Вводные понятия

Морфология в целом изучает строение тела, как наружное, так и внутреннее. И если в данном разделе рассматривается лишь наружная морфология, или эйдономия, то это продиктовано логикой изложения и соображениями удобства. Внутренняя морфология, или анатомия, совместно с физиологией составляет содержание следующего раздела.

Тело насекомого (рис. 1-2) покрыто снаружи более или менее плотной кутикулой, которая играет роль наружного скелета и обычно образует твердый панцирь; этим насекомые резко отличаются от позвоночных, у которых скелет внутренний (рис. 3). Подвижность тела достигается подразделением его на серию члеников, или сегментов, называемых также метамерами; между сегментами тела кутикулярный покров тонок и гибок, образует межсегментальную мембрану. Сегменты тела у насекомых, как у высших членистых животных, уже утратили свою первичную повторяемость, или метамерность, и объединены в три отдела - голову, грудь и брюшко; голова происходит примерно из 5 сегментов, грудь состоит из 3 сегментов, а брюшко насчитывает в своем первоначальном состоянии 12 сегментов. Следовательно, общее число сегментов тела у насекомых достигает 20; но в процессе эволюции произошла олигомеризация тела, т. е. уменьшение числа сходных между собой сегментов путем их редукции и полного исчезновения, либо путем смены функций или полного слияния некоторой части сегментов (рис. 4). Поэтому видимое число сегментов у насекомых не превышает даже у самых примитивных представителей 15, а у большинства и того меньше. В целом степень олигомеризации тела характеризует морфологическое совершенство и уровень эволюционного прогресса, достигнутого теми или иными представителями класса насекомых.

Рис. 1. Тело саранчи сбоку (левая пара крыльев удалена) (по Бей-Биенко)

Рис. 2. Тело самки черного таракана сбоку (цифрами обозначено последовательное расположение верхних и нижних полуколец брюшка) (по Майоллу и Дени)

Рис. 3. Сравнение внутреннего скелета позвоночного (А) и наружного скелета насекомого (Б) (по Снодграссу)

Рис. 4. Схема олигомеризации тела и возникновения его отделов у насекомых в процессе эволюции от гипотетического червеобразного членистого предка (по Шванвичу): акр - акрон, или предротовой сегмент, р - рот, т - тельсон, или хвостовой компонент, г - головной, гр - грудной и бр - брюшной отделы; вертикальные прерывистые линии подразделяют тело на три отдела, из которых произошли голова, грудь и брюшко

Твердый наружный скелет создает существенные преимущества по сравнению с позвоночными: он защищает тело с поверхности и увеличивает сопротивление на деформацию. Для сравнения мы можем уподобить тело или конечность насекомого трубке с мягким содержимым, а тело или конечность позвоночного - мягкому образованию с твердым внутренним стержнем. Расчеты показывают, что при равных диаметрах модуль, или сила сопротивления на изгиб, в первом случае почти в 3 раза больше, чем во втором. Следовательно, прочность тела насекомого почти втрое превышает прочность тела позвоночного. Кутикула также играет роль барьера, препятствующего испарению воды из тела, и служит местом прикрепления изнутри скелетных мышц. У членистоногих каждому сегменту тела в принципе соответствует одна пара конечностей. Однако у насекомых эта исходная метамерность утрачена; ходильные конечности сохранились лишь на груди, на голове они видоизменились в ротовые органы и в пару усиков, а на брюшке исчезли. Помимо того, на груди у громадного большинства насекомых выработались новые органы движения - крылья.

Таким образом, насекомые обладают следующими признаками. Тело их расчленено на сегменты и подразделяется на три отдела - голову, грудь и брюшко. Голова несет ротовые органы и одну пару усиков, грудь трехчлениста и несет три пары ног и обычно также крылья, брюшко содержит до 12 сегментов и лишено ног.