Місця проживання, будова і спосіб життя.
Комахи — це чисельна (понад 1 млн.), високоорганізована група справжніх наземних організмів, що належить до типу Членистоногі. Комахи заселяють усі континенти, включаючи Антарктиду, і трапляються скрізь: у безводних пустелях, високогірних зонах вічних снігів, лісах і степах. Вони освоїли всі типи наземних біоценозів, а також ґрунти. Чимало їх живе у прісних водоймах. Більшість комах — вільноживучі тварини, однак серед них трапляються і паразити тварин і людини. Видовий склад комах України вивчено ще недостатньо: вважають, що е не менше 40 тис. видів.
Тіло комах складається з трьох відділів: голови, грудей та черевця. На голові містяться ротові органи, пара складних очей та пара вусиків (антен); на грудях — три пари ніг і, як правило, одна або дві пари крил; на боках черевця — дихальця.
Комахи відрізняються за формою відділів тіла, величиною очей, довжиною і формою вусиків та іншими ознаками. Особливо різноманітні в них вусики, ротові апарати та ноги. Розрізняють пластинчасті (багато жуків), ниткоподібні (таргани), булавоподібні (метелики) та інші типи вусиків комах. Ротові апарати залежно від способу живлення також бувають різних типів: гризучий (жуки), смоктальний (метелики), колючо-смоктальний (комарі, клопи), гризучо-смоктальний (бджоли, джмелі), лижучий (мухи). Залежно від способу життя та переміщення розрізняють такі типи ніг у комах: бігальні (тарган), стрибальні (коник), плавальні (жук-плавунець), риючі (вовчок) тощо.
Особливості внутрішньої будови комах пов'язані, в основному, з дихальною, видільною і нервовою системами. Органи дихання комах — трахеї — відрізняються великою розгалуженістю. У дрібних комах газообмін відбувається шляхом дифузії. Великі комахи вентилюють трахеї (під час розслаблення стінок черевця повітря засмоктується в трахеї, а під час скорочення — виходить у зовнішнє середовище). Завдяки трахейному диханню кров не бере участі у перенесенні кисню і вуглекислого газу, а транспортує лише поживні речовини. Органи виділення комах — мальпігієві судини (вирости задньої частини середньої кишки у вигляді тоненьких трубочок) і жирове тіло. Продукти виділення, що надходять у мальпігієві судини, стікають у задній відділ кишки. Жирове тіло комах є запасом поживних речовин і води. У нього також відкладаються деякі непотрібні для організму речовини.
Відмінності нервової системи комах пов'язані з укрупненням надглоткового нервового вузла (його нерідко називають головним мозком), зменшенням кількості та укрупненням вузлів черевного нервового ланцюжка. Більш складна будова нервової системи зумовлює складні форми їхньої поведінки. Перш за все це стосується комплексу інстинктів турботи про потомство. У межах класу Комахи можна знайти всі переходи від найпростіших форм (відкладання самками яєць біля харчового субстрату личинок або просто в нього, як у більшості метеликів, мух, жуків тощо) до найскладніших, властивих суспільним комахам (догляд за личинками, їх годування, охорона тощо). Велику роль у поведінці комах, особливо суспільних, відіграють також умовні рефлекси. Вирушаючи за здобиччю, ці комахи здатні запам'ятовувати місцезнаходження джерела їжі, дорогу до нього й назад, до гнізда.
Органи чуття комах — найскладніші та найрізноманітніші, що пов'язано із загальним високим рівнем організації і складною поведінкою комах.
Типи розвитку комах. Комахи — переважно роздільностатеві тварини. Запліднення переважно внутрішнє. Більшість комах відкладає яйця; трапляються види (деякі попелиці, оводи), що народжують живих личинок. Форма, забарвлення, кількість яєць, що відкладаються комахами, найрізноманітніші. Зверху яйця вкриті товстою оболонкою, а всередині містять жовток (запас поживних речовин). З яєць розвивається личинка.
У комах спостерігається два типи розвитку — з неповним перетворенням і з повним перетворенням. У комах з повним перетворенням розвиток включає три послідовні стадії: личинка, лялечка і доросла комаха. З яйця виходить червоподібна личинка, зовсім не схожа на дорослу комаху. Після кількох линьок, що супроводжуються ростом, личинка перестає рухатись і живитись. Вона перетворюється на лялечку. На цій стадії личинкові тканини і органи повністю перебудовуються, утворюються органи, властиві дорослій комасі. Дорослі комахи не линяють і не ростуть. Розвиток з повним перетворенням характерний для лускокрилих (метеликів), двокрилих (кімнатної мухи, комара) та перетинчастокрилих (медоносної бджоли, оси).
Розвиток з неповним перетворення відбувається без стадії лялечки. З яйця розвивається личинка, подібна до дорослої форми, але менша за розмірами, з недорозвиненими крилами і статевими органами. Личинка кілька разів линяє, росте і перетворюється на дорослу форму. Такий тип розвитку характерний для представників прямокрилих (перелітної сарани, коників, цвіркунів), тарганів, клопів.
Біологічне значення перетворення полягає в тому, що личинки і дорослі особини живуть у різних умовах і тому не конкурують за місце існування та їжу; комахи мають більшу можливість зберегтися за несприятливих умов життя (низька температура, відсутність їжі) на тій або іншій менш уразливій стадії розвитку, що в цілому сприяє більшій чисельності особин виду.
НАЙГОЛОВНІШІ РЯДИ КОМАХ. Традиційно клас Комахи поділяють на комах з неповним та повним перетворенням, хоча такий поділ є досить умовним.
Ряди комах з неповним перетворенням. До ряду Прямокрилі належить близько 20 тис. видів, з них в Україні — близько 200. Це — сарана, коники, цвіркуни, капустянки, або вовчки, та ін. Для них характерними є: гризучий ротовий апарат; дві пари крил, з яких передні — шкірясті, вузенькі й прямі (звідки назва ряду) — виконують функцію надкрил, а задні — широкі, перетинчасті, у спокійному стані віялоподібне складені під надкрилами; задні ноги стрибальні. Специфічна особливість прямокрилих — здатність до утворення і сприймання звуків. Так, у коників звуковий апарат (зазубрені жилки, що труться одна об одну) розташований на передніх крилах, а органи слуху — на гомілках передніх ніг. До ряду Рівнокрилі належить понад ЗО тис. видів: попелиці, цикади, щитівки та інші комахи, що живляться соком рослин і мають колючо-сисний ротовий апарат та 2 пари однакових за жилкуванням перетинчастих крил.
До ряду Напівтвердокрилі, або Клопи, належать комахи з колючо-сисним ротовим апаратом, двома парами крил (напівтвердими передніми і перетинчастими задніми), парою грудних пахучих залоз (у водяних та деяких хижаків редуковані). Ряд налічує понад ЗО тис. видів, в Україні — понад 800. Серед представників ряду є багато рослиноїдних форм (клопи-черепашки), що висмоктують соки з рослин; хижі клопи, зокрема клоп постільний, або блощиця ліжкова, що живиться кров'ю людини, поширені у житлових приміщеннях. Багато клопів перейшло до життя у прісних водоймах (водо-мірка, гладун, водяний скорпіон).
Ряди комах з повним перетворенням. Ряд Твердокрилі, або Жуки, налічує понад 300 тис. сучасних видів, в Україні — не менше 12-15 тис. Ротові органи гризучого типу. Передня пара крил перетворена на тверді надкрила, що прикривають другу пару перетинчастих задніх крил, завдяки яким вони літають. Серед жуків багато видів живиться зеленими частинами рослин (колорадський жук, травневий хрущ, довгоносики), гноєм (гнойовики) або мертвими організмами (трупоїди). Є багато хижаків, які вживають у їжу безхребетних. Деяких жуків занесено до Червоної книги України, зокрема жука-оленя — найбільшого за розмірами жука.
Одним із найбагатших видами (понад 150 тис.) таксонів є ряд Лускокорилі, або Метелики. У фауні України налічується 6-8 тис. видів метеликів. Характерними ознаками ряду є: кутикулярний покрив (лусочки різноманітної форми) двох пар перетинчастих крил і сисний ротовий апарат. Вусики денних метеликів зазвичай булавоподібні, нічних — перисті. Червоподібні личинки метеликів (гусениці) крім трьох пар членистих ніг мають несправжні ноги — вирости тіла. У гусениць ротовий апарат гризучий.
Ряд Перетинчастокрилі налічує близько 200 тис. видів, з них в Україні — близько 30 тис. Це комахи з двома парами перетинчастих прозорих крил, причому задні менші, ніж передні. Ротові органи гризучо-лижучі або гризучо-сисні. Самки на кінці черевця мають яйцеклад (у деяких видів він перетворений на жало і протоками зв'язаний з отруйними залозами). Личинки червоподібні, здебільшого безногі. Найбільш поширеними видами є бджоли, оси, джмелі, мурашки тощо. Зустрічаються й паразити, самки яких відкладають яйця в тіло молодих гусениць або лялечок (їздці) і в яйця різних комах (яйцеїди). Їздців використовують для біологічної боротьби зі шкідниками. Серед перетинчастокрилих є досить багато суспільних комах (медоносна бджола, мурашки).
Ряд Двокрилі налічує понад 100 тис. видів, в Україні відомо понад 4 тис. Це комахи, в яких передня пара крил перетинчаста, а задня — редукована й видозмінена на булавоподібні дзижчальця - органи рівноваги. Ротові органи колючо-сисні або лижучі. Личинки безногі; розвиваються у воді, ґрунті, у гниючих рештках рослин, живих тваринах і трупах. Найбільш відомими серед двокрилих е мухи, комарі, ґедзі та ін.
КОМАХИ — ШКІДНИКИ РОСЛИН. Більшість комах (близько 80%) живиться зеленими рослинами або їхніми рештками. Це представники таких рядів, як прямокрилі, рівнокрилі, жуки, метелики, деякі перетинчастокрилі, багато двокрилих. Знищуючи культурні рослини, вони завдають великих збитків народному господарству, особливо рільництву. Десятки тисяч видів шкідників спустошують посіви культурних рослин, заподіюють істотну шкоду деревам у садах і лісах. Особливо небезпечні періодичні масові розмноження комах-шкідників, характерні для саранових, деяких видів попелиць, метеликів, жуків тощо. Так, азіатська, або перелітна сарана (ряд Прямокрилі) є надзвичайно прожерливою. Підраховано, що потомство однієї самки за період свого розвитку з'їдає понад 300 кг свіжих рослин. Особливістю цих комах є здатність утворювати великі зграї (до 10 млрд. особин), які можуть сягати в довжину 120 км і пролітати без зупинки до 2000 км. Сарана споживає рослини будь-яких видів, і після її навали поля залишаються голими. Після одного з нашесть сарани в Африці загинуло від голоду 800 тис. чоловік. Основні місця розмноження сарани — очеретяні зарості великих південних рік. Чисельність цієї комахи знаходиться під постійним контролем спеціальних організацій із захисту рослин.
Підземними частинами рослин — бульбами, цибулинами, корінням та кореневищами — живляться капустянки, личинки хрущів, коваликів, деяких мух і комарів, гусінь певних видів метеликів. Комахи (клопи, жуки, наприклад, зернівки, довгоносики, личинки жуків, метеликів, двокрилих) споживають насінні зачатки та насіння рослин.
Великої шкоди на полях і городах завдають колорадський жук, буряковий довгоносик, жук-ковалик з ряду Твердокрилі. Колорадський жук — небезпечний шкідник картоплі. Протягом літа розвивається 2-3 покоління жуків. Дорослі жуки та їхні личинки живляться листками картоплі. Буряковий довгоносик найбільшої шкоди завдає у період росту буряка. У цей час із відкладених самками яєць розвиваються червоподібні личинки, які живляться коренями буряка. Жуки-ковалики знищують багато культур. Їх червоподібні пружні личинки-дротяники вгризаються в бульби картоплі, коренеплоди моркви, буряка, у корені рослин.
На полях і городах великої шкоди завдають також білани (капустяний, ріп'яний, бруквяний) і озима совка з ряду Лускокрилі. Гусениці біланів живляться листками капусти та інших рослин з родини Капустяні. Гусениці озимої совки живуть у ґрунті, де знищують висіяне насіння і проростки, що з'явилися, перегризають стебла рослин на рівні ґрунту, а виповзаючи на поверхню, поїдають листя (живляться рослинами, що належать до 140 видів).
Із двокрилих польовим і городнім рослинам шкоди завдають деякі мухи. Наприклад, самки цибульної мухи відкладають яйця на грудочки ґрунту біля цибулі або часнику. Безногі личинки, що розвиваються з яєць, вгвинчуються в цибулини і в зелені листки, виїдаючи у них ходи. Ушкоджені рослини жовтіють і засихають. Подібної шкоди завдають капустяна і морквяна мухи, личинки яких живляться коренями рослин з родини Капустяні.
Комахи — шкідники саду.Для дерев та кущів саду найбільш звичайними шкідниками є попелиці (ряд Рівнокрилі), яблуневий квіткоїд, суничний довгоносик, малинний жук (ряд Твердокрилі). Личинки яблуневого квіткоїда розвиваються у ще не розпущених квітках яблунь, виїдаючи зав'язі і тичинки; личинки суничного довгоносика — у ще не розпущених квітках суниці, полуниці і малини; личинки малинного жука — у квітках малини. Великої шкоди садам завдають метелики: яблунева плодожерка (її гусениці розвиваються в яблуках) і аґрусова вогнівка (її гусениці живуть у ягодах аґрусу і смородини).
Комахи — шкідники лісу. Найбільш поширеними шкідниками лісу є непарний та сосновий шовкопряди (ряд Лускокрилі), хрущі, жуки-вусачі, короїди (ряд Твердокрилі). Так, наприклад, гусениці непарного шовкопряда живляться листками багатьох дерев. У роки масового розмноження шкідника дерева лісу (і саду) можуть цілком позбавитися листя. Хвойним лісам відчутної шкоди завдає сосновий шовкопряд. Гусениці цього метелика ушкоджують переважно сосну, рідше ялину і модрину. Листками дуба, берези, клена живляться хрущі, а їхні личинки, що розвиваються у ґрунті, обгризають корені молодих дерев. У корі дерев поселяються жуки-короїди.
Заходи для скорочення чисельності комах-шкідників. Для скорочення чисельності комах-шкідників використовують різні способи: механічні (роздавлювання яєць білана капустяного та ін., знищення в ловчих канавках бурячних довгоносиків тощо), агротехнічні (посів або посадка рослин з таким розрахунком, щоб вони встигли зміцніти до появи шкідників; очищення кори на стовбурах плодових дерев; регулярний збір опалих плодів та ін.). У період масового розмноження шкідників використовуються хімічні способи: запилення й обприскування рослин отруйними речовинами (при цьому, на жаль, гинуть багато комах, дощові черви, птахи). На сьогоднішній день великого значення набувають біологічні методи захисту рослин: охорона і залучення комахоїдних птахів, кажанів; використання біологічних препаратів, що викликають хвороби комах-шкідників; розведення і використання хижих та паразитичних комах, які живляться комахами-шкідниками і є природними регуляторами їх чисельності. Деякі види хижих комах (риючі оси, хижі клопи та жуки) спеціально акліматизовують або розводять у біолабораторіях і випускають у сади, городи, на поля. Так, для боротьби з колорадським жуком застосовують хижих клопів — подизуса та перилюса. В Україні функціонують біолабораторії та біофабрики з розведення паразитичних комах, зокрема, їздця трихограми, якого використовують для боротьби зі шкідливими метеликами (совками, яблуневою плодожеркою, листовійками тощо). Самки багатьох їздців відкладають яйця в тіло молодих гусениць або в тіло попелиць. Личинки, що розвиваються з яєць, ведуть паразитичний спосіб життя, а потім виходять з тіла хазяїна, що гине, і перетворюються на лялечки. Яйцеїд трихограма відкладає яйця в яйця близько 80 видів метеликів, а яйцеїд теленомус — у яйця клопа черепашки шкідливої.
КОМАХИ — ПЕРЕНОСНИКИ ЗБУДНИКІВ ХВОРОБ ТА ПАРАЗИТИ ЛЮДИНИ І ТВАРИН. Зовнішніми паразитами людини і ссавців є кровосисні комахи: воші, блохи, деякі клопи, а також різні двокрилі — комарі, мошки, москіти, ґедзі. Ці комахи не лише дошкуляють тваринам і людині своїми укусами, а й переносять збудників небезпечних інфекційних хвороб (хвороботворних бактерій, вірусів). Проте е й такі переносники хвороб, які не є паразитами, наприклад, кімнатна муха, рудий тарган тощо.
Воші — типові паразити ссавців та людини, завдовжки 0,4-6 мм. Їхнє тіло сильно сплющене, усі сегменти грудей злиті між собою; у них немає крил і фасеткових очей; ротовий апарат колючо-сисного типу. До волосся і білизни вони прикріплюються за допомогою рухливих кігтиків, що містяться на кінцях лапок. Головна та одежна воші (два підвиди людської воші) — переносники таких небезпечних захворювань як висипний та поворотний тиф. Збудники цих хвороб містяться у внутрішніх органах та екскрементах вошей. У слинних залозах їх немає, тому при укусі воша не здатна заразити людину. При розчісуванні місць укусів і розчавленні вошей на тілі людина втирає збудників разом з їх рештками чи фекаліями у пошкоджений епідерміс. Блохи, як і воші, — особливі паразити тварин і людини, пристосовані до життя у волосяному покриві. Це — безкрилі комахи зі сплющеним з боків тілом, стрибальними задніми лапками, погано розвиненим зором, колючо-сисним ротовим апаратом. На відміну від вошей, блохи не так тісно зв'язані зі своїм хазяїном. Для відкладання яєць вони використовують забруднені місця (щілини підлоги, ганчір'я). Личинки бліх, на відміну від дорослих бліх-кровососів, живляться гниючими рештками. Блохи (пацюкова, собача, котяча, людська) — переносники чуми, дуже небезпечного захворювання, від епідемій якого протягом історії людства загинуло кількасот мільйонів людей. Чума — хвороба переважно гризунів, у норах яких у величезних кількостях розмножуються блохи. У природних умовах чума поширена, в основному, серед ховрахів, а в містах — серед пацюків. Якщо блоха насмокталася крові хворого гризуна, при наступному кровосмоктанні вона може передати збудника чуми людині чи домашнім тваринам.
Шкідливими для людини і тварин є кровосисні двокрилі, відомі під загальною назвою «гнус». Основними компонентами гнусу є кровосисні комарі, мошки, ґедзі, москіти тощо. Серед них є чимало видів, що передають збудників таких тяжких захворювань, як малярія (малярійний комар), сибірська виразка, туляремія (ґедзі, мухи-жигалки), різні види лихоманок (москіти) тощо. Збудники цих хвороб містяться у слинних залозах двокрилих і передаються під час укусів.
Інші представники ряду Двокрилі — хатня муха; зелена, синя, сіра падальні мухи відомі як механічні переносники на харчові продукти збудників дизентерії, черевного тифу, поліомієліту, туберкульозу. Руді таргани (ряд Тарганові) також механічно переносять на харчові продукти яйця паразитичних червів, цисти най
простіших, хвороботворні бактерії — збудників кишкових захворювань (дизентерії, черевного тифу) тощо. Тому боротьба з мухами, тарганами та запобігання їхнім контактам із харчовими продуктами харчування — необхідна умова гігієни людини.
ОДОМАШНЕНІ КОМАХИ. Види домашніх комах. З давніх часів людина розводить деякі види комах для одержання від них цінної продукції. Насамперед, це медоносна бджола, яка дає людині мед, прополіс, пергу, маточкове молоко, віск. Розведення шовковичного шовкопряда з метою отримання натурального шовку — важлива галузь народного господарства багатьох країн.
Бджола медоносна. Бджоли — суспільні комахи. Вони живуть великими сім'ями: дикі — у дуплах дерев, домашні — у вуликах. У кожній сім'ї е самка — матка, кілька сотень самців — трутнів (вони живуть з часу виходу з лялечок до осені) і до 70 тис. робочих бджіл. Матка — найбільша бджола в сім'ї, функція якої полягає у відкладанні яєць. Починаючи з весни, матка відкладає близько 2 тис. яєць за добу. Трутні — бджоли середньої величини з великими очима, що дотикаються на потилиці. Саме трутні запліднюють матку. Усю роботу у вулику виконують робочі бджоли — недорозвинуті самки, нездатні до розмноження. Вони дрібніші за інших членів сім'ї.
Особливості будови і поведінки робочих бджіл. На нижньому боці черевця робочої бджоли є гладкі, без волосків, ділянки — дзеркальця, на поверхню яких виділяється віск, з якого вона робить шестигранні комірки — соти (великі, середні та дрібні). На задніх ногах бджіл є по одному «кошичку» і по однієї «щіточці», за допомогою яких вони збирають квітковий пилок. Прилетівши у вулик, бджоли поміщають його у комірки сот. Інші робочі бджоли утрамбовують пилок і просочують його медом. Утворюється перга — запас білкового корму. Зібраний із квіток нектар бджоли відригують у соти з медяного зобу. Тут він перетворюється в мед — запас цукристої їжі. В особливих залозах робочих бджіл виробляється «молочко». Ним вони годують матку і личинок. На кінці черевця робочих бджіл є втяжне зазубрене жало, яке зв'язане з отрутною залозою і використовується для захисту.
Окрім того, робочі бджоли вентилюють вулик, чистять його, замазують щілини тощо. Кожна з них протягом свого життя проходить через усі види діяльності в міру розвитку в неї тих або інших залоз.
Розвиток бджоли. Матка відкладає у великі та дрібні соти запліднені, а в середні — незапліднені яйця. Личинок, що розвинулися з яєць, робочі бджоли годують «молочком». Потім «молочко» одержують личинки тільки великих сот, а інші — квітковий пилок і мед. Після останнього линяння личинок робочі бджоли запечатують соти воском. Незабаром личинки перетворюються на лялечки, а згодом — на дорослих комах. Вони прогризають воскові кришечки і виповзають на поверхню сот. З великих сот виходять матки, з середніх — трутні, а з дрібних — робочі бджоли.
Шовкопряд шовковичний. Це — білий метелик середньої величини. Заляльковуючись, його гусінь обмотує себе тонкою ниткою, що виділяється прядильними залозами. Розмотуючи ці кокони, людина отримує натуральний шовк. Розведенням шовкопряда шовковичного почали займатися в Китаї близько 5 тис. років тому. У процесі одомашнювання з покоління в покоління для розведення залишали метеликів, що відкладали багато яєць і мали слаборозвинені крила, а з їхньої гусені плели великі кокони (їхня нитка сягала довжини до 1000 м і більше).
За останні десятиліття виведено різні породи шовкопряда шовковичного, що відрізняються величиною коконів, їхнім забарвленням, довжиною і міцністю нитки.