Войти
Морфология насекомых - это исследование и описание физической формы насекомых. Терминология, используемая для описания насекомых, аналогичная терминологии, используемой для других членистоногих из-за их общей эволюционной истории. Насекомых от других членистоногих отличают три физические особенности: тело разделено на три части (голова, грудная клетка и брюшко), есть три пары ног и ротовые части, расположенные за пределами головной капсулы. Именно такое положение ротового аппарата отделяет их от их ближайших родственников, не насекомых гексаподов, включая Протура, Диплура и Коллембола..
Существуют огромные различия в строении тела насекомых. У особей может быть от 0,3 мм (сказочные ) до 30 см в поперечнике (мотылек ); нет глаз или их много; хорошо развитые крылья или их нет; и ноги, модифицированные для бега, прыжков, плавания или даже копания. Эти модификации позволяют использовать практически все экологические ниши на планете, кроме глубин океана. В этой статье описывается основное тело насекомого и некоторые из основных вариаций различных частей тела; в процессе он определяет многие из технических терминов, используемых для описания тел насекомых.
Насекомые, как и все членистоногие, членистоногие внутреннего каркаса; вместо этого у них есть экзоскелет, жесткий внешний слой, состоящий в основном из хитина, который защищает и поддерживает тело. Тело насекомого разделено на три части : голова, грудная клетка и брюшко. Голова для сенсорного ввода и приема пищи; грудная клетка, которая является точкой привязки для ног и крылья (если она присутствует), специализируется для передвижения; и брюшная полость для пищеварения, дыхания, выделения и воспроизводства. Хотя общая функция трех частей тела одинакова у всех видов насекомых, существуют основные различия в основной структуре: крылья, ноги, усики и ротовой аппарат сильно изменяются от группы к группе.
Внешний скелет насекомого, кутикула, состоящий из двух слоев; эптикула , которая представляет собой тонкий, воскообразный, водостойкий внешний слой, не хитина, и слой под ней, называемый прокутикулой. Это хитин, он намного толще, чем эптикула, и состоит из двух слоев: внешний - это экзокутикула, а внутренний - эндокутикула. Жесткая и гибкая эндокутикула построена из множества слоев волокнистого хитина и белков, перекрещивающихся друг с другом в виде сэндвича, в то время как экзокутикула жесткая и склеротизированная. Экзокутикула значительно уменьшена у многих насекомых с мягким телом, особенно на стадиях личинки (например, гусеницы ). С химической точки зрения хитин представляет собой длинноцепочечный полимер N-ацетилглюкозамина, производного глюкозы. В новом виде хитин полупрозрачный, податливый, упругий и довольно прочный. У членистоногих, однако, он часто модифицируется, встраиваясь в затвердевший белковый матрикс, который формирует большую часть экзоскелета. В чистом виде он кожистый, но при покрытии карбонатом кальция становится намного тверже. Разницу между немодифицированной и модифицированной формой можно увидеть, сравнив стенку тела гусеницы (немодифицированной) с жуком (модифицированной).
Начало с самой эмбриональной стадии слоя столбчатых или кубовидных эпителиальных клеток дает начало внешней кутикуле и внутренней базальной мембране. Большая часть материала насекомых находится в эндокутикуле. Кутикула обеспечивает мышечную поддержку как защитный щит по мере развития насекомого. Однако, поскольку он не может расти, внешняя склеротизированная часть кутикулы периодически сбрасывается в процессе, называемом «линькой». По мере приближения времени линьки большая часть материала экзокулы реабсорбируется. При линьке сначала от эпидермиса отделяется старая кутикула (аполиз ). Ферментативная жидкость для линьки выделяется между старой кутикулой и эпидермисом, который отделяет экзокутикулу, переваривая эндокутикулу и секвестрируя ее материал для новой кутикулы. Когда новая кутикула сформировалась в достаточной степени, эпикутикула и редуцированная экзокутикула отслаиваются в шелушении.
. Четыре основных участка тела насекомого: тергум или дорсальный, грудина или вентрально и две плевры или боковые. Закаленные пластины в экзоскелете называются склеритами, которые являются главными областями - тергитов, стернитов и плевритов, соответствующих областей тергума, грудины и плевры.
Голова Orthoptera, Acrididae. a: антенна; b : глазки; c : вершина; d : сложный глаз; е : затылок; f : гена; г : плевростома; h : нижняя челюсть; и : губные щупики; j : верхнечелюстные щупики; k : верхняя челюсть; l : верхняя губа; m : наличник; n : лоб 
Личинка жука семейства Cerambycidae со склеротизированным эпикранием; остальная часть тела сильно склеротизована 
Личинка Сирфидная муха, член Cyclorrhapha, без эпикраниума, почти без склеротизации, кроме челюстей. Голова насекомых, заключенных в твердую, сильно склеротизированную экзоскелетную головную капсулу ». Основное исключение составляют те виды, личинки которых не полностью склеротизированы, в основном это некоторые голометаболы; Как правило, имеются хорошо склеротизированные головные капсулы, например у личинок Coleoptera и Hymenoptera, но даже не распространяется на склеротизированных или слабо склеротизированных личинок. Личинки Cyclorrhapha, однако, обычно почти не имеют головной капсулы.
Головная капсула других органов, включая усики, глазки и сложные глаза. Он также несет на себе ротовой аппарат. У взрослого насекомого головная капсула, по-видимому, не сегментирована, хотя эмбриологические исследования показывают, что она из шести сегментов, которые несут парные головные придатки, включая ротовые части, каждую пара на определенном сегменте. Каждая такая пара занимает один сегмент, хотя не все сегменты у современных насекомых несут видимые отростки.
Из всех отрядов насекомых Прямокры наиболее удобно демонстрирует наибольшее разнообразие обнаруженных на головах насекомых, включая швы и склериты. Здесь вершина или вершина (спинная область) размещена между сложными глазами у насекомых с гипогнатной и опистогнатной головами. У прогнатных насекомых вершина находится не между сложными глазами, а там, где обычно находятся глазки. Это связано с тем, что первичная ось головы повернута на 90 °, чтобы стать параллельной первичной оси тела. У некоторых видов эта область видоизменена и имеет другое название.
Она состоит из венечных, лобных и эпикраниальных швов, а также экдизиальных линий и линий декольте, которые различаются у разных видов насекомых. Экдизиальный шов продольно накладывается на макушку и разделяет надпочечниковые половину головы на левую и правую стороны. В зависимости от насекомых шовный материал может быть разной формы: Y, U или V. Эти расходящиеся линии, образующие экдизиальный шов, называются лобными или лобными швами. Не все виды насекомых имеют лобные швы, но у тех, которые они есть, швы расщепляются во время шелушения, что помогает обеспечить отверстие для выхода нового поколения из покровов.
лоб - это та часть головной капсулы, которая лежит на вентраде или перед вершиной. Лоб различается по размеру относительно насекомого, и у многих видов определения его границ произвольно, у некоторых таксонов насекомых, у есть четко очерченные головные капсулы. Однако у видов лобового на переднем крае граничит с лобно-липеальной или эпистомальной бороздой над наличником. С боковой стороны он ограничен лобно-щечной бороздой, если она есть, и границей с макушкой, линией экдизиального расщепления, если она видна. Такие срединные глазки, как обычно, находятся на лбу, хотя у некоторых таких насекомых, как многие перепончатоклые, все три глазка на макушке. Более формальное определение состоит в том, что это склерит, из которого используются мышцы-расширители глотки, но во многих контекстах это тоже бесполезно. В анатомии некоторых таксонов, например многих Cicadomorpha, передняя часть головы четко выражается и имеет тенденцию быть широкой и субвертикальной; эта срединная область обычно принимается за лоб.
наличник - это склерит между и лицом верхней губой, который у примитивных насекомых отделен от лба лобным швом дорсально. Клипеогенный шов латерально ограничивает наличник, при этом наличник вентрально отделен от верхней клипеолабральным швом. Наличник различается по форме и размеру, например у видов чешуекрылых с большим наличником с удлиненным ротовым аппаратом. Щека или щека образует склеротизированную область на каждой стороне головы ниже сложных глаз, доходящих до горлового шва. Как и некоторые другие части, составляющие голову насекомого, щека у разных видов различается, и ее границы трудно установить. Например, в стрекозах и стрекозах он находится между сложными глазами, наличником и ротовым аппаратом. Это область непосредственно кзади, сзади или ниже на щеке крыловидных насекомых и образует боковую и вентральную части затылочной дуги. Затылочная дуга - это узкая полоса, образующая задний край головной капсулы, изгибающийся дорсально над отверстием. Подгенальное поле обычно узкое, находится над ротовым аппаратом; эта область также включает плевростому и . Темя выступает вперед над основаниями усиков в виде выступающего заостренного вогнутого рострума. Задняя стенка головной капсулы пронизана большим отверстием - отверстием. Через него проходят системы органов, такие как нервный шнур, пищевод, слюнные протоки и мускулатура, соединяющие голову с грудная клетка..
На задней части головы находятся затылочный бугор, гула и нижняя челюсть, нижняя губа и верхняя челюсть.. Затылочный шов хорошо заложен у видов Orthoptera, но не так сильно у других отрядов. Затылочный шов, где он обнаружен, представляет собой дугообразную подковообразную бороздку на затылке, заканчивающуюся на задней части каждой нижней челюсти. Постзатылочный шов является ориентиром на задней поверхности головы и обычно находится рядом с затылочным мастером. У крыловидных отростков задняя часть часто образует крайнюю заднюю, U-образную форму, которая образует ободок головы, доходящий до постзатылочного шва. У крыловидных, например у прямокрылых, затылочное отверстие и рот не разделены. Три типа затылочных закрытий или точек под затылочным отверстием, разделяющие две нижние половиныгены, это: гипостомальный мост, постгенальный мост и гула. Гипостомальный мост обычно встречается у насекомых с гипогнатной ориентацией. Постгенальный мостик встречающих у особей видов Diptera и остроконечных перепончатокрылых, а гула - у некоторых Coleoptera, Neuroptera <560.>и Isoptera, которые обычно имеют ротовой аппарат с прогнатой ориентацией.
У насекомых одна пара больших, выступающих сложных глаз составляют из единиц, называемых омматидиями (омматидиум, единственное число), возможно, до 30 000 в одном сложном глазу, например, у больших стрекоз. Этот тип глаза дает меньшее разрешение, чем глаза позвоночных, но он дает острое восприятие движения и повышенной чувствительности к ультрафиолетовому и зеленому свету. Часто способность обнаруживать E-вектор поляризованного света существует поляризация света. Также могут быть дополнительные два или три глазка, которые показывают слабое или небольшие интенсивности света. Воспринимаемое изображение представляет собой комбинацию входных сигналов от задачи омматидий, расположенной на выпуклой поверхности и таким образом, направленной в нескольких разных направлениях. У личинок пилильщика (Tenthredinidae ) с остротой 4уса есть несколько стволовых (= личиночных глаз), но имеют несколько стволовых (= личиночных глаз).. и очень высокая поляризационная чувствительность, соответствуют характеристикам сложных глаз.
Поперечное сечение глазка 
Составное поперечное сечение глазаВременные линзы настолько малы, эффекты дифракции накладывают ограничение на возможное разрешение, которое может быть получено (при условии, что они не работают как фазированные массивы ). Противостоять этому можно, только увеличив размер и количество линз. Чтобы видеть с разрешением, сопоставимым с нашими простыми глазами, людям потребовались бы сложные глаза, каждый из которых достигал бы размера их головы. Сложные глаза делятся на две группы: глаза, которые формируют несколько перевернутых изображений, и суперпозиционные глаза, которые образуют одно прямое изображение. Сложные глаза растут по краям за добавление новых омматидий.
Крупный план огненного муравья, видны тонкие сенсорные волоски на усиках Усики, иногда так называемые «щупальца» - это гибкие придатки, расположенные на голове насекомого, которые используются для восприятия окружающей среды. Насекомые могут чувствовать усиками из-за покрывающих их тонких волосков (щетинок ). Однако прикосновение - не единственное, что могут антенны; многочисленные крошечные сенсорные структуры на антеннах позволяют насекомым ощущать запахи, температуру, влажность, давление и даже чувствовать себя в космосе. Некоторые насекомые, в том числе пчелы и некоторые группы мух, также могут улавливать звук с помощью своих антенн.
Количество сегментов в антенне значительно различается у насекомых, имеют более высокие мухи, имеют только 3-6 сегментов, в то время как взрослые тараканы могут иметь более 140. Общая форма усиков также весьма разнообразна, но первый сегмент (прикрепленный к голове) всегда называется скапусом, а второй сегмент - называется цветоножка. Остальные членики усиков или жгутики называются жгутиком.
Основные типы антенн насекомых показаны ниже:
 . Aristate |  . Capitate |  . Clavate |  . Filiform |  . Flabellate |  . Geniculate |  . Setaceous |
 . Пластинчатый |  . Монилевидный |  . Пектинатный |  . Перистый |  . Зубчатый |  . Стилат |
Ротовой насекомых в составе верхней челюсти, губа и у некоторых видов нижних челюсти. Верхняя губа представляет собой простой слившийся склерит, называемый верхней губой, движется в продольном направлении и прикрепляется к наличнику. Нижние челюсти (челюсти) - это пара сильно склеротизированных структур, которые движутся под прямым углом к телу, используются для кусания, жевания и разрезания пищи. Верхние челюсти - это парные образования, которые также могут двигаться под прямым углом к телу и имеют сегментированные щупики. Губная губа (нижняя губа) представляет собой сросшуюся структуру, которая движется в продольном направлении и имеет пару сегментированных щупиков.
Развитие ротового аппарата насекомых от примитивного жевательного ротового аппарата кузнечика в центре (A) до типа притирания (B) пч, откачивающего типа (C) бабочки и сосущего типа (D) самки комара.. Условные обозначения: a - усики. c - сложный глаз. lb - губа. lr - labrum. md - нижние челюсти. mx - maxillae Ротовые органы вместе с остальной частью может быть голова артикулирована по крайней мере в трех различных положениях: прогнатическом, опистогнатном и гипогнатическом. У с прогнатическим сочленением создается голова вертикально на одном уровне с телом, например у Formicidae ; в то время как у гипогнатного типа голова выровнена по горизонтали рядом с телом. Опистогнатная голова используется по диагонали, например, у видов Blattodea и некоторых Coleoptera. Ротовой аппарат у насекомых разных отрядов сильно различается, но две основные функциональные группы - нижнечелюстные и бугристые. Ротовые аппараты Haustellate используются для всасывания жидкостей и могут быть классифицированы по наличию стилетов, которые включают прокалывание-сосание, обмывание и сифонирование. Стилеты представляют собой игольчатые выступы, используемые для проникновения в ткани растений и животных. Стилеты и питательная трубка образуют модифицированные нижние челюсти, верхнюю челюсть и гипофаринкс.
Ротовые органы нижнего челюсти проявляются у видов Odonata, Neuroptera, Coleoptera, Hymenoptera, Blattodea, Orthoptera и Lepidoptera. Однако у чешуекрылых есть ротовой аппарат сифонирования, а у их личинок (обычно называемых гусеницами ) нижняя челюсть.
верхняя губа представляет собой широкую образуя крышу преоральной полости, подвешенную к наличнику перед ртом и образующую верхнюю губу. С внутренней стороны он перепончатый и может образовываться в средней доле, эпифаринксе, несущей некоторые сенсиллы. Верхняя губа поднимается от нижних челюстей двумя мышцами, большой в голове, и вставляется медиально в передний край верхней губы. Он частично закрывается от нижних челюстей двумя мышцами, отходящими от головы и вставленными на задних боковых краях двух маленьких склеритов, тормов, и, по крайней мере, у некоторых насекомых, резилиновой пружиной в кутикуле в месте соединения верхняя губа с наличником. До недавнего времени считалось, что верхняя губа занимается с первым сегментом головы. Однако недавние исследования эмбриологии, экспрессии генов и нервного питания верхней губы показывают, что она иннервируется тритоцеребрумом головного мозга, который представляет собой сросшиеся ганглии третьего сегмента головы. Он образован из слияния пары частей предатков, обнаружен на слияния сегменте головы, что показывает их взаимосвязь. Его вентральная, или внутренняя, поверхность обычно перепончатая и образует лопастевидный эпифаринкс, на котором расположен механосенсилла и хемосенсилла.
Жевательные насекомые имеют две челюсти, по одной с каждой стороны головы. Нижние челюсти располагаются между верхней губой и верхней челюстью. Челюсти режут и раздавливают пищу и Программу защиты; как правило, они имеют апикальную режущую кромку, а более базальная молярная область измельчает пищу. Они могут быть твердыми (около 3 на по шкале Мооса или твердость на вдавливание около 30 кг / мм); таким образом, многие термиты и жуки не испытывают физических трудностей при просверливании фольги, сделанной из таких обычных металлов, как медь, свинец, олово и цинк. Режущие кромки обычно укрепляются добавлением цинка, реже, железа в количестве до 4% от сухого веса. Как правило, являются крупными ротовыми аппаратами жевательных насекомых, используемые для пережевывания (разрезания, разрыва, жевания) пищевых продуктов. Они открываются наружу (по бокам головы) и сходятся кнутри. Как правило, широкие и плоские на противоположных лицах, как правило, более широкие и плоские на противоположных лицах, как правило, более широкие и плоские на противоположных лицах (например, гусеницы ). У самцов используются нижние челюсти модифицированные до такой степени, что не работают функции питания, а вместо этого используются для защиты участков спаривания от других самцов. У муравьев челюсти также работает защитную функцию (кастах солдат). У муравьев-быков челюсти удлиненные и зубчатые, как охотничьи (и оборонительные) придатки.
Расположенные под челюстями парные верхние челюсти манипулируют пищей во время жевания. Максиллы могут иметь волоски и «зубы» по внутреннему краю. На внешнем крае galea представляет собой чашевидную или совковидную структуру, которая находится над внешним краем губы. У них также есть пальпы, которые используются для потенциальной пищи. Верхнечелюстные кости занимают боковые позиции, по одной с каждой стороны головы за нижними челюстями. Проксимальная часть верхней челюсти состоит из основного кардо, имеющего единое сочленение с головкой и плоской пластинки, ножки, шарнирно соединенной с cardo. И cardo, и stipes свободно соединены с головой мембраной, поэтому они могут двигаться. Дистально на ножках установлены две общие, внутренняя лацинея и наружная галея. Более латерально на ножках находится сочлененный, похожий на лапку щупик, состоящий из нескольких сегментов; у прямокрылых их пять. Передние и задние вращающие мышцы вставляются на кардо, а вентральные приводящие мышцы, появляются на тенториуме, вставляются как на кардо, так и на ножки. На ножках мышцы-сгибатели lacinea и galea, а в черепе еще один lacineal flexor, но ни lacinea, ни galea не имеют мышц-разгибателя. Щупик имеет одну вызывающую сгибание одну мышцу, выходящую на ножки, и каждый сегмент щупика вызывающую мышцу функцию.
В нижнечелюстных ротовых аппаратах губа представляет собой четвероногую структуру, хотя и сформирована. из двух сросшихся вторичных челюстей. Его можно охарактеризовать как дно рта. С помощью верхних челюстей он помогает манипулировать пищей во время жевания или жевания, или, в необычном случае нимфы стрекозы, вытягивается, чтобы схватить добычу обратно в голову, где челюсти можно съесть. Губная губа похожа по строению на верхнюю челюсть, но отростки с двух сторон сливаются по средней линии, поэтому они образуют срединную пластину. Базальная часть губ, эквивалентная кардинам верхней челюсти и, возможно, включающая часть грудины губного сегмента, называется постментумом. Его можно подразделить на проксимальный субментум и дистальный субментум. Дистальнее постментума и эквивалентно сросшимся верхнечелюстным ножкам является прецедентом. Прементум сзади закрывает предротовую полость. В конце концов, он несет четыре лопасти, два внутренних лоскута и два внешних параглоссы, которые вместе известны как язычок. Одна или две пары долей отсутствовать или они могут сливаться, образуя единый срединный отросток. С каждой стороны прементума отходит щупик, часто трехчлениковый.
Гипофаринкс представляет собой срединную долю сразу за ртом, выступающую вперед из задней части преоральной полости; это доля неясного происхождения, но, возможно, связана с нижнечелюстным сегментом; у аптеригот, уховерток и нимфальных поденок гипофаринкс несет боковых долей, superlinguae (единственное число: superlingua). Он делит полость на дорсальный пищевой мешок, или цибарий, и вентральный саливарий, в который открывается слюнный проток. Обычно он сливается с либием. Большая часть гипофаринкса перепончатая, но адоральное лицо склеротизировано дистально и проксимально содержит пару поддерживающих склеритов, идущих вверх и заканчивающихся боковой стенкой стомодеума. Мышцы, образующие на лбу, вставляются в эти склериты, которые дистально соединены с парой язычных склеритов. Они, в свою очередь, вставили в них антагонистические пары мышц, развивающие на тенториуме и губе. Различные мышцы выступают для раскачивания гипофаринкса вперед и назад, а у таракана еще две мышцы проходят через гипофаринкс и расширяют слюнное отверстие и расширяют слюнный канал.
Ротовые части могут выполнять несколько функций. Некоторые насекомые сочетают проникающие части с губками, которые используются для прокалывания тканей растений и животных. Самки комаров питаются кровью (гемофаг ), что делает их переносчиками болезней. Ротовой аппарат комара состоит из хоботка, парных нижних челюстей и верхних челюстей. Верхнечелюстные кости образуют игольчатые структуры, называемые стилетами, которые окружены губами. При укуку комара верхнечелюстные кости проникают в кожу и закрепляют ротовой аппарат, позволяя вставить другие части. Губная губа, похожая на оболочку, отодвигается назад, оставшиеся части рта проходят через ее кончик в ткани. Затем через гипофаринкс комар вводит слюну, который содержит антикоагулянты, чтобы предотвратить свертывание крови. И, наконец, верхняя губа (верхняя губа) используется для всасывания крови. Виды рода Anopheles характеризуются последними щупиками (две части с расширяющимся концом), почти доход до верхних границ конца губы.
Слепник (самка)
Клещ (Ixodes ricinus ), который является не насекомым, а паукообразным, приведенным для сравнения
хоботок является формируется из галеи верхней челюсти и приспособлением для сосания у некоторых насекомых. Мышцы цибария или глотки сильно развиты и образуют насос. У Hemiptera и многих Diptera, которые питаются жидкостями растений или животных, некоторые компоненты ротового аппарата модифицированные для прокалывания, и удлиненные структуры называются стилетами. Комбинированные трубчатые структуры называют хоботком, хотя в некоторых группах используется специальная терминология.
У видов чешуекрылых он состоит из двух трубок, соединенных крючками и отделяемых для очистки. Каждая трубка вогнута внутрь, образуя центральную трубку, через которую всасывается влага. Всасывание осуществляется за счет сжатия и расширения мешка в голове. Хоботок свернут под головой, когда насекомое находится в состоянии покоя, и расширяется только при кормлении. Верхнечелюстные щупики увеличены или даже рудиментарны. Они бросаются в глаза и имеют пять сегментов в некоторых базовых семействах и часто складчатые. Форма и размеры хоботка эволюционировали, чтобы дать разным видом более широкий и, следовательно, более выгодный рацион. Существует аллометрическая масштабная взаимосвязь между массой тела Lepidoptera и длиной хоботка, интересным адаптивным отклонением от которой является необычно длинноязычная ястребиная моль Xanthopan morganii praedicta. Чарльз Дарвин предсказал существование и длительность хоботка этой бабочки до ее открытия, используя свои знания о мадагаскарской звездной орхидее с новыми шпорами Angraecum sesquipedale.
Ротовой аппарат насекомых, питающихся жидкостями, модифицируется различными способами, образуя трубку, через которую проходит жидкость в рот, и обычно еще одну, через которую проходит слюна. Мышцы цибария или глотки сильно развиты и образуют насос. У не кусающих мух нижние челюсти отсутствуют, а другие структуры редуцированы; лабиальные щупики видоизменяются, образуя губную подушечку, и верхнечелюстные щупики присутствуют, хотя иногда и короткие. У Brachycera губчатая губа особенно заметна и используется для обтирания жидкой или полужидкой пищей. labella представляет собой сложную структуру, состоящую из множества бороздок, называемых псевдотрахейями, которые всасывают жидкость. Слюнные выделения лабеллы способствуют растворению и сбору частиц пищи, так что псевдотрахеям легче их поглощать; Считается, что это происходит за счет капиллярного действия. Жидкая пища затем всасывается из псевдотрахей через пищевой канал в пищевод.
. Ротовые органы пчел к жевательному и сосущему-сосущему типу. Притирка - это режим кормления, при котором жидкая или полужидкая пища, приставшая к выступающему органу или «языку», переносится с субстрата в рот. У медоносной пчелы (Hymenoptera : Apidae : Apis mellifera ) удлиненные и сросшиеся губные лоскуты образуют волосатый язык, который окружен верхнечелюстными галеями и губными щупиками, образуя трубчатый хоботок, предоставленный канал питания. Во время кормления язык окунается в нектар или мед, который прилипает к волоскам, а затем втягивается, так что приставшая жидкость переносится в пространство между галлеями и губными щупиками. Это возвратно-поступательное движение происходит неоднократно. Движение жидкости ко рту, по-видимому, является результатом действия цибариального насоса, чему способствует втягивание языка, выталкивая жидкость вверх по пищевому каналу.
Насекомое грудная клетка имеет три сегмента: переднегруди, среднегрудь и заднегрудь. Ближайший к голове передний сегмент - переднегрудь; его главные особенности - первая пара ног и переднеспинка. Средний сегмент - среднегрудь; его основные особенности - вторая пара ног и передние крылья, если таковые имеются. Третий, задний, грудной сегмент, примыкающий к брюшной полости, - это заднегрудь, несущая третью пару ног и задние крылья. Каждый сегмент расширен межсегментарным швом. Каждый сегмент состоит из четырех основных регионов. Дорсальная поверхность называется тергумом (или notum, чтобы отличать его от терги брюшка). Две боковые области называются плеврой (единственное число: плеврон), а вентральная часть называется грудиной. В свою очередь, задняя часть переднегруди называется переднеспинкой, задняя часть среднегруди - среднеспинкой, а заднегрудь - заднегруди. Продолжая эту логику, есть также мезоплевра и метаплевра, а также мезостерна и заднегрудь.
Тергальные пластинки грудной клетки представляют собой простые структуры у аптериго и многих незрелых насекомых, но у крылатых насекомых они по-разному видоизменяются. взрослые люди. Каждая птероторакальная нота имеет два основных отдела: передний, несущий крыло алинотум, и задний, несущий фрагму постнотум. Phragmata (единственное число: phragma) - это пластинчатые аподемы, которые проходят внутрь под анекостальными швами, маркируя первичные межсегментарные складки между сегментами; phragmata обеспечивают прикрепление мышц продольного полета. Каждый алинотум (иногда ошибочно называемый «notum») может быть пересечен швами, отмечающими положение внутренних укрепляющих гребней, и обычно делит пластину на три области: передний прескутум, скутум и меньший задний щиток. Считается, что боковые плевральные склериты произошли от субкоксального сегмента ноги предкового насекомого. Эти склериты могут быть отдельными, как у чешуйницы, или слитыми в почти непрерывную склеротическую область, как у большинства крылатых насекомых.
Переднеспинка переднегруди может быть простой по строению и небольшой по сравнению с другими нотами, но у жуков, богомолов, многих клопов и некоторых прямокрылых переднеспинка расширена, а у тараканов она образует щит, покрывающий часть головы и среднегрудь.
Поскольку среднегрудь и заднегрудь удерживают крылья, у них есть общее название, называемое птероторакс (птерон = крыло). Чт Переднее крыло, которое носит разные названия в разных отрядах (например, надлья у прямокрылых и надкрылья у жесткокрылых), между мезонотумом и мезоплеврой, а заднее крыло сочленяется между заднеспинкой и метаплеврой. Ноги возникают из мезоплевры и метаплевры. Мезоторакс и заднегрудь имеют плевральный швы (мезоплевральный и метаплевральный швы), идущий от основания крыла до тазика ноги. Склерит перед плевральным швом называется эпистерном (поочередно мезэпистерна и метэпистерна). Склерит кзади от шва называется эпимироном (поочередно мезепимироном и метепимироном). Дыхальца, внешние органы дыхательной системы, находятся на птеротораксе, обычно одно между прослев и мезоплеороном, а также одно между мезо- и метапрой. условно: переднегрудь - под переднегруди, среднегрудь - под среднегрудь, а заднегрудь - под заднегрудь. Нотум, плевра и грудина каждого сегмента имеют множество различных склеритов и швов, которые сильно различаются от заказа на заказ, и они не будут подробно рассмотрены в этом разделе.
имеют большинство филогенетически продвинутых насекомых две пары крыльев, расположенных на втором и третьем грудных сегментах. Насекомые - единственные беспозвоночные, развившие способность летать, и это сыграло важную роль в их успехе. Полет насекомых не очень хорошо изучен, поскольку он сильно зависит от турбулентных аэродинамических эффектов. Примитивные группы используют мышцы, которые непосредственно на поверхности крыльев. Более продвинутые группы, способствующие Neoptera, имеют складные крылья, а их мускулы составляющие на стенку грудной клетки и опосредованно вызывают движение крылья. Эти мышцы способны сокращаться несколько раз для каждого нервного импульса, позволяя крыльям биться быстрее, чем это было бы обычно.
Полет насекомого может быть быстрым, маневренным и универсальным, возможно, из-за меняющейся формы, необычного контроля и переменного движения крыла насекомого. Отряды насекомых используют разные механизмы полета; например, полет бабочки можно объяснить, используя стационарную, непреходящую аэродинамику и теорию тонкого аэродинамического профиля.
Каждое крыло из тонкой мембраны, поддерживаемой системой жилок. Мембрана образована двумя плотно прилегающими слоями покровов, в то время как вены образуются там, где два слоя остаются разделенными, а кутикула может быть толще и склеротизирована. Внутри из основных вен находится нерв и трахея, и внутри каждой полости соединены с гемоцель, гемолимфа может течь в крылья. По мере развития крыла дорсальный и вентральный покровные слои на большей части своей площади сближаются, образуя перепонку крыла. Остальные участки образуют каналы, будущие вены, в которых проходят нервы и трахеи. Кутикула, окружающая вены, утолщается и склеротизируется в большей степени, что обеспечивает прочность и жесткость крыла. На крыльях, которые имеют несколько типов, неравномерно разбросаны, увеличиваются и увеличиваются размеры. Чешуя Lepidoptera и Trichoptera - сильно модифицированные макротрихии.
Жилкование крыльев насекомых, основанное на системе Комстока-Нидхема У некоторых очень мелких насекомых жилкование может быть значительно сокращено. У хальцидных ос , например, присутствуют только подреберья и часть лучевой кости. И наоборот, увеличение жилкования может происходить из-за разветвления дополнительных жилок с образованием жилок или за счет развития вставочных жилок между исходными, как в крыльях Orthoptera (кузнечики и сверчки). У некоторых насекомых имеется большое количество поперечных жилок, и они могут образовывать сеточку, как на крыльях Odonata (стрекозы и стрекозы), так и в основании передних крыльев Tettigonioidea и Acridoidea (катидиды и кузнечики соответственно).
Арчедиктион - это название гипотетической схемы жилкования крыльев, предложенной для самого первого крылатого насекомого. Он основан на предположениях и данных об ископаемых. Согласно правилам, считается, что все крылатые насекомые произошли от предка, аркедикация представляет собой «шаблон», который был изменен (и упорядочен) естественным отбором в течение 200 миллионов лет. Согласно современным догмам, аркедиктион содержал от шести до восьми продольных жилок. Эти вены (и их ветви) названы в системе, разработанной Джоном Комстоком и Джорджем Нидхэмом - системой Комстока-Нидхэма:
Коста (C) является ведущей краевой жилкой у насекомых, хотя небольшая жилка, прекоста, иногда встречается над костой. Почти у всех современных насекомых прекоста сливается с костой; коста редко когда-либо разветвляется, потому что она находится на переднем крае, который у своего основания с плечевой пластиной. Трахея реберной вены - это, возможно, ветвь подреберной трахеи. После косты расположенной третья вена, субкоста, которая разветвляется на две вены: переднюю и заднюю. Основание подреберья связано с дистальным концом шейки первой подмышечной впадины. Четвертая вена - лучевая, которая разветвляется на пять отдельных жилок. Радиус, как правило, является сильной самой жилкой крыла. Ближе к середине крыла он разветвляется на первую нераздельную ветвь (R1) и вторую ветвь, называемую радиальным сектором (Ra), которая дихотомически подразделяется на четыре дистальных ветви (R2, R3, R4, R5). По радиусу гибко соединен с передним концом второй подмышечной впадины (2Ax).
Пятая жилка крыла является средой. В шаблоне архетипа (A) среда разветвляется на две основные ветви: переднюю среду (MA), которая разделяется на две дистальные ветви (MA1, MA2), и срединный сектор, или заднюю среду (MP), которая имеет четыре концевые ответвления (М1, М2, М3, М4). У обычных современных насекомых передняя среда утрачена, и обычная «среда» представляет собой четырехветвленную заднюю среду с общим базовым стеблем. У Ephemerida, согласно современным интерпретациям жилкования крыла, сохраняются обе ветви медиальной части, в то время как у Odonata сохраняющаяся медиа является примитивной передней ветвью. Ствол медиальной части часто соединяется с отдельной срединной пластинкой (m '). Cubitus, шестая жилка крыла, в основном двуветвистая. Первичное раздвоение происходит у основания крыла, образуя две основные ветви (Cu1, Cu2). Передняя ветвь может распадаться на несколько вторичных ветвей, но обычно она разветвляется на две дистальные ветви. Вторую ветвь кубита (Cu2) у перепончатокрылых, трихоптерых и чешуекрылых Комсток и Нидхэм ошибочно приняли за первый анальный. Проксимально главный стержень кубита связан с дистальной срединной пласт (m ') основания крыла.
Посткубитус (Pcu) является первым анальным отверстием системы Комстока и Нидхема. Postcubitus, однако, имеет статус самостоятельной жилки крыла и должен быть признан таковой. В крыльях нимфы ее трахея между локтевой трахеей и группой встающих трахей. В зрелых крыльях более распространенных насекомых postcubitus всегда связан проксимально с локтевым суставом и никогда не связан со склеритом-сгибателем (3Ax) основания крыла. У Neuroptera, Mecoptera и Trichoptera посткубитус может быть более связан с данными венами, но его основание всегда свободно от последних. Посткубитус обычно неразветвленный; примитивно он двухветвленный. Ваннальные вены (от lV до nV) - это анальные вены, непосредственно связанные с третьей подмышечной впадиной, которые непосредственно влияют на эту склерита, вызывающее сгибание крыльев. Число сосудистых жилок варьирует от одной до 12 в расширенной расширенной площади крыла. Ваннальные трахеи обычно встречаются из общего трахеального ствола у нимфальных насекомых, а вены ветвями одной анальной вены. Дистально сосудистые вены либо простые, либо разветвленные. Югальная вена (J) скуловой доли крыла часто занята сетью неправильных вен или может быть полностью перепончатой; иногда он содержит одну или две отдельные маленькие вены: первую скуловую вену, или дуговую вену, и вторую скуловую вену, или кардинальную вену (2J).
Все жилки крыла подвержены вторичному раздвоению и соединению поперечными жилками. У некоторых отрядов насекомых поперечные жилки настолько многочисленны, что весь рисунок жилкования превращается в тесную сеть ветвящихся и поперечных жилок. Однако обычно возникает определенное количество поперечного жилок, имеющего высокое место. Более постоянные поперечные вены - это плечевая поперечная вена (h) между ребрами и подреберьями, радиальная поперечная вена (r) между R и первой вилкой Rs, секториальная поперечная вена (и) между двумя вилками. на R8, срединная поперечная вена (мм) между M2 и M3 и медиокубитальная поперечная вена (m-cu) между средой и локтевым суставом.
Вены на крыльях насекомых характеризуются выпуклостью - вогнутое расположение, такое как у поденок (т. Е. Вогнутое - «вниз», а выпуклое - «вверх»), которые чередуются регулярно и путем их ветвления; всякий раз, когда вена разветвляется, между двумя ветвями всегда есть вставная вена противоположного положения. Вогнутая жила разделится на две вогнутые жилы (при этом интерполированная жила будет выпуклой), и регулярное изменение вен сохраняется. Кажется, что жилки крыла образуют волнообразный узор в зависимости от того, имеют ли они тенденцию складываться вверх или вниз, когда крыло расслаблено. Базальные стержни вен выпуклые, но каждая жилка дистально разветвляется на переднюю выпуклую ветвь и заднюю вогнутую ветвь. Таким образом, реберные и субкоста считаются выпуклой и вогнутой ветвями первичной среды первой жилки, Rs - вогнутой ветвью радиуса, задняя - вогнутой ветвью среды, Cu1 и Cu2 соответственно выпуклой и вогнутой, в то время как примитивный посткубитус и у первой ванны есть каждая передняя выпуклая ветвь и задняя вогнутая ветвь. Выпуклый или вогнутый характер жилок использовался в качестве доказательства идентичности сохраняющихся дистальных ветвей жилок современных насекомых, но не было применено, что они одинаковы для всех крыльев.
Области крыльев разграничены и подразделяются на участки, вдоль которых крылья складываются, и участки, которые изгибаются во время полета. Основное различие между линиями сгибания и сгиба часто нечеткое, поскольку линии сгиба могут допускать некоторую гибкость или наоборот. Две константы, присутствующие почти во всех крыльях насекомых, - это ключица (линия сгибания) и скуловая складка (или линия сгиба), образующие изменчивые и неудовлетворительные границы. Складывание крыльев может быть очень сложным, при этом поперечное складывание происходит в задних крыльях Dermaptera и Coleoptera, а у некоторых насекомых анальная область может складываться веером. На крыльях насекомых встречаются следующие четыре различных поля:
Большинство вен и поперечных жилок находятся в передней части области, которая отвечает за большую часть действия, выполняемую грудными мышцами. Заднюю часть ремигиума иногда называют ключицей; два других задних поля - это анальное отверстие и. Когда нижняя складка занимает обычное положение впереди группы анальных вен, ремигиум содержит реберные, подреберные, лучевые, медиальные, локтевые и посткубитальные вены. В согнутом крыле ремигиум поворачивается кзади на гибком базальном соединении лучевой кости со второй подмышечной впадиной, а основание медиокубитального поля загибается медиально на подмышечной области вдоль базальной складки (bf) между срединными пластинами (m, m ') основания крыла.
Ваннальная складка окаймлена вочной складкой, которая обычно находится между посткубитом и первой вочной жилкой. У прямокрылых оно обычно занимает такое положение. Однако у переднего крыла Blattidae единственная складка в этой части крыла лежит перед посткубитусом. У Plecoptera ваннальная складка находится кзади от посткубита, но проксимально пересекает основание первой ванальной жилки. У цикадная ваннальная складка лежит сразу за первой сосудистой жилкой (LV). Эти небольшие вариации в фактическом положении ванны складки, однако, не действуют на единство действия сосудов вен, контролируемого сгибающим склеритом (3Ax), при сгибании крыла. У всех прямокрылых на задних крыльях вторичная делительная вена образует ребро в ванльной складке. Ваннус обычно имеет треугольную форму, а его жилки обычно расходятся от третьей подмышечной впадины, как ребра веера. Некоторые сосудистые вены могут быть разветвленными, а вторичные вены могут передаваться с первичными. Нижняя область обычно лучше всего развита на заднем крыле, у которого она может быть увеличена для формирования поддерживающей поверхности, как у Plecoptera и Orthoptera. Большие веобразные расширения задних крыльев Acrididae, несомненно, являются в указанных областях, поскольку все их жилки поддерживаются третьими подмышечными склеритах на основе крыльев, хотя Мартынов (1925) приписывает большую часть веерных областей у Acrididae скуловым областям. крыльев. Истинный кувшин крыла саранчовых представлен только мезадом малой мембраны (Ju) последней в жилочнойки. Jugum более развита у некоторых других прямокрылых, например у мантид. У большинства высших насекомых с узкими крыльями воронка сокращается, и нижняя складка утрачивается, но даже в таких случаях изогнутое крыло может изгибаться по линии между посткубитом и первой вочной жилкой.
Скуловая область, или неала, - это область крыла, которая обычно представляет собой небольшую перепончатую область проксимальнее основания ваннуса, усиленную территорию небольшими неравномерными веноподобными утолщениями; но когда он хорошо развит, он представляет собой отдельную часть крыла и может содержать одну или две скуловые вены. Когда скуловая область переднего крыла развита как свободная доля, она выступает под углом плечевой кости заднего крыла таким образом, служит для соединения двух крыльев вместе. В группе Lepidoptera Jugatae имеет длинную пальцыидную лопасть. Скуловая область была названа neala («новое крыло»), потому что она, очевидно, является вторичной и недавно развившейся частью крыла.
Вспомогательная формула, содержащая подмышечные склериты, в целом имеет лестничную мышцу. треугольник. Основание треугольника (а-б) - стык крыла с корпусом; вершина (с) - дистальный конец третьего подмышечного склерита; более длинная сторона находится кпереди от вершины. Точка d на передней стороне треугольника отмечает сочленение лучевой вены со вторым подмышечным склеритом. Линия между d и c - это plica basalis (bf), или складка крыла у основания медиокубитального поля.
В заднем плане основания крыла у некоторых двукрылых есть пара перепончатых долей (чешуйки, или чашечки), известные как alula. Алюла хорошо развита у домашней мухи. Наружная чешуйка (c) возникает от основания крыла за третьим подмышечным склеритом (3Ax) и, очевидно, представляет собой скуловую лопасть других насекомых (A, D); более крупная внутренняя чешуя (d) отходит от заднего щиткового края тергума крыловидного сегмента и образует защитный капюшон над недоуздком. В согнутом крыле внешняя чешуйка alula перевернута вверх дном над внутренней чешуей, на которое движение крыла не влияет. У многих двукрылых глубокий разрез анальной области перепонки крыла за единственной сосудистой веной отделяет проксимальную крыловую долю, дистальнее наружной чешуи крыловой оболочки.
Различные движения крыльев. Крылья, особенно у насекомых, которые в состоянии покоя сгибают крылья горизонтально над спиной, требуют более сложной конструкции суставной конструкции у основания крыла, чем простое соединение крыла с телом. Каждое крыло прикреплено к телу перепончатой базовой областью, но суставная перепонка содержит ряд небольших суставных склеритов, вместе как известные птералии. Птералии включают переднюю плечевую пластинку у основания реберной вены, группу подмышечных впадин (Ax), связанных с подреберными, лучевыми и ваннальными венами, и две менее выраженные срединные пластины (m, m ') у основания реберной вены. медиокубитальная область. Подмышечные впадины особенно развиты только у насекомых, сгибающих крыло, где они составляют управляемый сгибающий механизм крыла, управляемый сгибающей мышцы, развивающей на плевре. Для основания крыла также характерна небольшая лопасть на переднем крае суставной области проксимальнее плечевой пластинки, которая в переднем крыле некоторых насекомых превращается в большой плоский чешуйчатый лоскут, тегула, перекрывающий друг друга. основание крыла. Сзади суставная перепонка часто образует обширную лопасть между крылом и телом, а ее край обычно утолщен и гофрирован, создавая вид связки, так называемого подмышечного канатика, продолжающегося мезально с задней маргинальной щитковой складкой пластинка тергала, несущая крыло.
Суставные склериты, или птералии, основания крыла насекомых, изгибающих крыло, и их отношения к телу и жилкам крыла, показанные схематически, следующие:
Плечевая пластина обычно представляет собой небольшой склерит на переднем крае плечевой кости. Основание крыла, подвижное и сочлененное с основанием реберной жилки. Плечевые пластинки Odonata значительно увеличены: две мышцы, отходящие от эпистерна, вставлены в плечевые пластины, а две - от края эпимера, вставленного в подмышечную пластину.
Первый подмышечный склерит (lAx) - передний. навеска основания крыла. Его передняя часть опирается на передний нотальный крыловой отросток тергума (ПНП); его задняя часть сочленяется с краем тергалии. Передний конец склерита обычно образуется в виде тонкого плеча, вершина которого (e) всегда связана с основанием подреберной вены (Sc), хотя и не соединяется с последней. Тело склерита латерально сочленяется со второй подмышечной впадиной. Второй подмышечный склерит (2Ax) более разнообразен по форме, чем первый подмышечный, но его механические отношения не менее определенны. Она наклонно шарнирно прикреплена к внешнему краю тела первой подмышечной впадины, а радиальная вена (R) всегда гибко прикрепляется к ее переднему концу (d). Вторая подмышечная впадина представляет собой как дорсальную, так и вентральную склеротизацию основания крыла; его вентральная поверхность опирается на опорный отросток крыла плеврона. Вторая подмышечная впадина, таким образом, является стержневым склеритом основания крыла, и она, в частности, воздействует на радиальную жилку.
Третий подмышечный склерит (3Ax) находится в задней части суставной области крыла. Его форма очень изменчива и часто неправильна, но третья подмышечная впадина - это склерит, в который вставлен сгибатель крыла (D). Мезально он сочленяется кпереди (f) с задним концом второй подмышечной впадины и сзади (b) с задним крыловым отростком тергума (PNP) или с небольшой четвертой подмышечной впадиной, когда последний присутствует. Дистально третья подмышечная впадина продолжается в отростке, всегда связанном с основанием группы жилок в анальной области крыла, здесь называемых ванными жилками (V). Таким образом, третья подмышечная впадина обычно является задней шарнирной пластиной основания крыла и является активным склеритом сгибательного механизма, который непосредственно воздействует на сосудистые вены. Сокращение мышцы-сгибателя (D) вращает третью подмышечную мышцу на ее мезальных сочленениях (b, f) и тем самым поднимает ее дистальную руку; это движение вызывает сгибание крыла. Четвертый подмышечный склерит не является постоянным элементом основания крыла. Когда он присутствует, это обычно небольшая пластинка, расположенная между третьей подмышечной частью и задним нотальным отростком крыла, и, вероятно, является отдельной частью последнего.
Срединные пластины (m, m ') также являются склеритами, которые не так однозначно дифференцируются как специфические пластины, как три основных подмышечных мышцы, но они являются важными элементами сгибающего аппарата. Они лежат в средней части основания крыла, дистальнее второй и третьей подмышек, и отделены друг от друга наклонной линией (bf), которая образует заметную выпуклую складку во время сгибания крыла. Проксимальная пластинка (m) обычно прикрепляется к дистальному плечу третьей подмышечной впадины и, возможно, должна рассматриваться как часть последней. Дистальная пластинка (m ') менее постоянно присутствует как отдельный склерит и может быть представлена общей склеротизацией основания медиокубитального поля крыла. Когда жилки в этой области отчетливы в основании, они связаны с внешней срединной пластиной.
У многих видов насекомых переднее и заднее крыло являются соединены вместе, что улучшает аэродинамическую эффективность полета. Наиболее распространенный механизм сцепления (например, Hymenoptera и Trichoptera ) представляет собой ряд небольших крючков на переднем крае заднего крыла, или «хамули», которые фиксируются на переднем крыле, удерживая они удерживаются вместе (хамулированная муфта). У некоторых других видов насекомых (например, Mecoptera, Lepidoptera и некоторых Trichoptera ) скуловая доля переднего крыла покрывает часть заднего крыла (скуловое сочленение), или края переднего и заднего крыльев широко перекрываются (сложное соединение), или щетинки заднего крыла или уздечка зацепляются за удерживающую структуру или сетчатку на переднем крыле.
В состоянии покоя крылья удерживаются над спина у большинства насекомых, что может включать продольное складывание перепонки крыла, а иногда и поперечное складывание. Иногда может происходить складывание по линиям сгибания. Хотя линии сгиба могут быть поперечными, как на задних крыльях жуков и уховерток, они обычно радиальны по отношению к основанию крыла, что позволяет сгибать соседние части крыла друг над другом или под ним. Самая распространенная линия сгиба - скуловая складка, расположенная сразу за третьей анальной веной, хотя у большинства неоптерых есть скуловая складка сразу за веной 3А на передних крыльях. Иногда он также присутствует на задних крыльях. Там, где анальная область заднего крыла велика, как у Orthoptera и Blattodea, вся эта часть может быть загнута под передней частью крыла вдоль ваннальной складки немного позади ключичной борозды. Кроме того, у Orthoptera и Blattodea анальная область свернута веером вдоль вен, причем анальные вены выпуклые, на вершинах складок, а добавочные вены вогнуты. В то время как булавочная борозда и скуловая складка, вероятно, гомологичны у разных видов, ваннальная складка различается по положению у разных таксонов. Складывание происходит за счет мышцы, возникающей на плевроне и вставляемой в третий подмышечный склерит таким образом, что при сокращении склерит поворачивается вокруг своих точек сочленения с задним нотальным отростком и вторым подмышечным склеритом.
В результате дистальное плечо третьего подмышечного склерита вращается вверх и внутрь, так что в конечном итоге его положение полностью меняется. Анальные вены соединяются с этим склеритом таким образом, что, когда он движется, они переносятся с ним и сгибаются над спиной насекомого. Активность одной и той же мышцы в полете влияет на мощность крыла, поэтому она также важна для управления полетом. У ортоптероидных насекомых эластичность кутикулы заставляет ванную часть крыла складываться вдоль жилок. Следовательно, при перемещении крыльев в полетное положение на раскрытие этой области расходуется энергия. В общем, разгибание крыла, вероятно, является результатом сокращения мышц, прикрепленных к базилярному склериту или, у некоторых насекомых, к субалярному склериту.
Типичные и обычные сегменты ноги насекомых делятся на тазик, один вертел, бедренную кость, большеберцовую кость, предплюсну и тазик. Тазик в своей более симметричной форме имеет форму короткого цилиндра или усеченного конуса, хотя обычно он имеет овальную форму и может быть почти сферической. Проксимальный конец тазика опоясан субмаргинальным швом, который внутри образует гребень, или, и отделяет краевой фланец, или. Укрепляет основание тазика и обычно увеличивается на внешней стенке для прикрепления мышц; однако на мезальной половине тазика он обычно слаб и часто сливается с краем тазика. Вертельные мышцы, берущие свое начало в тазике, всегда прикрепляются дистальнее базикосты. Тазик прикреплен к телу суставной перепонкой, кориумом тазика, который окружает его основание. Эти два сочленения, возможно, являются основными дорсальными и вентральными суставными точками субкоксо-коксального шарнира. Кроме того, тазик насекомых часто имеет переднее сочленение с передним брюшным концом трочантина, но трокантинальное сочленение не сосуществует с грудным сочленением. Плевральная суставная поверхность тазика опирается на мезальный перегиб стенки тазика. Если тазик подвижен только на плевральном сочленении, то суставная поверхность тазика обычно изгибается на достаточную глубину, чтобы задействовать отводящие мышцы, вставленные на внешний край основания тазика. Дистально тазик имеет переднее и заднее сочленение с вертелом. Наружная стенка тазика часто обозначена швом, идущим от основания до переднего вертлужного сочленения. У некоторых насекомых тазовый шов совпадает с плевральным швом, и в таких случаях тазик, по-видимому, разделен на две части, соответствующие эпистерну и эпимерону плевры. Коксальный шов отсутствует у многих насекомых.
Перегиб коксальной стенки, несущей плевральную суставную поверхность, разделяет боковую стенку базикоксита на предсуставную часть и постартикулярную часть, и эти две области часто выглядят как две краевые доли на основании тазика. Задняя доля обычно больше и называется мерон. Мерон может быть значительно увеличен за счет расширения дистально в задней стенке тазика; у Neuroptera, Mecoptera, Trichoptera и Lepidoptera мерон настолько велик, что кажется, что тазик разделен на переднюю часть, так называемую «coxa genuina» и мерон, но мерон никогда не включает область заднее вертельное сочленение и ограничивающая его борозда всегда является частью базикостального шва. Тазик с увеличенным мероном имеет вид, похожий на тот, который разделен швом тазика, совпадающим с плевральным швом, но эти два состояния в корне совершенно разные, и их не следует путать. Мерон достигает предела своего отклонения от обычного состояния двукрылых. У некоторых более распространенных мух, таких как Tipulidae, мерон средней ноги выглядит как большая лопасть тазика, выступающая вверх и кзади от основания тазика; у высших представителей отряда он полностью отделяется от тазика и образует пластину боковой стенки среднегрудного отдела.
Вертел - базальный сегмент телоподита; это всегда небольшой сегмент ноги насекомого, свободно перемещаемый посредством горизонтального шарнира на тазике, но более или менее прикрепленный к основанию бедра. При перемещении на бедренной кости шарнир вертела бедра обычно вертикальный или наклонный в вертикальной плоскости, что дает небольшое движение производства и сокращения в суставе, хотя присутствует только редукторная мышца. У Odonata, как у нимфы, так и у взрослых особей, есть два вертлужных сегмента, но они неподвижны друг относительно друга; вторая содержит мышцу-редуктор бедренной кости. Обычный единственный вертельный сегмент насекомых, поэтому, вероятно, представляет собой два вертела других членистоногих, слитых в один видимый сегмент, поскольку маловероятно, что первичный тазотреловой шарнир был утерян с ноги. У некоторых перепончатокрылых базальная часть бедренной кости имитирует второй вертел, но прикрепление мышцы-редуктора к ее основанию свидетельствует о том, что она принадлежит к бедренному сегменту, поскольку, как показано на стеблеобразной ножке, редуктор берет свое начало в истинный второй вертел.
бедренная кость - третий сегмент ноги насекомого, обычно самая длинная и самая сильная часть конечности, но она отличается по размеру от огромной задней бедренной кости прыгающего Прямокрылые до очень маленького сегмента, как у многих личиночных форм. Объем бедренной кости обычно коррелирует с размером большеберцовых мышц, содержащихся в ней, но иногда она увеличивается и изменяется по форме для других целей, кроме целей размещения большеберцовых мышц. большеберцовая кость типично является тонким сегментом у взрослых насекомых, только немного короче бедренной кости или бедренной кости вместе с вертелом. Его проксимальный конец образует более или менее отчетливую головку, изогнутую к бедренной кости, устройство, позволяющее большеберцовой кости сгибаться вплотную к нижней поверхности бедренной кости.
Термины profemur, mesofemur и metafemur относятся к бедрам передние, средние и задние лапы насекомого соответственно. Аналогично, protibia, mesotibia и metatibia относятся к большеберцовой кости передних, средних и задних ног.
tarsus насекомых соответствует предпоследнему сегменту конечности генерализованного членистоногого, который является сегментом называется проподитом в ракообразных. У взрослых насекомых он обычно подразделяется на от двух до пяти подсегментов, или тарсомеров, но у Protura, некоторых Collembola и большинства голометаболических личинок насекомых он сохраняет примитивную форму простого сегмента. Подотрезки предплюсны взрослого насекомого обычно свободно перемещаются друг по другу за счет перегиба соединительных перепонок, но предплюсны никогда не имеют собственных мышц. Предплюсна взрослых крылатых насекомых, имеющих менее пяти субучастков, вероятно, специализируется на потере одного или нескольких субучастков или в результате слияния смежных субучастков. В лапках Acrididae длинная базальная часть, очевидно, состоит из трех объединенных члеников, оставляя четвертый и пятый. Базальный тарсомер иногда заметно увеличен и отличается от базитарзуса. На нижней поверхности субсегментов предплюсны у некоторых прямокрылых есть небольшие подушечки, тарзальные пульвиллы или эуплантулы. У личинок насекомых предплюсна иногда сливается с голенью, образуя тибиотарзальный сегмент; в некоторых случаях кажется, что он устраняется или превращается в зачаток между большеберцовой костью и претарсусом.
По большей части бедро и большеберцовая кость являются самыми длинными сегментами ног, но различия в длине и прочности каждого сегмента связаны с своим функциям. Например, грессориальные и беглые насекомые или насекомые ходящего и бегущего типов, соответственно, обычно имеют хорошо развитые бедренные кости и голени на всех ногах, тогда как прыгающие (сальтаторные) насекомые, такие как кузнечики, имеют непропорционально развитые метафеморы и метатибии. У водных жуков (Coleoptera ) и клопов (Hemiptera ) обычно tibiae и / или tarsi одной или нескольких пар ног. модифицированы для плавания (естественные) с бахромой из длинных тонких волосков. Многие наземные насекомые, такие как слепыши (Orthoptera: Gryllotalpidae ), нимфальные цикады (Hemiptera: Cicadidae ) и жуки-скарабеи (Scarabaeidae ), имеют голени передних ног (protibiae) увеличены и модифицированы для рытья (окаменелости), тогда как передние лапы некоторых хищных насекомых, таких как златоглазки богомолов (Neuroptera ) и богомолов (Mantodea ), специализируются на захвате добычи или хищниках. Большеберцовая кость и базальный тарсомер каждой задней ноги медоносной пчелы модифицированы для сбора и переноса пыльцы.
План брюшка взрослого насекомого обычно состоит из 11–12 сегментов и менее склеротизирован, чем голова или грудная клетка. Каждый сегмент живота представлен склеротизованной тергумом, грудиной и, возможно, плевритом. Терги отделены друг от друга и от прилегающей грудины или плевры перепонкой. Дыхальца расположены в плевральной области. Вариация этого плана включает слияние терги или терги и грудины с образованием непрерывных дорсальных или вентральных щитов или конической трубки. Некоторые насекомые несут в плевральной области склерит, называемый латеротергитом. Иногда называют вентральные склериты. На эмбриональной стадии многих насекомых и на постэмбриональной стадии примитивных насекомых имеется 11 сегментов брюшка. У современных насекомых наблюдается тенденция к сокращению количества брюшных сегментов, но в эмбриогенезе сохраняется примитивное число - 11, а количество брюшных сегментов значительно варьируется. Если считать, что Apterygota является показателем наземного плана для крыловидных животных, царит путаница: у взрослых Protura 12 сегментов, у Collembola - 6. У семейства прямокрылых Acrididae 11 сегментов, а у ископаемого экземпляра Zoraptera брюшко с 10 сегментами <. 75>
Как правило, первые семь брюшных сегментов взрослых (прегенитальные сегменты) похожи по строению и не имеют придатков. Однако у аптериготов (щетинохвостов и чешуек) и многих незрелых водных насекомых есть брюшные придатки. Аптериготы обладают парой стилей; рудиментарные придатки, серийно гомологичные дистальной части грудных ног. И, мезально, одна или две пары выступающих (или эксертильных) пузырьков, по крайней мере, на некоторых сегментах брюшной полости. Эти везикулы происходят из эндитов тазобедренного и вертлужного отдела (внутренних кольчатых долей) предковых придатков брюшной полости. Водные личинки и нимфы могут иметь жабры сбоку от некоторых до большинства сегментов брюшка. Из остальных сегментов брюшка состоят из репродуктивной и анальной частей.
Анально-генитальная часть брюшка, известная как терминали, обычно состоит из сегментов 8 или 9 до верхушки брюшка. Сегменты 8 и 9 несут гениталии; сегмент 10 виден как полный сегмент у многих «нижних» насекомых, но всегда без придатков; а малый сегмент 11 представлен спинным эпипроктом и парой вентральных парапроктов, отходящих от грудины. Пара придатков, церки, сочленяется латерально на 11-м сегменте; обычно они кольцевидные и нитчатые, но были модифицированы (например, щипцы уховерток) или уменьшены в зависимости от отрядов насекомых. Кольцевидная хвостовая нить, median appendix dorsalis, возникает из кончика эпипрокта у аптеригот, большинства поденок (Ephemeroptera) и некоторых ископаемых насекомых. Подобная структура у нимфальных веснянок (Plecoptera) не имеет достоверной гомологии. Эти терминальные части живота инальные сегменты выполняют выделительную и сенсорную функции у всех насекомых, но у взрослых есть дополнительная репродуктивная функция.
Окончание брюшной полости у самцов скорпионов увеличено до "гениталий" луковица ", как показано в Panorpa communis Органы, непосредственно связанные со спариванием и отложением яиц, вместе известны как внешние гениталии, хотя они могут быть в основном внутренними. Компоненты наружных гениталий насекомых очень разнообразны по форме и часто имеют значительную таксономическую ценность, особенносреди видов, которые кажутся структурно похожими в других отношениях. Мужские наружные гениталии широко используются для различения видов, тогда как женские наружные гениталии могут быть более простыми и менее разнообразными.
Терминалы взрослых самок насекомых включают внутренние структуры для приема копулятивного органа самца и его сперматозоидов, а также внешние структуры, используемые для откладки яиц (откладка яиц; раздел 5.8). У большинства самок насекомых есть трубка для откладывания яиц, или яйцеклад; он отсутствует у термитов, паразитических вшей, многих Plecoptera и большинства Ephemeroptera. Яйцеклады бывают двух видов:
.
. Другие придатки
Нервная система насекомого может быть разделена на мозг и брюшной нервный тяж. Головная капсула состоит из шести сросшихся сегментов, каждый с парой ганглиев или кластером нервных клеток вне мозга. Первые три пары ганглиев сливаются с мозгом, а три следующие пары сливаются в структуру из трех пар ганглиев под пищеводом насекомого, называемую подэзофагеальным ганглием.
грудным отделом. сегменты имеют по одному узлу с каждой стороны, которые соединены в пару, по одной паре на сегмент. Такое расположение также наблюдается в брюшной полости, но только в первых восьми сегментах. Многие виды насекомых уменьшили количество ганглиев из-за слияния или сокращения. У некоторых тараканов в брюшной полости всего шесть ганглиев, тогда как у осы Vespa crabro только два в грудной клетке и три в брюшной полости. У некоторых насекомых, таких как домашняя муха Musca domestica, все ганглии тела слиты в один большой грудной ганглий.
По крайней мере, у нескольких насекомых есть ноцицепторы, клетки, которые обнаруживают и передают ощущения боли. Это было обнаружено в 2003 году при изучении вариаций реакций личинок обыкновенной плодовой мухи Drosophila на прикосновение к нагретому и ненагретому зондам. Личинки реагировали на прикосновение нагретого зонда со стереотипным поведением при качении, которое не проявлялось, когда личинки касались ненагретым зондом. Хотя ноцицепция была продемонстрирована у насекомых, нет единого мнения, что насекомые чувствуют боль сознательно.
Насекомое использует свою пищеварительную систему на всех этапах обработки пищи: пищеварение, всасывание и т. Д. доставка и удаление фекалий. Большая часть этой пищи поступает в организм в виде макромолекул и других сложных веществ, таких как белки, полисахариды, жиры и нуклеиновые кислоты. Эти макромолекулы должны быть разбиты катаболическими реакциями на более мелкие молекулы, такие как аминокислоты и простые сахара, прежде чем они будут использоваться клетками тела для получения энергии, роста или размножение. Этот процесс расщепления известен как пищеварение. Основная структура пищеварительной системы насекомого - это длинная закрытая трубка, называемая пищеварительным каналом (или кишечником), которая проходит через все тело вдоль тела. Пищеварительный канал направляет пищу в одном направлении: от рта к анусу. В кишечнике происходит почти полное пищеварение насекомых. Его можно разделить на три части - передняя кишка, средняя кишка и задняя кишка, каждая из которых выполняет свой процесс пищеварения. Помимо пищеварительного тракта, у насекомых также есть парные слюнные железы и слюнные резервуары. Эти структуры обычно располагаются в грудной клетке рядом с передней кишкой.
Стилизованная диаграмма пищеварительного тракта насекомого, показывающая мальпигиевы канальцы насекомых отряда Orthoptera.Первый отдел пищеварительного тракта - это передняя кишка (элемент 27 на пронумерованной диаграмме) или желудок. Передняя кишка покрыта кутикулярной подкладкой из хитина и белков для защиты от жесткой пищи. Передняя кишка включает ротовую полость (рот), глотку, пищевод и культи и преджелудок (любые часть может быть сильно изменена), которые одновременно хранят пищу и указывают на то, когда следует продолжить ее прохождение к средней кишке. Здесь начинается пищеварение, так как частично пережеванная пища расщепляется слюной из слюнных желез. Поскольку слюнные железы производят жидкость и ферменты, переваривающие углеводы (в основном амилазы ), сильные мышцы глотки перекачивают жидкость в ротовую полость, смазывая пищу, как это делает слюнарий, и помогая питатели кровью и питатели ксилемы и флоэмы.
Оттуда глотка передает пищу в пищевод, который может быть простой трубкой, передающей ее зобу и провентрикулюсу, а затем по направлению к средней кишке, как у большинства насекомых. С другой стороны, передняя кишка может расшириться и превратиться в очень увеличенный зоб и преджелудок, или зоб может быть просто дивертикулом или структурой, заполненной жидкостью, как у некоторых видов двукрылых.
Шмель испражняется. Обратите внимание на сокращение ануса, которое обеспечивает внутреннее давление. слюнные железы (элемент 30 на пронумерованной диаграмме) во рту насекомого выделяют слюну. Слюнные протоки ведут от желез к резервуарам, а затем через голову продвигаются к отверстию, называемому слюнарием, которое находится за гипофаринксом. Перемещая свой ротовой аппарат (элемент 32 на пронумерованной диаграмме), насекомое может смешивать пищу со слюной. Затем смесь слюны и пищи попадает по слюнным трубам в рот, где начинает разрушаться. Некоторые насекомые, такие как мухи, обладают экстраоральным пищеварением. Насекомые, использующие экстраоральное пищеварение, выделяют пищеварительные ферменты в пищу, чтобы расщепить ее. Эта стратегия позволяет насекомым извлекать значительную часть доступных питательных веществ из источника пищи.
Как только пища покидает урожай, она попадает в среднюю кишку (элемент 13 на пронумерованной диаграмме), также известный как мезентерон, в котором происходит большая часть пищеварения. Микроскопические выступы стенки средней кишки, называемые микроворсинками, увеличивают площадь поверхности стенки и позволяют абсорбировать больше питательных веществ; они, как правило, близки к истоку средней кишки. У некоторых насекомых роль микроворсинок и их расположение могут различаться. Например, специализированные микроворсинки, продуцирующие пищеварительные ферменты, с большей вероятностью могут находиться около конца средней кишки, а абсорбция - около истока или начала средней кишки.
В задней кишке (элемент 16 на пронумерованной диаграмме), или proctodaeum, частицы непереваренной пищи соединяются мочевой кислотой с образованием фекальных гранул. Прямая кишка поглощает 90% воды, содержащейся в этих фекальных гранулах, а затем сухой осадок выводится через задний проход (элемент 17), завершая процесс пищеварения. Мочевая кислота образуется из продуктов жизнедеятельности гемолимфы, диффундирующих из мальпигиевых канальцев (элемент 20). Затем он опорожняется непосредственно в пищеварительный тракт, на стыке между средней и задней кишками. Количество мальпигиевых канальцев, которыми обладает данное насекомое, варьируется между видами, от всего двух канальцев у некоторых насекомых до более 100 канальцев у других.
Дыхание насекомых выполняется без легкие. Вместо этого в дыхательной системе насекомых используется система внутренних трубок и мешочков, через которые газы либо диффундируют, либо активно перекачивают, доставляя кислород непосредственно к тканям, которые в нем нуждаются, через их трахею (элемент 8 на пронумерованной диаграмме). Поскольку кислород доставляется напрямую, система кровообращения не используется для переноса кислорода и поэтому значительно сокращается. Система кровообращения насекомых не имеет вен или артерий, и вместо этого состоит из немногим более одной перфорированной спинной трубки, которая пульсирует перистальтически. По направлению к грудной клетке спинная трубка (элемент 14) делится на камеры и действует как сердце насекомого. Противоположный конец спинной трубки похож на аорту насекомого, циркулирующего в полости тела гемолимфы, жидкого аналога крови членистоногих. Воздух забирается через отверстия по бокам живота, называемые дыхальцами.
. Существует множество различных моделей газообмена, демонстрируемых различными группами насекомых. Характер газообмена у насекомых может варьироваться от непрерывной и диффузионной вентиляции до прерывистого газообмена. Во время непрерывного газообмена кислород поглощается, а диоксид углерода выделяется в непрерывном цикле. Однако при прерывистом газообмене насекомое поглощает кислород, пока оно активно, и небольшое количество углекислого газа выделяется, когда насекомое находится в состоянии покоя. Диффузионная вентиляция - это просто форма непрерывного газообмена, которая происходит за счет диффузии, а не физического поглощения кислорода. Некоторые виды насекомых, которые находятся под водой, также имеют приспособления, способствующие дыханию. Как личинки, многие насекомые имеют жабры, которые могут извлекать растворенный в воде кислород, в то время как другим необходимо подниматься на поверхность воды, чтобы восполнить запасы воздуха, которые могут удерживаться или удерживаться в специальных структурах.
Основная функция крови или гемолимфы насекомых - это транспортировка и омывание органов тела насекомого. Составляя обычно менее 25% веса тела насекомого, он переносит гормоны, питательные вещества и отходы и играет роль в осморегуляции, контроле температуры, иммунитете, хранении (вода, углеводы и жиры) и функции скелета. Он также играет важную роль в процессе линьки. Дополнительная роль гемолимфы в некоторых отрядах может заключаться в защите от хищников. Он может содержать неприятные на вкус и неприятный запах химические вещества, которые отпугивают хищников. Гемолимфа содержит молекулы, ионы и клетки; регулируя химический обмен между тканями, гемолимфа заключена в полость тела насекомого или гемоцель. Он перемещается по телу за счет комбинированных пульсаций сердца (задняя) и аорты (передняя), которые расположены дорсально прямо под поверхностью тела. Она отличается от крови позвоночных тем, что не содержит эритроцитов и, следовательно, не обладает высокой способностью переносить кислород, и больше похожа на лимфу, обнаруженную у позвоночных.
Жидкости организма проникают через устье с односторонним клапаном, которые представляют собой отверстия, расположенные по длине объединенного органа аорты и сердца. Перекачивание гемолимфы происходит за счет волн перистальтического сокращения, берущих начало в заднем конце тела, накачиваясь вперед в спинной сосуд, через аорту и затем в голову, где она вытекает в гемоцель. Гемолимфа циркулирует в придатках однонаправленно с помощью мышечных насосов или дополнительных пульсирующих органов, обычно обнаруживаемых в основании антенн или крыльев, а иногда и в ногах, причем скорость откачки увеличивается с периодами повышенной активности. Движение гемолимфы особенно важно для терморегуляции у таких отрядов, как Odonata, Lepidoptera, Hymenoptera и Diptera.
Эти железы являются частью эндокринной системы:
1. Нейросекреторные клетки
2. Корпорация сердечная
Самки насекомых способны производить яйца, получать и хранить сперму, манипулировать спермой разных самцов и откладывать яйца. Их репродуктивные системы состоят из пары яичников, дополнительных желез, одной или нескольких сперматек и протоков, соединяющих эти части. Яичники вырабатывают яйца, а дополнительные железы вырабатывают вещества, которые помогают упаковать и отложить яйца. Сперматеки хранят сперму в течение различных периодов времени и, наряду с частями яйцеводов, могут контролировать использование спермы. Протоки и сперматеки выстланы кутикулой.
Яичники состоят из ряда яйцевых трубок, называемых овариолами, которые различаются по размеру и количеству у разных видов. Количество яиц, которые способно произвести насекомое, зависит от количества овариол, причем скорость развития яиц также зависит от конструкции овариол. В мероистических яичниках будущие яйца многократно делятся, и большинство дочерних клеток становятся вспомогательными клетками для одного ооцита в кластере. В панорамных яичниках каждая яйцеклетка, которая должна быть произведена стволовыми зародышевыми клетками, превращается в ооцит; из зародышевой линии нет клеток-помощников. Производство яйцеклеток панорамными яичниками обычно происходит медленнее, чем производство яйцеклеток мероистическими яичниками.
Дополнительные железы или железистые части яйцеводов вырабатывают различные вещества для поддержания, транспортировки и оплодотворения сперматозоидов, а также для защиты яйца. Они могут производить клей и защитные вещества для покрытия яиц или жесткие покрытия для партии яиц, называемой oothecae. Сперматеки - это трубочки или мешочки, в которых сперма может храниться в период между спариванием и оплодотворением яйцеклетки. Тестирование на отцовство насекомых показало, что некоторые и, вероятно, многие самки насекомых используют сперматеку и различные протоки для контроля или смещения сперматозоидов в пользу одних самцов по сравнению с другими.
Основные Компонентом мужской репродуктивной системы является семенник, подвешенный в полости тела с помощью трахей и жирового тела. У более примитивных аптериго насекомых один семенник, а у некоторых чешуекрылых два созревающих семенника вторично сливаются в одну структуру на более поздних стадиях развития личинок, хотя протоки, ведущие от них оставаться отдельно. Однако у большинства самцов насекомых есть пара семенников, внутри которых находятся семенные трубки или фолликулы, заключенные в перепончатый мешок. Фолликулы соединяются с семявыносящим протоком через семявыносящие протоки, а два трубчатых семявыносящих протока соединяются со срединным семяпроводящим протоком, ведущим наружу. Часть семявыносящего протока часто увеличивается с образованием семенного пузырька, в котором хранятся сперматозоиды, прежде чем они попадут в самку. Семенные пузырьки имеют железистую выстилку, которая выделяет питательные вещества для питания и поддержания спермы. Эякуляторный проток образуется из инвагинации эпидермальных клеток во время развития и, как следствие, имеет кутикулярную выстилку. Конечная часть семявыбрасывающего протока может быть склеротизирована с образованием интромитентного органа, эдеагуса. Остальная часть мужской репродуктивной системы происходит из эмбриональной мезодермы, за исключением половых клеток или сперматогоний, которые происходят от клеток первичного полюса на очень ранних стадиях эмбриогенеза. Эдеагус может быть достаточно выраженным или минимальным. Основанием эдеагуса может быть частично склеротизированная фаллотека, также называемая фаллосомой или текой. У некоторых видов фаллотека содержит пространство, называемое эндосомой (внутренний удерживающий мешок), в которое может быть втянут (втянут) верхний конец эдеагуса. Семявыносящий проток иногда втягивается (складывается) в фаллотеку вместе с семенным пузырьком.
Тараканы наиболее распространены в тропических и субтропический климат. Некоторые виды тесно связаны с человеческими жилищами и широко распространены среди мусора или на кухне. Тараканы, как правило, всеядны, за исключением видов , питающихся древесиной, таких как Cryptocercus ; эти тараканы не способны сами переваривать целлюлозу, но имеют симбиотические отношения с различными простейшими и бактериями, которые переваривают целлюлозу, позволяя им извлекать питательные вещества. Сходство этих симбионтов из рода Cryptocercus с симбионтами термитов таково, что было высказано предположение, что они более тесно связаны с термитами, чем с другими тараканами, и текущие исследования решительно подтверждают это гипотеза взаимоотношений. Все изученные до сих пор виды несут облигатную мутуалистическую эндосимбионтную бактерию Blattabacterium, за исключением австралийских пещерных видов без глаз, пигмента и крыльев, которые, как показывают недавние генетические исследования, являются очень примитивными тараканами.
Тараканы, как и все насекомые, дышат через систему трубок, называемых трахеями. Трахеи насекомых прикрепляются к дыхальцам, за исключением головы. Таким образом, тараканы, как и все насекомые, не зависят от рта и дыхательного горла. Клапаны открываются, когда уровень CO2 у насекомого поднимается до высокого уровня; затем CO 2диффундирует из трахеи наружу, а свежий O2 диффундирует внутрь. В отличие от позвоночных, которые зависят от крови для транспортировки O 2 и CO 2, трахеальная система доставляет воздух непосредственно в клетки, трахеальные трубки непрерывно разветвляются, как дерево, пока их самые тонкие подразделения, трахеи, не будут связаны с каждой клеткой., позволяя газообразному кислороду растворяться в цитоплазме, лежащей поперек тонкой выстилки кутикулы трахеолы. CO 2 диффундирует из клетки в трахеолу. В то время как у тараканов нет легких и, следовательно, они не дышат активно, как легкие позвоночных, у некоторых очень крупных видов мускулатура тела может ритмично сокращаться, чтобы принудительно вытеснять воздух из дыхательных путей; это можно рассматривать как форму дыхания.
пищеварительная система жуков в основном основана на растениях, которыми они по большей части питаются, в основном передняя средняя кишка, осуществляющая пищеварение. Однако у хищных видов (например, Carabidae ) большая часть переваривания сельскохозяйственных культур происходит с помощью ферментов средней кишки. У видов Elateridae хищные личинки испражняются ферментами на своей добыче, при этом пищеварение происходит вне рта. Пищеварительный канал в основном состоит из короткого узкого глотки, расширенного расширения, зоба и слабо развитого желудка. Далее идет средняя кишка, размеры которой различаются у разных видов, с большим количеством слепой кишки, с шарниром, разной длины. Обычно имеется от четырех до шести мальпигиевых канальцев.
нервная система у жуков содержит все типы, встречающиеся у насекомых, в зависимости от вида. Три грудных и семь или восемь брюшных ганглиев можно отличить от ганглиев, в которых все грудные и брюшные ганглии слиты, образуя сложную структуру. Кислород получают через трахеальную систему. Воздух входит в серию трубок, расположенных вдоль тела через отверстия, называемые дыхальцами, и затем попадает во все более тонкие волокна. Качающие движения тела заставляют воздух проходить через систему. Некоторые виды жуков-ныряльщиков (Dytiscidae ) несут с собой пузырьки воздуха всякий раз, когда они ныряют под поверхность воды. Этот пузырь может удерживаться под надкрыльями или прижиматься к телу специальными волосками. Пузырь обычно покрывает одно или несколько дыхальцев, поэтому насекомое может дышать воздухом из пузырька, находясь под водой. Воздушный пузырек обеспечивает насекомое лишь кратковременное снабжение кислородом, но благодаря своим уникальным физическим свойствам кислород будет диффундировать в пузырек и вытеснять азот, что называется пассивной диффузией, однако объем пузырь со временем уменьшается, и жук должен будет вернуться на поверхность.
Как и другие виды насекомых, у жуков есть гемолимфа вместо крови. открытая система кровообращения жука приводится в движение трубчатым сердцем, прикрепленным к верхней части грудной клетки.
Разные железы специализируются на разных феромонах, вырабатываемых для поиска партнеров. Феромоны видов эпителиальных клеток, выстилающих внутреннюю поверхность апикальных сегментов брюшной полости, или феромонов на основе аминокислот Melolonthinae из выворачиваемых желез на верхушке брюшной полости. Другие виды производят разные типы феромонов. Дерместиды производят сложные эфиры, а виды Elateridae производят альдегиды и ацетаты, полученные из жирных кислот. Также для поиска партнера светлячки (Lampyridae) использовали модифицированные клетки жирового тела с прозрачными поверхностями, покрытыми отражающими кристаллами мочевой кислоты, для биосинтетического производства света или биолюминесценции. Светопродукция является высокоэффективной, так как она производится путем окисления люциферина ферментами люциферазой в присутствии АТФ (аденозинтрифосфат) и кислорода с образованием оксилюциферин, углекислый газ и свет.
Заметное количество видов развили специальные железы, вырабатывающие химические вещества для отпугивания хищников (см. Защита и хищничество ). Защитные железы жужелицы (из Carabidae), расположенные в задней части, производят различные углеводороды, альдегиды, фенолы, хиноны, сложные эфиры и кислоты, высвобождаемые из отверстия в конце брюшной полости. В то время как африканские жуки-жуки (например, Anthia, некоторые из которых раньше составляли род Thermophilum) используют те же химические вещества, что и муравьи: муравьиная кислота. В то время как жуки-бомбардиры имеют хорошо развитые, как и другие жужелицы, пигидиальные железы, которые опорожняются с боковых краев межсегментных перепонок между седьмым и восьмым брюшными сегментами. Железа состоит из двух вмещающих камер. Первый содержит гидрохиноны и перекись водорода, а второй содержит только пероксид водорода плюс каталазы. Эти химические вещества смешиваются и приводят к взрывному выбросу с образованием температуры около 100 ° C с расщеплением гидрохинона до H 2 + O 2 + хинон с O 2 продвигая выделение.
Тимпанальные органы - это органы слуха. Такой орган обычно представляет собой мембрану (барабанную перепонку), натянутую на раму, поддерживаемую воздушным мешком и связанными с ним сенсорными нейронами. В отряде жесткокрылых барабанные органы описаны по крайней мере в двух семействах. Некоторые виды рода Cicindela семейства Cicindelidae имеют уши на дорсальной поверхности первого сегмента брюшка под крылом; у двух триб в семействе Dynastinae (Scarabaeidae ) есть уши прямо под щитком переднеспинки или перепонкой шеи. Уши обоих семейств работают с ультразвуковыми частотами, что дает веские доказательства того, что они работают, чтобы обнаруживать присутствие летучих мышей с помощью их ультразвуковой эхолокации. Несмотря на то, что жуки составляют большой отряд и обитают в различных нишах, примеры слуха у видов на удивление отсутствуют, хотя, вероятно, большинство из них просто не обнаружены.
Нейроэндокринная система типична для насекомых. Есть головной мозг, подэзофагеальный ганглии, три грудных ганглия и шесть брюшных ганглиев. Сильные нейронные связи соединяют сердечно-нейрогемные тела с мозгом и лобным ганглием, где тесно связанное median corpus allatum вырабатывает ювенильный гормон III в непосредственной близости от нейрогемальной дорсальной аорты. Пищеварительная система уховерток, как и у всех других насекомых, состоит из передней, средней и задней кишки, но у уховерток отсутствуют желудочные слепые железы, которые приспособлены для пищеварения у многих видов насекомых. Длинные тонкие (экстраторы) мальпигиевы канальцы можно найти между соединением средней и задней кишки.
Репродуктивная система самок состоит из парных яичников, боковые яйцеводы, сперматека и половая камера. В боковых протоках яйцеклетки покидают тело, а в сперматеке хранится сперма. В отличие от других насекомых, гонопор, или генитальное отверстие, находится за седьмым сегментом брюшка. Яичники примитивны в том смысле, что они политрофны (питательные клетки и ооциты чередуются по длине овариолы ). У некоторых видов эти длинные овариолы ответвляются от бокового протока, тогда как у других вокруг протока появляются короткие овариолы.
Гениталии самок мух в той или иной степени повернуты от своего положения. встречается у других насекомых. У некоторых мух это временное вращение во время спаривания, но у других - постоянное скручивание органов, которое происходит на стадии куколки. Этот перекрут может привести к расположению ануса ниже гениталий или, в случае перекручивания на 360 °, к обвиванию семявыносящего протока вокруг кишки, несмотря на то, что внешние органы находятся в своем обычном положении. Когда мухи спариваются, самец сначала летит поверх самки, смотря в том же направлении, но затем разворачивается, чтобы смотреть в противоположном направлении. Это заставляет самца лечь на спину, чтобы его гениталии оставались связанными с гениталиями самки, или скручивание половых органов самца позволяет самцу спариваться, оставаясь в вертикальном положении. Это приводит к тому, что мухи обладают большей способностью к воспроизводству, чем большинство насекомых, и намного быстрее. Мухи собираются большими популяциями из-за их способности эффективно и быстро спариваться, особенно в период спаривания.
Самка откладывает яйца как можно ближе к источнику пищи, и развитие происходит очень быстро, позволяя личинке съесть как можно больше пищи за короткий период времени, прежде чем превратиться во взрослую особь. Яйца вылупляются сразу после кладки, или мухи яйцеживородящие, а личинка вылупляется внутри матери. Личинки, или личинки, не имеют настоящих ног и имеют небольшую границу между грудной клеткой и брюшком ; у более производных видов голова четко не отличается от остального тела. Личинки без конечностей или имеют небольшие ложные ножки. Глаза и усики уменьшены или отсутствуют, а на брюшке отсутствуют такие придатки, как cerci. Это отсутствие свойств является адаптацией к среде, богатой пищей, например, в гниющем органическом веществе или в качестве эндопаразита. Куколки принимают различные формы и в некоторых случаях развиваются внутри шелкового кокона. После выхода из куколки взрослая муха редко живет дольше нескольких дней и служит в основном для размножения и расселения в поисках новых источников пищи.
В репродуктивной системе бабочек и моли мужские гениталии сложны и неясны. У самок различают три типа гениталий на основе соответствующих таксонов: монотризий, экзопорианский и дитрезий. У монотризного типа есть отверстия на сросшихся сегментах 9 и 10 грудины, которые служат для осеменения и откладки яиц. В экзопорианском типе (в Hepialoidea и Mnesarchaeoidea ) есть два отдельных места для осеменения и яйцекладки, причем оба происходят на той же груди, что и монотризный тип, 9/10. У большинства видов гениталии окружены двумя мягкими лопастями, хотя у некоторых видов они могут быть специализированы и склеротизированы для откладки яиц в таких областях, как щели и внутренняя ткань растений. Гормоны и железы, которые их производят, управляют развитием бабочек и мотыльков в течение их жизненного цикла, называемого эндокринной системой. Первый гормон насекомых PTTH (проторацикотропный гормон) управляет жизненным циклом и диапаузой вида (см. соответствующий раздел ). Этот гормон продуцируется телами аллата и сердечными телами, где он также хранится. Некоторые железы специализируются на выполнении определенных задач, таких как производство шелка или слюноотделение в пальпах. В то время как сердечные тела вырабатывают ПТГ, аллатные тела также вырабатывают эванильные гормоны, а проторозные железы вырабатывают гормоны линьки.
В пищеварительной системе передняя часть передней кишки была изменена, чтобы сформировать глоточный всасывающий насос, поскольку он нужен им для еды, которую они едят, которая является по большей части жидкости. пищевод следует за глоткой и ведет к задней части глотки и у некоторых видов образует форму урожая. Средняя кишка короткая и прямая, а задняя длиннее и извилистая. Предки чешуекрылых, происходящие от перепончатокрылых, имели слепые кишки средней кишки, хотя у нынешних бабочек и мотыльков они отсутствуют. Вместо этого все пищеварительные ферменты, кроме начального пищеварения, иммобилизуются на поверхности клеток средней кишки. У личинок длинношеие и стебельчатые бокаловидные клетки обнаруживаются в передней и задней областях средней кишки соответственно. У насекомых бокаловидные клетки выделяют положительные ионы калия, которые абсорбируются из листьев, проглоченных личинками. Большинство бабочек и мотыльков демонстрируют обычный пищеварительный цикл, однако виды, которые придерживаются другой диеты, требуют адаптации для удовлетворения этих новых требований.
В системе кровообращения, гемолимфе, или кровь насекомых, используется для циркуляции тепла в форме терморегуляции, когда сокращение мышц производит тепло, которое передается остальному телу, когда условия неблагоприятны. У чешуекрылых гемолимфа циркулирует по венам в крыльях посредством некоторой формы пульсирующего органа, либо через сердце, либо за счет поступления воздуха в трахею. Воздух забирается через дыхальца по бокам живота и грудной клетки, снабжая трахею кислородом по мере его прохождения через дыхательную систему чешуекрылых . Существует три различных трахеи, снабжающих кислородом, распространяющим кислород по всему телу вида: дорсальная, вентральная и висцеральная. Дорсальные трахеи снабжают кислородом спинную мускулатуру и сосуды, в то время как брюшные трахеи снабжают вентральную мускулатуру и нервный шнур, а висцеральные трахеи снабжают кишечник, жировые тела и гонады.
 | Викивиды содержит информацию, относящуюся к Insecta |
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Insect. |
 | Викицитатник содержит цитаты, связанные с: Насекомые |
