Общая энтомология. Методические рекомендации к лабо рато рным рабо там по
 Скачать 0.96 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ЗООЛОГИИ М Е Т О Д И Ч Е С К И Е Р Е К О М Е Н Д А Ц И И К ЛАБО РАТО РНЫМ РАБО ТАМ ПО « О Б Щ Е Й Э Н Т О М О Л О Г И И » Донецк 2000 2 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА ЗООЛОГИИ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО "ОБЩЕЙ ЭНТОМОЛОГИИ” (для студентов биологического факультета) УТВЕЖДЕНО на заседании кафедры 11.02.1999 г., пр. № 13 Донецк, ДонНУ, 2000 3 УДК 576.895.771.095.6.08 Методические рекомендации к лабораторным роботам по “Общей энтомологии” (для студентов биологического факультета) / Сост.: А.Е. Рязанцева, Е.Н. Маслодудова. – Донецк: ДонГУ, 2000. – 69 с. Составители: Н.Н. Ярошенко. проф., д-р биол. наук А.Е. Рязанцева, доцент, канд. биол. наук Е.Н. Маслодудова, доцент, канд. биол. наук Ответ. за выпуск Н.Н. Ярошенко, д.б.н. Методические разработки предназначены для проведения лабора- торных занятий по спецкурсу «Общая энтомология» и составлены в со- ответствии с учебным планом и программой. На лабораторных занятиях вначале рассматривается наружное строение насекомых - морфология. Это крупный раздел, на изучение ко- торого затрачивается большая часть времени. Затем следует анатомия и биология. Материал по этим разделам обычно довольно хорошо усваива- ется на лекциях. Все темы составлены с таким расчетом, чтобы студент мог про- явить максимум самостоятельности при изучении программного матери- ала и активную форму его усвоения. В отдельных случаях может возник- нуть необходимость в кратком вступительном разъяснении перед выпол- нением студентами той или иной работы. Однако это должно быть скорее исключением, нежели правилом. Зарисовка изучаемых энтомологических объектов на лаборатор- ных занятиях является одним из методов обучения. Рисунки должны вы- полняться тщательно. Правильно выполненная работа подписывается преподавателем, ведущим занятия в группе. 4 З А Н Я Т И Е 1 ТЕМА: ВНЕШНЯЯ МОРФОЛОГИЯ НАСЕКОМЫХ Систематическое положение: Тип Arthropoda - Членистоногие Подтип Tracheata - Трахейные Класс Insecta - Насекомые ЦЕЛЬ: Изучить общий план наружного строения насекомых. Изу- чить внешнее строение насекомых, сегментарный состав головы и ее придатки, типы постановки головы. МАТЕРИАЛ И ОБОРУДОВАНИЕ: Бинокулярные микроскопы МБС, лупы, препаровальные иглы, чашки Петри, капельницы с водой, пинцеты, ножницы, энтомологические булавки, предметные, покровные и часовые стекла Насекомые – черный таракан или кузнечик, майский жук, жук плавунец. Работа 1. Наружное строение насекомых Насекомых помещают в препаровальную ванночку. Прежде, чем начать расчленение, следует найти три отдела; голову (cephalon), грудь (thorax) и брюшко (abdomen) насекомого, рассмотреть места их сочлене- ния, после этого отделить друг от друга с помощью препаровальных игл. Голова саранчи несколько вдвинута в переднегрудь, но отчленяется лег- ко, нужно перерезать только шейную часть. Грудь, которая несет три па- ры ног, сочленена с брюшком более плотно и отделяется от него только при некотором усилии. Предварительно надо раздвинуть обе пары кры- льев, закрывающие сверху место сочленения груди и брюшка. Расчлененные части – голову, грудь, брюшко - нужно расположить в профиль и зарисовать. Работа 2. Сегментарный состав головы и ей придатки Голова насекомого разделена более или менее ясными швами на несколько частей (склеритов) тесно слитых между собой. Отчлененную голову насекомого рассматривают в лупу. На голове насекомого разли- чают спереди лобную часть головы, расположенную между сложными глазами. К нижней границе лба примыкает наличник - это более или ме- нее широкая пластинка, сочлененная с верхней губой. В верхней части 5 лоб соприкасается с теменем, но граница между ними не всегда ясно вы- ражена; темя может быть подразделено продольным швом на две поло- вины. Заднюю часть головы составляет затылок, а боковые части без определенной резко выраженной границы, подразделены на виски (свер- ху за глазами) и щеки, расположенные под глазами. Найти, рассмотреть, зарисовать и описать все эти части. На голове расположены ротовые органа и органы чувств - усики, глаза и глазки. Усики насекомых рассмотреть на постоянных препаратах, определить, к какому типу относится тот или иной усик. Характерные типы рассмотренных усиков зарисовать. Работа 3. Типы постановки головы При изучении головы и ей придатков необходимо обратить внима- ние на форму и тип постановки головы насекомого. Основными типами являются: прогнатический и гипогнатический. При прогнатическом типе головы ротовые части направлены впе- ред (жуки, жужжелицы), а при гипогнатическом - вниз (саранчевые. мно- гие клопы, жуки и др.). Помимо этих типов различают опистогнатический тип, при кото- ром ротовые части обращены назад и сильно приближены к ногам (цика- довые, медяницы, тли, кокциды). Рассмотреть, зарисовать и описать. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите типы усиков. 2. Какие сегменты входят в состав головы насекомых, и какие придатки они несут? 3. Назовите склериты головы насекомых. 4. Чем отличаются гипогнатический и прогнатический типы постановки головы насекомых? ЛИТЕРАТУРА Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. М.: Высшая школа. - 1980. - с. 16-21; 25-26. Бондаренко Н.В., Глущенко А.Ф. Практикум по общей энтомоло- гии. Л.: Колос. - 1972.- с. 10-17. 6 З А Н Я Т И Е 2 ТЕМА: РОТОВЫЕ АППАРАТЫ НАСЕКОМЫХ ЦЕЛЬ: Изучить различные типы ротовых аппаратов насекомых - грызущий, сосущий, колюще-сосущий, лижущий, лакающий. МАТЕРИАЛ И ОБОРУДОВАНИЕ: Бинокулярные микроскопы МБС, лупы, препаровальные иглы, пинцеты, ножницы, 10% КОН, элек- троплита, колба. Насекомые: саранчовые, черный таракан или другие с грызущим ротовым аппаратом, медоносная пчела, шмель, клопы- черепашки или др; бабочки, мухи, комары. МЕТОДИКА: Перед началом занятия у насекомых отчленяют головы и варят в 10% КОН на протяжении 15-20 минут. При варке мышцы голо- вы, ротового аппарата и все другие части, кроме хитина, растворяются. После варки головы промывают водой или спиртом, затем помещают на предметное или часовое стекло. Работа 1. Грызущий ротовой аппарат Ротовой аппарат, приспособленный для питания твердыми части- цами путём отгрызания их носит название грызущего. Он состоит из 4 отделов: верхней губы в виде непарной поперечной пластинки; парных и нечленистых верхних челюстей; парных и членистых нижних челюстей с придатками-щупиками, или щупальцами; членистой нижней губы также с придатками. Прежде чем приступить к расчленению ротового аппарата, необходимо найти места сочленения отдельных частей с черепной короб- кой, затем выяснить с помощью препаровальной иглы подвижность каж- дой из них и только после этого начать отчленение. Отчленяются рото- вые части лишь в том случае удачно, если препаровальная игла вводится в место сочленения ротовых частей с головой. Голову саранчи, отчленен- ную от тела, кладут в препаровальнув ванночку и прижимают препаро- вальной иглой, находящейся в левой руке, ко дну ванночки. Голову рас- полагают затылочным отверстием кверху, т.е. кладут на лоб; в таком по- ложении легко отделима нижняя губа (labium), нижние челюсти (maxillae) с придатками-щупиками. После этого голову переворачивают (лбом кверху) и отчленяют верхнюю губу (labrum) и верхние челюсти (mandibulae). Верхняя губа причленена к наличнику вплотную. Поэтому следует несколько раз про- вести иглой по шву между ними. Удалив с помощью пинцета верхнюю 7 губу, обнажаем мощные чёрные (или темно-коричневые) верхние челю- сти с заметными зубцами на внутреннем крае. Нижние челюсти и ниж- няя губа сочленены с головой менее прочно и поэтому отделяются легко. Разложив все части ротового аппарата на предметном стекле, следует зарисовать и описать их. У всех грызущих насекомых нижние челюсти хорошо расчленены и устроены довольно сложно. Каждая из них состоит из основного членика или кардо, подвижно сочлененного с ним стволика, или стипеса, и пары жевательных лопастей - наружной, или галеи и внут- ренней, или лацинии. Кроме того, нижние челюсти несут членистые че- люстные щупики (palpus maxillaris), состоящие не более чем из 7 члени- ков. Нижняя губа расчленена на прикрепляющийся к голове задне- подбородок (postmentum), который подразделяется на подбородок (mentum) и подподбородок (submentum). На подбородке располагаются две пары жевательных лопастей и пара членистых щупиков (palpus labialis), обычно 3-х членистых. Внутренняя пара жевательных лопастей нижней губы называется язычками, или глоссами (glossae). Наружная пара образует придаточные язычки, или параглоссы (paraglossae). Верх- няя губа - плоская складка кожи - прикрывает ротовые органы сверху. Работа 2. Колюще-сосущий ротовой аппарат Голову клопа-черепашки, отчлененную от тела, кладут на пред- метное стекло так, чтобы хоботок лежал непосредственно на стекле, а затылочное отверстие было обращено кверху. Одну препаровальную иглу вводят в затылочное отверстие, чтобы придать устойчивость голове; при помощи второй иглы надавливают основание хоботка (в месте сочлене- ния его с головой) для отчленения нижней губы. Этим освобождают две пары колющих щетинок, лежащих в продольном желобе нижней губы, верхняя губа остается причлененной к голове. Хоботок клопа образован членистой, лишенной щупиков нижней губой, в которой лежат как в фу- тляре или ножнах, четыре колющие, сильно видоизмененные щетинки - верхние и нижние челюсти. Нижняя губа в проколе растительной ткани не участвует и не погружается в нее. Нижняя пара щетинок, т.е. видоиз- мененные нижние челюсти, утратили членистость и не имеют придатков- щупиков. Колющими щетинками прокалывается ткань и происходит вса- сывание жидкой пищи. Все части колюще-сосущего ротового аппарата зарисовать и описать. 8 Работа 3. Грызуще-лижущий ротовой аппарат Голову пчелы или шмеля кладут на предметное стекло, затем его помещают на столик бинокуляра и не расчленяя рассматривавют при 10 - кратном увеличении (верхняя передняя часть головы должна быть обра- щена кверху, а затылочное отверстие - книзу). Вначале рассматривают нижнюю губу; она находится в нижней передней части головы и сильно склеротизирована. Форма ее имеет вид вытянутой в ширину пластинки. Приподняв препаровальной иглой верхнюю губу, можно увидеть торчащие в стороны верхние челюсти, которые имеют вид “лопаточек”, с их помощью пчелы разгрызают пыльники на цветках при сборе пыльцы, разминают воск при постройке сотов, разгрызают дерево при расшире- нии очень узкого летка. Верхние челюсти плотно охватывают и поддер- живают части хоботка как в свернутом состоянии, так и в развернутом. Нижние челюсти рассматривают снизу, перевернув голову заты- лочным отверстием кверху. Они прикрепляются к черепной коробке ос- новным члеником, который имеет вид тонкой дугообразной палочки, к середине которой прикреплен массивный, вытянутый в длину стволик. От стволика отходят длинная саблевидная наружная жевательная лопасть и рудиментарный щупик. Жевательная лопасть сильно вытянута в длину, уплощена, заострена на свободном конце и способна изгибаться, прини- мая форму желобка. Внутренняя жевательная лопасть редуцирована. Раздвинув нижние челюсти в стороны, можно рассмотреть ниж- нюю губу. Нижняя губа присоединяется к голове маленьким треугольной формы подподбородком, от которого отходит сильно утолщенный и вы- тянутый в длину подбородок. К дистальной части подбородка прикреплены тонкие, длинные, 4- членистые нижнегубные щупики. Между ними находится густо покры- тый волосками язычок, образовавшийся в результате слияния внутренних жевательных лопастей нижней губы. По бокам язычка у места сочлене- ния его с подбородком, заметны два придаточных язычка. Это атрофиро- ванные наружные жевательные лопасти. Две удлиненные нижние челю- сти и еще более удлиненная нижняя губа, складываясь вместе, образуют хоботок. Детальное ознакомление с грызуще-лижущим ротовым аппаратом позволяет убедиться в том, что все части этого аппарата являются орга- нами, вполне сравнимыми с соответствующими частями грызущего ро- тового аппарата. 9 Работа 4. Сосущий ротовой аппарат Голову бабочки, предварительно вываренную в 10% KOH, рас- сматривают (не расчленяя) под микроскопом МБС. Ротовой аппарат ба- бочки имеет форму длинной цилиндрической трубочки, спирально свер- нутой и подогнутой на нижней стороне головы. Верхняя губа редуцирована и сохранилась в виде небольшой пла- стинки, сочлененной с наличником. Верхние челюсти полностью отсутствуют. Под верхней губой расположены нижние челюсти. Из нижних че- люстей у бабочки сохранились: основной членик, стволик, сильно разви- тая наружная лопасть, а у некоторых видов - щупик или его рудимент. Основной членик и стволик развиты слабо, поэтому на лабораторных занятиях они не рассматриваются. Наружные жевательные лопасти сильно удлинились и преврати- лись в полутрубки. Эти полутрубки складываются вместе и образуют сомкнутый, трубчатый, в покое спирально свернутый хоботок, через внутренний канал которого пища поступает к ротовому отверстию. Раз- вертывание и выпрямление хоботка осуществляется специальными мыш- цами. Нижняя губа имеет вид небольшой непарной пластинки, располо- женной с нижней стороны рта. По бокам нижней губы имеется пара щу- пиков. Остальные части нижней губы атрофированы. Действие ротового аппарата бабочки происходит главным образом по принципу капиллярности. Продвижению нектара в некоторой степени способствуют глотательные движения. Работа 5. Лижущий или мускоидный ротовой аппарат Голову комнатной мухи, предварительно вываренную в 10% рас- творе КОН, помещают на бинокулярный столик и рассматривают при 10- кратном увеличении. Придерживая одной препаровальной иглой рострум, другой - приподнимая верхнюю губу и подглоточник, раздви- гают створки лабеллума. Основная конусообразная часть лижущего аппаратав называется рострум (rostrum) и представляет собой вырост головы, в который вошли остатки нижних челюстей. За рострумом стледует втягиватель, или 10 гаустеллум (haustellum). Он соответствует нижней губе кровососущих двукрылых. Втягиватель имеет желобообразную форму и прикрыт верх- ней губой, под которой находится гипофаринкс (подглоточник). Верхние челюсти отсутствуют. На вершине гаустеллума располо- жены две подвижные створки сосальца или лабеллума (labellum), сидя- щие по бокам орального, или хоботкового, отверстия, ведущего в желоб нижней губы. Створки представляют собой видоизмененные нижнегуб- ные щупики. У живой мухи рострум, гаустеллум и лабеллум способны колено- образно складываться и расправляться. Лабеллум на своей концевой поверхности имеет фильтрующий ор- ган - псевдотрахеи, которые выложены изнутри серией неполных хити- новых колец, и снабжены по всей длине мелкими отверстиями. При пи- тании псевдотрахеи створок лабеллума прижимаются к субстрату и в этот момент через отверстия происходит всасывание жидкой пищи, кото- рая затем достигает канала гаустеллума. При питании плотным субстра- том, содержащим питательные вещества, обе створки лабеллума отгиба- ются вверх и выходят из соприкосновения с субстратом. После этого из хоботкового отверстия выдвигаются хоботковые, или престомальные, зубцы, которыми насекомое при покачивании хоботка соскабливает пи- щевой субстрат и измельчает его. При дальнейшем отгибании лабеллу- мов вверх зубцы также отгибаются, и муха непосредственно через хобот- ковое отверстие заглатывает жидкость, минуя фильтрующий орган. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Охарактеризуйте исходный, ортоптероидный грызущий ротовой ап- парат. 2. Строение лакающего ротового аппарата. 3. Строение колюще-сосущего ротового аппарата. 4. Характерные черты строения сосущего ротового аппарата. ЛИТЕРАТУРА Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. М.: Высшая школа. - 1980. - с. 21-25. Бондаренко Н.В., Глущенко А.Ф. Практикум по общей энтомоло- гии. Л.: Колос. - 1972.- с. 17-36. 11 З А Н Я Т И Е 3 ТЕМА: ГРУДЬ И ЕЕ ПРИДАТКИ. БРЮШКО И ЕГО ПРИДАТКИ ЦЕЛЬ: Изучить и усвоить внешнее строение насекомых. Грудь и ее придатки. Крылья, жилкование крыльев. Строение и типы ног. Брюш- ко и его придатки. МАТЕРИАЛ И ОБОРУДОВАНИЕ: Бинокуляры, лупы, пинцеты, чашки Петри, препаровальные иглы, энтомологические булавки, пред- метные стекла, препаровальные ножницы, материал для изучения (раз- личные виды насекомых). Работа 1. Строение груди Грудь насекомых (thorax) состоит из 3 сегментов: переднегруди (prothorax), среднегруди (mesothorax) и заднегруди (metathorax). Скелет- ной основой сегмента является кутикулярное кольцо. Каждое такое коль- цо в свою очередь подразделяется на 4 отдельных склерита: спинной (верхнее или дорсальное полукольцо-тергит), брюшной (нижнее, или вентральное, полукольцо- стернит) и пару боковых стенок (бочки или плейриты). Тергит груди называется также спинкой, или нотумом (notum), стернит - грудкой, или стернумом (sternum). С помощью препа- ровальных игл отчленяют последовательно переднегрудь с первой парой ног, среднегрудь со второй парой ног и передней парой крыльев и задне- грудье с третьей парой ног и задней парой крыльев. У саранчи наиболее легко отчленяется переднегрудь, образующая плотное кольцо. Для рас- членения двух следующих отделов необходимо приподнять (расправить) крылья. Расчленив насекомое, следует зарисовать каждый сегмент груди в профиль, обозначив спинку, грудку и бочки (на них следует отметить эпистерны и эпимеры). Работа 2. Крылья. Жилкование крыльев Дорсальными придатками груди насекомого являются крылья. Они относятся к наиболее характерным признакам насекомых, так как у дру- гих представителей членистоногих крыльев нет. В типичных случаях крыльев две пары и расположены они на птеротораксе, т.е. на средне и заднегруди. Если у насекомых одна пара крыльев, то она прикрепляется к среднегруди (например, у мух) или, исключительно редко, к заднегруди (у веерокрылых). Есть насекомые, у которых нет крыльев (например, первичнобескрылые). Крылья по происхождению представляют собой 12 боковую складку тела, поэтому они двуслойные и состоят из двух плотно спаянных между собой пластинок, в промежутке между которыми лежат жилки. На крыле различают три угла: основание (basis), задний угол (tornus) и наиболее удаленный от тела, апикальный угол или вершину (apex). Жилки бывают продольные и поперечные. Расположение жилок на крыльях называется жилкованием. Основные продольные жилки, вы- ходящие из корня (основания) крыла носят следующие названия (пере- числяются от переднего края крыла к заднему): костальная (costa) - крае- вая, часто сливающаяся с передним краем крыла, субкостальная (subcosta) вершиной упирающаяся в передний край крыла, часто без раз- ветвлений, радиальная (radius), медиальная (media), кубитальная (cubitus), сзади от кубитальной жилки идут анальные жилки - analis. Продольные и поперечные жилки делят всю площадь крыла на ячейки. Ячейка замкну- та, если она ограничена жилками со всех сторон, и открыта, если с одной стороны ограничена краем крыла. Рассмотреть крыло бабочки, зарисо- вать и дать соответствующие обозначения жилок на рисунке. Привести пример замкнутых и открытых ячеек. У большинства насекомых имеется 4 крыла, но развитие и совер- шенствование крыльев исторически шло в направлении выработки у насекомого двукрылого полета. В одних случаях это достигалось выклю- чением из полета передних крыльев, которые приобрели покровную функцию и превратились в надкрылья, а летательная функция перешла к задним крыльям (жуки). Таких насекомых называют заднемоторными. В других случаях выработка двукрылого полета шла за счет ослабления или атрофии задних крыльев. Основная нагрузка во время полета перешла к передней паре крыльев. Таких насекомых называют переднемоторными (мухи, перепончатокрылые). |