Морфология чешуекрылых. Внешнее строение тела бабочек Внешнее строение чешуекрылых

Бабочки – одни из самых восхитительных насекомых. Неудивительно, что они издавна очаровывали людей своей красотой и пробуждали интерес исследователей и коллекционеров. Вероятно, поэтому они принадлежат к одним из самых изученных насекомых. Мир бабочек многолик и удивителен, но особенный интерес вызывают изменения, которые происходят в течение их жизни, когда они вылупливаются из яиц в виде гусениц, затем трансформируются в куколок и, напоследок, опять становятся яркими бабочками, живущими от нескольких часов до нескольких недель.

Какое строение у бабочки?

С первого взгляда заметно, что тело бабочки отчетливо делится на три части: голову, грудь и брюшко. Тело насекомого покрыто хитиновым панцирем, состоящим из подвижных сегментов. Гибкость панцирю придают перепончатые сочленения, соединяющие сегменты. Почти вся поверхность панциря бабочки усеяна мелкими волосками и разноцветными чешуйками. На голове находятся органы чувств – глаза и усики, а также рецепторы обоняния и осязания, расположенные в области ротового аппарата. Самые различимые его части – развитый хоботок для сосания жидкой пищи и пара губных щупиков.

Самая красивая бабочка в мире — урания мадагаскарская

Бабочка парусник Маака

Глаза бабочки состоят из множества простых глазков, а усики дневных видов имеют характерную булавовидную форму. От туловища отходят 2 пары крыльев и 3 пары ног, первая из которых может быть укороченной или почти отсутствовать. Тонкая пленка крыльев, растянутых на системе жилок, совершенно прозрачна, а цветные узоры образованы яркими чешуйками, плотно покрывающими крылья. В мире бабочек встречаются экземпляры с размахом крыльев в диапазоне 0,3-30 см.

Интересно знать. Самая большая бабочка в мире – ночная совка Тизания Агриппина с размахом крыльев около 25-30 см, распространена в тропических лесах Южной Америки. Самыми большими дневными бабочками в мире считаются Орнитоптера (Птицекрылка) королевы Александры и Парусник Антимах из Африки с размахом крыльев 25 см. У Павлиноглазки (Сатурнии) Атлас и Геркулес из Австралии этот показатель достигает 24 см.

Самая большая бабочка мира — тизания агриппина с размахом крыльев 28-30 см

В сегментированном брюшке находятся главные внутренние органы бабочки. В двух последних сегментах брюшка располагаются органы размножения, имеющие сложную структуру. Особенности строения этих органов у каждого вида из мира бабочек предохраняют их от скрещивания с другими видами и имеют решающее значение для сохранения многообразия рода чешуекрылых.

Интересно знать. В мире насчитывается около 160 тыс. видов бабочек из отряда чешуекрылых, при этом порядка 150 известных ранее видов вымерли.

Стадии размножения и развития бабочки

Самка бабочки, например, махаона, отыскивает растения, которыми питается гусеница, так называемые растения-кормильцы, и откладывает на них шаровидные, слегка приплюснутые яйца. В верхней части яйца находится крошечное отверстие (микропиле), через которое еще до откладки яиц, при оплодотворении, проникает сперматозоид. Яйца вначале желто-зеленые, но незадолго до выхода гусениц приобретают коричневатый оттенок.

Первой пищей для вылупившейся гусеницы становится оболочка собственного яйца. Гусеница совершенно отличается от взрослой бабочки строением и способом жизни. У нее продолговатое, червеобразное тело, восемь пар ножек и совершенно иное строение головы с грызущими челюстями, приспособленными к поеданию зелени растений, и шелкоотделительными железами. Для гусениц махаона – одной из самых красивых бабочек в мире, пищей служат листья моркови, укропа или родственных им растений.

Одна из самых крупных бабочек мира — орнитоптера королевы Александры

Развитие гусеницы может длиться от 20 до 40 дней, в зависимости от климатических условий. Когда ее тело увеличится настолько, что мягкий кожный покров достигнет предела эластичности, гусеница ненадолго прерывает питание и линяет. Ее кожа в верхней части головы расходится, и из старой оболочки высвобождается новая, более крупная и иначе окрашенная гусеница. Этот процесс длится несколько часов и повторяется 4 раза на протяжении жизни гусеницы.

Самая интересная трансформация в мире – превращение куколки в бабочку

Когда развитие гусеницы приходит к концу, она находит удобное место для окукливания. Обычно это стебель или веточка, к которой она прикрепляется, как при линьке: в вертикальном положении, головой вверх. Сначала она делает из пряжи шелковые подушечки, которые служат точками прикрепления для опорной нити, а затем создает саму нить и повисает в петле, опоясывающей ее спину и бока. Гусеница остается в таком положении в течение 3 дней, а затем окукливается. Ее кожица лопается так же, как при линьке, и сползает, начиная с головы до конца тела, а из оболочки понемногу высвобождается еще мягкая куколка.

На куколке уже различимы контуры крыльев, а на внутренней стороне – ног, усиков, хоботка будущей бабочки. На самом кончике брюшка расположен кремастер – орган, состоящий из множества маленьких крючков, которыми куколка прикрепляется к пряже. Куколка – это одна из стадий скрытых превращений, характерная для мира бабочек. В этот период насекомое не принимает никакой пищи – продолжительность его различна, например, для махаона он длится около 2 недель, если куколка не зимует. Из зимующих куколок бабочки выходят только весной следующего года, около полугода после окукливания.

Интересно знать. О скором выходе бабочки из куколки можно судить по темным пятнам на ее покрове, который к тому моменту становится прозрачным. В конце концов он лопается под напором бабочки, которая покидает его буквально за одну минуту. Затем она расправляет крылья, что занимает еще несколько минут, и ждет, пока они не станут достаточно жесткими для полета.

Взрослая бабочка быстро вступает в фазу половой зрелости – буквально через несколько дней она готова к размножению. В зависимости от того, насколько быстро бабочка выполнит свое главное предназначение, она живет от нескольких часов до нескольких недель. Исключение составляют зимующие бабочки, которые могут прожить порядка 10 месяцев.

Вконтакте

Бабочки относятся к членистоногим - самым высокоразвитым животным среди беспозвоночных. Свое название они получили за наличие членистых трубчатых конечностей. Другим характерным признаком является наружный скелет, образованный пластинками прочного полисахарида — хинина. У членистоногих вследствие развития прочной наружной оболочки и членистых конечностей появилась сложная система мышц, крепящихся изнутри к покровам. Все движения их частей тела и внутренних органов связаны с мышцами.

1- брюшко
2- грудь
3- голова с усиками
4- хоботок
5, 8, 9- передние, средние и задние ноги
6, 7- первая и вторая пара крыльев

Тело бабочек состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. Перепончатой короткой и мягкой шеей голова скреплена с грудью, состоящей из трёх неподвижно соединённых друг с другом сегментов. Места соединения не заметны. Каждый из сегментов несёт по паре членистых ног. На груди у бабочек имеется три пары ног. Передние лапки самцов нимфалид, сатиров голубянок недоразвиты; у самок они развиты сильнее, но при ходьбе также не используются и всегда прижаты к груди. У парусников и толстоголовок все ноги развиты нормально, а голени их передних ног снабжены лопастевидными образованиями, которые, как полагают, используются для чистки глаз и усиков. У бабочек ноги служат в основном для закрепления на определённом месте и только потом — для передвижения. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит.

На голове расположены ротовой аппарат, усики и глаза. Ротовой аппарат сосущего типа - это нечленистый, в покое спирально завитой, длинный трубчатый хоботок. В его образовании принимают участие нижние челюсти и нижняя губа. Верхние челюсти у бабочек отсутствуют. Во время приема пищи бабочка расправляет длинный хоботок, погружая его в глубь цветка, и высасывает нектар. В качестве основного источника пищи взрослые чешуекрылые используют нектар, поэтому входят в число основных опылителей цветковых растений. У всех насекомых и у бабочек в том числе есть особый орган, называемый джонсовым, предназначенный для анализа тряски и звуковых колебаний. С помощью этого органа насекомые не только оценивают состояние физической среды, но и общаются между собой.

Зрение

Усики или антенны

Крылья и их окраска

Полет бабочки

Внутреннее строение

Бабочки имеют совершенную нервную систему и органы чувств , благодаря чему они прекрасно ориентируются в окружающей обстановке, быстро реагируют на сигналы опасности. Нервная система, как и у всех членистоногих, состоит из окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки. В голове в результате слияния скоплений нервных клеток образуется головной мозг. Эта система руководит всеми движениями бабочки, кроме таких непроизвольных функций, как циркуляция крови, пищеварение, дыхание. Исследователи полагают, что данные функции контролирует симпатическая нервная система.

1- органы выделения
2- средний отдел кишечника
3- зоб
4- сердце
5- передний отдел кишечника
6- толстый кишечник
7- половые органы
8- нервный узел
9- мозг

Кровеносная система , как у всех членистоногих, незамкнутая. Кровь непосредственно омывает внутренние органы и ткани, находясь в полости тела, передавая им питательные вещества и унося к органам выделения вредные продукты жизнедеятельности. Она не участвует в переносе кислорода и углекислого газа, то есть в дыхании. Ее движение обеспечивается работой сердца - продольной мускулистой трубки, расположенной в спинной части над кишечником. Сердце, ритмично пульсируя, гонит кровь в головной конец тела. Обратному току крови препятствуют клапаны сердца. Когда сердце расширяется, кровь поступает в него из задней части тела через его боковые отверстия, снабженные клапанами, которые не допускают обратного оттока крови. В полости тела, в отличие от сердца, кровь течет от переднего конца к заднему, а затем, попадая в сердце в результате его пульсации, снова направляется к голове.

Дыхательная система представляет собой густую сеть разветвленных внутренних трубочек - трахей, по которым воздух, попадая через наружные дыхальца, доставляется непосредственно ко всем внутренним органам и тканям.

Выделительная система - это пучок тонких трубочек, так называемых мальпигиевых сосудов, расположенных в полости тела. Они на вершинах замкнуты, а основаниями открываются в кишечник. Продукты обмена отфильтровываются всей поверхностью мальпигиевых сосудов, а потом внутри сосудов превращаются в кристаллы. Затем они попадают в полость кишечника и вместе с непереваренными остатками пищи выделяются из организма. Некоторые вредные вещества, особенно яды, накапливаются и изолируются в жировом теле.

Половая система самок состоит из двух яичников, в которых происходит образование яиц. Яичники, переходя в трубчатые яйцеводы, основаниями сливаются в единый непарный яйцевод, по которому зрелые яйца выводятся наружу. В половой системе самки имеется семяприемник - резервуар, куда поступают сперматозоиды самцов. Зрелые яйца могут оплодотворяться этими сперматозоидами. Органы размножения самца - это два семенника, переходящие в семяпроводы, которые объединяются в непарный семяизвергательный канал, служащий для выведения спермы.

На нашем сайте Вы также можете познакомиться с информацией по морфологии, физиологии и экологии дневных бабочек : этимология названия , общая численность бабочек , размеры бабочек , морфология бабочек: строение тела , строение крыльев бабочек , внутренние органы , пигменты и окраска крыльев бабочек , полиморфизм окраски , физиология бабочек: полёт , питание , размножение , жизненный цикл бабочек , куколка и имаго , распространение бабочек , экология бабочек , территориальное поведение и миграции бабочек , взаимоотношения с другими организмами , защита от хищников , роль бабочек в природе , систематика и классификация бабочек , охрана чешуекрылых , чешуекрылые и человек , экономическое значение бабочек , чешуекрылые в культуре человечества .

СПРАВОЧНИК ПО МОРФОЛОГИИ, ФИЗИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ ЧЕШУЕКРЫЛЫХ

Морфология чешуекрылых

Строение тела

Как у всех насекомых, тело бабочек делится на три главных отдела : голову, грудь и брюшко (см. рис.1). Снаружи оно защищено твёрдым хитиновым покровом, образующим наружный скелет.

Рис. 1. Строение тела бабочки

Голова

Голова бабочек малоподвижная, свободная, округлой формы, с уплощённой затылочной поверхностью (рис. 2). Цервикальные склериты хорошо развиты, треугольные или Г-образные. Тенториум П- или (у ряда примитивных семейств, например, Agathiphagidae) Y-образной формы, у примитивных семейств (например, Micropterigidae, Eriocraniidae) также с хорошо выраженными дорсальными отростками.

Рис. 2. Голова и чешуйки бабочки

Ротовые аппараты чешуекрылых разнообразны. У ряда примитивных семейств (например, Micropterigidae, Heterobathmiidae) – ротовой аппарат грызущий, с функционирующими мандибулами и развитыми жевательными лопастями максилл.

У большинства видов чешуекрылых ротовой аппарат уже сосущего типа – хоботок . Он образован сильно видоизменёнными нижними челюстями, образующими трубочку, в покое спирально свёрнутую. Хоботок состоит из двух полутрубчатых частей, которые соприкасаются краями и скрепляются заходящими друг на друга щетинками. Хоботок служит для питания жидкой пищей. Внутри него расположены мелкие чувствительные волоски, выполняющие рецепторную функцию

Взрослые особи (имаго) ряда видов имеют редуцированные ротовые органы (например, платяная моль, павлиноглазки и многие другие), не питаются вовсе и живут исключительно за счёт запасов питательных веществ, накопленных в стадии гусеницы.

Верхние челюсти у чешуекрылых отсутствуют или представлены небольшими бугорками. Нижняя губа редуцирована, образует треугольный или сердцевидный валик у основания хоботка с нижней стороны. Её щупики хорошо развиты и состоят из трёх члеников (см. рис.2).

У булавоусых бабочек и бражников на последнем членике щупиков располагается глубоко залегающая ямка, в нижней части которой находятся чувствительные рецепторы в виде конусов. Её отверстие располагается на свободном конце щупика и окружено целым рядом чешуек.

Изображение головы огнёвки (Pyralidae), полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа.

По бокам головы расположены полушаровидные, хорошо развитые, сложные, фасеточного типа глаза , состоящие из большого числа (до 27 000) омматидиев, дающих общее мозаичное изображение. Глаза обычно выпуклые, круглые или овальные, иногда почковидные. Они занимают значительную часть боковой области головы и окружены волосками, расходящимися венчиком. Порой тонкими короткими волосками покрыта вся глазная кутикула.

Чешуекрылые способны различать цвета , но в какой мере – пока изучено недостаточно. Некоторые бабочки, например, крапивница (Aglais urticae) и капустница (Pieris brassicae) , различают красный цвет, в то время как сатиры (Satyrinae) его не видят. В наибольшей степени привлекают бабочек два цвета – сине-фиолетовый и жёлто-красный. Бабочки воспринимают также ультрафиолетовую часть спектра, чувствительны к поляризованному свету и способны ориентироваться по нему в пространстве. Движущиеся объекты различают гораздо лучше неподвижных.

Кроме фасеточных глаз, у чешуекрылых позади усиков на темени нередко расположены 2 теменных простых глазка . Лобный глазок отсутствует.

Усики располагаются на границе между теменем и лбом и являются органами чувств, воспринимающими запахи и колебания воздуха. Усики также помогают удерживать равновесие при полёте. По строению различают щетинковидные, нитевидные, булавовидные, крючковатые, гребенчатые, перистые типы усиков. У самцов, отыскивающих самок по феромонам (павлиноглазки, волнянки), усики сильно разветвлены и имеют гораздо большую поверхность, чем у самок.

Усики обладают неодинаковой длиной у представителей разных групп. У представителей семейства длинноусые моли, особенно у самцов, значительно превышают длину тела, а у тонкопрядов они являются сильно укороченными, немногим длиннее головы, а у бескрылых самок мешочниц, они почти полностью редуцированы. Количество члеников в усиках обычно достигает нескольких десятков. Первый членик, или скапус, крупнее остальных.

Грудь

Грудь чешукрылых, как и у всех насекомых, состоит из трёх сегментов: переднегруди, среднегруди и заднегруди – несущих три пары ног и две пары крыльев (см. рис. 1). Переднегрудь значительно меньше крылоносных сегментов (средне- и заднегруди), её тергит обычно несёт пару обособленных пластинок (патагии), наиболее развитых, главным образом, у представителей семейства совок.

Тегулы (подвижно сочленённые пластинки в основании крыльев) среднегруди мощно развиты, покрыты чешуйками, почти полностью прикрывают основания передних крыльев и хорошо заметны, в отличие от большинства отрядов насекомых.

Строение ног большинства бабочек типично для насекомых, они ходильные или бегательные . Тазики крупные, соединение их с грудью малоподвижное, свободная часть ноги включает вертлуг, бедро, голень и лапку (у большинства видов все лапки пятичлениковые с парой коготков на конце)

К специфическим особенностям отряда следует отнести характерную формулу шпор (1-2-4) – подвижно сочленённых с голенями шипов. Посередине передних голеней как правило, располагается одна шпора – так называемый эпифиз, используемый для чистки усиков. Средние голени несут на своей вершине одну пару шпор, а задние – две пары, которые располагаются посередине и на вершине голени. У некоторых групп бабочек часть шпор редуцирована.

У представителей немногих групп ноги подвергаются более или менее значительной редукции : у самцов тонкопряда Hepiolopsis hecta задние лапки редуцированы, а задние голени лопатообразно расширены и несут пахучие чешуйки. Почти полностью редуцированы ноги самок некоторых мешочниц (Psychidae). У некоторых дневных бабочек в той или иной степени редуцированы передние ноги, у голубянок – менее значительно, у нимфалид – до полной утраты способности к хождению, в результате чего эти бабочки передвигаются на четырёх ногах (средних и задних). У большинства видов на лапках располагаются вкусовые рецепторы – видоизменённые сенсиллы.

Брюшко

Брюшко чешуекрылых обычно состоит из 9-10 сегментов , первый из которых частично редуцирован, его стернум слит со стернумом второго сегмента. Остальные сегменты отличаются простотой и постоянством строения, образуя склеротизованные кольца, по бокам прерванные мембранозными участками – плейритами и снабженные дыхальцами вплоть до VII сегмента включительно.

Обычно IX-X сегменты самцов несут копулятивные придатки , а VIII-X сегменты самок преобразованы во в той или иной степени развитый телескопический яйцеклад . Гениталии самца в спокойном состоянии втянуты внутрь VIII сегмента брюшка, и выдвигаются наружу только перед копуляцией. Их скелетной основой является IX сегмент, являющийся у архаичных форм цельным склеротизованным кольцом – аннулус (annulus). В более развитых таксонах IX сегмент обычно разделен на дорсальную часть – тегумен (tegumen) и вентральную – винкулум (vinculum). Особенности их строения иногда используется для диагностики семейств, подсемейств и триб.

Ряд семейств, например, совки, пяденицы, многие огнёвки обладают своеобразным органом слуха – так называемым тимпанальным аппаратом, который представляют собой затянутые мембраной углубления заднегруди или первых двух сегментов брюшка, снабжённые механорецепторами. Распространяющиеся в воздухе звуковые колебания заставляют мембрану вибрировать, что вызывает возбуждение соответствующих нервных центров. Данные органы способны воспринимать ультразвуковые колебания от 10 до 100 кГц.

На страницах нашего сайта Вы также можете почитать учебник по энтомологии : Введение , Предмет и задачи энтомологии , Краткий очерк истории энтомологии , Основные принципы систематики насекомых , Строение насекомых , Нервная деятельность насекомых , Размножение насекомых , Развитие насекомых , Жизненные циклы , Диапауза , Защитные приспособления и общественный образ жизни , Питание и кормовая специализация насекомых , Распространение насекомых , Колебания численности насекомых , а также познавательную книгу д.б.н. В.А.Кривохатского "Муравьиный лев" .

Поражают воображение красотой и разнообразием самые воздушные создания на Земле - бабочки. Особенно они завораживают людей своей окраской. Многие своей цветовой палитрой напоминают павлиний хвост или пестрый веер. Это живое существо никогда не вызывает отвращения. Ни с чем не сравним изящный и легкий полет бабочки! С ней ассоциируется весна, красота и вечность. Бабочка - это символ счастья, верности, любви, бессмертия. По-другому их еще называют чешуекрылыми. Биологи выделяют следующие близкие отряды насекомых: бабочки, равнокрылые, двукрылые, блохи. Вам будет интересно узнать об особенностях этих чудесных насекомых.

Отряд бабочки, или чешуекрылые

Чешуекрылые являются самой крупной группой насекомых из типа Характерная особенность всех представителей отряда бабочек - чешуйчатый разноцветный покров тела и крыльев. Эти чешуйки являются не чем иным, как видоизмененными волосками. Они имеют различный окрас, могут составлять сложные и причудливые рисунки. Эти узоры служат маскировкой, скрывающей насекомое или сигнализирующей о несъедобности. Для большинства видов рисунки на крыльях имеют опознавательный характер, чтобы особи одного вида могли узнавать друг друга.

Еще одним опознавательным признаком у отряда бабочек выступает сосущий ротовой аппарат в виде длинного трубчатого хоботка. Для приема пищи бабочка выдвигает длинный хоботок, погружает его в глубь цветка и всасывает нектар.

Основным источником пищи для отряда бабочек является нектар цветов, поэтому их считают основными опылителями цветковых растений. Существует мнение, что с появлением на Земле цветов возникли бабочки.

Размножение бабочек

Всем известно, что бабочки бывают ночные и дневные. проходят в процессе развития Сначала они откладывают яйца, из них вылупляются личинки, совершенно непохожие на взрослых особей. Это гусеницы. С помощью слюнных желез гусеницы выделяют слюну и Именно из них гусеницы плетут себе кокон для куколки. Гусеница превратится в нее, пройдя несколько линек. Через некоторое время из куколки вылетает взрослая бабочка (имаго). Самая большая продолжительность жизни имаго - несколько месяцев.

Особенности питания

Годовой цикл развития бабочки разный, в зависимости от вида. Чаще всего за год бабочки дают одно поколение. Встречаются виды, дающие и по две-три генерации в год.

Индивидуальность строения

Чешуекрылые могут иметь размеры от 2 мм до 15 см. Самой маленькой бабочкой считается моль-малютка, которая обитает на Канарских островах. Самым крупным видом является парусник Маака, который распространен в Европе.

Как и другие насекомые, бабочки имеют брюшко, голову и грудь. представляет собой прочный хитиновый покров. У бабочек имеется две пары крыльев с видоизмененными волосками-чешуйками. Именно с помощью этих чешуек крылья приобретают рисунок и окрас. Бабочки могут летать на длительные расстояния. Эти насекомые бывают двух полов.

Отряды насекомых: бабочки, равнокрылые, двукрылые, блохи

Сегодня насчитывается около 150 000 видов чешуйчатых, которые обитают на всех материках, кроме Антарктиды. Особенно ярко окрашенными бабочками богаты тропические области. Кроме бабочек существует еще несколько похожих отрядов насекомых: равнокрылые, двукрылые, блохи. Предлагаем познакомиться с основными представителями каждого отряда:

В природе и жизни человека чешуекрылые имеют большое значение. Ведь бабочки прекрасно опыляют растения. Многие крупные бабочки, такие как махаон, аполлон, просто завораживают своей красотой. Они становятся экспонатами многих энтомологических коллекций.