Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный университет»

Институт естественных наук

Кафедра биологии

Курсовая работа

По дисциплине «Зоология беспозвоночных»

На тему: «Видовое разнообразие жуков-чернотелок в Городищенском районе Волгоградской области»

Выполнил студент

1 курса, гр. Бб – 121

Шмельков К.А.

Научный руководитель

Гордеев Д.А.

Волгоград

2013

Содержание

Введение …………………………………………………………………3

Глава 1. Обзор литературы …………………………………………….4

1.1.Систематика ………………………………………………………….4

1.2. Распространение и видовое разнообразие чернотелок …………..4

1.3. Морфологические особенности ………………………………...4-12

1.4. Виды травм чернотелок в природных условиях ……………....12-17

Глава 2 Практическая часть …………………………………………...18

2.1. Материалы и методы ……………………………………………….18

2.2. Видовое разнообразие ……………………………………………...18

2.3. Виды травм чернотелок в природных условиях …………………19

Практическая значимость …………………………………………20-21

Выводы ………………………………………………………………….21

Список литературы ……………………………………………………22

Приложение ………………………………………………………….23-25

Введение

Актуальность. Чернотелки относятся к отряду Жесткокрылые (Coleoptera) подотряду многоядных (Polyphaga) семейству чернотелок (Tenebrionidae). Исходно лесные виды, позднее приспособились к экстремальным условиям открытых пространств, аридных областей и синантропному образу жизни, что сказалось на их морфологии. Они широко распространены в засушливых районах России от лесостепи (на севере) до полупустыни (на юге). На территории России обнаружено 262 вида и 27 подвидов из 112 родов принадлежащих 45 трибам. На территории Нижнего Поволжья к настоящему времени известно около 100 видов, относящихся к 54 родам и 29 трибам [2, 9].

Жуки-чернотелки являются по большей части вредителями сельскохозяйственных угодий. Личинки растительноядных видов чернотелок повреждают сельскохозяйственные угодья, питаясь подземными частями растений, посеянными семенами.

Отдельные виды чернотелок являются хищниками и уничтожают опасных насекомых-вредителей сельского и лесного хозяйства. Они поедают яйца, личинки и куколки короедов, куриного клеща и некоторых других. [8].

Цель исследования. Изучить видовое разнообразие и естественную травматичность чернотелок в разных биотопах Городищенского района Волгоградской области.

Задачи.

• Изучить видовой состав чернотелок

• Изучить типы травм жуков-чернотелок в природных условиях

Объект исследования: Жуки-чернотелки.

Предмет исследования: Естественная травматичность и видовое разнообразие чернотелок.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Систематика

Тип: Членистоногие (Arthoropoda) Подтип: Трахейнодышащие (Tracheata) Класс: Насекомые (Insecta) Подкласс: Открыточелюстные (Ectognatha) Отряд: Жесткокрылые (Coleoptera)

Подотряд: Многоядные (Polyphaga) 

Семейство: Чернотелки (Tenebrionidae)

2. Распространение и видовое разнообразие чернотелок

Чернотелки широко распространены в засушливых районах планеты (известно свыше 20 тыс. видов), в России встречается 262 вида из 112 родов. Наиболее многочисленны чернотелки родов Anatolica (чернотелки), Tentyria (чернотелки), Blaps (медляки), Pimelia (толстяки) [9, 11].

3. Морфологические особенности

Чернотелки представляют собой жуков с удлинённым или же сильно выпуклым, или уплощённым телом, имеющих длину от 1 до 80 мм, обладающих различной пунктировкой, зернистостью, морщинками, выростами, килями или бугорками, обычно голых, но иногда покрытых тонкими волосками, чешуйками или чешуевидными волосками [9].

Внешнее строение чернотелок.

Голова небольшая, гипогнатического типа (ротовыми частями вниз). Ее наибольшая ширина может быть посередине глаз, перед ними или позади них, но всегда меньше груди. Наличник у многих видов частично прикрывает ротовые органы сверху. Он расположен в основном в одной плоскости с основной поверхностью головы. У ряда видов – вдавлен по отношению к ней. Поверхность наличника может быть плоской, выпуклой, редко с поперечным килевидным выпячиванием. Форма наличника зависит от очертания переднего края и расположения ограничивающих его фронтового и боковых швов. Передний край наличника может быть дуговидно или угловидно выемчатым, прямым, дуговидно или угловидно выступающим. Для наибольшего количества видов характерен наличник с дуговидно выемчатым передним краем.

Боковые края наличника граничат с щеками, от которых отделены боковыми швами. Фронтовой шов разграничивает наличник и лобный склерит. Фронтовой и боковые швы могут состыковываться друг с другом под прямым или тупым углом или имеют дуговидную форму.

Лобный склерит лежит между глазами, щеками и наличником. У ряда видов он ограничен вдавлением спереди. Поверхность лба выпуклая или плоская.

Щёки расположены впереди глаз, имеют весьма разнообразное строение. Для большинства видов семейства характерны плоские или едва выпуклые щёки. Заметно выпуклые щёки свойственны представителям триб Helopini, Opatrini, Bolitophagini, Stenosini, Leichenini и частично Tenebrionini, Alphitobiini. Для ряда видов триб Akidini, Diaperini, Gnatocerini, Triboliini, Asidini, обитающих в толще сыпучего или рыхлого субстрата, характерны бортиковидные щёчные склериты. Мозолевидно выпяченные щёки имеют представители видов из родов Cossyphus, Laena, Gnatocerus. Боковой край головы на границе щеки и наличника иногда образует выемку. У видов трибы Crypticini щёки и наличник слиты плавно, образуя плоский полуовал. Иногда передний угол щеки ограничивает наличник сбоку, достигая его переднего края или выходя за него (Toxicini, Gnatocerini) или же отделен от него и загнут вверх. Задний край щеки обеспечивает защиту глаз от механического воздействия субстрата; он может быть тупым или более-менее угловидным.

Глаза имеют различные размеры, форму и расположение. Для роющих форм или живущих в толще субстрата характерно полное срастание щечного угла с височным краем, в результате чего глаз полностью разделяется на верхнюю и нижнюю части (Pedinii, Toxicini, Bolitophagini), или же они соединены между собой очень тонкой перемычкой (Opatrini, Melanimonini, Dendarini, Gnatocerini и вида Alphitobius laevigatus). Форма частей глаза может быть округлой, овальной, треугольной, клиновидной. Для видов, развивающихся в рыхлой древесине и в теле грибов-трутовиков характерны почковидные глаза с глубоковыемчатым передним краем из-за вклинивания щёчного угла на ½ переднего края глаза (Cataphronetini, Ulomini, Triboliini, Alphitobiini). При значительном развитии щёчного и височного угла глаза имеют форму дуговидной восьмёрки(Tenebrionini).

Представители триб Blaptini, Tentyriini, Platyscelidini, Pimeliini, Leichenini, Phaleriini и частично Diaperini имеют выпуклые, едва суженные посередине глаза. Выпуклые, дугообразно изогнутые глаза имеют представители триб Helopini, Asidini, Akidini. Круглые полушаровидные глаза характерны для всех Belopini, Adeliini и видов рода Palorus.

У большинства видов чернотелок глаза голые, однотонной темной окраски. У Leichenum pictum они покрыты чешуйками, у C. tauricus – щетинками. Мелкими щетинками ограничены сверху и снизу глаза Trachyscelini. У Dendarini, Pimeliini, Pediini задний край глаза ограничен рядом направленных к глазу щетинок.

Виски у большинства видов слабо сужены к шейному отделу, у некоторых видов – почти параллельносторонние или же сильно дуговидно выступающие.

Горловой склерит ограничен резко выраженными швами. У большинства видов он широкотреугольный, заметно сужен к переднему краю. Узкотреугольный склерит имеют виды триб Bolitophagini, Phaleriini, а также Tentyria nomas taurica, Представители трибы Stenosini имеют поперечный прямоугольный или трапециевидный горловой склерит, не достигающий основания подбородка почти на 2/3 длины горла [9].

Ротовой аппарат жуков представлен парой челюстей. Верхние челюсти чернотелок причленяются к переднему нижнему краю головы по бокам от основания подбородка посредством Т-образного отростка кардо. Нижняя челюсть состоит из основного членика – кардо, стволика, лопастей галеа и лациния, а также пальпигера, несущего 4-члениковый щупик. Лакциния на вершине может иметь двойной зубец (Opatrini, Blaptini, Akidini), простой зубец (Pymeliini, Tentyriini) и не иметь зубца (Helopini). Последний членик щупиков может быть треугольным, топоровидным или суженным к вершине [7].

Подбородок (ментум) бывает различной формы и структуры. Для триб Tentyriini и Asidini характерен сильно разросшийся подбородок. У остальных видов подбородок развит слабо, нижние челюсти более-менее открыты. Подбородок может быть округлым, овальным, удлиненным, обратно-трапециевидным с загнутыми вниз углами. Для многих видов характерно развитие на подбородке продольного киля. У ряда видов подбородок прикрывает предподбородок (прементум). У большинства видов он лежит открыто.

Подподбородок (субментум) – 3- или 5-угольный склерит нижней губы, неподвижно сросшийся с основанием головной капсулы. У большинства видов он ограничен ярко выраженными швами. У видов триб Stenosini, Akidini, Phaleriini ограничивающие швы не выражены.

Антенны чернотелок 11-члениковые, за исключением единственого вида с 10-члениковыми антеннами Tentyria aphodioides. Поверхность антенны голая либо покрыта мелкими обычными или чешуйчатыми щетинками (Blaps gigas, Leichenini pictum); может быть пунктирована. Для чернотелок характерны антенны нитевидные (Tentyriini, Bolitophagini, Helopini), расширяющиеся к вершине (Hypophloeini, Adeliini, Phaleriini, Triboliini), булавовидные (Leichenini, Toxicini, Trachysceliini, Cataphronetini), пильчатые у Bolitophagini. Самые короткие антенны у вида Anatolica rufus, едва достигающие половины длины головы, самые длинные у Odocnemis douei, Probaticus subrugosus, у которых они выступают вершинами за основание переднеспинки.

У большинства чернотелок 2-й членик самый короткий, 3-й самый длиный. Их соотношение колеблется в пределах 1:3-1:4 до 1:10 у Blaps gigas.

Грудь у чернотелок состоит из трех отделов: передне-, средне- и заднегруди.

Переднегрудь у большинства видов поперечная и лишь у незначительной части видов удлиненная (Stenosini, Hypophloeini). Верхняя поверхность переднегруди – переднеспинка в зависимости от очертания и расположения переднего и боковых краев может иметь различную форму. Сердцевидная переднеспинка присуща Adeliini, Belopini, Blaptini, Melanimonini. Трапециевидная переднеспинка характерна Diaperini, Trachyscelini. Сильно закруглены бока у чернотелок триб Tentyriini, Phaleriini, Leichenini, а также Gnaptor spinimanus. Переднеспинка Cossyphus tauricus в контуре полуовальная, шире груди и прикрывает голову сверху.

Углы переднеспинки неодинаково развиты как у разных видов, так и внутри одного вида. Они характеризуются как выступающие острые, прямые, тупые, закругленные. Поверхность переднеспинки может быть уплощенной, сильно или слабо выпуклой, иметь вдавления, бугорки, бороздки, сочетающиеся с мелкой, крупной, простой или сложной пунктировкой.

Боковые края, отделяющие края переднеспинки от подогнутой части(проплевр) переднегруди, бывают острыми, тупыми, сглаженными. Проплевры ограничены боковыми краями переднеспинки и тергостенальными швами. Поверхность проплевр варьирует от едва вогнутой до слабо выпуклой.

Тергостенальные швы у большинства видов выражены и могут быть грубыми или тонкими. Не выражены швы у Cossyphini, Hypochloenini, Laena retteri.

Стерниты переднегруди могут быть длинными или укороченными, сильно или слабо выпуклыми. Их скульптура сходна со скульптурой проплевр. У ряда триб снабжены несколькими парами либо рядами длинных щетинок (Crypticus, Tribolium, Phaleria). Иногда имеются продольные кили (Eledona agricola) или шипы (Diaperis boleti).

Отростки стернитов переднегруди расположены между передними тазиками. Их внутренняя часть образует края тазиковых впадин. Наружняя часть отростков бывает трех типов. Если тазики крупные, выступающие, то поверхность отростка дуговидная (Tentyriini, Adeliini, Blaptini, Opatrini) или прямая с отвестым клиновидным задним краем (Phaleriini, Pedinini, Asidini). Если тазики погружены в тело, то поверхность отростка прямая, пластинчатая (Cossyphini, Diaperini, Stenosini, Belopini). Поверхность может быть окаймленной, бороздчатой, пунктированной, опушенной, голой, языковидной, ланцетовидной. Вершина отростка может быть расширенной, округлой, плоской, носовидной, клиновидной.

Склеротизированная часть тергита среднегруди сочленена с обоими надкрыльями, она обеспечивает их упругость. У чернотелок здесь максимально развиты скутум и кутеллум. Поверхность скутума сильно или слабо опушена. Его скульптура разнообразна. Для многих чернотелок характерно развитие на поверхности скутума продольного киля. У Eleodonoprius armatus скутум имеет сложную форму с большим колическтвом килевидных образований. В связи с утратой большинством видов чернотелок способности к полету, эта часть тергита претерпела большие изсмнения. У видов из родов Opatrum, Gonocephalum, Ammobius он образует хорошо развитый поперечный киль. У почвенных видов, давно утративших крылья, он имеет вид, скутум мощный. Он широкий, короткий, плоский, полностью покрыт переднеспинкой.У видов трибы Stenosini скутум имеет значительную длину. Скутеллум по форме треугольный, овальный, бокаловидный, ланцетовидный.

Стерниты средне- и заднегруди образуют средние тазиковые впадины. Если наружные отростки стернитов непосредственно сомкнуты друг с другом, тазиковые впадины называются замкнутыми. Если между отростками есть щель, и впадины достигают эпимер среднегруди, то тазики называются открытыми. В щели открытой тазиковой впадины находится трохантин - мелкий дуговидно изогнутый склерит, скользящий по мыщелку среднего тазика. У видов с замкнутой впадиной трохантин имеется, но сильно редуцирован, снаружи не виден [9].

Надкрылья видов, утративших способность к полету (Blaptini, Asidini, Akidini, Pimeliini et.c.) сильно выпуклые, неподвижно сочленены со скутумом и эпистернами, плотно состыкованы по шву, образуя субэлитральную полость, в которую открываются дыхальца брюшных сегментов. Надкрылья ряда нелетающих чернотелок имеют выросты на вершине (Blaptini, Helopini). Летающие чернотелки имеют более плоские надкрылья (Diaperini, Tenebtionini, Ulomini, Bolitophagini). Для Hypophloenini характерны укороченные надкрылья, в связи с чем пигидий выглядит открытым. Основание надкрылий более-менее погружено в основание переднеспинки, может быть уже либо шире последнего.

Боковая часть надкрылья, отделенная тонким рубчиком от его верхней поверхности, называется эпиплеврой. Эпиплевры могут достигать и не достигать вершины надкрылий. Поверхность надкрылий может быть голой и густоопушенной. Её скульптура разнообразна: слабо выраженная морщинистость в сочетании с пунктировкой характерна для Tentyriini, Blaptini, Crypticini; рассеянная пунктировка отмечена для вида Phymatodes testaceus; густая спутанная присуща видам трибы Platyscelidini; реже поверхность надкрылий имеет вдавления разной формы или извилистые возвышения. Наиболее обычны для чернотелок надкрылья с продольными рядами точек. У большинства видов на одном надкрылье 9 длинных рядов и 1 короткий прищитковый ряд точек [9].

Крылья у нелетающих видов представлены коротким перепончатым рудиментом. Летающие виды, к которым относится большинство лесных и синантропных видов (Tenebryonini, Triboliini, Bolitophagini, Diaperini et.c.), имеют крылья с жилкованием кантароидного типа.

В систематике чернотелок используются морфологические особенности видимых стернитов брюшка, которые, начиная от заднего края задних тазиков, обозначаются как 1-5-й, хотя соответствуют III-VII истинным сегментам. У представителей триб Tentyriini, Asidiini, Stenosini, Cossyphini, Belopini все стерниты соединены неподвижно. У остальных чернотелок между 3-4 и 4-5 стернитами имеются эластичные мембраны. Для этих групп характерны парные защитные железы аппарата Киппа, открывающиеся у заднего края 5-го стернита. Ряд видов имеет вдавленные 3-й и 5-й стерниты, щетинистое пятно на 1-4-м или на границе 1-го и 2-го видимых стернитов брюшка. Стерниты брюшка некоторых видов могут иметь бугорки или мозолевидные выпячивания [9].

Половые органы чернотелок расположены в VIII сегменте тела. У самцов и самок сегмент представлен слабо склеротизированными, пластинчатыми, соединенными друг с другом стернитом и тергитом. Мембранную сумку, в которой расположен эдеагус, снизу поддерживают 2 тонких склерита, слитых друг с другом передними концами. Эдеагус состоит из 2 частей: наружной (тегмента) и внутренней (пениса). Тегмент, в свою очередь, разделяется на базальную – фаллобазу, и вершинную часть – параметры. Параметры могут быть слитными и раздельными. Существуют 2 типа эдеагусов по положению в состоянии покоя: инвертный (тегмент расположен вентрально, пенис - дорсально) и неинвертный (наоборот). [7]

Длина ног чернотелок увеличивается от первой к последней паре. Передние тазики округлые; могут быть сильно выпуклыми относительно поверхности переднегруди или погруженными в неё (Scaphidema metallicum). Средние тазики округлые или поперечно-вытянутые; задние поперечные, редко расположены вдоль поверхности тела. У летающих видов тазики близко друг к другу, у нелетающих шире расставлены.

Бедра по форме различны: прямые, дуговидно изогнутые, веретеновидно выпуклые (Belopini, Adeliini), щитовидно выпуклые (Trachyscelini). У чернотелок родов Pentaphyllus и Corticeus бедра имеют парные выросты у вершины.

Форма и вооружение голеней зависят от размеров тела, особенностей условий обитания, способности к полету. У многих видов присутствует половой диморфизм в строении голеней. На их вершине у представителей большинства видов расположены 2 шпоры. Исключение составляют бесшпоровый вид Cossyphus tauricus и имеющие одну шпору Platycerus subdepressus и Platycerus depressus. У самок вида Gnaptor spinimanus шпоры замещены мощным коготком, у самцов одна шпора превращена в коготок, вторая сильно укорочена.

Половой диморфизм кроме строения ног проявляется у чернотелок в форме тела – самки обладают обычно более широким и плоским телом, нежели самцы. Диморфизм в размерах тела не выражен [9].