Программа-минимум кандидатского экзамена

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КОМИТЕТ ПО НАДЗОРУ И АТТЕСТАЦИИ
В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
УТВЕРЖДЕНО
Решением Бюро Комитета по
надзору и аттестации в сфере
образования и науки
“____”_____________2005 г.
Программа-минимум
кандидатского экзамена
по специальности 03.00.09 – энтомология
Алматы, 2005
Предмет энтомологии. Роль насекомых в природе и их значение для
человека. Основные теоретические и прикладные проблемы современной
энтомологии.
Классики мировой теоретической и прикладкой энтомологии.
Энтомология в Казахстане, России и других странах СНГ. Основные
энтомологические центры СНГ.
Общая характеристика насекомых. Особенности морфологического
и биологического прогресса в классе насекомых. Значение насекомых в
хозяйственной деятельности человека.
Общая архитектоника тела насекомого и функции его основных
отделов. Первичная и вторичная сегментация. Скелетно-мышечная
система.
Голова и ее придатки. Сегментарный состав головы и
происхождение головной капсулы. Внутренний скелет головы и его
механическое значение.
Антенны, их сегментарная принадлежность. Основные и
специализированные типы антенн.
Происхождение ротовых придатков. Строение грызущего ротового
аппарата. Максиллы и нижняя губа. Мандибулы как пример
специализированного
ротового
придатка.
Механическое
усовершенствование мандибул в пределах класса насекомых.
Гипофаринкс, его происхождение.
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, блох. Происхождение колюще-сосущего
гемиптероидного хоботка. Происхождение хоботка чешуекрылых,
некоторые другие специализированные ротовые аппараты.
Грудь и ее придатки. Специализация грудного отдела в связи с
локомоторной функцией. Образование плевральной области и теории ее
происхождения. Строение и мускулатура конечностей. Основной
механизм движения. Специализация конечностей в связи с образом жизни.
Крыло, его происхождение и морфология. Биологическое значение
полета и его роль в эволюции насекомых. Грудная мускулатура. Основной
механизм полета. Два типа механизма движения крыла. Теория
происхождения полета.
Брюшной отдел. Сегментарный состав. Редукция брюшных
конечностей и придатков. Генитальные придатки и их значение в
систематике насекомых.
Покровы и их функции. Строение, классификация и терминология
покровных тканей. Эпидермис и его функции. Основные слои и
химический состав кутикулы. Склеротизация кутикулы, гормональный
контроль склеротизации. Пассивный и активный транспорт воды через
кутикулу.
Железы насекомых как производное покровов. Железы ядовитые,
2
ароматические, восковые, шелкоотделительные и др.
Пигменты и окраска насекомых. Основные группы безазотистых и
азотосодержащих
пигментов.
Принципы
структурных
окрасок.
Морфологические и физиологические изменения окраски. Значение
окраски покровов.
Дыхание и трахейная система насекомых. Кожное и жаберное
дыхание. Трахейная система, ее топография и микроструктура. Дыхальца,
их строение и функции. Воздушные мешки. Вентиляция трахей.
Диффузионная теория дыхания и ее оценка. Регуляция дыхания.
Общий и промежуточный дыхательный обмен. Дыхательный
коэффициент. Изменения газообмена при развитии и диапаузе. Источники
энергии дыхания, их распад и окисление. Дыхательные ферменты.
Питание насекомых. Пищевые режимы и пищевая специализация.
Роль аттрактантов и репеллентов в пищевой специализации. Потребности
насекомых в химических компонентах пищи. Искусственные питательные
среды.
Органы пищеварения. 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.
Выделительная система. Характеристика путей выделения у
насекомых: органы эмункториальной и накопительной экскреции. Роль
мальпигиевых сосудов. Гормональная регуляция экскреции.
Кровеносная система и органы кровообращения. Гемолимфа и ее
фукции. Химический состав и осмотическое давление плазмы гемолимфы.
Типы и функции гемоцитов. Строение и иннервация сердца насекомых.
Деятельность сердца и его регуляция.
Жировая ткань насекомых. Строение, связь с кровеносной системой.
Значение жировой ткани при метаморфозе и размножении. Транспортные
и резервные вещества жирового тела.
Нервная система насекомых Общий план строения нервной системы.
Головной мозг и его состав в связи с сегментарным составом головы.
Подглоточный ганглий. Брюшная нервная цепочка. Концентрация нервной
системы. Cимпатическaя нервная система (непарный нерв и
стоматогастрическая система).
Биолюминесценция у насекомых. Строение органов свечения.
Биологическое значение биолюминесценции.
Нервно-мышечная физиология. Строение нервной клетки.
Функциональная классификация нейронов. Проведение импульсов по
аксонам. Мышечные волокна, их строение и иннервация. Передача
возбуждения в нервно-мышечных синапсах.
Функциональная организация нервных центров. Ганглионарные
оболочки. Особенности проведения возбуждения через нервные ганглии.
Строение и типы центральных синапсов. Химическая теория
3
синаптической передачи. Роль холинэргических cинапсов в деятельности
центральной нервной системы насекомых. 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. Микроструктура рабдома.
Зрительные пигменты. Адаптация фоторецепторов. Функциональная
организация зрительных центров. Восприятие движений и формы
предметов. Цветовое зрение насекомых. Ориентация насекомых.
Ориентация по солнцу.
Нейроэндокринная система и основные гормоны насекомых.
Нейросекреторные клетки и их функции. Кардиальные тела и другие
нейрогемальные органы. Нейрогормоны насекомых: активизационный
гормон, гopмон диапаузы. Проторакальные и вентральные железы. Гормон
линьки - экдиазон (биологическое значение, химическая природа,
биосинтез, механизм действия). Морфология и функция прилежащих тел.
Химическая природа ювенильного гормона и его аналогов,
морфогенетическое и гонадотропное действие.
Половая система насекомых. Яичники и их типы, выводные пути и
придаточные железы. Оогенез. Яйцевые оболочки. Откладка яиц и
гонотрофические циклы. Семенники и их типы. Выводные пути,
придаточные железы самцов. Способы размножения насекомых.
Обоеполое размножение. Живорождение у насекомых. Однополое
размножение (партеногенез и педогенез). Полиэмбриония. Экологическая
и физиологическая регуляция размножения. Плодовитость.
Эмбриональное развитие насекомых. Строение яйца. Дробление и
его типы. Образование зародышевых пластов и зародышевых оболочек.
Бластокинез. Механизм вылупления личинки.
Метаморфэз. Рост и метаморфоз. Типы личинок и куколок.
Соотношение эмбрионального и постэмбрионального морфогенеза.
Внутренние процессы метаморфоза (имагинальные диски, гистолиз и
гистогенез). Происхождение и эволюция метаморфоза у насекомых.
Основные типы метаморфоза. Гиперметаморфоз.
Основные понятия экологии насекомых. Среда и факторы среды.
4
Абиотические и биотические факторы. Прямое и сигнальное действие
экологических факторов. Чередование покоящихся и активных стадий как
приспособление насекомых к экстремальным условиям среды и годичному
ритму климата. Принцип смены стаций. Задачи экологии насекомых.
Температура как пример климатического (абиотического) фактора.
Влияние температуры на поведение, развитие, выживаемость и
плодовитость насекомых. Температурный оптимум и его критерии.
Развитие при переменных температурах. Радиационный тепловой эффект.
Использование суммы эффективных температур при фенологических
расчетах.
Водный режим. Влияние влажности на поведение и развитие
насекомых. Взаимодействие влажности и температуры (гигротермический
оптимум). Влажность в природе, методы учета ее влияния на насекомых.
Климатограммы и их использование.
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. Круг
контролируемых явлений. Соотношение эндогенных и экзогенных ритмов.
Пища как экологический фактор. Влияние количества и
качественного состава пищи на рост, развитие и размножение насекомых.
Пищевая специализация и ее значение в проблеме вредоносности. Смена
пищевых режимов и кормовых растений, их роль в эволюции насекомых.
Устойчивость растений к насекомым-фитофагам и пути ее повышения.
Диапауза насекомых, ее свойства и адаптивное значение. Роль
диапаузы в синхронизации жизненного цикла с сезонными изменениями
климатических факторов. Примеры синхронизации с пищевым фактором, с
засухой, с зимним периодом. Приуроченность диапаузы к стадиям
развития у разных видов и разнообразие ее проявлений. Обмен веществ
при диапаузе.
Экология и физиология сезонного развития. Фотопериод и
температура как основные факторы, управляющие сезонным развитием
насекомых. Типы фотопериодических реакций, качественные и
количественные реакции. Влияние температуры на параметры и
проявления фотопериодической реакции. Географические и сезонные
изменения фотопериодических реакций, их экологическое значение.
Современные представления о механизмах фотопериодических реакций.
Фотопериодическая и холодовая реактивация диапаузирующих стадий.
Фенология насекомых. Общие принципы расчета сроков развития
активных стадий, наступления диапаузы и реактивации. Разнообразие
фенологических схем. Изменения фонологии по годам и в пределах ареала.
Географическое распространение насекомых. Зоогеографическое
деление суши. Характеристика энтомофауны разных географических
регионов. Особенности фауны насекомых СНГ. Ареал вида, исторические
5
и эколого-климатические аспекты формирования его границ. Типы
ареалов. Расселение видов за пределы ареала. Климатические аналоги.
Антропогенные факторы и их значение для расселения насекомых.
Динамика численности насекомых. Теоретические и прикладные
аспекты проблемы численности. Колебания численности и их регуляция.
Факторы, модифицирующие и регулирующие численность насекомых.
Прямое и косвенное влияние климатических факторов на численность
насекомых. Модифицирующая роль пищевого фактора. Плотность
популяции и зависимые от нее регулирующие факторы. Роль
биоценотических отношений в регуляции численности вида. Регуляция
численности и условия равновесия в системах "хозяин-паразит" и
"хищник-жертва". Вспышки массового размножения насекомых, их
периодичность. Факторы, определяющие нарастание и угасание вспышки.
Представление о фазовой изменчивости (саранчовые и др.).
Принципы зоологической систематики. Систематика как наука. Вид
как основа зоологической систематики. Внутривидовые и надвидовые
категории. Качественный и количественный анализ изменчивости.
Теории биологической классификации, классификация как система
передачи информации. Таксономические признаки и их оценка. Методы
таксономической работы. Фаунистические работы, их типы и принципы.
Зоологическая номенклатура. Образование названий таксонов от
подвида до надсемейства. Критерии опубликования и пригодности
названий. Законы приоритета и гомонимии. Типовые виды и способы их
фиксации. Типовые экземпляры, их классификация, правила обозначения и
хранения.
Классификация типа членистоногих. Наземные членистоногие, их
происхождение и эволюция. Параллелизмы в эволюции наземных
членистоногих. Современные представления о происхождении насекомых.
Исторический очерк развития классификации насекомых. Обзор
современных систем класса насекомых. Основные направления и темпы
эволюции отдельных групп.
Первичнобескрылые насекомые, их филогенетические связи с
крылатыми насекомыми. Морфологические и биологические особенности
первичнобескрылых насекомых. Характеристика отдельных отрядов.
Ископаемые древнекрылые нaceкoмые (Palaeoptera: Palaeodictyoptera,
Megasecoptera, Archodonata), их образ жизни и организация. Черты
конвергентного сходства с современными новокрылыми. Характер
палеонтологической летописи насекомых.
Особенности организации стрекоз и поденок и их положение в
системе крылатых насекомых. Биологические особенности этих отрядов.
Палеозойские и мезозойские стрекозы и поденки.
Новокрылые насекомые (Neoptera), общие черты и состав группы.
Основные направления эволюции новокрылых.
Polyneoptera и их обособленное положение среди Neoptera.
Вымершие Protoblattodea и Paraplecoptera – центральные группы
6
Polyneoptera.
Характер эволюции тараканообразных, их морфологические и
биологическяе черты. Тараканы, богомолы, гриллоблаттиды и термиты.
Пути возникновения колониального образа жизни у термитов.
Уховерткообразные (Dermaptеroidea: Dermaptera и Protelytroptera).
Веснянкообразные. Отряды веснянки и эмбии.
Прямокрылообразные. Расшифровка филогенеза группы на основе
данных палеонтологии и сравнительной морфологии. Классификация
прямокрылых: подотряды, важнейшие семейства.
Paraneoptera. Характер эволюции этой группы. Вши, пухоеды и
слоновые вши как представители эктопаразитаческих Paraneoptera.
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; доказательства
филетической близости этих отрядов и связь их с Mecoptera.
Подотрядные группировки чешуекрылых и ручейников, направления их
эволюции. Важнейшие семейства. Практическое значение.
Двукрылые. Основные направления в эволюции двукрылых.
Подотряды и важнейшие семейства двукрылых. Практическое значение.
Систематическое положение блох, их эпидемиологическое значение.
Жесткокрылые
и
веерокрылые,
их
биологические
и
морфологические особенности и положение в системе. Подотряды
жесткокрылых, важнейшие семейства. Практическое значение.
Перепончатокрылые,
их
обособленное
положение
среди
Oligoneoptera. Становление биологических групп перепончатокрылых
(пилильщики, наездники, жалящие). Происхождение общественных
перепончатокрылых. Подотряды и важнейшие семейства. Паразитизм и
сверхпаразитизм. Практическое значение.
Сельскохозяйственная энтомология. Главные вредители важнейших
культур. Основные проблемы защиты растений в Казахстане.
Лесная энтомология. Основные задачи и проблемы защиты леса в
Казахстане.
Медицинская и ветеринарная энтомология. Основные проблемы.
Учение о природной очаговости трансмиссивных заболеваний как
теоретическая основа борьбы с этими заболеваниями в Казахстане.
Важнейшие методы борьбы с вредными насекомыми Казахстана.
Химический метод. Биологический метод, его основные направления и
перспективы. Агротехнический метод. Интегрированные системы.
7
Роль насекомых в биоценозах. Их участие в кругообороте веществ.
Насекомые опылители. Их разведение и практическое использование.
Научные основы пчеловодства и шелководства, их состояние в
Казахстане.
Основные зоогеографические выделы на территории Казахстана.
Литература:
Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. 2-е изд. М., 1971. 496 с.
Викторов Г.Л. Проблемы динамки численности насекомых на
примере вредной черепашки. М., 1967. 271 с.
Воронцов А.И. Лесная энтоиология. М., 1975. 348 с.
Гиляров М.С. Закономерности приспособлений членистоногих к
жизни на суше. М., 1970. 276 с.
Горностаев Г.Н. Насекомые СССР. М., 1970. 372 с.
Добровольский Б.В. Фенология насекомых. М., 1969. 232 с.
Животный мир СССР. Т. 1. М.-Л., 1936.
Историческое развитие класса насекомых. (Ред. – Б.В.Родендорф и
А.П.Расницын). М., 1980. 256 с.
Митяев И.Д. Основные итоги и задачи энтомологических
исследований Института зоологии АН КазССР // В сб.: Животные
Казахстана. Итоги и перспективы исследований. Алма-Ата, 1984. С. 36-43.
Родендорф Б.Б. Класс насекомых. Общая часть // Основы
палеонтологии /под ред. Ч.Л. Орлова/, т.9, 1962.
Росс Г., Росс Ч., Росс Д. Энтомология. М., 1985. 573 с.
Справочник по борьбе с вредителями сельскохозяйственных
культур. (Ред. – С.А.Харин). Алма-Ата, 1969. 376 с.
Учебник медицинской энтомологии /под ред. проф. В.Н.
Беклемишева/. Ч. 1. М, 1949.
Шванвич Б.Н. Введение в энтомологию. Л., 1959. 342 с.
Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии, М.-Л., 1949. 900 с.
Шовен Р. Физиология насекомых. М., 1953. 220 с.
Щеголев В.Н. Сельскохозяйственная энтомология. М.-Л., 1960. 480
с.
Яхонтов В.В. Экология насекомых. М., 1964. 460 с.
8