Жуки как отдельная группа насекомых: виды, строение, этапы развития

Жуки — насекомые, с видоизмененными крыльями. Верхняя пара — надкрылья — жесткие, служат для защиты крыльев. Нижняя пара — крылья — тонкие, обеспечивающие жукам возможность летать. В состоянии покоя, крылья сложены и скрыты надкрыльями.

Жуки выделены в отдельный отряд — жесткокрылые. Изучением жесткокрылых занимаются колеоптерологи. В их задачу входит наблюдение за жизненными циклами насекомых, изучение особенностей каждого вида и открытие новых видов.

Общие сведения

Жуки — многочисленная группа организмов, живущих на Земле. Известно почти 400 тысяч видов, включая 3 тыс. вымерших. Некоторые виды представлены в музейных коллекциях в единственном экземпляре, а о некоторых можно узнать только из справочников, энциклопедий. Жесткокрылые распространены по всему земному шару, исключая Антарктиду и Арктику.

Тело насекомого имеет три основных сегмента: голову, грудь, брюшко. Размеры взрослых особей колеблются от 1 мм до 20 см. Как правило, самцы мельче и подвижнее самок, обладают более длинными усиками и широкими передними лапками. У самцов некоторых видов имеются развитые мандибулы — выросты, похожие на рога. Например, у жуков-оленей они расположены горизонтально и имеют одинаковый размер, а у жука-носорога — вертикально, верхний рог значительно больше нижнего.

У жуков, как у всех насекомых, смешанная полость тела. Их туловище разделено на три отдела. В верхнем находится спинной кровеносный сосуд. В среднем расположены органы пищеварения, выделительная и половая система. В нижнем — брюшная нервная цепочка.

Жизненный цикл состоит из четырех основных стадий:

• яйцо;
• личинка;
• куколка;
• имаго (взрослая особь).

Жук обладает тремя органами чувств:

1. Механорецепторы — улавливают звуковые волны, вибрацию, различают прикосновения;
2. Терморецепторы — реагируют на изменение температуры;
3. Глаза — основной орган зрения, состоящий из оматидиев. Каждый омматидий воспринимает отдельную точку изображения, поэтому жуки видят его как мозаику, состоящую из отдельных точек.

Расцветка жуков различна. У некоторых, преимущественно дневных видов, она яркая: зеленая, оранжевая, голубая, красная. Такие цвета обусловлены образом жизни, и помогают жукам оставаться незамеченными среди растений. Спинки жесткокрылых часто бывают украшены орнаментами контрастного цвета, формирующими красивые узоры (полосы у колорадского жука, черные пятна у божьей коровки и жука-пожарника). У майских жуков и жуков-скарабеев крылья имеют металлический оттенок. Жуки, ведущие ночной образ жизни, преимущественно темных цветов: черного, коричневого, серого.

По типу питания различают хищных и растительноядных жуков. Хищники питаются другими насекомыми и их личинками, а растительноядные — листьями, корнями, семенами цветов и пыльцой.

У жуков есть три вида коммуникации, позволяющие особям одного вида общаться между собой. К ним относятся:

1. Звуки. Способность к звуковой коммуникации есть у представителей 20 семей. Чаще всего звук используют в качестве отпугивающего сигнала. Усач извлекает звук, потирая сегменты груди. Мебельные точильщики ударяют головой о стенку хода в древесине, издавая звуки, похожие на тиканье часов.
2. Свечение. Характерно для светлячков. Светляк обыкновенный издает призывный сигнал ровного желтого цвета, а южноамериканские светлячки способны излучать зеленый и красный цвет.
3. Феромоны. Необходимы в первую очередь для межполового общения. У большинства видов феромоны выделяют самки.

Использование средств коммуникации позволяет жукам объединяться в скопления — группы, необходимые для зимовки и питания.

Стадии развития

Промежуточной стадией развития между яйцом и взрослой особью является личинка. Это уникальный этап развития, присутствующий только у насекомых. Личинка появляется из яйца, отложенного самкой. Ее развитие длится от нескольких недель до нескольких лет. Созревшая личинка переходит на следующую стадию — окукливание.

В строении разных видов личинок можно выделить общие черты:

• крупная голова с грызущим ротовым аппаратом;
• удлиненное мясистое тело;
• конечности отсутствуют или слабо развиты.

Выделяют 3 основных вида личинок:

1. Камподеовидные. Обладают узким длинным телом, частично покрытым плотными хитиновыми пластинками, длинными усиками и 3 парами грудных конечностей.
2. Эруковидные. Их тела короткие, мясистые, не защищены панцирем. Конечности короткие и слабые либо вовсе отсутствующие, усики едва заметны.
3. Проволочники. Имеют длинное, цилиндрическое тело, покрытое хитиновым панцирем. Очень подвижны, обладают несколькими парами коротких сильных ног.

Цвет личинок зависит от ареала их обитания. У живущих скрытно (в земляных норах, стеблях растений, под корой и других защищенных местах) окраска светлая: молочно-белая, желтоватая, розовая. Открыто живущие, обитающие на листьях, личинки темного цвета: серые, черные, зеленые.

В отдельную категорию выделяют личинки водяных жуков. В соответствии с образом жизни, они бывают хищными и нехищными. Хищные особи крупноголовые, имеют мощные развитые челюсти, подвижное короткое тело и длинные ноги. Нехищные личинки малоподвижны, на их теле есть специальные наросты — жабры, позволяющие долгое время находится под водой.

Места обитания

Жуки обитают везде, могут селиться на суше и в водоемах, заселять пустыни и тропические леса. Непригодны для них только области, покрытые вечным ледником, и самые высокие горные вершины.

Большинство жуков обитают в верхних слоях почвы и в различных частях растений. Жуки-мицетофаги селятся в грибах, и питаются своим домом, пока полностью не съедят его. Жуки-падальщики селятся в тушах мертвых животных, навозники — в каловых массах.

Большинство водных жуков обитают в пресных водоемах, но отдельные виды могут селиться в солоноватой воде. Термофильные виды способны жить в теплой воде, они селятся в термальных источниках. Некоторые виды жуков ведут полуводный образ жизни. Они охотятся и большую часть времени проводят в воде, но могут выбираться на сушу и менять место обитания, перемещаясь в другой водоем.

Некоторые жуки живут в доме человека и хозяйственных постройках. Большинство из них — паразиты, портящие запасы животного и растительного происхождения: зерно, сено, овощные культуры, мучные изделия, кожу, деревянную мебель. Некоторые виды способны нанести вред здоровью человека. Например, клопы, живущие на стенах домов, в мебели и под полом, питаются кровью, и их укусы очень болезненны. Они могут кусать взрослых, но особую опасность представляют для ребенка.

Основные виды жуков

В общей классификации выделяют четыре подотряда жуков.

Плотоядные

Плотоядными называют жуков-хищников, питающихся плотью животных и насекомых других видов. Некоторые, например, жуки-могильщики, не охотятся, а питаются плотью мертвых животных. Плотоядные жесткокрылые крупные, имеют округлые приплюснутые тела. Их нижние челюсти раздвоены, похожи на маленькие щупики — тонкие подвижные отростки.

К плотоядным жукам относятся семейства:

• вертячки;
• нырялки;
• плавунцы;
• водожуки;
• амфизоиды;
• ризоиды;
• жужелицы.

В современной классификации к жужелицам также относятся пауссиды и жуки-скакуны, ранее выделявшиеся в отдельные семейства.

Архостематы

Одна из древнейших групп насекомых, имеющих сходное строение с первыми жуками, найденными во время раскопок. По предположениям ученых, архостематы существовали еще в пермском периоде, их возраст примерно равен 250 млн лет.

Представлены пятью семействами:

• кроусониеллиды;
• лакомки;
• юродиды;
• микромальтус;
• оматтиды.

Их тела маленькие и вытянутые, средний размер архостемат от 1,5 до 2 см. Строение крыльев примитивное.

Миксофага

В подотряд входит более 60 семейств, среди которых выделяют шаровиков и гидроскафид. Ведут водный или полуводный образ жизни, питаются водорослями и корнями растений. Имеют маленькие, округлые тела и мощные широкие лапки.

Разноядные

К разноядным относятся жуки, чей рацион может состоять как из растительной, так и из животной пищи.

Выделяют пять инфраотрядов разноядных жесткокрылых:

• стафилиниформные;
• скарабеиформные ;
• элатериформные;
• кукуйиформные;
• бострихиформные.

Размер разноядных жуков — от 0,3 мм до 18 см. Форма тела округлая или вытянутая, усики длинные, хорошо развиты.

Классификация жуков по семействам

Среди всех семейств выделяют шесть, наиболее многочисленных. Их представители составляют более 60% от общего количества жуков.

Долгоносики

Имеют головотрубку. Это вытянутая передняя часть головы, на конце которой расположены ротовые органы. У самцов трубка короче и шире, а сами они меньше, чем самки.

Выделяют два вида долгоносиков:

• короткохоботные — развиваются в почве, питаются корнями, опавшими листьями.
• длиннохоботные — развиваются внутри тканей растений, питаются соком побегов, листьями и цветами.

По характеру питания долгоносики могут быть:

• монофагами — питаются растениями одного или близких родов;
• олигофагами — питаются растениями одного семейства;
• полифагами — поедают растения разных семейств.

Долгоносики способны нанести большой урон сельскому хозяйству. Они уничтожают полевые, садовые и огородные культуры, поедая молодые растения и плоды. При этом некоторые виды долгоносиков используют для контроля распространения сорных растений.

Стафилиниды

Стафилинидами или коротконадкрылыми называют крупнейшее в мире семейство животных. Стафилиниды встречаются везде и имеют древнее происхождение. Размер большей части представителей семейства не превышает 1 см.

Пластинчатоусые

Названы так из-за особого строения усиков. Каждый усик состоит из 3-7 члеников с общим основанием и раскрывается в виде веера. Пластинчатоусые относятся к среднеразмерным. Самый крупный вид, жук-геркулес, достигает 17 см, а по некоторым описаниям — 22 см.

Большинство видов пластинчатоусых — землекопы. Они обитают в почве, отдельных глубоких норах. Большинство из них — копрофаги, которые едят экскременты животных.

Жужелицы

Крупное семейство жуков, виды которого имеют незначительные различия, а потому определить их точное количество невозможно. Вид формы тела жужелицы зависит от места обитания. Живущие в песчаных пляжах — маленькие и круглые, живущие в стеблях трав имеют удлиненные тела. Размер жужелиц — от 1 мм до 10 см. Предпочитают местность с высокой влажностью и низкой среднегодовой температурой. Большинство жужелиц — хищники.

Листоеды

Преимущественно маленькие и среднеразмерные, обитающие на листьях. Могут иметь разную форму тела: овальную, вытянутую, сферическую. Могут прятать под себя усики и лапки. Некоторые виды листоедов имеют экономические значение: их используют для борьбы с сорными растениями.

Усачи

Многочисленное семейство, все представители которого имеют характерный отличительный признак — длинные сегментированные усы. Большинство усачей средней величины, но некоторые из них могут достигать 17-20 см. Рекордсменом считается усач дровосек-титан, отдельные особи которого вырастают до 21 см.

Усики жуков-усачей состоят из 11-12 члеников цилиндрической формы. Они, как правило, длиннее тела насекомого. Усы самцов в несколько раз длиннее, чем у самок и часто травмируются во время борьбы и брачных игр.

Особенности образа жизни

В соответствии с образом жизни, жуков делят на две группы: открытые, скрытые.

Открытые насекомые крупные, имеют развитое тело с сильными бегательными или плавательными ногами. Они подвижны, активны. Большинство из них — хищники, некоторые виды способны выделять яд. Ведут дневной или ночной образ жизни, в зависимости от места обитания и рациона.

Жуки, живущие скрытно, малоподвижные. Они обитают в почве, стволах растений, под камнями, прячутся на дне водоемов, в водорослях. Питаются преимущественно растениями. Часто скрытые насекомые становятся добычей хищных видов насекомых, птиц и млекопитающих.

Некоторые ошибочно относят к классу насекомых пауков. Но, несмотря на внешнее сходство, пауки по внутреннему строению отличаются от жуков и относятся к отдельному классу — паукообразные.