Gli in e out di un insetto anatomia

Saltare giù per: Esoscheletro, Ciuffi, Colorazione • Sensi, i Feromoni • Testa, Cervello • Occhi, Udito • Antenne, Bocca • Torace, Gambe, Ali • Addome, la Circolazione, la Respirazione, la Digestione • la Riproduzione, Cerci • Anatomia palcoscenico immaturo

Nota: Questa pagina descrive l’anatomia degli insetti, non i ragni. Gli insetti appartengono alla Classe Insecta. I ragni appartengono alla classe Arachnida-c’è un articolo approfondito su di loro qui.,

Ci sono un milione di specie di insetti identificate nel mondo, e ne hai viste molte “di persona.”Vi siete mai chiesti che cosa li rende tick? Letteralmente: hanno un cuore? E, che dire di un cervello? Come ingeriscono cibo? Perché hanno gli occhi “buggy”? Fanno la cacca? Troverete quelle risposte qui, e altro ancora. Quindi, eccoci qui:

Prima di tutto, c’è almeno un’eccezione a quasi tutto ciò che si può dire sugli insetti e sulla loro anatomia. Ma, non importa quanto possano variare, tutti hanno queste tre cose in comune:

1. Un esoscheletro.,
2. Tre sezioni del corpo: testa, torace, addome.
3. Tre paia di gambe snodate.

Esoscheletro

L’esoscheletro, a volte chiamato la cuticola, copre l’intero corpo esterno di un insetto; non c’è nessun scheletro interno. Costituito da un polisaccaride derivato dal glucosio e chiamato chitina, protegge un interno completamente morbido. La chitina può essere ferma o cedevole, a seconda del suo spessore., Così, mentre il viso e le gambe di un insetto hanno strati sottili per consentire la flessibilità, altre parti dell’esoscheletro sono più spesse e più protettive.

Setae

Setae (sing. seta), coprono l’intero corpo della maggior parte delle specie. Spesso sembrano capelli, ma sono in realtà chitina, come il resto dell’esoscheletro dell’insetto, e possono assumere diverse forme, tra cui dall’aspetto peloso, ispido e spinoso. Le setole possono anche essere allargate e appiattite in scaglie, come quelle sulle ali di farfalle e falene., La maggior parte delle setole sono attaccate a piccoli organi che percepiscono il tatto e il tatto, e la loro lunghezza e densità varia—da lunga e spessa, come quella di un calabrone, a calva (ai nostri occhi, comunque), come il corpo di una formica.

Le setole di alcuni insetti acquatici sono formate per intrappolare le bolle d’aria per respirare sott’acqua, mentre altre hanno delle setole sottili intorno alla bocca per intrappolare le particelle di cibo trasportate dall’acqua. Gli insetti scavatori hanno setole robuste e non sensoriali allineate in file sulle zampe., Alcuni bruchi hanno setole modificate per intrappolare materiali organici sul loro corpo da utilizzare come camuffamento, e ci sono altri che hanno spine velenose o peli urticanti (irritanti per la pelle) come meccanismo di difesa.

Colorazione

Gli insetti producono colori in quasi tutte le tonalità immaginabili, a volte in modo spettacolare, come alcuni scarabei e farfalle. I colori sono prodotti in diversi modi:

Alcuni sono il risultato di pigmenti ordinari, principalmente melanina, che non cambiano. Ma altri derivano da onde luminose che si rifrangono (si piegano) dopo aver colpito creste microscopiche e strati nell’esoscheletro di un insetto (come la luce attraverso un prisma)., I colori vengono prodotti anche quando riflettono un’onda luminosa direttamente alla sua fonte senza piegarla.

Alcuni insetti sono iridescenti. L’iridescenza si verifica quando le scale sovrapposte producono picchi e valli: le onde luminose che le colpiscono interferiscono l’una con l’altra combinandosi o annullandosi a vicenda, e i colori cambiano al variare del nostro angolo di vista o della sorgente luminosa.,

Sensi

La maggior parte degli insetti ha cinque sensi, ma non rileva gli stimoli allo stesso modo degli esseri umani. Per esempio, non hanno un naso vero e proprio, ma hanno organi sensoriali su tutto il corpo che servono allo stesso scopo. Gli insetti possono:

• Vedere, usando gli occhi composti per la risoluzione visiva e gli ocelli per il rilevamento della luce.
• “Ascolta” attraverso il movimento delle setole collegate ai recettori che rispondono alle onde sonore che vibrano su di esse e con gli organi sensoriali sulle loro antenne. Alcune specie hanno organi timpanici, come timpani.,
• Tocca quando usano le loro antenne come” tastatori”, così come lo senti quando le loro setole vengono toccate.
• Gusto con setole situate sulle loro antenne, gambe e altre parti del corpo.
• Odore con recettori sulle loro antenne e bocche che possono distinguere le differenze tra migliaia di composti chimici.

Feromoni

Un mezzo di comunicazione tra insetti è con composti organici chiamati feromoni (profumi)., Sono messaggi che suscitano risposte da altri membri della stessa specie: c’è cibo qui; vieni compagno con me; stai lontano dalle mie uova; aiutami a combattere questo predatore; fuggi; e altro ancora. I feromoni vengono rilasciati attraverso ghiandole situate in diversi punti del corpo e sono attaccati a condotti esterni. Possono essere rilasciati nell’aria o secreti sul terreno o su altre superfici.

I feromoni sessuali sono più spesso utilizzati dalle femmine per attirare i maschi. Gli insetti sociali, come le formiche, depongono una scia di cibo a feromoni tra una fonte di cibo scoperta e il nido dell’insetto., I feromoni di allarme sono emessi dagli insetti in risposta al pericolo. Alcune specie rilasciano feromoni sgradevoli nell’aria quando sono minacciate da un predatore, o emettono profumi che incitano all’aggressione in altri del loro genere (un alveare arrabbiato di api da miele, per esempio). Alcune femmine lasciano un profumo territoriale per segnare la posizione delle loro uova. Tra gli insetti sociali—tutte le formiche e le termiti, e alcune api e vespe-i feromoni governano quasi ogni aspetto del comportamento del nido.

Testa

La testa contiene il cervello, gli occhi, le antenne e la bocca.,

Cervello

Il cervello, così piccolo come è, può elaborare una miriade di bit di input e azioni dirette al resto del corpo. E, ha una struttura mid-cervello umano-like (anche se più di base) che dimostra i livelli di coscienza! La ricerca suggerisce che probabilmente non sentono dolore o gelosia, ma possono sentire qualcosa come la fame e il dolore, e forse una sorta di rabbia.,

E, c’è di più: La mosca della frutta umile, un soggetto preferito di ricerca, che ha un cervello delle dimensioni di un seme di papavero, con 100.000 neuroni (gli esseri umani hanno 100 miliardi) in grado di raccogliere informazioni e prendere decisioni prima di agire. Questo è considerato un segno di intelligenza superiore. Incredibile!

E ci sono insetti ancora più intelligenti: api, formiche e termiti, che vivono in comunità sociali e condividono informazioni, sono geni degli insetti., Gli studi sulle api mostrano che possono riconoscere e distinguere tra volti umani, contare, imparare e risolvere problemi e “scuotere la danza” per comunicare agli altri la direzione e la distanza da una fonte di nettare. Tutto sulle api da miele

Occhi

La maggior parte degli insetti adulti ha due grandi occhi composti. Sono composti da centinaia o addirittura migliaia di piccole lenti. Ogni lente (ommatidium) è collegata a un nervo ottico e affronta un’unica direzione, una che è solo un po ‘ diversa da tutte le altre. Il cervello riceve e interpreta input visivo da tutti loro per formare un quadro completo.,

Gli occhi composti si trovano solitamente ai lati della testa, con alcuni così grandi che si toccano nel mezzo, o quasi. C’è un piccolo gruppo di mosche uniche (Famiglia Diopsidae) che abitano l’Africa meridionale e il sud-est asiatico con i loro occhi composti (e le loro antenne) situati alle estremità di due steli che proiettano dalla parte anteriore della loro testa!,

Il nero e le sfumature del marrone sono colori comuni degli occhi, ma quelli della mosca della frutta sono rosso vivo. L’ape Fiore dagli occhi verdi, Anthophora bimaculata, ha . . . bene, puoi indovinare! Molti insetti, tra cui mosche rapinatori e libellule, i cui occhi sono normalmente scuri, lampeggiano con colori brillanti quando vengono catturati nella luce.

Si pensava che la struttura degli occhi composti risultasse in una visione sfocata, fino a quando i ricercatori dell’Università di Sheffield, in Inghilterra, hanno fatto una scoperta sorprendente: hanno trovato minuscole cellule fotorecettrici (che sono associate alla retina) appena sotto ogni ommatidio nei moscerini della frutta. Le cellule si muovono rapidamente dentro e fuori fuoco e, combinate con i normali movimenti della testa, producono un’immagine molto più nitida di quanto si pensasse in precedenza.,1

Occhi semplici

Oltre ai loro occhi composti, tutti gli insetti adulti hanno due o tre piccoli “occhi semplici”, chiamati ocelli (oh-CELL-ee). Hanno solo una lente ciascuno e non possono mettere a fuoco. Situato nella parte superiore o anteriore della testa (la posizione varia), il loro compito è quello di rilevare l’intensità della luce e del buio. Gli insetti immaturi – noti variamente come ninfe, bruchi, naiadi, larve—mancano di occhi composti, ma hanno ocelli. Ciò significa, ad esempio, che il bruco farfalla sulla tua pianta non può discernere la tua forma, ma può rilevare l’ombra che lanci.,

Udito

Gli insetti non hanno orecchie, ma ciò non significa che non possano” sentire ” a modo loro. Le onde sonore creano vibrazioni e gli insetti possono rilevarle attraverso organi sensoriali attaccati a peli rigidi sparsi qua e là sul loro corpo. Alcune specie hanno anche questi organi sulle loro antenne., Alcuni, tra cui cicale, cavallette e falene, hanno un sottile organo timpanico (timpano) su ciascun lato del loro corpo: situati in superficie, vibrano, come i nostri timpani, in risposta alle onde sonore. In ogni caso, il cervello dell’inset analizza il “suono” per distinguere i richiami di accoppiamento, i predatori, le prede, la distanza, la velocità e altre informazioni.

Antenne

La testa ha due antenne (an-TEN-ee), con tre (alcune mosche) fino a 140 (scarafaggi) segmenti muscolosi., Le antenne (singolare: antenna) servono come organi di senso primari per l’olfatto, il gusto, il tatto, la temperatura, l’umidità e la pressione. Sono flessibili e molto vari: lunghi, corti o tozzi, piumati, ispidi, sottili, dritti o simili a capelli. Alcuni addirittura assomigliano a una stringa di perline.

Bocca

Ci sono cinque componenti di base—mandibole e mascelle (mascelle), labium e labrum (labbra) e ipofaringe (simile alla lingua)-della bocca di un insetto., Tuttavia, variano così tanto in termini di dimensioni, forma e funzione tra i gruppi, è più accurato usare il termine mouthparts. Alcuni boccali sono progettati per masticare, altri sono modificati per succhiare, piercing o spugnatura—tutto dipende dal metodo di ingestione di cibo di un insetto. Alcuni insetti hanno anche appendici chiamate palpi attaccati al loro labio; sono simili a dita e usati per manipolare il cibo.

Un gruppo di insetti è giustamente chiamato per il suo nuovo uso per la bocca: In estate, se il corpo di una mosca diventa troppo caldo per il comfort, usa la saliva per soffiare una bolla., La ricerca ha dimostrato che quando la bolla inizia ad evaporare nell’aria, si raffredda; quando la mosca la ri-ingerisce, anche la sua temperatura corporea scende. Le mosche a volte lo fanno ripetutamente nei giorni molto caldi.

Esempi di come gli insetti consumano il loro cibo: le libellule masticano il loro cibo, le zanzare femminili perforano la pelle con una proboscide affilata per succhiare il sangue e la maggior parte delle mosche ha un organo simile a una spugna per inzuppare i liquidi. Le farfalle masticano il loro cibo quando sono larve, ma succhiano cibi liquidi da adulti. (Alcune specie di insetti, come la maggior parte delle falene, non mangiano affatto durante la loro fase adulta.,)

Torace

La parte centrale del corpo dell’insetto, il torace è composto da tre segmenti (protorace, mesotorace, metatorace), che di solito possono essere distinti. Tre paia di zampe e (di solito) due paia di ali sono attaccate ad esso. Gli spiracoli, che sono aperture per la presa d’aria, sono solitamente presenti (ne parleremo più avanti).

Gambe

Negli adulti, una coppia di gambe è attaccata a ciascun segmento del torace (molte larve sono bruco o simili a vermi e non hanno gambe vere)., Le gambe sono snodate e hanno un coxa (anca), trocantere (muscoli del femore si attaccano ad esso), femore (osso della coscia), tibia (tibia) e tarso (sotto lo stinco). Ogni gamba di solito termina in un artiglio (che a volte è dotato di un tampone adesivo). Le gambe hanno anche organi sensoriali che assaggiano gli alimenti interpretandone le proprietà chimiche.

Quando si cammina, gli insetti di solito muovono tre gambe alla volta—le gambe anteriori e posteriori su un lato e la gamba centrale sul lato opposto—per aiutare a mantenere l’equilibrio., Le loro gambe non sono solo per camminare, però: possono anche essere chiamati per saltare (grilli, cavallette, altri), catturare prede (libellule, altri), scavare (api solitarie, formiche, altri), o nuotare (coleotteri whirligig, altri). Tutto su libellule

Molti hanno modificato le gambe per essere utilizzati per altri scopi, anche. Alcuni esempi: le api possono usare le zampe posteriori per immagazzinare il polline da riportare all’alveare. Gli striders dell’acqua hanno gambe a forma di pagaia., Gli insetti scavatori, come alcuni bombi, hanno zampe anteriori forti a forma di pale, e grilli e altri insetti saltatori hanno zampe posteriori grandi e potenti. E, katydids sono tra quelli che producono “canzoni” strofinando le zampe posteriori insieme.

Ali

Le ali sono fatte di chitina, lo stesso materiale naturale che costituisce l’esoscheletro. Quasi tutti gli insetti adulti hanno due paia di ali (non sempre visibili) attaccate al torace—una al secondo segmento e l’altra al terzo. Le ali sono solitamente sottili e sono date sostegno strutturale dalle molte vene rigide che le attraversano. Una cerniera muscolare li unisce al torace e fornisce la gamma di movimento e forza di cui hanno bisogno per il volo.

Le mosche adulte sono gli unici insetti che non hanno due paia di ali—hanno solo una coppia anteriore. Le ali posteriori sono modificate in halteres (HALL-tiers), piccole sporgenze che fungono da stabilizzatori di volo. Gli unici insetti adulti che mancano veramente le ali sono pulci, pidocchi, pesci argentati, firebrats e piccoli gruppi di vari altri insetti poco conosciuti.,

I coleotteri e alcuni veri insetti, a differenza di altri insetti, hanno ali anteriori indurite chiamate elitre (ELLA-truh), che sono progettate per proteggere le loro delicate ali posteriori, che fanno tutto il volo. (La foto in cima a questa pagina mostra le elitre sollevate di un maggiolino.) Altri insetti, tra cui alcune libellule, cavallette e farfalle, hanno ali trasparenti, ma possono anche avere colori e motivi. All about true bugs

Addome

L’addome è di solito la parte più grande del corpo di un insetto., È formato da segmenti flessibili, tipicamente 11 o 12, e contiene le parti più arretrate del sistema circolatorio, nervoso e digestivo, così come i sistemi escretori e riproduttivi.

Sistema circolatorio

Il “cuore” di un insetto (vaso dorsale) è simile a un tubo e lungo-che è un termine relativo, perché “lungo” in una mosca, ad esempio, è solo 0,04 pollici (1 mm). Il cuore non trasporta l’ossigeno, come negli esseri umani, ma pulsa in risposta al movimento del corpo e pompa il sangue di insetti ricco di sostanze nutritive (emolinfa) alle cellule e rimuove i prodotti di scarto.,

Agli insetti non manca solo un cuore, ma anche le arterie. Il vaso dorsale pompa il sangue in avanti verso la parte anteriore del corpo e lo rilascia. Da lì, scorre liberamente all’indietro attraverso il torace e nell’addome, senza costrizioni. Lungo la strada, bagna tutti gli organi di sostanze nutritive, mentre prende i prodotti di scarto., Circola in tondo in questo modo in un processo passivo chiamato compressione tracheale ritmica. Il sangue degli insetti, a proposito, non è rosso—è verdastro, giallastro o chiaro. (Il sangue umano è rosso perché contiene ferro, che reagisce all’ossigeno diventando rosso.)

Respirazione

Come noi, gli insetti non possono sopravvivere senza ossigeno. Ma insieme al cuore e alle arterie, mancano anche i polmoni. Invece, ottengono la loro aria attraverso spiracoli, che sono piccoli pori lungo ogni lato del loro corpo, di solito una coppia per segmento., Diversi ordini di insetti hanno un numero diverso di essi, ma nessun adulto ha più di dieci coppie. Questi spiracoli sono collegati a tubi tracheali che diventano sempre più piccoli e alimentano l’ossigeno ad ogni cellula, mentre raccolgono l’anidride carbonica da dissipare dal corpo.

Attraverso l’azione muscolare, gli insetti possono forzare l’aria attraverso i loro spiracoli. Ma c’è un limite fisico al loro sistema tracheale, e questo impedisce loro di ottenere la quantità di ossigeno di cui avrebbero bisogno per crescere più grande di quanto non siano. Ecco perché non abbiamo vespe lunghe un piede che volano intorno ai nostri cortili! Whew!,

Per quanto riguarda gli insetti acquatici, alcuni respirano attraverso branchie piene di tubi d’aria e ottengono il loro ossigeno dall’acqua, proprio come i pesci. Altri vanno in superficie e afferrano una bolla d’aria, che portano sotto le ali o l’addome.

Apparato digerente

Cacca di insetti! Il loro sistema digestivo, chiamato canale alimentare, è un lungo tubo a spirale che si estende dalla bocca dell’insetto al suo ano. Ha tre regioni principali: il foregut, midgut, e hindgut., Mentre il cibo si muove attraverso il sistema, i nutrienti vengono estratti e passati attraverso le membrane semipermeabili nell’emolinfa, per l’uso da parte delle cellule del corpo. Nel frattempo, alla fine del hindgut, ci sono “tubi malpighiani” che assorbono i prodotti di scarto dall’emolinfa, e saranno compressi nel retto ed eliminati.

Sistema riproduttivo

Le femmine hanno una vagina e un paio di ovaie che producono uova. I maschi hanno un organo complesso chiamato aedeagus (e-d-A-gus) che funziona come un pene., La maggior parte degli insetti si accoppiano come si potrebbe immaginare: il maschio inserisce il suo organo nei genitali della femmina. I ricercatori hanno scoperto che i moscerini della frutta maschi provano piacere quando eiaculano, ma non è noto se altri insetti lo facciano.2

Le uova fecondate escono dal corpo della femmina attraverso un organo simile a un tubo chiamato ovopositore. Nel caso di api e vespe, questo organo viene modificato-è collegato a una ghiandola velenosa e può essere usato come pungiglione. Api da miele, vespe, alcune formiche, e altri sono ben noti per la loro!,

Cerci

Molti insetti hanno due appendici sulla punta del loro addome chiamate cerci. Possono essere lunghi (anche cospicui) o corti, e di solito sono segmentati e snodati. Il più delle volte, servono uno dei tre scopi: come organi sensoriali, come afferratori usati durante la copulazione o come armi usate per pizzicare., Sono un mistero in alcune specie-gli scienziati non hanno ancora capito il loro uso e credono che possano essere semplicemente strutture vestigiali che hanno perso il loro scopo originale.

Anatomia degli insetti immaturi

Il ciclo vitale di un insetto comporta metamorfosi completa (olometabolismo), metamorfosi incompleta (emimetabolismo) o nessuna metamorfosi (ametabolismo).

Metamorfosi completa significa che l’insetto progredisce dall’uovo alla larva alla pupa all’adulto. Gli stadi immaturi e adulti sono anatomicamente diversi l’uno dall’altro., Alcuni esempi sono i vermi, larve e bruchi di mosche, coleotteri e farfalle—i loro organi sono rudimentali e maturi durante la fase pupale in forma adulta.

Le larve di insetti che subiscono metamorfosi incomplete, d’altra parte, sono simili nella forma agli adulti che diventeranno; differiscono solo per dimensioni, proporzione del corpo e colore. Hanno occhi composti, gambe sviluppate e mozziconi di ala che possono essere visti. Quando perdono il loro esoscheletro per l’ultima volta (muta), le loro ali e gli organi sessuali sono completamente sviluppati., Esempi di questi insetti sono cicale, cavallette, grilli e mantidi religiose.

Il terzo tipo di sviluppo, l’ametabolismo, colpisce solo una specie, Pesce d’argento, Lepisma saccharina. Si schiudono e crescono, con poco o nessun cambiamento nella forma.

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1 Sheffield.ac.uk, Settembre., 5, 2017: Gli insetti possono vedere il mondo in una risoluzione molto più fine di quanto si pensasse in precedenza

2 Condotto da Galit Shohat-Ophir e altri, della Bar-Ilan University di Ramat Gan, Israele, e riportato da Andy Coghaln, New Scientist.,com, April 19, 2018: I moscerini della frutta maschi provano piacere quando eiaculano

*Immagine in alto: Lady Beetle a sette punti di fronte alla telecamera con le ali sollevate. (©Cornel Constantin / )

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