Александр Горкин - Энциклопедия «Биология». Часть 2. М – Я (с иллюстрациями)

НАСЕКО́МЫЕ,класс животных, относящихся к типу членистоногих. Самая многочисленная (св. 1 млн. видов) группа животных. Известны с девона. Длина тела от 0,2 мм (трихограммы) до 20—30 см (тропические палочники). Имеют наружный скелет ( кутикулу ), к которому прикрепляется двигательная мускулатура. Тело разделено на 3 отдела: голову, грудь и брюшко. На голове расположены основные органы чувств, позволяющие ориентироваться в пространстве (пара сложных глаз и пара усиков- антенн ), а также ротовой аппарат грызущего, сосущего, колюще-сосущего или лижущего типа. В грудном отделе находятся органы передвижения: 3 пары членистых ног (их число – характерный признак насекомых) и крылья – эластичные пластинки, укреплённые трубчатыми утолщениями – жилками (расположение и число жилок – признак, характеризующий каждую систематическую группу насекомых). Крылья (обычно 2 пары) имеются у большинства взрослых форм насекомых, но у некоторых вторая пара видоизменена или отсутствует. Напр., у жуков она превратилась в жёсткие надкрылья , которые в полёте расправляются, а в покое прикрывают сложенные крылья второй пары; у комаров и мух – в жужжальца . Крылья приводятся в движение пучками мышц. Число взмахов крыла у некоторых насекомых (напр., у комаров-звонцов) достигает 1000 в секунду.

Большинство насекомых дышит атмосферным воздухом с помощью трахей – тонких трубочек, открывающихся по бокам тела маленькими отверстиями – дыхальцами. Кровеносная система незамкнутая. Функцию крови выполняет гемолимфа – бесцветная жидкость, свободно циркулирующая в полости тела. Сердце (пульсирующая часть спинного сосуда), сокращаясь, выталкивает (через боковые отверстия) гемолимфу, вступающую в непосредственное соприкосновение со всеми тканями тела, а расслабляясь, всасывает её обратно.

Пищеварительная система состоит из 3 отделов: передней кишки, служащей для проведения пищи, средней кишки, где осуществляются переваривание и всасывание пищи, и задней кишки, в которой происходят всасывание воды из непереваренных пищевых остатков и вывод экскрементов наружу. Главные выделительные органы – мальпигиевы сосуды , представляющие собой трубочки, слепо замкнутые с одной стороны и открывающиеся в кишечник.

Насекомые – высокоорганизованные животные со сложными органами чувств, осуществляют сложные движения при полёте, поэтому у них достаточно совершенная нервная система. Они имеют хорошо развитый головной мозг, обеспечивающий сложное поведение (особенно у общественных насекомых – ос, пчёл, муравьёв), и брюшную нервную цепочку.

Помимо глаз и усиков у насекомых имеются специальные органы чувств и различные чувствительные волоски, предназначенные для восприятия и воспроизведения звуков, восприятия запахов, сотрясения, положения тела и его равновесия и т.д. Также у насекомых хорошо развиты железы – пищеварительные и вырабатывающие различные соединения: воск (у пчёл), шёлк (у шелкопрядов), ядовитые вещества (у ос). С помощью эндокринных желёз, вырабатывающих гормоны, регулируются рост, линька, половое созревание, сложные превращения в ходе развития (см. Метаморфоз ).

Почти все насекомые раздельнополы. При этом часто самцы и самки внешне отличаются друг от друга. Напр., у самцов жуков-носорогов и жуков-оленей имеются выросты, чего нет у самок, а самки светляков, в отличие от самцов, бескрылые и червеобразные. Большая часть насекомых откладывает яйца, количество которых колеблется от нескольких десятков до нескольких миллионов (термиты). У самок некоторых насекомых (саранчи, пильников) для откладки яиц служит яйцеклад – специальный орган на конце брюшка. Некоторым насекомым (особенно общественным) свойственна забота о потомстве .

По способу развития насекомых разделяют на 2 большие группы. У одних (стрекозы, богомолы, кузнечики, уховёртки, вши) развитие протекает с неполным превращением: из яйца появляется личинка, внешне очень похожая на взрослую особь, но с недоразвитыми крыльями и половой системой. Личинки несколько раз линяют, растут и в конце концов превращаются во взрослое насекомое. У других насекомых (бабочки, осы, пчёлы, жуки, муравьи, комары, мухи) развитие происходит с полным превращением: из яйца появляется личинка, которая совершенно не похожа на родителей (чаще всего червеобразная), и после нескольких линек превращается в куколку. Куколка неподвижна (или малоподвижна), не питается и после полной перестройки организма превращается во взрослое насекомое. Большое значение в жизни насекомых имеет диапауза – временная задержка развития, позволяющая им приспособиться к неблагоприятным условиям при смене сезонов года.

Насекомые освоили все среды обитания и встречаются повсеместно. Большинство обитает на суше. Некоторые населяют пресные водоёмы, есть виды, освоившие прибрежную зону морей и даже встречающиеся на открытых просторах океанов (морские водомерки). Среди насекомых есть растительноядные формы, хищники, паразиты, некоторые питаются растительными и животными остатками, экскрементами.

Насекомые играют важную роль в биологическом круговороте веществ. Неоценимы они и как опылители растений. Пчёлы дают мёд, воск и другие полезные продукты, шелкопряды – шёлк. Некоторые насекомые наносят вред человеку, с.-х. животным (напр., кровососущие, см. Гнус ), с.-х. растениям (перелётная саранча, тля, колорадский жук и др.), продовольственным запасам (амбарные огнёвки, мукоеды, зерновки и др.) и лесным культурам (короеды, усачи, златки и др.). Некоторые насекомые (афелинус, трихограммы, божьи коровки и др.) подавляют размножение вредителей с.-х. культур и используются в биологических методах борьбы с ними. Наука, изучающая насекомых, – энтомология.

НАСЛЕ́ДСТВЕННОСТЬ, свойство (способность) живых организмов повторять в ряду поколений внешний облик, тип обмена веществ, особенности развития и другие признаки, характерные для каждого биологического вида. Наследственность осуществляется благодаря процессу наследования – повторяющегося в поколениях определённого способа передачи «вещества наследственности», или генетического материала. Начиная с Гиппократа, Аристотеля и других учёных античности, развитие биологии в значительной мере было связано с попытками найти ответы на вопросы о материальном носителе наследственных задатков, о механизмах их образования и передачи и, главное, о способах раскрытия, реализации наследственных задатков в те или иные признаки и свойства организма. Несмотря на издревле существовавший интерес к проблеме сходства и отличий между «родителями» и «детьми» у всех живых существ, наука о наследственности и изменчивости – генетика – сравнительно молода. Она родилась в нач. 20 в., когда были переоткрыты и стали широко известными сформулированные Г. Менделем закономерности наследования (см. Менделя законы ). К этому времени уже были в главных чертах выяснены цитологические, или клеточные, основы наследственности: установлены механизмы митоза, мейоза и оплодотворения , изучено поведение хромосом в этих процессах, выдвинута и затем подтверждена ядерная гипотеза наследственности, связавшая наследование признаков с клеточным ядром. Сразу после переоткрытия законов Менделя был сделан следующий шаг в познании наследственности – менделевские «наследственные факторы» были помещены в хромосомы. Так, перейдя на более глубокий (субклеточный) уровень, начала формироваться хромосомная теория наследственности . Наконец, в 1950—1960-х гг. были раскрыты химические, или молекулярные, основы наследственности. «Веществом наследственности» оказались сложные биополимеры – нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Раскрытие пространственной структуры ДНК позволило объяснить, как гены (участки ДНК) осуществляют свою функцию по хранению, воспроизведению и реализации наследственности. Процесс наследования стали рассматривать как процесс передачи генетической информации, которая заключена в химическом строении ДНК. Стали понятными также и такие фундаментальные качества наследственности, как её консервативность, устойчивость, с одной стороны, и способность претерпевать передающиеся в поколениях изменения – с другой. Первое свойство обеспечивает точность, постоянство воспроизведения и реализации генетического материала, а следовательно, и постоянство видовых признаков; второе свойство даёт возможность биологическим видам, изменяясь, приспосабливаться к условиям среды, эволюционировать. Таким образом, наследственность и изменчивость неразрывно связаны, т.к. в их основании лежат одни и те же материальные (клеточные и молекулярные) структуры.