Особенности строения насекомых в связи с приспособленностью к их среде обитания

Причин огромного видового разнообразия насекомых несколько. прежде всего, это типично наземные организмы, прекрасно приспособленные к условиям суши. вся организация насекомых связана с защитой от высыхания и влаги. эпикутикула, тонкая воскоподобная пленка на поверхности покровов, препятствует испарению воды. трахейное дыхание в смысле влаги более эффективно, чем легочное, поскольку дыхательные отверстия (дыхальца) небольшие по размерам и способны закрываться. выделительная система, представленная мальпигиевыми , производит кристаллы мочевой кислоты, связывающие небольшое количество воды. в задней кишке насекомых имеются особые ректальные железы, которые отсасывают воду из формирующихся экскрементов и возвращают ее в полость тела. яйца многих насекомых тоже хорошо защищены от потери влаги. таким образом, насекомые прекрасно справляются с одной из главных проблем обитания в наземной среде – защитой от высыхания. становление и дифференциация отдельных групп насекомых, вероятно, происходили при переходе от обитания в почве и подстилке к обитанию в более высоком ярусе – на растительности. с этим связано и появление полета. среди всех беспозвоночных только насекомые имеют крылья и освоили воздушную среду . полет – эффективное и средство передвижения. на 78 метров полета пчела затрачивает столько же энергии, как на 3 метра "пешком". способность насекомых к расселению впечатляет. особенно хорошо известны миграции перелетной саранчи, описанные еще в библии. саранча легко пересекает средиземное море, а с кораблей наблюдали стаи летящей саранчи за тысячу километров от берега. в лаборатории саранча показывала чудеса выносливости, и летала без посадок на протяжении 6 суток, вращая легкую карусель, к которой была привязана ниткой. одна из причин видового разнообразия насекомых – их мелкие размеры. по сравнению с крупными организмами они имеют целый ряд преимуществ, таких как освоение новых сред обитания, энергии и пищевых ресурсов для своего развития. большинство насекомых и особенно их личинки ведут скрытный образ жизни. мелкие размеры делают возможным активное использование естественных полостей в почве, подстилке, под корой, в гниющих субстратах, а также переход к обитанию в тканях живых растений и к паразитизму. освоение новых экологических ниш ведет к бурному видообразованию. мелкие размеры насекомых обусловлены двумя главными причинами. во-первых, их тело заключено в наружный хитиновый покров, масса которого должна увеличиваться с ростом линейных размеров. мышцы, приводящие тело в движение, заключены в трубчатые конечности, ограничивающие пределы увеличения мышечной массы. крупные насекомые неуклюжи и медлительны, они становятся легкой добычей хищников. наружный скелет насекомых служит не только для прикрепления мышц и защиты внутренних органов. он выполняет рецепторные функции, поскольку в отличие от скелета позвоночных непосредственно контактирует с внешней средой . огромное разнообразие сенсилл, составляющих органы чувств насекомых, является производным простой кожной структуры – волоска или щетинки. окраска и скульптура покровов насекомых бесконечно разнообразны. в общем, эволюция насекомых в значительной степени идет за счет их наружного скелета. этим, в какой-то мере, можно объяснить исключительное видовое разнообразие насекомых и их легкую приспособляемость к условиям среды . наличие хитинового наружного скелета насекомых приводит к тому, что их рост сопровождается линьками. кроме того, личинки отличаются, иногда сильно, по строению от взрослых особей (имаго) . поэтому переход из личиночной стадии в имагинальную связан с существенными перестройками, которые называются превращением или метаморфозом. итак, насекомые прекрасно приспособлены к наземным условиям и полно освоили поверхность суши. они распространены от тропиков до полярных тундр, от глубоких пещер до границы вечных снегов в горах.

Дыха́тельная систе́ма  (лат.  systema respiratorium)  — система органовчеловека  и других животных, которая служит для  газообменаорганизма с окружающей средой (обеспечивает поступлениекислорода  и выведение  углекислого газа)[1]. кислород организмы могут получать из воздуха (воздушное дыхание), либо потреблять кислород, растворённый в воде (водное дыхание)[2]. органы дыхания имеются только у  аэробныхорганизмов, у  анаэробных  они отсутствуют[2]. у человека, другихмлекопитающих  и  птицанатомические особенности дыхательной системы включают дыхательные пути,  лёгкие  и специальные мышцы. у некоторых животных (в частности, уземноводных,  рыб, рядаракообразных) жизненно важную роль в газообмене играет  кожное дыхание, когда кислород поступает через поверхность тела. к кожному дыханию часто относят  кишечное дыхание, когда функцию газообмена осуществляет оболочка кишечника (укишечнополостных)[2]. у рыб и других водных животных основным органом дыхания служат  жабры  — выросты, покрытые кровеносными . насекомые имеют простую дыхательную систему — трахеи (тонкие воздухоносные трубки). растения также имеют дыхательную систему, однако направленность газообмена противоположна системе животных[3][4]. у  простейших  и низших многоклеточных организмов (простейших, губок, кишечнополостных, многих червей) органы дыхания отсутствуют, и газообмен осуществляется только посредством диффузного дыхания (через поверхность тела)[1].дыхательные органы животных образовались в связи с увеличением площади дыхательной поверхности: выпячиванием или впячиванием кожи. у большинства первичноводных животных имеются выпячивания наружных покровов, выполняющие дыхательную функцию: жабры рыб и ракообразных,  ктенидии  моллюсков, жаберные книжки  мечехвостов, кожные жабры  иглокожих. у некоторых водных животных сформировались внутренние дыхательные поверхности: водные лёгкие  голотурий, анальная дыхательная система у водных личинок  стрекоз, пластроны у некоторых водяных клопов[5].