Членистоногие — самая многочисленная и разнообразная группа животных (насекомые, паукообразные, ракообразные, многоножки). Их роль в природе и в жизни человека огромна и многогранна.

В природе

1) Основы пищевых цепей.
Их невероятная численность делает их ключевым кормом для рыб, земноводных, рептилий, птиц и многих млекопитающих. Личинки ручейников, подёнок и комаров — важнейшая пища для пресноводных рыб; бабочки, жуки и гусеницы — для птиц.

2) Опыление растений.
Пчёлы, шмели, многие двукрылые и бабочки переносят пыльцу, обеспечивая размножение дикорастущих растений и значительной части сельскохозяйственных культур. Без них снижается урожайность и обедняются экосистемы.

3) Разложение и круговорот веществ.
Мухи, жуки-мертвоеды, муравьи, термиты и бесчисленные микроскопические клещи разрушают опавшую листву, древесину и трупы, возвращая элементы в почву. Это ускоряет плодородие и поддерживает круговорот углерода и азота.

4) Формирование и аэрация почв.
Муравьи и термиты роют сложные ходы, перемешивают грунт, улучшают его структуру и водопроницаемость. В лесах и саваннах их «инженерная» деятельность заметно влияет на микрорельеф и плодородие.

5) Регуляция численности других организмов.
Множество членистоногих — хищники и паразитоиды (например, наездники, божьи коровки, пауки). Они сдерживают вспышки фитофагов, тем самым стабилизируя сообщества.

6) Симбиозы и взаимная выгода.
Муравьи защищают акации и тлей, получая взамен пищу и убежище; «санитары» коралловых рифов — креветки-чистильщики — снимают паразитов с рыб. Есть и семяраспространение (мирмекохория): муравьи уносят семена растений.

7) Экологические индикаторы.
Состав сообществ ручейников, подёнок и веснянок указывает на качество воды; бабочки и жужелицы чувствительны к изменениям среды, поэтому используются в мониторинге биоразнообразия.

В жизни человека

Польза:

• Опыление сельхозкультур. Дикая и домашняя пчела, шмели и др. повышают урожай фруктов, ягод, масличных и овощных культур.

• Биологическая защита растений. Наездники, божьи коровки, златоглазки и хищные клещи применяются для контроля тлей, белокрылок, паутинных клещей. Это часть интегрированной защиты растений и способ снизить химические пестициды.

• Пищевые ресурсы. Креветки, крабы, омары — важная часть рациона миллионов людей; в ряде стран употребляют и насекомых (белок, микроэлементы, низкий экологический след).

• Продукты и материалы. Мёд, воск, прополис; шёлк (шелкопряд); лак (шеллач из лаковницы); натуральные красители (кошениль).

• Медицина и биотехнологии.

  • Лошадино-хвостовые крабы дают лизат амебоцитов, используемый для тестирования эндотоксинов в фарме.

  • Хитин и хитозан из панцирей ракообразных применяют в раневых покрытиях, сорбентах, водоочистке.

  • Форензика: трупные мухи помогают оценить давность смерти.

  • Модельные организмы — дрозофила в генетике, клещи и тараканы в аллергологии.

• Культурная и хозяйственная роль. Пчеловодство, шёлководы, рыболовство; идеи биомиметики (композитные материалы по образцу хитина, паучий шёлк, компаундированные глазки насекомых — в оптике и робототехнике).

Вред и риски:

• Вредители сельского и лесного хозяйства. Саранча, тли, колорадский жук, совки, короеды и др. могут наносить крупный ущерб посевам, лесам и хранилищам.

• Переносчики болезней. Комары (малярия, лихорадки денге, жёлтая, Зика), клещи (клещевой энцефалит, боррелиоз), блохи (чума — исторически), вши (сыпной тиф), триатомовые клопы (болезнь Шагаса в Америке).

• Аллергии и токсические реакции. Яды пчёл, ос, шершней, пауков и скорпионов, а также аллергены клещей домашней пыли и тараканов вызывают местные и системные реакции.

• Материальный ущерб. Термиты разрушают деревянные конструкции; кожееды и моль портят ткани и коллекции; тараканы и мухи ухудшают санитарное состояние.

Вывод

Членистоногие — ключевой «движок» биосферы: опылители, разлагатели, хищники и инженеры экосистем. Для человека они одновременно незаменимые помощники (опыление, пища, материалы, биоконтроль, наука) и источник проблем (вредители, переносчики инфекций, аллергены). Рациональная стратегия — сохранять и поддерживать полезные группы (разнообразие местообитаний, снижение ненужных пестицидов) и целенаправленно управлять вредными (интегрированная защита, санитарные меры, вакцинация и мониторинг).

Краткий ответ

Членистоногие — это «рабочая сила» биосферы. Они опыляют растения, переносят энергию по пищевым сетям, разлагают органику и формируют почвы, регулируют численность других организмов, служат биоиндикаторами состояния среды. Для человека они одновременно незаменимые помощники (опылители, пищевые и промышленные ресурсы, биоконтроль вредителей, модели в науке) и серьёзные проблемы (вредители сельского хозяйства и запасов, переносчики болезней, аллергены и источники укусов/ужалений).

Роль в природе

1) Опыление и воспроизводство растений.
Пчёлы, шмели, бабочки, мухи-журчалки, жуки и др. переносят пыльцу, обеспечивая семенное размножение тысяч видов диких и культурных растений. Без их работы снижается урожайность и исчезает растительное разнообразие.

2) Ключевые звенья пищевых сетей.
Насекомые и другие членистоногие — основной корм для множества птиц, земноводных, рыб и млекопитающих. Одновременно многие из них — активные хищники (богомолы, божьи коровки, пауки, водные клопы), удерживающие в узде численность растительноядных видов.

3) Разложение, санитарная функция и круговороты веществ.
Навозники, мертвоеды, мухи, термиты, мокрицы, многоножки ускоряют распад мусора, падали, навоза и опавшей листвы. Это возвращает питательные элементы в почву, улучшает её структуру и плодородие.

4) Почвообразование и “инженерия” экосистем.
Муравьи и термиты переносят тонны грунта, аэрируют и дренируют почву, создают микрорельеф и ходы, влияющие на водный режим и доступность питательных веществ для растений.

5) Распространение семян (мирмекохория).
Муравьи перетаскивают семена с “приманками” (элайосомами), помогая растениям расселяться и избегать конкуренции с материнскими особями.

6) Водные экосистемы.
Ракообразные планктона (копеподы, эвфаузииды) и личинки насекомых — база питания для рыб, китов и др. Суточные вертикальные миграции планктеров влияют на “биологический насос” океана и перераспределение углерода.

7) Биоиндикация.
Наличие/отсутствие и состав сообществ ручейников, подёнок, веснянок и др. служат высокочувствительным индикатором качества пресной воды и уровня загрязнения.

Роль в жизни человека

Полезные стороны

• Сельское хозяйство и пища.
  Опылители поддерживают урожаи плодовых, овощных, масличных и кормовых культур. Ракообразные (креветки, крабы, омары) — важная часть мирового рациона; в ряде стран активно развивают культуру питания насекомыми (богатый белком и микроэлементами ресурс).

• Биологическая защита растений.
  Божьи коровки против тлей, наездники и тахины против гусениц, хищные клещи против паутинных клещей — это снижает использование пестицидов.

• Промышленные продукты.
  Шёлк (тутовый шелкопряд), лак (лак-насекомые), кармин (кошениль), прополис, пчелиный воск и мёд, хитин и хитозан (из панцирей ракообразных и насекомых) — материалы и добавки для текстиля, косметики, пищевой и фармацевтической промышленности, очистки воды, раневых покрытий и биоплёнок.

• Наука и технологии.
  Плодовая мушка Drosophila melanogaster — классическая модель генетики и биомедицины. Паутины и хитиновые структуры вдохновляют биомиметический дизайн, робототехнику и новые композиты.

• Экология и хозяйство.
  Личинки чёрной львинки перерабатывают органические отходы в корм и удобрение, уменьшая нагрузку на полигоны. Форензическая энтомология помогает оценивать давность наступления смерти по смене насекомых на трупе.

Вред и риски

• Переносчики болезней.
  Комары (малярия, денге, зика, чикунгунья), клещи (клещевой энцефалит, боррелиоз), блохи (чума в истории), мухи-це-це (сонная болезнь). Это большой вызов для здравоохранения.

• Сельскохозяйственные и лесные вредители.
  Саранча, совки, долгоносики, короеды, тля и цикадки наносят ущерб посевам и лесам. Есть и вредители запасов: зерновки, амбарные долгоносики, моли.

• Домовые и санитарные проблемы.
  Тараканы, муравьи, клопы постельные, термиты (разрушение древесины), а также укусы и ужаления (пчёлы, осы, шершни, скорпионы) и аллергии на яды/хитиносодержащую пыль.

Итог

Членистоногие — фундамент экосистем: они опыляют, кормят, чистят, строят и “настраивают” биосферу. Для человека это одновременно ресурс и источник рисков. Рациональная стратегия — сохранять полезные сообщества (опылители, хищники-естественные враги, детритофаги), применять интегрированную защиту растений, контролировать переносчиков заболеваний и разумно использовать продукты членистоногих в пищевой, медицинской и промышленной сферах. Без них устойчивость природных и агросистем резко падает.