vstupy a výstupy z hmyzu, anatomie

Skok dolů: Exoskeleton, Štětin, Zbarvení • Smysly, Feromony • Hlava, Mozek, Oči, Sluch • Tykadla, Ústa • Hrudník, Nohy, Křídla • Břicha, krevní Oběh, Dýchání, Trávení • Reprodukce, Cerci • Anatomie v nezralém stádiu,

Poznámka: Tato stránka popisuje anatomii hmyz, pavouci. Hmyz patří do třídy Insecta. Pavouci patří do třídy Arachnida—zde je o nich důkladný článek.,

na světě je milion identifikovaných druhů hmyzu a mnoho z nich jste viděli “ osobně.“Přemýšleli jste někdy, co z nich dělá klíště? Doslova: mají srdce? A co mozek? Jak požívají jídlo? Co jejich“ buggy “ oči? Mají hovno? Tyto odpovědi najdete zde a další. Takže tady jdeme:

Za prvé, existuje alespoň jedna výjimka z téměř všeho, co lze říci o hmyzu a jejich anatomii. Ale bez ohledu na to, jak moc se mohou lišit, mají všechny tyto tři věci společné:

1. exoskeleton.,
2. tři části těla: hlava, hrudník, břicho.
3. tři páry kloubových nohou.

Exoskeleton

exoskeleton, někdy se nazývá pokožka, pokrývá celý vnější tělo hmyzu, tam je žádné vnitřní kostra. Vyrobeno z polysacharidu odvozeného z glukózy a nazývaného chitin, chrání zcela měkký interiér. Chitin může být pevný nebo poddajný, v závislosti na jeho tloušťce., Takže zatímco tvář a nohy hmyzu mají tenké vrstvy, které umožňují flexibilitu, jiné části exoskeletu jsou silnější a ochrannější.

Setae

Setae (sing. seta), pokrývají celé tělo většiny druhů. Často vypadají jako vlasy, ale ve skutečnosti jsou chitin, stejně jako zbytek exoskeletu hmyzu, a může mít několik podob, včetně chlupatého, štětinatého a ostnatého. Setae mohou být také rozšířeny a zploštělé do šupin, jako na křídlech motýlů a můr., Většina sety jsou připojeny k malé orgány, které pocit, cítit a dotek, a jejich délka a hustota se liší—od dlouhé a husté, jako čmelák, plešatý vypadající (pro naše oči, stejně), jako mravenec tělo.

sety na vodu hmyzu jsou tvořeny pasti bublin vzduchu pro dýchání pod vodou, a ostatní mají v pořádku štětin kolem jejich kusadla, pro záchyt vody-nesené částice potravin. Kopání hmyzu má silné, nesenzorické setae zarovnané v řadách na nohou., Některé housenky mají štětin upraven tak, aby pasti organických materiálů na své tělo používat jako kamufláž, a tam jsou jiní, že mají jedovaté ostny nebo urticating vlasy (dráždí kůži) jako obranný mechanismus.

Zbarvení

Hmyz výrobě barev v téměř každém odstínu představitelné, někdy podivuhodným způsobem, jako některé scarab brouků a motýlů. Barvy se vyrábějí několika různými způsoby:

některé jsou výsledkem běžných pigmentů, zejména melaninu, které se nemění. Ale jiní jsou výsledkem světelných vln, které se lámou (ohýbají) po zasažení mikroskopických hřebenů a vrstev v exoskeletu hmyzu (jako světlo přes hranol)., Barvy se také vyrábějí, když odrážejí světelnou vlnu přímo zpět ke zdroji, aniž by ji ohýbaly.

některé druhy hmyzu jsou duhové. Iridescence nastane, když překrývající se šupiny vyrábět vrcholy a údolí: Světelné vlny zarážející je v rozporu s sebou buď kombinovat nebo rušit navzájem, a barvy se mění, jak se náš úhel pohledu, nebo světelný zdroj změny.,

smysly

většina hmyzu má pět smyslů,ale nedetekují podněty stejným způsobem jako lidé. Například nemají skutečný nos, ale mají smyslové orgány po celém těle, které slouží stejnému účelu. Hmyz může:

• vidět pomocí složených očí pro vizuální rozlišení a ocelli pro detekci světla.
• „Slyšet“ prostřednictvím pohybu receptor-připojen štětin, které reagují na zvukové vlny vibrační přes ně, a s smyslových orgánů na jejich tykadla. Několik druhů má tympanické orgány, jako ušní bubínky.,
• Dotkněte se, když používají své antény jako „feelers“, a také je pociťte, když se dotýkají jejich setae.
• chuť se setae umístěnými na jejich anténách, nohou a dalších částech těla.
• vůně s receptory na jejich anténách a mouthparts, které mohou rozlišovat rozdíly mezi tisíci chemických sloučenin.

feromony

prostředek komunikace mezi hmyzem je s organickými sloučeninami nazývanými feromony (vůně)., Jsou to zprávy, které vyvolávají odpovědi od ostatních členů stejného druhu: je tu jídlo; pojď se mnou; drž se dál od mých vajec; pomozte mi bojovat s tímto dravcem; uprchnout; a více. Feromony se uvolňují žlázami umístěnými na několika místech v těle a jsou připojeny k vnějším kanálům. Mohou být uvolněny do vzduchu nebo vylučovány na zem nebo jiné povrchy.

sexuální feromony nejčastěji používají ženy k přilákání mužů. Sociální hmyz, jako jsou mravenci, ležel feromon jídlo stezka mezi objevili zdroj potravy a hmyz hnízdo., Alarm feromony jsou emitovány hmyzem v reakci na nebezpečí. Některé druhy uvolňují nepříjemné feromony do vzduchu, když jsou ohroženy dravcem, nebo vydávají vůně, které podněcují agresi u ostatních svého druhu (například rozzlobený úl včel). Některé ženy nechávají teritoriální vůni, aby označily umístění svých vajec. Mezi společenským hmyzem—všemi mravenci a termiti a některými včely a vosy-feromony řídí téměř každý aspekt chování hnízda.

Head

hlava obsahuje mozek, oči, antény a mouthparts.,

mozek

mozek, tak malý, jak je, může zpracovávat nesčetné množství vstupů a přímé akce ke zbytku těla. A má strukturu středního mozku podobnou člověku (i když základní), která demonstruje úrovně vědomí! Výzkum naznačuje, že pravděpodobně necítí zármutek nebo žárlivost, ale mohou cítit něco jako hlad a bolest, a možná i druh hněvu.,

A je tu další: pokorný ovoce létat, oblíbený předmět výzkumu, který má mozek velikosti zrníčka máku, 100 000 neuronů (lidé mají 100 miliard), může získávat informace a rozhodovat, než se jedná. To je považováno za známku vyšší inteligence. Úžasné!

a existují ještě chytřejší hmyz: včely, mravenci a termiti, z nichž všichni žijí v sociálních komunitách a sdílejí informace, jsou hmyzí géniové., Studie včel ukazují, že mohou rozpoznat a rozlišovat mezi lidskými tvářemi, počítat, učit se a řešit problémy, a „waggle dance“ komunikovat s ostatními směr a vzdálenost ke zdroji nektaru. Vše o včelách

oči

většina dospělých hmyzu má dvě velké složené oči. Tvoří je stovky nebo dokonce tisíce drobných čoček. Každá čočka (ommatidium) je připojena k optickému nervu a čelí jedinému směru, který je jen trochu odlišný od všech ostatních. Mozek přijímá a interpretuje vizuální vstup ze všech, aby vytvořil úplný obraz.,

Složené oči jsou obvykle umístěny na stranách hlavy, s některé tak velké, navzájem se dotýkají v polovině, nebo téměř tak. Tam je malá skupina unikátní mouchy (Rodina Diopsidae) obývající Jižní Afriku a Jihovýchodní Asii s jejich složené oči (a tykadly) se nachází na koncích dva stonky, které vyčnívají z přední části jejich hlavy!,

černá a odstíny hnědé jsou běžné barvy očí, ale ty z ovocné mušky jsou jasně červené. Zelenooká Květinová včela, Anthophora bimaculata, má . . . No, můžete hádat! Mnoho hmyzu, včetně lupič mouchy a vážky, jejichž oči jsou obvykle tmavé, blesk s brilantní barvy, když chytil ve světle.

struktury složené oči byla myšlenka následek rozmazané vidění, dokud vědci na Univerzitě v Sheffieldu, v Anglii, udělal překvapivý objev: našli malé fotoreceptorových buněk (které jsou spojeny s retina) jen pod každé ommatidium v ovocné mušky. Buňky se rychle pohybují dovnitř a ven a v kombinaci s normálními pohyby hlavy vytvářejí mnohem ostřejší obraz, než se dříve myslelo.,1

jednoduché oči

kromě jejich složených očí mají všichni dospělí hmyz dva nebo tři malé „jednoduché oči“, nazývané ocelli (OH-CELL-ee). Mají pouze jeden objektiv, a nemůže zaostřit. Nachází se v horní nebo přední části hlavy (poloha se liší), jejich úkolem je zjistit intenzitu světla a tmy. Nezralý hmyz-známý různě jako nymfy, housenky, naiads, larvy—postrádají složené oči, ale mají ocelli. To znamená například, že motýlí housenka na vaší rostlině nemůže rozeznat vaši formu, ale dokáže detekovat stín, který jste vrhli.,

slyšení

hmyz nemá uši, ale to neznamená, že nemohou „slyšet“ svým vlastním způsobem. Zvukové vlny vytvářejí vibrace, a hmyz může odhalit prostřednictvím smyslových orgánů připojený k tuhé chloupky roztroušených tu a tam na jejich těle. Některé druhy mají také tyto orgány na anténách., Pár, včetně cikády, kobylky, můry, mají tenkou středoušní varhany (bubínku) na každé straně svého těla: nachází se na povrchu, jsou vibrace, stejně jako naše vlastní ušní bubínky, v reakci na zvukové vlny. V každém případě mozek vložky analyzuje „zvuk“, aby rozlišoval Páření, dravce, kořist, vzdálenost, rychlost a další informace.

antény

hlava má dvě antény (an-TEN-ee), se třemi (některé mouchy) až 140 (šváby) svalnaté segmenty., Antény (singulární: anténa) slouží jako primární smyslové orgány pro vůni, chuť, dotek, teplotu, vlhkost a tlak. Jsou flexibilní a velmi pestré: dlouhé, krátké nebo stubby, opeřené, štětinaté, tenké, rovné nebo vlasy podobné. Někteří dokonce připomínají řetězec korálků.

Ústa

Existuje pět základních složek—kusadla a maxillae (čelisti), labium a labrum (rty), a hypofaryngu (jazyk-jako)—hmyz úst., Nicméně, oni se liší tolik co do velikosti, forma, a funkce mezi skupinami, je přesnější používat termín mouthparts. Některé mouthparts jsou určeny pro žvýkání, jiné jsou upraveny pro sání, piercing nebo houbaření-to vše závisí na způsobu hmyzu požití jídla. Někteří hmyz mají také přídavky zvané palps připojené k jejich labium; jsou prst-like a používá se k manipulaci s jídlem.

Jedna skupina hmyzu je příhodně pojmenovaný pro jeho román použít pro ústa: V létě, když masařka tělo dostane příliš horko pro pohodlí, používá slin bublinu., Výzkum ukázal, že když se bublina začne odpařovat ve vzduchu, ochlazuje se; když ji moucha znovu požívá,její tělesná teplota klesá. Mouchy to někdy dělají opakovaně ve velmi horkých dnech.

Příklady, jak hmyz konzumují své jídlo: Vážky žvýkat své jídlo, ženské komáři pierce kůže s ostré proboscis sát krev, a co letí mít houba-jako orgán pro vysávající kapalin. Motýli žvýkat své jídlo, když jsou larvy, ale sát tekuté potraviny jako dospělí. (Některé druhy hmyzu, stejně jako většina molů, nejí vůbec během své dospělé fáze.,)

Hrudník

střední část těla hmyzu, hrudník se skládá ze tří segmentů (prothorax, mesothorax, zadohruď), které lze obvykle odlišit. K němu jsou připojeny tři páry nohou a (obvykle) dva páry křídel. Průduchy, které jsou otvory pro přívod vzduchu, jsou obvykle přítomny také (více o nich později).

Nohy

U dospělých, jeden pár nohou je připojen ke každému segmentu hrudníku (mnoho larvy jsou housenky nebo červ-jako, a nemají pravé nohy)., Nohy jsou spojeny a mají contractures (kyčelní kosti), trochanteru (svaly od kosti stehenní připojit k ní), stehenní kosti (stehenní kost) tibie (holenní kost) a tarsu (pod holenní kost). Každá noha obvykle končí drápem (který je někdy vybaven lepicí podložkou). Nohy mají také smyslové orgány, které ochutnávají potraviny interpretací jejich chemických vlastností.

Při chůzi, hmyz obvykle pohybují tři nohy najednou—přední a zadní noha na jedné straně a střední noha na opačné straně—pomáhají udržovat rovnováhu., Jejich nohy však nejsou jen pro chůzi: mohou být také povoláni k skákání (cvrčci, kobylky, jiní), chytání kořisti (vážky, jiní), hrabání (osamělé včely, mravenci, jiní) nebo plavání (whirligig brouci, jiní). Vše o vážkách

mnoho z nich má upravené nohy, které mají být použity i pro jiné účely. Některé příklady: Včely mohou používat své zadní nohy pro ukládání pylu být přepravena zpět do úlu. Vodní stridery mají pádlové nohy., Kopání hmyzu, jako někteří čmeláci, mají silné přední nohy ve tvaru něco jako lopaty, a cvrčci a další skákání hmyz mají velké, silné zadní nohy. A katydids patří mezi ty, které produkují „písně“ třením zadních nohou dohromady.

křídla

křídla jsou vyrobena z chitinu, stejného přírodního materiálu, který tvoří exoskeleton. Téměř každý dospělý hmyz má dva páry (ne vždy viditelných) křídel připevněných k hrudníku—jeden k druhému segmentu a druhý ke třetímu. Křídla jsou obvykle tenká a jsou dána strukturální podporou mnoha tuhých žil, které jimi procházejí. Svalový závěs je spojuje s hrudníkem a poskytuje rozsah pohybu a síly, které potřebují pro let.

Dospělé mouchy jsou jediný hmyz, že nemám dva páry křídel—mají pouze přední pár. Zadní křídla jsou upravena na halteres (HALL-tiers), malé nubs, které působí jako letové stabilizátory. Jediný dospělý hmyz, který opravdu chybí křídla jsou blechy, vši, rybenky, firebrats, a malé skupiny z různých jiných málo známých hmyzu.,

Brouci a některé skutečné chyby, na rozdíl od jiných hmyzu, ztvrdlé přední křídlo tzv. krovky (ELLA-truh), které jsou navrženy tak, aby chránit jejich citlivou zadní křídla, které všechny létající. (Fotografie v horní části této stránky ukazuje, lady beetle zvedl krovky.) Jiný hmyz, včetně některých vážek, kobylky a motýlů, má křídla, která jsou průhledná, ale mohou mít také barvy a vzory. Vše o pravých chybách

břicho

břicho je obvykle největší částí těla hmyzu., Je tvořen z pružných segmentů, typicky 11 nebo 12, a obsahuje nejzadnější části oběhového, nervového a trávicího systému, stejně jako vylučovací a reprodukční systém.

Oběhový systém

hmyz je „srdce“ (hřbetní céva) je trubice-jako, a dlouho—což je relativní pojem, protože „dlouho“ v běhu, například, je pouze 0,04 palce (1 mm). Srdce neznamená, transport kyslíku, stejně jako u lidí, ale to puls v reakci na pohyb těla a čerpadla na živiny bohatá krev hmyzu (hemolymfa) do buňky a odstraňuje odpadní produkty.,

hmyzu nechybí jen srdce, ale také tepny. Hřbetní céva pumpuje krev dopředu do přední části těla a uvolňuje ji. Odtud proudí volně dozadu přes hrudník a do břicha, bez zúžení. Cestou koupe všechny orgány v živinách a zároveň přijímá odpadní produkty., Cirkuluje dokola, jako je tento, v pasivním procesu zvaném rytmická tracheální komprese. Hmyzí krev, mimochodem, není červená-je nazelenalá, nažloutlá nebo čirá. (Lidská krev je červená, protože obsahuje železo, které reaguje na kyslík zčervenáním.)

dýchání

stejně jako my, hmyz nemůže přežít bez kyslíku. Ale spolu se srdcem a tepnami jim také chybí plíce. Místo toho dostávají svůj vzduch spiracles, což jsou malé póry podél každé strany těla, obvykle jeden pár na segment., Různé řády hmyzu mají jiný počet, ale žádný dospělý nemá více než deset párů. Tyto průduchy jsou připojeny k tracheální trubice, které jsou menší a menší a krmit kyslíku do každé buňky, zatímco vyzvednutí oxidu uhličitého být rozptýleny z těla.

díky svalovému působení může hmyz vnášet vzduch do svých spiracles. Ale, existuje fyzický limit pro jejich tracheální systém, a to jim brání v získání množství kyslíku, které by musely růst větší, než jsou. To je důvod, proč nemáme nohy dlouhé vosy létající kolem našich yardů! Uff!,

pokud jde o vodní hmyz, někteří dýchají prostřednictvím žáber naplněných vzduchovými trubkami a získávají kyslík z vody, stejně jako ryby. Jiní jdou na povrch a uchopí vzduchovou bublinu, kterou nesou pod křídly nebo břichem.

trávicí systém

hmyz hovno! Jejich trávicí systém, nazývaný alimentární kanál, je jedna dlouhá stočená trubice, která sahá od úst hmyzu k jeho řiti. Má tři hlavní oblasti: foregut, midgut a hindgut., Jak se jídlo pohybuje systémem, živiny se extrahují a procházejí polopropustnými membránami do hemolymfy, pro použití buňkami těla. Mezitím, na konci hindgut, tam jsou „Malpighian trubky“, které absorbují odpadní produkty z hemolymfy, a budou komprimované v konečníku a odstraněny.

reprodukční systém

ženy mají vagínu a pár vaječníků, které produkují vejce. Samci mají složitý orgán zvaný aedeagus (e-d-A-gus), který funguje jako penis., Většina hmyzu kopuluje, jak si dokážete představit: muž vloží svůj orgán do ženských genitálií. Vědci zjistili, že mužské ovocné mušky cítí potěšení, když ejakulují, ale není známo, zda to dělá jiný hmyz.2

oplodněná vejce opouštějí tělo ženy trubkovitým orgánem zvaným ovipositor. V případě včel a vosů je tento orgán modifikován—je spojen s jedovou žlázou a může být použit jako stinger. Včely, vosy, někteří mravenci a jiní jsou dobře známí pro své!,

Cerci

mnoho hmyzu má na špičce břicha dva přídavky zvané cerci. Mohou být dlouhé (dokonce nápadné) nebo krátké a obvykle jsou segmentované a spojované. Většinou slouží jednomu ze tří účelů: jako smyslové orgány, jako uchopovače používané během kopulace nebo jako zbraně používané k sevření., U některých druhů jsou záhadou-vědci zatím nepřišli na jejich použití a věří, že mohou být jednoduše zbytkovými strukturami, které ztratily svůj původní účel.

Anatomie nezralé hmyz

životní cyklus hmyzu zahrnuje buď kompletní proměna (holometabolism), neúplné proměna (hemimetabolism), nebo žádná proměna (ametabolism).

úplná metamorfóza znamená, že hmyz postupuje od vajíčka k larvě k Kukle k dospělému. Nezralé a dospělé fáze jsou anatomicky odlišné od sebe navzájem., Některé příklady jsou červi, housenky a housenky, mouchy, brouci a motýli—jejich orgány jsou primitivní a vyspělé během pupal fázi do dospělé formy.

larvy hmyzu, které podstoupí neúplnou metamorfózu, jsou naopak ve formě podobné dospělým, které se stanou; prostě se liší velikostí, podílem těla a barvou. Mají složené oči, vyvinuté nohy, a křídla pahýly, které lze vidět. V době, kdy prolévají svůj exoskeleton na poslední dobu (molt), jsou jejich křídla a pohlavní orgány plně vyvinuty., Příklady tohoto hmyzu jsou cikády, kobylky, cvrčci a kudlanky.

třetí typ vývoje, ametabolismus, postihuje pouze jeden druh, stříbřitý, Lepisma saccharina. Prostě se vylíhnou a vyrostou, s malou až žádnou změnou formy.

——————-

1 Sheffield.ac.uk, září., 5, 2017: Hmyz může vidět svět v mnohem jemnější rozlišení, než se dříve myslelo,

2, který Provedla Galit Shohat-Ophir a jiné Univerzitě Bar-Ilan v Ramat Gan, Izrael, a uvádí Andy Coghaln, New Scientist.,kom, 19. dubna, 2018: Mužské octomilky cítit radost, když ejakulátu

*Top image: Seven-spotted Lady Beetle čelí fotoaparát s křídly zvýšil. (©Cornel Constantin/)

více čtení:

vše o broucích * hmyz pravidlo! (A to je dobrá věc)

---