חרקיםהם כיום קבוצת בעלי החיים המשגשגת ביותר על פני כדור הארץ.
גוף החרקים מחולק לשלושה חלקים: ראש, חזה ובטן.
על ראש החרקים יש עיניים מורכבות וארבעה זוגות של נספחים. למינים מסוימים יש אוקלי פשוט בנוסף לעיניים מורכבות. זוג הנספחים הראשון מיוצג על ידי אנטנות (אנטנות), שהן איברי ריח. שלושת הזוגות הנותרים יוצרים את מנגנון הפה. השפה העליונה (לברום), קפל לא מזווג, מכסה את הלסתות העליונות. הזוג השני של תוספי הפה יוצר את הלסתות העליונות (לסת התחתונה), הזוג השלישי - הלסתות התחתונות (מקסילה), הזוג הרביעי מתמזג ויוצר את השפה התחתונה (לביום). ייתכן שיש זוג מישוש בלסת התחתונה ובשפה התחתונה. מנגנון הפה כולל את הלשון (היפופרינקס), בליטה כיטנית של רצפת חלל הפה (איור 3). בשל האופן שבו הם ניזונים, חלקי הפה יכולים להיות מסוגים שונים. ישנם סוגים של כרסום, מכרסם-ליקוק, פירסינג-מוצץ, מוצץ וליקוק של חלקי פה. הסוג העיקרי של מנגנון הפה צריך להיחשב לכרסם (איור 1).
אורז. 1.
1 - שפה עליונה, 2 - לסתות עליונות, 3 - לסתות תחתונות, 4 - שפה תחתונה,
5 - קטע ראשי של השפה התחתונה, 6 - "גבעול" של השפה התחתונה, 7 - מישוש הלסת התחתונה,
8 - להב לעיסה פנימי של הלסת התחתונה, 9 - חיצוני
אונה לעיסה של הלסת התחתונה, 10 - סנטר,
11 - סנטר מזויף, 12 - מישוש תת-שפתי, 13 - עבשת, 14 - עבשת עזר.
בית החזה מורכב משלושה מקטעים, הנקראים פרותורקס, מזותורקס ומטתורקס, בהתאמה. כל אחד ממקטעי בית החזה נושא זוג גפיים; במינים מעופפים יש זוג כנפיים על המזותורקס והמטתורקס. הגפיים מפורקות. הקטע הראשי של הרגל נקרא coxa, ואחריו הטרוכנטר, עצם הירך, השוקה והטרסוס (איור 2). בשל אורח החיים, הגפיים הולכים, רצים, קופצים, שוחים, חופרים ותופסים.
אורז. 2. דיאגרמת מבנה
גפיים של חרקים:
1 - כנף, 2 - קוקסה, 3 - טרכנטר,
4 - ירך, 5 - רגל תחתונה, 6 - כפה.
אורז. 3.
1 - עיניים מורכבות, 2 - אוקלי פשוט, 3 - מוח, 4 - רוק
בלוטה, 5 - זפק, 6 - כנף קדמית, 7 - כנף אחורית, 8 - שחלה,
9 - לב, 10 - מעי אחורי, 11 - סטה קאודלי (cerci),
12 - אנטנה, 13 - שפה עליונה, 14 - לסתות (עליון
לסתות), 15 - לסתות (לסתות תחתונות), 16 - שפה תחתונה,
17 - גנגליון תת-לוע, 18 - חוט עצב הבטן,
19 - קרביים, 20 - כלי מלפיגה.
מספר מקטעי הבטן משתנה בין 11 ל-4. לחרקים התחתונים יש גפיים זוגיות על הבטן, בחרקים גבוהים יותר הם משתנים להטלה או לאיברים אחרים.
האינטגמנט מיוצג על ידי הציפורן הכיטיני, ההיפודרמיס וקרום הבסיס, מגן על חרקים מפני נזק מכני, אובדן מים, והוא השלד החיצוני. לחרקים יש בלוטות רבות ממקור היפודרמי: רוק, ריח, רעיל, ארכנואיד, שעווה וכו 'צבע של המיכל של חרקים נקבע על ידי פיגמנטים הכלולים בציפורן או בהיפודרמיס.
אורז. 4. חתך אורך דרך
ראש ג'וק שחור:
1 - פתיחת פה, 2 - הלוע,
3 - ושט, 4 - מוח
(גנגליון על-הלוע),
5 - גנגליון עצב תת-לוע,
6 - אבי העורקים, 7 - צינור הרוק
בלוטות, 8 - hypopharynx, או
תת-לוע, 9 - קדם-פה
חלל, 10 - חתך קדמי
חלל טרום הפה, או
סיביר, 11 - חתך אחורי
חלל טרום הפה,
או רוק.
שרירי חרקים, על פי המבנה ההיסטולוגי שלהם, הם מפוספסים; הם נבדלים ביכולתם להתכווץ בתדירות גבוהה מאוד (עד 1000 פעמים בשנייה).
מערכת העיכול, כמו זו של כל פרוקי הרגליים, מחולקת לשלושה חלקים, החלק הקדמי והאחורי הם ממקור אקטודרמי, האמצעי ממקור אנדורמלי (איור 5). מערכת העיכול מתחילה בתוספי הפה ובחלל הפה, שאליהם נפתחות צינורות של 1-2 זוגות של בלוטות רוק. הזוג הראשון של בלוטות הרוק מייצר אנזימי עיכול. ניתן לשנות את הזוג השני של בלוטות הרוק לבלוטות ארכנואידיות או מפרישות משי (זחלים של סוגים רבים של פרפרים). הצינורות של כל זוג מתאחדים לתעלה בלתי מזווגת, הנפתחת בבסיס השפה התחתונה מתחת להיפופרינקס. החלק הקדמי כולל את הלוע, הוושט והקיבה. במינים מסוימים של חרקים, לוושט יש שלוחה - זפק. במינים הניזונים ממזונות צמחיים, הקיבה מכילה קפלים כיטינים ושיניים המקלים על טחינת המזון. החלק האמצעי מיוצג על ידי המעי האמצעי, שבו האוכל מתעכל ונספג. בחלקו הראשוני, למעי הביניים עשויים להיות יציאות עיוורות (תוספות פילוריות). הנספחים הפילוריים מתפקדים כבלוטות עיכול. בחרקים רבים הניזונים מעץ, פרוטוזואה וחיידקים סימביוטיים מתיישבים במעיים, מפרישים את האנזים צלולאז ובכך מקלים על עיכול הסיבים. החלק האחורי מיוצג על ידי המעי האחורי. בגבול בין החלק האמצעי והאחורי, מספר רב של כלי מלפיגי סגורים באופן עיוור נפתחים לתוך לומן המעי. למעי האחורי יש בלוטות פי הטבעת היונקות מים ממסת המזון שנותרה.
אורז. 5. דיאגרמת מבנה
מערכת עיכול
ג'וק שחור:
1 - בלוטות רוק, 2 -
ושט, 3 - זפק, 4 -
נספחים פילוריים,
5 - אמצע המעי,
6 - כלי מלפיגי,
7 - מעיים אחוריים,
8 - פי הטבעת.
איברי הנשימה של חרקים הם קנה הנשימה, שדרכו מועברים גזים. קנה הנשימה מתחילים בפתחים - ספירקלות (סטיגמות), הנמצאות בצידי המזותורקס והמטאתורקס ובכל קטע בטן. המספר המרבי של ספירקלות הוא 10 זוגות. לעתים קרובות יש לסטיגמות שסתומים מיוחדים לסגירה. קנה הנשימה נראה כמו צינורות דקים וחודר לכל גופו של החרק (איור 6). הענפים הסופיים של קנה הנשימה מסתיימים בתא קנה כוכבי, שממנו משתרעים אפילו צינורות דקים יותר - קנה קנה. לפעמים קנה הנשימה יוצר הרחבות קטנות - שקי אוויר. דפנות קנה הנשימה מרופדות בקוטיקולה דקה, בעלת עיבויים בצורת טבעות וספירלות.
אורז. 6. תָכְנִית
מבנים
מערכת הנשימה
מערכות שחורות
מקק
מערכת הדם של חרקים היא מסוג פתוח (איור 7). הלב ממוקם בסינוס פריקרדיאלי בצד הגבי של גוף הגחון. ללב יש מראה של צינור, סגור באופן עיוור בקצה האחורי. הלב מחולק לחדרים, לכל חדר יש פתחים זוגיים עם שסתומים בצדדים - אוסטיה. מספר המצלמות הוא שמונה או פחות. לכל חדר בלב יש שרירים המספקים את התכווצותו. גל התכווצויות הלב מהחדר האחורי אל הקדמי מספק תנועה חד-כיוונית קדימה של דם.
המולימפה נעה מהלב לתוך כלי בודד - לתוך אבי העורקים הצפאלי ולאחר מכן נשפכת לחלל הגוף. דרך פתחים רבים, המולימפה נכנסת לחלל הסינוס פריקרדיאלי, ואז דרך האוסטיה, עם התרחבות חדר הלב, היא נשאבת ללב. להמולימפה אין פיגמנטים נשימתיים והוא נוזל צהבהב המכיל פגוציטים. תפקידו העיקרי הוא לספק לאיברים חומרים מזינים והעברת תוצרים מטבוליים לאיברי ההפרשה. תפקוד הנשימה של ההמולימפה אינו משמעותי; רק בחלק מזחלי החרקים במים (זחלים של יתושים בטן פעמונית) להמולימפה יש המוגלובין, צבעה אדום בוהק והיא אחראית על הובלת גזים.
איברי ההפרשה של חרקים הם הכלים המלפיגיים וגוף השומן. כלי מלפיגה (עד 150 במספר) הם ממקור אקטודרמלי, הזורמים לתוך לומן המעי בגבול בין המעי האמצעי והאחורי. תוצר ההפרשה הוא גבישי חומצת שתן. בנוסף לתפקיד העיקרי של אחסון חומרים מזינים, גוף השומן של החרקים משמש גם כ"כליית אחסון". גוף השומן מכיל תאי הפרשה מיוחדים הרוויים בהדרגה בחומצת שתן מסיסות בקושי.
אורז. 7. דיאגרמת מבנה
מערכת דם
ג'וק שחור:
1 - לב, 2 - אבי העורקים.
מערכת העצבים המרכזית של חרקים מורכבת מגנגלים על-לוע מזווגים (מוח), גרעינים תת-לועיים וגרעיניות סגמנטליות של חוט העצבים הגחוני. המוח כולל שלושה חלקים: פרוטו-מוח, דו-מוח וטריט-מוח. הפרוטוקרברום מעיר את האקרון ואת העיניים הממוקמות עליו. גופים בצורת פטריות מתפתחים על הפרוטוקרברום, שאליו מתקרבים עצבים מאיברי הראייה. הדאוטו-מוח מעיר את האנטנות, וה-tritocerebrum מעיר את השפה העליונה.
שרשרת העצבים הבטן כוללת 11-13 זוגות של גנגליונים: 3 חזה ו-8-10 בטני. בחלק מהחרקים, הגנגליונים הסגמנטליים של בית החזה והבטן מתמזגים ויוצרים את גרעיני החזה והבטן.
מערכת העצבים ההיקפית מורכבת מעצבים הנמשכים ממערכת העצבים המרכזית ומאיברי החישה. ישנם תאים נוירו-הפרשים, שההורמונים העצביים שלהם מווסתים את פעילות האיברים האנדוקריניים של חרקים.
ככל שהתנהגותם של חרקים מורכבת יותר, כך גופם המוח והפטריות מפותח יותר.
איברי החישה של חרקים מגיעים לדרגה גבוהה של שלמות. היכולות של המנגנון החושי שלהם עולות לעתים קרובות על אלה של בעלי חוליות גבוהים ושל בני אדם.
איברי הראייה מיוצגים על ידי עיניים פשוטות ומורכבות (איור 8). עיניים מורכבות או מורכבות ממוקמות בצידי הראש ומורכבות מאומטידיה, שמספרן במינים שונים של חרקים משתנה בין 8-9 (נמלים) ל-28,000 (שפיריות). למיני חרקים רבים יש ראיית צבעים. כל אוממטידיה קולטת חלק קטן משדה הראייה של העין כולה, התמונה מורכבת מחלקיקים קטנים רבים של התמונה, ראייה כזו נקראת לפעמים "פסיפס". תפקידם של אוקלי פשוט לא נחקר במלואו; הוכח שהם קולטים אור מקוטב.
אורז. 8.
A - עין מורכבת (אומטידיה נראים בחתך), B - דיאגרמה
מבנה של אומטידיום בודד, B - תרשים של מבנה פשוט
עיניים: 1 - עדשה, 2 - קונוס קריסטל, 3 - פיגמנט
תאים, 4 - תאים חזותיים (רשתית),
5 - רבדום (מוט אופטי), 6 - היבטים (חיצוני
משטח העדשה), 7 - סיבי עצב.
חרקים רבים מסוגלים להשמיע קולות ולשמוע אותם. איברי השמיעה והאיברים המייצרים צלילים יכולים להיות ממוקמים בכל חלק בגוף. לדוגמה, בחגבים, אברי השמיעה (איברי התוף) ממוקמים על השוקיים של הרגליים הקדמיות; ישנם שני חרכים אורכיים צרים המובילים לעור התוף הקשורים לתאי קולטן. האיברים המפיקים צלילים ממוקמים על הכנפיים הקדמיות, כאשר הכנף השמאלית מתאימה ל"קשת" והכנף הימנית ל"כינור".
איברי הריח מיוצגים על ידי קבוצה של חוש ריח הממוקם בעיקר על האנטנות. האנטנות של הזכרים מפותחות יותר מאלו של הנקבות. לפי הריח, חרקים מחפשים מזון, מקומות להטלת ביצים ופרטים מהמין השני. הנקבות מפרישות חומרים מיוחדים - חומרי משיכה מיניים המושכים זכרים. פרפרים זכרים מוצאים נקבות במרחק של 3-9 ק"מ.
סנסילת הטעם ממוקמת על הלסת והשפתיים של חיפושיות, על רגליהם של דבורים, זבובים ופרפרים, ועל האנטנות של דבורים ונמלים.
קולטני מישוש, תרמו והיגרורצפטורים מפוזרים על פני הגוף, אך רובם נמצאים על האנטנות והמישוש. חרקים רבים קולטים שדות מגנטיים ואת השינויים שלהם; היכן נמצאים האיברים התופסים שדות אלה עדיין לא ידוע.
חרקים הם בעלי חיים דו-ביתיים. מיני חרקים רבים מפגינים דימורפיזם מיני. מערכת הרבייה הגברית כוללת: אשכים וזרעי זרע מזווגים, צינור שפיכה לא מזווג, איבר זוויג ובלוטות עזר. איבר הזיווג כולל אלמנטים קוטיקולריים - איברי המין. בלוטות העזר מפרישות הפרשה המדללת את הזרע ויוצרת את קליפת ה-spermatophore. מערכת הרבייה הנשית כוללת: שחלה ואבקות מזווגות, נרתיק לא מזווג, כלי קיבול זרע, בלוטות עזר. לנקבות ממינים מסוימים יש מטיל. לאיברי המין של זכרים ונקבות יש מבנה מורכב ומשמעות טקסונומית.
חרקים מתרבים מינית; פרתנוגנזה (כנימות) ידועה במספר מינים.
התפתחות החרקים מתחלקת לשתי תקופות - עוברית, כולל התפתחות העובר בביצית, ופוסט-עוברית, שמתחילה מרגע יציאת הזחל מהביצה ומסתיימת במות החרק. התפתחות פוסט-עבריונית מתרחשת עם מטמורפוזה. בהתבסס על אופי המטמורפוזה, פרוקי רגליים אלה מחולקים לשתי קבוצות: חרקים עם טרנספורמציה לא מלאה (hemimetabolous) וחרקים עם טרנספורמציה מלאה (holometabolous).
בחרקים hemimetabolous, הזחל דומה לחיות הבוגר. הוא נבדל ממנו בכנפיו הלא מפותחות - בלוטות המין, היעדר מאפיינים מיניים משניים וגודלו הקטן יותר. זחלים דמויי אימאגו כאלה נקראים נימפות. הזחל גדל, נמס, ואחרי כל נגיסה גדלים יסודות הכנפיים. לאחר מספר יציאות, הנימפה המבוגרת מגיחה כבוגרת.
בחרקים הולומטבוליים, הזחל אינו דומה לאימגו לא רק במבנה, אלא גם מבחינה אקולוגית, למשל, הזחל של הקוקצ'פר חי באדמה, ואילו האימאגו חי בעצים. לאחר מספר יציאות, הזחלים הופכים לגלמים. בשלב הגולם, איברי הזחל נהרסים ונוצר גוף של חרק בוגר.
אורז. 9.
א - פתוח (רוכב), ב -
מכוסה (פרפר),
ב - מוסתר (לעוף).
לזחלים של חרקים הולומטבוליים אין עיניים מורכבות או יסודות כנפיים. חלקי הפה שלהם מהסוג המכרסם, והאנטנות והגפיים קצרות. על פי מידת ההתפתחות של הגפיים, נבדלים ארבעה סוגים של זחלים: פרוטופוד, אוליגופוד, פוליפוד, אפוד. לזחלים פרוטופודים יש רק יסודות של רגלי בית החזה (דבורים). לזחלים אוליגופודים יש שלושה זוגות של רגלי הליכה רגילות (חיפושיות, כנפיים). לזחלים פוליפודים, בנוסף לשלושה זוגות של רגליים ביתיות, יש עוד כמה זוגות של רגליים מלאכותיות על הבטן (פרפרים, מנסרים). רגלי הבטן הן הקרנות של דופן הגוף, נושאות קוצים וווים על הסוליה. לזחל האפודלי אין גפיים (דיפטרה).
על פי שיטות התנועה, הזחלים של חרקים holometabolous מחולקים campodeoid, erciform, wireworm ו-vermiform.
לזחלים קמפודיאואידים יש גוף גמיש ארוך, רגליים רצות ו-cerci חושיים (חיפושיות טחונות). זחלים ארוכים הם גוף בשרני, מעוקל מעט עם או בלי גפיים (חיפושיות חצ'קוניות, חיפושיות ברונזה, חיפושיות זבל). תולעי תיל - בעלות גוף קשיח, קוטר עגול, עם cerci תומכים (חיפושיות קליק, חיפושיות כהות). Vermiformes - דומה במראה לתולעים, חסרי רגליים (דיפטרה ועוד רבים אחרים).
גלמים הם משלושה סוגים: חופשיים, מכוסים, נסתרים (איור 9). בגלמים חופשיים, נקודות היסוד של הכנפיים והגפיים נראים בבירור, מופרדים בחופשיות מהגוף, המבנה דק ורך (חיפושיות). בגלמים מכוסים, היסודות צומחים בחוזקה לגוף, האינטגמנט הוא מאוד טרשתי (פרפרים). גלמים נסתרים הם גלמים חופשיים הממוקמים בתוך פקעת מזויפת - puparia (זבובים). הפופריה היא עור זחל מוקשה שלא נשפך.
לעור של חרקים יש מבנה מורכב, רב-שכבתי. קודם כל, הם מחולקים ל שכבה חיצונית - לציפורןו שכבה פנימית תאי עור - היפודרמיס. החומר הקובע את התכונות הבסיסיות של הציפורן הוא הפוליסכריד החנקני כיטין, בעל עמידות מכנית וכימית גבוהה.
מערכת עיכול של חרקים
מערכת העיכול מחולקת לשלושה חלקים כלליים: המעי הקדמי, המעי האמצעי והמעי האחורי.
המעי הקדמי כולל את חלל הפה שאליו נפתחות בלוטות הרוק, לוע עם שרירים מפותחים מאוד, ושט מוארך, יבול - מאגר לאחסון מזון, מפותח היטב בחרקים יונקים, ובטן שרירית דחוסה, טחינת מזון, מפותחת יותר. בחרקים מכרסמים.
העיכול העיקרי מתרחש במעי התיכון תחת פעולתם של אנזימים מופרשים. דפנות המעי הביניים סופגות חומרי הזנה. אצל חרקים רבים, המעי האמצעי יוצר תהליכים סגורים באופן עיוור המגדילים את פני העיכול. במעי האחורי העבה יותר נספגים עודפי מים עם חומרים נמוכים מולקולריים מומסים, ונוצר צואה, אשר מוסרת דרך פי הטבעת ופי הטבעת.
מערכת הפרשה של חרקים
איברי הפרשה עיקריים של חרקים- כלי מלפיגה, צינוריות צינוריות (ממאתיים עד מאות), שקצוותיהם הסגורים ממוקמים בחופשיות בחלל הבטן, כאשר הקצוות האחרים נפתחים אל המעי בגבול המעי האמצעי והאחורי. מוצרים מטבוליים נוזליים - עודף מלחים, תרכובות חנקן - נספגים באופן סלקטיבי על ידי הדפנות הדקות של כלי הדם, מתרכזים ומופרשים דרך המעי האחורי.
מערכת הנשימה של חרקים
הוא מיוצג על ידי קומפלקס של קנה הנשימה - צינורות נושאי אוויר עם קירות אלסטיים המכילים כיטין. אוויר נכנס לקנה הנשימה דרך הספירקולות - פתחים זוגיים קטנים הממוקמים בצידי הקטעים, אצל חרקים רבים מהמזותורקס ועד לקצה הבטן. הספירקלות מכילות מכשירי אובטורטור המווסתים את חילופי האוויר. יתר על כן, קנה הנשימה מסתעף שוב ושוב אל קנה הנשימה הדקים ביותר, חודר לכל הגוף ומעביר אוויר ישירות לאיברים ולרקמות.
מערכת זרימת הדם של חרקים
מערכת הדם של חרקים אינה סגורה, כלומר. חלק מהדם שלו עובר לא דרך כלי מיוחד, אלא לתוך חלל הגוף. האיבר המרכזי הוא הלב, או כלי הגב, השוכן בחלק העליון של חלל הבטן ומחולק למספר (6-7) של חדרים פועמים הומוגניים. הלב עובר לתוך אבי העורקים, אשר נע קדימה, נפתח אל חלל הראש. לאחר מכן, הדם מתפשט אל חלל הגוף עקב עבודת הלב והתכווצות הסרעפת, ונכנס לכלי הגפיים, האנטנות והכנפיים. הדם נשאב לתוך חדרי הלב דרך חורים בדפנות הצדדיות. דם של חרקים נקרא המולימפה. הוא בדרך כלל לא צבעוני ואינו מכיל המוגלובין או שואבי חמצן דומים המסופקים ישירות על ידי מערכת קנה הנשימה. המולימפה מבצעת הובלה של חומרים מזינים והפרשות, כמו גם תפקודי חיסון.
מערכת העצבים של חרקים
מערכת העצבים המרכזית מיוצגת על ידי הגנגליון העל-לוע, או המוח, המורכב משלושה זוגות של גנגלי עצבים מאוחים. טבעת עצב היקפית משתרעת ממנו, המחוברת למטה לזוג גרעיני תת-לוע. מהם בחלק התחתון של חלל הגוף נמתחת שרשרת העצבים הבטן. בתחילה מזווגים בכל מקטע, הצמתים בחלק מהחרקים מתמזגים באזור בית החזה. למערכת העצבים המרכזית מחוברת מערכת העצבים ההיקפית - מערכת עצבים הנמשכת מהצמתים לשרירים, והמערכת הסימפתטית, המשתרעת מהצמתים התת-לועיים ועד לאיברים הפנימיים.
איברי חישה של חרקים
למרות גודלם הקטן, לחרקים יש איברי חישה מורכבים ורגישים מאוד. איברי הראייה מיוצגים על ידי עיניים מורכבות מורכבות ואוקלי פשוט. העין המורכבת מורכבת מאלפי יחידות ראייה יסודיות - אוממטידיה. חרקים פיתחו ראיית צבעים, שהספקטרום שלה הוסט במידת מה לאזור האולטרה סגול. אוסלי פשוט משמשים ככל הנראה כאברים רגישים לאור נוספים ומסוגלים לקלוט אור מקוטב. חרקים מפגינים אוריינטציה חזותית מפותחת; חלקם מכוונים את עצמם לפי השמש, תוך התחשבות בנטייתה.
איברי הריח העיקריים הם האנטנות, הנושאות הרבה קולטנים רגישים מיוחדים. החדות והספציפיות של חוש הריח של חרקים גבוהות בצורה יוצאת דופן. זכרים של כמה עש מוצאים נקבה, מונחה על ידי ריח פרומון מין, ממרחק של 10-12 ק"מ.
רק לחלק מהחרקים יש איברי שמיעה שפותחו במיוחד. קולטני הטעם מרוכזים בעיקר בתוספי הפה - מישוש רגיש, ובחלק מהחרקים (פרפרים ודבורים) הם אף נמצאים על הכפות. לחרקים יש טעם מאוד ספציפי, המאפשר להם לזהות במדויק חפצי מזון.
בעור של חרקים, בנוסף לקולטנים למישוש רבים, חלק מהקולטנים מתעדים לחץ, טמפרטורה, מיקרו-וויברציות של הסביבה ופרמטרים אחרים.
מערכת רבייה של חרקים
מערכת הרבייה של חרקים מיוצגת על ידי בלוטות הרבייה והעזר, צינורות ההפרשה ואיברי המין החיצוניים. מערכת הרבייה הנשית מורכבת מבלוטות זוגיות - שחלות, המורכבות מצינורות ביצה. נוצרות בהם ביצים רבות. צינורות ההפרשה הם אובידוקטים זוגיים המגיעים מהשחלות, המתאחדים לאביצית לא מזווגת, הנפתחת עם פתח איברי המין. אל האובידוקט מחובר תא לאחסון זרע - ה-spermatheca. במערכת הרבייה הגברית מתפתחות בלוטות זוווג - אשכים, המורכבות מאונות קטנות המייצרות זרע. צינורות זרע מזווגים יוצאים מהם, מתאחדים לתוך תעלת השפיכה, עוברים דרך איבר הזיווג של הזכר. ההפריה בחרקים היא פנימית.
הכיתה החרקים הם המעמד הגדול והמגוונים ביותר של יצורים חיים על פני כדור הארץ. מאמינים שלפחות 10-20 חרקים חיים על הפלנטה שלנו בכל עת. מספר מיני החרקים כבר עולה על מיליון מינים, ומדי שנה מתארים אנטומולוגים כ-10 אלף מינים חדשים.
בניין חיצוני.לכל החרקים יש גוף המחולק לשלושה חלקים: רֹאשׁ, שדו בֶּטֶן. על החזה נמצא שלושה זוגות רגליים הליכה, הבטן נטולת גפיים. לרובם יש כנפייםומסוגל לעוף פעיל.
על ראש החרקים זוג אחד של אנטנות(נוצות, אנטנות). אלו הם איברי הריח. יש גם חרקים על הראש כמה קשה(פנים) עַיִן, ובכמה מינים, בנוסף אליהם, יש גם עיניים פשוטות.
פה חרקים מוקף שלושה זוגות של חלקי פה(איברי הפה), היוצרים את מנגנון הפה, או, במילים אחרות, מלתעות. הלסת העליונה נוצרת על ידי זוג אחד של גפיים; אצל חרקים זה נקרא הלסת התחתונה, או לסתות. זוג הגפיים השני של הפה יוצר את הלסת התחתונה, או המקסילה הראשונה, והזוג השלישי גדל יחד ונוצר שפה תחתונה,אוֹ maxillae שני.על הלסת התחתונה ועל השפה התחתונה עשוי להיות
זוג מישוש. בנוסף, הרכב הגפיים הפה כולל גם שפה עליונה- זוהי פועל יוצא נייד של הקטע הראשון של הראש. לפיכך, מנגנון הפה של חרק מורכב משפה עליונה, זוג לסתות עליונות, זוג לסתות תחתונות ושפה תחתונה. זהו מה שנקרא מנגנון הפה סוג מכרסם.
בהתאם לשיטת ההאכלה, מנגנון הפה יכול להיות מהסוגים השונים הבאים:
מנגנון פה סוג מכרסם -מאפיין חרקים הניזונים ממזונות צמחיים קשים (חיפושיות, אורתופטרה, ג'וקים, זחלי פרפר). זהו הסוג העתיק והמקורי ביותר של מכשיר אוראלי;
מנגנון פה סוג מוצץ -חלקי פה של פרפרים;
מנגנון פה ללקק -בזבובים.
מנגנון פה סוג חודר-מוצץ -חלקי פה של פשפשים, יתושים, חרקי אבנית, כנימות;
מנגנון פה סוג חיתוך -אלו הם חלקי הפה של דבורים ודבורים.
בית החזה של החרק מורכב משלושה מקטעים: קִדמִי, מְמוּצָע- וגם מטתורקס. על כל מקטע בית החזה יש זוג רגליים הליכה.על המזותורקס והמטאתורקס במינים מעופפים יש לרוב שני זוגות כנפיים.
רגלי הליכה מורכבות מ חמישה חבריםאשר נקראים אַגָן, trochanter, ירך, שׁוּקָהו רֶגֶלעם טפרים. מקטעי הרגליים מפרקים באמצעות מפרקיםויוצרים מערכת של מנופים. בשל אורחות חיים שונים, רגליים הליכה הן רץ(ג'וקים, חיפושיות טחונות, פשפשים), קפיצה(רגל אחורית של חגב או פרעוש), שחייה(רגל אחורית של החיפושית השוחה וחיפושית חובבת מים), חֲפִירָה(רגל קדמית של צרצר השומה), תופס(הרגל הקדמית של הגמל), קולקטיבי(רגל אחורית של דבורה) ואחרים.
הבטן של המתקדמים ביותר מבחינה אבולוציונית מאופיינת בירידה במספר המקטעים (מ-11 ל-4-5 ב-Hymenoptera ו-Diptera). לחרקים אין גפיים על הבטן, או שהם מותאמים לַעֲקוֹץ(דבורים, צרעות), ביטל(חרגולים, ארבה) או כנסיות(ג'וקים).
כיסויי הגוף.הגוף מכוסה ב-chitinized לציפורן.ציפורן הציפורן אינה מוצקה, אך יש לה לוחות קשים הנקראים sclerites, ורך ממברנות מפרקיות. הסקלריטים מחוברים זה לזה באמצעות ממברנות מפרקיות רכות, כך שהציפורן של החרקים ניידת. סקלריטים של הגב
סוג פרוקי רגליים בכיתה חרקים
הצדדים של הגוף נקראים טרגיטים, סקלריטים של הצד הגחוני - סטרניטים, והסקלריטים של הצד הצדדי של הגוף הם playrites. הקוטיקולה מגינה על הגוף מפני השפעות חיצוניות. יש רקמה מתחת לציפורן הציפורן היפודרמיס, המייצרת את הקוטיקולה. השכבה השטחית ביותר של הקוטיקולה נקראת אפיקוטיקהוהוא נוצר על ידי חומרים דמויי שומן, כך שהגוף של חרקים אינו חדיר לא למים ולא לגזים. זה איפשר לחרקים, כמו גם לעכבישנים, להתיישב באזורים היבשים ביותר של כדור הארץ. הציפורן בו זמנית מבצעת את הפונקציה שלד חיצוני: משמש כאתר להצמדת שרירים. מעת לעת חרקים לְהַשִׁיר, כלומר הם משילים את הציפורן.
תִשׁרוֹרֶתחרקים מורכבים מסיבים מפוספסים היוצרים חזקים צרורות שרירים, כלומר שרירי החרקים מיוצגים על ידי צרורות נפרדים, ולא שקית כמו אלו של תולעים. שרירי חרקים נבדלים ביכולתם להתכווץ בתדירות גבוהה מאוד (עד 1000 פעמים בשנייה!), וזו הסיבה שהחרקים יכולים לרוץ ולעוף כל כך מהר.
חלל הגוף.חלל הגוף של חרקים מעורב - mixocoel.
מערכת עיכולטיפוסי, מורכב מ חֲזִית, מְמוּצָעו חלק אחוריקְרָבַיִם. המעי הקדמי מוצג פֶּה, גרון, קצר וֵשֶׁטו בֶּטֶן. הפה מוקף בשלושה זוגות מלתעות. צינורות נפתחים לתוך חלל הפה בלוטות הרוק. בלוטות הרוק יכולות לעבור מוטציה ולייצר חוט משיי, להפוך לבלוטות מסתובבות (בזחלים של מינים רבים של פרפרים). במינים מוצצי דם, בלוטות הרוק מייצרות חומר המונע קרישת דם. לסוגים מסוימים של חרקים יש ושט מוגדל - זֶפֶק, משרת לעיכול מלא יותר של מזון. במינים הניזונים ממזון מוצק, ישנם קפלים כיטיניים מוזרים בקיבה - שיניים, קידום טחינת מזון. IN אמצע המעימתרחשת ספיגה של מזון. יכול להיות שיש למעי הביניים תולדות עיוורות, הגדלת משטח היניקה. הינדגוטמסתיים פִּי הַטַבַּעַת. בגבול בין המעי הביניים למעי האחורי, רבים נסגרו בצורה עיוורת כלי מלפיגה. אלו הם איברי ההפרשה.
לחרקים רבים יש פרוטוזואה סימביוטית וחיידקים במעיים שיכולים לפרק סיבים. הספקטרום התזונתי של חרקים מגוון ביותר. בין החרקים ישנם מינים אוכלי כל, אוכלי עשב וטורפים. ישנם מינים הניזונים מנבלות, זבל, פסולת צמחים, דם ורקמות של אורגניזמים חיים. מינים מסוימים הסתגלו להטמיע חומרים דלים בתזונה כמו שעווה, שיער, נוצות וקרני פרסה.
מערכת נשימה – מערכת קנה הנשימה. זה מתחיל עם חורים - ספירקלות, או סטיגמות, אשר ממוקמים בצידי המזותורקס והמטאתורקס ובכל קטע בטן. לעתים קרובות יש לסטיגמות מיוחדות סגירת שסתומים, ואוויר נכנס באופן סלקטיבי למערכת קנה הנשימה המפותחת. קנה הנשימהאלה הם צינורות אוויר, שהם פלישות עמוקות של הציפורן. קנה הנשימה חודרים לכל הגוף של החרק ומסתעפים לצינורות דקים יותר ויותר - קנה הנשימה. לקנה הנשימה יש טבעות וספירלות קיטניות המונעות מהקירות להתמוטט. מערכת קנה הנשימה מעבירה גזים. הכי קטן
סוג פרוקי רגליים בכיתה חרקים
קנה הנשימה מתקרב לכל תא בגופו של החרק, ולכן חרקים אינם סובלים מקוצר נשימה, כלומר. לא להיחנק אפילו במהלך הטיסה המהירה ביותר. אבל תפקידה של המולימפה (מה שנקרא דם של פרוקי רגליים) בהובלת גזים הוא קטן.
חרקים יכולים לבצע תנועות נשימה באמצעות התרחבות והתכווצות אקטיבית של הבטן.
זחלים רבים החיים במים (זחלים של שפיריות וזבובים) מתפתחים מה שנקרא זימי קנה הנשימה -בליטות חיצוניות של מערכת קנה הנשימה.
מערכת דםמפותח גרוע יחסית בחרקים. לֵבנמצא ב סינוס פריקרדיאלי, בצד הגבי של הבטן. הלב הוא צינור, סגור באופן עיוור בקצה האחורי, מחולק לחדרים ובעל חורים זוגיים עם שסתומים בצדדים - אוסטיה. שרירים המכווצים את החדרים מחוברים לכל חדר בלב. המולימפהמהלב הוא נע לאורך אבי העורקים לחלק הקדמי של הגוף ונשפך לתוך חלל הגוף. בחלל הגוף, המולימפה שוטפת את כל האיברים הפנימיים. לאחר מכן, דרך פתחים רבים, ההמולימפה נכנסת לסינוס פריקרדיאלי, ואז דרך האוסטיה, עם התרחבות חדר הלב, היא נשאבת אל הלב. להמולימפה אין פיגמנטים נשימתיים והוא נוזל צהבהב המכיל פגוציטים. תפקידו העיקרי הוא הובלת חומרים מזינים לכל האיברים ומוצרים מטבוליים לאיברי ההפרשה. מהירות זרימת המולימפה אינה גבוהה. לדוגמה, במקק, המולימפה מסתובבת במערכת הדם תוך 25 דקות. תפקוד הנשימה של ההמולימפה אינו משמעותי, אך בחלק מזחלי החרקים במים (תולעי דם, זחלי יתושים פעמוניים) ההמולימפה מכילה המוגלובין, צבעה אדום בוהק ואחראית על הובלת גזים.
איברי הפרשה.בחרקים אלה כוללים כלי מלפיגהו גוף שמן. כלי מלפיגי- אלו הם בליטות עיוורות על הגבול בין המעי האמצעי למעי האחורי. כלי מלפיגה (יש עד 200 או יותר מהם) סופגים תוצרים מטבוליים מההמולימפה. מוצרי חילוף החומרים של חלבון הופכים לגבישים חומצת שתן, והנוזל נספג מחדש (נספג) מחדש על ידי האפיתל של כלי הדם ומוחזר לגוף. גבישי חומצת שתן נכנסים למעי האחורי ומופרשים יחד עם הפרשות.
גוף שמןבחרקים, בנוסף לתפקיד העיקרי של צבירת חומרי הזנה רזרבה, הוא משמש גם כ"ניצן אגירה", יש לו תאי הפרשה מיוחדים הרוויים בהדרגה בחומצת שתן שאינה מסיסה. הגוף השומני מקיף את כל האיברים הפנימיים. המסה הצהבהבה או הלבנבנה הבולטת מהחרק הכתוש היא לא יותר מגוף שמן.
מערכת עצבים.לחרקים יש מערכת עצבים סוג סולם. בלוטות העצבים העל-לוע (וזוג מהם) התמזגו ויצרו את מה שנקרא " מוֹחַ" כל מקטע בית החזה והבטן מכיל זוג גרעינים חוט עצב הגחון.
איברי החישה של חרקים מגוונים, מורכבים ומפותחים מאוד. לחרקים יש עיניים מורכבותו עיניים פשוטות. עיניים מורכבות מורכבות מיחידות פונקציונליות נפרדות אוממטידיה(היבטים), שמספרם משתנה בין מיני חרקים שונים. בשפיריות פעילות, אשר
סוג פרוקי רגליים בכיתה חרקים
הנחשבים לטורפים הרעבים ביותר בקרב חרקים, כל עין מורכבת מ-28 אלף אוממטידיה; ואצל נמלים, במיוחד אצל פרטים החיים מתחת לאדמה, מספר האומטידיה יורד ל-8-9 אלף. לחרקים מסוימים יש ראיית צבע, ותפיסת הצבע מוסטת לכיוון קרניים באורך גל קצר: הם רואים את החלק האולטרה סגול של הספקטרום ואינם רואים צבעים אדומים. חָזוֹן פְּסִיפָס. ייתכן שיש שלושה או חמישה אוקלי פשוטים. תפקידם של אוקלי פשוט לא נחקר במלואו, אך הוכח שהם קולטים אור מקוטב, שבעזרתו מנווטים חרקים במזג אוויר מעונן.
חרקים רבים מסוגלים להשמיע קולות ולשמוע אותם. איברי שמיעהיכול להיות ממוקם על השוקיים של הרגליים הקדמיות, בבסיס הכנפיים, על החלקים הקדמיים של הבטן. גם האיברים שמפיקים צלילים בחרקים מגוונים.
איברי ריחממוקם בעיקר על האנטנות, המפותחות ביותר אצל זכרים. איברי טעםממוקמים לא רק בחלל הפה, אלא גם על איברים אחרים, למשל, על רגליהם של פרפרים, דבורים, זבובים, ואפילו על האנטנות של דבורים ונמלים.
מפוזרים על פני כל פני הגוף של החרק תאי חישההקשורים לרגישים חוט שערה. כאשר משתנה לחות, לחץ, רוח או פעולה מכנית, מיקום השערה משתנה, תא הקולטן מתרגש ומשדר אות ל"מוח".
חרקים רבים קולטים שדות מגנטיים ושינויים בהם, אך אנטומולוגים עדיין אינם יודעים היכן נמצאים האיברים התופסים שדות אלו.
לחרקים יש איברי איזון.
איברי רבייה.חרקים דו ביתי. רבייה היא רק מינית. חרקים רבים מציגים דימורפיזם מיני- זכרים יכולים להיות קטנים יותר (אצל פרפרים רבים) או בעלי צבע שונה לחלוטין (פרפרי עש צועני), לפעמים לזכרים יש אנטנות נוצות גדולות יותר, במינים מסוימים כמה איברים בודדים מפותחים מאוד (למשל, הלסתות העליונות של חיפושית אייל זכר נראים כמו קרניים). אצל זכרים יש בבטן זוג אשכים, שממנו הם יוצאים זרעי דםמתמזג לבלתי מזווג תעלת השופכה, סיום איבר זוויגבקצה האחורי של הגוף. לנקבות יש שתי שחלות, הם נפתחים לחדרי אדים ביציות, שמתחברים לבלתי מזווג נַרְתִיקפתיחה בקצה האחורי של הבטן פתיחת איברי המין.
הַפרָיָה פְּנִימִי. במהלך ההזדווגות, איבר הזיווג של הזכר מוחדר לפתח איברי המין של הנקבה והזרע נכנס. spermatheca, מאיפה - לתוך הנרתיק, שם מתרחשת הפריה של הביציות. במינים מסוימים, הזרע בכלי הזרע נשאר בחיים מספר שנים. למלכת הדבורים, למשל, יש טיסת הזדווגות פעם אחת בחייה, אבל היא חיה ומטילה ביצים כל חייה (4-5 שנים).
ישנם מקרים ידועים בחרקים פרטנוגני,הָהֵן. ללא הפריה, רבייה (זוהי גרסה של רבייה מינית). לאורך כל הקיץ נקבות הכנימות יולדות זחלים מביצים לא מופרות, מהן מתפתחות רק נקבות, רק בסתיו יוצאים מהזחלים גם זכרים וגם נקבות, מתרחשת הזדווגות והביצים המופרות חורפות. מ פרטנוגנטי
סוג פרוקי רגליים בכיתה חרקים
ביצים ב-Hymenoptera חברתיות (דבורים, צרעות, נמלים) מייצרות זכרים הפלואידים (כלומר, עם קבוצה אחת של כרומוזומים).
התפתחותחרקים מחולקים לשתי תקופות - עוּבָּרִי, כולל התפתחות העובר בביצית, ו פוסט-עובר, שמתחיל מרגע שהחיה הצעירה יוצאת מהביצה. התפתחות פוסט-עבריונית בחרקים פרימיטיביים נמוכים ממשיכה ללא מטמורפוזה. עבור רוב, ההתפתחות מתרחשת עם גִלגוּל(כלומר עם טרנספורמציה). על פי אופי המטמורפוזה, החרקים מחולקים לחרקים עם טרנספורמציה לא מלאה ולחרקים עם טרנספורמציה מלאה.
לחרקים עם טרנספורמציה מלאהכוללים חרקים שבהם הזחל שונה מאוד מהם אימאגו(חרקים בוגרים מינית נקראים אימאגו), יש שלב גלמים, שבמהלכו הגוף של הזחל עובר מבנה מחדש ונוצרים איברים של חרק בוגר. חרק בוגר שנוצר במלואו יוצא מהגולם. חרקים שעברו מטמורפוזה מלאה כמבוגרים אינם נמסים. חרקים עם טרנספורמציה מלאה כוללים את הסדרים הבאים: Coleoptera, Hymenoptera, Diptera, Lepidoptera, פרעושים ואחרים.
בחרקים עם טרנספורמציה לא מלאהאין שלב גולם, יוצא מהביצה זַחַל(נימפה), דומה לחרק בוגר, אך כנפיו וגונדותיו אינן מפותחות. הזחלים אוכלים הרבה, גדלים באינטנסיביות, נמסים מספר פעמים, ואחרי ההנפה האחרונה מופיעים חרקים בוגרים בעלי כנף עם בלוטות מין (בלוטות מין) מפותחות. חרקים עם טרנספורמציה לא מלאה כוללים, למשל, את הסדרים: ג'וקים, Mantisidae, Orthoptera, כינים, Homoptera ואחרים.
תפקידם של החרקים בטבעעָצוּם. הם מרכיב של מגוון ביולוגי. במבנה המערכות האקולוגיות הם פועלים כצרכנים מסדר ראשון (אלה הם חרקים אוכלי עשב) וכצרכנים מסדר שני (חרקים טורפים), מפרקים (אוכלי נבלות, חיפושיות זבל). הם מהווים מקור מזון לבעלי חיים אוכלי חרקים אחרים - ציפורים, קרפדות, נחשים, חרקים טורפים, לטאות, עכבישים וכו' (במילים אחרות, חרקים הם נושאי חומר ואנרגיה דרך שרשראות מזון). חרקים שימושיים לבני אדם: הם מאביקים את הצמחים החקלאיים שלו, הם מייצרים עבורו דבש, הם נותנים לו הנאה אסתטית, הם חיות המחמד שלו, הם מושא למחקר מדעי. אבל חרקים תוקפים את בני האדם ואת חיות המשק שלהם בשביל מציצת דם, הם מקלקלים את האספקה והמוצרים שלו, הם פוגעים בצמחים מתורבתים, הם נושאים מחלות מסוכנות, ולבסוף, הם פשוט מעצבנים ומעצבנים.
התיאורים המדעיים הראשונים של המבנה החיצוני של חרקים, המוצגים בעבודות אנטומולוגיות, מתוארכים למאה ה-16. מאפייני המבנה ההיסטולוגי ניתנו על ידי אנטומולוגים רק שלוש מאות שנים מאוחר יותר. כמעט לכל נציג של מחלקת החרקים יש מאפיינים מבניים אופייניים משלו, המאפשרים לסווג מינים שונים לפי סוג הגפיים, האנטנות, הכנפיים וחלקי הפה.
מבנה כללי של גוף החרקים (עם דיאגרמה ותמונות)
גוף החרקים מורכב ממקטעים - מקטעים המשתנים בצורתם ונושאים תוספות ואיברים חיצוניים שונים. מבנה הגוף של חרקים כולל שלושה חלקים: ראש, חזה ובטן. הראש מכיל את איברי החישה העיקריים ואת מכשיר הפה. לחרקים יש על ראשם זוג אנטנות מפולחות (אנטנות) מוארכות - איברי מגע וריח - וזוג עיניים מורכבות מורכבות - איברי הראייה העיקריים. בנוסף, לחרקים רבים יש בין 1 ל-3 אוקלי פשוטים קטנים - איברי עזר רגישים לאור. מנגנון הפה של חרקים נוצר על בסיס 3 זוגות של לסתות - גפיים שונה של מקטעי הראש, זוג הלסתות השלישי הוא התמזג. בית החזה מורכב מ-3 מקטעים גדולים: פרות'ורקס, מזותורקס, מטאתורקס - ונושא איברי תנועה. כל מקטע מכיל זוג אחד של רגליים משולבות: קדמית, אמצעית, אחורית. לרוב החרקים שני זוגות כנפיים: הקדמיות, הממוקמות על המזותורקס, והאחוריות, הממוקמות על המטתורקס. במספר חרקים, זוג כנפיים אחד או שניהם עלול להיות לא מפותח או אפילו לאבד לחלוטין. הבטן, המורכבת מחלקים אחידים רבים, מכילה את רוב האיברים הפנימיים.
שימו לב לתמונה - במבנה הבטן של חרקים יש 11 מקטעים, אבל רוב החרקים שומרים על 5 עד 10 מקטעים:
במקטעים 8-9, על פי הרכבם המלא, ממוקם מנגנון הרבייה. ל-V נקבות של כמה חרקים (Orthoptera, Hymenoptera) יש איבר ביציות מיוחד שפותח בחלק התחתון של מקטעים אלה. לחלק מהחרקים (זביונים, מקקים, אורתופטרה, צמיגי אוזניים) יש זוג חרקים על מקטע הבטן האחרון - נספחים בצורות ומטרות שונות.
עיין בתרשים המפורט של מבנה החרקים, שבו מצוינים כל הסעיפים העיקריים:
מבנה ראש חרקים
הראש הוא החלק הקומפקטי ביותר בגוף החרק. הקטעים הכלולים במבנה ראש החרק מתמזגים ללא גבולות מובחנים. המכלול שלהם יוצר קפסולת ראש מונוליטית צפופה. לראש יש חלקים שונים, לעתים קרובות מופרדים על ידי תפרים. החלק הקדמי התחתון של הראש נקרא קליפאוס, ואחריו החלק הקדמי - המצח, ואז החלק העליון של הראש - הכתר, מחולק על ידי תפר אורכי לשני חצאים. האזור שמאחורי הכתר - העורף - ממוקם מעל הפורמן מגנום. החלקים הצדדיים של הראש, הממוקמים מתחת ומאחורי העיניים המורכבות, נקראים לחיים וברקות, בהתאמה.
הסוגים העיקריים של זוגות אנטנות בחרקים
מישוש וריח בסיסיים; איברי חרקים - אנטנות מפרקיות (או אנטנות) מזווגות בדרך כלל מחוברות בצורה נעה על המצח, בין העיניים, בבורות מפרקים מיוחדים המכוסים בקרום. אורך וצורת האנטנות בחרקים מגוונים ביותר ולעתים קרובות משמשים כאינדיקטור חזותי לזיהוי משפחות, סוגים ומינים של חרקים. מספר הקטעים באנטנות משתנה בין חרקים שונים בין שלושה למאה או יותר. במבנה הכללי של אנטנות החרקים, נבדלים שלושה מקטעים: המנובריום - המקטע הראשון, הגבעול - המקטע השני והדגלום - מכלול המקטעים הנותרים. רק הזרוע והרגל מצוידות בשרירים משלהן והן ניידות באופן פעיל. בתוך הרגל יש מקבץ של תאים רגישים מיוחדים - איבר הג'ונסטון, הקולט רעידות סביבתיות, ובחלק מהחרקים גם רעידות קול.
לחרקים יש סוגים רבים של אנטנות. אנטנות דמויות סטים דקות, מתחדדות לכיוון הקודקוד (ג'וקים, חגבים), ואנטנות חוטיות הן דקות, אחידות לכל האורך (חיפושיות טחונות, ארבה), ונקראות גם פשוטות בשל צורתן האופיינית. הסוג בצורת חרוז של אנטנות חרקים נבדל על ידי מקטעים קמורים, מעוגלים לרוחב (חיפושיות כהות). למקטעים של אנטנות בצורת מסור יש פינות חדות, המעניקות צורה משוננת (חיפושיות קליק וחיפושיות ארוכות קרניים). לתהליכים המוארכים יש מקטעים של אנטנות דמויות מסרק (כמה מינים של חיפושיות ועש). סוג האנטנות של חרקים שקודקודם מעובה בגלל הקטעים האחרונים המורחבים נקרא בצורת מועדון (פרפרי יום). אנטנות עם מועדון גדול ובולט הן קפיטיות (חיפושיות חופרות קברים וחיפושיות קליפה). האנטנות של חרקים עם מועדון המורכב ממקטעים רחבים הם אלות-למלות (חיפושיות חצ'קוניות וחיפושיות זבל). האנטנות בצורת ציר מתרחבות לכיוון האמצע והן מצטמצמות ומחודדות בקודקוד (פרפרי נץ). האנטנות המפותלות מכופפות במפרק הידית עם שאר הגוף (צרעות, נמלים). הזוגות הגניקולטיים של אנטנות החרקים המסתיימות במועדון או במסרק נקראים, בהתאמה, ג'יניקולטים (חדקנים) ומסורקים (חיפושיות אייל). מקטעי האנטנות הנוצות מצוידים בשערות דקות רגישות (עשים, כמה יתושים). האנטנות הסטייקניות הן תמיד קצרות, עם 3 מקטעים, עם סטה (זבובים) רגישה המשתרעת מהקטע האחרון. אנטנות עם מקטעים אסימטריים של צורות שונות נקראות לא סדירות (חיפושיות שלפוחיות).
סוגי חלקי פה של חרקים
חרקים, בשל מגוון סוגי התזונה ושיטות השגת המזון, פיתחו מגוון אפי פה. סוגי חלקי הפה של החרקים משמשים כדמויות שיטתיות גדולות ברמת הסדר. המחקר שלהם צריך להתחיל עם הראשוני והנפוץ ביותר - מנגנון הכרסום.
לחרקים כמו שפיריות, אורתופטרה, קולאופטרה, הימנופטרה, רוב ה-Hymenoptera ומסדרים קטנים רבים יותר יש חלקי פה מכרסמים. הוא מיועד להאכלה בעיקר במזונות צפופים: צמחים, בעלי חיים או שאריות אורגניות. המנגנון מורכב מהשפה העליונה, הלסת העליונה, הלסת התחתונה והשפה התחתונה. השפה העליונה היא קפל עור מיוחד בעל צורה מלבנית או אליפסה. מכסה תוספות אוראליות אחרות מלפנים, השפה העליונה משמשת כאיבר מישוש וטעימה. הלסתות העליונות מונוליטיות, לא מפרקיות ובעלות כיטין בכבדות. בקצה הפנימי יש שיניים. בעזרתם, חרקים לוכדים, נושכים ומתחילים ללעוס מזון. הלסתות התחתונות שומרות על פילוח ומורכבות ממקטע ראשי המחובר לקפסולת הראש וגזע המשתרע ממנה; בחלק העליון של הגבעול יש להבי לעיסה חיצוניים ופנימיים, האחרונים מצוידים בשיניים. מישוש חושי בן 4-5 מקטעים מתפרש מעט לצד הגבעול. זוג הלסתות השלישי בחרקים מתמזג ויוצר את השפה התחתונה. מבנה השפה של מנגנון הפה של חרקים דומה ללסתות התחתונות.
החלק העיקרי מחולק על ידי תפר רוחבי לתוך הסנטר האחורי והפרצ'ין, המפוצל בקודקוד. כל מחצית של הפרצ'ין נושאת זוג אונות לעיסה קטנות: פנימיות - אולמות וחיצוניות - עזריות, כמו גם מישוש תחושתי תחתון של 3-4 מקטעים.
חלקי הפה היונקים נוקבים נועדו להאכיל ממגוון של מזון נוזלי החבוי מתחת לרקמות של בעלי חיים או צמחים. מנגנון זה מפותח בחרקים, הומופטרה (כנימות וכו'), פטרונים מצויצים (תריפסים) וחלק מהסדר Diptera (יתושים מוצצי דם). החלק החיצוני של חלקי הפה של החרק מיוצג על ידי חוטם מוארך, מפרקי, נע, המחובר לקצה הקדמי של הראש ומקופל מתחת לראש במנוחה. החרטום הוא שפה תחתונה שונה. בתוך החרטום החלול מונחות לסתות עליונות ותחתונות מתוקנות - שני זוגות של מחטים או זיפים דקות, קשות ומחודדות. הלסתות העליונות הן מחטים פשוטות המנקרות את המיכל. זוג לסתות תחתונות מחוברות בחוזקה זו לזו ויש להן שני חריצים אורכיים על פני השטח הפנימיים, היוצרים שתי תעלות. העליון הוא מזון - משמש לספיגת מזון. דרך התעלה התחתונה - הרוקית - נישא הרוק לתוך המצע התזונתי, המכיל אנזימים הנחוצים לעיבוד ראשוני של מזון. השפה העליונה הקטנה שוכנת בבסיס החרטום. בעת האכלה, החרק לוחץ את חוטמו על המצע. החרטום מתכופף קלות, וצרור מחטים חודרות חודרות את המיכל וחודרות לרקמה. לאחר מכן, הרוק נשאב פנימה והמזון נספג. חרקים עלולים לפגוע בצמחים עם חלקי פה מכרסמים ומוצצים.
חלקי הפה היונקים מפותחים ב-Lepidoptera (פרפרים) ומותאמים להשגת צוף מהקורולות של פרחים. השפתיים העליונות והתחתונות במבנה החיצוני של מנגנון היניקה אצל נציגי מחלקת החרקים הן קטנות, בצורה של לוחות פשוטים; על השפה התחתונה יש מישוש מפותח היטב. הלסתות העליונות חסרות. החלק העיקרי - חוטם ארוך וגמיש שמסתחרר במנוחה - נוצר על ידי לסתות תחתונות שונה. הלסתות התחתונות מתחברות זו לזו, יוצרות צינור עם חלל פנימי גדול המשמש לקליטת צוף. דפנות החרטום מכילות טבעות קיטניות רבות המספקות את גמישותו ושומרות על תעלת המזון פתוחה.
חלקי פה מכרסמים-ללקק נמצאים בחלק מההימנופטרה (דבורים, דבורי בומבוס). הוא נועד גם להאכיל מצוף, אבל יש לו מבנה שונה לחלוטין. השפה העליונה והלסתות העליונות שומרות על הצורה האופיינית של מנגנון כרסום. חלק העבודה העיקרי מורכב מהלסת התחתונה והשפה התחתונה המוארכים מאוד, שהשתנו ומקושרים ביניהם. בלסתות התחתונות האונות החיצוניות מפותחות במיוחד, ובשפה התחתונה יש אונות פנימיות, התמזגות ללשון צינורית ארוכה וגמישה. כשהם מקופלים, חלקים אלה יוצרים חוטם, שהוא מערכת של שלוש ערוצים בקוטר יורד המוכנסים זה לזה. דרך התעלה החיצונית הגדולה ביותר שנוצרה על ידי הלסת התחתונה והמחיצות המוארכות של השפה התחתונה, נספג מזון או מים בשפע ובסמוך. התעלה השנייה - חלל הלשון - משמשת לקליטת צוף מהקורולות העמוקות. התעלה השלישית, נימית, העוברת בדופן העליונה של העוף, היא תעלת הרוק.
לחלק ניכר מהדיפטרים - לרוב הזבובים - יש ללקק את חלקי הפה. זהו המנגנון הפה המורכב ביותר במבנה שלו בקרב נציגי הכיתה החרקים. הוא משמש להאכלת מזונות נוזליים שונים ותרחפי מזון משובחים (מיצי סוכר, תוצרי פירוק של שאריות אורגניות וכו'). זהו חוטם בשרני, נייד, שפותח בעיקר בשל השפה התחתונה. החרטום מסתיים בזוג אונות חצי מעגליות היוצרות דיסק פומי, שבמרכזו פתח פה מוקף בשורה של שיניים כיטין. על פני הלהבים ישנה מערכת מפותחת של צינוריות הנפתחות לנקבוביות זעירות. זהו החלק המסנן של המכשיר, הסופג רק חלקיקים צפופים קטנים יחד עם נוזל. השיניים של הדיסק הפה עלולים לגרד חלקיקי מזון מהמצע.
סוגי רגלי חרקים: מבנה וסוגים עיקריים של גפיים (עם תמונות)
רגל החרק מורכבת מ-5 חלקים. הראשון מהבסיס נקרא הקוקסה - קטע קצר ורחב, המחובר בצורה נעה לחלק התחתון של הקטע. הקטע השני, קטע טרוכנטרי קטן, מגביר את הניידות של הרגל. החלק השלישי הוא הירך, מוארכת ומעובה, המכילה את השרירים המוטוריים החזקים ביותר. החלק הרביעי הוא השוקה, המחוברת לירך על ידי מפרק הברך. הוא גם מוארך, אבל צר יותר מהמותניים. הקטע האחרון במבנה רגלי החרקים הוא הרגל המפולחת. הוא מכיל בדרך כלל בין 3 ל-5, לעתים רחוקות יותר 1-2 מקטעים. כף הרגל מסתיימת בזוג טפרים כיטינים.
כתוצאה מהסתגלות לשיטות שונות של תנועה וביצוע פונקציות אחרות, חרקים מפתחים סוגים שונים של גפיים. לשני הסוגים הנפוצים ביותר של רגלי חרקים - הליכה וריצה - יש מבנה משותף. רגל הריצה נבדלת על ידי ירך ורגל תחתונה ארוכות יותר, וטרסוס מוארך וצר. חלקי רגל ההליכה מעט קצרים ורחבים יותר, בקצה הרגל יש הרחבה - הסוליה. רגליים ריצות אופייניות לחרקים מהירים וזריזים (חיפושיות טחונות, נמלים). לרוב החרקים יש רגלי הליכה. סוגים מיוחדים ומשונים אחרים של רגליים מיוצגים בחרקים, בדרך כלל בזוג אחד, בדרך כלל קדמי או אחורי. רגליים קופצות הן בדרך כלל רגליים אחוריות. מאפיין ייחודי של המבנה של איברי חרקים אלה הוא ירך עוצמתית, מעובה באופן ניכר, המכילה את השרירים העיקריים הפועלים בעת קפיצה. סוג זה נפוץ במסדרים Orthoptera (חרגולים, צרצרים, ארבה), Homoptera (עלים ופסילידים), פרעושים וכמה חיפושיות (חיפושיות). רגלי שחיה, גם אחוריות, נמצאות בחרקי מים רבים - חיפושיות שוחות ומסתובבות, חרקי חתירה ושייקים. סוג זה של רגלי חרקים מאופיין בצורה שטוחה בצורת משוט; זיפים אלסטיים מפותחים לאורך קצה הטרסוס, ומגדילים את פני ההנעה. רגליים חופרות הן גפיים קדמיות של כמה חרקים תת-קרקעיים או חופרים (צרצרי חפרפרת, חיפושיות זבל). אלו רגליים חזקות, עבות, מעט מקוצרות, השוק בצורת חפירה, מורחבת ופחוסה, בעלת שיניים גדולות. רגליים קדמיות אוחזות נמצאות בחלק מהטורפים של חרקים, רובם מפותחים בגמל שלמה. רגליים אלו מוארכות וניידות. הירך והרגל התחתונה מכוסות בקוצים חדים. במנוחה, הרגליים האוחזות מקופלות; כאשר מופיע טרף, הן נזרקות קדימה בחדות, וצובטות את הקורבן בין הירך לרגל התחתונה. רגליים קולקטיביות הן הרגליים האחוריות של דבורים ודבורים, המשמשות לאיסוף אבקה. מכשיר האיסוף ממוקם על השוקה ועל הקטע הראשון והשטוח הגדול של הטרסוס. הוא מורכב מסל - שקע עם שערות ברגל התחתונה - ומברשת - מערכת של זיפים קטנים רבים בכף הרגל. בעת ניקוי הגוף, החרק מעביר ברציפות אבקה למברשות ולאחר מכן לסלים של הרגליים האחוריות, שם נוצרים כדורי אבקה - אבקה.
תמונות אלה מציגות סוגים שונים של רגלי חרקים:
סוגים עיקריים של כנפי חרקים: צילום ומבנה
כנף של חרק נוצרת על ידי קפל עור שונה - קרום הכנף הדו-שכבתי הדק ביותר, שבו עוברים ורידים מכינים וכלי קנה הנשימה שעברו שינוי.
כפי שניתן לראות בתמונה, ישנם שלושה צדדים לכנף חרקים - הקצה המוביל, הקצה החיצוני (החיצוני) והקצה הנגרר (הפנימי):
כמו כן, המבנה של כנף חרקים כולל שלוש זוויות: הבסיס, הקודקוד והזווית האחורית. לפי הכיוון בכנף, הוורידים מחולקים לאורכי ולרוחב. בסיס הווריד מורכב מוורידים אורכיים גדולים ולעיתים מסועפים המגיעים לקצוות הכנף. ורידים רוחביים קטנים ולא מסתעפים ממוקמים בין ורידים אורכיים סמוכים. הוורידים מחלקים את קרום הכנף למספר תאים, סגורים, מוגבלים לחלוטין על ידי הוורידים, ופתוחים ומגיעים לקצה הכנף.
מבנה הכנפיים נחשב בשני היבטים עיקריים: ונציה (מספר וסידור הוורידים) ועקביות (עובי וצפיפות פלטת הכנף). ישנם שני סוגים עיקריים של ונציה בכנפי חרקים. מרושת הוא אוורור צפוף, דק, שבו, בנוסף לוורידים האורכיים, יש הרבה ורידים רוחביים קטנים, היוצרים מספר רב של (יותר מ-20) תאים סגורים. נטייה כזו מפותחת בשפיריות, אורתופטרה, כנפיים ועוד כמה מסדרים אחרים. ווריד קרומי - דליל, עם מספר קטן או היעדר ורידים צולבים; התאים גדולים ומעטים במספרם. התפרצות זו מפותחת ברוב סדרי החרקים (Lepidoptera, Hymenoptera, Diptera, Coleoptera וכו'). הווריד של הכנפיים הקדמיות והאחוריות של חרקים תמיד זהה.
בהתבסס על צפיפות, ישנם ארבעה סוגים של כנפי חרקים. הנפוצות ביותר הן כנפיים קרומיות, שנוצרות על ידי קרום הכנפיים הדקה והשקופה ביותר. רק לפרפרים יש כנפיים קרומיות אטומות, שכן הם מכוסים בשכבה של קשקשים זעירים. הכנפיים האחוריות של כל החרקים הן קרומיות, וברבות מהן (שפיריות, שפיריות, כנפיים, כנפיים וכו') שני הזוגות קרומיים. במספר חרקים הכנפיים הקדמיות דחוסות ומשמשות כיסוי מגן. הכנפיים הקדמיות של אורתופטרה, ג'וקים, גמל שלמה וקווי אוזניים נקראות עוריות. כנפיים אלו מעובות במקצת, אך אינן קשות, אטומות או שקופות, תמיד צבעוניות, ובדרך כלל שומרות על הורדה. הכנפיים הקדמיות של פשפשים נקראות חצי קשיחות, מחולקות לרוחב לבסיס דחוס וקודקוד קרומי עם ורידים מפותחים. כנפיים כאלה פעילות בטיסה ומשמשות ככיסוי מגן. כנפיים קשות, או אליטרה, הן הכנפיים הקדמיות של החיפושיות. הם מעובים מאוד ומעורבים ב-chitinized, לעתים קרובות קשים, צבעוניים, והווריד אובד לחלוטין. כנפיים אלה, תוך מתן הגנה אמינה לגוף, אינן פועלות באופן פעיל במהלך הטיסה. צורות מסוימות של כנפיים נבדלות על ידי אופי ההתבגרות שלהן, למשל, שוליות בתריפס וקשקשים בפרפרים.
עמוד 1 מתוך 5
גוף חרקים
גוף החרק מורכב משלושה חלקים: ראש, בית חזה וגב. בראש, 6 קטעים התמזגו יחד ואינם מורגשים כלל. החזה מורכב מ-3 מקטעים. החלק האחורי עשוי בדרך כלל מ-10, שבצדדיו יש חורי נשימה.
שלד חרקים
חרקים הם בעלי חיים חסרי חוליות, ולכן מבנה גופם שונה מהותית ממבנה גופם של בעלי חוליות, הכולל את בני האדם. הגוף שלנו נתמך על ידי שלד המורכב מעמוד השדרה, הצלעות והעצמות של הגפיים העליונות והתחתונות. לשלד פנימי זה מחוברים שרירים, בעזרתם הגוף יכול לנוע.
לחרקים יש שלד חיצוני ולא פנימי. שרירים מחוברים אליו מבפנים. קליפה צפופה, מה שנקרא לציפורן, מכסה את כל גופו של החרק, כולל הראש, הרגליים, האנטנות והעיניים. מפרקים נעים מחברים צלחות, מקטעים וצינורות רבים המצויים בגוף החרק. הקוטיקולה דומה בהרכב הכימי לתאית. חלבון נותן כוח נוסף. שומנים ושעווה הם חלק מפני השטח של מעטפת הגוף. לכן, קליפת החרקים עמידה, למרות קלותה. הוא עמיד למים ואטום. נוצר סרט רך על המפרקים. עם זאת, למעטפת גוף עמידה כזו יש חסרון משמעותי: היא לא גדלה עם הגוף. לכן, חרקים צריכים להשיל מעת לעת את הקליפות שלהם. במהלך חייו, חרק מחליף קונכיות רבות. חלקם, כמו דג הכסף, עושים זאת יותר מ-20 פעמים. קליפת החרק אינה רגישה למגע, חום וקור. אבל יש לו חורים שדרכם, באמצעות אנטנות ושערות מיוחדות, חרקים קובעים טמפרטורה, ריחות ומאפיינים אחרים של הסביבה.
מבנה רגלי החרקים
חיפושיות, ג'וקים ונמלים רצים מהר מאוד. דבורים ודבורים משתמשות בכפותיהן כדי לאסוף אבקה ל"סלים" הממוקמים על כפותיהן האחוריות. גמלים מתפללים משתמשים ברגליהם הקדמיות לצוד, צובטים איתם את טרפם. חגבים ופרעושים, בורחים מאוייב או מחפשים בעלים חדש, עושים קפיצות עוצמתיות. חיפושיות מים ופשפשים משתמשים ברגליהם כדי לחתור. צרצר השומה חופר מעברים באדמה בכפותיו הקדמיות הרחבות.
למרות שהרגליים של חרקים שונים נראות אחרת, יש להן מבנה דומה. הטרסוס בקוקסה מחובר למקטעי החזה. לאחר מכן, הטרוכנטר, עצם הירך והשוק. כף הרגל מחולקת למספר חלקים. בקצה שלו יש בדרך כלל טופר.
חלקי גוף של חרקים
שערות- איברי חישה מיקרוסקופיים הבולטים מהציפורן, בעזרתם באים חרקים במגע עם העולם החיצון - הם מריחים, טועמים, שומעים.
גנגליון- הצטברות בצורת קשר של תאי עצב האחראים על פעילותם של חלקים בודדים בגוף.
זַחַל- השלב המוקדם של התפתחות החרקים, לאחר שלב הביצה. גרסאות של זחלים: זחל, תולעת, נימפה.
כלי מלפיגי- איברי הפרשה של חרק בצורת צינורות דקים הנמשכים לתוך המעי בין החלק האמצעי שלו לפי הטבעת.
מאביק- בעל חיים המעביר אבקה מפרח אחד לאחר מאותו המין.
מנגנון בעל פה- תוכנן במיוחד לנשיכה, דקירה או ליקוק, איברים על ראשו של חרק, שאיתם הם לוקחים מזון, טועמים, מועכים וסופגים אותו.
מִגזָר- אחד מכמה מרכיבים בגוף החרק. הראש מורכב מ-6 מקטעים כמעט מאוזנים, החזה - של 3, הגב - בדרך כלל מ-10 מקטעים שניתן להבחין בהם בבירור
החלפת מעטפת- תהליך שחוזר על עצמו שוב ושוב בחייו של חרק; הוא משיל את הקונכייה הישנה שלו כדי לגדול. במקום הקליפה הישנה נוצרת בהדרגה חדשה.
שפם- אנטנות דמויות חוט על ראש החרק. הם מבצעים את הפונקציות של איברי החישה ומשמשים להשגת תחושות ריח, טעם, מישוש ואפילו שמיעתי.
עין מורכבת- עין חרקים מורכבת, המורכבת מאוקלי בודדים, שמספרם יכול להגיע לכמה אלפים.
חוֹטֶם- מנגנון הפה של חרקים מוצצים נוקבים או מלקקים, כגון פשפשים, יתושים, זבובים, פרפרים ודבורים.
אקסוביה- הקליפה הישנה של חרק, אותה הוא משיל בעת הבקיעה.