§ 22. Клас Комахи. Будова тіла і системи органів

Комахи — найчисленніші на нашій планеті живі істоти. За сучасними оцінками, кількість видів комах перевищує один мільйон, що становить 70 % усіх видів тварин, поширених на Землі. Процес відкриття нових видів комах триває.

Комахи опанували всі середовища існування: вони живуть у ґрунті (на глибині до 12 м), на поверхні ґрунту серед рослин, у прісних водоймах. Комахи багатьох видів уміють літати. Ці тварини поширені у найрізноманітніших куточках планети — від спекотних пустель до тропічних лісів, від гірських вершин, де лежать віковічні сніги, до глибоких печер. Єдине середовище існування, яке по-справжньому не підкорилося комахам,— це морська вода.

Органи чуття комах сприймають навіть ті зміни в навколишньому середовищі, які людина спроможна виявити лише за допомогою найсучасніших приладів.

Загальною ознакою всіх комах є наявність міцних покривів (зовнішнього скелета) і здатність розмножуватися у величезній кількості.

83

1

Мал. 53. Зовнішня будова жука-оленя:

1 — голова; 2 — груди; 3 — черевце; 4 — ноги; 5 — надкрила; 6 — крила; 7 — дихальця.

До комах належать добре відомі тобі тварини: жуки, метелики, бабки, клопи, попелиці, таргани, мухи, комарі, бджоли та джмелі.

Розглянемо спосіб життя, будову і системи внутрішніх органів комах на прикладі жука-оленя — найбільшої комахи, що трапляється на території України.

Спосіб життя. Жуки-олені живуть у дібровах. Літніми днями вони сидять на корі дерев, живляться рослинним соком, що витікає з тріщинок у корі. Лише увечері жуки знімаються у повітря і з дзижчанням кружляють над верхівками дубів.

Коли збирається кілька десятків жуків, самці починають змагатися за самок, влаштовуючи справжні турнірні бої. Під час двобою жуки високо піднімаються на передніх та середніх ногах (комахи мають 3 пари ніг: передні, середні й задні) і намагаються схопити один одного своїми міцними щелепами, а потім кинути на спину. Турнір завершується «шлюбом» переможця з його обраницею.

У наш час, коли справжніх дібров майже не залишилося, жуки-олені стали рідкісними тваринами, і щороку їх кількість зменшується. Не випадково цей вид комах в Україні підлягає особливій охороні.

Будова тіла. Тіло жука-оленя складається з голови, грудей і черевця (мал. 53). Сегменти голови зливаються в єдину головну капсулу. На передньому кінці голови міститься рот, по боках розташовані два великих складних фасеткових ока, а між ними — три дрібних простих вічка.

На голові (мал. 54) є 4 пари придатків, які утворилися внаслідок еволюційних перетворень кінцівок. Перша пара придатків — вусики, які прикріплюються до верхньої частини голови. Вони складаються з багатьох члеників.

Решта придатків формують ротовий апарат складної будови. Він представлений верхньою і нижньою губами, а також верхньою і нижньою щелепами. Ротовий апарат призначений для захоплювання, утримування й подрібнювання їжі.

Величезні роги самця жука-оленя — це дуже розвинені верхні щелепи. У самки верхні щелепи зовсім маленькі, не схожі на роги, та й сама

84

1

2

З

Man. 54. Будова голови:

1 — вусики; 2 — верхня губа; 3 — верхня щелепа; 4 — очі;

5 — нижня губа; 6 — нижня щелепа.

вона менша від самця. Такі наочні відмінності у зовнішності особин різної статі називаються статевим диморфізмом (від грец. ди — двічі, морфо — форма).

У різних за способом живлення комах різна будова ротового апарату. Ротовий апарат жука-оленя, який живиться твердою рослинною їжею, називають гризучим, комара — колючим, бо він пристосований для проколювання шкіри й смоктання крові. У джмеля — гризучо-лижучий ротовий апарат (за його допомогою комаха вправно збирає нектар квітів), у метелика — сисний, а у мухи — лижучий.

Груди жука-оленя складаються з трьох сегментів: передньо-, середньо- та задньогруди. На кожному сегменті розміщено по парі ніг. Ноги жука утворені кількома члениками і закінчуються гострими кігтиками, які допомагають йому лазити по стовбурах дерев.

• Ноги в комах різні: ходильні, бігальні, стрибальні, хапальні, а в тих, що живуть у воді,— плавальні.

До грудей жука-оленя прикріплюються дві пари крил. Передні крила вкриті щільною кутикулою. їх називають надкрилами. Надкрила призначені не для польоту, а для захисту тіла від ушкоджень. Задні крила тонкі й прозорі, розміщуються на задньогрудях. За їх допомогою жук літає. Крила комах є продовженням тіла. Крило складається з двох шарів, між якими утворюється щілина — продовження порожнини тіла. У крилі проходять нерви і дихальні трубки, розташування яких можна визначити за його жилками.

• Чи знаєш ти, з якою швидкістю літають комахи? Золотоочка (прозора ніжна комаха, яка одночасно нагадує метелика й бабку) літає дуже повільно — зі швидкістю всього 2 км/год, бджола — дещо швидше: до 10 км/год, а літуном-рекордсменом серед комах є не моторна мушка і не дужий жук, що голосно дзижчить, а товстопузий метелик-бражник. Швидкість його польоту сягає 60 км/год. Цей метелик може пролетіти сотні кілометрів без відпочинку.

Черевце жука-оленя складається з 7 сегментів. У ньому містяться внутрішні органи.

Покриви тіла. Тілр жука-оленя вкрите багатошаровою кутикулою, основу якої складає хітин. Цей щільний покрив — панцир — захищає тварину від механічних ушкоджень і запобігає випаровуванню води з організму або, навпаки, її проникненню іззовні до тіла жука. У комах кутикула вистеляє, крім зовнішньої поверхні тіла, ще й весь кишковий тракт.

85

Опорно-руховий апарат. Скелет жука (хітиновий покрив) є типовим прикладом зовнішнього скелета. До внутрішньої поверхні хітинового панцира прикріплюється близько 2000 зібраних у пучки м’язів.

Травна система жука-оленя добре розвинена. Вона починається ротовою порожниною, в яку відкриваються протоки слинних залоз. Ротова порожнина з’єднується з глоткою, що переходить у стравохід. Задній кінець стравоходу розширюється, утворюючи шлунок, хітинові пластини і зубчики якого сприяють подрібненню їжі (мал. 55). Т.ут відбувається травлення. Від шлунка відходить середня кишка, де їжа остаточно перетравлюється і всмоктується. Травний канал закінчується довгою задньою кишкою, що відкривається назовні анальним отвором.

Видільна система. Принесені кров’ю шкідливі речовини проникають з порожнини тіла в мальпігієві судини — тонкі трубочки, що пронизують усе тіло жука і впадають у кишечник (мал. 55). Разом із залишками їжі шкідливі речовини видаляються назовні. Окрім того, частина продуктів обміну речовин відкладається у вигляді твердих речовин у спеціальній пухкій тканині — жировому тілі, яке заповнює у комах проміжки між внутрішніми органами. В ньому накопичуються запасні поживні речовини.

• У деяких комах пухкі тканини перетворилися на орган світіння. Внаслідок різноманітних хімічних процесів, що відбуваються в цьому органі, маленькі непомітні комахи починають світитися в темряві, привертаючи таким чином увагу до себе.

Дихальна система. Жук-олень дихає за допомогою трахей, що пронизують усе його тіло. Назовні трахеї відкриваються особливими отворами по боках грудей і на члениках черевця — дихальцями. Від дихалець відходять великі стовбури трахей, вони розгалужуються на дедалі тонші гілки, які входять усередину окремих клітин тіла (мал. 55).

Кровоносна система. Газообмін у жука-оленя відбувається через трахеї, тому головною функцією його кровоносної системи є транспортування по

Man. 55. Системи внутрішніх органів самки жука-оленя:

1 — стравохід; 2 — головний мозок; 3 — шлунок; 4 — черевний нервовий ланцюжок; 5 — кишка; 6 — трахеї; 7 — мальпігієві судини; 8 — яєчники.

86

організму поживних речовин, які розносяться не кров’ю, а гемолімфою. (Пригадай, яку ще функцію, крім розподілу поживних речовин, виконує кровоносна система.)

Серце комахи має форму трубки і міститься на спинній стороні черевця. Від серця відходить одна кровоносна судина, яка входить у головний відділ і там закінчується. Гемолімфа, що виштовхується із серця, проходить через мозок, а потім виливається в порожнину тіла, де омиває внутрішні органи, постачаючи їм поживні речовини (мал. 55). (Пригадай, як називають кровоносну систему, якщо рідина, що циркулює судинами, виливається безпосередньо в порожнину тіла.)

Нервова система жука-оленя, як і в інших членистоногих, складається з головного мозку і черевного нервового ланцюжка, утвореного з окремих гангліїв (мал. 55).

Органи чуття в жука добре розвинені. За їх допомогою комаха вловлює зорові, слухові, механічні та хімічні подразнення.

Складними фасетковими очима жук сприймає зображення і розрізняє кольори. Прості вічка реагують лише на ступінь освітленості.

• Чи знаєш ти, що комахи сприймають світ зовсім по-іншому, ніж люди? Бджоли, наприклад, бачать його в інших кольорах. До того ж вони розрізняють лише два кольори: синьо-зелений і синьо-фіолетовий, а червоний, жовтий і зелений сприймають як один. Цікаво, що бджоли здатні бачити і розрізняти кольори в ультрафіолетовій частині спектра, яких око людини взагалі не вловлює.

У жука-оленя добре розвинені органи дотику — чутливі волоски, розташовані по всій поверхні тіла. Одночасно вони виконують функцію органу слуху, бо здатні відчувати коливання повітря.

• Органи слуху комах за своєю будовою навіть не нагадують вухо людини, а тому і сприйняття звуків у них інше. Достатньо сказати, що багато людей з нормальним слухом не чують цвіркотіння коників, а коники не чують пострілів гармат!

Органи дотику і смаку в жука-оленя зосереджені на вусиках і ротових органах (звичайна хатня муха визначає смак кінчиками лапок).

Комахи — це членистоногі тварини з трьома парами ніг. У них чітко виокремлюються голова, груди і черевце. Переважна частина комах має крильця, а на голові — пару вусиків.

Опорно-руховий апарат та системи внутрішніх органів комах є найдосконалішими серед усіх членистоногих тварин. Комахи дихають трахеями. Особливого розвитку в них набули нервова система і органи чуття.

Завдяки особливостям зовнішньої і внутрішньої будови комахи швидко рухаються, добре орієнтуються в просторі і легко добувають їжу.

Терміни і поняття: клас Комахи, головна капсула, вусики, ротовий апарат, статевий диморфізм, передньогруди, середньогруди, задньогру-ди, крила, надкрила, ротова порожнина, жирове тіло, дихальця, чутливі волоски, орган слуху, орган смаку.

87

Перевір себе. 1. з яких частин складається тіло жука-оленя і в чому полягає функціональне призначення кожної частини? 2. Які органи містяться на голові жука? 3. Назви типи ротового апарату комах. 4. Яка будова ротового апарату жука-оленя? 5. З яких відділів утворюється травна система жука-оленя? 6. У чому полягають особливості кровоносної і дихальної систем комах порівняно з павукоподібними?

Як ти вважаєш? Чому комахи по-справжньому так і не пристосувалися до життя в морській воді?

Біологія: підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл./ С. В. Межжерін, Я. О. Межжеріна.— К.: Освіта, 2008