потирая друг о друга ногами и при этом издавая тихий скрипучий звук, жуки-чернотелки стучат брюшком о субстрат, а точильщики в своих ходах методично бьются головой о дерево.

Некоторые насекомые очень тщательно готовятся к размножению, например, заранее строят дом, в котором поселится новая «семья». Так, жуки короеды прогрызают в дереве особую расширенную входную полость – брачную камеру. Затем в нее приходят несколько самок и начинают строить маточные ходы, расходящиеся в разные стороны от этой камеры.

Передача сперматофора у Leptophyes punctatissima

Передача сперматофора у Leptophyes punctatissima