Энциклопедия «Биология» (без иллюстраций) - Александр Горкин

Большинство насекомых дышит атмосферным воздухом с помощью трахей – тонких трубочек, открывающихся по бокам тела маленькими отверстиями – дыхальцами. Кровеносная система незамкнутая. Функцию крови выполняет гемолимфа – бесцветная жидкость, свободно циркулирующая в полости тела. Сердце (пульсирующая часть спинного сосуда), сокращаясь, выталкивает (через боковые отверстия) гемолимфу, вступающую в непосредственное соприкосновение со всеми тканями тела, а расслабляясь, всасывает её обратно.

Пищеварительная система состоит из 3 отделов: передней кишки, служащей для проведения пищи, средней кишки, где осуществляются переваривание и всасывание пищи, и задней кишки, в которой происходят всасывание воды из непереваренных пищевых остатков и вывод экскрементов наружу. Главные выделительные органы – мальпигиевы сосуды, представляющие собой трубочки, слепо замкнутые с одной стороны и открывающиеся в кишечник.

Насекомые – высокоорганизованные животные со сложными органами чувств, осуществляют сложные движения при полёте, поэтому у них достаточно совершенная нервная система. Они имеют хорошо развитый головной мозг, обеспечивающий сложное поведение (особенно у общественных насекомых – ос, пчёл, муравьёв), и брюшную нервную цепочку.

Помимо глаз и усиков у насекомых имеются специальные органы чувств и различные чувствительные волоски, предназначенные для восприятия и воспроизведения звуков, восприятия запахов, сотрясения, положения тела и его равновесия и т. д. Также у насекомых хорошо развиты железы – пищеварительные и вырабатывающие различные соединения: воск (у пчёл), шёлк (у шелкопрядов), ядовитые вещества (у ос). С помощью эндокринных желёз, вырабатывающих гормоны, регулируются рост, линька, половое созревание, сложные превращения в ходе развития (см. Метаморфоз).

Почти все насекомые раздельнополы. При этом часто самцы и самки внешне отличаются друг от друга. Напр., у самцов жуков-носорогов и жуков-оленей имеются выросты, чего нет у самок, а самки светляков, в отличие от самцов, бескрылые и червеобразные. Большая часть насекомых откладывает яйца, количество которых колеблется от нескольких десятков до нескольких миллионов (термиты). У самок некоторых насекомых (саранчи, пильников) для откладки яиц служит яйцеклад – специальный орган на конце брюшка. Некоторым насекомым (особенно общественным) свойственна забота о потомстве.

По способу развития насекомых разделяют на 2 большие группы. У одних (стрекозы, богомолы, кузнечики, уховёртки, вши) развитие протекает с неполным превращением: из яйца появляется личинка, внешне очень похожая на взрослую особь, но с недоразвитыми крыльями и половой системой. Личинки несколько раз линяют, растут и в конце концов превращаются во взрослое насекомое. У других насекомых (бабочки, осы, пчёлы, жуки, муравьи, комары, мухи) развитие происходит с полным превращением: из яйца появляется личинка, которая совершенно не похожа на родителей (чаще всего червеобразная), и после нескольких линек превращается в куколку. Куколка неподвижна (или малоподвижна), не питается и после полной перестройки организма превращается во взрослое насекомое. Большое значение в жизни насекомых имеет диапауза – временная задержка развития, позволяющая им приспособиться к неблагоприятным условиям при смене сезонов года.

Насекомые освоили все среды обитания и встречаются повсеместно. Большинство обитает на суше. Некоторые населяют пресные водоёмы, есть виды, освоившие прибрежную зону морей и даже встречающиеся на открытых просторах океанов (морские водомерки). Среди насекомых есть растительноядные формы, хищники, паразиты, некоторые питаются растительными и животными остатками, экскрементами.

Насекомые играют важную роль в биологическом круговороте веществ. Неоценимы они и как опылители растений. Пчёлы дают мёд, воск и другие полезные продукты, шелкопряды – шёлк. Некоторые насекомые наносят вред человеку, с.-х. животным (напр., кровососущие, см. Гнус), с.-х. растениям (перелётная саранча, тля, колорадский жук и др.), продовольственным запасам (амбарные огнёвки, мукоеды, зерновки и др.) и лесным культурам (короеды, усачи, златки и др.). Некоторые насекомые (афелинус, трихограммы, божьи коровки и др.) подавляют размножение вредителей с.-х. культур и используются в биологических методах борьбы с ними. Наука, изучающая насекомых, – энтомология.

НАСЛЕ́ДСТВЕННОСТЬ, свойство (способность) живых организмов повторять в ряду поколений внешний облик, тип обмена веществ, особенности развития и другие признаки, характерные для каждого биологического вида. Наследственность осуществляется благодаря процессу наследования – повторяющегося в поколениях определённого способа передачи «вещества наследственности», или генетического материала. Начиная с Гиппократа, Аристотеля и других учёных античности, развитие биологии в значительной мере было связано с попытками найти ответы на вопросы о материальном носителе наследственных задатков, о механизмах их образования и передачи и, главное, о способах раскрытия, реализации наследственных задатков в те или иные признаки и свойства организма. Несмотря на издревле существовавший интерес к проблеме сходства и отличий между «родителями» и «детьми» у всех живых существ, наука о наследственности и изменчивости – генетика – сравнительно молода. Она родилась в нач. 20 в., когда были переоткрыты и стали широко известными сформулированные Г. Менделем закономерности наследования (см. Менделя законы). К этому времени уже были в главных чертах выяснены цитологические, или клеточные, основы наследственности: установлены механизмы митоза, мейоза и оплодотворения, изучено поведение хромосом в этих процессах, выдвинута и затем подтверждена ядерная гипотеза наследственности, связавшая наследование признаков с клеточным ядром. Сразу после переоткрытия законов Менделя был сделан следующий шаг в познании наследственности – менделевские «наследственные факторы» были помещены в хромосомы. Так, перейдя на более глубокий (субклеточный) уровень, начала формироваться хромосомная теория наследственности. Наконец, в 1950—1960-х гг. были раскрыты химические, или молекулярные, основы наследственности. «Веществом наследственности» оказались сложные биополимеры – нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Раскрытие пространственной структуры ДНК позволило объяснить, как гены (участки ДНК) осуществляют свою функцию по хранению, воспроизведению и реализации наследственности. Процесс наследования стали рассматривать как процесс передачи генетической информации, которая заключена в химическом строении ДНК. Стали понятными также и такие фундаментальные качества наследственности, как её консервативность, устойчивость, с одной стороны, и способность претерпевать передающиеся в поколениях изменения – с другой. Первое свойство обеспечивает точность, постоянство воспроизведения и реализации генетического материала, а следовательно, и постоянство видовых признаков; второе свойство даёт возможность биологическим видам, изменяясь, приспосабливаться к условиям среды, эволюционировать. Таким образом, наследственность и изменчивость неразрывно связаны, т. к. в их основании лежат одни и те же материальные (клеточные и молекулярные) структуры.

Наследственность всегда реализуется во взаимодействии генетических факторов и условий существования. При индивидуальном развитии организмов (их онтогенезе) наследственность определяет границы (норму реакции) изменчивости организма, т. е. набор тех возможных вариантов (фенотипов), которые допускает данный генотип при изменениях среды (модификационная, онтогенетическая изменчивость). При историческом развитии организмов (их филогенезе) наследственность, закрепляя изменения генетического материала (генотипическая изменчивость), создаёт предпосылки для эволюции организмов.

Наряду с ядерной (хромосомной) наследственностью существует т. н. цитоплазматическая (нехромосомная) наследственность, обусловленная наличием генов у органоидов (митохондрий, хлоропластов и некоторых других), находящихся в цитоплазме клетки и способных независимо от клеточного ядра синтезировать необходимые им белки.

НА́СТИИ, движения (изгибы) органов растений, обусловленные особенностями самого растения и проявляемые при ненаправленном воздействии факторов внешней среды (температура, свет и др.). Бывают ростовыми и тургорными. К ростовым относятся настии, происходящие в результате неравномерного роста растяжением (напр., при более быстром росте верхней стороны лист изгибается книзу и наоборот); к тургорным – настии, связанные с изменением тургорного давления в клетках сочленений под косвенным воздействием внешних факторов (напр., опускание листочков мимозы при прикосновении к ним).