Вопросы к зачету по Вредителям и болезням
«ВРЕДИТЕЛИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР»
Тело насекомого подразделяется на 3 обособленных отдела — голову, грудь и брюшко. Каждый отдел состоит из различного числа сегментов, несущих придатки и конечности.
Голова и ее придатки. Голова представляет собой сильно уплотненную черепную коробку, состоящую из слившихся 5 (а по мнению некоторых ученых-морфологов, даже 6...8) сегментов. Она несет пару симметрично расположенных сложных глаз, часто от 1 до 3 простых глаз, или глазков, и подвижные придатки — усики и ротовые органы.
На голове различают отдельные части, иногда отделенные друг от друга швами. Значительную часть передней поверхности головы составляет лоб, вверху переходящий в темя и далее в затылок (рис, 2), Книзу от лба расположен наличник, граничащий внизу с верхней губой; боковые части головы без определенной, резко выраженной границы подразделены на виски, расположенные сверху за глазами, и щеки — под глазами. К щекам снизу примыкают верхние челюсти.
Усики , или антенны, представляют собой пар у членистых придатков, расположенных по бокам лба между глазами. Они служат органами обоняния и осязания. Строение усиков весьма разнообразно у отдельных видов и групп (рис. 3); этот признак используется при определении насекомых. Нередко строение усиков неодинаково у различных полов одного вида — у самцов они более развиты, чем у самок.
В зависимости от способов питания и особенностей приема пищи ротовые органы у различных групп насекомых также очень разнообразны по своему строению. Различают 2 основных типа ротовых органов — грызущий и сосущий.
Грызущи е ротовые органы состоят из парных нерасчлененных верхних челюстей, парных расчлененных нижних челюстей и непарной расчлененной нижней губы (рис, 4). Сверху ротовые органы прикрыты верхней губой, представляющей собой складку кожи обычно в виде прямоугольной пластинки.
Так, у ротовых органов грызуще-лижущего типа (пчелы, шмели, некоторые осы) нижние челюсти и нижняя губа превратились в хоботок, их отдельные части сильно удлинились, но еще сохраняют членистость, присущую грызущим ротовым органам. У колюще-сосущих ротовых органов клопов (рис. 5) верхние и нижние челюсти представляют тонкие и длинные колющие щетинки, заключенные в длинный членистый хоботок, образованный нижней губой.
Вторая пара колющих щетинок (нижние челюсти), плотно соприкасаясь, образует 2 внутренних канала. По одному каналу в ткань растения нагнетается слюна, по-другому — всасывается пища.
Грудь. Грудной отдел насекомого состоит из 3 обособленных сегментов — передне-, средне- и заднегруди. Каждый сегмент состоит из верхнего полукольца — спинки, или тергита, нижнего полукольца — грудки, или стернита, и бочков — плейритов. Для обозначения верхних полуколец на разных сегментах груди употребляют термины: переднеспинка, среднеспинка и заднеспинка; для обозначения нижних полуколец- перед негрудка, среднегрудка и т д.
Каждый сегмент груди несет по паре ног, а средне- и заднегрудь — по паре крыльев.
Ноги имеют членистое строение, состоят из тазика (сочлененного с грудью), вертлуга, бедра, голени и лапки. Лапка у разных видов насекомых состоит из 1..,5 члеников. Оканчивается она одним, чаще двумя коготками, между которыми нередко расположены 1 ...3 подушечки. Число члеников, коготков и подушечек служит важным признаком при определении насекомых.
В зависимости от образа жизни и уровня специализации отдельных групп насекомых у них встречаются различные типы ног: бегательные, ходильные, копательные, хватательные, прыгательные, плавательные, собирательные.
Крылья у насекомых обычно представлены 2 парами ; реже развита лишь пара передних крыльев, иногда только пара задних крыльев, нередко крылья недоразвиты или отсутствуют.Крыло по происхождению является двухслойной складкой покровов тела, которые при появлении взрослого насекомого сближаются и затвердевают, образуя эластичную пластинку. Эта пластинка укреплена жилками, представляющими собой затвердевшие участки тех путей, по которым залегали воздухоносные трубки — трахеи и нагнеталась кровь (гемолимфа) во время формирования крыла.
Жилкование крыла, т. е. форма, число и расположение жилок очень разнообразны у различных видов и служат важным признаком при определении насекомых. Жилки делятся на продольные и поперечные. Продольные жилки часто ветвятся.
Поперечные чаще всего носят названия тех смежных продольных жилок, которые соединяют.
Брюшко. Брюшко является третьим отделом тела насекомых, состоит из ряда более или менее сходных сегментов и у взрослых насекомых лишено ног. У наиболее примитивных насекомых оно состоит из 11 сегментов (бессяжковые, или протуры), но вследствие утраты или слияния отдельных члеников число видимых сегментов сокращается до 9...10 (прямокрылые) или даже до 4...6 (перепончатокрылые, двукрылые).
У многих насекомых отдельные сегменты брюшка несут придатки. К генитальным придаткам относятся яйцеклад у самки к гениталии у самца. Яйцеклад хорошо развит у самок прямокрылых (особенно длинный у кузнечиков и сверчков) и у перепончатокрылых (наездники). Так, у перуанского наездника тело имеет в длину 2 см, а яйцеклад — 15 см. У пчел и других жалящих яйцеклад превращен в жало. Гениталии самца состоят из копулятивного органа и нескольких придатков различного строения.
Из постгенитальных придатков у некоторых групп насекомых развиты церки и грифельки (рис. 8).
Обычно брюшко прикреплено к заднегруди всем своим основанием, не образуя перехвата или сужения, и такой тип брюшка называют сидячим. У многих видов перепончатокрылых насекомых брюшко соединяется с грудью посредством стебелька, представляющего собой II и III сегменты брюшка. Если стебелек короткий, брюшко называют висячим (у пчел, шмелей), если длинный — стебельчатым (у ос, муравьев, наездников).
Кожные покровы насекомых имеют сложное строение. Кожа слоиста, состоит из трех слоев:
1.Кутикула
2.Гиподерма
3.Базальная перепонка.
Кутикула – это первый слой кожи, она неклеточна, но слоиста. Она состоит из эпикутикулы, прокутикулы. Эпикутикула – это тоненький слой в виде пленочки (сверху кутикулы), содержит воск, липоиды, гидрофобна (отталкивает воду).
Прокутикула – сотоит из экзокутикулы и эндокутикулы.
Экзокутикула – содержит белки, хитин, дубильные вещества, пигменты, она очень прочна. Эндокутикула – внутренний слой прокутикулы, она более эластична.
У разных видов насекомых кутикула отличается по величине и твердости: в виде панциря (у жуков), у тлей – тонкая и гибкая. В местах сочленения тоже тонкая и гибкая, что обеспечивает хорошую подвижность насекомых.
От того, что кутикула неклеточна, она не может обеспечить рост насекомых. Насекомые растут на стадии личинки и сбрасывают кутикулу несколько раз, т.е. линяют. (Хотя бывают исключения у первично-бескрылых насекомых.
Функции кутикулы.
1.Скелет насекомых, удерживает мышцы, внутренние органы и придает форму телу насекомых.
2.Играет функцию механической защиты.
3.Играет функцию физиологического барьера.
4.Частично выполняет функцию дыхания, выделения воды, экскретов.
Гиподерма – 2-ой слой, подстилает кутикулу, состоит из 1 ряда эпителиальных клеток и выполняет 2 противоположные функции:
1) выделяет вещества, которые расслизняют эндокутиткулу, что способствует линьке (сбасыванию кутикулы).
2) выделяет вещества, идущие на построение новой кутикулы.
Базальная перепонка – это тоненький неклеточный слой в виде пленочки, который отделяет кожу от полости насекомых.
На коже имеются структурные и скульптурные образования.
Скульптурные – это образования только кутикулы, шипики, бугорки, ямки, бороздки.
Структурные – это образования кутикулы и гиподермы. К ним относятся: волоски, щетинки, хеты. Чешуйки у бабочек, долгоносиков – видоизменения хет, на ногах чаще шпоры, производные хет.
С кожей тесно связаны железы: а) восковые – пчелы, тли, кокциды;
б) пахучие – клоп; в)ядовитые – гусеница златогузки; г) отпугивающие –
Эти железы относятся к секреторным.
Кожа обуславливает окраску тела насекомых. Окраска тела зависит от пигментов в кутикуле или гиподерме и называется химической, но может быть обусловлена преломлением лучей света и скульптурой – физическая.
Органы чувств. У насекомых в той или иной мере развиты осязание, обоняние, вкус, слух и зрение. Кроме того, отдельные виды могут различать колебания температуры и влажности воздуха, изменение давления воздуха и водной среды, магнитное поле Земли и воздействие электростатического поля.
Органы осязания представлены в виде чувствительных волосков, расположенных на различных участках тела, особенно на усиках и ротовых конечностях. Раздражение волоска передается осязательной нервной клетке, где возникает возбуждение, передаваемое по ее отросткам в нервный центр.
Органы обоняния сосредоточены главным образом на усиках в виде пластинок или конусов, погруженных в углубления кутикулы и соединенных с нервными клетками. У самцов обонятельных элементов – сенсилл – обычно больше, чем у самок. Особенно много их у рабочих пчел – до 6000 пластинок на каждом усике, в связи с важным значением обоняния для поиска ими нектара.
Органы вкуса по строению иногда почти неотличимы от органов обоняния. Они расположены на ротовых частях. У бабочек, пчел и мух вкусовые сенсиллы обнаружены также на лапках передних ног Насекомые в той или иной мере могут различать сладкое, соленое, горькое и кислое.
Органы слуха хорошо развиты лишь у тех насекомых, которые могут издавать звук (саранчовые, кузнечики, сверчки, певчие цикады, некоторые клопы). Они представлены в виде тимпанальных органов, т. е. утонченных подобно барабанной перепонке участков кутикулы со скоплением чувствительных элементов. Однако различать звуки могут и многие другие насекомые, не имеющие тимпанальных органов.
Органы зрения обычно развиты хорошо. Лишь у насекомых, обитающих под землей или в пещерах, глаза отсутствуют или недоразвиты. Зрение представлено сложными и простыми глазами. Сложные, или фасеточные) глаза (1 пара) расположены по бокам головы. Они состоят из множества зрительных элементов — омматидиев, или фасеток, число которых у комнатной мухи достигает 4000, а у стрекоз — даже до 28000 в каждом глазу. Омматидий состоит из прозрачного хрусталика, или роговицы, в виде двояковыпуклой линзы и лежащего под ней прозрачного хрустального конуса. Вместе они составляют, единую оптическую систему. Под конусом расположена сетчатка; воспринимающая световые лучи. Клетки сетчатки соединены нервными волосками с зрительными долями головного мозга. Каждый омматидий окружают пигментные клетки.
У дневных насекомых пигмент полностью изолирует омматидий, и в него могут попадать только прямые лучи. У сумеречных и ночных насекомых глаза устроены более совершенно и могут реагировать на степень освещения, т. е. способны к аккомодации.
Насекомые могут различать цвета.
Простые глаза, или глазки, располагаются на голове насекомого треугольником: 1 срединный – на лбу, 2 других – симметрично по сторонам и выше на темени. Развиты они не у всех насекомых. Часто срединный глазок исчезает, реже отсутствуют парные глазки при сохранении среднего. Многие чешуекрылые и двукрылые совсем лишены глазков.
Благодаря высокоразвитым нервной системе и органам чувств насекомые воспринимают разнообразные сигналы, поступающие из внешней среды, и реагируют на них совокупностью целесообразных движений, включая и наследственно закрепленные действия. Такая совокупная реакция организма называется поведением. Поведение определяется не только внешними раздражителями, но и физиологическим состоянием организма (голод, половая зрелость и пр.). В основе поведения лежит рефлекс, т. е. ответная реакция на раздражение. Различают безусловные рефлексы, на которых основаны более простые акты поведения, и условные рефлексы, представляющие собой элементы высшей нервной деятельности.
Безусловные рефлексы являются врожденными, наследуемыми от своих родителей. Примером наиболее простой формы поведения является состояние танатоза, когда при внезапном толчке, сотрясении субстрата наблюдается рефлекторное торможение движений, и насекомое падает с ветки на землю, некоторое время оставаясь неподвижным.
Более сложными формами поведения являются таксисы и инстинкты. Таксисы представляют собой разнообразные рефлекторные движения под влиянием раздражителя: термотаксис – тепла, фототаксис – света, гигротаксис – влаги, хемотаксис – химического раздражителя и т. д. Знак таксиса может быть при этом положительный или отрицательный в зависимости от того, куда направлено движение насекомого – к раздражителю или в противоположную сторону.
Инстинкты являются сложными врожденными рефлексами. Они имеют очень важное значение в жизни насекомых, в выживании отдельных особей и популяции вида в целом. Инстинкты с первого взгляда производят впечатление разумных, сознательных.
Таким образом, инстинкты, даже самые сложные, представляют собой цепь безусловных рефлексов. В этой цепи каждый предыдущий рефлекс обусловливает последующий. Инстинкты не зависят от выучки отдельной особи, но вырабатываются в процессе эволюции вида, наследственно передаваясь из поколения в поколение.
Знание особенностей поведения насекомых имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение. Например, на способности жуков впадать в состояние танатоза основан один из способов борьбы с долгоносиками в плодовом саду – отряхивание. На использовании положительного хемотаксиса основан способ вылова бабочек озимой совки на бродящую патоку, а отрицательного хемотаксиса – применение нафталина для отпугивания бабочек платяной моли или отпугивающих веществ – репеллентов для защиты человека от нападения кровососущих насекомых; на основе положительного фототаксиса создаются различные светоловушки для учета насекомых и т. д.
Выделение разнообразных полезных и вредных веществ состоит из 3 процессов:
1.Экскреции
2.Секреции
3.Инкреции
Экскреция – это выделение вредных и ненужных организму веществ, которые образуются вне пищеварительной системы, которые находятся в жидком виде в гемолимфе (крови). Эти вещества называются экскреты, а не переваренные остатки пищи, которые выводятся из организма через анальное отверстие – экскременты.
Экскреты – в основном азотистые вещества, которые образуются в процессе переваривания белков. При распаде жиров, углеводов образуются углекислый газ и вода, которые выделяются наружу через дыхательную систему. Железы, которые выделяют экскреты называются экскреторными. К ним относятся: мальпигиевы сосуды. Мальпигиевы сосуды – это слепые отростки на свободном конце и прикрепленные основанием к кишечнику на границе средней и задней кишки, их число различно, от 2 до 200 но могут отсутствовать (например у тлей).
Мальпигиевы сосуды выполняют выносящую функцию, их функции сходны с функцией почек у позвоночных. Плавая свободным концом в гемолимфе отсасывают водные растворы уратов, перерабатывают их в кристаллы мочевой кислоты и выводят кристаллы в заднюю кишку, а затем с экскрементами наружу. Мальпигиевы сосуды могут выполнять и секреторную функцию (выделять, вырабатывать) пищеварительные ферменты и шелкоотделительную функцию (коконы).
Нижние губные железы – выполняют также выносящую функцию, расположены в голове в виде парных образований и открываются в нижней губе, имеются у первичнобескрылых насекомых, у ракообразных.
Жировое тело – клетки жирового тела накапливают кристаллы экскретов, они остаются пожизненно или передаются в мальпигиевы сосуды в процессе метаморфоза.
Секреция – это выделение нужных организму секретов. Они вырабатываются экзокринными железами, которые называются собственно железами, т.к. снабжены выводными протоками и выделяют продукты наружу и внутрь организма. Секреты делятся на четыре группы:
- Вещества, выделяемые кожными железами: воск, лак, шелк и другие.
-Пищеварительные ферменты, которые вырабатываются слюнными железами или железами средней кишки (средняя кишка – это собственно желудок).
-Биологически активные вещества – телергоны делятся на 2 группы: гетеротелергоны, гомотелергоны. Гетеротелергоны – это вещества, воздействующие на особей других видов. Выполняют функцию химической защиты (личинка златогузки вырабатывает ядовитое вещество, отпугивающее других насекомых). Гомотелергоны феромоны действуют на особей своего вида. Бывают следовые (например у муравьев), агрегационные (отпугивают), пищевые, половые. Для борьбы с вредителями используются половые феромоны, атрактанты, обеспечивающие встречу 2-х полов для спаривания. Половые феромоны выделяют чаще самки для привлечения самцов. Получены синтетические феромоны и при введении их в популяцию, то нарушаются связи, а следовательно и размножение. Чаще феромоны применяют в следующих случаях:
а) для обнаружения очагов ограниченного распространения карантинных вредителей (картофельная моль, восточная плодожорка)
б) для определения сроков применения истребительных мероприятий
в) для определения целесообразности применения истребительных мероприятий.
б и в) против плодожорок яблонной, сливовой , восточной, гороховой и щелкунов.
г) для привлечения насекомых к местам стерилизации
д) для непосредственного уничтожения вредителей путем самцового вакуума (восточная плодожорка) путем дезориентации самцов (щелкуны, плодожорка)
Инкреция.
Инкреция – это выделение секретов в кровь, их вырабатывают эндокринные железы, они лишены выводящих протоков и выделяют свою продукцию в гемолимфу. Такие секреты называют гормонами. Попадая в кровь, гормоны транспортируются ею во все части тела и регулируют обмен веществ и развитие насекомых. Наиболее развиты 3 пары желёз: нейросекреторные клетки головного мозга, переднегрудные, или проторакальные железы, и прилежащие тела.