anatomia owada

Skocz w dół do: egzoszkielet, Setae, zabarwienie • zmysły, feromony • głowa, mózg • oczy, słuch • czułki, usta • Klatka piersiowa, nogi, skrzydła • brzuch, krążenie, oddychanie, trawienie • reprodukcja, Cerci • Anatomia w niedojrzałym Stadium

Uwaga: To strona opisuje anatomię owadów, a nie pająków. Owady należą do klasy Insecta. Pająki należą do klasy Arachnida—jest o nich dokładny artykuł tutaj.,

na świecie jest milion zidentyfikowanych gatunków owadów, a Ty widziałeś ich wiele „osobiście.”Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, co sprawia, że kleszcz? Dosłownie: czy mają serce? A co z mózgiem? Jak spożywają jedzenie? O co chodzi z tymi” buggy ” oczami? Robią kupę? Odpowiedzi znajdziesz tutaj i nie tylko. No to zaczynamy:

Po pierwsze, jest co najmniej jeden wyjątek od prawie wszystkiego, co można powiedzieć o owadach i ich anatomii. Ale bez względu na to, jak bardzo mogą się różnić, wszystkie mają te trzy rzeczy wspólne:

1. egzoszkielet.,
2. trzy sekcje ciała: głowa, klatka piersiowa, brzuch.
3. trzy pary połączonych odnóży.

egzoszkielet

egzoszkielet, zwany czasem naskórkiem, pokrywa całe ciało zewnętrzne owada; nie ma szkieletu wewnętrznego. Wykonany z polisacharydu pochodzącego z glukozy i zwanego chityną, chroni całkowicie miękkie wnętrze. Chityna może być twarda lub plonująca, w zależności od jej grubości., Tak więc, podczas gdy twarz i nogi owada mają cienkie warstwy umożliwiające elastyczność, Inne części egzoszkieletu są grubsze i bardziej ochronne.

Setae

Setae (śpiew. seta), pokrywają całe ciało większości gatunków. Często wyglądają jak włosy, ale w rzeczywistości są chitynowe, podobnie jak reszta egzoszkieletu owadów i mogą przybierać różne formy, w tym Owłosione, włosowate i kolczaste. Setae mogą być również rozszerzone i spłaszczone na łuski, jak te na skrzydłach motyli i Ćmy., Większość setae jest przywiązana do maleńkich narządów, które wyczuwają dotyk i dotyk, a ich długość i gęstość są różne—od długich i grubych, jak trzmiel, do łysych (w każdym razie dla naszych oczu), jak ciało mrówki.

na niektórych owadach wodnych powstają pęcherzyki powietrza do oddychania pod wodą, a inne mają drobne oczka wokół ust do zatrzymywania cząsteczek pokarmu przenoszonych przez wodę. Kopujące owady mają gęste, niesymetryczne setae ustawione w rzędach na nogach., Niektóre gąsienice mają setae zmodyfikowane do pułapki materiałów organicznych na ich ciele, aby używać jako kamuflażu, a są inne, które mają jadowite kolce lub pokrzywkowe włosy (drażniące dla skóry) jako mechanizm obronny.

zabarwienie

owady wytwarzają kolory w prawie każdym odcieniu, jaki można sobie wyobrazić, czasami w spektakularny sposób, jak niektóre skarabeusze i motyle. Kolory są produkowane na kilka różnych sposobów:

niektóre są wynikiem zwykłych pigmentów, głównie melaniny, które się nie zmieniają. Ale inne wynikają z fal świetlnych, które załamują się (zginają) po uderzeniu w mikroskopijne grzbiety i warstwy egzoszkieletu owada (jak światło przez pryzmat)., Kolory są również wytwarzane, gdy odbijają falę świetlną bezpośrednio do źródła, bez jej zginania.

niektóre owady są opalizujące. Opalizowanie występuje, gdy nakładające się na siebie łuski wytwarzają szczyty i doliny: uderzające w nie fale świetlne zakłócają się wzajemnie, łącząc lub anulując się, a kolory zmieniają się wraz ze zmianą kąta widzenia lub źródła światła.,

zmysły

większość owadów ma pięć zmysłów, ale nie wykrywają bodźców w taki sam sposób, jak ludzie. Na przykład, nie mają prawdziwego nosa, ale mają narządy zmysłów w całym ciele, które służą temu samemu celowi. Owady mogą:

• widzieć, używając oczu złożonych do wizualnej rozdzielczości i ocelli do detekcji światła.
• „słyszeć” poprzez ruch sprzężonych z receptorami zestawów, które reagują na fale dźwiękowe wibrujące przez nie oraz z narządami zmysłów na ich czułkach. Kilka gatunków ma narządy bębenkowe, jak błony bębenkowe.,
• dotykać, gdy używają swoich czułków jako „czułków”, jak również czuć to, gdy ich nastawy są dotykane.
• smakuj z setami umieszczonymi na czułkach, nogach i innych częściach ciała.
• zapach z receptorami na czułkach i ustach, które mogą odróżnić różnice między tysiącami związków chemicznych.

feromony

środkiem komunikacji między owadami są związki organiczne zwane feromonami (zapachami)., Są to wiadomości, które wywołują odpowiedzi od innych członków tego samego gatunku: tam jest jedzenie, chodź ze mną do łóżka, trzymaj się z dala od moich jajek, pomóż mi walczyć z drapieżnikiem, uciekaj i nie tylko. Feromony są uwalniane przez gruczoły znajdujące się w kilku miejscach w ciele i są przymocowane do zewnętrznych kanałów. Mogą być uwalniane do powietrza lub wydzielane na ziemię lub inne powierzchnie.

feromony płciowe są najczęściej używane przez kobiety do przyciągania mężczyzn. Owady społeczne, takie jak mrówki, układają feromonowy ślad pokarmowy między odkrytym źródłem pożywienia a gniazdem owada., Feromony alarmowe są emitowane przez owady w odpowiedzi na niebezpieczeństwo. Niektóre gatunki uwalniają nieprzyjemne feromony do powietrza, gdy jest zagrożony przez drapieżnika, lub emitują zapachy, które podżegają do agresji u innych z ich rodzaju (na przykład zły UL pszczół miodnych). Niektóre samice pozostawiają zapach terytorialny, aby zaznaczyć lokalizację swoich jaj. Wśród owadów społecznych—wszystkie mrówki i termity, a niektóre pszczoły i osy—feromony regulują prawie każdy aspekt zachowania gniazda.

Głowa

Głowa zawiera mózg, oczy, czułki i usta.,

mózg

mózg, maleńki, może przetwarzać niezliczone fragmenty danych wejściowych i kierować działania do reszty ciała. I ma podobną do człowieka strukturę śródmózgowia (choć bardziej podstawową), która demonstruje poziomy świadomości! Badania sugerują, że prawdopodobnie nie czują żalu lub zazdrości, ale mogą czuć coś w rodzaju głodu i bólu, a być może Rodzaj gniewu.,

i jest jeszcze coś więcej: niska mucha owocowa, ulubiony przedmiot badań, która ma mózg wielkości ziarna maku, z 100 000 neuronów (ludzie mają 100 miliardów) może zbierać informacje i podejmować decyzje, zanim zacznie działać. To jest uważane za oznakę wyższej inteligencji. Niesamowite!

a są jeszcze mądrzejsze owady: pszczoły, mrówki i termity, z których wszystkie żyją w społecznościach i dzielą się informacjami, są owadowymi geniuszami., Badania pszczół miodnych pokazują, że potrafią rozpoznawać i rozróżniać ludzkie twarze, liczyć, uczyć się i rozwiązywać problemy oraz „tańczyć waggle”, aby przekazać innym kierunek i odległość do źródła nektaru. Wszystko o pszczołach miodnych

Oczy

większość dorosłych owadów ma dwa duże złożone oczy. Składają się z setek, a nawet tysięcy małych soczewek. Każda soczewka (ommatidium) jest podłączona do nerwu wzrokowego i zwrócona w jednym kierunku, który jest trochę inny od wszystkich innych. Mózg odbiera i interpretuje wizualne dane wejściowe od wszystkich z nich, tworząc pełny obraz.,

złożone oczy są zwykle umieszczone po bokach głowy, niektóre są tak duże, że dotykają się nawzajem w środku lub prawie tak. Istnieje niewielka grupa much (Rodzina Diopsidae) zamieszkujących południową Afrykę i Azję Południowo-Wschodnią z ich złożonymi oczami (i czułkami) umieszczonymi na końcach dwóch łodyg, które wystają z przodu głowy!,

czerń i odcienie brązu są powszechnymi kolorami oczu, ale te z muszek owocowych są jaskrawoczerwone. Zielonooka Pszczoła Kwiatowa, Anthophora bimaculata, ma . . . cóż, możesz zgadywać! Wiele owadów, w tym muchy i ważki, których oczy są zwykle ciemne, migają jaskrawymi kolorami, gdy są złapane w świetle.

struktura oczu złożonych była uważana za powodującą niewyraźne widzenie, dopóki naukowcy z Uniwersytetu w Sheffield w Anglii nie dokonali zaskakującego odkrycia: znaleźli małe komórki fotoreceptorów (które są związane z siatkówką) tuż pod każdym ommatidium w muszkach owocowych. Komórki szybko poruszają się i nieostre, a w połączeniu z normalnymi ruchami głowy wytwarzają znacznie ostrzejszy obraz niż wcześniej sądzono.,1

oczy proste

oprócz oczu złożonych wszystkie owady dorosłe mają dwa lub trzy małe „oczy proste”, zwane ocelli (oh-CELL-ee). Mają tylko jeden obiektyw i nie mogą się skupić. Znajdują się na górze lub z przodu głowy (pozycja jest różna), ich zadaniem jest wykrywanie intensywności światła i ciemności. Niedojrzałe owady – zwane różnie nimfami, gąsienicami, naiadami, larwami-nie mają oczu złożonych, ale mają oczodoły. Oznacza to na przykład, że gąsienica motyla na twojej roślinie nie może rozpoznać Twojej formy, ale może wykryć cień, który rzucasz.,

słuch

owady nie mają uszu, ale to nie znaczy, że nie mogą” słyszeć ” na swój sposób. Fale dźwiękowe wytwarzają wibracje, a owady mogą je wykryć przez narządy zmysłów przymocowane do sztywnych włosów rozrzuconych tu i ówdzie na ich ciele. Niektóre gatunki mają również te narządy na czułkach., Niektóre z nich, w tym cykady, koniki polne i Ćmy, mają cienki narząd bębenkowy (bębenek) po każdej stronie ciała: znajdujące się na powierzchni drgają, jak nasze własne bębenki, w odpowiedzi na fale dźwiękowe. W każdym przypadku mózg wkładki analizuje „dźwięk”, aby odróżnić połączenia godowe, drapieżniki, zdobycz, odległość, prędkość i inne informacje.

Anteny

głowa ma dwie anteny (an-TEN-ee), z trzema (niektóre muchy) do 140 (karaluchy) umięśnionych segmentów., Anteny (w liczbie pojedynczej: antena) służą jako podstawowe narządy zmysłu węchu, smaku, dotyku, temperatury, wilgotności i ciśnienia. Są elastyczne i bardzo zróżnicowane: długie, krótkie lub zarośnięte, pierzaste, szczeciniaste, cienkie, proste lub włosowate. Niektóre nawet przypominają ciąg koralików.

usta

istnieje pięć podstawowych składników—żuchwy i szczęki (szczęki), wargi i labrum (wargi) oraz hypopharynx (język-like)—jamy ustnej owada., Jednak różnią się one tak bardzo pod względem wielkości, formy i funkcji wśród grup, że dokładniejsze jest użycie terminu Ustniki. Niektóre części ust są przeznaczone do żucia, inne są modyfikowane do ssania, przekłuwania lub gąbkowania—wszystko zależy od metody przyjmowania pokarmu przez owada. Niektóre owady mają również wyrostki zwane paluchami przyczepione do ich labium; są podobne do palców i używane do manipulowania pokarmem.

jedna grupa owadów jest trafnie nazwana ze względu na jej nowatorskie zastosowanie do jamy ustnej: latem, gdy ciało muchówki staje się zbyt gorące dla wygody, używa śliny do wydmuchiwania bańki., Badania wykazały, że gdy bańka zaczyna parować w powietrzu, ochładza się; gdy mucha ponownie ją spożyje, Temperatura jej ciała również spada. Muchy czasami robią to wielokrotnie w bardzo upalne dni.

przykłady tego, jak owady spożywają pokarm: ważki żują pokarm, samice komarów przebijają skórę ostrą trąbką, aby ssać krew, a większość much ma gąbczasty organ do mycia płynów. Motyle żują swoje pokarmy, gdy są larwami, ale ssą płynne pokarmy jako dorosłe. (Niektóre gatunki owadów, podobnie jak większość moli, nie jedzą w ogóle w stadium dorosłym.,)

Klatka piersiowa

środkowa część ciała owada, Klatka piersiowa składa się z trzech segmentów (protorax, mesothorax, metathorax), które zwykle można wyróżnić. Przymocowane są do niego trzy pary odnóży i (zazwyczaj) dwie pary skrzydeł. Zwykle występują też spirale, które są otworami do wlotu powietrza (więcej o nich później).

nogi

u dorosłych jedna para odnóży jest przymocowana do każdego segmentu klatki piersiowej (wiele larw jest gąsienicowych lub robaczywych, i nie mają prawdziwych nóg)., Nogi są połączone i mają coxa( kość biodrowa), krętarz (mięśnie z kości udowej dołączyć do niego), kość udowa (kość udowa), piszczel (kość piszczelowa) i tarsus (poniżej kości piszczelowej). Każda noga zwykle kończy się pazurem (który czasami jest wyposażony w podkładkę samoprzylepną). Nogi mają również narządy zmysłów, które smakują pokarmy, interpretując ich właściwości chemiczne.

podczas chodzenia owady zwykle poruszają trzema nogami na raz—przednią i tylną nogą po jednej stronie, a środkową nogą po przeciwnej stronie—w celu utrzymania równowagi., Ich nogi nie służą tylko do chodzenia: mogą być również wezwane do skakania (świerszcze, koniki polne, inne), łapania zdobyczy (ważki, inne), zakopywania się (samotne pszczoły, mrówki, inne) lub pływania (chrząszcze wirowe, inne). Wszystko o ważkach

wiele z nich ma zmodyfikowane nogi, które można wykorzystać również do innych celów. Niektóre przykłady: pszczoły miodne mogą używać swoich tylnych nóg do przechowywania pyłku do przenoszenia z powrotem do ula. Strugi wodne mają nogi w kształcie wiosła., Kopujące owady, podobnie jak niektóre trzmiele, mają silne przednie nogi w kształcie łopat, a świerszcze i inne skaczące owady mają duże, potężne tylne nogi. A katydzi są wśród tych, którzy produkują „piosenki”, pocierając tylnymi nogami.

skrzydła

skrzydła są wykonane z chityny, tego samego naturalnego materiału, który tworzy egzoszkielet. Prawie wszystkie owady dorosłe mają dwie pary (nie zawsze widoczne) skrzydeł przyczepionych do klatki piersiowej—jeden do drugiego segmentu, a drugi do trzeciego. Skrzydła są zwykle cienkie i mają strukturalne wsparcie przez wiele sztywnych żył, które przebiegają przez nie. Muskularny zawias łączy je z klatką piersiową i zapewnia zakres ruchu i siłę, której potrzebują do lotu.

dorosłe muchy są jedynymi owadami, które nie mają dwóch par skrzydeł—mają tylko przednią parę. Tylne skrzydła są zmodyfikowane w halteres (HALL-tiers), małe gniazda, które działają jako stabilizatory lotu. Jedynymi owadami dorosłymi, którym naprawdę brakuje skrzydeł, są pchły, wszy, rybki srebrzyste, ogniste i małe grupy różnych innych mało znanych owadów.,

chrząszcze i niektóre prawdziwe robaki, w przeciwieństwie do innych owadów, mają stwardniałe przedplecze zwane elytra (ELLA-truh), które mają chronić ich delikatne tylne skrzydła, które wykonują Wszystkie loty. (Zdjęcie na górze tej strony pokazuje elytrę z lady beetle.) Inne owady, w tym niektóre ważki, koniki polne i motyle, mają skrzydła, które są przezroczyste, ale mogą mieć również kolory i wzory. Wszystko o prawdziwych owadach

brzuch

brzuch jest zwykle największą częścią ciała owada., Składa się z elastycznych segmentów, Zwykle 11 lub 12, i zawiera najbardziej wysunięte do tyłu części układu krążenia, nerwowego i trawiennego, a także wydalniczego i rozrodczego.

układ krążenia

„serce” owada (naczynie grzbietowe) jest rurkowate i długie-co jest pojęciem względnym, ponieważ „długie” u muchy, na przykład, wynosi tylko 0,04 cala (1 mm). Serce nie transportuje tlenu, jak u ludzi, ale pulsuje w odpowiedzi na ruch ciała i pompuje bogatą w składniki odżywcze krew owadów (hemolimf) do komórek i usuwa produkty odpadowe.,

owadom nie brakuje tylko serca, ale też tętnic. Naczynie grzbietowe pompuje krew do przodu do przodu ciała i uwalnia ją. Stamtąd płynie swobodnie do tyłu przez klatkę piersiową i do brzucha, bez zwężeń. Po drodze kąpie wszystkie narządy w składniki odżywcze, jednocześnie pobierając produkty odpadowe., Krąży w kółko w ten sposób w biernym procesie zwanym rytmiczną kompresją tchawicy. Krew owadów, nawiasem mówiąc, nie jest czerwona—jest zielonkawa, żółtawa lub przezroczysta. (Ludzka krew jest czerwona, ponieważ zawiera żelazo, które reaguje z tlenem zmieniając kolor na czerwony.)

oddychanie

podobnie jak my, owady nie mogą przetrwać bez tlenu. Ale oprócz serca i tętnic, brakuje im również płuc. Zamiast tego dostają powietrze przez spirale, które są małymi porami wzdłuż każdej strony ciała, zwykle po jednej parze na segment., Różne rzędy owadów mają różną ich liczbę, ale żaden dorosły nie ma więcej niż dziesięć par. Spirale te są połączone z rurkami tchawiczymi, które stają się coraz mniejsze i dostarczają tlen do każdej komórki, jednocześnie zbierając dwutlenek węgla, który ma zostać wyrzucony z organizmu.

dzięki muskularnemu działaniu owady mogą wpychać powietrze przez swoje spirale. Ale istnieje fizyczna granica ich systemu tchawiczego, a to uniemożliwia im uzyskanie ilości tlenu, której potrzebują, aby urosnąć więcej niż są. Dlatego nie mamy stóp długich OS latających wokół naszych stoczni! Whew!,

jeśli chodzi o owady wodne, niektóre oddychają za pomocą skrzeli wypełnionych rurkami powietrznymi i pobierają z wody tlen, tak jak ryby. Inni wychodzą na powierzchnię i chwytają pęcherzyk powietrza, który przenoszą pod skrzydłami lub brzuchem.

układ trawienny

owady kupa! Ich układ pokarmowy, zwany kanałem pokarmowym, jest jedną długą zwiniętą rurką, która rozciąga się od pyska owada do odbytu. Ma trzy główne regiony: foregut, midgut i hindgut., Gdy żywność przechodzi przez system, składniki odżywcze są ekstrahowane i przekazywane przez półprzepuszczalne błony do hemolimfu, do wykorzystania przez komórki organizmu. W międzyczasie, na końcu odwłoka, znajdują się” rurki Malpigijskie”, które pochłaniają odpady z hemolimfu, a następnie zostaną ściśnięte w odbytnicy i wyeliminowane.

układ rozrodczy

samice mają pochwę i parę jajników, które wytwarzają jaja. Samce mają złożony narząd zwany aedeagusem (E-d-A-gus), który działa jak penis., Większość owadów kopuluje, jak można sobie wyobrazić: samiec wkłada swój narząd do genitaliów samicy. Naukowcy odkryli, że samce muszek owocowych odczuwają przyjemność podczas wytrysku, ale nie wiadomo, czy inne owady tak robią.2

zapłodnione jaja wychodzą z ciała samicy przez narząd podobny do tuby, zwany jajowodem. W przypadku pszczół i OS, narząd ten jest modyfikowany-jest połączony z gruczołem jadowym i może być używany jako żądło. Pszczoły miodne, osy, niektóre mrówki i inne są dobrze znane ze swoich!,

Cerci

wiele owadów ma dwa wyrostki na czubku brzucha zwane cerci. Mogą być długie (nawet rzucające się w oczy) lub krótkie i są zwykle segmentowane i łączone. Przez większość czasu służą one jednemu z trzech celów: jako narządy zmysłów, jako Chwytaki używane podczas kopulacji lub jako broń używana do szczypania., U niektórych gatunków są one tajemnicą—naukowcy jeszcze nie odkryli ich użycia i uważają, że mogą być po prostu szczątkowymi strukturami, które utraciły swój pierwotny cel.

Anatomia niedojrzałych owadów

cykl życiowy owada obejmuje albo metamorfozę całkowitą (holometabolizm), metamorfozę niepełną (hemimetabolizm), albo metamorfozę brak (ametabolizm).

całkowita metamorfoza oznacza, że owad przechodzi od jaja przez larwę, poczwarkę do dorosłego. Stadium niedojrzałe i dorosłe różnią się anatomicznie od siebie., Niektóre przykłady to larwy, larwy i gąsienice much, chrząszczy i motyli—ich organy są szczątkowe i dojrzewają w stadium poczwarki do postaci dorosłej.

larwy owadów, które przechodzą niekompletną metamorfozę, z drugiej strony są podobne w formie do dorosłych, którymi się staną; różnią się tylko wielkością, proporcją ciała i kolorem. Mają złożone oczy, rozwinięte nogi i skrzydła, które można zobaczyć. Do czasu, gdy zrzucają egzoszkielet na ostatni czas (molt), ich skrzydła i narządy płciowe są w pełni rozwinięte., Przykładami tych owadów są cykady, koniki polne, świerszcze i modliszki.

trzeci rodzaj rozwoju, ametabolizm, dotyka tylko jednego gatunku, srebrzysta, lepisma saccharina. Wykluwają się i dorastają, nie zmieniając formy.

——————-

1 Sheffield.ac.uk, wrzesień, 5, 2017: owady mogą widzieć świat w znacznie lepszej rozdzielczości niż wcześniej sądzono

2 przeprowadzone przez Galit Shohat-Ophir i innych, z Uniwersytetu Bar-Ilan w Ramat Gan, Izrael, i zgłoszone przez Andy Coghaln, New Scientist.,com, 19 kwietnia 2018: samce muszek owocowych odczuwają przyjemność, gdy wytryskują

*najlepsze zdjęcie: Siedmioplamek Lady Beetle zwrócony do kamery ze skrzydłami uniesionymi. (©Cornel Constantin/)

więcej informacji:

wszystko o chrząszczach • owady rządzą! (I to dobrze)

---