Колорадский жук

      Сердце  расположено в перикардиальном  синусе, и от него к голове отходит  короткая аорта. Из аорты кровь поступает  в полость головы, а оттуда в  синусы миксоцеля. Это упрощение  в строении кровеносной системы  связано с очень сильным развитием  трахейной системы. Благодаря проникновению мельчайших трахей во все органы и клетки колорадского жука, кровь почти не принимает участия в процессе обмена газов (дыхательная функция) – за ней сохраняется главным образом функция транспорта пищевых веществ (питательная функция) и продуктов окисления (выделительная функция).

      Сердце  колорадского жука представляет собой  трубку, состоящую из нескольких камер. Сзади сердце замкнутое. Между смежными камерами имеются клапаны, которые  пропускают кровь только в одном  направлении (вперед) и закрываются  при обратном движении крови. В каждой камере сердца имеется остий, тоже снабженных клапанами. В перикардиальном синусе сердце подвешено к тергитам при помощи эластических волокон. Сердце имеет тонкие, но мускулистые стенки. Из-под сердца в стороны отходят плоские мышечные пучки треугольной формы – крыловидные мышцы. Они обеспечивают нормальную работу сердца, обусловливают подвижность диафрагмы и ритмичное поступление крови в перикардиальный синус.

      Циркуляция  крови происходит следующим образом: сердечные камеры сокращаются последовательно  одна за другой, начиная от заднего  конца сердца к переднему. В момент диастолы (расширения) все клапаны  данной камеры открыты, кровь  поступает  в нее из позади лежащей камеры и через остии – из перикардиального синуса. За этим следует сжатие стенок данной камеры – систола. Под давлением крови клапаны закрываются и кровь может двигаться только вперед, в следующую камеру, которая в это время находится в состоянии диастолы. Таким образом, по сердцу проходит волна сокращений от заднего конца к переднем, и кровь гонится в аорту. Из аорты кровь поступает в полость головы, откуда возвращается назад по синусам миксоцеля, попадает в конечности и движется в брюшной части тела спереди назад, затем поднимается к спинной стороне, проходит в перикардиальный синус и через остии – снова в сердце. Движение крови обусловлено не только сокращением сердца, но также движениями тела, кишечника и изменением степени выпуклости перикардиальной диафрагмы вследствие работы крыловидных мышц.

Выделительная система 

     Основные  органы выделения колорадского жука – мальпигиевы сосуды. Они слепо замкнуты на одном конце и другим концом открываются в кишечник на границе средней и задней кишок. Продукты выделения попадают из мальпигиевых сосудов в задний отдел кишечника и выделяются наружу.

     Кроме мальпигиевых сосудов, выделительную  функцию у колорадских жуков  выполняет также жировое тело. Этот орган занимает промежутки между органами. Поглощая продукты диссимиляции, клетки жирового тела никуда их не отдают, они функционируют в данном случае как «почки накопления».

Нервная система 

      Нервная система колорадского жука состоит  из головного мозга (надглоточный узел), подглоточного узла и ганглиев брюшной  неврной цепочки.

      Головной  мозг колорадского жука представляет собой очень сложный орган, состоящий  из трех отделов. Передний отдел головного  мозга  - протоцеребрум, соответсвующий парному ганглию акрона головы, достигает  особенно большого развития. Он состоит  из двух полушарий, от которых отходят  в стороны сильно развитые зрительные доли, иннервирующие фасеточные глаза. Внутри полушарий различают особые стебельчатые тела. От переднего мозга  отходят также зрительные нервы  к простым глазкам.

      Срдений отдел головного мозга – дейтоцеребрум, меншего объема, соответсвует парному  ганглию антеннального сегмента. Он иннервирует усики колорадского жука, а его основая часть дифференцирована в обонятельные доли (органы обоняния помещаются также на усиках).

      Задний  отдел головного мозга – тритоцеребрум  соответсвует парному ганглию интерклярного  сегмента головы. От него отходят нервы  к верхней губе и берет начало симпатическая нервная система.

      Окологлоточными коннективами головной мозг соединятеся  с подглоточным узлом, образованным слиянием трех пар ганглиев, соответсвующих мандибулярному, максилярному и нижнегубному сегментам головы. От подглоточного узла отходят три пары нервов: к мандибулам, нижним челюстям и нижней губе.

      Затем следуют ганглии брюшной нервной  цепочки.

Половая система

      Колорадские жуки раздельнополы. Половые органы расположены в брюшке. Как у самцов, так и у самок они состоят из:

1. парных половых желез (гонад);
2. проводящих путей полового аппарата;
3. придаточных половых желез;
4. приспособлений, обеспечивающих оплодотворение (семяприемника и совокупительной сумки у самок и совокупительных органов у самцов.

     Основную  часть женского полового аппарата составляют яичники. Это парные железы. Каждый яичник состоит из трубочек, суженных на свободных концах и расширяющихсяпо  направлению к яйцеводам, где  все трубочки впадают в общий  проток яйцевода.

     Внутреннее  строение яйцевой трубочки следующее. В наиболее тонкой ее части помещаются первичные половые клетки (оогонии), из которых развиваются ооциты. Далее  расположены растущие ооциты. Они  лежат в один ряд, и каждый ооцит  окружен слоем мелких фолликулярных  клеток. Таким образом, наиболее зрелый ооцит лежит вблизи выводного отверстия трубочки, открывающегося в яйцеводю по мере откладки яиц их место занимат следующие.

     Яйцевые трубочки впадают в яйцеводы. Парные яйцеводы вскоре соединяются в общий  непарный яйцевод. Он служит для прохождения  яиц и их оплодотворения. В непарный отдел яйцевода открываются протоки  придаточных желез, выделяющие вещесмтва, из которых образуются капсулы, окружающие отложенные яйца, а также секреты, при помощи которых откладываемы яйца прикрепляются к листу.

     Кроме того, в непарный яйцевод открывается  проток семяприемникаж. Семяприемник представляет собой мешочек, в котором  помещается введенная самцом сперма.

     При спаривании сперма поступает не прямо  в семяприемник, а в мешковидный  орган – совокупительну сумку, открывающуюся  наружу отверстием в концевом отделе непарного яйцевода или впереди  от него.

     К женскому половому аппарату относится  также яйцеклад, который образуется из частей сегментов брюшка и рудиментов конечностей этих сегментов.

     Мужской половой аппарат имеет в основном сходный план строения с женским  половым аппаратом. Мужские половые  железы – семенники – также  парные и могут иметь весьма различное  строение. От семенников отходят два  семяпровода. Семяпроводы соединяются  в непарный семяизвергательный канал, конец которого проходит внутрь совокупительного органа. В месте соединения семяпроводов и семяизвергательный канал открываются  протоки придаточных желез. Основное значение этих желез заключается  в выделении секрета, из которого образуются сперматофоры.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ

     Жуки  зимуют во взрослом состоянии. Весной они выходят из почвы и вскоре начинают питаться на всходах картофеля  и спариваться. Если, как это часто  бывает, спаривание происходило осенью, до наступления глубокого зимнего  покоя, именуемого диапаузой, то весной, после нескольких дней питания, самки  могут начинать откладывать яйца и без дополнительного спаривания. Таким образом, всего одна самка  может явиться основательницей  нового очага.

     Перезимовавшие  самки с весны до осени откладывают  ярко-оранжевые кладки яйца к нижней стороне листа картофеля. Вскоре из них выходят личинки - темно-бурые, "сгорбленные". Поначалу они могут только выгрызать поверхность листа снизу, но уже после первой линьки способны съесть лист целиком, оставив от него только центральную жилку. Именно этот вид приобретают обычно верхушки картофельных побегов, на которых росли детки жуков ко времени их второй линьки. После нее личинки меняют окраску: они приобретают рыже-розовый, морковный цвет (который им придает пигмент каротин из съеденных листьев) с черными точками. Меняется и поведение насекомых: они распределяются по всему растению, а некоторые перебираются и на соседние (особенно если там нет или мало своих едоков). Такой личинке предстоит перелинять еще раз, а ее четвертый возраст заканчивается тем, что она покидает куст, зарывается неглубоко в землю и окукливается. Через 10-20 дней из куколки выходит жук, выбирается на поверхность и тоже приступает к поеданию картофельной листвы: у многих насекомых личинка и взрослая форма предпочитают разную еду, но у листоедов это не принято.

     Длительность  их жизненного цикла в зависимости  от температуры окружающей среды составляет от месяца до двух.

     Молодые, только что вылупившиеся жуки, отличаются поначалу ярко-оранжевым цветом и  имеют мягкие покровы. Но спустя всего  несколько часов они темнеют, становятся коричневыми с розовым  оттенком и вскоре приобретают обычную окраску. Продолжительность жизни взрослых жуков варьирует и в среднем составляет один год. Однако часть жуков может жить 2 и даже 3 года.

     Наиболее  замечательная физиологическая  особенность колорадского жука состоит  в многообразии форм покоя. Обычно у  насекомых есть одна форма покоя. У колорадского жука их шесть! Первая - зимняя диапауза. Вторая - зимняя олигопауза. Третья - летний сон, в который уходят среди лета на срок от 1 до 10 дней до половины всех перезимовавших особей. Четвертая - летняя длительная диапауза. Пятая - повторная диапауза, проявляющаяся в конце лета у однажды или два (редко три) раза зимовавших и в сезоны вегетации картофеля размножавшихся жуков, выживших до осени. И, наконец, шестая - многолетняя диапауза (суперпауза), которая может длиться 2-3 года. Такая физиологическая пластичность позволяет жуку успешно преодолевать все невзгоды жизни. А для земледельцев - чрезвычайно затрудняет борьбу с вредителем.

     На  всех фазах жизненного цикла колорадский жук питается исключительно мякотью листьев растений семейства пасленовых, преимущественно картофеля. Личинка в день съедает в среднем около 1/30 грамма зеленой массы, взрослый жук - вчетверо больше.

МЕРЫ  БОРЬБЫ

     Меры  борьбы с колорадским жуком включают карантинные мероприятия и обработку  растений при появлении личинок 2-го возраста и в период массового  отрождения молодых жуков инсектицидами (пестицидами). Однако колорадский жук показывает высокую устойчивость к ядам и быстро вырабатывает к ним иммунитет. На небольших участках жуков и их личинки обычно собирают вручную и истребляют.

     Поскольку колорадские жуки накапливают в  своих телах токсичные алкалоиды соланины, содержащиеся в побегах и листьях паслёновых, они несъедобны для большинства птиц и животных. Делаются попытки регулировать численность колорадских жуков при помощи насекомых-энтомофагов, в частности с помощью хищных клопов Podisus maculiventris и Perillus bioculatus. На родине колорадского жука были найдены и специализированные хищники (например, паразит яиц Edovum puttleri). Личинок клопов выпускают на посевы картофеля в период массовой яйцекладки колорадского жука, и они уничтожают яйца, таким образом снижая численность вредителя. Однако, когда массовые выпуски энтомофагов прекращаются, колорадский жук быстро восстанавливает свою численность. Перспективным считается выведение насекомых, уничтожающих личинки жука, но приспособленных для более холодного климата. Возможно также скрещивание колорадского жука с другими видами, что может привести к изменению его «вкусовых» предпочтений.

     С развитием биотехнологий появились генетически модифицированные сорта картофеля, содержащие ген токсина бактерии Bacillus turingiensis, смертельный для колорадского жука. Ген экспрессируется (работает) только в наземных частях картофеля, а клубни же не содержат продукта этого гена, поэтому такой картофель считается безопасным.