Лабораторная работа №2 Биология насекомых Развитие и размножение насекомых

Индивидуальное развитие насекомого или онтогенез, можно разделить на 2 периода - развитие внутри яйца, или эмбриональное и развитие после выхода из яйца, или постэмбриональное.

Эмбриональное развитие

В индивидуальном развитии большинство насекомых откладывают яйца. Развитие зародыша и выход личинки из яйца происходит во внешней среде уже после его откладки. У некоторых насекомых встречаются случаи живорождения, когда эмбриональное развитие завершается в теле матери и ею рождается личинка (тли, некоторые представители таракановых, кокцид, трипсов и мух).

Строение яйца. Яйцо насекомого представляет собой крупную клетку и помимо протоплазмы и ядра содержит также дейтоплазму, или желток, необходимый для питания и развития зародыша (рис. 26 44стр. Проц).

Помимо того, в яйце насекомых находятся симбиотические микроорганизмы, получаемые от матери трансовариально, т. е. через яичники.

Снаружи яйцо покрыто оболочкой называемой хорион, возникающей за счёт выделений фолликулярного эпителия. Хорион имеет явственную микроструктуру, которая может служить надёжным признаком для различения родов и даже видов насекомых в фазе яйца. Под хорионом лежит истинная или желточная оболочка яйца.

На поверхности хориона можно обнаружить отверстие, служащее для проникновения сперматозоида при оплодотворении, это так называемое микропиле. В другое время микропиле бывает непроницаемым ни для бактерий, ни для вирусов, ни для грибов. В яйце есть передние задний концы, которые соответствуют положению зародыша.

Размеры и внешний вид яйца весьма разнообразны. У некоторых тлей, трипсов, мельчайших перепончатокрылых яйцо имеет всего 0,02 - 0,03 мм. длины, тогда как у кузнечика степная дыбка яйцо до 11 мм., а у пчёл плотников даже до 15 мм. Внешне яйца могут быть гладкими, без макроскульптуры, например у саранчовых, тлей, пластинчатоусых и др. В некоторых случаях яйца могут быть снабжены особой крышечкой, например у клопа.

Кроме размера и скульптуры хориона, яйца могут различаться формой и окраской. Существуют следующие формы яиц:

1.Стебельчатые, у златоглазок и листоблошек

2.Бочонковидные, у клопов из семейства щитниковых.

3.Бобовидные, у трипсов.

4.Бутылковидные, у капустной и репной белянок.

5.Кувшиновидные, у свекловичного и постельного клопов.

6.Веретеновидные, у капустной мухи.

7.Полушаровидные, у озимой и капустной совок.

8.Овальные, у пластинчатоусых, долгоносиков, листоедов и других жесткокрылых.

9.Продолглватые, у саранчовых в кубышках.

Рис. 1 Яйцо и его типы (по Н.Н.Богданову - Катькову, А. Иммсу и др.).

А - строение яйца мухи; Б- яйцо саранчового, В- участок хориона яйца саранчового при сильном увеличении; Г- яйцо листоблошки; Д-клопа; Е- бабочки белянки; Ж- бабочки совки; З- жука листоеда; И- капустной мухи. М- микропиле; Х- хорион; ЖО- желточная оболочка; ЯД- ядро; ПТ- полярные тельца; Ж- желток.

Окраска хориона чаще одноцветная, но может быть пёстрой, разноцветной. Нередко окраска может меняться в процессе развития зародыша или при заселении его паразитическими насекомыми - яйцеедами.

Для точной диагностики яиц, несмотря на разнообразие указанных признаков, их часто оказывается недостаточно, и поэтому приходится учитывать также характер кладки яиц по отношению к субстрату.

По способу откладки различают яйца, открыто отложенные на поверхность субстрата, полностью или частично скрытые в субстрате, или оболочкой кожистой капсулы, волосками с брюшка самки, или покрытые щитком из выделений придаточных желёз самки (рис. 29, 30 с.49)

Характер откладки яиц также разнообразен. Яйца самки откладывают одиночно или небольшими группами из 3 - 5 яиц, или крупными кучками, насчитывающими несколько сотен яиц, размещаемых более или менее правильными рядами в один, два, три слоя, или откладываемых беспорядочно.

По отношению к субстрату отложенные яйца лежат горизонтально, вертикально или под углом. Наиболее типичный тип открытой кладки - откладка яиц на поверхность листьев и других частей растений. При этом яйца прикреплены к субстрату выделениями придаточных половых желёз. При закрытой кладке яйца оказываются погруженными в ткани растений или находятся в почве. Защищённая кладка характеризуется образованием, какого - либо общего прикрытия или общей оболочки.

Таким образом, для насекомых большое разнообразие типов яиц и способов их откладки. Это делает возможным определение по фазе яйца многих групп насекомых до семейства, рода и вида.

Р ис.2.Кладка яиц чешуекрылых (по Н.Н. Богданову-Катькову, А.И.Ильинскому):

1-кольчятого шелкопряда;

2-непарного шелкопряда;

3-южного походного шелкопряда

Рис.3 Кладка яиц различных насекомых (по Н.Н.Богданову - Катькову, Л.С.Зимину, О.А. Скориковой и др.):

1- гессенской мухи; 2- жёлтого крыжовникового пилильщика;3- свекловичной мухи; 4- вишнёвого общественного пилильщика; 5- златоглазки, слева отрождающаяся личинка; 6- картофельной коровки;7- колорадского жука;8- перелётной азиатской саранчи (кубышка в разрезе); 9- щитоноски.

Развитие зародыша. Эмбриональное развитие начинается с дробления ядра и передвижения образовавшихся дочерних ядер с небольшими участками протоплазмы к периферии яйца. Здесь они образуют сплошной слой клеток - бластодерму. В дальнейшем бластодерма дифференцируется на зародышевую и внезародышевую зоны. Клетки зародышевой зоны делятся более интенсивно и образуют с брюшной стороны яйца зародышевую полоску, из которого в дальнейшм формируется зародыш

Рисунок 4 Дробление яйца

Обычно эмбриональное развитие насекомых длится от 2 до 10 дней, реже 2 - 3 недели, в зависимости главным образом от температуры среды. При длительной остановке в развитии - эмбриональной диапаузе - продолжительность фазы яйца у некоторых насекомых (саранчовые, мухи цветочницы и др.) может достигать 6 -7 месяцев.