Тема 5. биотические факторы среды

Насекомые с полным превращением

Жуки

Жуки (Coleoptera) или жесткокрылые названы так, потому что имеют полностью хитинизированные надкрылья. Среди насекомых жуки занимают первое место по количеству видов (почти 400 тыс. видов в мировой фауне и более 14 тыс. в России). Жуки, как и другие новейшие отряды насекомых развиваются по типу полного превращения. В общем все жуки похожи друг на друга, но сильно отличаются по размерам и весу: от 0,25 мм до 18 см и от 0,4 мг до 30 г соответственно. Жуки известны с пермского периода. Живут повсеместно. Большинство из них питается растениями и органическими веществами, но есть и хищники. Личинки жуков развиваются в почве, а также на растениях или внутри них. Среди жуков известно много опасных вредителей; хищные виды в целом полезны.

Перепончатокрылые

Перепончатокрылые (осы и пчелы) и двукрылые (мухи)

В отличие от жуков, отдельные представители отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) очень маленькие (до 0,1 мм). К ним относятся всем хорошо известные насекомые: муравьи, пчелы, осы, шмели. Взрослые особи перепончатокрылых имеют две пары прозрачных крыльев с небольшим числом жилок, но есть и такие, например рабочие муравьи и некоторые другие, которые вообще не имеют крыльев. Известно более 150 тыс. видов перепончатокрылых. 23 вида перепончатокрылых (в том числе — 8 видов шмелей) занесены в Красную книгу России. Среди этих насекомых много растительноядных видов, повреждающих различные части растений (пилильщики и рогохвосты). Некоторые виды питаются нектаром и пыльцой (пчелы и осы), встречаются также паразиты других насекомых (наездники). Некоторые осы являются активными хищниками. Большинство муравьев, пчел и ос живут семьями. Известны гнезда ос, которые достигают огромных размеров и могут существовать до 35 лет, а количество особей в гнезде может насчитывать 100 тыс.

Двукрылые

Широко распространены на Земле представители отряда двукрылых (Diptera). Эти высокоорганизованные насекомые по количеству видов (свыше 150 тыс.) и по численности занимают одно из первых мест среди вредных членистоногих. Это самые опасные кровососы (комары, мошки, мокрецы, москиты, слепни, оводы и др.), которые не только докучают человеку и животным, но и переносят возбудителей различных заболеваний: лихорадки, туляремии и др.

Бабочки

Представители наиболее известного и красочного отряда насекомых — бабочки (Lepidoptera). Это эволюционно молодая группа, которая появилась одновременно с цветковыми растениями

Чрезвычайное разнообразие окраски и формы с давних времен привлекало к ним внимание исследователей и не только. Бабочки привлекают внимание, как и красивые цветы

Недаром древние люди считали, что бабочки произошли от цветов, оторвавшихся от растений. Вероятно, поэтому среди представителей этого отряда так много форм с мифологическими названиями: Аполлон, Киприда, Гектор, Менелай и др. Сейчас известно более 158 тыс. видов бабочек, которые распространены по всем континентам и островам, кроме Антарктиды. Неповторимое богатство красок и рисунков бабочек связано не только с многообразием пигментов, но и с тонкой структурой строения чешуек, покрывающих их крылья. Личинки бабочек имеют грызущие челюсти, благодаря которым повреждают различные части растений, а также изделия из меха и шерсти (моли). И словно компенсируя вред, который наносят гусеницы, бабочки опыляют растения, способствуя появлению семян и плодов.

Гусеница табачного бражника

Консументы

Консументы это следующее звено. Роль консументов выполняют гетеротрофные организмы, то есть те, которые не вырабатывают самостоятельно органические вещества, а используют в пищу другие организмы. Консументов можно разделить на несколько уровней. Например, к первому уровню относятся все травоядные животные, некоторые виды микроорганизмов, а также планктон. Грызуны, зайцы, лоси, кабаны, антилопы и даже бегемоты — все относятся к первому уровню.

Ко второму уровню относят мелких хищников, таких как: дикие кошки, норки, хорьки, рыбы, питающиеся планктоном, совы, змеи. Эти животные служат пищей для консументов третьего уровня — более крупных хищников. Это такие животные, как: лиса, рысь, лев, ястреб, щука и др. Таких хищников называют ещё высшими. Высшие хищники необязательно поедают только тех, кто находится на предыдущем уровне. Например, мелкая лиса может стать добычей ястреба, а рысь может охотиться и на грызунов, и на сов.

Питание клопов

Клопиное семейство делится на три группы по пищевым предпочтениям: 

1. Хищники (гладыши, водомерки, хищнецы, белостоматиды и пр.). Эти виды питаются личинками, головастиками, мальками рыб, другими насекомыми. Крупные экземпляры нападают на тритонов, маленьких лягушек. Древесных хищнецов можно назвать даже в некоторой степени полезными – они пожираюи сельскохозяйственных вредителей (мушек, гусениц, тлю и т.д.). 

2. Паразиты (бельевой вид, триатомовый и прочие). Это вредители, которые питаются человеческой и животной кровью. Живут в жилых домах, охотиться выходят ночью. Укусы от клопа маленькие, но очень зудящие. Триатомовый самый опасный. Он разносит вирус Шагаса, от которого в современной медицине нет лечения и летальный исход неизбежен. Недаром этого паразита называют «ласковым убийцей». Жгучий вид клопов напоминает домашний, но от укуса остаются большие (4-6 см) волдыри, которые вызывают аллергию и сильнейший зуд. Вообще, среди клопов-паразитов для человека безвредных и безопасных нет, поэтому бороться с насекомыми нужно без промедления при первых признаках появления в квартире. 

3. Вегетарианцы (растительноядные). Эти виды клопов пьют сок растений. Они могут даже прокалывать молодую древесную кору. Данный тип вредителей настоящее бедствие для огородных культур (редька, рапс, капуста, томат и пр.). Рассаду растений после атаки клопов спасти уже невозможно, слишком губительны последствия их пиршеств. 

Хитин в нашей стране

Самый первый лекарственный препарат на основе хитина был создан в 1960-е годы в Советском Союзе. Он должен был защищать человека от ионизирующего излучения. Все исследования нового лекарства были строго засекречены военными, причем его состав скрывали даже от врачей. После серии экспериментов на мышах, собаках и обезьянах было доказано, что препарат помогает животным выжить после смертельной дозы облучения. Чуть позднее ученые выяснили, что хитиновые лекарства помогают и человеку, а также, что их свойства не ограничивается только радиопротекторным эффектом.

Хитин и его производные помогают бороться с раковыми опухолями, аллергиями, гипертонией, заболеваниями кишечника и т.д. Кроме того, хитиновые включения способствую более продолжительному действию остальные лекарства.

Исследования хитина и хитозана продолжаются и сейчас. В России этим занимаются члены, созданного в 2000 году, Российского Хитинового Общества. В его состав вошли не только ученые, занимающиеся исследованием хитина и хитозана, но и специалисты из других областей науки, представители промышленности, медицины, сельского хозяйства. На Западе лучшим хитинологам вручается Браконновская премия, названная в честь первооткрывателя хитина Браконно. В России подобная премия названа в честь энтузиаста исследований хитина — академика Павла Шорыгина.

Строение

Однако, несмотря на многообразие форм, общим отличительным признаком этой группы является наличие трех пар ног на грудных сегментах. Отсюда и второе название надкласса — Hexapoda, то есть «шестиногие».

Внешнее строение на примере взрослой особи муравьиного льва: 1 — голова 2 — грудь 3 — брюшко 4 — глаза 5 — антенны 6 — гипостигма 7 — птеростигма

Сверху тело насекомых обычно покрыто хитиновой оболочкой, кутикулой, которая у этих животных выполняет функцию внешнего скелета. Как правило, у взрослого насекомого (имаго) тело состоит из головы, груди и одиннадцатичленикового брюшка. К грудному отделу присоединяются шесть ног, а у крылатых насекомых еще и крылья.

Строение головы

Дышат насекомые с помощью системы трахей либо всей поверхностью тела.

Нервная система

Нервная система состоит из серии нервных узлов, или ганглиев, от которых отходят нервы. У высших насекомых происходит уменьшение количества ганглиев за счет их объединения до 2–3 и даже одного, что связано с их сложным поведением.

Пищеварительная система насекомых также характеризуется рядом общих черт. Основу ее составляет пищеварительный канал, морфологически (по строению) состоит из передней, средней и задней кишки. В зависимости от потребляемой пищи и способа пищеварения длина пищеварительного тракта и развитие отдельных его частей у различных насекомых отличаются.

Древние примитивные (бескрылые) насекомые появились 350-400 млн лет назад в девонский период. Крылатые — 280-350 млн лет назад. Насекомые — очень разнообразные существа. Они отличаются не только внешним видом, но и особенностями биологии, индивидуальным развитием, типами превращения, средствами приспособления к окружающей среде, заботой о потомстве.

Симбиоз

Cимбиоз — совместное существование двух организмов разных видов, которые могут приносить друг другу пользу. Например, только некоторые бактерии обеспечивают пищеварение животных и лишь определенные насекомые могут опылять цветки орхидей. Их сосуществование и есть симбиоз.

Между ядовитым грибом мухомором и березой происходит симбиоз. Гриб получает сахар и кислород от дерева и снабжает его минералами и диоксидом углерода

Мутуализм — вид симбиоза, при котором пользу получают оба существа, причем такие взаимоотношения являются обязательными для их существования.

Коралловые полипы, или актинии, и яркие рыбки-клоуны получают друг от друга взаимную пользу. Рыбки поселяются между ветвей актинии и так спасаются от хищников. При этом они очищают свое живое убежище, вентилируя воду и поедая остатки пищи своего защитника. Такой вид симбиоза называется мутуализмом.

https://youtube.com/watch?v=ncXRwL0Ihj4

Вопросы для самопроверки

1. Для кого пищевая цепь оказывается длиннее: для кузнечика или ястреба?
2. Почему в пищевой цепи не может быть больше 5—6 звеньев?
3. Чем отличается мутуализм от сотрапезничества?

Ответы

1. Для ястреба, так как кузнечик питается травой, а ястреб пожирает змею, которая, в свою очередь, съедает мышь, питающуюся кузнечиком.
2. При переходе на каждое последующее звено большая часть энергии теряется — для участников более длинной цепи может просто не хватить пищи.
3. При мутуализме оба организма нуждаются друг в друге, при сотрапезничестве — только один.

Поделиться ссылкой

Чем питаются гусеницы и их личинки?

Гусеница, вылупившаяся из яйца, первым делом съедает его оболочку, внутри которой она развивалась. Большая часть этих существ растительноядные, они питаются листьями и растительными плодами. Но встречаются и хищники, которые едят малоподвижных насекомых, червецов. В отличие от бабочек, эти насекомые едят твердую пищу, поэтому имеют сильные грызущие челюсти. Верхняя челюсть мощней, там расположены зубчики, которыми она разгрызает пищу.

Насекомые потребляют листья так, что легко определить, какие из личинок здесь питались. Особи мелкого размера обгрызают только верхнюю или нижнюю часть листа. Они оставляют прозрачные прорези из нетронутой тонкой кожицы.

Из-за того, что вылупившиеся личинки сразу же начинают плотно питаться, покровы, которые не растягиваются, вскоре становятся малы. Насекомое вынуждено на некоторое время прекратить питание и сбросить шкурку. За период жизни гусеница линяет 4-5 раз.

Гусеницы

Почти все виды сверчков и кузнечиков съедобны, но то же самое нельзя сказать о гусеницах. Гусеницы – это личинки бабочек. Как и их взрослые формы, некоторые гусеницы токсичны. Личинки южноафриканского вида павлиноглазок Gonimbrasia belina является одним из съедобных видов гусениц. Они имеют особенно высокое содержание железа 31-77 мг на 100 г (по сравнению с 6 мг на 100 г для говядины). Эти гусеницы является важным источником пищи в Африке, и становится все более популярны в других местах.

К другим съедобным видам гусениц относятся Aegiale hesperiaris (обычно встречаются в ликере Агаверо), а также бамбуковый червь (Omphisa fuscidentalis) и шелковый червь (Bombyx mori).

Ты то, что ты ешь: еда и идеология

Говоря о консервативности пищевых привычек человека, Магнус Сёдерлунд не учитывает символическую значимость этих явлений, словно они могут существовать отдельно от своего значения. Однако вся человеческая культура показывает, что это не так. Поэтому говоря о, казалось бы, практических проблемах, нам приходится обсуждать ценностные вопросы, а ценности иногда идут вразрез с утилитарностью.

Запрет на ту или иную пищу — древняя традиция человечества. Иудаизм, ислам, индуизм, христианство и множество других религий включают пищевые табу, закрепленные в священных книгах или традиционном праве. Неудивительно, что стратегии решения этических, экологических и ресурсных проблем, связанные с вещами, которые не закреплены культурно или вообще оцениваются резко негативно, не вызывают массового одобрения. Проще говоря, в сегодняшних условиях большинство не готово заменить мясо насекомыми и не хочет считать мертвые тела и экскременты потенциальным источником белка.

Как бы конечный продукт ни был очищен, принципы, которые исследователь архаических племен Джеймс Фрэзер называл контагиозной магией заражения, мешают забыть о его происхождении.

Насекомые с неполным превращением

Первичнобескрылые

Рассмотрим насекомых с неполным превращением. Это прежде всего наиболее древние и примитивные первичнобескрылые, предки которых никогда не имели крыльев. Эти насекомые представлены 4 отрядами:

Двухвостка, не путать с уховерткой

• бессяжковые, или протуры (Protura),
• ногохвостки, или коллемболы (Collembola),
• двухвостки, или вилохвостки (Diplura)
• щетинохвостки (Thysanura).

Ногохвостки интересны тем, что широко распространены по всей Земле и дальше других насекомых проникают в Арктику и высокогорья. Некоторые виды даже живут в Антарктиде!

Тараканообразные

Мадагаскарские тараканы. Кстати, тоже пример полового диморфизма

Насекомые из надотряда тараканообразных (тараканы, термиты, богомолы), по образу жизни и внешне не похожи, но имеют общих предков, живших примерно 350 млн лет назад. Самые древние и примитивные из них — тараканы (Blattoptera). Из более чем 4,5 тыс. видов тараканов только несколько видов — надоедливые спутники человека, а другие живут в дикой природе в самых разных местах.

Термиты и богомолы — специализированные группы. Термиты (Isoptera) — общественные насекомые с выраженным полиморфизмом. По своему поведению и образу жизни они ближе к пчелам и муравьев, но существенно отличаются от них морфологически. Своими крепкими челюстями термиты способны перетереть все что угодно, чем очень вредят в местах своего обитания. Большое вытянутое тело богомолов (Mantodea) имеет характерную осанку, откуда и происходит их название. Однако облик богомолов обманчив. Они ужасные хищники, которые безжалостно убивают свою жертву крепкими челюстями.

• Мраморный таракан
• Туркменский таракан
• Аргентинский таракан
• Таракан «мертвая голова»

Палочники

Австралийский палочник питается эвкалиптом, а яйца развиваются в муравейниках

Интересны также представители отряда привиденьевых или палочников (Phasmatodea). Живут палочники преимущественно в тропиках, за исключением 7 видов, обнаруженных в Закавказье, Средней Азии и Южном Приморье. Эти удивительные существа получили название привиденьевых за то, что имеют самую разнообразную форму тела (палочек, листьев и др.), благодаря которой совершенно незаметны в местах их обитания. Размножаются палочники в основном партеногенезом.

Прямокрылые

К отряду прямокрылых (Orthoptera) относятся: кузнечики, кобылки, сверчки, медведки и саранча. Отряд насчитывает более 20 тыс. видов — 24481 вид на 2013 год, в том числе 651 ископаемый вид. Вымершие представители известны с каменноугольного периода. Прямокрылые отличаются крепкими приспособленными к прыжкам ногами. Другой их особенностью является наличие у самцов специальных органов, которые издают звуки — скрипение или стрекотание, а также наличие органов слуха, которые также расположены на ногах.

• Домовый сверчок
• Двупятнистый сверчок
• Банановый сверчок
• Перелетная саранча
• Итальянский прус
• Марокканская саранча
• Голубокрылая кобылка

Клопы

Личинки клопа Leptoglossus clypealis, питается на фисташковых деревьях

В подотряде клопов (Heteroptera) мы встречаемся с паразитами животных и человека, вредителями растений, свободноживущими и вторичноводными (вернувшимися в воду) формами. Клопы — древние насекомые, известные с каменноугольного периода. В наше время насчитывается около 40 тыс. видов клопов. Их еще называют полужесткокрылыми, потому что передняя часть надкрыльев у клопов хитиновая, а задняя — мягкая перепончатая. Все клопы умеренных широт издают резкий запах, а тропические наоборот издают аромат, напоминающий аромат нарциссов или гиацинтов. Считается, что это является средством устрашения. Клопы-кровососы живут в норах и гнездах и могут быть переносчиками возбудителей ряда инфекционных заболеваний. Борьба с ними осложняется из-за их способности к длительному (до полугода) голоданию.

Равнокрылые

К подотряду равнокрылых (Homoptera) относятся различные цикады, травяные блошки, тли, червецы и щитовки. Тли и травяные блошки являются серьезными вредителями растений. Среди цикад мы встречаем одно из самых долгоживущих насекомых. Это американская периодическая цикада, личинка которой развивается 17 лет.

Фонарница Pyrops candelaria

Классификация личинок

Пищеварительный тракт этих существ сконцентрирован у задней и передней части тела. Это помогает спокойно переваривать пищу даже при движении. В их пищеварительном тракте выделяются ферменты, которые помогают с легкостью перерабатывать еду. Ученые классифицируют личинки в зависимости от того, что ест гусеница.

Полифаги – едят растения

Эти насекомые многоядные, поскольку потребляют в пищу любые растения, без разбора. К ним относятся ночные бабочки (мотылек, винный бражник, павлиноглазка). Преимущество полифагов в том, что они существуют при неустойчивой кормовой базе. Слабая сторона – некачественное переваривание пищи.

Олигофаги – едят растения определенного вида

Они предпочитают употреблять в пищу один вид растений, одного семейства или типа, не допускают смешиваний. К их числу можно отнести вид поликсен, который питается только некоторыми из рода кирказон, а личинки махаяна только сельдереевыми. Или

яблонная плодожорка

, которая ест яблоки и сливы.

Монофаги – едят строго определенный тип растений

Это наиболее избирательные особи, которые предпочитают употреблять в пищу один вид растений. Примером послужит личинка тутового шелкопряда, которая ест только шелковицу.

Ксилофаги – едят древесину

Древесина – это единственное, чем питается гусеница этой разновидности. Ксилофаги составляют меньшинство, по сравнению с остальными видами, их незначительное количество. Они прогрызают тоннели в стволах и ветках деревьев. Корни травянистых растений могут выступать пищей из-за древесного состава.

Источники

• Cabana F., Tay C. The addition of soil and chitin into Sunda pangolin (Manis javanica) diets affect digestibility, faecal scoring, mean retention time and body weight. // Zoo Biol — 2020 — Vol39 — N1 — p.29-36; PMID:31621114
• Cabana F., Plowman A., Van Nguyen T., Chin SC., Wu SL., Lo HY., Watabe H., Yamamoto F. Feeding Asian pangolins: An assessment of current diets fed in institutions worldwide. // Zoo Biol — 2017 — Vol36 — N4 — p.298-305; PMID:28635047
• Lin MF., Chang CY., Yang CW., Dierenfeld ES. Aspects of digestive anatomy, feed intake and digestion in the Chinese pangolin (Manis pentadactyla) at Taipei zoo. // Zoo Biol — 2015 — Vol34 — N3 — p.262-70; PMID:25914383

Использование в пищу насекомых

        И в более поздние времена в рацион человека входили насекомые. Они могли быть как основными продуктами, так и лакомствами. Например, любимым блюдом древних римлян были личинки жуков, а в Древней Греции во время застолий подавали цикад. Почему же потом на большей части суши насекомые перестали быть едой? Немного истории. Примерно за десять тысяч лет до нашей эры люди начали осваивать земледелие и скотоводство, образ жизни стал оседлым, и появились первые цивилизации на территориях, которые позже стали европейскими. Возможно, с развитием земледелия многие виды насекомых, которые нападали на посадки культурных растений, стали рассматриваться как вредители. А традиция употреблять насекомых в пищу отошла в прошлое и постепенно забылась в связи с ростом животноводства.

​

        В современной западной культуре отношение к насекомым не изменилось: они нервируют, кусаются, воспринимаются как источники болезней, люди испытывают к насекомым отвращение и уничтожают их инсектицидами.

Насекомые — как еда в разных странах мира

        Однако есть страны, и весьма густонаселенные, где насекомых по-прежнему, как в древности, употребляют в пищу. Например, в тропической местности, где обитают многообразные виды насекомых. Там они крупнее, быстрее размножаются и растут. Это обстоятельство, а также сохранившиеся с прежних времен кулинарные традиции приводят к тому, что тропические насекомые являются существенной частью повседневного рациона. 

В мире известно около 1500 видов съедобных насекомых, почти 2 млрд. человек на Земле употребляют их в пищу ежедневно, многие блюда из насекомых считаются деликатесами. В кухне тропических стран существует множество традиционных рецептов подобных блюд.

На Бали местные жители ловят стрекоз клейкими палочками, отваривают их в кокосовом молоке с добавлением имбиря и чеснока или едят их жаренными на гриле, или делают из них леденцы.

В Японии предпочитают готовить ос, пчел и их личинок, отваривая с соевым соусом и сахаром. Блюда из них называются хатиноко и дзибатиноко. В японских тавернах к пиву подают жареных черных ос.

В Китае готовят деликатес из куколок тутового шелкопряда. Гусениц освобождают от кокона, отваривают и быстро обжаривают в воке со специями. Из насекомых также изготовляют муку, порошки или пасты для добавления в различные национальные блюда.

Насекомые в пищу полезны

        Насекомые – это не только вкусная для многих народностей пища, но ещё и полезная. Многие представители мира ползающих и летающих насекомых содержат больше белка, чем мясо животных или птиц. И не только белок, но также и жиры, минеральные вещества, клетчатку и даже витамины. Большинство съедобных насекомых содержит такой важный для здоровья человека элемент, как железо. При этом железа в них содержится больше, чем в мясе.

Можно ли избавиться от обжорства самостоятельно?

Поскольку эта проблема психологического характера, то лучшим решением будет все же обратиться к специалисту. Но люди, которые нацелены решительно, могут во многом облегчить работу психолога и параллельно помочь себе самостоятельно. Ведь осознание проблемы – это уже половина решения.

Мы собрали для вас советы специалистов, которые помогут выстроить работу над собой и избавиться от переедания.

1. Начните вести пищевой дневник. Фиксируйте в нем не только план приемов пищи на день, но и свои наблюдения. Постарайтесь определить те причины, которые вызывают у вас непреодолимое желание поесть (например, стресс, скука или переутомление). Подумайте, чем их можно заменить (прогулкой, чтением, хобби, просмотром доброго фильма).

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

2. Не пытайтесь контролировать каждый свой шаг. Это может спровоцировать дополнительную тревогу.

3. Не кушайте, если не голодны.

4. Не покупайте те продукты, которые особенно способствуют появлению лишних килограммов и постоянному желанию перекусить (сладости, пироги, печенье, чипсы).

5. Пейте воду перед каждым приемом пищи, тогда вы не сможете съесть большой объем. Вода не только утоляет жажду, но и наполняет желудок, а так его проще всего «перехитрить», обманув якобы достигнутой сытостью.

6. Не пользуйтесь службой доставки еды на дом.

7. Перед торжеством поешьте дома.

8. Во время приема пищи старайтесь кушать медленно и сосредоточиться на свойствах продуктов. Подумайте, какой вид, цвет, аромат имеет еда. Такой способ научит получать удовольствие от пищи и замедлит сам процесс ее приема.

9. Кушайте только за кухонным столом, возьмите за правило не есть в постели, в комнате, работая или смотря фильм.

10. Включите в жизнь физические нагрузки. Занятия спортом или прогулки на свежем воздухе отвлекут от мыслей о еде и поспособствуют похудению.

11. Не увлекайтесь строгими диетами. Лучше воспитать в себе умеренность, уменьшив объем порций и соблюдая режим. Есть нужно 3 раза в день, а перекусы должны быть здоровыми и полезными, например, между обедом или ужином можно поесть творог или фрукты, если вы сильно проголодались.