Строение перепончатокрылых. Перепончатокрылое насекомое: виды, описание, особенности строения

Из этого урока вы узнаете об удивительных насекомых, которые создавали огромные трудовые сообщества задолго до появления человека на Земле - перепончатокрылых. Вы узнаете о пчелах, осах, муравьях и их родственниках, о том, как устроены их колонии и чем занимаются разные особи в колониях. Также на уроке будет идти речь о том, как и для чего осы делают бумагу, пчелы - мед, а муравьи занимаются сельским хозяйством и скотоводством. Вы откроете для себя мир сидячебрюхих и стебельчатобрюхих перепончатокрылых и узнаете, чем отличается жало пчелы от жала осы, а также для чего муравьям муравьиная кислота. Кто такие наездники и пилильщики? Почему слово «трутень» ругательное? Чем гудят шмели? Бывают ли муравьи медоносными? На эти и другие вопросы вы получите исчерпывающие ответы в ходе урока.

Тема урока: «Наиболее обильный видами отряд насекомых - Перепончатокрылые».

Цель урока - дать основную характеристику отряда и двух его подотрядов, а также обсудить нескольких характерных представителей.

Когда речь заходит о перепончатокрылых, все сразу вспоминают ос, пчел, муравьев. Действительно, люди чаще всего сталкиваются именно с жалящими перепончатокрылыми. Но на самом деле отряд этот очень большой и к нему относятся и множество других насекомых, совсем не похожих на ос, пчел и муравьев. Перепончатокрылые включают около 150 тысяч описанных видов и неопределенное количество неописанных видов. Распространены перепончатокрылые практически повсеместно, за исключением Антарктиды. К отряду относятся рогохвосты и пилильщики, наездники и осы, муравьи, пчелы и шмели (рис. 1-6).

Рис. 1. Настоящий пилильщик

Рис. 2. Рогохвост

Рис. 3. Оса-аммофила

Рис. 4. Наездник-браконида

Рис. 5. Муравьи-листорезы

Рис. 6. Пчела андрена

Общая характеристика. Развитие перепончатокрылых, как и развитие представителей рассмотренных раннее отрядов, протекает с полным превращением (рис. 7).

Рис. 7. Полное превращение (муравей)

Ротовой аппарат перепончатокрылых может работать как грызущий или лижущий. Нижние челюсти и нижняя губа могут быть тесно сближены или вообще срастаться, образуя хоботок (рис. 8).

Рис. 8. Ротовой аппарат пчелы

При этом у одного и того же насекомого могут быть грызущие верхние челюсти и хоботок одновременно (рис. 9).

Рис. 9. Ротовой аппарат осы

Представьте себе: сразу два ротовых аппарата для разных целей, вместе.

У перепончатокрылых две пары прозрачных крыльев, на которых находятся несколько крупных жилок (рис. 10). У мелких перепончатокрылых жилок может не быть вообще.

Рис. 10. Переднее крыло медоносной пчелы

Передние крылья больше задних и выполняют в полете ведущую роль. Задние крылья прицепляются к передним, и в полете они работают вместе, как единое целое крыло.

Есть среди перепончатокрылых и бескрылые формы (рис. 11).

Рис. 11. Бескрылая оса-немка

Например, рабочие муравьи (рис. 12).

Рис. 12. Рабочий муравей

Длина тела перепончатокрылых колеблется от десятых долей миллиметра до шести сантиметров (рис. 13, 14).

Рис. 13. Трихограмма

Рис. 14. Сколия гигантская

Внешний облик может быть самым разным. Опасным жалящим перепончатокрылым часто подражают другие безобидные насекомые. Например, многие бабочки, двукрылые и даже жуки (рис. 15).

Рис. 15. Бабочка-стеклянница

На голове у перепончатокрылых располагаются усики, пара сложных глаз и до трех простых глазков.

Членики груди соединены между собой очень плотно.

Переднегрудь очень мала.

Среднегрудь развита сильнее всего.

Заднегрудь - слабее (рис. 16).

Подумайте, почему так?

Рис. 16. Отделы груди перепончатокрылых

Среди других насекомых у перепончатокрылых головной мозг развит наиболее сильно. Головной мозг небольшой пчелы, может быть больше по объему, чем у громадного жука (рис. 17).

Рис. 17. Головной мозг пчелы

Интересно, что у недеятельных самцов - пчел, трутней - головной мозг гораздо меньше, чем у рабочих того же самого вида (рис. 18).

Рис. 18. Рабочая пчела и трутень

Самцы и самки перепончатокрылых часто сильно различаются по внешнему виду, окраске, размеру и поведению (рис. 19).

Рис. 19. Самец и самка осы-немки

У общественных перепончатокрылых, помимо обычных самок и самцов, часто имеются недоразвитые самки, не способные к оплодотворению - это рабочие. Рабочие перепончатокрылых - всегда самки. Самки перепончатокрылых могут откладывать как оплодотворенные, так и неоплодотворенные яйца. Причем из тех и из других выходят личинки.

Но из неоплодотворенных яиц в итоге развиваются лишь самцы. Личинки перепончатокрылых могут быть очень разными по внешнему виду. Часть из них живет свободно - открыто, на листьях, и внешне напоминают гусениц бабочек (рис. 20).

Рис. 20. Личинка пилильщика

Другие живут внутри живых или мертвых тканей растений (рис. 21).

Рис. 21. Личинка рогохвоста

Личинки многих видов перепончатокрылых обитают внутри других животных (рис. 22).

Рис. 22. Коконы наездников

Личинки общественных перепончатокрылых обитают внутри гнезд. Перед окукливанием все личинки перепончатокрылых строят кокон, состоящий из шелковых нитей (рис. 23).

Рис. 23. Куколка муравья в коконе

Рис. 24. Шершень

Поведение перепончатокрылых бывает очень сложным. Внешне оно может иногда напоминать даже сознательную деятельность. Многие виды перепончатокрылых одомашнены и используются для получения меда и опыления сельскохозяйственных культур (рис. 25).

Рис. 25. Пасека

Хищные виды перепончатокрылых могут эффективно регулировать численность растительноядных насекомых, в том числе и вредителей. Некоторые такие хищники активно используются человеком для биологической борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений (рис. 26).

Рис. 26. Наездник

Перепончатокрылые - это важнейшие опылители, без них была бы невозможна жизнь многих покрытосеменных растений. Муравьи являются эффективными хищниками и падальщиками. Они выполняют важную санитарную роль. Также муравьи могут распространять семена многих растений.

Человек использует медоносных пчел для получения меда, воска и прополиса.

Некоторые перепончатокрылые могут быть, наоборот, опасны для человека. Взять хотя бы тех же ос, завезенных в Австралию, или пчел-убийц, завезенных в Северную Америку (рис. 27).

Рис. 27. Пчелы-убийцы

Отряд Перепончатокрылые включает два подотряда - Сидячебрюхие и Стебельчатобрюхие.

Это самые примитивные перепончатокрылые. Подотряд называется так потому, что брюшко не образует стебелька, оно крепится к груди своим широким основанием. У этих насекомых еще нет осиной талии . Яйцеклад имеет нормальное строение. Жалить сидячебрюхиеперепончатокрылые не умеют.

Рис. 28. Пилильщик сосновый

Рис. 29. Рогохвост

К сидячебрюхимотносятся пилильщики и рогохвосты (рис. 28, 29). Взрослые пилильщики по внешнему виду немного напоминают пчел или ос. Сходство это часто вызвано мимикрией - подражанием ядовитым опасным жалящим перепончатокрылым. Сами по себе пилильщики совершенно безобидны.

Взрослые насекомые могут быть как растительноядными, так и хищными. Личинки, как правило, растительноядные. Внешне такие личинки часто напоминают гусениц, за что и называются ложногусеницами (рис. 30).

Рис. 30. Личинка пилильщика

Взрослые рогохвосты - это крупные, яркие и красивые насекомые. Самки вооружены грозно и внушительно выглядящим яйцекладом.

Однако жалить эти насекомые не способны, они совершенно безобидны. Яйцеклад самкам нужен для того, чтобы откладывать яйца в мертвую древесину, в которой и развиваются личинки. Личинки эти питаются не самой древесиной, а грибком, который на древесине растет.

Интересно, что грибок этот заносит самка при откладке яиц.

У этих насекомых первый членик брюшка плотно прирастает к последнему членику груди. Основание брюшка образует тонкий стебелек (рис. 31).

Рис. 31. Стебельчатобрюхие

Зачем этим насекомым нужен стебелек? Стебелек обеспечивает высокую подвижность брюшка. Дело в том, что яйцеклад у стебельчатобрюхихперепончатокрылых снабжен ядовитыми железами и может работать как жало.

Рис. 32. Наездник

Свое название наездники получили за характерную позу, в которой некоторые из них откладывают яйца в жертву. Такие насекомые как бы ездят, например на гусеницах.

Как мы уже говорили, жалить способны все стебельчатобрюхиеперепончатокрылые. Почему жалящими называют именно этих? Дело в том, что у жалящих перепончатокрылых (рис. 33-35) яйцеклад утратил свою основную функцию, через него невозможно откладывать яйца.

Рис. 33. Сколия

Рис. 34. Оса-аммофила

Рис. 35. Японские шершни

Рис. 36. Жало пчелы

Такой яйцеклад окончательно превращается в жало (рис. 36). Он очень короткий и острый.

Среди жалящих перепончатокрылых есть одиночные и общественные, или социальные насекомые. Наиболее известные среди жалящих перепончатокрылых общественные насекомые - пчелы, осы, шмели и муравьи. Их гнезда достигают порой очень высокой степени сложности. Строительными материалами для гнезд могут служить воск, выделяемый самими насекомыми, бумага или картон, который насекомые производят из измельченных челюстями растительных остатков, а также глина, земля, навоз и тому подобные материалы (рис. 37).

Рис. 37. Бумажные осы строят гнездо

Общественные насекомые кормят личинок всю жизнь, постепенно. Пищей личинкам могут служить пережеванная пыльца растений, измельченные тела других животных, как, например, у ос, или просто сахаристые вещества (рис. 38).

Рис. 38. Муравьи кормят личинок

Наверное, самое известное общественное насекомое - это медоносная пчела (рис. 39). Человек знаком с ней с глубокой древности.

Рис. 39. Пчела медоносная

Семья пчел может включать до 80 тысяч особей.

Огромное большинство из этих особей - это рабочие, т. е. самки, не способные к оплодотворению. Однако в некоторых случаях рабочие могут откладывать неоплодотворенные яйца, из которых впоследствии выведутся самцы. В гнезде пчел обязательно есть одна самка, способная к спариванию, оплодотворению и откладке оплодотворенных яиц. Такая самка называется маткой (рис. 40). Обратите внимание, что все рабочие пчелы - это дочери одной единственной матки.

Рис. 40. Матка пчел

Каждый день в теплое время года матка может откладывать до 2-3 тысяч яиц. В конце лета в условиях умеренных широт в семье появляются самцы - трутни (рис. 41). Естественно, трутни не имеют преобразованного яйцеклада - жала, а стало быть, они совершенно беззащитны.

Рис. 41. Трутень

Посему недолговечные трутни не работают, не добывают пищу самостоятельно и не способны защищать семью. После спаривания такие самцы погибают.

Представители семейства Муравьиные, или попросту муравьи, наверно, знакомы каждому человеку. Размеры их тела колеблется от 1 до 30 миллиметров. Окраска от светло-желтой до черной. Распространены муравьи повсеместно, за исключением приполярных областей (рис. 42, 43).

Рис. 42. Кампонотус, или муравей-древоточец

Рис. 43. Муравей-бульдог

Вообще, муравьев на свете очень много. Это касается и количества видов и, несомненно, количества особей. У большинства муравьев развито жало и ядовитые железы, способные вырабатывать муравьиную кислоту.

Однако у некоторых муравьев жало исчезает. Такие виды способны разбрызгивать муравьиную кислоту. Сообщество муравьев устроено сложнее, чем у медоносных пчел. Число особей в одной семье может достигать 800 тысяч или даже 1 миллиона.

Любопытно, что муравьев многих видов в крупных муравейниках может иметься не одна, а сразу несколько маток.

Большинство же особей муравейника - это бесплодные самки-рабочие. Иногда рабочих бывает сразу несколько разновидностей, отличающихся внешне и по виду выполняемых работ. Рабочие могут быть собирателями пищи, солдатами или даже живыми хранилищами жидкой пищи (рис. 44).

Рис. 44. Медоносный муравей

Самцы недолговечны и вскоре после периода спаривания погибают. Питаться муравьи могут разными видами пищи: это могут быть живые или мертвые животные, семена растений, грибы, нектар цветов, выделение тлей, червецов и прочих сосущих хоботных насекомых.

Семьи некоторых видов муравьев уничтожают множество насекомых, таким образом сдерживая чрезмерное размножение насекомых-вредителей.

Значение муравьев в природе воистину огромно. Муравьи поедают трупы животных и таким образом уничтожают их. Они являются незаменимыми опылителями и переносчиками семян для многих видов растений. Муравьи, которые строят крупные гнезда, как и дождевые черви, являются почвообразователями.

Некоторые виды муравьев вредят людям. Так они могут разрушать деревянные конструкции. Муравьи, живущие в человеческом жилье, портят запасы пищи и некоторые предметы быта.

Муравьи способствуют благоприятному размножению колоний тлей и таким образом могут вредить садам и огородам (рис. 45).

Рис. 45. Муравей охраняет колонию тли

Наездники и их хозяева

Некоторые наездники не откладывают яйца в личинку хозяева, если в нее уже отложены яйца другого наездника. Существуют, наоборот, такие виды наездников, личинки которых поедают исключительно личинок других наездников. Причем все это происходит внутри личинки хозяева (рис. 46).

Рис. 46. Оса-наездник откладывает личинки в гусеницу, уже зараженную другим наездником

Забота о потомстве у перепончатокрылых

Для большинства перепончатокрылых характерна забота о потомстве. Причем у некоторых видов такая забота достигает высшей степени сложности. В самых простых случаях яйца просто откладываются в листья или древесину (рис. 47).

Рис. 47. Галл на листе дуба

Так, например, поступают многие орехотворки. Вспомнить, хотя бы, дубовую орехотворку (рис. 48).

Рис. 48. Дубовая орехотворка

Рис. 49. Пчела-кукушка

Многие перепончатокрылые, в том числе и одиночные, строят для своих личинок специальные жилища - гнезда. Это могут быть постройки из земли, глины, листьев или попросту норки в земле (рис. 50, 51). Некоторые из этих перепончатокрылых оставляют в гнезде запас пищи: меда, пыльцы или парализованных животных.

Рис. 50. Пчела-листорез

Рис. 51. Пчела-плотник

Другие приносят пищу постепенно, отдельными порциями. Так, многие осы приносят убитых гусениц, жуков или мух.

Наибольшей сложности забота о потомстве достигает у общественных насекомых. Об устройстве их семейств, мы поговорим отдельно.

Больше об устройстве пчелиной семьи

Как же устроен изнутри пчелиный улей? Рабочие пчелы строят из воска соты, в каждой ячейке содержится одна личинка.

Сроки развития различных личинок тоже различны.

Матка развивается за 16 суток, трутни - за 24, а рабочие пчелы - за 20 суток после откладки яиц.

Для представителей каждой касты пчелиной семьи размеры сотовых ячеек различаются.

Профессиональные пчеловоды легко узнают по размеру ячейки, кто из нее выйдет, и могут уничтожать ненужных трутней или маток, когда те еще находятся в личиночном состоянии.

Роение - это создание новой пчелиной семьи (рис. 52). После выхода молодой матки старая матка вместе с частью рабочих пчел покидает улей.

Рис. 52. Роение

Вылетевший рой садится недалеко от родного улья, и в течение какого-то времени его можно снять и перенести в новый улей.

Если пчеловод не успеет снять такой рой, то семья улетит на поиски нового убежища.

Трутни и часть рабочих пчел остаются в старом улье.

После того как старая матка его покинула, один из трутней спаривается с молодой маткой и погибает.

Остальных трутней рабочие пчелы выгонят из улья, и те со временем тоже погибнут (рис. 53).

Рис. 53. Изгнанные трутни

Оплодотворенная молодая матка начинает откладывать яйца. Роение может происходить несколько раз в году.

Интересно, что зимуют пчелы в улье в активном состоянии, в отличие от большинства других насекомых.

Для этого им необходимо поддерживать относительно высокую температуру, около +15 градусов.

Пчелы сбиваются в тесный клубок и активно работают крыльями. Крыловая мускулатура при работе греется. Для такой активной работы пчелам необходим интенсивный обмен веществ. Для поддержания такого уровня обмена веществ и служит наработанный за лето запас меда. Мед пчелы производят из нектара. За один раз рабочая пчела приносит около 0,06 грамма нектара, собранного с многочисленных цветков.

Для сбора нектара и пыльцы у пчел есть специальные приспособления. На задних ногах рабочей пчелы имеется специальная корзиночка, с помощью которой и собирается пыльца.

Нектар собирается в специальное расширение пищевода - зобик. Зимний запас меда запечатывается в соты. Соты состоят из шестигранных восковых ячеек.

Ячейки расположены двумя слоями. Входы в них обращены в противоположные стороны.

Воск (рис. 54) пчелы выделяют при помощи специальных желез.

Рис. 54. Пчелиный воск

Интересно, что информацию об источниках нектара, обычно это цветы, пчелы передают при помощи специальных танцев. Форма танца указывает направление и расстояние до цветов. Помимо собственно танца, пчелы также способны распознавать запах цветов, который служит им источником пищи.

Больше об устройстве муравьиной семьи

Один или два раза в году в жизни муравейника происходит знаменательное событие: на его поверхности появляются сотни крылатых особей. Это основатели новых колоний, молодые самцы и самки.

В теплую безветренную погоду они отправляются в брачный полет.

После оплодотворения самцы погибают, а самки, опустившись на землю, обламывают по специальной жилке своих крыльев и ищут подходящее для гнезда место.

Первое время после основания гнезда молодая самка не питается, при этом откладывая яйца и выполняя самостоятельно все работы по обустройству гнезда. Как только в гнезде появляются первые рабочие, ухаживать за гнездом начинают именно они, а самка только откладывает яйца.

Интересно, что такие муравьиные самки могут жить до 20 лет, при этом все время откладывая оплодотворенные яйца. Спариваются при этом они только один раз. Большая часть муравейников всегда расположена скрытно, в толще земли и древесины.

Там муравьи зимуют, там же матка откладывает яйца, рабочие выкармливают личинок, там же муравьи выходят из куколок.

Часто, в муравейниках обитают помимо муравьев и многие другие животные. Такие животные называются мирмекофилами. Например, встречаются в муравейниках гусеницы голубянок, жуки-стафилины и многие другие.

Почему же муравьи не убивают таких нахлебников? Дело в том, что все эти насекомые способные выделять специальные вещества, которые очень нравятся рабочим муравьям. Поэтому рабочие муравьи их не трогают и при переселении даже переносят с собой.

Список литературы

1. Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология. Животные. 7 класс. - М.: Дрофа, 2011.

Домашнее задание

1. Дайте общую характеристику представителей отряда перепончатокрылые. Какие животные из этого отряда вам известны? Как человек их использует?

2. Охарактеризуйте жизненный цикл перепончатокрылых.

3. Какие перепончатокрылые встречаются в вашем регионе? К какому подотряду они относятся? Есть ли среди них виды, охраняемые государством?

4. Обсудите с друзьями и близкими особенности социальной жизни и строения тела жалящих перепончатокрылых. Каково значение этих животных в природе и жизни человека?

Перепончатокрылые составляют один из наиболее многочисленных (свыше 100 тыс. видов) и высокоорганизованных отрядов насекомых. Это лучшие летуны и поэтому у них наиболее сильно дифференцирована мускулатура груди. Для представителей этого отряда характерны две пары прозрачных перепончатых крыльев. Передние крылья всегда больше задних.

К этому отряду относятся пчелы, осы, муравьи, наездники, шмели и др. Многие виды живут большими колониями или семьями (пчелы и др.).

Общая характеристика

Голова пчелы имеет очень подвижное сочленение с грудью. Глаза сложные, большие. Наряду с ними у большинства перепончатокрылых есть простые глазки (у пчелы их три). На голове расположены различно устроенные усики. У большей части видов ротовые органы грызущего типа, а у пчел грызуще-лижущего. Самки перепончатокрылых имеют яйцеклад, преобразующийся у пчел в жало.

У большинства перепончатокрылых личинки червеобразной формы, а глаза и ноги у них отсутствуют, голова развита слабо. Лишь у личинок отдельных видов насекомых этого отряда имеется 3 пары грудных ног и 6-8 пар брюшных ножек.

У перепончатокрылых очень хорошо развит надглоточный ганглий, или головной мозг, в связи с чем для них характерна сложность поведения и образование условных рефлексов.

Особенно большое значение имеют перепончатокрылые как опылители растений. Среди этих насекомых многие полезны для человека (медоносная пчела, наездники и др.). Однако имеется много вредных видов (пилильщики, орехотворки и др.).

Медоносная пчела

Медоносная пчела является в значительной степени одомашненным насекомым. В настоящее время известны различные породы пчел. Они ведут общественный образ жизни.

В каждой пчелиной семье имеется одна самка (матка, или царица), несколько самцов (трутней) и десятки тысяч рабочих особей. Рабочие особи являются недоразвитыми самками, неспособными к размножению. Обычно дикие пчелы поселяются в природных условиях в дуплах деревьев. Человек, разводит пчел в ульях, где они из воска лепят соты, состоящие из шестигранных ячеек.

Высосанный пчелой нектар из цветков попадает в зоб. Здесь он смешивается с ферментами и, будучи помещен пчелами в ячейки сот, превращается в мед.

Грудь рабочих пчел густо покрыта волосками. К ним пристает пыльца во время посещения пчелами цветков. Ноги рабочих пчел приспособлены не только для постройки ячеек сот, но и для сбора пыльцы. У пчел на брюшке имеются восковыделительные железы. Участки брюшка, на которых выделяется воск, называются зеркальцами. Вырабатываемый ими воск используется пчелами для построения сот.

Перезимовавшие рабочие пчелы вылетают с наступлением теплых дней. Они собирают с цветков пыльцу и нектар. Матка откладывает в ячейки сот оплодотворенные и неоплодотворенные яйца. Из оплодотворенных яиц развиваются рабочие пчелы и матка, а из неоплодотворенных - трутни.

Пчелиная матка и размножение медоносных пчел

В зависимости от условий выкармливания личинки превращаются либо в матку, либо в рабочую пчелу. В первые дни жизни личинок рабочие пчелы выкармливают их «молочком», которое вырабатывается одной парой слюнных желез.

Одни личинки выкармливаются на протяжении всего своего развития лишь «молочком», являющимся исключительно питательным кормом; из этих личинок в конце развития формируется матка. Других личинок рабочие пчелы тоже кормят в первые дни «молочком», но начиная с четвертого дня их выкармливают смесью пыльцы и меда. При таких условиях кормления развиваются рабочие пчелы.

В жизненном цикле пчелиной семьи последовательно проходят следующие этапы:

• Интенсивное размножение и выкармливание;
• расселение, или роение;
• образование новых семей;
• спаривание и зимовка.

Интенсивная деятельность рабочих пчел в улье или в дупле начинается с наступлением тепла. Они строят ячейки сот, заполняют часть их медом и запечатывают воском. Матка живет от 4 до 5 лет. Она осеменяется трутнем в первый год жизни. Сохраняются сперматозооны в семяприемниках матки.

Оплодотворение яиц происходит в момент откладки их маткой в пчелиные и маточные ячейки. При откладке же в трутневые ячейки отверстия семяприемников сжимаются и яйца остаются неоплодотворенными. В сутки одна матка откладывает до 1 тыс. яиц. Период размножения и выкармливания заканчивается вылуплением множества рабочих пчел, а затем трутней и матки.

После выхода из маточника молодой матки наступает период роения . Старая матка покидает улей (или дупло) со значительной частью рабочих пчел, и вылетевший рой усаживается на ветвях деревьев. Пчеловоды снимают рой и помещают его в улей. Если рой не снять, то он поселится в дупле или другом месте и пчелы одичают.

Вышедшая из ячейки молодая матка убивает в маточных ячейках других развивающихся маток. Иногда после появления новой матки такую операцию выполняют рабочие пчелы. Если появится другая матка, то образуется второй рой , который также покинет улей. Для пчеловодов такие повторные роения нежелательны, так как ослабляют пчелиные семьи.

Период спаривания, или брачный полет, заключается в следующем. Молодая матка вылетает с трутнями из улья. Во время брачного полета происходит оплодотворение матки. Затем она возвращается в улей. После брачного полета трутни не допускаются в улей (они погибают или их убивают рабочие пчелы).

Последний период в жизни пчел - зимовка . Матка зимует с рабочими пчелами.

Насекомых можно встретить повсюду - в городских каменных джунглях, на лугу, в бору, тундре, пустыне и даже там, где вечный снег и стужа. Порой мы не замечаем, как прекрасен окружающий мир. На земном шаре обитают миллионы разнообразных живых организмов. В этой статье мы подробно разберем, что собой представляет перепончатокрылое насекомое. Рассмотрим все подвиды и их особенности.

Общая информация

К перепончатокрылым насекомым относятся осы, пчелы, шмели, муравьи и другие. Мало кому известно, что все они проживают в отдельных коллективах, где есть только одно главное насекомое. Удивительно, но все обязанности у них распределяются равномерно. В каждом коллективе определенное насекомое отвечает за одно действие. Считается, что именно эта категория насекомых проживает абсолютно во всех уголках планеты.

Виды перепончатокрылых насекомых достаточно сильно различаются между собой. Существует всего две разновидности - Сидячебрюхие и Стебельчатобрюхие. К первому относятся более примитивные насекомые, которые питаются органикой.

Особенности размножения

Отряд насекомых перепончатокрылые отличается своего рода концепцией установления пола. Термиты, например, которые относятся к другому виду, не имеют такой особенности. В семье перепончатокрылых, как правило, есть только одна матка. В первой половине своей жизни она делает только один брачный полет, запасаясь семенной жидкостью на весь период жизнедеятельности, который составляет около 10 лет.

Собранную семенную жидкость самка применяет регулярно, чтобы оплодотворить яйца, которые продвигаются по ее половым путям. Стоит обратить внимание, что далеко не во всех яйцеклетках происходит процесс оплодотворения. Они также могут иметь одинарный или двойной набор хромосом.

Перепончатокрылое насекомое не имеет отца. У всех представителей одной семьи одинаковый набор хромосом, полученный от самки. Только сама матка имеет парное их количество.

Особенности строения

Как мы говорили ранее, перепончатокрылые имеют две пары крыльев. Как правило, передние длиннее задних. На голове перепончатокрылого насекомого располагаются усики. У каждого подвида они имеют свою особенность строения. Их количество колеблется от 2 и до 70. На голове также расположены глаза, которые имеют достаточно сложное строение. Удивительно, но некоторые муравьи абсолютно ничего не видят. Они находят путь к своему муравейнику благодаря оставленному за собой аромату феромонов.

Муравей - это мелкое перепончатокрылое насекомое. Количество их видов составляет более 8 тысяч. Считается, что именно муравьи наиболее схожи с человеком.

Муравьи никогда не едят то, что они нашли. Они доставляют пищу в муравейник. Тех особей, которые ничего не приносят, насекомые убивают. Муравьи регулярно запасаются пищей на зиму. Днем они выносят ее на улицу сушиться, а ночью заносят обратно. Считается, что муравьи предчувствуют погоду, поскольку они никогда не просушивают заготовки перед дождем.

Мало кому известно, но самого старого представителя американские ученые нашли на одном из пляжей. Тело муравья было расположено в янтаре. По мнению специалистов, возраст находки составляет около 130 миллионов лет. Удивительно, но муравьи - единственные живые организмы, за исключением человека, которые выращивают домашних животных, а именно тлю.

Считается, что муравьи обладают самым большим мозгом на земле по отношению к своему телу. Еще один интересный факт - это отсутствие сна. Удивительно, но перепончатокрылое насекомое отряда муравьиных не ощущает в этом потребности.

Мало кому известно, но рабочие муравьи живут до 3 лет, а вот самки - до 20. Также известно, что они способны поднимать груз, который превышает их вес в 100 раз. Когда муравей умирает от отравления, он всегда падает исключительно на правый бок.

Шмели

Шмели - это также перепончатокрылые насекомые. Представители данного подвида отличаются густым волосяным покровом на теле, который имеет яркий окрас. Шмели делятся на три категории: матка, рабочие и трутни. Стоит отметить, что последние не обладают способностью жалить. В отличие от ос, шмели используют жало только для самообороны.

Реакция человеческого организма на зависит только от индивидуальных особенностей. Чаще всего он не представляет опасности. Аллергическая реакция на укус шмеля случается довольно редко. Чаще всего ей подвержен только 1 % человечества, и, как правило, это происходит при повторном укусе.

Известно, что в отличие от других перепончатокрылых, шмели не вылетают на поиски пищи при плохой погоде. Они также имеют наиболее излюбленные растения. Шмели могут опылять труднодоступные цветочные чаши, которые не подвластны осам.

В отличие от других насекомых, шмели имеют температуру тела выше на 20-30 градусов, чем окружающая среда. Это объясняется активной работой грудных мышц.

Есть ли польза от перепончатокрылых насекомых?

Пожалуй, каждому известно, что все живые организмы на нашей планете связаны между собой. Каждое насекомое приносит определенную пользу для земного шара и самого человека. Не исключение и отряд перепончатокрылых. Например, муравьи, как нам известно, строят дома не только на поверхности грунта, но и под ним. Благодаря этому почва становится более рыхлой и наполняется большим количеством кислорода. Также муравьи ежегодно уничтожают огромное количество вредителей.

Большую пользу приносят перепончатокрылые насекомые - пчелы, осы и шершни. Благодаря продуктам их переработки было создано огромное количество медикаментов. Например, многие лекарственные препараты содержат в себе мед и прополис.

Интересный факт про представителя перепончатокрылых насекомых

В XX веке известный ученый провел ряд любопытных исследований. Известно, что шмель имеет достаточно маленькие по размеру крылья (относительно своего тела). Ученый применил к насекомому расчет самолета. Он выяснил, что шмель летает вопреки всем законам аэродинамики и физики.

Сегодня на эту тему ведется большое количество споров. Многие ученые опровергают гипотезу и доказывают, что шмель летает вполне обосновано. Однако данные версии до сих пор изучены не до конца.

Перепончатокрылые и образование

Как мы выяснили ранее, перепончатокрылые насекомые приносят огромную пользу. Об особенностях их строения и жизнедеятельности рассказывают ученикам 7 класса в школе. Цель урока - показать, насколько важен отряд насекомых перепончатокрылые. 7 класс после окончания урока должен знать особенности строения данного вида и их роль для человеческого организма и природы. В обязанности преподавателя входит проверка усвоения материала про перепончатокрылых насекомых спустя некоторое время.

Ихневмоноиды

У некоторых маток яйцеклад наполнен ядом. Благодаря такой особенности они уничтожают вредителей сельскохозяйственных культур. Из яйца в теле другого насекомого вылупляется личинка. Первое время она питается жировыми отложениями жертвы, а когда их запас подходит к концу, начинает поедать жизненно важные органы. К тому времени, когда личинка начинает создавать себе кокон, как правило, жертва погибает.

Хальциды

Наездники. Шершень. Пчела медоносная. Муравьи

Имеют две пары прозрачных крыльев с крупными ячейками, вторая пара меньше, чем первая, при полете сцеплены в единую летательную поверхность при помощи крючочков. На голове кроме пары сложных фасеточных глаз обычно имеются три простых глазка.

Ротовой аппарат грызущего или грызуще-лижущего типа. Первый сегмент брюшка входит в состав груди. Второй и третий сегменты брюшка нередко образуют стебелек, который обеспечивает подвижность брюшка. У многих на конце тела имеется яйцеклад или жало. Для перепончатокрылых характерны сложное инстинктивное поведение и забота о потомстве. Многие виды строят гнезда.

Отряд Перепончатокрылые подразделяется на два подотряда: Сидячебрюхие (Symphyta) и Стебельчатобрюхие (Apocrita).

Подотряд Сидячебрюхие подразделяется на семейства: Пилильщики (Tenthredinidae), Рогохвосты (Siricidae).

Подотряд Стебельчатобрюхие подразделяется на надсемейства: Наездники (Ichneumonidae), Осообразные (Vespidae), Пчелиные (Apoidea), Муравьи (Formicoidea) и др.

рис. 1. Наездник
(Aphelinus sp.)

рис. 2. Шершень
(Vespa crabro)

Некоторые виды наездников (трихограммы) специально разводятся человеком и затем используются для уничтожения насекомых-вредителей сельского и лесного хозяйств. Регуляция численности насекомых-вредителей посредством их естественных врагов называется биологическим методом борьбы.

рис. 3.

Самый крупный вид ос России. Шершни - общественные перепончатокрылые. В семьях имеются рабочие особи, самки и самцы. Внешние различия каст и разделение труда выражены не резко. Длина тела самки достигает 3,5 см. Оплодотворенная самка зимует, весной приступает к строительству нового гнезда (рис. 2, 3). Для построения гнезда шершни соскребают кору со стволов деревьев, частицы дерева с неокрашенных столбов. Выращенные этой самкой рабочие особи продолжают строительство гнезда и выкармливание новых партий рабочих особей. В конце лета в гнезде появляются самцы и самки. Происходит их спаривание. Самки уходят на зимовку, самцы с наступлением холодов погибают.

Живет семьями, насчитывающими десятки тысяч особей. В состав семьи входят матка, трутни (самцы) и рабочие особи. Длина тела матки достигает 25 мм, трутня - 16 мм, рабочей особи - 14 мм. Матка откладывает оплодотворенные диплоидные и неоплодотворенные (партеногенетические) гаплоидные яйца.

рис. 4.
А - разрез через соты, Б - матка,
В - трутень, Г - рабочая особь.

Яйца откладываются в специально построенные восковые ячейки - соты, в этих же ячейках происходит развитие личинок и куколок. Из неоплодотворенных яиц выходят самцы, половые железы трутней остаются гаплоидными, а клетки тела восстанавливают диплоидность. Из оплодотворенных яиц выходят рабочие особи или (при специальном кормлении) самки. Рабочие особи выполняют все виды работ, связанные со строительством сот, заботой о личинках, сбором нектара и пыльцы и пр. Трутни служат только для оплодотворения. Покинув улей во время роения, они больше в него не возвращаются. Оплодотворение происходит в полете, сперматозоиды вводятся в семяприемник, в котором сохраняются живыми несколько лет. Пчелиная матка после единственного брачного полета живет и откладывает яйца в течение 4-5 лет.

рис. 5.
А - яйца, Б - личинки, В - куколки,
заключенные в коконы, Г - самец, Д - самка,
не сбросившая крылья, Е - рабочая особь.

Муравьи - общественные насекомые с выраженным полиморфизмом и сложным поведением. Муравьи имеют грызущий ротовой аппарат, коленчатые усики, брюшной стебелек, состоящий из 1-2 сегментов. В состав семьи входят крылатые самки и самцы, бескрылые стерильные рабочие особи и солдаты. Строят гнезда-муравейники в земле, трухлявой древесине и пр. Большинство видов являются хищниками, питающимися насекомыми, есть растительноядные виды и сапрофаги. Многие муравьи находятся в симбиотических отношениях с тлями, поскольку питаются их сладкими выделениями.

Один раз в год из гнезда вылетают крылатые самки и самцы (роение), после оплодотворения самцы погибают, а самка основывает новое гнездо или остается в старом. У некоторых видов муравьев в гнезде может быть несколько «цариц». Как у всех общественных насекомых охрана гнезда, обслуживание «цариц» и личинок, обеспечение гнезда пищей и другие функции выполняются рабочими особями. В регуляции жизнедеятельности семьи исключительно большую роль играют феромоны.

Медоносная пчела, дикие пчелы, шмели, муравьи, наездники, пилильщики, рогохвосты - это перепончатокрылые, имеющие во взрослом состоянии по две пары перепончатых крыльев (отсюда название их отряда). Бывают также и бескрылые насекомые, входящие в состав этого отряда, например рабочие муравьи. Перепончатокрылых известно около 300000 видов.

Рисунок: перепончатокрылые - большой рогохвост и березовый пилильщик

Пилильщики

У пилильщиков самки обладают яйцекладом, напоминающим пилу. Им эти насекомые пилят ткани растений, чтобы откладывать яйца в сделанные надрезы. Личинки пилильщиков похожи на гусениц бабочек и называются ложногусеницами. От гусениц, имеющих 2-5 пар ложноножек, их отличают по наличию 6-8 пар ложноножек. Личинки пилильщиков питаются в основном листьями растений. Некоторые из них известны как злостные вредители деревьев и кустарников. Так, личинки хвойных пилильщиков нередко полностью объедают хвою деревьев.

Рогохвосты

Рогохвосты получили свое название за то, что самки их имеют длинный яйцеклад, твердый, как рог. Самка им, как сверлом, просверливает древесину и откладывает в сделанные отверстия яйца. Личинки рогохвостов питаются древесиной, повреждая многие деревья.

Наездники

Рисунок: наездники - белянковый (слева), рисса (справа)

Рисунок: жалоносные перепончатокрылые

Жалоносные перепончатокрылые - это всем известные осы, пчелы, шмели и муравьи. Жалоносными их называют за то, что у самок яйцеклад, втянутый в брюшко, превратился в жало - орудие защиты и нападения. У муравьев жало очень короткое, поэтому они жалить не могут. Среди пчел и ос преобладают виды, ведущие одиночный образ жизни, когда каждая самка самостоятельно выращивает свое потомство. У других (некоторые пчелы и некоторые осы, все шмели и все муравьи) забота о потомстве привела к возникновению общественного образа жизни. У общественных насекомых в одном гнезде объединяются все особи одного или нескольких поколений, причем разные особи несут разные функции. Кстати, вместе живут насекомые не менее чем из двух последовательных поколений - материнского и дочернего. Чаще всего общество перепончатокрылых - это единая семья, состоящая из потомства одной самки.

Рисунок: лесные рыжие муравьи и муравейник

Главная особенность общества жалоносных перепончатокрылых заключается в том, что оно состоит из таких членов, каждый из которых не может существовать без остальных. Такое общество обязательно включает три группы: плодущих самок (или маток, так называемых цариц), выполняющих функции размножения и расселения; самцов, участвующих только в размножении, - трутней ; рабочих , на долю которых приходится выполнение всех работ по уходу за самками и самцами, а также за потомством. Рабочие строят и охраняют гнезда, снабжают всех членов семьи пищей. У общественных насекомых рабочие - это бесплодные самки. У пчел и ос они крылатые, у муравьев - всегда бескрылые.

Роль жалоносных перепончатокрылых

Роль жалоносных перепончатокрылых поистине огромна. Пчелы и шмели - одни из главных опылителей цветковых растений, а осы и муравьи - наши союзники, уничтожающие несметное количество вредных насекомых для выкармливания своего потомства.