Основные сведения о насекомых

Биология размножения. Большинство насекомых размножается половым путем, т. е. в этом процессе участвуют самец и самка. У отдельных групп наблюдается размножение без участия самцов и оплодотворения. Такой способ называется девственным или партеногенетическим. Самки, как правило, откладывают яйца, одна­ко иногда отрождаются личинки (живорождение). Последнее бы­вает у тлей, некоторых мух, трипсов.

Во время развития насекомые проходят три или четыре фазы: яйца, личинки, куколки (у части насекомых) и взрослого насеко­мого (имаго). Период развития в яйце называется эмбриональ­ным, после выхода из яйца — постэмбриональным. В постэмбриональном периоде развитие происходит при последовательной смене фаз и называется превращением или метаморфозом. Пре­вращение, при котором насекомое проходит все четыре фазы, а личинка по внешнему виду не похожа на взрослую особь, называ­ется полным. Превращение, при котором фаза куколки отсутству­ет, а личинка в общих чертах похожа на взрослое насекомое, на­зывается неполным. Наряду с основными типами превращения имеются и другие, например избыточное полное.

Яйца насекомых необычайно разнообразны. Их размер колеб­лется от 8—10 мм (азиатская саранча) до 0,01 мм (трипсы). По форме яйца могут быть шаровидными (клоп вредная черепашка), овальными (свекловичный долгоносик), со стебельком (листо­блошки) и др.. Количество отложенных яиц изменяется от нескольких штук до нескольких тысяч. Самки откладывают яйца поодиночке или группами. В последнем случае группы не­редко характерны для вида: кольцо на веточке у кольчатого шел­копряда, желтоватый валик на листе у златогузки и т. д. (рис. 8),

Рис. 8. Кладки яиц насекомых:

1 — капустной белянки; 2 — репной белянки; 3 — капустного листоеда; 4 — кольчатого шелкопряда; 5 — капустной совки; 6 — непарного шелкопряда (по­крытые волосками).

Появившиеся из яиц личинки по внешнему виду делятся на две группы (рис. 9). Первичные, или имагообразные, похожи на взрослых насекомых, у них такие же ротовые органы, сложные глаза, поз­же зачатки крыльев. Они свойственны насекомым, имеющим не­полное превращение.

Вторичные личинки характерны для насекомых с полным прев­ращением. В отличие от взрослых особей у них нет сложных глаз и зачатков крыльев, нет резкого расчленения на грудь и брюшко. Эту группу личинок делят на ряд типов.

1. Камподеовидные — подвижные, с обособленной головой, тре­мя парами грудных ног (жужелицы).

2. Червеобразные — малоподвижные, светлоокрашенные, с раз­личной обособленностью головы. Сюда относятся личинки с неяс­но выраженной головой и без ног (мухи), личинки с головой, но без ног (жуки-долгоносики), личинки с выраженной головой и тре­мя парами грудных ног (листоеды, пластинчатоусые — отряд жуки);

3. Гусеницеобразные — с тремя парами грудных и 2—8 парами брюшных ног. К ним относятся гусеницы с 2—5 парами брюшных ног (личинки бабочек) и ложногусеницы с 6—8 парами брюшных ног (личинки пилильщиков из отряда перепончатокрылых).

Рис. 9. Типы личи­нок насекомых с полным превраще­нием.

Червеобразные: 1 — мухи; 2 — свеклович­ного долгоносика; 3 — хлебного жука.

Гусеницеобразные: 4 — гусеница капуст­ной моли; 5 — ложногусеница рапсового пилильщика.

Камподеовидные: 5 — зла­тоглазки; 7 — хлеб­ной жужелицы.

Перелиняв последний раз, личинки насекомых с полным прев­ращением переходят в фазу куколки. Выделяют три типа куколок: открытые, или свободные, с довольно мягкими покровами и придатками (усики, ноги), которые легко могут быть оттянуты от тела; покрытые — с придатками тела, покрытыми плотной общей оболочкой; скрытые, у которых свободная куколка находится в ложнококоне (пупарий) из затвердевшей шкурки личинки послед­него возраста. Перед превращением в куколку личинки ряда видов устранил ют специальные защитные образования: земляные колы­бельки (озимая совка), коконы из шелковых нитей (кольчатый шелкопряд) или из остатков пищевого субстрата (древесница въед­ливая).

В фазе куколки завершается превращение насекомого в имаго. Взрослые особи расселяются, размножаются, в большинстве слу­чаев питаются. У ряда видов самец резко отличается от самки по внешнему виду. Такое явление называется диморфизмом (зимняя пяденица, непарный шелкопряд и др.).

Цикл развития от яйца до взрослой особи называют поколени­ем или генерацией. Насекомых, у которых за год развивается толь­ко одна генерация, называют моновольтинными, дающих несколько поколений, - поливольтинными. Имеются виды и с многолетней генерацией, их развитие затягивается на несколько лет (щелкуны, майские хрущи).

В средних широтах с четко выраженной сменой времен года у насекомых выработались приспособительные реакции для перене­сения неблагоприятных условий. Они заключаются в резком замед­лении и даже приостановке физиологических процессов (диапауза). У разных видов диапауза приурочена к различным фазам раз­вития. Например, у капустной совки она наступает в фазе куколки, у яблонной плодожорки — в фазе гусеницы. Различают обязатель­ную диапаузу, которая наступает даже при благоприятных услови­ях, например эмбриональная диапауза у саранчовых, и необяза­тельную, или факультативную, которая характерна для видов, дающих несколько поколений. Для выхода из диапаузы необходимо воздействие специфических факторов, например пониженных тем­ператур.

Экология. Наука, изучающая взаимосвязь организмов со сре­дой, называется экологией. На развитие насекомых влияют различ­ные факторы, которые делятся на абиотические и биотические. К абиотическим факторам относят влияние тепла, влажности, дли­ны светового дня, почвы и т. д., к биотическим — антропогенный фактор (деятельность человека), действие хищников, паразитов и болезней, пищевой фактор. Насекомые, как и другие организмы, могут жить лишь при определенных значениях этих факторов. Ус­ловия, наиболее благоприятные для развития насекомых, называ­ются оптимальными.

Абиотические факторы. Тепло определяет длительность каждой фазы и генерации в целом, а для поливольтинных видов и число поколений. Установлено, что насекомые развиваются только при температуре выше определенного предела — порога развития. Температуру выше этого порога называют эффективной. Сумма эффективных температур, необходимая для развития какой-либо фазы или всего поколения, сравнительно постоянна для конкретно­го вида.

Зная порог развития конкретного объекта, сумму эффективных температур и среднюю температуру воздуха, можно определить сроки его появления.

Огромное значение для выживания насекомых имеют условия перезимовки. У каждого насекомого существует свой предел отри­цательной температуры, ниже которого оно погибает.

Влажность среды, в которой идет развитие, влияет в основном на физиологическое состояние организмов. У разных насекомых различны требования к условиям увлажнения. Так, яйца и ли­чинки, развивающиеся в почве, обычно нуждаются в повышенной влажности. Ливневые осадки в период массового появления личи­нок 1 и II возраста вредной черепашки резко снижают ее числен­ность. Перезимовавшие гусеницы стеблевого мотылька превращаются и куколок только при контакте с капельно - слабом освещении. Длина светового дня служит своеобразным сиг­налом, показывающим наступление неблагоприятного осенне-зим­него периода и, следовательно, начало подготовки насекомого к периоду покоя.

Антропогенные факторы. В настоящее время влияние деятельности человека на жизнь насекомых по своим масштабам соизмеримо с любыми природными явлениями. Во-первых, человек резко изменяет среду обитания (обработка почвы, мелиорация, внесение удобрений и т. д.), во-вторых, изменяет пищевой фактор (уменьшает или увеличивает площади конкретных культур, меня­ет сорта), в-третьих, непосредственно воздействует на насекомых различными мерами борьбы. В целом все это приводит к обедне­нию комплекса видов, уменьшению численности хищников и пара­зитов. Для отдельных видов вредителей в результате деятельности человека могут складываться благоприятные условия, и они раз­множаются в массовых количествах. Так происходит с клопом вредной черепашкой, луговым мотыльком и др.

Интенсивные транспортные связи способствуют широкому рас­пространению отдельных вредителей, их перемещению из одной страны в другую.

Энтомофаги и болезни насекомых. Насекомых, которые питаются другими насекомыми, называют энтомофагами. Обычно их делят на две группы — хищников и паразитов. Хищники ловят и сразу поедают добычу. К ним относятся многие жужелицы, жуки-кокципиелиды (божьи коровки), стрекозы и др. Паразиты длительное время питаются соками или тканями организма-хозяина и вызывают его гибель, закончив определенный цикл развития. К паразитическим насекомым относятся в основном представители отрядов двукрылых и перепончатокрылых.

На численность насекомых значительно влияют грибные, бак­териальные и вирусные заболевания.

Насекомые и растения. Между насекомыми и растениями суще­ствуют различные эволюционные связи. Большая часть покрытосеменных растений имеет перекрестное опыление, которое осуществляют насекомые. Практически все растения являются пищей для каких-либо насекомых. В связи с этим последних делят на следующие группы.

многоядные, пли полифаги, — питаются растениями, относящи­мися к различным ботаническим семействам (саранчовые, озимая совка, луговой мотылек и др.);

ограниченноядные, или олигофаги, — питаются растениями, от­носящимися к одному семейству (капустная моль, крестоцветные клопы и др.);

монофаги питаются растениями только одного вида (горохо­вая тля, яблонная моль).

В зависимости от строения ротового аппарата и характера пи­тания выделяют различные типы повреждений.

Повреждения,которые наносят вредителис грызущим ротовым аппаратомтакие.

1. Грубое объедание листьев — уничтожены мякоть и жилки (саранчовые, совка гамма, кольчатый шелкопряд и др.).

2. Дырчатое выгрызание листьев — выгрызены отверстия в мяко­ти (капустная совка).

3. «Окошечки» — с нижней или верхней поверхности листа вы­едена ткань, но кожица не тронута (повреждение выглядит как от­верстие, затянутое прозрачной пленкой) (гусеницы капустной моли).

4. Скелетирование — уничтожена мякоть листа, жилки не тро­нуты (вишневый слизистый пилильщик).

5. Фигурное объедание — погрызы одинаковой формы по кра­ям листа (клубеньковые долгоносики).

6. Минирование— выедены ходы различного вида в паренхиме листа (личинки свекловичной мухи).

Кроме указанных выше, существует много повреждений, для которых приходится давать описательную характеристику. Напри­мер, подгрызание стебля, выедание ходов внутри корней, выедание бутонов, семян или ходы в плодах.

Повреждения, которые наносят насекомые с колюще-сосущим ротовым аппаратом, следующие.

1. Деформация листьев — искривление, сморщивание и др. (тли).

2. Изменение окраски листьев — пятна, сплошное обесцвечивание или покраснение (тли, клещи).

3. Галлы — разрастание тканей в виде лепешковидных или ша­ровидных вздутий, иногда войлочка (галловые клещи, галловые нематоды).

4. Белоколосость — полное или частичное обесцвечивание коло­са (вредная черепашка, личинки пшеничного трипса).

Распространение. Все географические области, где встречается данный вид, составляют его ареал. Величина ареала связана со способностью насекомых адаптироваться к различным климатическим условиям и наличию пищи. Так, капустная белянка занима­ет ареал, который охватывает Европу, почти всю Азию и Северную Африку. Внутри ареала имеются территории — зоны вредоносности, где насекомое размножается в заметных количествах и наносит значительный вред. Сравнительно ограниченные участки, занятые насекомыми того или иного вида, с однородными экологическими условиями, обеспечивающими весь цикл развития, носят название плции или биотопа. Каждая стация занята комплексом живых организмов — растений, их вредителей, энтомофагов, связанных между собой трофическими (пищевыми) отношениями. Такие сообщества называют биоценозами. Если в комплекс входят куль­турные растения, то такие сообщества иногда называют агробиоценозами, подчеркивая их происхождение. Характерная особен­ность видового состава насекомых, обитающих в агробиоценозах,— его бедность и количественное преобладание нескольких видов, приспособившихся к условиям возделывания конкретной культуры.

Под воздействием различных экологических факторов численность насекомых может резко меняться. При этом увеличивается или уменьшается плотность (количество насекомых на единицу площади, растение, часть растения) и занятая ими площадь.

БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ

Болезнь растений — это нарушение нормального обмена ве­ществ клеток, органов и целого растения под влиянием фитопато­гена или неблагоприятных условий среды, приводящее к сниже­нию урожая или ухудшению его качества. В зависимости от внеш­них условий, патогенных свойств возбудителя и состояния расте­ния болезнь может прогрессировать и привести последнее к полной гибели или оно может выздороветь.

Основные типы проявления. В растениях, пораженных болезня­ми, происходит ряд изменений, вызываемых различными причина­ми. Симптомы болезней можно свести к отдельным типам: увяда­ние, пятнистости, пустулы, разрушение отдельных органов, му­мификация, деформация отдельных частей, наросты, гнили.

Следует иметь в виду, что сходные признаки, или симптомы поражения, могут быть вызваны разными причинами. Эго явление, получившее название фитопатологической конвергенции, необхо­димо учитывать при диагностике заболевания, т. к. без правильно­го диагноза невозможно правильное построение защитных меро­приятий.

Увядание является следствием потери тургора и проявляется и пониклости тех или иных частей растений. Оно может быть не­паразитарного характера (недостаток влаги), а также вызвано грибами и бактериями. Последнее сопровождается трахеомикозом или трахеобактериозом. При этом сосудистая система забивается тем или иным возбудителем, что легко обнаружить на срезе стеб­ли в виде темного кольца сосудистой системы (растения льна, пораженные фузариозом, рассада томатов, пораженная бактериаль­ным раком).

Пятнистости сопровождаются отмиранием или ослаблением ткани. Их могут вызвать грибы, бактерии, вирусы и непаразитарные факторы. Пятна могут быть различными: мелкими и крупны­ми, ограниченными и расплывчатыми (листья земляники, пораженные белой пятнистостью, листья огурцов, пораженные аскохитозом, и др.).

Налетыв отличие от пятнистостей не вызывают отмирания ткани, а только ослабляют ее. Их вызывают мучнисторосяные и ложномучнисторосяные грибы (мучнистая роса злаков, ложномучнистая роса лука).

Пустулы, или «подушечки», характерны для ржавчинных грибов. Они характеризуются разрывами эпидермиса, через которые выступает оранжевое или черное спороношение (стеблевая ржавчина злаков, ржавчина гороха, клевера, подсолнечника).

Разрушение отдельных органов растенийвызывается головневыми грибами. Пораженные части растений полностью или частич­ки превращаются в черную споровую массу (пыльная и стеблевая головня пшеницы, ржи).

Мумификация происходит в результате того, что пораженные органы густо пронизываются грибницей, обезвоживаются (плодовая гниль яблок, груш).

Деформация отдельных частей растений сопровождается изменением формы того или иного органа. Бывает деформация плодов, когда они увеличиваются в размере, а внутри отсутствует косточка («кармашки» слив, черемухи), листьев, когда листовая пластина надувается, морщинится («курчавость» листьев персика), побегов, когда из спящих почек развивается масса укороченных побегов («ведьмина метла» на березе, вишне).

Наросты образуются в результате увеличения объема клеток (гипертрофия) и количества клеток (гиперплазия), пораженная ткань разрастается (наросты на корнях капусты и других кресто­цветных, пораженных кнлой, на винограде, пораженном бактери­альным раком).

Гниливызываются грибами и бактериями. Они бывают мокрые и сухие. При мокрых гнилях идет размягчение тканей в результате разрушения клеточных оболочек, содержимое клеток вытекает наружу. При сухих гнилях оболочки клеток не разрушаются, по­раженная ткань становится твердой, трухлявой (сухие и мокрые гнили картофеля, моркови).

Классификация. Все болезни в зависимости от факторов, обус­ловливающих возникновение и развитие патологического процес­са, а также для удобства диагностики, изучения, а главное, построения защитных мероприятий делят на две большие группы — неинфекционные и инфекционные. В практических целях болезни растении классифицируют по отдельным культурам или группам культур: болезни капусты, болезни овощных. В некоторых случа­ях целесообразно подразделение болезней по приуроченности их к тем или иным органам или фазам развития растений: болезни семян, всходов и т. д.

Неинфекционные болезни не передаются от больного растения к здоровому. Они возникают в результате нарушения у растений обмена веществ.

Различают ряд причин неинфекционных болезней.

1. Дефицит или избыток минерального питания. Дефицит раз­личных элементов может вызвать хлороз, крапчатость, преждевре­менное старение, задержку роста листьев и корней. Избыточное минеральное питание, например азотом, вызывает бурный рост растения, обильное нарастание вегетативной массы, что приводит к повышенной восприимчивости ко многим паразитарным болез­ням (мучнистая роса, ржавчина). При избытке калия плоды преж­девременно созревают, но бывают мелкие, а само растение низко­рослое.

Несбалансированное минеральное питание может стать причи­ной повышенной восприимчивости растений к поражению патоге­нами и вредителями. Фитофтороз картофеля сильнее поражает растения, выращиваемые на почвах, бедных магнием, а избыток азота повышает нх восприимчивость к патогенам.

2. Неблагоприятные почвенные условия. Для нормального рос­та растений необходима определенная влажность почвы. Избыточ­ное увлажнение ухудшает обеспеченность растения кислородом, что приводит к низкорослости их и корневым гнилям. При дефи­ците влаги в почве семена либо не прорастают, либо дают ослаб­ленные ростки и всходы, из которых вырастают низкорослые рас­тения, у них опадают почки, цветки, плоды или начинается преж­девременное цветение.

Структура почвы влияет на аэрацию, а поэтому на достаточно твердых и уплотняющихся почвах замедляется скорость роста корней, что обусловливает карликовость растений. Неблагоприятные химический состав почвы или реакция почвенного раствора тоже отрицательно сказываются на развитии растений и, кроме тoгo, влияют косвенно, определяя доступность для растений от­дельных элементов питания. На известковых почвах, например, понижена доступность железа и марганца.

3. Механические и химические повреждения. При механичес­кой очистке и сортировке может быть поврежден посевной мате­риал, что снижает всхожесть семян и вызывает изреживание посевов. При уходе за растениями и уборке урожая машинами им наносят травмы, что открывает пути для проникновения инфек­ции, в результате происходит загнивание.

Неправильное применение пестицидов и особенно гербицидов приводит к побурению растений, некрозам, а иногда и к прежде­временному опадению листьев и гибели всего растения.

4. Неблагоприятные климатические или погодные условия. Высокая температура воздуха в сочетании с воздушной засухой вызывает запал зерновых, выражающийся в побурении растений, преждевременном их созревании, при котором формируются мелкие щуплые зерна и даже гибнут растения. Высокая влажность воздуха приводит к «истеканию» зерна, когда вместо процессов синтеза запасных продуктов питания идет их гидролиз, сопровож­дающийся повышением осмотического давления. Формирующееся зерно наливается влагой, его оболочка лопается, и выделяется падкая жидкость — медвяная роса. Урожай снижается.

При недостаточном освещении растения бывают слабыми, эти­олированными, длинными и тонкими.

Встречаются болезни генетического происхождения: хлороз, крапчатость, карликовость, пестролистность и др. Они не переда­ются от одного растения к другому и в той или иной мере наследуются. Симптомы этих болезней могут быть сходны с болезнями, вызываемыми патогенами.

Инфекционные болезни протекают под воздействием патоген­ных (болезнетворных) организмов: грибов, вирусов, микоплазм,бактерий и актиномицетов. Особенность инфекционных болезней - обязательное наличие чужеродного болезнетворного организма, который развивается на поверхности или внутри растения и извлекает из его клеток питательные вещества. Инфекционные болезни передаются при контакте больных и здоровых растений или отдельных органов, ветром, человеком, животными и др.