Роль насекомых в природе и их практическое значение

В связи с тем, что насекомые составляют значительную долю наземной фауны и встречаются во всех районах суши, в том числе в пустынях, высоко в горах и в полярных районах, они очень сильно влияют на растительный и животный мир Земли.

1. Существование многих насекомых тесно связано с жизнью растений, так как они потребляют живые растения: корни, стебли, листья, плоды, семена. При массовом размножении насекомые уничтожают или повреждают растения на огромных территориях.

2. Приносят большую пользу растениеводству как опылители цветковых растений. В ходе эволюции выработалась взаимная приспособленность между многими видами насекомых и цветковыми растениями (у растений имеются различные приспособления для опыления их определенными видами насекомых, а у насекомых длина и форма хоботка строго соответствуют строению цветков тех растений, которые они опыляют).

3. Являются разрушителями отмерших частей растений.

4. Многие взрослые формы и их личинки, обитая в земле, роя ходы и разрыхляя землю, ускоряют образование перегноя.

5. Многие позвоночные (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие) питаются насекомыми, находящимися на различных стадиях развития.

6. Велико эстетическое значение насекомых.

 

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО МИРА НА ЗЕМЛЕ

I. АРХЕЙСКАЯ (начальная) эра продолжалась 900 млн. лет.

v Море – первичная среда развития жизни.

v Отложение известняка, возникшие в этой эре, указывают, что существовали клеточные организмы.

v Цианобактерии насыщали воздух кислородом.

v Бактерии на суше участвовали в почвообразовании.

Произошли следующие ароморфозы:

1. Появились клеточные формы жизни (прокариоты).

2. Возникли процессы дыхания и фотосинтеза.

II. ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ (ранняя) эра продолжалась 2 млрд. лет.

Поверхность планеты представляла собой голую пустыню. Климат – холодный. На суше бактерии и водоросли участвовали в почвообразовании.

Произошли следующие ароморфозы:

1. Появились ядерные клетки (эукариоты).

2. Фотосинтез разделил организмы на растения и животных (среди жгутиковых имеются миксотрофы, так как это самая древняя форма организмов среди эукариот).

3. Возник половой процесс (впервые у жгутиковых), благодаря которому происходит комбинация признаков, что ускоряет приспособление видов к окружающей среде.

4. Появились многоклеточные организмы, которые произошли от колониальных форм жгутиковых (вольвокс).

В растительном мире появляются зеленые водоросли, ароморфозами которых являются:

- более совершенное размножение и способы питания;

- расчленение тела на выросты, увеличивающие площадь питания.

В животном мире возникли все типы беспозвоночных животных. Широко были распространены простейшие, кишечнополостные и губки. Ароморфозом явилось возникновение двусторонней симметрии.

III. ПАЛЕОЗОЙСКАЯ (древняя) эра длилась 340 млн. лет.

КЕМБРИЙСКИЙ, ОРДОВИКСКИЙ И СИЛУРИЙСКИЙ периоды

В растительном мире произошло появление крупных многоклеточных водорослей. В силуре создались условия для выхода растений на сушу: в атмосфере появился защитный слой озона; за счет бактерий и водорослей образовалась почва; часть водорослей приспособилась к жизни на мелководье. Появились и вышли на сушу псилофиты, ароморфозом которых явилась дифференциация тела на ткани: покровную с устьицами, механическую, проводящую. Псилофиты дали начало мхам, плаунам, хвощам и папоротникам и исчезли к концу девона.

Накопление органики в почве привело к образованию почвенных грибов (до этого в океане существовали морские грибы).

Животный мир характеризовался:

v расцветом морских беспозвоночных – трилобитов;

v появлением первых позвоночных – бесчелюстных;

v появлением рыб;

v освоением животными суши.

Ароморфозами животных явились:

1. Расчленение тела на отделы: голову, туловище и хвост.

2. Образование у позвоночных челюстей и поясов конечностей (панцирные, костистые и кистеперые рыбы).

ДЕВОНСКИЙ период

Ароморфозом у растений послужило расчленение тела на органы: корень, стебель, лист. Появились плауны, хвощи, папоротники, которые, благодаря большей приспособленности, вытеснили псилофитов. Половое размножение папоротникообразных происходит только при наличии жидкой воды.

Ароморфозы животных были представлены:

1. Преобразованием плавников в конечности.

2. Преобразованием плавательных пузырей в легкие.

В результате произошёл выход на сушу первых позвоночных – стегоцефалов.

КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ период

На территории современной Европы климат стал теплым и влажным. Леса состояли из древовидных (ароморфоз, улучшающий проводящую систему стебля) форм плаунов и папоротников. Впоследствии они образовали залежи каменного угля.

Крупным ароморфозом растительного мира явилось образование семени, в результате чего зародыш был защищён от высыхания и снабжён питательными веществами. Вероятность выжить у многоклеточного зародыша была значительно больше, чем у одной клетки – споры. Появление семени сделало половое размножение независимым от наличия воды. Появились семенные папоротники, которые относятся к древним голосеменным, впоследствии они были вытеснены голосеменными в мезозойской эре.

Среди животных широко распространились фораминиферы, кораллы, моллюски. Произошёл расцвет земноводных, и появились первые рептилии и летающие насекомые.

ПЕРМСКИЙ период

Влажный климат из-за горообразования сменился сухим. Ароморфоз растений стало образование пыльцевой трубки и возникновение безжгутиковых спермиев, что позволило выживать в засушливом климате.

В животном мире происходило быстрое развитие рептилий, возникновение звероподобных пресмыкающихся.

Появились следующие ароморфозы:

1. Внутреннее оплодотворение.

2. Накопление желтка в яйцеклетках (вследствие размножения вне воды).

3. Ороговение кожи.

IV. МЕЗОЗОЙСКАЯ (средняя) эра продолжалась 163 млн. лет.

ТРИАСОВЫЙ период

Среди растений появились настоящие хвойные.

Среди животных происходит:

1. Начало расцвета рептилий (начинается век динозавров).

2. Появляются черепахи и крокодилы.

3. Возникновение первых млекопитающих.

4. Возникновение настоящих костистых рыб.

ЮРСКИЙ период

В растительном мире – господство голосеменных. В конце этого периода появились первые покрытосеменные растения.

В животном мире появляются новые группы моллюсков (головоногих) и иглокожих. Наблюдается господство рептилий. Появляются первоптицы – археоптерикс.

МЕЛОВОЙ период

Климат стал менее ровным. Голосеменные пришли в упадок. Быстро распространились покрытосеменные растения, имеющие следующие ароморфозы:

1) орган размножения – цветок;

2) семяпочка защищена завязью;

3) семена развиваются под защитой плода;

4) сформировалось рыльце, способствующее улавливанию, удержанию пыльцы;

5) гаметофиты крайне редуцировались;

6) возникло двойное оплодотворение;

7) совершенствование проводящих тканей (ксилемы и флоэмы);

8) возникли разнообразные жизненные формы.

Распространению цветковых растений способствовали идиоадаптации:

- многообразие цветков;

- новые способы распространения семян плодами;

- разные способы снижения транспирации (испарения воды);

- произошло разделение на одно- и двудольные;

- взаимная эволюция с насекомыми-опылителями.

В животном мире произошли следующие изменения:

1. Появление настоящих птиц.

2. Появление плацентарных и сумчатых млекопитающих.

3. Расцвет насекомых.

4. В водоемах – преобладание костистых рыб.

5. Вымирание крупных рептилий и примитивных млекопитающих.

Ароморфозы:

1. Появилось четырехкамерное сердце.

2. Произошло полное разделение артериального и венозного кровотока.

3. Возникла теплокровность.

V. КАЙНОЗОЙСКАЯ (новая) эра длится 60 млн. лет, продолжается и сейчас.

Периоды кайнозойской эры	Характеристика органического мира
Третичный
Палеоген 70-25 млн. лет	Палеоцен 70-55 млн. лет	Расцвет млекопитающих. Появление первых хищных зверей, грызунов, зайцеобразных.
	Эоцен 55-35 млн. лет	Появляются копытные, древнейшие предки лошадей, слонов, морские коровы и зубастые киты. Период бурной эволюции птиц. Представлены многие современные группы: пингвины, нанду, гагары, пеликаны.
	Олигоцен 35-25 млн. лет	Появляются первые обезьяны, усатые киты. Первое появление поганок, буревестников, аистов, соколов, индюков и попугаев.
Неоген 25 - 2 млн. л.	Миоцен 25-10 млн. лет	Первые олени, жирафы, антилопы, тюлени и ядовитые змеи. Представлено большинство видов птиц.
	Плиоцен 10 - 2 млн. лет	Появляются непарнокопытные и австралопитеки. Число видов птиц достигло максимума.
Четвертичный, или Антропоген 2 млн. лет Плейстоцен (ледниковый период 2 - 0,25 млн. лет).	Вымирают многие крупные млекопитающие: мамонты, пещерные медведи и львы, шерстистые носороги, саблезубые тигры, гигантские олени и ленивцы. Есть первые настоящие слоны. Появляется человек. У птиц представлены все современные отряды и семейства.
Голоцен 0,25 - 0,01 млн. лет	Господство воробьиных. В начале эпохи появляются первые домашние животные. Вымирают моа, стеллеровы коровы, дронт, гвагги, туры и т.п.

 

Третичный период

Растительный мир. В связи с теплым, влажным климатом широко распространены тропические и субтропические леса. Преобладают цветковые растения, имеющие преимущества в размножении перед споровыми и голосеменными. Имеются все жизненные формы, преобладают деревья. На территории Европы, судя по ископаемым останкам, встречаются дуб, береза, каштан, фикус, эвкалипт. Затем в связи с похолоданием и осушением климата начинается преобладание травянистой растительности, бурно прогрессирует класс Однодольных, особенно семейство Злаковых, формируются степные растительные сообщества – злаковые, разнотравные, ковыльные.

Насекомые. Благодаря существовавшей ранее (в мезозое) связи материков их фауна имела много общих видов, затем из-за изменений климата образовались изолированные и реликтовые ареалы. Так, муха це-це в третичном периоде встречалась в Америке и в Африке, теперь – только в Африке. Видообразование шло географическим путем (отроги ледника расчленяли популяции). Сформировались почти все современные отряды насекомых.

Птицы. Представлены почти все современные отряды с широким географическим распространением. Интенсивно шло видообразование. Появились пингвины. Встречались гигантские нелетающие (бескилевые) птицы – эпиорнисы (Мадагаскар), моа (Новая Зеландия).

Млекопитающие. Представлены все три подкласса (однопроходные, сумчатые, плацентарные). Однопроходные и сумчатые возникли еще в мезозое. Ранее они были распространены довольно широко, но сохранились лишь в Австралии, где благодаря отсутствию «мостов» с другими континентами их не вытеснили более прогрессивные плацентарные. Единичные виды сумчатых (опоссум) уцелели в Америке. Среди плацентарных в периоде расцвета находились мамонты, саблезубые тигры, гигантские олени. Бурно развивается отряд Приматов, обособившийся от насекомоядных. В Африке возникли дриопитеки, предки человекообразных обезьян и человека.

Четвертичный период

Очертания материков приняли современный вид. Около 4 раз наступало резкое похолодание климата (оледенение шло из Скандинавии).

Растения. Из-за наступления ледника сократились леса, расширились степи и пустыни. К тому же началось постоянно усиливающееся антропогенное влияние (распашка земель, сведение леса, вытаптывание). Возникли экологически специализированные растения, выдерживающие засуху (кактусы и другие суккуленты). В целом флора приняла современный облик.

Насекомые. Полностью сформировались все современные таксоны. В связи с развитием хозяйственной деятельности человека, переходом около 10 тысяч лет назад от охоты к земледелию и скотоводству началось формирование синантропных видов (комнатная муха, тараканы), многие виды вымерли.

Птицы. Огромное видовое разнообразие. Исчезли моа и эпиорнисы, очевидно из-за чрезмерной охоты на них.

Млекопитающие. Вымерли (в связи с охотой) мамонты, саблезубые тигры, пещерные львы, гигантские ленивцы, торфяные олени. Время от времени возникали сухопутные мосты между Британией и континентальной Европой, Азией и Северной Америкой – шел обмен фауной. Достиг расцвета отряд Грызунов, в последние тысячелетия появились синантропные виды мышей и крыс.

Бурно эволюционируют Приматы. Возник род Человек, в котором благодаря труду социальные факторы эволюции постепенно стали преобладать над биологическими. Появились (первоначально в Африке) древнейшие, затем древние люди (к настоящему времени вымерли). Возник вид человек разумный, на котором видообразование в роде Человек прекратилось. Человек разумный широко расселился, освоил земледелие и скотоводство, затем создал промышленность и транспорт. Его влияние на природу в последнее время стало сопоставимо по результатам с действием природных сил (антропогенный фактор изменяет климат, охота приводит к уничтожению видов – уничтожены тур, тарпан, стеллерова корова и др.). Одомашнил животных, ввел в культуру растения, стал проводить искусственный отбор (вначале стихийный, затем сознательный) и вывел породы животных, сорта растений, многие из которых не могут жить в дикой природе вследствие неконкурентоспособности в борьбе за существование.