Насекомые являются самой разнообразной группой животных по числу описанных видов. Их узнают по телу из головы, груди и брюшка, трём парам ног и наружному скелету. Крылья есть у большинства взрослых представителей, но не у всех. Огромное разнообразие возникло благодаря малым размерам, коротким поколениям, полёту, превращению и способности осваивать почти любые наземные и пресноводные условия.
Науке известна лишь часть видов
Описаны сотни тысяч видов насекомых, а новые продолжают находить в тропических лесах, почве, пещерах и даже в музейных коллекциях. Точное общее число неизвестно. Оценки сильно различаются, потому что трудно определить, сколько редких и внешне похожих видов ещё не получило названия.
Большинство насекомых совсем не заметно человеку. Это мелкие жуки, наездники, двукрылые и обитатели подстилки, а не только яркие бабочки. Число особей ещё больше числа видов: на небольшой площади почвы могут жить тысячи организмов.
Шесть ног являются важнейшим признаком
Все настоящие насекомые имеют три пары ног, прикреплённых к груди. На груди же располагаются крылья, если они есть. У пауков четыре пары ходильных ног и иное деление тела, поэтому относить их к насекомым неправильно.
Многоножки, клещи и ракообразные тоже относятся к членистоногим, но входят в другие группы. Внешний скелет и членистые конечности показывают общее родство, однако число ног и строение тела позволяют различать ветви. Главные признаки подробно разобраны в статье почему паук не насекомое.
Наружный скелет приходится сбрасывать
Покров насекомого содержит хитин и защищает тело, служит опорой для мышц и уменьшает потерю воды. Он не может непрерывно растягиваться вместе с животным. Поэтому личинка или нимфа периодически формирует новый покров под старым и линяет.
Сразу после линьки оболочка мягкая, а насекомое особенно уязвимо. Тело увеличивается, затем новый покров твердеет. Число линек и устройство стадий зависят от вида и условий среды.
Бабочка и гусеница не конкурируют за одну пищу
При полном превращении из яйца выходит личинка, затем образуется куколка, а из неё появляется взрослое насекомое. Гусеница специализируется на росте и часто ест листья, тогда как бабочка размножается и может питаться нектаром. Разные стадии используют разные ресурсы.
У стрекоз, кузнечиков и клопов нет стадии куколки. Их молодые формы называются нимфами и постепенно приобретают взрослые признаки. Сравнение двух путей развития есть в материале о метаморфозе насекомых.
Крылья насекомых возникли раньше птичьих
Насекомые стали первыми животными, освоившими активный полёт. Их крылья являются тонкими выростами покровов с системой жилок, а не преобразованными ногами с внутренними костями. У жуков передняя пара превратилась в твёрдые надкрылья, защищающие задние крылья и брюшко.
Стрекоза управляет двумя парами крыльев относительно независимо, а у мух работает одна пара. Вторая превратилась в маленькие жужжальца, которые чувствуют вращение тела и помогают сохранять устойчивость.
Малое тело делает падение менее опасным
При уменьшении размера масса падает быстрее, чем площадь поверхности. Сопротивление воздуха становится значительным по отношению к весу, а предельная скорость остаётся сравнительно небольшой. Прочный наружный скелет распределяет удар.
Это не означает полной неуязвимости. Капля воды, липкая поверхность или удар о движущийся предмет способны погубить насекомое. Почему обычное падение с высоты переносится легче, объясняет статья почему насекомые не разбиваются.
Насекомые дышат без лёгких
По бокам тела находятся дыхальца, ведущие в разветвлённую сеть трахей. Кислород поступает по трубочкам непосредственно к тканям, а углекислый газ удаляется наружу. Движения брюшка могут усиливать вентиляцию.
Такая система хорошо работает при малых размерах, но ограничивает увеличение тела. В древние периоды с иным составом атмосферы некоторые членистоногие достигали большей величины, однако популярный образ гигантских насекомых часто преувеличивает реальные размеры находок.
Муравей силён не потому, что его мышцы особенные
Малое животное способно поднимать груз, многократно превышающий собственную массу. Причина связана с масштабом: сила мышцы зависит от площади её поперечного сечения, а вес тела – от объёма. При уменьшении размеров отношение силы к массе становится выгоднее.
Если мысленно увеличить муравья до размера человека без изменения пропорций, прежнего преимущества не останется. Кроме того, наружный скелет и дыхательная система столкнулись бы с ограничениями. Поэтому фраза «муравей сильнее человека» верна только в относительном смысле.
Опыление выполняют не только пчёлы
Пыльцу между цветками переносят бабочки, мотыльки, мухи, жуки, осы и другие животные. Растения привлекают их цветом, запахом, формой и пищевой наградой. Некоторые связи очень специализированы: определённый опылитель подходит к устройству конкретного цветка.
Домашняя медоносная пчела важна для сельского хозяйства, но не заменяет всё разнообразие диких опылителей. Им нужны места для гнездования и растения, цветущие в разные месяцы. Сохранение только одного популярного вида не защищает всю систему.
Световая ловушка сбивает древнюю навигацию
Многие ночные насекомые ориентируются по далёкому источнику света, сохраняя к нему постоянный угол. Луна практически не меняет положение при коротком полёте, а близкая лампа меняет. Попытка удерживать угол заставляет животное двигаться по спирали или кружить рядом.
На поведение влияют яркость, спектр и фон. Не каждое насекомое летит к любой лампе. Подробный механизм и способы уменьшить вред ночного освещения описаны в статье почему насекомые летят на свет.
Общественная колония действует без единого начальника
Муравьи, термиты и некоторые пчёлы строят сложные сообщества с разделением функций. Рабочая особь реагирует на запахи, прикосновения и локальные условия. Из множества простых решений возникает поиск пищи, вентиляция гнезда или перенос расплода.
Матка не командует каждым рабочим. Её основная роль связана с размножением, а порядок поддерживается распределёнными сигналами. Колонию иногда сравнивают с единым организмом, но каждая особь остаётся самостоятельным животным.
Насекомые одновременно полезны и опасны
Они опыляют растения, перерабатывают мёртвое вещество, рыхлят почву и служат пищей множеству животных. Паразитические виды регулируют численность других насекомых. Без этих процессов наземные экосистемы быстро изменились бы.
Некоторые виды переносят возбудителей болезней, повреждают урожай или древесину. Однако делить всех насекомых на «полезных» и «вредных» неправильно. Один и тот же вид включён в пищевые сети, а его значение зависит от места, численности и интересов человека.
