Колорадский жук ротовой аппарат

Крылья колорадских жуков приводятся в движение сильной мускулатурой груди. Особенное значение имеет мышцы, сжимающие грудной отдел в дорзовентральном направлении. Собственные мышцы крыла осуществляют поворот его поверхности в полете (руление). Усиленная работа мышц влечет за собой образование большого количества тепла.

У колорадского жука кишечник состоит из трех отделов – эктодермической передней, энтодермической средней и эктодермической задней кишки. Передняя и задняя кишки выстланы хитиновой кутикулой. Каждый из трех отделов подразделяется на части, выполняющие различные функции.

Передняя кишка начинается ртом. Рот ведет в ротовую полость, которая продолжается в более или менее мускулистую глотку. Глотка ведет в узкий пищевод, а затем мускулистый желудок. В желудке имеются хитиновые зубцы.

С передней кишкой связаны слюнные железы. Слюнные железы представляют собой многоклеточные трубчатые или гроздевидные органы.

Секрет слюнных желез выполняет обычные функции: смачивает и частично растворяет твердую пищу и оказывает инвертирующее действие на сахара и крахмал.

Средняя кишка обладает функцией переваривания и всасывания пищи. Она выстлана изнутри железистым эпителием. Наружная поверхность кишки покрыта короткими волосками. Это многочисленные слепые выросты кишки, наличие которых заменяет отсутствующую у колорадских жуков печень.

В складках (криптах) происходит регенерация железистых клеток эпителия средней кишки, которые постоянно разрушаются.

Задняя кишка начинается в том месте, где в кишечник открываются мальпигиевы сосуды (выделительные органы). В задней кишке происходит всасывание излишка воды из пищевых остатков.

Колорадские жуки имеют очень хорошо развитую трахейную систему. Трахеи открываются наружу дыхательными отверстиями – дыхальцами (стигмами). Они расположены по бокам тела: на плевритах грудных сегментов.

Стигмы устроены довольно сложно, они имеют специальные приспособления, защищающие их от засорения и попадания внутрь влаги. Отверстие стигмы окружено утолщением хитина, так называемой хитиновой рамкой.

От дыхалец внутрь тела отходят хитиновые дыхательные трубочки – трахеи. От главных трахейных стволов отходят ответвления в голову, конечности и ко всем внутренним органам.

Трахеи разветвляются на все более и более мелкие, вплоть до тончайших капилляров трахеол. Трахеолы заканчиваются особыми концевыми клетками.

Наличие трахейной системы является благоприятной особенностью для колорадских жуков, так как значительное количество воздухоносных трубок уменьшает плотность их тела, что очень важно при полете.

Кровеносная система и полость тела

Колорадские жуки имеют незамкнутую кровеносную систему, которая сильно упрощена. Кроме сердца и коротенькой аорты, отходящей от сердца, у колорадских жуков совсем нет кровеносных сосудов. Кровь (гемолимфа) циркулирует в полости тела.

Полость тела у колорадского жука образуется от слияния полостей распавшихся целомических мешков с остатками первичной полости. Такую полость называют смешанной или миксоцелием. Она не полностью разделяется продырявленными продольными перегородками на три отдела, сообщающихся между собой. Верхняя часть полости, которая лежит непосредственно под спинными покровами, и в которой помещается сердце, отделена от нижележащей части миксоцеля тонкой перепонкой, имеющей форму свода – верхней диафрагмой. Эта часть миксоцеля называется околосердечным (перикардиальным) синусом. Под ним расположена обширная часть миксоцеля – висцеральный синус, в котором помещаются кишечник, жировое тело, мальпигиевы сосуды и половые органы. Еще ниже на брюшной стороне эта полость отделяется брюшной диафрагмой от третьего участка миксоцеля, называемого периневральным (околонервным) синусом, так как в нем проходит брюшная нервная цепочка. Полость тела колорадского жука продолжается в конечности и заходит в жилки крыльев. Во всех этих органах и разветвлениях миксоцеля циркулирует гемолимфа.

Жесткокрылые

Жесткокрылые (или жуки) — это наиболее многочисленный отряд насекомых, включающий более 300 тысяч видов. Представителями жесткокрылых являются божьи коровки, майские жуки, жужелицы, жуки-носороги, жуки-олени, долгоносики, колорадские жуки, скакуны, навозники, короеды и многие другие. Размеры жуков варьируют от менее миллиметра (у перокрылок) до почти 20 сантиметров (у дровосека-титана). Окраска тела бывает очень разной, от покровительственной до отпугивающей хищников.

Главным отличительным признаком жесткокрылых являются жесткие без жилкования надкрылья (передние крылья) и перепончатые задние крылья, служащие для полета. У некоторых видов крылья могут быть недоразвиты, такие насекомые не летают (жужелицы, долгоносики и др.). Надкрылья защищают крылья и относительно мягкое тело. Многие жуки летают, однако не очень хорошо, в первую очередь из-за тяжелых надкрыльев. При полете у большинства летающих видов надкрылья разводятся в стороны и служат своеобразными несущими плоскостями. Задние крылья играют роль своеобразных пропеллеров.

У жесткокрылых первый сегмент груди (переднегрудь) увеличен и подвижно крепится со вторым грудным сегментом (среднегрудью). На переднегруди со спинной стороны образуются различные шипы, выросты и т. п. По ним можно определить вид жука. Количество сегментов брюшка варьирует от 6 до 10 в зависимости от вида.

Ротовой аппарат грызущего типа. По своему внутреннему и внешнему строению жуки являются типичными представителями насекомых.

Зрение развито не очень хорошо, ориентируются в основном за счет обоняния (органы обоняния находятся на усиках).

Среди жесткокрылых есть как растительноядные (большинство представителей), так и хищные виды (жужелицы, скакуны), а также сапрофаги (навозники, могильщики), питающиеся органическими остатками. Хищные жуки едят в основном беспозвоночных.

Ряд жуков являются вредителями сельского и лесного хозяйства (колорадские жуки, короеды, усачи, майские жуки). С другой стороны есть те, которые приносят пользу, уничтожая вредителей (жужелицы, божьи коровки).

Для жесткокрылых характерен половой диморфизм (обычно самки немного длиннее и шире самцов). Развитие происходит с метаморфозом. У многих жесткокрылых личинки имеют червеобразную форму с тремя парами маленьких конечностей на первых сегментах (у некоторых видов могут вообще отсутствовать). Личинки могут развиваться несколько лет, после чего превращаться в куколку (у некоторых видов эта стадия длится больше года), из которой выходит взрослое насекомое (стадия имаго). Такие личинки обычно живут в почве или древесине и плохо двигаются. У хищных видов личинки также являются хищниками и способны быстро перемещаться, так как имеют хорошо развитые бегательные или плавательные конечности.

КОЛОРАДСКИЙ ЖУК

Колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata Say.) относится_к семейству листоедов (Chrisomelidae). Это широко распространен­ный и самый опасный вредитель картофеля. Питается вредитель молодыми листьями картофеля, а при массовом появлении унич­тожает все листья, черешки и даже стебли. Вред наносят и жуки, и личинки, но наиболее вредоносны последние.

Основной вред картофелю причиняют личинки 3 — 4-го воз­растов первой генерации. Так, если в среднем за одни сутки одна личинка в 1 — 2-м возрасте съедает 0,2 — 0,5 см листовой повер­хности, или 3 — 10 мг, то в 3 — 4-м — 2,5 — 4,8 см или 50 — 110 мг. Всего на стадии личинки, длящейся около 16 суток, может быть уничтожено около 35 см листовой поверхности, или 780 мг кор­ма, из них около 90 % в 3 — 4-м возрасте.

Прожорливость перезимовавших и молодых жуков летних генераций тоже очень высокая. Один перезимовавший жук за сутки съедает в среднем 2,6 см листа, или 75 мг, а жук лет­ней генерации в первые дни после выхода из почвы — 5,6 см или 136 мг листовой массы. Однако заселенность кустов пе­резимовавшими жуками и численность их на один куст в де­сятки раз ниже, чем личинками. К тому же всходы картофеля в этот период интенсивно растут, образуют дополнительные стебли, что компенсирует потери листовой поверхности.

Численность молодых жуков, если не проводились обработки растений инсектицидами против личинок, также может быть высокой. Но массовое их появление из почвы, как правило, наблюдается на заключительном этапе вегетации картофеля, когда растения практически реализовали значительную часть своей потенциальной продуктивности, то есть накопили ос­новную массу урожая клубней.

Чем выше численность колорадского жука в период форми­рования урожая, тем больше съедаемая ассимиляционная поверх­ность листьев и, следовательно, причиняемый вред. При наличии 25 личинок на одном растении может быть уничтожено до 80 % листовой поверхности, а потери урожая могут достигать 52 % .

Тело жука овальной формы, яйцевидное, сверху выпуклое, снизу плоское, блестящее. Голова, переднеспинка и ноги желто­вато-черные. Голова несколько втянута в переднегрудь и почти вертикально опущена книзу, поэтому малозаметна. Форма го­ловы округленная, ширина ее больше длины. Посредине головы размещено черное пятно, напоминающее по форме равнобед­ренный треугольник. Глаза черные, бобовидные, размещены по бокам головы. Простых глаз нет. Усики 11-члениковые: первые пять члеников коричневые, шесть остальных — черные. Размеще­ны усики на уровне переднего края глаз.

Переднеспинка выпуклая, с черными пятнами, размещение и форма которых довольно изменчивы. Наиболее характерны два пятна в центральной части переднеспинки: они удлинены, часто со­единяются и создают рисунок, подобный римской цифре «V» или латинской букве «V». Надкрылья желтые, выпуклые, плотно при­легают к телу, с пятью продольными черными полосами на каж­дом. Ноги тонкие и слабые, приспособленные по своему строению только для ползания. Брюшко светло-оранжевое, состоит из семи сегментов, на которых рядами размещены темные пятна.

Длина тела жука колеблется в пределах 7-12 мм, ширина 4,5 — 10 мм. Как правило, самки крупнее самцов, однако иног­да самцы крупнее самок. Средний вес перезимовавших самок 160 мг, самцов — 144 мг. Молодые жуки первого поколения, ко­торые только начали питаться, значительно меньше: средний вес самок не превышает 123 мг, самцов — 107 мг

Яйца колорадского жука продолговато-овальной формы, с глад­кой блестящей поверхностью. Длрша яйца 1,7 -1,8 мм, ширина 0,8 мм. Только что отложенные самкой яйца имеют лимонно-желтый цвет; по мере развития зародьша они становятся темно-желтыми.

Личинка имеет 4 возраста. В зависимости от возраста и усло­вий питания размер и цвет личинок бывают разными. Характер­ный признак личинок колорадского жука — мясистое тело, кверху выпуклое, снизу плоское. На передней части личинок размеще­ны по три пары коротких ног черного цвета, с обоих боков тела проходят по два ряда черных бородавок. Голова личинки тоже черного цвета. Личинка первого возраста темно-серая, покрыта волосками, длина ее 1,5 — 2,4 мм; второго возраста — красная, с редко размещенными волосками, длина 2,5 — 4,5 мм; третьего возраста — красно-желтая (кирпичная), длина — 4,6 — 9 мм; личин­ка последнего (четвертого) возраста крупная, длиной 9-16 мм, имеет яркий оранжево-желтый или красно-желтый цвет.

Куколка свободная, по форме тела напоминает жука, розовая или оранжево-желтая. Средняя длина куколки достигает 9,2 мм, наибольшая ширина 6,4 мм.

Колорадский жук — типичный олигофац питается растениями се­мейства пасленовых. Наиболее предпочитаемым является картофель. Однако повреждает и другие культуры и дикие виды пасленовых, хотя и не в одинаковой мере. Ими он питается лишь тогда, когда еще нет всходов картофеля или листья его загрубели, и ботва начала за­сыхать. В равной степени жуки охотно поедают белену и баклажа­ны. Менее привлекательны помидоры, некоторые сорта табака, перец индийский, паслен сладко-горький, паслен черный, паслен колючий, физалис, беладонна, дурман и некоторые другие растения.

Зимует колорадский жук в стадии имаго в почве на гаубине 20 -40 см, однако единичные особи встречаются на глубине 50 см и более. За период зимовки может погибнуть от 10 % до 90 % особей. Выход перезимовавших жуков наблюдается при достижении среднесуточной температуры воздуха +15 °С и прогревании почвы до +15 — +16 °С и продолжается 2-3 месяца. Из легких песчаных и супесчаных почв выход жуков проходит на 7 — 8 дней раньше, чем из тяжелых.

Начало выхода жуков на поверхность почвы часто опережа­ет появление всходов картофеля. В поисках пищи жуки активно переползают, а в теплую (+21 °С и более) и солнечную погоду I перелетают на значительные расстояния.

После нескольких дней питания и спаривания самки начинают откладывать яйца плотными кладками, в среднем по 25 — 30 шт. (иногда 100 и более), как правило, на нижней стороне листьев. Однако в том случае, когда спаривание и оплодотворение самок произошло осенью, еще до того как они ушли на зимовку (это касается и самок, находящихся в многолетней диапаузе), спаривания весной может и не быть. Яйцекладка длится от нескольких недель до 3 — 4 месяцев, наиболее интенсивна она в июне — июле. За вегетационный период одна самка откладывает в среднем 500 — 800 яиц, реже — более 1000. Оптимальная для яйцекладки температура около +25 °С, относительная влажность воздуха 60 — 70 %. Пониженные и повышенные температуры и влажность воздуха резко снижают плодовитость самок, а при похолодании ниже +12 °С откладка яиц полностью прекращается.

Продолжительность развития разных фаз насекомого тоже сильно зависит от погодных условий. Так, эмбриональное разви­тие яиц при среднесуточной температуре воздуха +15 — +16 °С продолжается 10-12 суток, а при +22 — +23 °С — 6 — 7 суток; разви­тие личиночной стадии, соответственно, 22 — 25 и 11-13 суток, куколок — 24 — 27 и 13 — 15 суток. Полный цикл развития генера­ции (от яйца до имаго) может пройти за один-два месяца.

Вышедшие из почвы молодые жуки сосредоточиваются на ближайших кустах, в том числе на тех, где питались личинки. Они мягкие, их надкрылья прозрачные, и они не могут летать. После 2-3 дней интенсивного кормления молодые жуки при­обретают свойственную имаго окраску и твердость хитинового покрова, а также способность к полету. Через 1 — 2 недели актив­ного питания и спаривания часть популяции самок в благопри­ятных погодных условиях и при наличии кормовой базы начи­нает откладывать яйца, остальные, не приступая к яйцекладке, уходят в почву на зимнюю диапаузу. Длина дня является решаю­щим фактором для начала нового поколения вредителя. Молодые жуки, вышедшие до конца июля, откладывают яйца и дают нача­ло новому поколению. Жуки, вышедшие позже, некоторое время питаются, а затем снова зарываются в почву без воспроизводства и уходят в зиму до следующей весны (Кузнецова, 2007).

За год может развиваться 1-2 поколения колорадского жука, а в южных районах Российской Федерации — 2 — 3. Плодовитость самок летних генераций меньше, чем перезимовавших.

Оптимальны для развития вредителя от яйца до имаго темпе­ратура воздуха около +24 — +26 °С и относительная влажность воздуха 60 — 75 %. Если эти показатели ниже +14 °С и 40 % или выше +26 — +27 °С и 80 %, развитие популяции замедляется. При температуре более +35 — +37 °С начинается гибель яиц и личинок от перегрева. Оптимальная для развития личиночной стадии дли­на светового дня — около 17 ч.

С наступлением похолоданий все оставшиеся физиологичес­ки подготовленные жуки уходят на зимовку в почву, в основном в борозды, а недопитавшиеся могут остаться на поверхности почвы или под растительными остатками, где погибнут в осенне-зимний период.