Практикум по общей биологии


Подтип ТРАХЕЙНЫЕ

Подтип ТРАХЕЙНЫЕ (ТКАСНЕАТА)

Класс НАСЕКОМЫЕ (ЛЧЗЁСТА)

Отряд ТАРАКАНОВЫЕ (ВЬАТТООЕА)

Черный таракан (В1аНа опеп1аПз)

Живой объект

Черные тараканы обитают в жилых домах вч*лубоких щелях и трещинах. Активную жизнь ведут с наступлением темноты. Пойманных тараканов содержат в теплом месте в сетчатой клетке, на дне которой помещают стружку. Тараканы всеядны. Вред, приносимый тараканами, заключается в загрязнении ими пищевых продуктов и перенесении возбудителейфяда заболеваний (брюшной тиф, паратиф, дизентерия), а также яипгельминтов. Непосредственно перед занятием тараканов усыпляют эфиром.

Наружный осмотр

Тело таракана покрыто плотной хитиновой кутикулой«и разделено на сегменты. Сходные сегменты объединяются в отделы, которых у таракана три: голова, грудь ибрюшко (это характерно для насекомых). Голова треугольной формы, глаза фасеточные, впереди них имеетсяпара длинных антенн—сяжков, являющихся органами осязания и обоняния.

На нижней поверхности головы расположены три парыконечностей, преобразованных в челюстной аппарат. Грудьсостоит из трех сегментов: переднегрудь, средие-грудь и заднегрудь. Большая спинка переднегрудиприкрывает голову. К среднегруди прикрепляются жесткие«надкрылья. На заднегруди находятся перепончатыекрылья, представляющие собой выросты покровов тела.У самок крылья развиты слабо. Каждому сегменту грудисоответствует пара конечностей. У таракана ходильныеножки состоят из последовательно расположенных члеников:тазик, вертлуг, бедро, голень и пятичленистая лапка, последний членик которой вооружен двумя коготками с присоскоймежду ними. Брюшко состоит из 10—11 сегментов. На егозаднем конце располагаются членистые придатки — церки.У самцов, кроме того, имеется пара рудиментарных конечностей — грифельки. У самок сегменты брюшка шире игрифельки отсутствуют.

176

Вскрытие

Возьмите таракана в левую руку спинной стороной вверх.Тонкими ножницами осторожно отрежьте крылья (у самца)и срежьте боковые выдающиеся края брюшка. Затем проведите разрезы по бокам брюшка и груди, соединив эти раз-

Рис. 117, Внутреннее строение самца черного таракана(В1а11а опегНаПз) (со спинной стороны).

/ — резервуар слюнной железы; 2 — слюнная железа; 3— зоб; 4 —жевательный желудок; 5 — средняя кишка, 6 — мальпигиевы трубочки; 7 — задняя кишка; 8 и 9 — трахейная система; 10 — брюшнаянервная цепочка; // — семенники; 12 — придаточные железы; 13—пилорические отростки; 14 — головной мозг; 15 — симпатическая нервная система; 16 — сердце.

резы поперечным разрезом в верхней части груди. После этого положите таракана в препаровальную ванночку брюшнойстороной вниз и приколите булавками в области головы и вконце брюшка. Налейте в ванночку воды. Пинцетом удалитеспинную стенку панциря, осторожно отделяя ее препаровальной иглой от подлежащих внутренностей (рис. 117).

Пользуясь лупой, рассмотрите на внутренней поверхностиудаленной спинной крышки трубчатое, разделенное на

]2 Практикум по обшей биологии

17 7

камеры, сердце (рис. 118). Кровь поступает в сердце изоколосердечного синуса через парные остии, расположенныепо бокам камер, и проталкивается в направлении головы.Кровеносная система таракана, как и всех насекомых, незамкнута. Пульсация сердца происходит в результате сокращения пучков крыловидных мышц, симметричнорасположенных по бокам камер и соединяющихся внутренними широкими основаниямис сердцем.

Все внутренние органы таракана окружены белой рыхлой тканью — это так называемое жировое тело, в клетках которогонакапливаются запасы питательных веществ.Осторожно удалите пинцетом жировое телои освободите пищеварительную систему. Найдите пищевод с впадающими в него стекловидными слюнными железами, объемистый грушевидный зоб и небольшойжевательный желудок. Хитиновая кутикула,выстилающая всю переднюю эктодермальнуюкишку, образует в жевательном желудкетвердые выросты. Далее следует средняяэнтодермальная кишка, в которой происходит переваривание и всасывание пищи. В начальном отделе средней кишки имеется несколько слепых выпячиваний — пилорических придатков. Средняя кишка переходит в эктодермальную заднюю,заканчивающуюся анальным отверстием.

На границе между средней и задней кишкой расположены длинные тонкие зеленоватые канальцы — это органы выделения, так называемые мальпигиевы сосуды, развивающиеся из задней кишки и имеющие, следовательно,эктодермальное происхождение.

Выделительная функция осуществляется еще и клеткамижирового тела («почки накопления»).

Удалив кишечник, рассмотрите на брюшной стороненервную систему. Она состоит из брюшной нервнойцепочки с тремя ганглиями в грудном отделе ишестью — в брюшном. Надглоточный и подглоточныйганглии отпрепаровать не удается.

Половую систему таракана иногда рассмотреть трудно,часто органы ее очень малы и скрыты в жировом теле. Всеже при осторожном удалении жирового тела у самки в области задней кишки можно найти парный яичник в видетонких трубочек, переходящих в яйцеводы. Последниевпадают во влагалище. Сюда открывается также семяприемник. Семенники самца, лежащие в области 7-гои 8-го сегмента брюшка, найти трудно: они не отличимы от

Рис. 118. Сердце таракана.

/—аорта; 2—крыловидная мышца;3 — одна из камер сердца.

178

жирового тела и очень малы. Короткие семяпроводыоткрываются в хорошо различимый семяизвергательныйканал. В него же впадает много слепых трубочек — придаточных желез. Последние хорошо видны, так как сгруппированы в грибовидный пучок.

Трахеи таракана

Микропрепарат

Наблюдение при сильном увеличениимикроскопа

Органы дыхания при вскрытии таракана нельзя рассмотреть невооруженным глазом. Они представлены, как у всехнасекомых, трахеями. Это сложная система трубок разного калибра,собирающихся в две крупные магистральные трубки, расположенные побокам тела и открывающиеся наружустигмами. Воздух .проходит по этимтрубкам непосредственно ко всеморганам.

Положите на предметное стекло вкаплю воды один из пилорическихпридатков, накройте покровным стеклом и поместите под микроскоп.

Вы увидите ветвящиеся трубки разного диаметра (рис. 119). Рассмотрите встенках трубок спиральную хитиновую нить. Эта нить препятствует спаданию трахей, способствуя тем самымциркуляции воздуха в теле насекомого. Снаружи трахея покрыта слоем рис лд трахеи на-гиподермы. секомого.

Челюстной аппарат таракана

Микропрепарат

Наблюдение при слабом увеличениимикроскопа

Все части челюстного аппарата таракана (рис. 120) представлены мощными образованиями — это челюстной аппаратгрызущего типа, приспособленный к питанию преимущественно твердой пищей. Спереди и сверху ротовые части покрыты верхней губой, представляющей складку хитинового покрова. Далее расположены парные верхниечелюсти (жвалы, мандибулы) в виде твердых зазубренных пластинок. Нижние челюсти (первая пара мак-

12

179

силл) состоят из двух члеников (основного и стволика), накоторых помещаются наружная и внутренняя лопасти. Снаружи от них находится пятичленистый нижнечелюстной щупик. Наружная лопасть и щупик играютроль органов осязания. Внутренняя лопасть является дополнительной частью грызущего ротового аппарата. Вторая

Рис. 120. Ротовые органы черного таракана.

/ — верхняя губа; 2— жвалы или мандибулы; Я — нижнечелюстнойщупик; 4 — наружная жевательная лопасть нижней челюсти;

5 — внутренняя жевательная лопасть нижней челюсти; 6 — стволик; 7 — основной членик; 8 — подподбородок; 9 — подбородок;

10 — внутренняя лопасть нижней губы; 11 — наружная лопастьнижней губы; 12 — нижнегубные щупики.

пара максилл превращена в непарную нижнююгубу. Она состоит из двучленистого основания (подподбородок и подбородок), двух пар лопастей и парыщупиков. Рассмотренные части челюстного аппарата (кромеверхней губы) представляют собой три пары видоизмененныхконечностей трех сегментов головы насекомого.

Отряд ВШИ (АЫОРШМ)

Вши — специфические паразиты млекопитающих. Весь цикл развитиявши происходит на теле хозяина. Размножаются крайне быстро. Самкаоткладывает несколько десятков яиц, так называемых гнид, из которых

180

через несколько дней вылупляются личинки, похожие на взрослую особь.Проделав неполный метаморфоз, через 2—3 недели личинки достигаютполовой зрелости. На всех стадиях они питаются только кровью. Вшиявляются переносчиками возбудителей сыпного и возвратного тифа, а также волынской лихорадки.

Головная вошь (Ре(Мси1и$ сарШз)

Тотальный препарат

Наблюдение при слабом увеличениимикроскопа

Головная вошь (рис. 121)—небольшое (2—4 мм) насекомое, лишенное крыльев, с плоским сероватым телом, сдавленным в дорсо-вентральном направлении. Колюще-сосущий

Рис. 121. Головная вошь (РесПсЫиз сарШз).

челюстной аппарат в состоянии покоя скрыт внутри головы;в момент укола этот аппарат выступает через поровидное ротовое отверстие. Три пары цепких ножек снабжены коготками, которые захлопываются подобно лезвию перочинногоножа. Рассмотрите характерные для головной вши темныепигментированные пятна по бокам груди и брюшка. Боковыевырезки на брюшке, ясно отграниченном от груди, глубокозаходят в глубь тела. Сяжки головной вши относительно короткие и толстые. Внутри тела по бокам видны ветвящиесятрахейные трубки, заканчивающиеся стигмами.

181

Платяная вошь (Ре(1|си1и$ уеаНтепМ)

Тотальный препарат

Наблюдение при слабом увеличениимикроскопа

Платяная вошь живет в складках белья и платья. Очень близка кРе(Нси1из сарШз, может с ней скрещиваться и давать потомство. Некоторые натуралисты относят головную и платяную вошь к одному виду —вошь человеческая (РесИси1из Ьишапиз).

Изучение препарата показывает, что платяная вошь(рис. 122) имеет много общего с головной вошью. Наряду сэтим она имеет и некото

характерные

особенности.

рыенее

гяная вошь(2,1—4,75 мм)

дляПла-крупнееголовной,

Рис. 122. Плляная вошь (Ре-сНси! из уезИшепН).

Рис. 123. Площица (РЫЫгшз риЫз).

светло-серого или беловатого цвета. Вырезки между члениками брюшка менее глубокие. Ее сяжки тоньше и длиннее,чем у головной вши.

Площица, или лобковая вошь (РМЫНиз риЫ§)

Тотальный препарат

На блюдение п р и слабом увеличениимикроскопа

Площица паразитирует на лобке, иногда в бороде, бровях и ресницах и причиняет сильный зуд. В волосах головы площиц не наблюдается.Жизненный цикл протекает в течение 22—27 дней. Из прикрепленногок волосу яйца через б—8 дней выходит личинка, которая, проделав троекратную линьку, превращается во взрослую форму.

182

Тело площицы (рис. 123) короткое и широкое, имеет вдлину 1—1,5 мм. Грудь шире брюшка и неясно отграниченаот него. В отличие от головной и платяной вши брюшко площицы имеет четыре пары бородавчатых выростов, снабженных длинными щетинками. Голова имеет форму вытянутогов длину прямоугольника и относительно велика.

Яйцо (гнида) вши

Микропрепарат

Наблюдение при слабом увеличениимикроскопа

Во время кладки яиц сильно развитые клеевые железывши выделяют секрет, которым гнида (рис. 124) приклеивается к волосу или к материи. Гниды платяной вши при-

одном конце плоскую крышечку. Яйцо голов1НОЙ вши овальное, со слабо выпуклой и умеренно высокой крышечкой. Егоразмеры несколько меньше—от 0,75 до 0,8 мм. Оболочка, покрывающая гниду, хорошо защищает ее от неблагоприятныхвоздействий среды. Личинка, вышедшая из яйца, пройдя черезтри стадии превращения, достигает половозрелого состояния.

Отряд ЧЛЕНИСТОХОБОТНЫЕ (РНУЫСНОТА)Постельный клоп (С1шех 1ес1и1апиз)

Тотальный препарат

Наблюдение с помощью лупы

Постельный клоп — кровососущий паразит человека. Живут клопы вщелях пола, мебели и кроватей, в рамках картин, за обоями, в одежде,коврах, гардинах и т. д. Нападают на человека обычно ночью, в редких

Рис. 124. Гнида головной (7)и платяной (II) вши.

Рис. 125. Постельный клоп(Слтех 1ес1и1апиз).

183

случаях очень голодные клопы сосут кровь днем. Постельный клоп способен переселяться из одного помещения в другое, выдерживать низкштемпературы и длительное голодание (свыше года). Из яиц, отложенныхсамкой (оптимальная температура для кладки 25°), выходят кровососущие личинки, также способные к длительному голоданию. При благоприятных условиях питания и температуры личинка через 28 дней после пятилинек превращается во взрослую форму.

Тело постельного клопа (рис. 125) сплющено в дорсо-вентральном направлении и покрыто красновато-коричневымхитином.

Переднегрудь имеет два боковых лопастевидных выроста.Брюшко самки шире брюшка самца. Размер и форма брюш-.ка зависят от степени насыщения кровью. Бегательные ногиклопа несут трехчленистые лапки с парой коготков.

Ротовой аппарат постельного клопа

Микропрепарат

На б людение п р и слабом увеличениимикроскопа

Ротовой аппарат постельного клопа (рис. 126) колющесосущий. Головка клопа снабжена двумя пигментированными глазами. Ниже и кпереди от глаз расположены четырех-

Рис. 126. Ротовой аппарат по- Рис. 127. Блоха человеческая (Ри-стельного клопа — хоботок с вы- 1ех НгНапз).

нутыми колющими щетинками.

/ — нижние челюсти; 2—верхние челюсти; 3 — верхняя губа; -/—нижняягуба; 5 — усики; 6 — глаза.

членистые, опушенные мелкими волосками сяжки. Междусяжками выступает вперед короткая полукруглая верхняя'губа. Нижняя губа превращена в длинный трехчленистый

хоботок, внутри которого, как в футляре, скрыты колющиепарные верхние и нижние челюсти.

На препарате челюсти извлечены из хоботка, что позволяет их хорошо рассмотреть; челюсти представляют собойколющие щетинки. Нижнечелюстные и нижнегубные щупикиотсутствуют.