Способы размножения и этапы развития насекомых: фото яиц, виды личинок и куколок, состояние диапаузы

Как размножаются насекомые: гамогенез и партеногенез

Для начала стоит подробно остановиться на том, как размножаются насекомые.

Для подавляющего большинства насекомых характерен гамогенез — способ полового размножения с оплодотворением. Кроме того, у некоторых групп насекомых существуют и другие методы. Партеногенез – половое размножение без оплодотворения (девственное), при котором самки без участия самцов рождают потомство путем откладывания яиц или рождения личинок. Имеется облигатный партеногенез, характерный для некоторых видов палочников, щитовок, жуков и др.; факультативный, возникающий у отдельных самок или частей их потомства; циклический, чередующийся с гамогенезом в поколениях жизненного цикла (тля).

Путем партеногенеза могут развиваться только самки (телитоки — в обязательной форме и в большинстве поколений у тлей), только самцы (арренотокия — в факультативной форме у многих ос, пчел, муравьев) и оба пола (амфитоки — в одном поколении у тлей).). Полиэмбриония — явление развития в яйце не одного, а множества зародышей, из которых со временем выходит группа личинок, встречается у некоторых паразитических перепончатокрылых (наездников-паразитов). Педогенез – это личиночное размножение, при котором в теле «материнской» личинки формируются яйца, а в результате партеногенеза появляются «дочерние» личинки. Встречается у некоторых комаров.

Живорождение, при котором самки не откладывают яйца, а рождают личинок, наблюдается у различных групп насекомых. У многих тлей он сопровождает партеногенез и связан с очень быстрым развитием яиц, которые попадают в яйцеводы самки. У некоторых кровососущих мух личинки длительное время развиваются в теле матери и вскоре окукливаются.

Фазы развития насекомых с полным и неполным превращением

У насекомых различают два основных типа развития, в соответствии с которыми они делятся на два крупных отдела. Развитие насекомых с незавершенной трансформацией протекает в три фазы: яйцо – личинка – имаго (взрослое насекомое) и не сопровождается резкими изменениями. Личинки по строению сходны со взрослыми насекомыми и превращаются в них сразу после окончания развития и последней линьки.

Другой тип — эволюция насекомых с полным превращением; оно происходит в четыре фазы: яйцо — личинка — куколка — имаго. Личинки сильно отличаются от взрослых особей и в конце этой фазы развития насекомых переходят в стадию покоящейся куколки, где происходит трансформация организации тела от личиночной к имагинальной.

Куда насекомые откладывают яйца, их форма и строение

Самки насекомых откладывают яйца в ряде мест, пригодных для дальнейшего развития личинок: на надземных частях растений, внутри органов растений, в растительной подстилке, на поверхности почвы, в почве, в специальных подземельях или над ними. — наземные гнезда, в разлагающихся органических субстратах, на поверхности или дне водоемов, на водных растениях или в них, а также в теле животного-хозяина.

Плодовитость насекомых, то есть количество яиц, откладываемых самкой за жизнь, весьма разнообразна. У некоторых видов оно невелико — порядка нескольких десятков яиц, у большинства — около нескольких сотен, у некоторых — нескольких тысяч и, наконец, у половозрелых самок общественных насекомых достигает около миллионов. У некоторых насекомых самки откладывают яйца поодиночке или разрозненно, но большинство откладывает их группами – яйцекладкой.

Размер яйцекладки, в которой развиваются яйца насекомых, может варьировать от нескольких штук до нескольких сотен яиц. У некоторых насекомых количество яйцекладки строго определенное, например у многих клопов-вонючек 12 яиц, но у большинства оно весьма изменчиво. Из особых форм яйцекладки следует отметить оотеку — яйцекладку тараканов в специальных кожистых капсулах, яйцевые капсулы — почвенную яйцекладку кузнечиков, заключенную в плотные почвенные капсулы, яйцекладку с войлочным опушением бабочек-ножниц, покрытую волосами с брюшка женщина.

Как видно на картинке, яйца насекомых богаты желтком и покрыты двумя скорлупами:

Тонкая внутренняя скорлупа яйца – это желток. Более плотная внешняя оболочка яйца хитинизирована и часто пигментирована (хорион). В результате неполного дробления яйцеклетки зародыш развивается, растет, дифференцируется и постепенно поглощает запасы желтка.

Яйца насекомых очень разнообразны по размеру, форме и цвету. Размеры яиц обычно колеблются от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров. Форма яиц овальная (многие жуки, бабочки, мухи), удлиненная (кузнечики и кузнечики), шаровидная (жучки-жучки), полушаровидная (бабочки-совки), бочкообразная (жучки-ползунки), бутылкообразная (дневные бабочки), стебельчатая (переплетая крылья).

Взрослая стадия развития насекомых: линька личинок

Основными функциями личиночной стадии являются питание, рост, развитие. На взрослой стадии развития насекомых единственной фазой роста является личинка. Размер может увеличиваться в десятки и сотни раз. Поэтому личинки несколько раз линяют, сбрасывая старую кутикулу в виде личиночной кожицы и одновременно образуя новую. Стадии развития личинок насекомых между линьками называются личиночными возрастами. Так, из яйца выходит личинка первой стадии, после периода роста и первой линьки она становится личинкой второй стадии и т д.

Число линек и личиночных стадий, постоянное для каждого вида, обычно колеблется в пределах 3-8 у большинства насекомых, но у стрекоз оно достигает 15-20, а у поденок — 25-30. Первые возрасты развития личинок часто называют младшими, вторые – старшими. Помимо размеров, личинки разного возраста различаются пропорциями тела, развитием придатков, а иногда и окраской. Характеристики личинок насекомых на всех стадиях развития весьма различны; на их основе разработаны диагностические системы, позволяющие идентифицировать виды не менее четко, чем при использовании взрослой фазы. У насекомых выделяют четыре основных типа личинок.

Типы личинок насекомых: имагообразные и камподеовидные

Имагинальные личинки, или нимфы, представляют собой личинки насекомых с неполным метаморфозом. По строению они сходны со взрослыми насекомыми: имеют три пары хорошо развитых ног в грудном отделе, сложные глаза, ротовой аппарат, похожий на имаго, хорошо развитые усики. У них есть зачатки внешних крыльев. В целом личинки насекомых типа имаго по образу жизни и способу питания также напоминают имаго. Вредители с незавершенной трансформацией личинок и взрослых особей всегда повреждают растения одинаковым образом. Некоторое исключение составляют водные личинки стрекоз и подёнок, имеющие водные органы дыхания — трахейные жабры. Их иногда называют наядами.

Личинки насекомых с полным метаморфозом, иногда называемым истинным, обычно можно назвать неимагинальными. Эти личинки могут иметь разное количество конечностей, менее развитых, чем у взрослых насекомых; или они отсутствуют. У личинок отсутствуют сложные глаза; простые глазки служат органами зрения. У них отсутствуют наружные элементы крыла, усики короткие или неразвитые, а ротовой аппарат, обычно грызущий, может иметь совершенно иное строение, чем у имаго. Личинки насекомых с полным метаморфозом могут сильно отличаться от имаго по образу жизни и способу питания. У вредителей с полным метаморфозом повреждение может быть нанесено как личинкой, имаго, так и организмом на обеих стадиях развития. У насекомых с полным превращением различают три типа личинок.

Камподеоидные личинки (от латинского названия основного бескрылого насекомого Campodea, напоминающего этот вид). Личинки активные, часто хищные, с развитыми придатками тела. У них хорошо развиты три пары грудных ног, полностью сочлененные, их длина обычно превышает ширину тела.

Посмотрите на картинку — у этого вида личинок насекомых относительно четкие грудной и брюшной отделы, развитые усики и крупные верхние челюсти:

Покровы обычно пигментированы. Этот тип личинок встречается у некоторых семейств жуков (жужелицы, хищные жуки, божьи коровки) и у всех златоглазок.

Виды личинок насекомых: червеобразные и гусеницообразные

Червеобразные личинки представляют собой очень большую и неоднородную группу. Тело у них удлиненное, слегка разделено на грудной и брюшной отделы. Три пары грудных костей короткие или отсутствуют. По наличию ног и развитию головы различают три формы червеобразных личинок. Гусеницы с головой и ногами встречаются в ряде семейств отряда жесткокрылых и имеют весьма разнообразный внешний вид.

Личинки пластинчатых жуков (жуков и навозников) толстые, С-образной формы; личинки листоеда сверху заметно выпуклые; Личинки щелкунов и темных жуков (острицы и псевдоострицы) длинные, тонкие, цилиндрические, со сжатыми покровами. Личинки с головой и без ног встречаются также у некоторых семейств жесткокрылых (золотистые жуки, усачи, долгоносики), у большинства отрядов перепончатокрылых (мухи, осы, пчелы, муравьи) и у части отряда двукрылых (большинство комары). Личинки без ног и внешне очерченной головы встречаются только у отряда Diptera (большинство мух). Головная часть этих личинок втянута в переднегруди, головная капсула недоразвита.

Личинки гусениц имеют удлиненное тело и большое количество коротких ног. В отличие от личинок других насекомых этот вид имеет, помимо трех пар грудных ног, еще несколько пар дополнительных брюшных ног. Эти короткие неделимые личиночные придатки у взрослых насекомых не появляются.

Существует две формы личинок насекомых. Настоящие личинки — личинки чешуекрылых — имеют от 2 до 5 пар брюшных ног. Личинки большинства бабочек имеют 5 пар ног, расположенных на 3-6 и 9-м брюшных сегментах. Однако у личинок некоторых семейств число брюшных костей сокращается до 4 (хохлатые бабочки), 3 (металлические бабочки) и 2 пар (ножки). Ложные личинки — личинки некоторых семейств пилильщиков, представителей отряда Hymenoptera. Брюшных костей у них больше – 6-8 пар.

Развитие насекомых в стадии куколки: типы и строение (с фото)

У насекомых с полным превращением личинка после завершения развития превращается в куколку. Личинки большинства насекомых окукливаются в почве, иногда открыто на растениях или внутри них. Куколка насекомого представляет собой стадию покоя в развитии, но в организме протекают интенсивные процессы: распад личиночных органов и тканей и формирование органов и тканей имаго. В конце развития куколка приобретает основные черты строения взрослого насекомого: развитые крылья, ноги, усики, ротовой аппарат взрослого, сложные глаза.

Обратите внимание на картинку – куколки насекомых имеют придатки, компактно сложенные и прижатые к телу:

Тело часто покрыто дополнительным защитным панцирем. По этому признаку выделяют три основных типа сосков.

открытые или свободные соски не имеют раковины; все придатки тела хорошо видны и свободны. Сходство куколок и имаго явно очевидно. Этот тип куколки встречается у подавляющего большинства жесткокрылых и перепончатокрылых, а также у отряда перепончатокрылых. Открытые куколки очень редко встречаются у чешуекрылых и двукрылых.

Покрытые куколки имеют тонкий кожистый полупрозрачный панцирь, сквозь который можно различить ноги, крылья, усики и другие части тела. Панцирь насекомых в стадии куколки образован выделениями кожных желез личинки в момент окукливания. Этот тип характерен для подавляющего большинства чешуекрылых, входящих в отряд Diptera, и очень редко встречается у жесткокрылых и перепончатокрылых.

Скрытые куколки заключены в плотную непрозрачную оболочку — пупарию, сквозь которую невозможно различить части тела. Этот панцирь представляет собой личиночную кожу, которая не сбрасывается, как обычно во время окукливания, а просто отслаивается от тела и действует как защитное покрытие. Скрытая куколка характерна для большинства двукрылых (большинства мух).

Жизненные циклы моновольтинных и поливольтинных насекомых

Жизненный цикл развития насекомых представляет собой повторяющуюся во времени последовательность процессов развития и размножения. Основной целью жизненного цикла насекомых является зарождение, или генерация, период полного развития от яйца до взрослого половозрелого насекомого. В зависимости от времени развития поколения выделяют три группы насекомых с разными типами жизненного цикла.

Моновольтинными насекомыми называют те, которые развивают ровно одно поколение в год независимо от внешних условий. Моновольтинные виды часто встречаются среди прямокрылых, насекомых, жуков и др. мультивольтинные насекомые способны развиваться в течение нескольких поколений в год. Число поколений определяется биологическими особенностями вида и погодно-климатическими условиями. Для каждого вида характерно определенное, но различное число поколений. Так, колорадский жук обычно дает от 1 до 3 поколений в год, белокочанная капуста — 2-5, а многие виды тлей — около 10-15. Мультивольтинные виды часто встречаются среди бабочек, двукрылых и др. мретью группу составляют насекомые с многолетним поколением, развитие которых занимает более одного года. К ним относятся некоторые жуки, цикады, стрекозы и др. мак, у хлебных жуков генерация 2-летняя, а у жуков-щелкунов поколения развиваются за 4-5 лет.

Любопытные факты

Узнав, как размножаются насекомые, давайте познакомимся с подборкой интересных фактов:

• Пчелы спариваются только один раз в жизни.
• У комаров спаривание происходит осенью, но самки откладывают яйца только весной, а значит, между спариванием и оплодотворением проходит довольно много времени.
• Почти все насекомые способны при определенных условиях размножаться партеногенетически, за исключением стрекоз и клопов.
• Процесс спаривания божьих коровок может длиться более 10 часов.
• После спаривания самка богомола часто поедает самца, чтобы восполнить недостаток питательных веществ в своем организме.

Мы кратко рассмотрели, как размножаются насекомые. Способов довольно много, они помогают популяциям выживать и распространяться, несмотря на неблагоприятные условия окружающей среды.

В ходе видеоурока учащиеся узнают особенности размножения и развития насекомых и оценят типы их развития. Многие элементы видеоурока украшены красивыми анимационными эффектами, что привлечет внимание школьников и сделает урок интереснее.

Особенности размножения

Насекомым свойственен половой диморфизм, то есть отличить самца от самки по внешнему виду довольно легко. Они имеют разные размеры (у многих видов самки в несколько раз крупнее самцов), различаются окраской и длиной усиков. У некоторых видов бабочек самки не имеют крыльев.

Общение между представителями вида противоположного пола происходит по-разному:

• Использование поведенческих характеристик.
• Звуковые и цветовые сигналы.
• Химический – путем выделения феромонов.

У некоторых видов для оплодотворения не требуется контакт между самцом и самкой; это низшие насекомые, средой обитания которых является гнилая древесина или почва. Как в этом случае размножаются насекомые? Самцы оставляют капли спермы на земле, а самки ловят их специальными органами (половыми придатками), расположенными рядом с половыми отверстиями. Именно такой метод присущ представителям класса неполного преобразования:

• К богомолу.
• Тараканы.
• Постельные клопы.

Другие насекомые размножаются путем спаривания особей разного пола — явление, называемое копуляцией.

Для большинства представителей класса характерно размножение с участием особей обоих полов, но в природе имеются исключения.

Особенности яиц

Мы рассмотрели, как размножаются насекомые. Теперь выясним, в чем особенность их развития на каждой из фаз.

Яйца представителей класса покрыты двумя скорлупами и имеют большое разнообразие форм, цветов и размеров. Наиболее распространенные формы, встречающиеся в природе:

Например, яйца бабочек и мух чаще всего имеют овальную форму, а яйца клопов имеют форму почти правильного шара. Чаще всего они откладываются небольшими группами – яйцекладками, но у некоторых видов могут откладываться и индивидуально.

Классификация личинок

В зависимости от вида личинок различают:

• Imagiformes (нимфы) – у насекомых с неполным метаморфозом. Как уже говорилось ранее, они мало чем отличаются от взрослых, отсюда и название. Чаще всего они ведут образ жизни, аналогичный взрослым особям, и питаются так же.
• Представители класса полной трансформации обладают невоображаемостью. У них более простое строение глаз и конечностей, чем у взрослых, и может быть совершенно иное строение рта.

Немагикоиды, в свою очередь, делятся на три типа:

• Камподеоиды – напоминают взрослых особей, довольно активны и часто являются хищниками.
• Червеобразные. Такие личинки крупные, тело их практически не разделено на отделы, ноги короткие или могут вовсе отсутствовать.
• Для личинок характерно наличие нескольких пар придатков.

Это основные виды личинок представителей класса насекомых.

Полное превращение

У многих насекомых, таких как бабочки, жуки, мухи и пчелы, личинки не похожи по внешнему виду и по способу поедания взрослых особей. Личинки растут, несколько раз линяют, а затем выделяют нити, из которых строят кокон и становятся куколками. В коконе куколка не питается и не двигается. Органы перестраиваются, крылья растут, и из кокона выходит красивое взрослое насекомое – имаго. Такое развитие насекомых называется полным превращением.

В мире существует большое количество насекомых, которых можно встретить как в лесах и полях, так и в доме человека. Давайте посмотрим, как размножаются насекомые.

Жизненные циклы тлей

Среди насекомых у тли наиболее динамичный и сложный период развития. Тля — один из рекордсменов по скорости развития; многие из них дают 10-15, а иногда и до 25-30 поколений в год. В годовом цикле происходит естественное чередование форм размножения, морфологических форм и у некоторых видов пищевых растений. Яйца обычно перезимовывают, из которых весной вылупляются личинки, которые развиваются в рудиментарных самок. Следующее поколение они производят путем партеногенеза (размножение без оплодотворения.

У большинства тлей партеногенез сопровождается живорождением. Это воспроизводство продолжается и в последующих поколениях. Большинство видов тли представлены крылатыми и бескрылыми формами. В ряде поколений развиваются только бескрылые особи, но в некоторых появляются и крылатые самки-распространители, которые перелетают на другие растения.

Предпоследнее поколение представлено полуплодными самками, которые путем партеногенеза рождают обоеполое потомство. В последнем поколении размножение происходит с оплодотворением, после чего самки откладывают яйца, сохраняющиеся на зиму. По родству с пищевыми растениями виды тли делятся на две группы. Мигрирующие тли в течение цикла подвергаются обязательной резкой смене пищевых растений.

Тля зимует на растениях — основных хозяевах и развивается в начале сезона. Затем самки-расселенцы перелетают к совершенно другим видам растений – вторичным хозяевам, где и проходит большая часть цикла. Крылатые особи последнего или предпоследнего поколения возвращаются к своим основным хозяевам. У оседлых тлей все развитие происходит только на одной группе основных растений-хозяев, без резкой смены объекта питания.

Читайте также: Белая акула описание рыбы, особенности, виды, среда обитания