Планируемые результаты обучения по дисциплине
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать:
основные термины и понятия энтомологии;
основные особенности морфологии, анатомии, физиологии, биологии, экологии изучаемых насекомых, а также их роль в биосфере и значение для человека;
современную классификацию насекомых, характерные признаки основных групп;
наиболее значимых насекомых представителей основных эколого-хозяйственных групп вредоносной и полезной энтомофауны;
методы борьбы с вредными насекомыми, способы биологической защиты;
представителей основных групп насекомых Саратовской области (вредные и полезные насекомые, насекомые, нуждающиеся в особой охране).
уметь:
– пользоваться учебной и научной литературой, а также работать с информацией в глобальных компьютерных сетях;
излагать и объяснять теоретический материал по дисциплине;
сравнивать и обобщать сведения по строению и биологии различных групп насекомых;
различать насекомых различных таксонов;
владеть:
навыками натуралистической работы;
навыками монтирования, препарирования животных и составления постоянных и временных препаратов в научно-исследовательских, прикладных и образовательных целях;
навыками поиска, обработки и анализа зоологической информации;
приобрести опыт:
– ознакомительного и изучающего чтения специальной литературы;
– составления вторичных текстов научного стиля (аннотаций, конспектов, тезисных планов, рефератов одного или нескольких источников);
–определения насекомых;
– проведения первичных исследований для изучения разнообразия насекомых.
4. Содержание и структура дисциплины 4.1. Объем дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов, из них:
– по очной форме обучения: 46 часов аудиторной работы (46 часов лекций и 30 часа практических занятий), 76 часов самостоятельной работы. Дисциплина изучается в 2, 7 семестре, ее освоение заканчивается зачетом в седьмом семестре.
4.2. Содержание дисциплины
Раздел 1. Морфология, анатомия и физиология насекомых
Энтомология — наука о насекомых. Цели и задачи общей энтомологии, ее разделы. Связь энтомологии с другими науками биологического и естественно-научного цикла. Основные теоретические и прикладные проблемы современной энтомологии. Методы изучения насекомых.
Общие сведения о насекомых. Положение насекомых в системе органического мира. Особенности организации насеко мых. Разнообразие форм и размеров тела. Относительные размеры отделов тела. Строение кутикулярного кольца. Значение наружного скелета. Сегментация тела насекомого, олигомеризация тела.
Голова, ее формы и размеры. Типы положения головы. Внутренний скелет головы и его механическое значение. Номенклатура внешнего строения головной капсулы. Антенны, их разнообразие и функции.
Ротовые аппараты, морфо-функциональное разнообразие. Происхождение ротовых придатков. Строение грызущего ротового аппарата. Максиллы и нижняя губа. Мандибулы как пример специализированного ротового придатка. Механическое усовершенствование мандибул в пределах класса насекомых. Приспособление ротового аппарата к приему жидкой пищи в разных биологических группах и отрядах насекомых. Парные колющие стилеты хищных насекомых. Эволюция ротовых аппаратов в отрядах перепончатокрылых, двукрылых. Происхожде ние колюще-сосущего гемиптероидного хоботка. Происхождение хоботка чешуекрылых, некоторые другие специализированные ротовые аппараты.
Грудной отдел. Специализация грудного отдела в связи с локомоторной функцией. Сегментация груди, соотношение размеров грудных сегментов, причины различия. Строение и мускулатура конеч ностей. Основной механизм движения. Специализация конечностей в связи с образом жизни. Строение предлапки. Крылья, их про исхождение, развитие, строение и механизм работы. Жилкование крыльев в разных отрядах. Принцип диптеризации. Биологическое значение полета и его роль в эволюции насекомых.
Брюшной отдел. Сегментарный состав. Редукция брюш ных конечностей и придатков. Генитальные придатки и их зна чение в систематике насекомых.
Покровы и их функции. Эпидермис и его функции. Основные слои и химический состав кутикулы. Строение мускулатуры насекомых.
Пигменты и окраска насекомых. Основные группы безазотистых и азотосодержащих пигментов. Принципы структурных окрасок. Морфологические и физиологические изменения окраски. Значение окраски покровов. Железы насекомых как производное покровов. Железы ядовитые, ароматические, восковые, шелкоотделительные и др.
Дыхание и трахейная система насекомых. Трахейная система, ее топография и микрострук тура. Дыхальца, их строение и функции. Дыхательные теории. Ре гуляция дыхания. Особые типы дыхания.
Пищеварительная система. Строение и основные отделы кишечника. Слюнные железы и их функции. Перитрофическая оболочка. Переваривание и всасывание пищи. Функции задней кишки. Пищеварительные ферменты. Роль симбиотических микроорганизмов в питании и пищеварении насекомых.
Типы пищеварения насекомых. Питание насекомых, трофическая специализация. Роль аттрактантов и репеллентов в пищевой специализации. Потребности насекомых в химических компонентах пи щи.
Выделительная система. Строение органов выделения. Участие в выделении мальпигиевых сосудов и жирового тела. Продукты выделения насекомых. Обмен веществ. Функции жирового тела. Гормональная регуляция экскреции.
Строение кровеносной системы: сердце, сосуды, дополнительные пульсирующие органы. Гемолимфа и ее функции. Химический состав и осмотическое давление плазмы гемолимфы. Типы и функции гемоцитов. Строение и иннервация сердца насекомых. Деятельность сердца и его регуляция.
Нервная система насекомых. Общий план строения нерв ной системы. Головной мозг и его состав в связи с сегментарным составом головы. Подглоточный ганглий. Брюшная нервная цепочка. Концентрация нервной системы. Функции брюшных ганглиев. Функции грудных и головных ганглиев.
Поведение насекомых. Примеры простейших и усложненных рефлекторных реакций. Общая характеристика инстинктивной деятельности насекомых. Классификация инстинктов. Общественные насекомые. Способность насекомых к обучению и образованию условных рефлексов. Внешнее и внутреннее торможение. Феромоны (телергоны), их классификация, роль в коммуникации, практическое значение.
Органы чувств насекомых. Рецепторы, органы чувств и анализаторы. Основные типы механорецепторов. Генерация звуков и акустическое поведение насекомых. Терморецепторы: локализация и свойства. Контактные хеморецепторы и вкусовой анализатор. Дистантные хеморецепторы и обонятельный анализатор. Типы органов зрения насекомых. Латеральные и дорзальные глазки, их строение и функции. Фасеточные глаза. Омматидий, его строение и оптическая система. Образование изображений в фасеточных глазах. Восприятие движений и формы предметов. Цветовое зрение насекомых.
Нейроэндокринная система и основные гормоны насекомых. Нейросекреторные клетки и их функции. Кардиальные те ла и другие нейрогемальные органы. Морфология и функция прилежащих тел. Химическая природа ювенильного гормона и его аналогов, морфогенетическое и гонадотропное действие.
Половая система насекомых. Яичники, выводные пути и придаточные железы. Оогенез. Яйцевые оболочки. Откладка яиц и гонотрофические циклы. Семенники и их типы. Выводные пути, придаточные железы самцов.
Раздел 2. Биология и экология насекомых.
Способы размножения насекомых. Обоеполое размножение. Живорождение у насекомых. Однополое размножение (партеногенез и педогенез). Полиэмбриония. Экологическая и физиологическая регуляция размножения. Плодовитость.
Эмбриональное развитие насекомых. Метаморфоз. Типы личинок и куколок. Происхождение и эволюция мета морфоза у насекомых. Основные типы метаморфоза. Гипермета морфоз.
Основные понятия экологии насекомых. Среда и факторы среды. Абиотические и биотические факторы. Задачи экологии насекомых.
Температура как пример климатического (абиотичес кого) фактора. Температурный опти мум и его критерии. Использование суммы эффективных температур при фенологических расчетах.
Водный режим. Влияние влажности на поведение и развитие насекомых. Взаимодействие влажности и температуры (гигротермический оптимум).
Почва как среда обитания насекомых.
Адаптация насекомых к экстремальным экологическим условиям. Холодостойкость и морозостойкость, их механизм и экологическое значение. Mexaнизмы защиты от высыхания.
Эндогенные ритмы. Циркадные ритмы и биологические часы. Соотношение эндогенных и экзогенных ритмов.
Пища как экологический фактор. Пищевая специализация и ее значение в проблеме вредоносности. Смена пищевых режимов и кормовых растений, их роль в эволюции насекомых. Характер
питания и экологические группы насекомых (фитофаги, энтомофаги, сапрофаги, копрофаги и др.).
Диапауза насекомых, ее свойства и адаптивное зна чение. Роль диапаузы в синхронизации жизненного цикла с сезонными изменениями климатических факторов. Приуроченность диапаузы к стадиям развития у разных видов и разнообразие ее проявлений. Фотопериод и температура как основные факторы, управляющие сезонным развитием насекомых. Типы фотопериодических реакций, качественные и количественные реакции.
Динамика численности насекомых. Колебания числен ности и их регуляция. Вспышки массового размножения насекомых, их периодич ность. Факторы, определяющие нарастание и угасание вспышки.
Раздел 3. Систематика насекомых.
Современные представления о происхождении насекомых. Обзор современных систем класса насе комых. Морфологические и биологические особенности первичнобескрылых насекомых. Особенности организации стрекоз и поденок и их поло жение в системе крылатых насекомых. Биологические особенности этих отрядов.
Новокрылые насекомые (Neoptera), общие черты и сос тав группы. Основные направления эволюции новокрылых. Характер эволюции тараканообразных, их морфологические и биологические черты. Тараканы и богомолы. Пути возникновения колониального образа жизни у термитов. Прямокрылообразные, строение и особенности биологии. Классификация прямокрылых: подотряды, важнейшие семейства, наиболее значимые виды.
Вши и пухоеды как представители эктопаразитаческих насекомых. Трипсы, их обособленное систематическое положение. Heteroptera, их классификация, основные направления эволюции, практическое значение. Homoptera, их классификация, характеристика подотрядов, основные направления эволюции, практическое значение.
Насекомые с полным превращением (Oligoneoptera). Происхождение полного превращения и его значение в эволюции насекомых. Нейроптероидный комплекс отрядов (вислокрылки, верблюдки, сетчатокрылые), разнообразие их биологии. Мекоптероидный комплекс отрядов. Mecoptera. Чешуекрылые и ручейники, их морфологические черты и биология. Важнейшие семейства. Практическое значение. Двукрылые. Основные направления в эволюции двукры лых. Подотряды и важнейшие семейства двукрылых. Практическое значение. Систематическое положение блох, их эпидемиологическое значение. Жесткокрылые, их биологические и морфологические особенности и положение в системе. Подотряды жесткокрылых, важнейшие семейства. Практическое значение.
Перепончатокрылые, становление биологических групп перепончатокрылых (пилильщики, наездники, жалящие). Происхождение общественных перепончатокрылых. Подотряды и важнейшие семейства. Практическое зна чение.
Раздел 4. Значение насекомых, методы борьбы или охраны.
Дисциплины прикладной энтомологии: сельскохозяйственная, лесная, медицинская, ветеринарная. История развития энтомологии. Достижения российской энтомологии в XX столетии и основные энтомологические центры в России. Значение насекомых в хозяйственной деятельности человека: вредители запасов, растений, паразиты человека и животных, переносчики заболеваний человека, животных и растений; опылители растений, кормовые объекты рыб, птиц, энтомофаги (хищники, паразиты и паразитоиды, поедатели карантинных растений), разводимые насекомые — пчелы, шмели, тутовый и дубовый шелкопряды. Эстетическое значение насекомых. Сельскохозяйственная энтомология. Главные вредите ли важнейших культур, произрастающих в Саратовской области. Лесная энтомология. Основные задачи и проблемы защиты леса. Медицинская и ветеринарная энтомология. Основные проблемы. Роль насекомых в биоценозах. Их участие в кругообороте веществ. Насекомые опылители. Их разведение и практическое использование.
|
