Полное превращение. Типы метаморфоза у насекомых

Такое развитие называется аметаболией: вылупившаяся из яиц молодь выглядит так же, как взрослые насекомые (имаго), и отличается только меньшими размерами и недоразвитостью половых органов. Наблюдается оно у щетинохвосток и других примитивных насекомых. (21.05 Кб) Неполный метаморфоз . При неполном, или постепенном, метаморфозе жизненный цикл обычно включает три стадии – яйцо, личинка (нимфа) и имаго. Похожа нимфа на имаго или нет, но взрослое насекомое появляется на свет непосредственно после очередной линьки этой активной возрастной стадии. Личинка может отличаться от имаго только недоразвитием крыльев и половых органов – ротовые органы, рацион и среда обитания у них практически одинаковы. Такое развитие называется паврометаболией. Оно свойственно, например, прямокрылым и клопам. С другой стороны, взрослые стрекозы и поденки – сухопутные летающие животные, а их нимфы (они называются наядами) живут в воде и снабжены особыми личиночными органами, сильно отличающими их от имаго. Такое развитие называется гемиметаболией. Полный метаморфоз . В этом случае, называемом голометаболией, в жизненном цикле четыре стадии – яйцо (практически отсутствующее при яйцеживорождении), личинка, куколка и имаго. Личинка активно питается. Куколка внешне пассивна, но на этой стадии происходит радикальное преобразование личиночных структур в имагинальные. Взрослое насекомое никогда не похоже на личинку; куколка также почти всегда мало чем ее напоминает (самое близкое их сходство наблюдается у ряда мух). Во многих случаях запасов, накопленных личинкой, хватает имаго на весь остаток жизни. У высших мух окукливание происходит внутри личиночной оболочки, и образующаяся структура известна как пупарий. Иногда куколка окружена особым защитным чехлом – коконом; она может находиться под землей или внутри кормового растения в специально устраиваемой куколочной камере. Большинство куколок неактивно, но многие из них перед самым выходом имаго с помощью движущихся при сокращениях тела шипов проделывают из куколочной камеры выход и иногда даже частично из нее высовываются. Обычно коконы очень прочны, однако у одного из концов в их стенке находится «слабое» кольцо. Вышедшее из куколки насекомое выделяет растворяющую это кольцо жидкость и открывает образующуюся в результате круглую дверцу. У молодых высших мух есть специальный заполненный жидкостью пузыревидный орган, расположенный над антеннами. Он используется для выталкивания наружу «дверцы» пупария, а также помогает животному прорыть выход на поверхность почвы. СЕНСОРНЫЕ ОРГАНЫ Слух . По крайней мере некоторые насекомые обладают очень тонким слухом, хотя большинство их не различает тонов, доступных для человеческого уха, – их рецепторы настроены на гораздо более высокие частоты. У сверчков и кузнечиков органы слуха находятся на передних голенях, а у саранчовых – у основания брюшка. Чем слышит большинство других насекомых, точно не известно, но звуковоспринимающие структуры расположены у них на различных частях тела. Возможно, многие виды вообще «глухи» в нашем понимании, но улавливают предупреждающие об опасности или присутствии добычи сигналы в форме вибраций поверхностей, на которых они сидят. Вероятно, такой способностью обладает большинство пещерных форм. Однако для многих насекомых слух крайне важен, поскольку сами они издают смысловые звуки, обеспечивающие внутривидовое общение, например привлекающие полового партнера. Так, самцы сверчков призывают самок «песнями», возникающими при т.н. стридуляции – трении друг о друга передних крыльев, а саранчовые стридулируют, потирая о переднее крыло бедро задней ноги.

Видео демонстрирует выход бабочки Монарха из кокона

Внутренние изменения насекомых при превращениях

По мере прохождения насекомыми определенных стадий метаморфоза они иногда более, иногда менее заметно меняют свой облик. Тем не менее, происходящие с ними изменения являются не только внешними, но и внутренними.

Процессы метаморфоза протекают, главным образом, под контролем органов эндокринной системы. Как можно было бы предположить, наиболее явные изменения происходят у насекомых с полным превращением, переживающих более заметные преобразования, так как при неполном метаморфозе органы взрослеющей перестраиваются не очень сильно.

В отличие от частичного метаморфоза, полный протекает со значительными изменениями строения тела; это наблюдается по мере всего развития, но особенно масштабно происходит на конечных этапах превращений. При переходе в стадию имеет место глубокая, практически полная перестройка организма под воздействием двух происходящих параллельно процессов - гистолиза и гистогенеза.

Гистолиз

- это процесс разрушения органов, при котором в ткани проникают клетки (гемоциты). Последние выделяют ферменты и проявляют фагоцитарную активность (разрушают и поглощают компоненты клеток). В стадии интенсивнее всего происходит гистолиз покровов, мышц, органов пищеварения и . Процесс зачастую запускается еще до того, как сформируется - на протяжении последнего возраста , когда она становится более спокойной и даже может уменьшаться в размерах. Иногда данную фазу также называют стадией предкуколки.

Гистогенез

представляет собой противоположное явление, он направлен на создание новых структур из продуктов гистолиза. При построении тела насекомого происходит развитие зачатков органов.В результате, к окончанию стадии под оболочкой формируется полноценный организм, который по выходе из них становится . (видео)

Возможно, читателям будет интересно, что примерно аналогичные процессы происходят также в организме высших животных и человека, несмотря на то, что переход ко взрослому состоянию у нас не сопровождается четким разделением на стадии. Например, классическим примером гистолиза у человека (этот процесс протекает под действием клеточных органелл лизосом) является возвращение увеличенной матки после родов к обычным размерам, а своеобразной формой гистогенеза можно назвать смену молочных зубов коренными и увеличение их количества до 32-х.

Постэмбриональное развитие, иначе называемое послезародышевым, у всех организмов-обитателей нашей планеты, можно разделить на две формы: прямое и непрямое. Первый вид присущ пресмыкающимся, птицам, млекопитающим. Родившиеся или вышедшие из яйца детеныши являются маленькой копией взрослой особи. Другая форма развития встречается у рыб, земноводных и членистоногих. В данной статье на конкретных примерах мы рассмотрим стадии развития насекомых.

Биологическая роль метаморфоза

Развитие различных видов животных с неполным и полным превращением (метаморфозом) обеспечивает наиболее оптимальные условия для жизнедеятельности ювенильных и взрослых форм и снижает конкуренцию за кормовую базу между ними. Это позволяет использовать альтернативные пищевые ресурсы, а также способствует расселению вида, занимающего различную водную или подземную). Метаморфоз насекомых является одной из причин колоссального количества видов этих организмов, обитающих в настоящее время на Земле (более одного миллиона). Они занимают практически все существующие Насекомые представляют класс типа членистоногих. Стадии развития насекомых представляют собой следующие фазы: яйцо личинка, куколка, имаго

Стадия яйца представляет собой первую и обязательную фазу жизненного цикла насекомых. Оно имеет несколько оболочек. Первая называется хорион (выполняет защитную и механическую функцию). У некоторых видов он усложнен слоями воска или хитина и пронизан порами. Вторая оболочка, желточная или серозная, непосредственно соприкасается с развивающимся зародышем. Его питание осуществляется за счет желтка. Форма, окраска хориона и размеры яиц различных насекомых разнообразны. Так, у кузнечиков длина яйца достигает 11 мм, а у паутинных клещей - всего 0,14 мм. Большинство насекомых откладывают яйца, хотя существуют и живородящие формы, например, мадагаскарский таракан. Из яйца выходит личинка, которая является следующей стадией развития насекомых.

Полное превращение

Оно характерно для видов подкласса крылатые насекомые. Прежде чем стать взрослой особью - имаго, организм, выйдя из яйца, переживает две совершенно непохожие жизненные стадии: личинки и куколки. Насекомые, для которых характерен полный метаморфоз, называются голометаболическими. К ним относятся отряды чешуекрылых, двукрылых, жесткокрылых и т. д.

Особенности личинной стадии

Они заключаются, прежде всего, в анатомическом строении организма. У большинства личинок отсутствует репродуктивная система. Также отличается ротовой аппарат, а значит, и тип питания. Рассмотрим личиночные стадии развития насекомых с

Один из самых древних организмов - стрекоза, откладывает яйца в воду стоячих водоемов. Через 20 дней, а у некоторых видов через 2-9 месяцев появляется пронимфа (предличинка), которая живет всего несколько секунд, затем она линяет, и образуется наяда - настоящая Она имеет мелкие размеры (1,5 мм), а жизненный цикл, в зависимости от вида насекомого, может длиться от нескольких дней до одного-трех лет. Личинка активно охотится в воде и имеет трахеи для дыхания, поэтому часто поднимается на поверхность.

Продолжая линять и расти, она выползает из воды на стебли водных растений и трансформируется во взрослое насекомое - стрекозу, имеющую мягкие крылья и покровы тела. Некоторое время она не двигается. Хитиновый слой, покрывающий насекомое, твердеет. Стрекоза становится способной к полету. Подводя итог, скажем следующее: стадия личинки у стрекоз различных видов обеспечивает расширение ареала обитания этих насекомых. Отметим, что половозрелое насекомое стрекоза и её личинка имеют черты сходства в способе питания (обе являются хищниками), а также дыхании (органы - трахеи). Отличие же заключается в среде их обитания: имаго живут в воздухе, а наяды - в воде.

Личинки насекомых с полным превращением

У представителей отряда чешуекрылых, например, у бабочек, они называются гусеницами и сильно отличаются от взрослой особи. Из яйца выходит личинка, прогрызая его оболочки и сразу же начинает поедать листья и другие части растения своими мощными челюстями - жвалами. Её тело червеобразное, имеет голову, три грудных и десять брюшных сегментов. Покровы снабжены волосками - щетинками. Бабочки - насекомые, для которых характерно полное превращение. На нижней губе у личинки находится парная железа, выделяющая секрет. Застывая на воздухе, он образует нить, которую личинка использует для образования кокона. Оставаясь в нем, личинка превращается в куколку. Она может жить от нескольких недель до одного-трех лет, а куколка волнянки живет до 10 лет. В её теле образуется глицерин и бетаин - природные антифризы.

Личинки бабочек - насекомых, имеющих полное превращение, часто линяют. Последняя линька у них заканчивается окукливанием. У некоторых видов насекомых личинки имеют отдельные названия. Например, у жуков-пилильщиков - это ложногусеница, у пыльцеедов и чернотелок - ложнопроволочник, наядами называют личинки стрекоз, а их предличинки именуют нимфами.

Что такое куколка

Это фаза жизненного цикла насекомых, которая приводит к развитию половозрелой особи - имаго. Стадия куколки характеризуется тем, что организм не питается и не может двигаться. Кроме шелка, для постройки кокона и его укрепления животные часто используют частицы песка или раковинки. У свободных куколок усики, ноги и крылья будущей особи имаго свободны и прижаты к туловищу. Покрытые куколки характерны для многих видов бабочек, божьих коровок, некоторых двукрылых.

Имаго

Для последней стадии развития насекомых характерно формирование репродуктивной (половой системы), а также всех внешних признаков, присущих данному виду. Как и личинка, имаго выполняет функцию расселения насекомых в различных ареалах. Кроме этого, взрослые особи ответственны за размножение и имеют половые органы. У самцов они называются семенниками, а у самок - яичникам. Есть также придаточные железы, выделяющие секрет и копулятивные органы для спаривания.

В этой статье мы рассмотрели стадии развития насекомых, имеющих непрямое развитие с неполным и полным превращением.

Развитие с полным превращением holometabolous development - развитие с полным превращением.

Тип развития, свойственный эволюционно более молодым отрядам насекомых (чешуекрылым, двукрылым и др.), включающее морфологически резко различающиеся стадии - личинку, куколку и имаго.

(Источник: «Англо-русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Изд-во ВНИРО, 1995 г.)

Смотреть что такое "развитие с полным превращением" в других словарях:

развитие с полным превращением - Тип развития, свойственный эволюционно более молодым отрядам насекомых (чешуекрылым, двукрылым и др.), включающее морфологически резко различающиеся стадии личинку, куколку и имаго. [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь… … Справочник технического переводчика

Коллекция троп … Википедия

Запрос «Бабочка» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Чешуекрылые … Википедия

ТРАУРНИЦЫ - или антраксы. Я познакомился с антраксами – мухами в бархатистом траурном платье – еще в 1855 году. Тридцать лет прошло с тех дней. Наконец у меня появился некоторый досуг, и я снова, с неостывшим жаром, принялся за насекомых,… … Жизнь насекомых

Жесткокрылые (Coleoptera), крупнейший отряд насекомых (См. Насекомые). Для Ж. характерно превращение 1 й пары крыльев в жёсткие надкрылья (или элитры), служащие для защиты 2 й, лётной пары крыльев и мягкой верхней стороны брюшка;… … Большая советская энциклопедия

- (жесткокрылые), самый многочисленный по количеству видов отряд насекомых. Длина от 0,3 мм до 15 см. Жёсткие и плотные передние крылья (надкрылья) покрывают задние летательные крылья и брюшко. Свыше 300 тыс. видов, распространены широко; особенно… … Энциклопедический словарь

- (чешуекрылые), отряд насекомых. Крылья (2 пары) покрыты различно окрашенными чешуйками. У крупных особей крылья в размахе до 30 см, у мелких около 3 мм. Взрослые (имаго) живут от нескольких часов до нескольких недель (зимующие несколько… … Энциклопедический словарь

Отряд насекомых. Длина 15 20 мм. Переднегрудь вытянута и изогнута наподобие шеи верблюда (отсюда название). Около 100 видов, в Северном полушарии; везде не слишком многочисленны. Хищники, истребляют растительноядных насекомых, главным образом… … Энциклопедический словарь

Ых; мн. Зоол. Название отряда насекомых с одной парой крыльев, к которому относятся мухи, комары, слепни и др. * * * двукрылые отряд насекомых. Развита только передняя пара крыльев (отсюда название). Свыше 150 современных семейств, около 100 тыс … Энциклопедический словарь

Класс 1. Первичнотрахейные. Животные суши. Обитают в сырых местах под листьями, корой, камнями. Более распространены в Южном полушарии. Т.к. обладают признаками сходства как с кольчатыми червями, так и членистоногими, то являются промежуточной формой между этими группами животных.

Класс 2. Многоножки. Представитель – сколопендра, обитающая на Кавказе и в Крыму. Питается преимущественно, насекомыми, но укусы болезненны и для человека.

Класс 3. Насекомые. Полиморфная группа, обитатели всех сфер: воздушной, водной, почвенной. Число описанных видов –от 900 000 – более 1 млн. Они образуют 27 отрядов и два подкласса: первично-бескрылых и крылатых.

К первому подклассу относятся насекомые, у которых, как и у предковых форм, изначально не было крыльев (чешуйница, ногохвостка).

Отряды крылатых насекомых группируют в зависимости от формы метаморфоза – с полным или неполным превращением.

Насекомые с неполным превращением.

Отряд 1. Прямокрылые: кузнечики, сверчки, саранча, медведки.

Отряд 2. Таракановые: черный таракан, пруссак, американский таракан.

Отряд 3. Богомолы.

Отряд 4. Привидениевые: палочник, листотелы.

Отряд 5. Термиты: «белые муравьи».

Отряд 6. Сеноеды: «книжная вошь»

Отряд 7. Стрекозы: стрекоза – коромысло.

Отряд 8. Поденки.

Отряд 9. Веснянки.

Отряд 10. Пухоеды: собачья вошь (питается не кровью, а различными элементами эпидермиса).

Отряд 11. Вши.

Отряд 12. Членистохоботные: цикады, листоблошки, червецы, тли.

Отряд 13. Полужесткокрылые, или клопы.

Насекомые с полным превращением.

Отряд 1. Сетчатокрылые: муравьиный лев, златоглазка.

Отряд 2. Жуки, или жесткокрылые: майский жук, жужелицы, жук – плавунец, короеды, долгоносики, жук – усач.

Отряд 3. Ручейники: фриганида, стенофил.

Отряд 4. Чешуекрылые, или бабочки.

Отряд 5. Двукрылые.

Отряд 6. Блохи.

Отряд 7. Перепончатокрылые: пчелы, осы, муравьи, наездники.

Развитие насекомых

После выхода из яйца, освобожденный от эмбриональных оболочек зародыш становится нимфой первой стадии, или личинкой, с которой начинается постэмбриональный период развития насекомого.

Морфологические изменения, происходящие в процессе развития от личинки до взрослого насекомого, называются метаморфозом.

В результате этих изменений насекомое на более поздних стадиях развития часто абсолютно не похоже на ранние эмбриональные формы. Примером является превращение личинки в непитающуюся стадию – куколку, предшествующую появлению взрослого насекомого (имаго). У многих насекомых процесс роста включает периодические линьки. Большинство насекомых линяют по меньшей мере 3 – 4 раза в год, бывает более 30 линек. В среднем число линек 5 – 6.

Неполный метаморфоз характерен для примитивных крылатых насекомых. Впервые крылья у них появляются после третьей линьки в виде небольших выростов. Эти зачатки крыльев с каждой следующей линькой увеличиваются в размерах и в последнем, преимагинальном возрасте они уже могут покрывать несколько сегментов брюшка. У насекомого преимагинального возраста происходит полное развитие имагинальных структур, и взрослое насекомое появляется в результате последней линьки полностью сформированным. Такой метаморфоз можно называть постепенным, т.е. крылья развиваются постепенно как наружные выросты.

Полный метаморфоз характеризуется развитием зачатков крыльев внутри тела вплоть до преимагинального возраста, после чего крылья выворачиваются наружу в виде больших придатков. Это происходит во время непитающей стадии, когда из тканей, принадлежащих более ранним стадиям, формируются имагинальные структуры. У насекомых с таким типом развития выделяют три четко различимые постэмбриональные фазы: молодая форма, или личинка, не имеющая крыловых зачатков; куколка, покоящаяся форма, имеющая крыловые зачатки, и взрослое насекомое (имаго).

Процесс линьки можно подразделить на несколько этапов:

Увеличение гиподермы либо за счет деления клеток, либо за счет увеличения их объема, после чего кутикула (хитиновый слой) отделяется от гиподермы.

новая эпикутикула образуется на поверхности «оголенной» гиподермы. Между новой и старой кутикулой выделяется личиночная жидкость, находящаяся еще в неактивном состоянии.

Эпикутикула становится непроницаемой, личиночная жидкость переходит в активное состояние, и содержащиеся в ней ферменты (хитиназа и протеназа) растворяют старую кутикулу. Продукты, образующиеся при растворении старой кутикулы, поглощаются эпителиальными клетками гиподермы и используются при построении новой кутикулы.

Освобождение от старой кутикулы. Для этого насекомое сокращает брюшко, направляя кровь в грудь и раздувая ее до тех пор, пока кутикула не лопнет по линии разрыва. После разрыва старой кутикулы насекомое высвобождается из нее.

Сразу после линьки новая кутикула растягивается в течение короткого времени за счет заглатывания насекомыми воздуха или воды, в результате чего увеличивается объем тела. Повышение давления крови в это время также способствует растягиванию покровов.

После растягивания кутикулы клетки гиподермы секретируют тонкий цементный слой, который сохраняет ее форму.