Что такое генерация у насекомых
Циклы развития насекомых
Поколение, или генерация – это период, начинающийся с момента откладки яйца или от рождения личинки и закончивающийся половым созреванием взрослого насекомого, которое приступит к размножению и, окончив его, вскоре отомрет.
У разных видов насекомых развитие поколений происходит с различной быстротой. У большинства насекомых, обитающих в умеренном климате, развитие поколения занимает время, равное одному году. Такая генерация называется одногодовой генерацией. Несмотря на годовую продолжительность генерации, развитие в большинстве случаев начинается в одном календарном году и кончается после перезимовки в следующем календарном году (многие жуки, бабочки и др.).
У некоторых насекомых развитие продолжается более года: два года у хлебного жука – кузьки, три и четыре года у жуков-щелкунов. Встречаются насекомые и с более продолжительным развитием – до 13 – 17 лет (северо-американские цикады).
Поколения, или генерации, продолжающиеся больше года, называется соответственно двухгодовыми, трехгодовыми, 4-х, 5-и по числу лет и многолетними.
Большинство насекомых имеет настолько быстрое развитие, что в течение теплого времени года развивается не в одном, а большем числе поколений: в двух – озимая совка или луговой мотылек в центральных лесостепных районах, в трех – на юге степной зоны. Такие поколения или генерации называются соответственно двукратными, трехкратными, четырехкратными, пятикратными и многократными, т.е. по числу поколений, которое в зависимости от зональных климатических условий меняется и не может быть постоянным для насекомого данного вида.
Диапауза – временная остановка роста и развития насекомого со значительным снижением процессов обмена. Находящееся в диапаузе насекомое не двигается, не питается, не растет и остается в той же фазе развития иногда на очень долгий срок, исчисляемый годами.
Назначение диапаузы двояко. С одной стороны, диапауза обеспечивает выживание вида в неблагоприятный период сезона (зимняя, летняя диапауза). Другой аспект важного значения диапаузы заключается в синхронности годичного цикла развития насекомого с фенологией организмов, служащих ему пищей, и климатическими условиями местности. Так, личинки жука яблонного цветоеда питаются в бутонах яблони и груши, здесь же окукливаются, и в период сбрасывания избыточной цветочной завязи появляются взрослые жуки. Если они продолжили бы развитие, т.е. после спаривания самки отложили яйца и из них вышли личинки, то последние не смогли бы найти в это время года необходимой пищи – тычинок и пестиков, бутов яблони и погибли бы. Поэтому вскоре после непродолжительного питания на листьях яблони жуки впадают в диапаузу и лишь весной следующего года самки откладывают яйца в бутоны.
Генерация
Генерация (или поколение) – группа особей в популяции вида, которая находится в одинаковой степени родства в отношении к общим предкам – представителям предыдущей генерации.
Содержание:
Популяция тли
Тля – одни из немногочисленных насекомых, способных размножаться бесполым способом (партеногенез).
Смена генераций у насекомых
У большинства насекомых размножение происходит половым путем, и последующая генерация всегда точно повторяет признаки предыдущей. [1] Потомки имеют тот же облик, внешнее и внутреннее строение, набор хромосом, что и их «родители»; достигнув половой зрелости, они воспроизводят следующее аналогичное поколение особей. [2]
Однако у некоторых видов последующие генерации могу отличаться от предыдущих. Среди тлей (фото), мух-галлиц, орехотворок и других проявляется так называемый феномен гетерагонии. У них происходит чередование поколений: одна генерация размножается половым способом, следующая после нее – бесполым (партеногенез), и так далее. [2]
Бесполое размножение у насекомых происходит в форме партеногенеза. Это явление заключается в том, что самка воспроизводит потомство, абсолютно ей идентичное. Фактически, потомки являются ее клонами, а стало быть, тоже самками.
Чередование поколений – это важный фактор, способствующий сохранению видов. Если насекомые, способные к партеногенезу, попадают в неблагоприятные условия, где не может происходить «обычное» размножение, таким образом они поддерживают существование популяции. Подобная способность также была обнаружена у семи видов термитов и некоторых муравьев. [4]
Мучнистый червец
Особенности смены поколений у вредителей
Понятие «генерация» особенно важно при описании насекомых – вредителей. [3] Для того, чтобы получить более полное представление о том или ином виде, в теоретической и прикладной энтомологии используют следующие понятия.
Время генерации
Количество генераций в год
К примеру, у мучнистого червеца (виноградного, цитрусового, приморского) (фото) поколения могут сменяться 3-4 раза за теплый сезон. В нашей стране этот вредитель чаще заселяет зоны умеренного и жаркого климата, где он может долгое время чувствовать себя комфортно при достаточной температуре и влажности. [3]
Периодическая цикада
– одно из самых долгоживущих насекомых.
Длительность существования генерации
Если речь идет о вредителях, то для них длительность генерации условно считается не по общей продолжительности жизни (от откладки яйца и до смерти имаго), а по времени существования насекомого в форме, в которой оно наносит ущерб. [3] То есть проволочник – личинка щелкуна – живет 4 года, это и считается длительностью существования его генерации, а время жизни яиц (20-30 дней) и самого жука не учитываются. [1]
Показатель продолжительности жизни насекомых может иметь очень большие колебания. [3] Например, некоторые взрослые поденки живут всего несколько часов, личинки периодической цикады (род Magicicada) (фото) проводят в почве по несколько лет, поедая там корни растений.Среди них есть насекомые с 13-летними и 17-летними циклами. Существует мнение, что это специальный механизм, который позволяет цикадам развиваться асинхронно с их естественными врагами, чтобы как можно меньше встречаться с ними во «взрослой жизни». [1]
Ссылки
Другие термины можно найти в теме словаря: Биологические термины
Генерация
Смена генераций у насекомых
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/reproductive_system_insects.html»>размножение происходит половым путем, и последующая генерация всегда точно повторяет признаки предыдущей. Потомки имеют тот же облик, внешнее и внутреннее строение, набор хромосом, что и их «родители»; достигнув половой зрелости, они воспроизводят следующее аналогичное поколение особей.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>партеногенеза. Это явление заключается в том, что самка воспроизводит потомство, абсолютно ей идентичное. Фактически, потомки являются ее клонами, а стало быть, тоже самками.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/reproductive_system_insects.html»>размножение, таким образом они поддерживают существование популяции. Подобная способность также была обнаружена у семи видов термитов и некоторых муравьев.
Особенности смены поколений у вредителей
Понятие «генерация» особенно важно при описании насекомых – вредителей. Для того, чтобы получить более полное представление о том или ином виде, в теоретической и прикладной энтомологии используют следующие понятия.
Время генерации
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Количество генераций в год
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/reproductive_system_insects.html»>размножения. Ежегодно насекомое может давать одну или более генераций. При благоприятных условиях большинство вредителей воспроизводит потомство дважды в год, как капровый жук, реже – больше.
К примеру, у мучнистого червеца (виноградного, цитрусового, приморского) поколения могут сменяться 3-4 раза за теплый сезон. В нашей стране этот вредитель чаще заселяет зоны умеренного и жаркого климата, где он может долгое время чувствовать себя комфортно при достаточной температуре и влажности.
Длительность существования генерации
Если речь идет о вредителях, то для них длительность генерации условно считается не по общей продолжительности жизни (от откладки Яйцо у членистоногих – форма развития, при которой зародыш развивается под защитой яйцевых оболочек вне организма матери.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Показатель продолжительности жизни насекомых может иметь очень большие колебания. Например, некоторые взрослые поденки живут всего несколько часов, Личинка (или larva) – неполовозрелая фаза послезародышевого развития, в течение которой у членистоногих происходят основные процессы роста.
Подробнее при переходе по ссылке
«>личинки периодической цикады (род Magicicada) проводят в почве по несколько лет, поедая там корни растений.Среди них есть насекомые с 13-летними и 17-летними циклами. Существует мнение, что это специальный механизм, который позволяет цикадам развиваться асинхронно с их естественными врагами, чтобы как можно меньше встречаться с ними во «взрослой жизни».
Ссылки
Другие термины можно найти в теме словаря: Биологические термины
Развитие насекомых
Развитие насекомых после выхода из яйца называется постэмбриональным, оно сопровождается значительными изменениями в его организме.
Весь цикл развития насекомого, начиная с фазы яйца (а при живорождении от личинки) и кончая взрослой фазой, достигшей половой зрелости, обозначается понятием поколение, или генерация. Установление жизненного цикла — важнейший этап в познании биологии вида, без которого не может быть борьбы с вредными насекомыми. При прохождении жизненного цикла насекомые вырастают во многие сотни и тысячи раз, при этом рост их сопровождается линьками.
По типу изменения в процессе развития насекомые делятся на виды без настоящего превращения, с неполным превращением и с полным превращением.
Развитие без настоящего превращения (анаморфоз) свойственно подурам или бессяжковым. При этом наблюдается лишь нарастание дополнительных сегментов на брюшке.
Развитие с неполным превращением (гемиметаморфоз): а) упрощенное неполное превращение, при котором у взрослых насекомых могут отсутствовать крылья (вши, клопы); б) усложненное неполное — имеется ложная куколка (цикады, стрекозы). Личинка похожа на взрослое насекомое, но меньше по размерам и у нее нет крыльев. При метаморфозе выпадает фаза куколки. Так развиваются представители отрядов Прямокрылые, Тараканы, Богомолы.
Развитие с полным превращением (голометаморфоз) характерно для отрядов Чешуекрылые, Жесткокрылые, Двукрылые. В своем развитии они проходят четыре фазы: яйцо, личинка, куколка и имаго (взрослая особь). Личинка в этом случае не похожа на взрослое насекомое.
Сверхпревращение (голометаморфоз) представляет собой усложненное полное превращение, при котором насекомое проходит несколько личиночных и куколочных фаз (семейство Нарывники).
В процессе метаморфоза личинки линяют, каждая линька сопровождается переходом в новый возраст личинки. Количество линек у насекомых различно: у щетинкохвостки — 60; у мухи — до 3; у бабочек, клопов — 4—5; у поденок — 25—30. Сроки прохождения различных фаз также могут сильно варьировать от нескольких часов до нескольких месяцев и даже лет.
Сроки жизни имагинальной фазы зависят от наследственности и от условий внешней среды. Непитающиеся имаго (большинство волнянок, коконопрядов, шелкопрядов) живут непродолжительное время: самцы — до спаривания, самки — до откладки (после чего погибают). Они существуют за счет запасов, накопленных в период фазы личинки. Насекомые, неоднократно спаривающиеся, дополнительно питаются, а после спаривания проходят возобновительное питание. Такие насекомые живут дольше: поденки несколько дней, самки комнатной мухи — 29 дней, самцы — 17 дней, жуки большого соснового долгоносика — 5—7 лет, царица термитов — до 25 лет.
Иногда цикл развития осложняется периодом смены поколений и временной задержкой или остановкой развития — диапаузой. Смена поколений — гетерогония — часто наблюдается у тлей: одно обоеполое поколение и много партеногенетических поколений сменяют друг друга. Цикл развития хермеса осложняется еще сменой кормовой породы — миграцией. Диапауза представляет собой состояние временного физиологического покоя и возникает в жизненном цикле как специфическое приспособление к переживанию неблагоприятных условий в областях с сезонно-периодическим климатом. Ее нельзя путать с оцепенением, возникающим в период сублетальных условий.
Различают эмбриональную диапаузу (дубовая зеленая листовертка, монашенка, непарник), личиночную (златогузка, сосновый шелкопряд), куколочную (сосновая совка), имагинальную (листоеды, крапивница, лимонница).
Основная особенность диапаузы — физиологическая подготовленность организма, позволяющая длительно выдерживать условия, летальные для насекомых с отсутствующей диапаузой. Она характеризуется приостановкой роста и развития, падением интенсивности дыхания и потребления кислорода, глубокими изменениями в системе окислительных ферментов, уменьшением общего количества воды в теле, обильными отложениями в тканях резервных питательных веществ, отсутствием или снижением подвижности.
Диапауза может быть летней и зимней, обязательной (облигатной) и необязательной (факультативной). Первая обеспечивает прохождение в течение года только одной генерации. Она свойственна насекомым с годичным циклом развития, обычным для насекомых умеренного климата. Вторая характерна для вредителей семян, пилильщиков. Очень важно распознавать диапаузу для назначения мер борьбы, например с пилильщиками.
Жизненный цикл насекомых изображают графически в виде схемы (фенограммы) с условными обозначениями отдельных фаз развития по месяцам и декадам. Схема генерации показана на примере дубовой зеленой листовертки (табл. 1.1).
ЖИЗНЕННЫЙ И ГОДИЧНЫЙ ЦИКЛЫ НАСЕКОМЫХ
Цикл развития насекомого от фазы яйца (а при живорождении – личинки) до взрослой фазы, достигшей половозрелости, называется поколением или генерацией. Вследствие неодинаковой длительности развития одного поколения различные насекомые дают разное количество поколений в год. В этой связи различают следующие виды:
3) виды с многолетней генерацией.
Поливольтинные виды (поли – много, вольта – круг) успевают в течение календарного года дать несколько поколений. К ним относятся: шведская муха – 2–3 поколения; злаковые тли – 7–8–10 поколений, капустная белянка – 2–3 поколения, свекловичная муха – 2–3 поколения.
Моновольтинные виды (моно – один) в течение календарного года успевают развиться только в одном поколении. К ним относятся: картофельный колорадский жук – 1 поколение, клеверный долгоносик семяед – 1 поколение, пьявицы – 1 поколение.
Виды с многолетней генерацией – это виды, не успевающие за один календарный год развиться. Для их развития необходимо несколько лет. К ним относятся: щелкуны – 1 поколение за 3–5–6 лет, медведка обыкновенная – 1 поколение за 2 года, июньский хрущ – 1 поколение за 2 года.
Таким образом, жизненный цикл только у моновольтинных видов совпадает с годичным циклом.
Если после откладки яиц самки быстро отмирают, а сам период кладки яиц был непродолжительным, то даже при нескольких поколениях каждое из них четко ограничено от предыдущего и последующих генераций. При длительной жизни самки также растягивается и период яйцекладки, в этом случае поколения накладываются друг на друга и их разграничение практически не возможно. Существенным в жизненном цикле насекомых также является сезонное прохождение той или иной фазы развития.
Важно различать период зимовки и период активной жизни.
В одних случаях зимовка насекомых проходит в фазе яйца (злаковые тли, кольчатый шелкопряд), в других – в фазе личинки (луговой мотылек, боярышница), в третьих – в фазе куколки (капустная белянка, совка-гамма), в четверых – во взрослой фазе (картофельный колорадский жук, пьявицы).
Естественно, что период активной жизни вида может приходиться на весну, лето и осень года. На активную жизнь влияние оказывают и внешние климатические условия этих сезонов года. Поэтому сезонное развитие может быть неодинаковым даже у видов с одним и тем же количеством поколений в год.
Многолетние наблюдения за годичным циклом видов позволяют установить крайние календарные даты появления и развития отдельных фаз насекомого и связать их с наступлением ряда фенофаз развития кормового растения – всходы, цветение, плодоношение. Такие ежегодные фенологические наблюдения позволяют установить повторяющиеся явления в жизни насекомого в зависимости от условий среды, т.е. выявить фенологию данного вида. Для наглядного изображения годичного жизненного цикла вида насекомого применяют графические схемы с условными обозначениями отдельных фаз развития (рис. 13). Эти схемы называют фенологическими календарями (рис. 14). Их можно применять для прогноза сроков появления и развития вредных и полезных видов насекомых.
Первое появление | Момент биологии | Появление в наибольшем количестве |
| Взрослое насекомое | |
| Перелеты на посевы | |
| Спаривание | |
● | Яйцо | |
| Личинка с обозначением возраста | |
| Линька личинок | |
| Миграция личинок | |
| Нимфа | |
| Куколка | |
| Коконирование | |
| Куколка в коконе | |
▲▲▲▲▲▲▲ | Период нанесения вреда | |
| Взрослое насекомое в коконе | |
| Личинка в колыбельке | |
| Куколка в колыбельке | |
| Взрослое насекомое в колыбельке | |
| Взрослое насекомое в недеятельном состоянии | |
| Личинка в недеятельном состоянии | |
| Сроки проведения борьбы |
Рис. 13. Условные обозначения фенологии развития насекомых.
Вреди-тель | Месяц, декада | Зимовка | |||||||||||||||||
IV | V | VI | VII | VIII | IX | ||||||||||||||
I | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||||
● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||
– | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |||||||
–––––––––––––––– | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||
∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆ | + | + | + | + | + | + | |||||||||||||
II | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||||||||
+ | + | + | + | + | + | ||||||||||||||
● | ● | ● | ● | ● | ● | ||||||||||||||
– | – | – | – | – | – | – | |||||||||||||
○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||||||||
+ | + | + | + | + | |||||||||||||||
● | ● | ● | ● | ● | |||||||||||||||
––––––––––––––––––– | – | – | – | – | – | – | – | – | |||||||||||
∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||||||
III | + | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
– | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
– | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |
– | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||||||||||
○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||||||
+ | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | ||||||||
––––––––––––––––––– | |||||||||||||||||||
∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆∆ |
Рис. 14. Фенокалендарь насекомых с однолетним, поливольтинным и многолетним
циклами развития: I – обыкновенный свекловичный долгоносик;
II – весенняя капустная муха; III –широкий щелкун.