昆虫の解剖学のインとアウト

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にジャンプダウン:外骨格、Setae、着色•感覚、フェロモン•頭、脳•目、聴覚•アンテナ、口•胸郭、脚、翼•腹部、循環、呼吸、消化•再生、Cerci•未熟な段階での解剖学

注:このページでは、クモではなく、昆虫の解剖学について説明しています。—– 昆虫はクラスInsectaに属します。 クモはクラスArachnidaに属しています—ここにそれらについての徹底的な記事があります。,

世界には何百万もの特定された昆虫種があり、あなたはそれらの多くを見てきました”個人的に。”南米に旅行や留学をしたいと思っかくク? 文字通り:彼らは心を持っていますか? そして、脳はどうですか? 彼らはいかに食糧を摂取するか。 彼らの”バギー”の目は何ですか? 彼らはうんちをしますか? あなたはここでそれらの答えを見つけるでしょう。 だから、ここに行きます:

まず第一に、昆虫とその解剖学について言うことができるほぼすべてのものに少なくとも一つの例外があります。 しかし、それらがどれほど変わっても、それらはすべてこれらの三つの共通点を持っています:

  1. 外骨格です。,
  2. 三つのボディセクション:頭、胸郭、腹部。
  3. 関節の足の三つのペア。

外骨格

(Pearson Scott Foresman/WikiからSuperManuによって派生した;CC BY-SA3.0)



外骨格は、時にはキューティクルと呼ばれ、昆虫の外側の体全体;内部の骨格はありません。 グルコース由来の多糖類で作られ、キチンと呼ばれる、それは完全に柔らかい内部を保護します。 キチンは、その厚さに応じて、しっかりしたまたは降伏することができる。, したがって、昆虫の顔と脚は柔軟性を可能にするために薄い層を持っていますが、外骨格の他の部分はより厚く、より保護されています。

セタエ

セタエ(sing. 瀬田)は、ほとんどの種の体全体をカバーしています。 彼らはしばしば髪のように見えますが、実際には昆虫の外骨格の残りの部分のようにキチンであり、毛深い、活発な、とげのあるなど、いくつかの形をとることができます。 セタエはまた、蝶や蛾の翼のように、広げて平らにして鱗にすることもできます。, ほとんどのセタエは、感触や触感を感じる小さな器官に取り付けられており、その長さと密度は、マルハナバチのような長くて厚いものから、アリの体のようなはげに見える(とにかく私たちの目に)までさまざまです。

いくつかの水昆虫のセタエは、水中で呼吸するために気泡を捕捉するために形成され、他のものは、水媒介食物粒子を捕捉するために口器の周りに細かいセタエを有する。 掘り昆虫は、脚の上に列に並んで頑丈で非感覚のセタを持っています。, いくつかの毛虫は、カモフラージュとして使用するために自分の体に有機物をトラップするように変更setaeを持っており、防御機構として毒棘や蕁麻疹(皮膚

南フランネル蛾キャタピラー(または小娘キャタピラー)、Megalopyge opercularis。 かわいいが、触らないでください! 激しい痛みを引き起こすそれらの柔らかい、ふわふわの”毛”の下に隠された毒の棘があります。, (©Brett Hondow/Shuttterstock)

着色

昆虫は、スカラベカブトムシや蝶のいくつかのように、時には壮大な方法で、想像できるほぼすべての色相で色を生成します。 色はいくつかの異なる方法で生成されます:

いくつかは、通常の顔料、主にメラニンの結果であり、変化しない。 しかし、他のものは、昆虫の外骨格(プリズムを通る光のような)の微視的な尾根や層を打った後に屈折(曲がる)する光波に起因します。, 色はまた、光波を曲げることなくその光源に直接反映するときに生成されます。

それは最高で虹色! ジュエルビートルクリソクロアフルミナンスニシヤマイ (©Mark Brandon/)

いくつかの昆虫は虹色です。 虹色は、重なり合ったスケールが山と谷を生み出すときに起こります:それらを打つ光の波は、互いを結合または打ち消すことによって互いに干渉し、画角や光源の変化に応じて色が変化します。,

Senses

ほとんどの昆虫は五感を持っていますが、人間と同じように刺激を検出しません。 例えば、彼らは実際の鼻を持っていませんが、彼らは同じ目的を果たす体のいたるところに感覚器官を持っています。 昆虫は次のことができます:

  • 視覚的解像度には複眼を使用し、光検出にはocelliを使用します。
  • それらを横切って振動する音波に応答する受容体接続されたsetaeの動きを通して、そしてそれらのアンテナ上の感覚器官によって”聞く”。 いくつかの種は鼓膜のような鼓膜器官を持っています。,
  • 触れるときは触れるだけでなく、触れているときは触れる。
  • 触れるときは触れる。
  • 触れるときは触れる。
  • 触角、脚、その他の身体部分に位置するセタエで味をします。
  • アンテナと口器に受容体があり、何千もの化合物の違いを区別することができます。

フェロモン

昆虫間のコミュニケーションの手段は、フェロモン(香り)と呼ばれる有機化合物です。, 彼らは同じ種の他のメンバーからの応答を引き出すメッセージです:ここに食べ物があります;私と一緒に仲間に来ます;私の卵から離れて滞在;私はこの捕食者と戦うのを助けます;逃げます;そしてより多くの。 フェロモンは、体内のいくつかの場所に位置する腺を通して放出され、外部ダクトに取り付けられる。 それらは、空気中に放出され得るか、または地面または他の表面上に分泌され得る。

性のフェロモンは男性を引き付けるために女性によって最も頻繁に使用されます。 アリのような社会的昆虫は、発見された食物源と昆虫の巣の間にフェロモンの食物道を置く。, 警報フェロモンは危険に応じて昆虫によって出ます。 いくつかの種は、捕食者によって脅かされたときに不快なフェロモンを空気中に放出したり、その種の他のもの(ミツバチの怒った巣箱など)の侵略を いくつかの女性は彼らの卵の位置をマークする領土の香りを残します。 社会的な昆虫の中で—すべての蟻およびシロアリ、およびある蜂およびスズメバチ—フェロモンは巣の行動のほとんどあらゆる面を支配する。

頭には脳、目、触角、口器が含まれています。,

Brain

脳は、そのまま小さく、無数の入力を処理し、身体の残りの部分に直接行動することができます。 そして、それは意識のレベルを示す人間のような中間脳構造(より基本的ですが)を持っています! 研究ることを示唆ることができるのだろうな悲しみや心配りがいを感じるようなもの飢餓と、痛み、かかります。,

そして、より多くがあります:卑しいショウジョウバエ、研究の好きな主題は、ケシの種の大きさの脳を持ち、100,000ニューロン(人間は100億を持っています) それはより高い知性の兆候であると考えられています。 すごい!

そして、さらに賢い昆虫があります:ミツバチ、アリ、シロアリは、社会的コミュニティに住んでいて、情報を共有しているすべては、昆虫の天才です。, ミツバチの研究によると、彼らは人間の顔を認識して区別し、数え、学び、問題解決し、蜜源までの方向と距離を他の人に伝えるために”振る舞う”ことができることが示されています。 すべてのミツバチについて

ほとんどの成虫は二つの大きな複眼を持っています。 それらは何百またはたくさんの小さいレンズで構成されている。 各レンズ(ommatidium)は視神経に接続され、単一の方向、他のすべてとはちょうど少し異なるものに直面しています。 脳は、それらのすべてからの視覚的入力を受け取り、解釈して完全な画像を形成する。,

光が当たると、通常は暗く、強盗のハエ(家族Asilidae)の複眼は美しく反射します。 (©Seema Swami/)



複眼は、通常、頭の両側に位置し、いくつかの非常に大きな彼らは真ん中でお互いに触れる、またはほぼそうです。 南アフリカと東南アジアに生息するユニークなハエ(家族Diopsidae)の小さなグループがあり、頭の前から突き出た二つの茎の端に複眼(および触角)があります!,

黒と茶色の色合いは一般的な目の色ですが、ショウジョウバエのものは明るい赤です。 緑の目の花の蜂、Anthophora bimaculataは、持っています。 . . まあ、あなたは推測できます! 目が通常暗い強盗ハエやトンボを含む多くの昆虫は、光に巻き込まれたときに鮮やかな色で点滅します。

茎の目のハエ、Diasemopsis sp. (トーマス-シャハン/Flickr CC BY2.,0)



複眼の構造は、イギリスのシェフィールド大学の研究者が驚くべき発見をしたまで、ぼやけた視界をもたらすと考えられていました:彼らはショウジョウバエの各オマチジウムのすぐ下に小さな光受容体細胞(網膜に関連している)を発見しました。 細胞は急速に焦点の出入りし、正常なヘッド動きと結合されて、前に考えられていたより大いに鋭いイメージを作り出します。,1

シンプルな目

すべての成虫は、複眼に加えて、ocelli(oh-CELL-ee)と呼ばれる二、三の小さな”シンプルな目”を持っています。 いつのレンズそれぞれできません。 頭の上部または前部(位置が異なります)に位置し、彼らの仕事は明暗の強度を検出することです。 未熟な昆虫—ニンフ、毛虫、naiads、幼虫としてさまざまに知られている—は複眼を欠いていますが、彼らはocelliを持っています。 つまり、例えば、あなたの植物の蝶の毛虫はあなたの形を識別することはできませんが、あなたが投げた影を検出することができます。,

古い外骨格を流したばかりの蝉(未知の種)の顔。 その頭の両側に複眼、そしてその”額”の中央に三つの赤いオセリに注目してください。”(©manatus/)

聴覚

昆虫は耳を持っていませんが、それは彼らが自分のやり方で”聞く”ことができないという意味ではありません。 音波は振動を作り出し、昆虫は体のあちこちに散らばっている硬い毛に付着した感覚器官を通してそれらを検出することができます。 いくつかの種は、触角にこれらの器官を持っています。, 蝉、バッタ、蛾を含むいくつかは、自分の体の両側に薄い鼓膜(鼓膜)を持っています:表面に位置し、彼らは音波に応答して、私たち自身の鼓膜のように振動 すべての場合において、インセットの脳は”音”を分析して、交尾呼び出し、捕食者、獲物、距離、速度、およびその他の情報を区別します。

アンテナ

頭には二つのアンテナ(an-TEN-ee)があり、140個までの三つの(いくつかのハエ)がある(ゴキブリ)筋肉のセグメントを持っています。, アンテナ(単数形:アンテナ)は、匂い、味、触覚、温度、湿度、および圧力の主要な感覚器官として機能します。 それらは適用範囲が広く、非常に変わっている:長く、短くまたはずんぐりした、羽ばたく、活発に、薄く、まっすぐに、または毛そっくり。 いくつかはビーズの文字列に似ています。

昆虫のアンテナの種類。 (L.Shyamal/Wiki;cc by-sa2.5)

昆虫の口の五つの基本的なコンポーネントがあります—下顎骨と顎(顎)、陰唇と唇(唇)、および下咽頭(舌のような)-。, しかし、それらはグループ間で大きさ、形、機能がそんなに異なります、それは用語口器を使用する方が正確です。 いくつかの口器は噛むために設計されており、他のものは吸う、穿孔する、またはスポンジのために変更されています—それはすべて昆虫の食べ物を いくつかの昆虫はまた、彼らの陰唇に取り付けられたpalpsと呼ばれる付属物を持っています。



昆虫の一つのグループは、適切に口のためのその新しい使用のために命名されています:夏には、ブローフライの体が快適さのためにあまりにも熱くなると、それはバブルを吹くために唾液を使用しています。, 研究によると、気泡が空気中で蒸発し始めると冷却され、フライがそれを再摂取すると体温も低下することが示されています。 ハエは時々非常に暑い日にこれを繰り返し行います。

一般的な緑のボトルブローフライ、ルシリアセリカータ、バブルを吹きます。, (©Muhammad Naaim/)



昆虫が食べ物を消費する方法の例:トンボは食べ物を噛み、メスの蚊は鋭い口吻で皮膚を突き刺して血を吸い、ほとんどのハエは液体を吸うためのスポンジ状の器官を持っている。 蝶は幼虫のときに食べ物を噛むが、大人のように液体の食べ物を吸う。 (いくつかの昆虫種は、ほとんどの蛾のように、彼らの大人の段階ではまったく食べていません。,)

胸郭

昆虫の体の中央部分は、胸郭は通常区別することができる三つのセグメント(前胸郭、中胸郭、中胸郭)で構成されています。 三対の脚と(通常)二対の翼がそれに取り付けられています。 空気取り入れ口のための開口部であるスピラクルは、通常、あまりにも存在する(それらについての詳細は後で)。

Legs

成人では、胸部の各セグメントに一対の脚が取り付けられています(多くの幼虫は毛虫や虫のようなもので、真の脚を持っていません)。, 脚は接合されており、coxa(股関節)、trochanter(大腿骨からの筋肉がそれに付着する)、大腿骨(大腿骨骨)、脛骨(脛骨)、および足根(脛骨の下)を有する。 各脚は通常、爪で終わります(接着剤パッドが装備されていることもあります)。 脚はまた、その化学的性質を解釈することによって食品を味わう感覚器官を有する。

歩くとき、昆虫は通常、バランスを維持するために、片側の前脚と後脚と反対側の中間脚を一度に三本の脚を動かします。, 彼らの足は歩行のためだけではありません:彼らはまた、ジャンプ(コオロギ、バッタ、他の人)、獲物(トンボ、他の人)を捕まえる、掘り下げる(孤独な蜂、アリ、他の人)、または水泳(旋虫カブトムシ、他の人)のために呼び出されるかもしれません。 すべてのトンボについて

多くは、あまりにも、他の目的のために使用するために脚を変更しています。 いくつかの例:ミツバチはハイブに戻って運ばれる花粉を格納するために彼らの後ろ足を使用することができます。 水stridersてパドル形状の足。, 掘削昆虫は、いくつかのマルハナバチのように、シャベルのような形をした強い前足を持ち、コオロギや他のジャンプ昆虫は大きく、強力な後ろ足を持 そして、katydidsは彼らの後ろ足を一緒に擦ることによって”歌”を作り出すものの一つです。

祈るカマキリ(カマキリreligiosa)。 各脚のペアは、胸郭の異なる部分に取り付けられている。 その翼は腹部の上に平らに横たわっています。 (Bernd Thaller/Flickr;cc by2.,0)

翼は、外骨格を構成するのと同じ天然素材であるキチンで作られています。 ほとんどすべての成虫は、胸郭に取り付けられた(常に目に見えるわけではない)翼の二対を持っています—第二のセグメントと第三の他のセグメント 翼は通常薄く、それらを通って動く多くの堅い静脈によって構造サポートを与えられます。 筋肉蝶番は胸郭にそれらを結合し、飛行のために必要とする強さおよび動きの範囲を提供する。

ハロウィーンペナントトンボ、Celithemis eponina。, その翼の構造的複雑さに注目してください。 (Judy Gallagher/Flickr;CC BY2.0)



成虫のハエは、翼の二対を持たない唯一の昆虫です—彼らはフロントペアのみを持っています。 後肢の翼は、飛行安定剤として機能する小さなナブであるホルター(ホール層)に変更されています。 真に翼を欠いている唯一の成虫は、ノミ、シラミ、シルバーフィッシュ、ファイアブラット、および他のさまざまなあまり知られていない昆虫の小さなグルー,

カブトムシやいくつかの真のバグは、他の昆虫とは異なり、すべての飛行を行う繊細な後ろ翼を保護するように設計されたelytra(ELLA-truh)と呼ばれる前 (このページの上部の写真は、女性のカブトムシの上げられたelytraを示しています。)いくつかのトンボ、バッタ、蝶を含む他の昆虫は、透明である翼を持っていますが、また、色やパターンを持っていてもよいです。 真のバグについてのすべて

腹部

腹部は通常、昆虫の体の最大の部分です。, これは、柔軟なセグメント、典型的には11または12で形成されており、循環器系、神経系および消化器系の最後部、ならびに排泄および生殖器系を含む。

循環系

昆虫の”心臓”(背側血管)はチューブ状で長く、例えばハエの”長い”はわずか0.04インチ(1mm)であるため、相対的な用語である。 心臓は人間のように酸素を輸送しませんが、体の動きに応答して脈打ち、栄養豊富な昆虫の血液(血リンパ)を細胞に送り出し、老廃物を取り除きます。,

人間のボランティアの血は、彼女が餌を与えるときに、この蚊、Armigeres subalbatusの腹部を満たしているのを見ることができます。 彼女が殴られたら赤い血があるように見えるでしょう。 (James Gathany、CDC;PD)

昆虫には心臓だけが欠けているのではなく、動脈も欠けています。 背側血管は、血液を体の前部に前方に送り出し、それを放出する。 そこから、それは胸郭を通ってそして腹部に、収縮無しで自由に後方に流れます。 道に沿って、それは老廃物を摂取しながら、すべての器官を栄養素に浸します。, それはリズミカルな気管圧縮と呼ばれる受動的なプロセスでこのようにラウンドとラウンドを循環しま 昆虫の血は、ところで、赤ではありません—それは緑がかった、黄色がかった、または明確です。 (人間の血液は鉄が含まれているため、赤くなり、酸素に反応して赤くなります。)

呼吸

私たちのように、昆虫は酸素なしでは生き残ることができません。 しかし、心臓や動脈と一緒に、彼らはまた、肺を欠いています。 代わりに、彼らは自分の体の両側に沿って小さな毛穴であるspiraclesを介して彼らの空気を得る、通常はセグメントごとに一つのペア。, 昆虫の異なる順序は、それらの異なる数を持っていますが、成虫は十対以上を持っていません。 これらのspiraclesはボディから払いのけられるべき二酸化炭素を取っている間ますます小さくなり、あらゆる細胞に酸素に与える気管の管に接続されます。

筋肉の作用によって、昆虫は彼らのspiraclesを通して空気を強制することができます。 しかし、彼らの気管システムには物理的な限界があり、それは彼らが彼らよりも大きく成長するために必要な酸素の量を得ることを妨げます。 だからこそ、足の長いスズメバチが庭の周りを飛んでいないのです! ウィー!,

水虫に関しては、空気管で満たされた鰓を介して呼吸し、魚のように水から酸素を得るものもあります。 他の人は表面に行き、翼や腹部の下に運ぶ気泡をつかみます。

消化器系

昆虫のうんち! 消化管と呼ばれる彼らの消化器系は、昆虫の口からその肛門に延びる一つの長いコイル状のチューブです。 前腸、中腸、および後腸:それは三つの主要な地域を持っています。, 食物がシステムを通って移動すると、栄養素が抽出され、体の細胞によって使用されるために、半透過性膜を通って血リンパに渡される。 一方、後腸の終わりには、血リンパからの老廃物を吸収する”Malpighianチューブ”があり、それらは直腸内で圧縮され、排除されるでしょう。

生殖器系

女性には膣と卵を産む一対の卵巣があります。 男性は陰茎のように機能するaedeagus(e-d-A-gus)と呼ばれる複雑な器官を持っています。, あなたが想像するかもしれないようにほとんどの昆虫は交尾します:男性は女性の生殖器に彼の器官を挿入します。 研究者を発見しているという結果、ショウジョウバエの喜び”を感じると、子どもたちがejaculateかれるかどうかその他の昆虫います。2

受精卵は、産卵管と呼ばれる管のような器官を通って女性の体を出る。 ミツバチやスズメバチの場合、この器官は改変されています—それは毒腺に接続されており、スティンガーとして使用することができます。 ミツバチ、ハチ、いくつかのアリ、および他の人はよく彼らのために知られています!,

高倍率の下で、赤い紙のスズメバチ、ポリステスカロライナの刺し傷。 (Insects Unlocked/Flickr;PD)

Cerci

多くの昆虫は、腹部の先端にcerciと呼ばれる二つの付属器を持っています。 それらは長い(目立つ)または短いかもしれず、通常は分割されて接合されています。 感覚器官として、交尾中に使用されるグラスパーとして、または挟むために使用される武器として:ほとんどの時間、彼らは三つの目的の一つを果たします。, 彼らはいくつかの種の謎です—科学者はまだ彼らの使用を考え出しておらず、彼らは単に元の目的を失った痕跡の構造であるかもしれないと信じて

未成熟昆虫の解剖学

昆虫のライフサイクルは、完全な変態(完全代謝作用)、不完全な変態(半代謝作用)、または変態(無代謝作用)のいずれかを含む。

完全変態とは、昆虫が卵から幼虫、蛹から成虫に進行することを意味する。 未熟および大人の段階は互いに解剖学的に異なっています。, いくつかの例は、ウジ、地虫、およびハエ、カブトムシ、および蝶の毛虫である—それらの器官は初歩的であり、大人の形に蛹段階の間に成熟しています。

不完全な変態を受ける昆虫の幼虫は、一方で、彼らがなるだろう大人に形が似ています;彼らはちょうどサイズ、体の割合、および色が異なります。 彼らは複眼、発達した脚、そして見ることができる翼のスタブを持っています。 彼らが最後の時間(脱皮)のために彼らの外骨格を流す時までに、彼らの翼と性器は完全に発達しています。, これらの昆虫の例は、蝉、バッタ、コオロギ、および祈るカマキリです。

第三のタイプの開発、アメタボリズムは、唯一の種、シルバーフィッシュ、Lepisma saccharinaに影響を与えます。 彼らはちょうど孵化して成長し、形態はほとんど変化しません。

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1Sheffield.ac.uk、セプティマーズ(,5,2017:昆虫はこれまで考えられていたよりもはるかに細かい解像度で世界を見ることができます

2イスラエルのRamat GanにあるBar-Ilan大学のGalit Shohat-Ophirらによって行われ、新しい科学者Andy Coghalnによって報告された。,com,April19,2018:雄のショウジョウバエは射精すると喜びを感じる

*トップ画像:翼を上げてカメラに面した七つの斑点のある女性の甲虫。 (©Cornel Constantin/)

もっと読む:

すべてのカブトムシについて*昆虫のルール! (そしてそれは良いことです)


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