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Insectes se développant avec une transformation incomplète et complète

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Entomologie forestière *

Le développement des insectes est divisé en deux périodes: germinal, ou fœtale (à l'intérieur de l'œuf), et extra-oeuf, ou post-embryonnaire.

Développement embryonnaire commence dans l'œuf en écrasant le noyau dès la fécondation ou la ponte. L'œuf a une forme ronde, ovale, allongée ou autre et est une grosse cellule, y compris le jaune nutritionnel, nécessaire à la croissance et au développement de l'embryon. À l'extérieur, l'œuf est enrobé (chorion), jouant le rôle de la coquille. Sur l'un des pôles de l'œuf, il y a un ou plusieurs petits trous (micropieu) à travers laquelle les spermatozoïdes pénètrent pendant la fécondation. Après la ponte, l'œuf absorbe souvent l'humidité de l'environnement et, par conséquent, augmente 2-3 fois.

Oeufs femelles matures remettre individuellement ou en groupe sur les feuilles, les branches et les troncs d'arbres, sur le sol, la végétation herbeuse et d'autres objets. Souvent, les œufs sont immergés dans un substrat (dans du tissu de bois ou du sol) ou protégés par un canon retiré de l'extrémité de l'abdomen de la femelle (dans un poisson rouge, un ver à soie non apparié et d'autres papillons), ou par un bouclier formé de sécrétions des glandes accessoires (dans un poisson rouge vert à corps étroit).

Le développement de l'embryon dans l'œuf dure de plusieurs jours à un mois ou plus. Il se compose d'un certain nombre de transformations complexes et se termine par l'éclosion d'une larve qui ronge la coquille de l'œuf:

Éclosion de larves d'oeuf tisserand

Développement post-embryonnaire commence après l'éclosion de l'œuf de la larve et dure de plusieurs jours à plusieurs années. La croissance larvaire s'accompagne de muequi sont stimulées par l'activité des glandes endocrines. Dans le même temps, une hormone pénètre dans la circulation sanguine, provoquant la division des cellules hypodermiques et la libération d'une nouvelle cuticule par elles. Dans le même temps, les glandes larvaires cutanées commencent à déverser un secret sous l'ancienne cuticule, qui dissout la cuticule interne par le bas, ce qui la fait éclater le long de la ligne médiane du dos et est jetée.

Mué, séparé âges larves. Le nombre d'âges varie. De nombreuses larves de coléoptères n'en ont que trois, les chenilles papillons le plus souvent cinq et les éphémères jusqu'à 45. Le nombre d'âges peut varier en fonction de la température et de la nourriture pendant le jeûne.

Au cours du développement post-embryonnaire, les insectes non seulement se développent, mais subissent également un certain nombre de changements. La totalité de ces changements est appelée tournant, ou métamorphose. Le principal point de métamorphose est l'acquisition d'ailes. En fonction de cela, on distingue deux principaux types de métamorphose: incomplet (insectes à transformation incomplète - orthoptères, insectes, cigales, pucerons, libellules, etc.) et plein (insectes en transformation complète - coléoptères, papillons, hyménoptères, mouches).

Métamorphose d'insectes: A -transformation incomplète (différents âges des criquets), B -transformation complète ver à soie de pin. 1 - oeuf 2-6 — chenilles à différents âges, 7 - une chrysalide, 8 - un papillon nouvellement éclos, 9-10 — larves et insectes adultes

Les insectes transformation incomplète caractérisé par la présence de trois phases de développement: jeoeufs, larves et adulte insecte (imago). Sortir d'un œuf larve ils sont similaires en apparence et biologiquement à un insecte adulte: le corps est divisé en poitrine et en abdomen, qui portent les appendices correspondants. Les ailes apparaissent comme un pli externe de la peau sur le bord du segment thoracique. Il augmente avec chaque excrétion et atteint progressivement la taille et la forme finales. Le régime nutritionnel de la larve est le même que celui d'un insecte adulte.

Les insectes avec transformation complète avoir quatre phases de développement: oeuf, larve, chrysalideetadulte insecte (imago). Sortir d'un œuf larve en forme de ver. Son corps se compose d'une série de segments identiques. L'abdomen et la poitrine de la larve ne sont pas isolés, il n'y a que des segments à partir desquels ils sont ensuite formés. Ainsi, la larve diffère fortement de l'insecte adulte par son apparence. La larve mange le plus souvent d'une manière complètement différente et mène un style de vie différent de celui d'un insecte adulte. Après la dernière mue, la larve se transforme en chrysalide, d'aspect semblable à un insecte adulte, parfois enrobé. Avant de se transformer en chrysalide, la larve se couvre souvent d'un cocon dont la matière est préparée par les glandes à soie (papillons), et parfois des vaisseaux malpighiens (certains coléoptères, ailes de rétine) sont isolés.

Complètement transformé, complexe restructuration organismes commençant dans la larve avant la nymphose et se terminant dans la nymphe. Lors de cette restructuration, les organes temporaires de la larve sont remplacés par des organes caractéristiques d'un insecte adulte. Les débuts des organes d'un insecte adulte sont cachés dans la larve dans différentes parties du corps et sont appelés disques imaginaires. Parmi ceux-ci, les ailes, les pattes et les organes buccaux d'un insecte adulte se développent, ainsi que la trachée, les muscles, le système digestif, etc.

La restructuration comprend deux processus: histolyse et histogenèse. Histolyse consiste à détruire les organes qui fonctionnent dans la larve et qui sont absents chez l'insecte adulte. La destruction se produit en raison de l'activité revitalisée des cellules sanguines, qui sont activement introduites dans les organes et absorbent des morceaux de tissu. Il existe une opinion selon laquelle ce processus se produit chimiquement et les cellules sanguines ne ramassent que des produits de décomposition. Histogenèse représente la formation de divers tissus à partir de matériel cellulaire indifférencié - produits d'histolyse. L'élément actif de l'histogenèse est le disque imaginal. Le nombre de disques imaginaires dépend de l'intensité de la métamorphose et est particulièrement important chez les mouches.

L'ensemble du processus de métamorphose est étroitement lié au travail glandes endocrines. Hormoneecdysone régule le développement normal de la larve, favorise le développement des gonades, la différenciation tissulaire et la mue. Juvénilehormone interfère avec la mue dans la phase adulte et stimule la croissance et le développement des organes larvaires.

Il y a un certain nombre d'insectes modifications métamorphose incomplète et complète. Donc, avec une transformation incomplète, presque complète manque de changements dans la larve au cours de sa vie ou, à l'inverse, approchant une métamorphose complète (hypermorphose) Dans ce cas, une immobilité est acquise chez une larve adulte, et elle obtient le nom nymphesressemblant à une chrysalide lorsqu'elle est complètement transformée. Cependant, il ne perd pas sa ressemblance avec la larve.

Avec une transformation complète, parfois plusieurs formes de larves sont observées, se remplaçant successivement dans le processus de croissance et de développement. Cela est dû à des changements brusques de leur mode de vie au cours du développement. Un exemple serait les larves des cambrioleurs. Au début, la larve est très immobile. Il pénètre dans les capsules et les nids d'oeufs de criquets, où il se nourrit des œufs d'abeilles sauvages, puis les quitte et passe par une série de phases ultérieures. Cette transformation est appelée hypermétamorphose.

* Dans la compilation de ce livre de référence, le livre de A. I. Vorontsov, Forest Entomology. Textbook for High Schools (Ed. 3rd, M. révisé, Higher School, 1975. 368 pp.) A été utilisé avec des modifications.

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Insectes incomplets

Le développement avec une transformation incomplète est caractérisé par le fait qu'un insecte émerge des coquilles d'oeufs, dont la structure est proche de celle d'un adulte, mais beaucoup plus petit. En raison d'une nutrition intense, il se développe, mais le couvercle chitiné empêche l'augmentation des dimensions et du volume linéaires. Cela conduit à la mue, au cours de laquelle le couvercle chitiné est jeté, qui est devenu à l'étroit. En dessous se trouve une nouvelle cuticule molle, couchée en plis.

Après avoir laissé tomber l'ancien couvercle, la nouvelle cuticule se redresse. La taille de l'animal augmente. Ayant fait plusieurs liens sans formation de chrysalide, l'animal arrive à maturité, il développe des ailes, les glandes sexuelles mûrissent, les organes génitaux externes apparaissent. Il en va de même pour les orthoptères, les poux, les insectes, etc.

Les insectes à transformation incomplète comprennent des représentants de l'escouade des orthoptères: criquet migrateur, pouliche, sauterelle, grillon. Ils ont des organes buccaux qui rongent, leurs ailes avant sont longues, étroites et épaissies, et les ailes postérieures sont larges et douces.

Les pattes postérieures des orthoptères sont très bien développées et beaucoup plus longues que l'avant et le milieu, grâce à elles les orthoptères font des sauts de longue distance.

Le criquet atteint une longueur de 5-6 cm. Elle est très vorace, se nourrit de toutes les plantes. Vit et se multiplie constamment dans des roselières. Dans la CEI, ses habitats sont les rives des cours inférieurs des rivières Terek, Kuban, Oural, Amu Darya, Syr Darya. À la fin de l'été, un criquet femelle pond des œufs dans le sol. Ils sont collés ensemble et forment la soi-disant capsule.

Au printemps, les larves émergent des œufs, de structure similaire à celle des insectes adultes, mais un certain nombre d'organes, y compris les ailes, sont encore sous-développés. Ces larves sont appelées criquets pèlerins. Les larves se développent, muent et se transforment en insectes ailés adultes. Les criquets migrateurs de leurs habitats permanents peuvent parcourir de longues distances et causer d'énormes dégâts aux cultures de plantes cultivées. La principale méthode de lutte antiacridienne consiste à utiliser divers poisons.

Les insectes en pleine transformation, leur rôle dans la vie humaine

Nous considérons le développement d'insectes avec une transformation complète en utilisant l'exemple du coléoptère de mai. Avec ce développement, une larve émerge des œufs, ce qui diffère fortement d'un adulte. Dans cette forme de métamorphose, la larve mue plusieurs fois en grandissant. Mais pour devenir une forme adulte (imago), elle doit passer par le stade pupal.

Chez certains insectes, les pupes sont mobiles; chez d'autres, elles sont immobiles. À ce stade, les organes larvaires subissent un réarrangement complet. La plupart des organes sont détruits. Seul le système nerveux, les rudiments des glandes génitales et des signets spéciaux sont préservés - les disques imaginaires, grâce auxquels en même temps les organes de l'insecte adulte se forment, mais ils restent dans un état compressé et plié.

Au moment où la forme adulte quitte le tégument de la chrysalide, le sang pénètre dans les organes imaginaires comprimés et se redresse, prend la forme caractéristique d'un insecte adulte, après quoi la chitine commence à se déposer et le tégument se durcit.

Les insectes en transformation complète comprennent des représentants de l'ordre des lépidoptères (papillons), qui ont deux paires d'ailes. Ils ont obtenu leur nom parce que leurs ailes sont couvertes de poils modifiés - des écailles, qui sont souvent de couleurs vives et forment des «motifs» caractéristiques à la surface des ailes.

Papillons - représentants d'insectes en plein développement

Sur la tête des papillons se trouvent des yeux à facettes bien développés et une paire d'antennes avec des organes olfactifs.

Les segments thoraciques sont connectés les uns aux autres sans bouger. Les pattes thoraciques ne sont pas très fortes, et parfois minces et faibles, mais extrêmement tenaces. À l'aide de jambes, les papillons sont tenus sur des fleurs, des tiges de plantes, des écorces d'arbres, etc.

Organes buccaux chez les papillons adultes suceurs. Ils se transforment en trompe adaptée pour aspirer le nectar des fleurs. Les larves, appelées chenilles chez les papillons, ont des organes buccaux qui rongent. Les chenilles se nourrissent de feuilles, de fruits et d'autres parties des plantes.

Les chenilles papillon ont des glandes de soie tournantes qui sécrètent des substances qui gèlent dans l'air en fils solides. Différents types de chenilles utilisent ces fils de différentes manières:

  • Descendre des branches d'arbres
  • pousses et feuilles enchevêtrées
  • construire des couvertures spéciales dans lesquelles les larves (papillons) se nymphosent,
  • cocons dans lesquels se nymphosent (véritables vers à soie, etc.).

Les papillons attachent les œufs aux branches des plantes, à l'écorce des arbres, c'est-à-dire où se nourrissent leurs chenilles. Les organes olfactifs aident les papillons à trouver de telles plantes. À l'aide d'yeux à facettes, les papillons non seulement distinguent la couleur, mais déterminent également la forme des objets.

De nombreux papillons (pyrale du chou, pyrale des prés, pelle d'hiver, ver à soie du chêne, etc.) causent de graves dommages à l'agriculture et à la foresterie.

Blanchiment au chou (chou)

Les chenilles de badigeon de chou, ou chou, répandues, font beaucoup de mal au chou. Il a été établi que bien que les chenilles de chou blanc soient clairement visibles sur les feuilles de chou en raison de leur couleur variée et de leur capacité à rester en groupe, elles ne sont pas détruites, car elles sont non comestibles, ce qui est combiné avec une couleur d'avertissement. La couleur verte des chenilles de nombreuses autres espèces de papillons est condescendante.

La chenille du chou blanc a une couleur verdâtre. Sur les côtés du corps et sur le dos, des rayures jaunes et des points noirs. Après la croissance de la chenille, elle rampe sur un arbre, un mur, une clôture, etc., où elle se transforme en chrysalide. Après avoir quitté la chrysalide, le papillon reste au même endroit pendant plusieurs heures jusqu'à ce que ses ailes soient redressées et renforcées.

Dans la lutte contre le badigeon du chou, il est nécessaire d'éliminer les mauvaises herbes, de collecter et de détruire les chenilles et les œufs du chou.

Si les formes larvaires des papillons causent des dommages importants, les formes adultes sont très utiles en pollinisant de nombreuses espèces de plantes. De plus, ils servent de nourriture aux oiseaux.

Vers à soie

Parmi les nombreuses espèces de vers à soie, qui ont obtenu ce nom en raison du fait que leurs chenilles se transforment en pupes dans des cocons soyeux, le ver à soie est d'une grande importance - les seules espèces de papillons entièrement domestiquées. La nourriture pour les chenilles du ver à soie est les feuilles du mûrier (mûrier), auxquelles le nom de l'insecte est associé.

Dans des conditions naturelles, le ver à soie n'existe pas. Il a d'abord été domestiqué par les Chinois il y a au moins 2,5 à 3 000 ans. Les Arabes l'ont amené en Europe au VIIIe siècle. Actuellement, la sériciculture est répandue dans de nombreux pays du monde, y compris la CEI (Caucase, Asie centrale, Ukraine). Un homme a élevé diverses races de vers à soie, caractérisées par une grande quantité de soie dans un cocon (jusqu'à 90 g de soie brute sont obtenus à partir de 1 kg de cocons crus).

Bien que les papillons de vers à soie aient des ailes, en raison de la domestication, ces insectes ont perdu la capacité de voler. Les vers à soie ne se nourrissent pas à l'âge adulte. Les mâles ont un abdomen plus mince et une vrille plumeuse. Les femelles fertilisées pondent leurs œufs, ou togren, puis meurent rapidement. Grena est également obtenu à partir de papillons dans des stations spéciales où il est stocké et distribué aux fermes de vers à soie.

Les chenilles du ver à soie ont une couleur blanchâtre et une forme de ver. À la fin de l'abdomen, ils ont un appendice en forme de corne. Ils rampent relativement lentement. Les chenilles se développent de 40 à 80 jours. Les cocons sont marinés avec de la vapeur chaude, des fils séchés et déroulés et obtiennent de la soie naturelle.

Dans notre pays, la sériciculture est un secteur important de l'économie nationale. Actuellement, des travaux sont en cours non seulement pour améliorer les races de vers à soie, mais aussi pour étendre la sériciculture dans les régions plus septentrionales.

2. Reproduction et développement d'insectes.

Les insectes sont le groupe d'animaux le plus nombreux et le plus répandu. Le nombre d'espèces atteint 1,4 million, soitsignificativement plus que tous les autres animaux réunis. Sur terre, les insectes sont communs partout: de l'Arctique à l'Antarctique, en haute montagne, dans une grande variété de biotopes terrestres, les eaux douces abondent. Seulement dans les mers, les insectes sont rares et ne vivent que dans la bande côtière. L'abondance et la présence répandue d'insectes suggèrent que ces arthropodes supérieurs ont une organisation parfaite.

Chez les insectes, seule une reproduction sexuée est notée. Tous les insectes, à quelques exceptions près, sont dioïques. Chez de nombreuses espèces, le dimorphisme sexuel est bien prononcé (par exemple, les mâles peuvent différer des femelles dans une couleur plus brillante, des tailles plus grandes, une structure d'antenne très complexe, la présence d'appendices différents, etc.). Le développement élevé du système nerveux et les moyens de mouvement parfaits assurent une rencontre des hommes et des femmes. La fertilisation dans une minorité d'espèces est externe-interne, alors que dans la majorité, elle est généralement interne.

L'appareil reproducteur masculin se compose de deux testicules, deux canaux déférents, passant dans le canal éjaculateur non apparié et des glandes annexielles. Chez les insectes à fécondation typiquement interne, la graine est introduite par le mâle dans le vagin de la femelle à l'aide d'organes copulateurs spéciaux.

L'appareil reproducteur féminin se compose de deux ovaires, deux oviductes, qui se jettent dans le vagin non apparié, les glandes annexielles et le réceptacle. De nombreux insectes ont en outre un sac copulateur et un ovipositeur. Les ovaires sont formés par des tubes d'oeufs. Les extrémités avant des tubules sont très minces, car elles se déplacent vers les oviductes, les œufs deviennent plus gros et les tubules s'épaississent. Le sac copulant sert à recevoir l'organe copulateur masculin et s'ouvre dans le vagin ou indépendamment. Du sac, le sperme entre dans le spermatozoïde, où certains insectes peuvent rester très longtemps (chez une abeille jusqu'à 5 ans). Les œufs, à mesure qu'ils mûrissent, sont fécondés par le sperme de la graine, les insectes les déposent dans le sol, sur divers objets, plantes, parfois sur d'autres animaux. Le secret des glandes annexielles colle les œufs, les combine en groupes, sert à les attacher aux substrats, etc. De nombreuses espèces ont des ovipositoires spéciaux formés à partir des rudiments des pattes abdominales, facilitant le placement des œufs à une certaine profondeur dans le sol, dans les tissus des plantes, le corps d'autres animaux, etc. Certains insectes ont une naissance vivante.

Chez les insectes, la capacité à la parthénogenèse est assez souvent observée. Il est bien connu que les abeilles pondent une partie des œufs non fécondés et que les larves qui se transforment en drones mâles sortent toujours de ces œufs. Comment une abeille femelle, ayant un approvisionnement en sperme dans le sperme à vie, pond des œufs non fécondés ou fécondés? Il s'avère que cela se produit mécaniquement et est déterminé par une forme et une profondeur différentes des cellules de drone en nid d'abeille. Les drones qui se sont développés à partir d'œufs non fécondés se distinguent par le fait qu'ils ont la moitié du nombre de chromosomes dans leurs cellules. Par conséquent, lors de la maturation des spermatozoïdes, la réduction ne se produit pas.

Ainsi, les mâles (drones) se développent à partir d'œufs non fécondés, et les femelles ou les abeilles actives à partir d'œufs fécondés, et la larve se développe en utérus femelle à part entière ou en abeille fonctionnelle, selon la qualité et l'abondance de la nourriture.

Chez d'autres insectes, une parthénogenèse à générations alternées est observée. Les pucerons sont particulièrement intéressants à cet égard. Ainsi, par exemple, chez les pucerons du cerisier des oiseaux, une série de générations parthénogénétiques alternent avec les bisexuels, et cette alternance de générations, comme chez un certain nombre d'autres pucerons, est associée à la migration au cours du cycle de vie d'une plante à une autre.

Les œufs fertilisés de pucerons de la cerise aviaire sont déposés par la femelle à l'automne sur les branches de cerisier des oiseaux et en hiver. Les femelles sans ailes, les fondatrices, éclosent au printemps, qui se reproduisent parthénogénétiquement et produisent de nombreux petits qui se développent chez les femelles ailées, les soi-disant émigrants. Les émigrants quittent le cerisier des oiseaux et s'envolent vers les champs, les céréales: l'avoine, le seigle, etc. au début de l'été. Ici, les femelles émigrées ailées produisent à nouveau parthénogénétiquement une génération de femelles sans ailes, qui se reproduisent également parthénogénétiquement et donnent naissance à la génération ailée à l'automne, composée de leurs mâles ailés et ailés les femelles. Les femelles ailées réémigrées s'envolent à nouveau vers le cerisier des oiseaux, où elles produisent des femelles sans ailes parthénogénétiquement, qui sont fécondées par les mâles arrivant ici et pondent des œufs fécondés d'hivernage.

La parthénogenèse est également connue chez de nombreux autres insectes. La parthénogenèse est particulièrement intéressante chez les phasmes - insectes curieux, le plus souvent sans ailes, appartenant à un petit détachement fantomatique. La parthénogenèse est devenue la seule forme de reproduction chez certaines espèces de bâtons et les mâles leur sont inconnus.

En lien avec la question de l'alternance des générations, la question se pose de l'espérance de vie des générations successives (génération) de cette espèce d'insectes. La durée de vie d'une seule génération d'insectes est très différente. Chez les pucerons, plusieurs générations réussissent en un an et l'espérance de vie de chacune d'entre elles est faible. De plus, deux générations ou plus par an sont observées chez de nombreux autres insectes (mouches, moustiques, etc.). De nombreux papillons ont deux générations par an - printemps et été ou été et automne.

Cependant, la plupart des insectes ont une génération par an. De nombreux insectes produisent une génération depuis plusieurs années. Ainsi, le cycle de vie complet du coléoptère de mai (est) dure 5 ans, le dendroctone a également 4-5 ans, le papillon du saule - 2 ans. Les éphémères, surnommées du fait que les formes ailées après la dernière mue s'accouplent, pondent et meurent, vivent en réalité beaucoup plus longtemps. Chez les éphémères, comme chez la plupart des insectes métamorphosés, la majeure partie de la vie passe aux stades larvaires. Chez certaines espèces, 2-3 ans s'écoulent de l'émergence d'une jeune larve de l'œuf à la sortie de l'éphémère ailée. Un exemple de la durée de vie particulière des insectes est la cigale américaine de dix-sept ans, dont le cycle de vie dure 17 ans.

Le nombre d'œufs pondus par la femelle dans une couvée peut être très différent. Ainsi, la femelle blatte pond 16 œufs, qui sont intégrés dans un emballage spécial (provenant des sécrétions des glandes accessoires). La femelle porte d'abord ce sac avec elle, puis le laisse quelque part dans un endroit isolé. Une mouche domestique pond jusqu'à 150 œufs en une seule ponte; au total, une femelle pond jusqu'à 600 œufs. L'utérus de l'abeille pond jusqu'à 1 000 œufs et plus par jour, et jusqu'à 1 500 000 œufs tout au long de sa vie. Les termites femelles pondent jusqu'à 30 000 œufs par jour, soit environ 10 000 000 tout au long de leur vie. Cependant, une si grande fécondité d'une femelle est caractéristique des insectes "publics", qui ont la troisième plus grande caste (sauf les femelles et les mâles) - les individus qui travaillent. Pour la plupart des insectes femelles, une moyenne de 50 à 150 œufs par couvée peut être comptée, le nombre total de descendants produits par la femelle dépend non seulement du nombre d'œufs pondus, mais aussi du nombre de couvées et de l'espérance de vie de la femelle.

Dans la grande majorité des insectes, les œufs sont très riches en jaune et de type centrolécital prononcé. Cela signifie que le noyau, avec une petite quantité de protoplasme qui l'entoure, est placé au milieu et entouré d'une grande quantité de jaune. À l'extérieur, l'œuf est habillé d'une solide coquille chitineuse - le chorion, sous lequel il y en a une seconde - la membrane vitelline de l'œuf. Au pôle animal, le chorion a un trou - un micropyle, à travers lequel les spermatozoïdes pénètrent dans l'ovule. La forme des œufs est souvent allongée, mais en général assez variée.

L'écrasement des œufs chez les insectes est superficiel, ce qui est typique des œufs centrocytaires. Le cœur de l'œuf fécondé, qui est situé au milieu de l'œuf, est divisé plusieurs fois et les noyaux filles migrent à la surface de l'œuf le long de brins protoplasmiques reliant la partie centrale du plasma à sa couche périphérique. En conséquence, la surface de l'œuf sous la coquille est recouverte d'une couche de cellules - le blastoderme. Bientôt, cependant, on peut constater que d'un côté de l'œuf, correspondant au côté abdominal du futur embryon, les cellules du blastoderme sont nettement plus élevées. Ce site forme la bande dite germinale. Il est important que l'embryon se développe davantage à partir de l'ensemble du blastoderme, mais uniquement à partir de la bande embryonnaire. Ensuite, le milieu de cette bande, à la suite d'une division cellulaire accrue, est pour ainsi dire immergé dans le jaune et une rainure apparaît le long de la bande embryonnaire.

C'est le début de la différenciation des couches germinales. À l'avenir, la bande de cellules formant le sillon est complètement lacée, et l'ectoderme embryonnaire se referme sur ce primordium de l'entomésoderme. Ensuite, un nouveau processus de différenciation a lieu. Une caractéristique essentielle du développement d'un œuf d'insecte est que, simultanément avec le processus décrit ci-dessus, le blastoderme autour de tout le bord autour de la bande embryonnaire forme un pli croissant de tous les côtés vers le milieu de la bande germinale. À la fin, les plis qui se croisent convergent et se développent ensemble, et la bande germinale est recouverte de deux feuilles de cellules. Ce sont deux membranes germinales. L'extérieur est appelé la membrane séreuse, l'intérieur est appelé l'amnios. Entre l'amnios et l'embryon, il reste une cavité contenant un liquide, une cavité amniotique. En conséquence, l'embryon est immergé dans le jaune et séparé de l'environnement externe non seulement par le chorion de l'œuf, mais également par les membranes germinales et la cavité amniotique. Beaucoup plus tard, lorsque l'embryon se forme jusqu'au développement de l'embryon des extrémités, il est libéré des membranes germinales, progressant à la surface de l'œuf.

À un moment où le développement de l'embryon a lieu même sous les membranes germinales, une différenciation de l'endoderme et du mésoderme est observée. Commence alors la segmentation de la bande germinale. Cependant, il y a un processus de formation d'organes internes jusqu'à la formation finale de la larve.

Le développement d'un insecte après la sortie des coquilles d'oeufs, ou développement post-embryonnaire, se produit de différentes manières, ce qui est une caractéristique de certains groupes systématiques d'insectes.

Chez les insectes primaires sans ailes inférieurs, les jeunes animaux émergent de l'œuf, très semblables aux adultes, mais, bien sûr, plus petits. Chez quelques insectes primaires sans ailes, les jeunes éclos d'un individu d'œuf diffèrent d'un animal adulte, en outre, par un nombre incomplet de segments abdominaux, dont le nombre est reconstitué lors de la mue ultérieure. Ainsi, un animal sort de l'œuf, comme s'il n'avait pas encore terminé la formation de son corps. Il est difficile d'appeler un jeune spécimen d'un insecte primaire sans ailes une larve. Ce n'est qu'un jeune insecte sous-développé. Ce type de développement post-embryonnaire, dans lequel, après l'éclosion de l'œuf, la formation de nouveaux segments continue, est appelé anamorphose. Le développement de la plupart des insectes sans ailes primaires et de tous les insectes ailés diffère en ce qu'un jeune insecte ou larve avec le nombre total de segments caractéristiques d'un insecte adulte de cette espèce quitte l'œuf. Ce type de développement post-embryonnaire d'un insecte est appelé épimorphose.

Le développement d'insectes ailés, à son tour, peut cependant se produire de différentes manières.

Développement avec métamorphose incomplète.

Cette forme de développement post-embryonnaire est caractéristique d'un grand groupe d'insectes appartenant à la fois aux insectes sans ailes et aux insectes ailés, représentés dans la faune moderne par un nombre important d'ordres. Cela inclut de nombreux insectes, tels que les cafards, les sauterelles, les sauterelles, les punaises de lit, les termites, etc. Dans le même temps, un jeune insecte ne diffère d'un adulte que par sa petite taille, le sous-développement de l'appareil reproducteur et l'absence d'ailes. Cependant, certains groupes d'insectes ont des rudiments d'ailes, tandis que d'autres apparaissent après l'un des premiers liens. Les cafards, les criquets, etc. sont des exemples de ce type de développement. Par exemple, les jeunes criquets de l'extérieur, à l'exception de l'absence d'ailes, sont une miniature d'un «adulte».

Le développement ultérieur consiste en la croissance, le développement et la formation d'organes manquants: l'appareil reproducteur, les ailes. Ce développement est associé à une mue périodique (de 4-5 à 20 mues ou plus tout au long de la vie chez diverses espèces d'insectes). A chaque mue, le jeune animal ressemble de plus en plus à un animal adulte. La dernière mue conduit à l'éclosion du stade final adulte avec des ailes complètement développées, capables de voler et de se reproduire.

La principale différence entre les larves est la présence d'organes larvaires spéciaux qui ne sont pas disponibles ou autrement disposés chez les animaux adultes. Ces organes larvaires sont appelés organes provisoires, contrairement aux organes définitifs ou définitifs du stade adulte.

Si cette définition des stades larvaires est considérée comme correcte, alors les stades de jeune âge d'un cafard, d'un criquet, d'un insecte, etc. ne peut pas être appelé larve. Ils vivent dans les mêmes conditions que les adultes et se nourrissent de la même manière que les insectes adultes. Par conséquent, ils n'ont pas d'organes larvaires provisoires absents chez un insecte adulte, et les organes existants fonctionnent et sont disposés de la même manière que chez un individu mature. Même les débuts des ailes apparaissent à l'une des jeunes étapes.

Lorsque le développement se produit comme décrit ci-dessus pour les cafards, les sauterelles, les punaises, les pucerons et les insectes similaires à cet égard, ce type de développement est appelé développement avec une métamorphose ou une hémimétamorphose incomplète, et ces insectes sont Hemimetabola ou Hemimetamorpha.

Les insectes occupent une position quelque peu spéciale à cet égard, qui appartiennent aux deux ordres les plus anciens: les libellules et les éphémères.

Les jeunes stades de ces insectes sont plus différents du stade adulte dit imaginaire.

Certes, beaucoup de leurs organes sont disposés de manière similaire; ils ont toujours des débuts d'ailes clairs. Mais, en plus, ils ont aussi quelques organes provisoires. Les larves de libellules vivent dans l'eau. À cet égard, ils ont un certain nombre d'adaptations aux conditions de vie dans l'eau, qui disparaissent ensuite. Ainsi, les larves de libellules sont un gros culbuteur et d'autres libellules, en plus de se déplacer à l'aide de membres, de se déplacer, d'expulser l'eau avec force de l'intestin dorsal, où se trouvent également les branchies trachéales.

Ainsi, on peut dire que les libellules ont des stades larvaires vivant dans l'eau et ayant des organes provisoires. Le dernier stade larvaire diffère des précédents, sinon dans la structure externe, puis dans le comportement, surtout chez les libellules. Les larves de ce dernier âge sont très lentes et inactives (on peut les trouver dans un réservoir à la fin du printemps et au début de l'été). A ce moment, une réorganisation plus sérieuse de l'organisation larvaire a lieu: réduction des organes provisoires et formation des organes imaginaires. Cela se termine par le fait que la larve est sélectionnée à la surface de l'eau, puis sur les plantes côtières, où se produit la dernière mue. Des larves "vêtements" vient la scène ailée, qui ne perd plus.

Ainsi, les éphémères et les libellules ont un stade larvaire et se transforment en adultes. Par conséquent, ils peuvent être distingués en un groupe d'insectes atteints de semi-métamorphose. Ils se distinguent des insectes à métamorphose complète par un moindre degré de différence entre les stades larvaire et imaginal, et surtout, l'absence de stade nymphal.

Développement avec métamorphose complète.

La deuxième forme de développement post-embryonnaire de l'aile est le développement avec métamorphose complète, ou holométamorphose.La métamorphose complète se produit chez la plupart des insectes et chez les insectes supérieurs aux autres dans leur organisation. Un développement avec métamorphose complète est caractéristique des coléoptères, puces, mouches caddis, papillons, mouches, moustiques, abeilles, guêpes, fourmis, etc.

La présence de quatre stades distincts: œufs, larves, pupes et adultes - distingue la métamorphose complète de l'hémimétamorphose.

Les larves d'insectes en métamorphose complète sont très différentes du stade imaginaire. Cela est dû au fait qu'ils vivent généralement dans des conditions différentes, sinon ils mangent et ont donc acquis un nombre important d'organes provisoires.

Chez les chenilles papillon, la forme du corps en forme de ver ne ressemble pas à la forme du corps de l'imago. En plus de trois paires de pattes courtes articulées pectorales, il existe cinq autres paires de pattes ventrales non articulées qui ne sont pas présentes chez les adultes. Au lieu de l'appareil buccal à succion, si caractéristique des papillons, la chenille a des parties buccales qui rongent. De nombreuses chenilles ont des excroissances cutanées et des poils à la surface du corps, souvent avec des propriétés toxiques. Les chenilles de papillons ont souvent une couleur spéciale - soit protectrice, soit lumineuse.

Dans l'organisation interne des chenilles, il existe également de grandes différences avec l'imago: les glandes tournantes des chenilles sont absentes chez les papillons adultes, les intestins sont disposés différemment, la chaîne nerveuse abdominale est constituée d'un grand nombre de ganglions. Ainsi, la chenille papillon présente un nombre important de caractéristiques. On peut en dire autant des larves d'autres insectes se développant avec une métamorphose complète. L'organisation externe et interne des larves de divers insectes est étroitement liée aux conditions de vie des larves, qui peuvent être très diverses. Les chenilles papillons vivent le plus souvent sur les plantes, mangeant des parties de plantes. Les larves de nombreux insectes vivent dans le sol, sous l'écorce des arbres, dans l'eau, sur diverses parties des plantes: sur les feuilles, dans les fruits, - dans les cadavres, dans le fumier et les déchets divers, etc. Les larves d'autres insectes sont élevées dans des nids, des nids d'abeilles. Enfin, de nombreuses larves mènent une vie parasitaire. On distingue les principaux types structurels suivants de larves d'insectes avec métamorphose complète.

Les larves sont plus ou moins en forme de ver, ayant trois paires de pattes sur les segments thoraciques, par exemple les larves de nombreux coléoptères.

Larves ayant, outre les membres articulés thoraciques, encore de fausses pattes sur l'abdomen. Il s'agit des chenilles papillons et des fausses chenilles de tenthrède hyménoptères.

Larves à tête clairement différenciée, mais totalement dépourvues de membres pectoraux. Cela comprend les larves de nombreux hyménoptères (abeilles, fourmis, etc.), les larves de nombreux coléoptères (scolytes, charançons) et les larves de moustiques.

Larves sans tête ni pattes, par exemple, larves de mouches.

La période larvaire dans le développement des insectes représente généralement la majeure partie de leur vie dans le temps. Pendant la vie larvaire, une nutrition et une croissance intenses se produisent, accompagnées de mue.

Avec la dernière mue larvaire, la nymphose se produit.

Cependant, chez certains insectes, la présence non pas d'un, mais de deux stades larvaires ou plus a été détectée. Ainsi, dans une buse coléoptère ou un chignon à tête rouge, une larve extrêmement mobile avec une grosse tête armée de mandibules fortes sort de l'œuf. Pour un développement ultérieur, la larve doit trouver la capsule d'oeuf de criquet (cocon d'oeuf) et y pénétrer. À l'intérieur de la capsule, la larve se transforme en un deuxième stade larvaire. Il a une forme plus semblable à un ver et des membres très courts. La larve vit dans la capsule, se nourrissant d'œufs de criquet, puis elle quitte la capsule et, en muant, se transforme en la prochaine étape - la fausse nymphe. Cela se produit à la fin de l'été. La fausse nymphe est immobile, possède des membres presque rudimentaires et hiverne, et au printemps se transforme en troisième stade larvaire, ressemblant aux larves de nombreux coléoptères. Puis la larve se nymphose bientôt.

Dans ce cas, la soi-disant hypémorphose, ou métamorphose excessive, qui est un dispositif associé aux particularités, différentes à différents stades des conditions nutritionnelles des larves, a lieu.

Le stade nymphal est très caractéristique d'une métamorphose complète. Il s'agit d'une étape sans alimentation et, en règle générale, immobile. Ce n'est que chez certains insectes, comme les moustiques, que les pupes conservent la capacité de se déplacer activement. En raison de l'immobilité des pupes d'insectes, elles sont protégées de diverses manières. La nymphose se produit souvent dans des endroits très isolés, comme cela est observé chez de nombreux coléoptères et autres insectes. Chez d'autres insectes, les pupes ont une coloration protectrice (par exemple, les pupes de nombreux papillons). Enfin, les pupes sont recroquevillées en cocons soyeux dans de nombreux papillons de vers à soie, papillons de nuit, fourmis, tenthrèdes et autres insectes.

Les pupes de mouches sont recouvertes de peau larvaire. À la dernière mue, la peau du dernier âge larvaire n'est pas jetée, mais reste sous la forme d'une couverture sur une chrysalide, formant un faux cocon chez de nombreuses mouches.

Les nymphes d'insectes, en dehors des dispositifs de protection décrits ci-dessus (cocon, peau larvaire, etc.), sont de deux types:

Chrysalide libre, caractérisée en ce que la tête, les membres pectoraux et les ailes, bien que pressés contre le corps, se distinguent facilement et ne sont pas collés avec des sécrétions cutanées gelées (nymphes de coléoptères, mouches, moustiques, hyménoptères).

Nymphe couverte, nymphe de papillons et quelques autres insectes, dans lesquels tous les membres et les ailes sont recouverts d'une couche spéciale de chitine, qui se détache pendant la mue et rassemble la nymphe.

Pendant la période nymphale, la formation d'organes adultes se produit, et ces processus sont associés à des changements qui commencent même aux stades larvaires. Chez de nombreux insectes, en particulier les mouches, aux stades larvaires, on peut clairement voir que des groupes de petites cellules embryonnaires apparaissent dans certaines parties du corps et sur divers organes.

De tels reins ou disques de cellules se trouvent à la base de toutes les extrémités, dans les endroits de la poitrine où des ailes sont formées plus tard, sur divers organes internes, par exemple, sur différentes parties du tractus intestinal (sur les glandes salivaires, sur les intestins avant, moyen et arrière, etc.). )

Ces disques grandissent et grossissent au dernier âge larvaire. Ils sont une saillie de tissus et sont appelés disques imaginaires.

À partir des disques imaginaires, les organes d'un insecte adulte se développent alors au stade de la pupe. La plupart des organes internes de la larve subissent une décomposition complète, ou histolyse, à un point tel qu'au lieu d'organes, une bouillie est obtenue, qui n'est utilisée dans le développement ultérieur que comme matériau nutritif. À partir des disques imaginaux, selon leur emplacement, de nouveaux organes imaginaux se développent au lieu d'organes larvaires en décomposition.

Certains organes larvaires ne se décomposent pas et une partie du matériel cellulaire de ces organes sert à la restructuration de ces organes (muscles, nerfs). Dans la plus grande mesure, le système nerveux central et le cœur sont préservés. La circulation sanguine, bien que sous une forme modifiée, se poursuit dans la chrysalide. Les rudiments des gonades sont entièrement préservés et développés davantage. Le degré d'histolyse des organes internes au stade pupal est différent dans différents groupes d'insectes et, apparemment, est exprimé au maximum dans les hyménoptères et les diptères. Ainsi, le processus se produisant dans la chrysalide consiste à remplacer les organes provisoires de la larve par les organes imaginaires se développant à partir des disques imaginaux et à réarranger les organes restants de la larve.

Sans aucun doute, la présence d'une métamorphose complète est associée à l'organisation la plus élevée des groupes d'insectes dans lesquels elle se produit. Ils atteignent cette haute organisation précisément au stade imaginaire. En règle générale, les larves se caractérisent par une structure moins complexe. Dans le même temps, la période larvaire - la plus longue période de la vie d'un insecte - est une période d'alimentation. La larve, mangeant une grande quantité de nourriture, non seulement se développe, mais accumule également des matières nutritives de réserve, ce qui assure la métamorphose.

Le rôle biologique de la métamorphose

Le développement de diverses espèces animales avec une transformation incomplète et complète (métamorphose) fournit les conditions les plus optimales pour la vie des formes juvéniles et adultes et réduit la compétition pour l'approvisionnement alimentaire entre elles. Cela permet l'utilisation de ressources alimentaires alternatives et contribue également à la réinstallation d'une espèce occupant un habitat différent (air, terre, eau ou souterrain). La métamorphose des insectes est l'une des raisons du nombre énorme d'espèces de ces organismes qui vivent actuellement sur Terre (plus d'un million). Ils occupent presque toutes les niches écologiques existantes. Les insectes représentent une classe de type arthropode. Les stades de développement des insectes sont les phases suivantes: œuf (développement embryonnaire), larve, nymphe, imago (développement post-embryonnaire).

Le stade de l'oeuf est la première phase obligatoire du cycle de vie de l'insecte. Il a plusieurs coquilles. Le premier est appelé chorion (remplit une fonction protectrice et mécanique). Chez certaines espèces, il est compliqué par des couches de cire ou de chitine et pénétré par les pores. La deuxième membrane, vitelline ou séreuse, est en contact direct avec l'embryon en développement. Sa nutrition est assurée par le jaune. La forme, la couleur du chorion et la taille des œufs de divers insectes sont diverses. Ainsi, chez les sauterelles, la longueur des œufs atteint 11 mm, et chez les tétranyques - seulement 0,14 mm. La plupart des insectes pondent leurs œufs, bien qu'il existe des formes vivantes, par exemple le cafard de Madagascar. Une larve émerge de l'œuf, qui est la prochaine étape du développement des insectes.

Transformation complète

Il est caractéristique des espèces de la sous-classe des insectes ailés. Avant de devenir un adulte - un imago, le corps, quittant l'œuf, connaît deux étapes de la vie complètement différentes: les larves et les pupes. Les insectes, caractérisés par une métamorphose complète, sont appelés holométaboliques. Il s'agit notamment des ordres de lépidoptères, diptères, coléoptères, etc.

Caractéristiques du stade larvaire

Ils sont, tout d'abord, dans la structure anatomique du corps. La plupart des larves n'ont pas de système reproducteur. L'appareil oral est également différent, ce qui signifie le type de nourriture. Considérez les stades larvaires du développement des insectes avec une transformation incomplète.

L'un des organismes les plus anciens - la libellule, pond des œufs dans l'eau des réservoirs sur pied. Après 20 jours, et chez certaines espèces, après 2-9 mois, une pronimfa (prelarva) apparaît, qui ne vit que quelques secondes, puis elle mue et un mollusque se forme - une véritable larve de libellule. Il a de petites dimensions (1,5 mm), et le cycle de vie, selon le type d'insecte, peut durer de plusieurs jours à un à trois ans. La larve chasse activement dans l'eau et a des trachées pour respirer, elle remonte donc souvent à la surface.

Continuant à muer et à grandir, il rampe hors de l'eau sur les tiges des plantes aquatiques et se transforme en insecte adulte - une libellule aux ailes douces et aux téguments. Pendant un moment, elle ne bouge pas. La couche de chitine recouvrant l'insecte se durcit. Dragonfly devient capable de voler. Pour résumer, disons ce qui suit: le stade de la larve chez les libellules de diverses espèces fournit une extension de l'habitat de ces insectes. Notez que l'insecte sexuellement mature, la libellule et sa larve, ont des similitudes dans la façon de se nourrir (les deux sont des prédateurs), ainsi que la respiration (organes - la trachée). La différence réside dans leur habitat: les adultes vivent dans l'air et les mollusques vivent dans l'eau.

Larves d'insectes entièrement transformées

Chez les représentants de l'ordre des lépidoptères, par exemple, chez les papillons, ils sont appelés chenilles et sont très différents des adultes. Une larve émerge de l'œuf, rongeant ses coquilles et commence immédiatement à manger des feuilles et d'autres parties de la plante avec ses puissantes mâchoires - mandibules. Son corps est en forme de ver, a une tête, trois segments thoraciques et dix segments abdominaux. Le tégument est pourvu de poils - poils. Les papillons sont des insectes caractérisés par une transformation complète. Sur la lèvre inférieure de la larve se trouve une glande sécrétant une sécrétion appariée. Givrant dans l'air, il forme un fil, que la larve utilise pour former un cocon. En y restant, la larve se transforme en chrysalide. Elle peut vivre de plusieurs semaines à un à trois ans, et le chiot du Piper vit jusqu'à 10 ans. La glycérine et la bétaïne se forment dans son corps - des antigels naturels.

Les larves de papillons - insectes ayant une transformation complète, souvent mue. Leur dernière mue se termine par une nymphose. Chez certaines espèces d'insectes, les larves ont des noms distincts. Par exemple, parmi les punaises des tenthrèdes, il s'agit d'une fausse chenille, parmi les mangeurs de pollen et les coléoptères noirs, c'est une fausse tige, les larves de libellules sont appelées mollusques et leurs prélarves sont appelées nymphes.

Qu'est-ce qu'une chrysalide?

C'est la phase du cycle de vie des insectes, qui conduit au développement d'un individu sexuellement mature - un adulte. Le stade nymphal est caractérisé par le fait que le corps ne se nourrit pas et ne peut pas bouger. En plus de la soie, les animaux utilisent souvent des particules de sable ou des coquillages pour construire un cocon et le renforcer. Pour les pupes libres, les antennes, les pattes et les ailes du futur adulte sont libres et pressées contre le corps. Les pupes couvertes sont caractéristiques de nombreuses espèces de papillons, de coccinelles et de diptères.

Imago

Pour la dernière étape du développement des insectes, la formation du système reproducteur (système reproducteur), ainsi que tous les signes externes inhérents à cette espèce est caractéristique. Comme la larve, l'imago remplit la fonction de réinstallation des insectes dans divers habitats. De plus, les adultes sont responsables de la reproduction et ont des organes génitaux. Chez les hommes, ils sont appelés testicules et chez les femmes - appelés ovaires. Il existe également des glandes annexielles sécrétant des sécrétions et des organes copulateurs pour l'accouplement.

Dans cet article, nous avons examiné les stades de développement des insectes ayant un développement indirect avec une transformation incomplète et complète.

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