Julidae — настоящие кивсяки

Материал. В условиях лесной зоны Восточной Европы достаточно обычны два вида крупных кивсяков, которые наиболее подходят для изучения на лабораторных занятиях. Песчаный кивсяк {Schizophyllum sabulosum) отличается характерной окраской: по бокам спины на чер­ном фоне идет пара ярких оранжевых продольных полос. Эти много­ножки предпочитают легкие песчаные почвы и редко появляются на поверхности. Серый кивсяк {Sarmatojulus kessleri) является типич­ным обитателем подстилки лиственных лесов. Следует остерегаться брать этих крупных многоножек голыми руками, так как защитный секрет спинных желез оставляет на коже долго несмываемые фиоле­тово-красные пятна. При отсутствии кивсяков можно собрать много­связов {Polydesmus), которые обычно встречаются в не обрабатываемых инсектицидами оранжереях, а также под отслаивающейся корой дере­вьев, в старых плодовых телах шляпочных грибов. Собранных жи­вотных анестезируют эфирами и хранят в 50—60° этаноле (в растворе формалина материал становится хрупким).

Внешнее строение. Тело диплопод сильно вытянуто в длину; у кивсяков оно в сечении округлое, у многосвязов — овальное с бо­ковыми выступами. Голова четко отграничена от туловища (рис. 106) и несет пару коротких антенн. Над местом их прикрепления к головной капсуле располагаются стеммальные поля, состоящие из диффузно размещенных простых глазков (у многосвязов они отсутствуют). Относительно туловища голова несколько отклонена вперед и вниз. Со стороны видно, что она причленяется к клинообразному шейному щитку, представляющему собой тер гит (спинную пластинку) I туловищного (грудного) сегмента. Стернит (брюшная пластинка) этого сегмента участвует в формировании ротового аппарата. По­следующие три туловищных сегмента кивсяка несут по паре ходильных конечностей. Вместе с модифицированным, лишенным конечностей первым туловищным сегментом они образуют короткий грудной от­дел тела.

Последующие туловищные сегменты образуют так называемые диплосомиты. Каждый диплосомит имеет единую спинную пластин­ку, образованную в результате слияния двух тергитов, снабжен двумя парами дыхалец (стигм) и двумя парами коротких ходильных ко-

Тип Arthropoda

Класс Insecta

Рис. 106. Схема внешнего строения тела кивсяка Schizophyllum sabulosum: 1 — голова; 2 — глазное поле; 3 — антенна; 4 — верхняя губа; 5 — анальная лопасть; 6 — сегменты пролиферационной зоны (зоны роста); 7— метасомит; 8— просомит

нечностей. Заканчивается тело крупным цилиндрическим с округлой вершиной тельсоном, на брюшной стороне которого расположено анальное отверстие. Между ним и последним диплосомитом рас­положена зона образования новых сегментов (пролиферационная зона, зона роста). Функционирует она в течение всей жизни жи­вотного. Зачастую здесь удается рассмотреть несколько еще не имеющих конечностей колец. Таким образом, у диплопод с каждой новой линь­кой число сегментов и конечностей увеличивается. Подобный тип инди­видуального развития называется анаморфозом.

У самцов конечности восьмого-девятого сегментов превращены в копулятивные придатки — гоноподии. Они помещаются в особом карманоподобном впячивании покровов. Морфология гоноподии самцов двупарноногих сложна, ее признаки используются в диагно­стике таксономической принадлежности этих многоножек.

Строение ротового аппарата. При изучении ротового аппарата (рис. 107) применяют технику последовательного вычленения его эле­ментов. Препаровальной иглой отделяют головной отдел вместе с шей­ным щитком. Ротовое отверстие снизу и сзади закрыто непарным гнатохилярием — сложной нижней губой, образованной в резуль­тате слияния второй пары максилл и элементов стернита (брюшной пластинки) первого туловищного сегмента. Основная его функция — удержание пищевых частиц. Первая пара максилл полностью редуцирована. Мандибулы у двупарноногих хорошо развиты и служат для измельчения пищи. Они снабжены несколькими жевательными пластинками, имеющими зазубренную, бугристую

Рис. 107. Лицевая часть головы двупарноногого: 1 — основание антен­ны; 2 — мандибула; 3 — гнатохилярий; 4 — глазное поле

поверхность. Строение ротового аппарата диплопод в значительной мере напоминает таковое у насекомых.

Надкласс Hexapoda — шестиногие

Класс Insecta — насекомые

Насекомые представляют собой группу беспозвоночных, наиболее полно освоивших наземно-воздушную среду обитания. Дыхательная система трахейного типа. У мелких форм и паразитов газообмен мо­жет осуществляться всей поверхностью тела, а у большинства водных личинок имеются вторичные жабры. Тело подразделяется на три отде­ла (тагмы): голову, грудь и брюшко. Головной отдел насекомых (исключая бессяжковых) несет многочлениковые антенны и рото­вые придатки, в большинстве своем представляющие собой модифи­цированные конечности. Грудной отдел, в отличие от головного, сохра­няет следы сегментации. В его составе три сегмента с хорошо развитыми конечностями. Взрослые особи (имаго) большинства насекомых име­ют крылья, закладывающиеся как выросты стенки тела, и обладают способностью к полету. Членистое брюшко может нести модифици­рованные для выполнения специальных функций конечности. Насе­комые в большинстве своем раздельнополы; за небольшим исключени-

Тип Arthropoda

Класс Insecta

ем, развитие осуществляется с неполным либо полным превращением (метаморфозом).

В ходе лабораторных занятий целесообразно ознакомиться с осо­бенностями сегментации тела насекомых, строением антенн, ротовых аппаратов, грудных конечностей и крыльев разных типов. Таксономи­ческое разнообразие насекомых, особенности строения представите­лей основных отрядов и экологических групп, стадии развития, некоторые хозяйственно значимые формы насекомых (вредители растений, опылители, гнус и другие группы эктопаразитов и т.д.), типы повреждений культивируемых растений — все эти вопросы лучше рассмотреть в период летней учебной практики по зоологии беспо­звоночных.

Расчленение тела майского хруща {Melolontha sp.)

Материал. Лёт майских хрущей (майских жуков) на большей части лесной зоны Европейской России, Украины и Белоруссии происходит в мае — начале июня. В это время жуков можно собрать, отряхивая молодые лиственные деревья рано утром либо отлавливая энтомоло­гическим сачком роящихся жуков в вечернее время, когда они медленно кружат над освещенными последними лучами заходящего солнца выступающими ветвями или вершинами деревьев и кустар­ников. Усыпленных эфирами или хлороформом насекомых хранят в 70—80° этаноле.

Майские хрущи, западный {Melolontha melolontha) и восточный (Melolontha hippocastani), принадлежат к семейству пластинчатоусых (Scarabaeidae) отряда жесткокрылых, или жуков (Coleoptera). Это доста­точно крупные насекомые, длина тела взрослых особей составляет 22—30 мм. Покровы тела имаго сильно склеротизированы, в чем легко убедиться с помощью аккуратных нажатий препаровальной иглой или пинцетом.

Тело жуков несколько уплощено в дорсовентральном направле­нии и имеет овальные очертания. Со спинной стороны можно разли­чить небольшую слитную голову, которая подогнута под тело. Голова имеет пару сложных фасеточных глаз (их легче рассмотреть при увеличении) и характерной формы пару усиков (антенн), которые могут оказаться поджатыми и вследствие этого незаметными сверху. Далее следует хорошо развитая, сильно склеротизированная передне-спинка, имеющая черную или темно-коричневую окраску. Почти все остальное тело покрыто парой жестких надкрылий, или элитр (ок-

раска их может варьировать от светлой песочной, до почти черной но наиболее обычна каштаново-коричневая). Надкрылья разделены швом проходящим по средней оси тела. Небольшая концевая часть брюшка имеющая вид продолговатого, направленного назад и вниз отростка, остается не прикрытой надкрыльями и называется пигидием. У Me­lolontha melolontha он более широкий и отличается почти параллель­ными краями, у Melolontha hippocastani более узкий, но явственно расширяющийся у самой вершины (рис. 108).

Рассматривая майского жука снизу, выявляют голову с комплек­сом ротовых придатков (для этого лучше воспользоваться ручной лу­пой или бинокуляром). Затем следует грудной отдел с тремя парами ходильных конечностей. Брюшные сегменты имеют вид следующих друг за другом колец всё меньшего диаметра, конечностей или придатков они лишены.

Рис. 108. Майские хрущи: восточный (Melolontha hippocastani), самка (А), западный (Melolontha melolontha), самец (Б); личинка (В)

При взгляде сбоку легко установить положение продольной оси головной капсулы относительно продольной оси тела животного. У майского хруща, как и у многих других жуков, они составляют пря­мой угол, при этом ротовые части направлены вниз. Такой тип распо­ложения ротового аппарата носит название гипогнатического. У представителей других групп насекомых он может быть иным (рис. 109). У ряда хищных личинок насекомых (жуков-плавунцов, жужелиц, сет­чатокрылых и пр.), у имаго жуков жужелиц, рогачей и многих других

lm Arthropoda

Класс Insecta

ротовые части направлены вперед. Такой тип расположения носит на­звание прогнатического. У клопов, равнокрылых, многих тараканов ротовые части в той или иной степени подогнуты под тело и направ­лены назад. В этом случае говорят об опистогнатическом типе ро­тового аппарата.

А Б В

Рис. 109. Различные типы постановки ротового аппарата у насекомых: А — гипогнатический; Б — прогнатический; В — опистогнати-ческий

Исходно каждый сегмент тела насекомых состоит из двух хити-низированных скелетных пластинок (склеритов): спинной — терги-та и брюшной — стернита, которые имеют вид полуколец. По бокам они соединены в кольцо плейритами, лучше развитыми в грудных сегментах. Между собой сегменты также соединены участками тонкой мембранозной кутикулы, — такое сочетание жестких склеротизован-ных и эластичных мембранных участков обеспечивает необходимую подвижность при значительном уровне прочности.

Дня лучшего уяснения особенностей сегментации тела насекомых следует вычленить отдельные сегменты или части тела майского жука (рис. ПО). Удерживая туловище, захватывают головную капсулу пинцетом или иглой и аккуратно оттягивают ее. При этом обнажается узкий перехват с эластичными покровами — шейка, соединяющая голову с туловищем. Отделив головную капсулу, следует рассмотреть ее при увеличении, воспользовавшись ручной лупой или бинокуляром. Стенки капсулы образованы сильно хитинизированными покровами акрона и настоящих сегментов головного отдела тела. Позади она имеет крупное затылочное отверстие, через которое проходят мускульные пучки, кишечная трубка, нервные волок­на, трахейные стволы, кровеносные сосуды, соединяющие головной

Рис. 110. Расчлененный майский хрущ Melolontha melolontha: l — голова; 2— переднегрудь; 3— среднегрудь; 4— заднегрудь; 5— брюшко

и туловищные участки соответствующих систем. Внутри капсулы на­ходится защищаемый ею головной мозг.

Головная капсула несет ротовые органы, сложные фасеточные глаза и антенны. Спереди ротовые части прикрыты наличником в виде хитинизированной пластинки, соединенной с головной капсу­лой швом. По своему происхождению наличник представляет собой вырост стенки тела. Лицевую часть головной капсулы занимает лоб, по его бокам расположены сложные глаза и основания антенн. У май­ских хрущей, как и у всех пластинчатоусых, антенны пластинчато-бу­лавовидного типа. Размеры пластинчатой булавы различаются: у самцов она явственно крупнее, что является проявлением полового диморфизма.

У ряда насекомых помимо пары сложных многофасеточных глаз имеются и простые глазки. Считается, что им принадлежит основная роль в восприятии плоскости поляризации света и изменения интен­сивности освещения, чем широко пользуются насекомые для ориен­тации в полете. Рассматривая под бинокуляром отчлененную голов­ную капсулу медоносной пчелы (рис. 111) или стрекозы, можно уяснить особенности строения сложных многофасеточных глаз насекомых. Сле­дует также отыскать простые глазки, обратить внимание на причленение наличника, положение ротовых частей и оснований антенн, наличие на головной капсуле небольшого количества швов, представляющих собой следы межсегментарных границ.

Тип Arthropoda

Класс Insecta

Рис. 111. Голова рабочей особи медоносной пчелы (Apis melliferd): I — антенна; 2 — верхняя челюсть; 3 — эпифаринкс (надглоточник); 4 — нижняя челюсть; 5 — губной щупик; 6 — язычок; 7 — на­личник; 8— фасеточный глаз; 9— глазок

Продолжая расчленение, осторожно оттягивают пинцетом или иглой переднеспинку и отделяют первый грудной сегмент туловища. Он представляет собой кольцо с мощной спинной частью; его брюш­ное полукольцо несет первую пару ходильных конечностей. Второй туловищный сегмент (среднегрудь), имеющий вид тонкого кольца, на спинной стороне несет пару жестких надкрылий (элитр), на брюшной — вторую пару ходильных конечностей. После удаления среднегруди с принадлежащей ей элитрами открывается пара сложен­ных и лежащих на поверхности брюшка перепончатых задних крыльев. Разделив брюшко и третий грудной сегмент, можно убедиться, что заднегрудь — самый крупный грудной сегмент. Это связано с нали­чием функционирующих крыльев, нуждающихся в мощной крыло­вой мускулатуре. Пара ходильных конечностей, принадлежащих этому

сегменту, несколько крупнее прочих и служит для удержания не име­ющего собственной опоры брюшка.

Спинная поверхность брюшка отличается мягкими, легко проги­бающимися при нажатии тергитами, так как уже защищена жесткими надкрыльями. По числу поперечных швов на более твердой нижней (вентральной) поверхности брюшного отдела можно составить пред­ставление о числе сегментов, вошедших в его состав. Вычленение отдельных брюшных сегментов затруднительно, но в этом и нет осо­бой необходимости.

Дата добавления: 2015-04-25