Vabzdžiaišiuo metu yra labiausiai klestinti gyvūnų grupė Žemėje.
Vabzdžių kūnas yra padalintas į tris dalis: galvą, krūtinę ir pilvą.
Ant vabzdžių galvos yra sudėtinės akys ir keturios priedų poros. Kai kurios rūšys turi ne tik sudėtines akis, bet ir paprastus okelius. Pirmąją priedų porą vaizduoja antenos (antenos), kurios yra kvapo organai. Likusios trys poros sudaro burnos aparatą. Viršutinė lūpa (labrum), neporinė raukšlė, dengia viršutinius žandikaulius. Antroji burnos priedų pora sudaro viršutinius žandikaulius (žandikaulius), trečioji pora - apatinius žandikaulius (žandikauliai), ketvirtoji pora susilieja ir sudaro apatinę lūpą (labium). Ant apatinio žandikaulio ir apatinės lūpos gali būti pora palpų. Burnos aparatas apima liežuvį (hipofaringiją), chitininį burnos ertmės dugno išsikišimą (3 pav.). Dėl maitinimosi būdo burnos dalys gali būti įvairių tipų. Yra graužimo, graužimo-laižymo, auskarų čiulpimo, čiulpimo ir laižymo tipų burnos dalys. Pirminiu burnos aparato tipu reikėtų laikyti graužimą (1 pav.).
ryžių. 1.
1 - viršutinė lūpa, 2 - viršutiniai žandikauliai, 3 - apatiniai žandikauliai, 4 - apatinė lūpa,
5 - pagrindinis apatinės lūpos segmentas, 6 - apatinės lūpos "stiebas", 7 - apatinio žandikaulio palpas,
8 - vidinis apatinio žandikaulio kramtymo peiliukas, 9 - išorinis
apatinio žandikaulio kramtomoji skiltis, 10 - smakras,
11 - netikras smakras, 12 - sublabialinis palpas, 13 - uvula, 14 - priedinė uvula.
Krūtinė susideda iš trijų segmentų, kurie atitinkamai vadinami protoraksu, mezotoraksu ir metatoraksu. Kiekvienas krūtinės ląstos segmentas turi porą galūnių skraidančių rūšių, ant mezotorakso ir metatorakso yra pora sparnų. Galūnės yra sąnarinės. Pagrindinis kojos segmentas vadinamas coxa, po kurio seka trochanteris, šlaunikaulis, blauzdikaulis ir blauzdikaulis (2 pav.). Dėl gyvenimo būdo galūnės vaikšto, bėgioja, šokinėja, plaukia, kasa ir griebiasi.
ryžių. 2. Struktūrinė schema
vabzdžių galūnės:
1 - sparnas, 2 - coxa, 3 - trochanter,
4 - šlaunys, 5 - blauzda, 6 - letena.
ryžių. 3.
1 - sudėtinės akys, 2 - paprastosios akies ląstelės, 3 - smegenys, 4 - seilės
liauka, 5 - gūžys, 6 - priekinis sparnas, 7 - užpakalinis sparnas, 8 - kiaušidės,
9 - širdis, 10 - užpakalinė žarna, 11 - uodegos rinkinys (cerci),
12 - antena, 13 - viršutinė lūpa, 14 - apatiniai apatiniai (viršutinė
žandikauliai), 15 - viršutinis žandikaulis (apatiniai žandikauliai), 16 - apatinė lūpa,
17 - subfaringinis ganglijas, 18 - pilvo nervas,
19 - vidurinė žarna, 20 - Malpighian indai.
Pilvo segmentų skaičius svyruoja nuo 11 iki 4. Apatiniai vabzdžiai turi porines galūnes ant pilvo, aukštesniems vabzdžiams jie modifikuojami į kiaušialąstę ar kitus organus.
Integumentą sudaro chitininė odelė, hipoderma ir pamatinė membrana, apsaugo vabzdžius nuo mechaninių pažeidimų, vandens praradimo ir yra išorinis skeletas. Vabzdžiai turi daug poodinių liaukų: seilių, kvapiųjų, nuodingų, voratinklinių, vaškinių ir kt. Vabzdžių odos spalvą lemia odelės arba poodinio sluoksnio pigmentai.
ryžių. 4. Išilginis pjūvis per
juoda tarakono galva:
1 - burnos anga, 2 - ryklė,
3 - stemplė, 4 - smegenys
(viršryklės ganglijas),
5 - subryklės nervo ganglijas,
6 - aorta, 7 - seilių latakas
liaukos, 8 - hipofarneksas, arba
poryklės, 9 - priešoralinis
ertmė, 10 - priekinė dalis
preoralinė ertmė arba
cibariumas, 11 - užpakalinė dalis
preoralinė ertmė,
arba seilių.
Vabzdžių raumenys pagal savo histologinę struktūrą yra dryžuoti, jie išsiskiria gebėjimu susitraukti labai dideliu dažniu (iki 1000 kartų per sekundę).
Virškinimo sistema, kaip ir visų nariuotakojų, skirstoma į tris skyrius, priekinė ir užpakalinė dalis yra ektoderminės, vidurinė – endoderminės (5 pav.). Virškinimo sistema prasideda nuo burnos priedų ir burnos ertmės, į kurią atsiveria 1-2 porų seilių liaukų latakai. Pirmoji seilių liaukų pora gamina virškinimo fermentus. Antroji seilių liaukų pora gali būti modifikuota į voratinklines arba šilką išskiriančias liaukas (daugelio rūšių drugelių vikšrus). Kiekvienos poros latakai susijungia į neporinį kanalą, kuris atsidaro apatinės lūpos apačioje po hipofaringu. Priekinė dalis apima ryklę, stemplę ir skrandį. Kai kurių rūšių vabzdžiams stemplė turi pratęsimą – gūžį. Rūšių, maitinančių augaliniu maistu, skrandyje yra chitininių raukšlių ir dantų, kurie palengvina maisto šlifavimą. Vidurinę dalį vaizduoja vidurinė žarna, kurioje maistas virškinamas ir absorbuojamas. Pradinėje jo dalyje vidurinė žarna gali turėti aklų ataugų (pylorinių priedų). Piloriniai priedai veikia kaip virškinimo liaukos. Daugelio mediena mintančių vabzdžių žarnyne nusėda simbiotiniai pirmuonys ir bakterijos, išskirdamos fermentą celiulazę ir taip palengvindamos skaidulų virškinimą. Užpakalinę dalį vaizduoja užpakalinė žarna. Pasienyje tarp vidurinės ir užpakalinės dalies į žarnyno spindį atsiveria daugybė aklinai uždarytų Malpighian kraujagyslių. Užpakalinėje žarnoje yra tiesiosios žarnos liaukos, kurios siurbia vandenį iš likusios maisto masės.
ryžių. 5. Struktūrinė schema
Virškinimo sistema
juodasis tarakonas:
1 - seilių liaukos, 2 -
stemplė, 3 - struma, 4 -
pyloriniai priedai,
5 - vidurinė žarna,
6 - Malpigijos laivai,
7 - užpakalinė žarna,
8 - tiesioji žarna.
Vabzdžių kvėpavimo organai yra trachėja, per kurią pernešamos dujos. Trachėjos prasideda angomis – spirale (stigma), kurios yra mezotorakso ir metatorakso šonuose bei kiekviename pilvo segmente. Maksimalus spiralių skaičius yra 10 porų. Dažnai stigmos turi specialius uždarymo vožtuvus. Trachėja atrodo kaip ploni vamzdeliai ir prasiskverbia per visą vabzdžio kūną (6 pav.). Galinės trachėjos šakos baigiasi žvaigždine trachėjos ląstele, iš kurios tęsiasi dar plonesni vamzdeliai – tracheolės. Kartais trachėjoje susidaro nedideli išsiplėtimai – oro maišeliai. Trachėjos sienelės yra išklotos plona odele, turinčios žiedų ir spiralių pavidalo sustorėjimus.
ryžių. 6. Schema
pastatai
kvėpavimo
juodos sistemos
tarakonas
Vabzdžių kraujotakos sistema yra atviro tipo (7 pav.). Širdis yra perikardo sinuse, ventralinio kūno nugarinėje pusėje. Širdis atrodo kaip vamzdelis, aklinai uždarytas užpakaliniame gale. Širdis padalinta į kameras, kiekvienoje kameroje yra suporuotos angos su vožtuvais šonuose – ostia. Kamerų skaičius yra aštuoni ar mažiau. Kiekvienoje širdies kameroje yra raumenų, kurie užtikrina jos susitraukimą. Širdies susitraukimų banga iš užpakalinės kameros į priekinę užtikrina kraujo judėjimą į priekį viena kryptimi.
Hemolimfa juda iš širdies į vieną kraujagyslę – į galvos aortą, o tada patenka į kūno ertmę. Per daugybę angų hemolimfa patenka į perikardo sinuso ertmę, tada per ostiją, plečiantis širdies kamerai, įsiurbiama į širdį. Hemolimfa neturi kvėpavimo pigmentų ir yra gelsvas skystis, kuriame yra fagocitų. Pagrindinė jo funkcija – aprūpinti organus maistinėmis medžiagomis ir pernešti medžiagų apykaitos produktus į šalinimo organus. Hemolimfos kvėpavimo funkcija yra nereikšminga, tik kai kurių vandens vabzdžių lervų (varpinių uodų lervų) hemolimfa turi hemoglobino, yra ryškiai raudonos spalvos ir yra atsakinga už dujų pernešimą.
Vabzdžių šalinimo organai yra Malpigijos kraujagyslės ir riebalinis kūnas. Malpigijos kraujagyslės (iki 150) yra ektoderminės kilmės, teka į žarnyno spindį ties vidurinio ir užpakalinio žarnyno siena. Išsiskyrimo produktas yra šlapimo rūgšties kristalai. Be pagrindinės maistinių medžiagų saugojimo funkcijos, riebalinis vabzdžių kūnas taip pat tarnauja kaip „inkstai, kurių saugykla“. Riebalų kūne yra specialių šalinimo ląstelių, kurios palaipsniui prisotinamos mažai tirpios šlapimo rūgšties.
ryžių. 7. Struktūrinė schema
kraujotakos sistema
juodasis tarakonas:
1 - širdis, 2 - aorta.
Centrinė vabzdžių nervų sistema susideda iš suporuotų suprafaringinių ganglijų (smegenų), subfaringinių ir segmentinių ventralinio nervo laido ganglijų. Smegenys susideda iš trijų dalių: protocerebrum, deutocerebrum ir tritocerebrum. Protocerebrum inervuoja akroną ir ant jo esančias akis. Grybų formos kūnai vystosi ant smegenų proto, prie kurio artėja nervai iš regos organų. Deutocerebrum inervuoja antenas, o tritocerebrum – viršutinę lūpą.
Pilvo nervų grandinę sudaro 11-13 ganglijų porų: 3 krūtinės ir 8-10 pilvo. Kai kurių vabzdžių krūtinės ląstos ir pilvo segmentiniai ganglijai susilieja ir sudaro krūtinės ir pilvo ganglijus.
Periferinė nervų sistema susideda iš nervų, besitęsiančių iš centrinės nervų sistemos ir jutimo organų. Yra neurosekrecinių ląstelių, kurių neurohormonai reguliuoja vabzdžių endokrininių organų veiklą.
Kuo sudėtingesnis vabzdžių elgesys, tuo labiau išsivysčiusios jų smegenys ir grybų kūnai.
Vabzdžių jutimo organai pasiekia aukštą tobulumo laipsnį. Jų jutimo aparato galimybės dažnai viršija aukštesniųjų stuburinių gyvūnų ir žmonių galimybes.
Regėjimo organus vaizduoja paprastos ir sudėtinės akys (8 pav.). Sudėtinės arba sudėtinės akys yra galvos šonuose ir susideda iš ommatidijų, kurių skaičius įvairiose vabzdžių rūšyse svyruoja nuo 8-9 (skruzdėlės) iki 28 000 (laumžirgių). Daugelis vabzdžių rūšių turi spalvų regėjimą. Kiekviena ommatidija suvokia nedidelę visos akies regėjimo lauko dalį, vaizdas susideda iš daugybės mažų vaizdo dalelių, toks regėjimas kartais vadinamas „mozaika“. Paprastų okelių vaidmuo nebuvo iki galo ištirtas, nustatyta, kad jie suvokia poliarizuotą šviesą.
ryžių. 8.
A - sudėtinė akis (pjūvyje matomos ommatidijos), B - diagrama
atskiro ommatidžio struktūra, B - paprastos struktūros diagrama
akys: 1 - lęšis, 2 - krištolo kūgis, 3 - pigmentas
ląstelės, 4 - regos (tinklainės) ląstelės,
5 - rabdomas (optinis strypas), 6 - briaunos (išorinis
lęšiuko paviršius), 7 - nervinės skaidulos.
Daugelis vabzdžių gali skleisti garsus ir juos girdėti. Klausos organai ir organai, skleidžiantys garsus, gali būti bet kurioje kūno vietoje. Pavyzdžiui, amūrų klausos organai (būgniniai organai) yra ant priekinių kojų blauzdų, yra du siauri išilginiai plyšiai, vedantys į ausies būgnelį, sujungti su receptorinėmis ląstelėmis. Garsą skleidžiantys organai yra ant priekinių sparnų, o kairysis sparnas atitinka „lanką“, o dešinysis – „smuiką“.
Uoslės organus vaizduoja uoslės sensilų rinkinys, esantis daugiausia ant antenų. Patinų antenos labiau išsivysčiusios nei patelių. Pagal kvapą vabzdžiai ieško maisto, kiaušinių dėjimo vietų ir priešingos lyties asmenų. Patelės išskiria specialias medžiagas – seksualinius atraktantus, kurie pritraukia patinus. Pateles drugelių patinai randa 3-9 km atstumu.
Skonio sensilla yra ant vabalų žandikaulio ir lūpų delnų, ant bičių, musių ir drugelių kojų, bičių ir skruzdėlių antenų.
Lytėjimo receptoriai, termo- ir higroreceptoriai yra išsibarstę po kūno paviršių, tačiau dauguma jų yra ant antenų ir delnų. Daugelis vabzdžių suvokia magnetinius laukus ir jų pokyčius, kur yra šiuos laukus suvokiantys organai, kol kas nežinoma.
Vabzdžiai yra dvinamiai gyvūnai. Daugelis vabzdžių rūšių turi seksualinį dimorfizmą. Vyrų reprodukcinė sistema apima: porines sėklides ir kraujagysles, nesuporuotą ejakuliacijos lataką, kopuliacinį organą ir pagalbines liaukas. Kopuliacinis organas apima kutikulinius elementus – genitalijas. Papildomos liaukos išskiria sekretą, kuris skystina spermatozoidus ir suformuoja spermatoforinę membraną. Moterų reprodukcinė sistema apima: suporuotas kiaušides ir kiaušintakius, nesuporuotą makštį, spermatozoidų talpyklą, pagalbines liaukas. Kai kurių rūšių patelės turi kiaušialąstę. Patinų ir patelių lytiniai organai turi sudėtingą struktūrą ir taksonominę reikšmę.
Vabzdžiai dauginasi lytiškai (partenogenezė) yra žinoma dėl daugelio rūšių.
Vabzdžių vystymasis skirstomas į du laikotarpius – embrioninį, įskaitant embriono vystymąsi kiaušinyje, ir poembrioninį, kuris prasideda nuo lervos išlindimo iš kiaušinėlio ir baigiasi vabzdžio mirtimi. Poembrioninis vystymasis vyksta su metamorfoze. Pagal metamorfozės pobūdį šie nariuotakojai skirstomi į dvi grupes: vabzdžius su nepilna transformacija (hemimetaboliniai) ir vabzdžius su visiška transformacija (holometaboliniai).
Hemimetabolinių vabzdžių lerva yra panaši į suaugusio gyvūno. Jis skiriasi nuo jo neišvystytais sparnais - lytinėmis liaukomis, antrinių lytinių požymių nebuvimu ir mažesniu dydžiu. Tokios į imago panašios lervos vadinamos nimfomis. Lerva auga, tirpsta, o po kiekvieno lydymosi sparnų užuomazgos didėja. Po kelių išlydimų vyresnioji nimfa išnyra suaugusi.
Holometaboliniuose vabzdžiuose lerva į imago nepanaši ne tik savo struktūra, bet ir ekologiškai, pavyzdžiui, gaidžio lerva gyvena dirvoje, o imago – medžiuose. Po kelių apvaisinimo lervos virsta lėliukais. Lėliukės stadijoje sunaikinami lervos organai ir formuojasi suaugusio vabzdžio kūnas.
ryžių. 9.
A - atviras (raitelis), B -
uždengtas (drugelis),
B - paslėptas (skristi).
Holometabolinių vabzdžių lervos neturi sudėtinių akių ar sparnų užuomazgų. Jų burnos dalys yra graužiančios, o antenos ir galūnės trumpos. Pagal galūnių išsivystymo laipsnį išskiriamos keturios lervų rūšys: protopodas, oligopodas, daugiakojis, apodinis. Protopodų lervos turi tik krūtinės ląstos kojų (bičių) užuomazgas. Oligopodų lervos turi tris poras normaliai vaikščiojančių kojų (vabalai, raišteliai). Daugiakojų lervos, be trijų porų krūtinės kojų, ant pilvo turi dar kelias poras netikrų kojų (drugeliai, pjūkleliai). Pilvo kojos yra kūno sienelės projekcijos, laikančios stuburus ir kabliukus ant pado. Apodinės lervos neturi galūnių (diptera).
Pagal judėjimo būdus holometabolinių vabzdžių lervos skirstomos į kampodeoidinius, eruciforminius, vielinius ir vermiforminius.
Kampodeoidinės lervos turi ilgą lankstų kūną, bėgiojančias kojas ir jutimo cerkus (žemės vabalus). Eruciforminės lervos yra mėsingas, šiek tiek išlenktas kūnas su galūnėmis arba be jų (vabalai, bronziniai vabalai, mėšlo vabalai). Vieliniai kirminai – standžiu korpusu, apvalaus skersmens, su atraminiais cerkais (kliksvabaliai, tamsieji vabalai). Vermiformes – savo išvaizda panašūs į kirminus, bekojos (diptera ir daugelis kitų).
Lėliukės būna trijų tipų: laisvos, dengtos, paslėptos (9 pav.). Laisvosiose lėliukėse aiškiai matomi sparnų ir galūnių užuomazgos, laisvai atskirtos nuo kūno, dangalas plonas ir minkštas (vabalai). Uždengtų lėliukių užuomazgos tvirtai priauga prie kūno, dangalas labai sklerotizuotas (drugeliai). Paslėptos lėliukės yra laisvos lėliukės, esančios netikrame kokono viduje - puparia (musės). Lėliukė yra neišsiskleidusi sukietėjusi lervos oda.
Vabzdžių oda turi sudėtingą daugiasluoksnę struktūrą. Visų pirma, jie skirstomi į išorinis sluoksnis - odelė Ir vidinis sluoksnis odos ląstelės – hipoderma. Pagrindinės odelės savybes lemianti medžiaga yra azotinis polisacharidas chitinas, pasižymintis dideliu mechaniniu ir cheminiu atsparumu.
Vabzdžių virškinimo sistema
Virškinimo sistema yra padalinta į tris pagrindines dalis: priekinę, vidurinę ir užpakalinę žarną.
Priekinė žarna apima burnos ertmę, į kurią atsiveria seilių liaukos, ryklę su labai išsivysčiusiais raumenimis, pailgą stemplę, pasėlius - maisto saugojimo rezervuarą, gerai išvystytą čiulpiantiems vabzdžiams, ir kompaktišką, raumeningą skrandį, geriau išsivysčiusį maistą šlifuojantį. graužiuose vabzdžiuose.
Pagrindinis virškinimas vyksta vidurinėje žarnoje, veikiant išskiriamiems fermentams. Vidurinės žarnos sienelės sugeria maistines medžiagas. Daugelio vabzdžių vidurinė žarna formuoja aklinai uždarus procesus, kurie padidina virškinimo paviršių. Storesnėje užpakalinėje žarnoje susigeria vandens perteklius su ištirpusiomis mažamolekulinėmis medžiagomis, susidaro išmatos, kurios pašalinamos per tiesiąją žarną ir išangę.
Vabzdžių šalinimo sistema
Pagrindiniai vabzdžių šalinimo organai- Malpigijos kraujagyslės, vamzdiniai kanalėliai (nuo dviejų iki šimtų), kurių uždari galai laisvai išsidėstę pilvo ertmėje, o kiti galai atsiveria į žarnyną ties vidurinio ir užpakalinio žarnyno riba. Skysti medžiagų apykaitos produktai – druskų perteklius, azoto junginiai – selektyviai pasisavinami plonų kraujagyslių sienelių, koncentruojami ir išsiskiria per užpakalinę žarną.
Vabzdžių kvėpavimo sistema
Jį vaizduoja trachėjų kompleksas - orą turintys vamzdeliai su elastingomis sienelėmis, kuriose yra chitino. Oras į trachėją patenka per spirales – mažas suporuotas angas, esančias segmentų šonuose, daugelyje vabzdžių nuo mezotorakso iki pilvo galo. Spiralėse yra obturatoriai, reguliuojantys oro mainus. Be to, trachėjos nuolat šakojasi iki ploniausių tracheolių, prasiskverbdamos per visą kūną ir tiekdamos orą tiesiai į organus ir audinius.
Vabzdžių kraujotakos sistema
Vabzdžių kraujotakos sistema nėra uždara, t.y. Kraujas dalį savo kelio praeina ne per specialius indus, o į kūno ertmę. Centrinis organas yra širdis arba nugaros kraujagyslė, esanti viršutinėje pilvo ertmės dalyje ir suskirstyta į keletą (6-7) vienalyčių pulsuojančių kamerų. Širdis pereina į aortą, kuri, judama į priekį, atsiveria į galvos ertmę. Toliau kraujas pasklinda į kūno ertmę dėl širdies darbo ir diafragmų susitraukimo, patenka į galūnių, antenų ir sparnų kraujagysles. Per šoninėse sienelėse esančias skylutes kraujas įsiurbiamas į širdies kameras. Vabzdžių kraujas vadinamas hemolimfa. Paprastai jis yra nespalvotas ir jame nėra hemoglobino ar panašių deguonies sugertuvių, tiekiamų tiesiogiai iš trachėjos sistemos. Hemolimfa atlieka maistinių medžiagų ir išmatų transportavimą, taip pat imunines funkcijas.
Vabzdžių nervų sistema
Centrinę nervų sistemą atstovauja suprafaringinis ganglijas arba smegenys, susidedančios iš trijų porų susiliejusių nervinių ganglijų. Iš jo tęsiasi perifaringinis nervo žiedas, apačioje sujungtas su pora subryklės ganglijų. Iš jų apatinėje kūno ertmės dalyje driekiasi pilvo nervų grandinė. Iš pradžių suporuoti kiekviename segmente, kai kurių vabzdžių mazgai susilieja krūtinės ląstos srityje. Su centrine nervų sistema yra prijungta periferinė nervų sistema – nervų rinkinys, besitęsiantis nuo mazgų iki raumenų, ir simpatinė sistema, besitęsianti nuo poryklės mazgų iki vidaus organų.
Vabzdžių jutimo organai
Nepaisant mažo dydžio, vabzdžiai turi sudėtingus, labai jautrius jutimo organus. Regėjimo organus vaizduoja sudėtingos sudėtinės akys ir paprasti okeliai. Sudėtinė akis susideda iš tūkstančių elementarių regos vienetų – ommatidijų. Vabzdžiai sukūrė spalvų regėjimą, kurio spektras šiek tiek pasislinkęs į ultravioletinę sritį. Paprasti okeliai, matyt, tarnauja kaip papildomi šviesai jautrūs organai ir gali suvokti poliarizuotą šviesą. Vabzdžiai turi labai išvystytą regėjimo orientaciją, kai kurie iš jų orientuojasi pagal saulę, atsižvelgdami į jos nuokrypį.
Pagrindiniai uoslės organai yra antenos, kuriose yra daug specialių jautrių receptorių. Vabzdžių uoslės aštrumas ir specifiškumas yra neįprastai didelis. Kai kurių kandžių patinai patelę, vadovaudamiesi lytinio feromono kvapu, suranda iš 10-12 km atstumo.
Tik kai kurie vabzdžiai turi specialiai išvystytus klausos organus. Skonio receptoriai susitelkę daugiausia burnos prieduose – jautriuose delnuose, o kai kurių vabzdžių (drugelių ir bičių) jų randama net ant letenų. Vabzdžiai turi labai specifinį skonį, todėl jie gali tiksliai atpažinti maisto objektus.
Vabzdžių odoje, be daugybės lytėjimo receptorių, kai kurie receptoriai fiksuoja slėgį, temperatūrą, aplinkos mikrovibracijas ir kitus parametrus.
Vabzdžių reprodukcinė sistema
Vabzdžių dauginimosi sistemai atstovauja reprodukcinės ir pagalbinės liaukos, šalinimo latakai ir išoriniai lytiniai organai. Moterų reprodukcinę sistemą sudaro suporuotos liaukos - kiaušidės, susidedančios iš kiaušinėlių vamzdelių. Juose susidaro daugybė kiaušinėlių. Išskyrimo latakai yra suporuoti kiaušintakiai, išeinantys iš kiaušidžių, susijungiantys į neporinį kiaušintakį, kuris atsidaro su lytiniu organu. Prie kiaušintakio prijungta kamera spermai laikyti – spermatozoidų talpykla. Vyrų reprodukcinėje sistemoje išsivysto suporuotos liaukos - sėklidės, susidedančios iš mažų skilčių, kurios gamina spermą. Iš jų išsiskiria suporuoti spermatozoidiniai latakai, susijungiantys į ejakuliacinį kanalą, einantys per patino kopuliacinį organą. Vabzdžių tręšimas yra vidinis.
Vabzdžių klasė yra didžiausia ir pati įvairiausia gyvų būtybių klasė Žemėje. Manoma, kad mūsų planetoje vienu metu gyvena mažiausiai 10–20 vabzdžių. Vabzdžių rūšių skaičius jau viršija 1 milijoną rūšių, o kasmet entomologai aprašo apie 10 tūkstančių naujų rūšių.
Išorinis pastatas. Visų vabzdžių kūnas yra padalintas į tris dalis: galva, krūtinė Ir pilvas. Ant krūtinės yra trys poros vaikščiojančių kojų, pilve nėra galūnių. Dauguma turi sparnai ir galintis aktyviai skristi.
Ant vabzdžių galvos viena antenų pora(plunksnos, antenos). Tai yra kvapo organai. Ant galvos taip pat yra vabzdžių pora sunku(briaunuotas) akis, o kai kuriose rūšyse, be jų, taip pat yra paprastos akys.
Vabzdžių burna apsupta trys poros burnos dalių(burnos organai), kurie sudaro burnos aparatą, arba, kitaip tariant, žandikauliai. Viršutinį žandikaulį sudaro viena galūnių pora vabzdžiuose jis vadinamas apatiniai apatiniai, arba apatiniai žandikauliai. Antroji burnos galūnių pora sudaro apatinius žandikaulius arba pirmieji viršutiniai žandikauliai, o trečioji pora auga kartu ir formuojasi apatinė lūpa, arba antrieji viršutiniai žandikauliai. Ant apatinio žandikaulio ir apatinės lūpos gali būti
pora palpų. Be to, burnos galūnių sudėtis taip pat apima viršutinė lūpa– Tai mobili pirmojo galvos segmento atauga. Taigi, vabzdžio burnos aparatas susideda iš viršutinės lūpos, poros viršutinių žandikaulių, poros apatinių žandikaulių ir apatinės lūpos. Tai yra vadinamasis burnos aparatas graužiantis tipas.
Priklausomai nuo maitinimo būdo, burnos aparatai gali būti šių skirtingų tipų:
Burnos aparatas graužimo tipas - būdingas vabzdžiams, mintantiems kietu augaliniu maistu (vabalais, orthoptera, tarakonais, drugelių vikšrais). Tai seniausias, originaliausias burnos aparato tipas;
Burnos aparatas čiulpimo tipas - drugelių burnos dalys;
Burnos aparatas laižyti - musėse.
Burnos aparatas vėrimo-čiulpimo tipas - blakių, uodų, žvynuotų vabzdžių, amarų burnos ertmės;
Burnos aparatas pliūpsnio tipas - Tai bičių ir kamanių burnos ertmės.
Vabzdžių krūtinė susideda iš trijų segmentų: priekinis, vidutinis- Ir metatoraksas. Kiekviename krūtinės segmente yra pora vaikštančios kojos. Ant skraidančių rūšių mezotorakso ir metatorakso dažniausiai būna dvi poros sparnai.
Vaikščiojimo kojos susideda iš penki nariai kurie vadinami baseinas, trochanteris, klubo, blauzdas Ir letena su nagais. Kojų segmentai sujungiami naudojant sąnariai ir suformuoti svertų sistemą. Dėl skirtingo gyvenimo būdo vaikščiojančios kojos yra bėgimas(tarakonai, vabalai, blakės), šokinėja(žiogo ar blusos užpakalinė koja), plaukimas(plaukiančio vabalo ir vandenį mėgstančio vabalo užpakalinė koja), kasimas(priekinė kurmio svirplio koja), griebdamasis(maldininko priekinė koja), kolektyvinis(bitės užpakalinė koja) ir kt.
Labiausiai evoliuciškai išsivysčiusių pilvui būdingas segmentų skaičiaus sumažėjimas (nuo 11 iki 4-5 Hymenoptera ir Diptera). Vabzdžiai neturi galūnių ant pilvo arba yra modifikuoti įgelti(bitės, vapsvos), kiaušialąstė(žiogai, skėriai) arba bažnyčios(tarakonai).
Korpuso apdangalai. Kūnas padengtas chitinizuotais odelė. Odelė nėra vientisa, bet turi kietas plokšteles, vadinamas skleritai, ir minkštas sąnarių membranos. Skleritai yra tarpusavyje sujungti per minkštas sąnarių membranas, todėl vabzdžių odelė yra mobili. Nugaros skleritai
Tipas Nariuotakojų klasė Vabzdžiai
kūno pusės vadinamos tergitai, ventralinės pusės skleritai – sternitai, o šoninės kūno pusės skleritai yra grotuvai. Odelė apsaugo kūną nuo išorinių poveikių. Po odele yra audinys hipodermis, kuri gamina odelę. Paviršutiniškiausias odelės sluoksnis vadinamas epikutikulas o jį sudaro į riebalus panašios medžiagos, todėl vabzdžių dangalas nėra pralaidus nei vandeniui, nei dujoms. Tai leido vabzdžiams, taip pat voragyviams, kolonizuoti sausiausias pasaulio vietas. Odelė vienu metu atlieka funkciją egzoskeletas: tarnauja kaip raumenų tvirtinimo vieta. Periodiškai vabzdžiai išlydyti, t.y. jie išmeta odelę.
Raumenys vabzdžiai susideda iš dryžuotų pluoštų, kurie sudaro galingą raumenų ryšuliai, t.y. vabzdžių raumenis vaizduoja atskiri ryšuliai, o ne maišelis kaip kirminų. Vabzdžių raumenys išsiskiria gebėjimu susitraukti labai dideliu dažniu (iki 1000 kartų per sekundę!), todėl vabzdžiai gali taip greitai bėgti ir skristi.
Kūno ertmė. Vabzdžių kūno ertmė yra mišri - mixocoel.
Virškinimo sistema tipiškas, susideda iš priekyje, vidutinis Ir galinisžarnynas. Pateikiama priekinė duobė Burna, gerklės, trumpas stemplė Ir skrandis. Burną supa trys poros žandikauliai. Ortakiai atsidaro į burnos ertmę seilių liaukos. Seilių liaukos gali mutuoti ir gaminti šilkinį siūlą, virsdama besisukančiomis liaukomis (daugelio rūšių drugelių vikšruose). Kraujasiurbių rūšių seilių liaukos gamina medžiagą, kuri neleidžia kraujui krešėti. Kai kurių rūšių vabzdžių stemplė išsiplėtė - struma, tarnauja pilnesniam maisto virškinimui. Rūšių, kurios minta kietu maistu, skrandyje yra savotiškų chitininių raukšlių - dantų, skatinantis maisto smulkinimą. IN vidurinė žarna vyksta maisto įsisavinimas. Vidurinė žarna gali turėti aklos ataugos, didinant įsiurbimo paviršių. Hindgut baigiasi išangė. Pasienyje tarp vidurinės ir užpakalinės žarnos, daugelis aklinai uždarytų malpigijos kraujagyslės. Tai yra šalinimo organai.
Daugelio vabzdžių žarnyne yra simbiotinių pirmuonių ir bakterijų, kurios gali suskaidyti skaidulą. Vabzdžių mitybos spektras yra labai įvairus. Tarp vabzdžių yra visaėdžių, žolėdžių ir plėšriųjų rūšių. Yra rūšių, kurios minta mėsa, mėšlu, augalų liekanomis, krauju ir gyvų organizmų audiniais. Kai kurios rūšys prisitaikė pasisavinti tokias mažai maistines medžiagas kaip vaškas, plaukai, plunksnos ir kanopinių ragai.
Kvėpavimo sistema – trachėjos sistema. Tai prasideda nuo skylių - spiralės, arba stigmos, kurie yra mezotorakso ir metatorakso šonuose bei kiekviename pilvo segmente. Dažnai stigmos turi ypatingų uždarymo vožtuvai, o oras selektyviai patenka į gerai išvystytą trachėjos sistemą. Trachėja Tai yra oro vamzdeliai, kurie yra gilios odelės invaginacijos. Trachėjos prasiskverbia per visą vabzdžio kūną, išsišakodamos į vis plonesnius vamzdelius - tracheolių. Trachėjos turi chitininius žiedus ir spirales, kurios neleidžia sienoms griūti. Trachėjos sistema perneša dujas. Mažiausias
Tipas Nariuotakojų klasė Vabzdžiai
tracheolės priartėja prie kiekvienos vabzdžio kūno ląstelės, todėl vabzdžių nekankina dusulys, t.y. neuždusti net greičiausio skrydžio metu. Tačiau hemolimfos (vadinamojo nariuotakojų kraujo) vaidmuo pernešant dujas yra nedidelis.
Vabzdžiai gali atlikti kvėpavimo judesius aktyviai plėsdami ir susitraukdami pilvą.
Daugelio vandenyje gyvenančių lervų (lamžirgių ir gegužinių lervų) išsivysto vadinamieji trachėjos žiaunos - išoriniai trachėjos sistemos iškyšos.
Kraujotakos sistema santykinai prastai išsivystę vabzdžiai. Širdis yra perikardo sinusas, nugarinėje pilvo pusėje. Širdis yra vamzdelis, aklinai uždarytas gale, padalintas į kameras ir turintis suporuotas skylutes su vožtuvais šonuose - ostija. Raumenys, kurie sutraukia kameras, yra prijungti prie kiekvienos širdies kameros. Hemolimfa iš širdies jis juda išilgai aortos į priekinę kūno dalį ir liejasi į kūno ertmę. Kūno ertmėje hemolimfa plauna visus vidaus organus. Tada per daugybę angų hemolimfa patenka į perikardo sinusą, tada per ostiją, plečiantis širdies kamerai, įsiurbiama į širdį. Hemolimfa neturi kvėpavimo pigmentų ir yra gelsvas skystis, kuriame yra fagocitų. Pagrindinė jo funkcija – maistinių medžiagų pernešimas į visus organus, o medžiagų apykaitos produktai – į šalinimo organus. Hemolimfos tekėjimo greitis nėra didelis. Pavyzdžiui, Tarakonuose hemolimfa kraujotakos sistemoje apsisuka per 25 minutes. Hemolimfos kvėpavimo funkcija yra nereikšminga, tačiau kai kurių vandens vabzdžių lervų (kraujo kirmėlių, varpinių uodų lervų) hemolimfoje yra hemoglobino, ji yra ryškiai raudonos spalvos ir yra atsakinga už dujų pernešimą.
Išskyrimo organai. Vabzdžiams tai apima malpigijos kraujagyslės Ir riebus kūnas. Malpigijos laivai- Tai yra akli išsikišimai ant ribos tarp vidurinės ir užpakalinės žarnos. Malpigijos kraujagyslės (jų yra iki 200 ir daugiau) sugeria medžiagų apykaitos produktus iš hemolimfos. Baltymų apykaitos produktai virsta kristalais šlapimo rūgštis, o skystis aktyviai reabsorbuojamas (absorbuojamas) kraujagyslių epitelio ir grąžinamas į organizmą. Šlapimo rūgšties kristalai patenka į užpakalinę žarną ir išsiskiria su išmatomis.
Riebus kūnas Vabzdžiams, be pagrindinės rezervinių maistinių medžiagų kaupimo funkcijos, jis taip pat tarnauja kaip „sandėliavimo pumpuras“, turi specialias šalinimo ląsteles, kurios palaipsniui prisotinamos blogai tirpia šlapimo rūgštimi. Riebalinis kūnas supa visus vidaus organus. Iš sutraiškyto vabzdžio išsikišusi gelsva ar balkšva masė yra ne kas kita, kaip riebus kūnas.
Nervų sistema. Vabzdžiai turi nervų sistemą kopėčių tipas. Supraryklės nerviniai mazgai (ir jų pora) susijungė ir sudarė vadinamąjį " smegenys“ Kiekviename krūtinės ir pilvo segmente yra pora ganglijų ventralinio nervo laidas.
Vabzdžių jutimo organai yra įvairūs, sudėtingi ir labai gerai išvystyti. Vabzdžiai turi sudėtinės sudėtinės akys Ir paprastos akys. Sudėtinės akys yra sudarytos iš atskirų funkcinių vienetų ommatidia(fasetai), kurių skaičius įvairiose vabzdžių rūšyse skiriasi. Aktyviuose laumžirgiuose, kurie
Tipas Nariuotakojų klasė Vabzdžiai
laikomi plėšriausiais plėšrūnais tarp vabzdžių, kiekviena akis susideda iš 28 tūkstančių ommatidijų; o skruzdėlėse, ypač po žeme gyvenančių individų, ommatidijų skaičius sumažėja iki 8-9 tūkst. Kai kurie vabzdžiai turi spalvinį matymą, o spalvų suvokimas pasislenka trumpų bangų spindulių link: mato ultravioletinę spektro dalį ir nemato. raudonos spalvos. Vizija mozaika. Gali būti trys ar penki paprasti ocelli. Paprastų ocellų vaidmuo nėra iki galo ištirtas, tačiau įrodyta, kad jie suvokia poliarizuotą šviesą, kurios pagalba vabzdžiai naršo debesuotu oru.
Daugelis vabzdžių gali skleisti garsus ir juos girdėti. Klausos organai gali būti ant priekinių kojų blauzdų, prie sparnų pagrindo, ant priekinių pilvo segmentų. Vabzdžių garsus skleidžiantys organai taip pat yra įvairūs.
Uoslės organai daugiausia išsidėstę ant antenų, kurios labiausiai išsivysčiusios vyrams. Skonio organai yra ne tik burnos ertmėje, bet ir ant kitų organų, pavyzdžiui, ant drugelių, bičių, musių kojų ir net ant bičių ir skruzdėlių antenų.
Išsibarstę po visą vabzdžio kūno paviršių jutimo ląstelės kurie siejami su jautriais per plauką. Pasikeitus drėgmei, slėgiui, vėjui ar mechaniniam poveikiui, pasikeičia plauko padėtis, receptorinė ląstelė susijaudina ir perduoda signalą „smegenims“.
Daugelis vabzdžių suvokia magnetinius laukus ir jų pokyčius, tačiau entomologai dar nežino, kur yra šiuos laukus suvokiantys organai.
Vabzdžiai turi pusiausvyros organai.
Reprodukciniai organai. Vabzdžiai dvinamis. Dauginimasis yra tik seksualinis. Eksponuojama daug vabzdžių seksualinis dimorfizmas- patinai gali būti smulkesni (daugelyje drugelių) arba visai kitokios spalvos (čigonų drugiai), kartais patinai turi didesnes plunksnines antenas, kai kurių rūšių kai kurie atskiri organai yra stipriai išsivystę (pavyzdžiui, elninio vabalo patino viršutiniai žandikauliai atrodo kaip ragai). Vyrams jų yra pilvo srityje sėklidžių pora, iš kurios jie išvyksta vas deferens susiliejantys į neporinius ejakuliacijos latakas baigiasi kopuliacinis organas užpakaliniame kūno gale. Patelės turi dvi kiaušidės, jie atsiveria į garų pirtis kiaušintakiai, kurios jungiasi į nesuporuotą makšties anga užpakaliniame pilvo gale lytinių organų atidarymas.
Tręšimas vidinis. Poravimosi metu patino kopuliacinis organas įkišamas į patelės lytinių organų angą ir į ją patenka sperma. spermateka, iš kur – į makštį, kur vyksta kiaušinėlių apvaisinimas. Kai kurių rūšių spermatozoidai spermatozoidų talpykloje išlieka gyvi keletą metų. Pavyzdžiui, bičių motinėlė kartą gyvenime turi poravimosi skrydį, tačiau gyvena ir deda kiaušinėlius visą gyvenimą (4–5 metus).
Yra žinomi vabzdžių atvejai partenogenetinis, tie. be apvaisinimo, dauginimosi (tai lytinio dauginimosi variantas). Visą vasarą amarų patelės iš neapvaisintų kiaušinėlių atsiveda lervas, iš kurių tik rudenį iš lervų išlenda ir patinai, ir patelės, įvyksta poravimasis, apvaisinti kiaušinėliai žiemoja. Iš partenogenetinis
Tipas Nariuotakojų klasė Vabzdžiai
socialinių Hymenoptera (bitės, vapsvos, skruzdėlės) kiaušinėliai gamina haploidinius (t. y. turinčius vieną chromosomų rinkinį) patinus.
Plėtra vabzdžiai skirstomi į du laikotarpius - embrioninis, įskaitant embriono vystymąsi kiaušinyje ir postembrioninis, kuris prasideda nuo to momento, kai jaunas gyvūnas iškyla iš kiaušinio. Žemesniųjų primityvių vabzdžių poembrioninis vystymasis vyksta be metamorfozės. Daugumai vystymasis vyksta su metamorfozė(t.y. su transformacija). Pagal metamorfozės pobūdį vabzdžiai skirstomi į vabzdžius su nepilna transformacija ir vabzdžius su visiška transformacija.
Vabzdžiams su visiška transformacija apima vabzdžius, kurių lerva labai skiriasi imago(suaugę lytiškai subrendę vabzdžiai vadinami imago), yra stadija lėliukės, kurio metu lervos kūnas persitvarko ir formuojasi suaugusio vabzdžio organai. Iš lėliukės išnyra pilnai susiformavęs suaugęs vabzdys. Suaugę vabzdžiai visiškai metamorfologiškai nelyja. Visiškai transformuotiems vabzdžiams priskiriamos šios kategorijos: Coleoptera, Hymenoptera, Diptera, Lepidoptera, Blusos ir kt.
Vabzdžiuose su nebaigta transformacija nėra lėliukės stadijos, atsiranda iš kiaušinėlio lerva(nimfa), panašus į suaugusį vabzdį, tačiau jo sparnai ir lytinės liaukos yra nepakankamai išvystyti. Lervos lesa daug, intensyviai auga, kelis kartus lyja, o po paskutinio lydymosi pasirodo sparnuoti suaugę vabzdžiai su išsivysčiusiomis lytinėmis liaukomis (lytinėmis liaukomis). Tarp vabzdžių, kurių transformacija yra nebaigta, yra, pavyzdžiui, tarakonų, mantijų, ortopedinių, utėlių, homopterų ir kt.
Vabzdžių vaidmuo gamtoje didelis. Jie yra biologinės įvairovės elementas. Ekosistemų struktūroje jie veikia kaip pirmos eilės vartotojai (tai žolėdžiai vabzdžiai) ir antros eilės vartotojai (plėšrieji vabzdžiai), skaidytojai (valytojai, mėšlo vabalai). Jie yra maisto šaltinis kitiems vabzdžiaėdžiams gyvūnams – paukščiams, rupūžėms, gyvatėms, plėšrūnams vabzdžiams, driežams, vorams ir kt. (Kitaip tariant, vabzdžiai yra medžiagos ir energijos nešėjai maisto grandinėmis). Vabzdžiai naudingi žmogui: apdulkina jo žemės ūkio augalus, gamina jam medų, teikia estetinį malonumą, yra jo augintiniai, yra mokslinių tyrimų objektas. Tačiau vabzdžiai puola žmones ir jų ūkio gyvūnus siurbti kraują, gadina jo atsargas ir produktus, kenkia kultūriniams augalams, nešioja pavojingas ligas ir galiausiai tiesiog erzina ir erzina.
Pirmieji moksliniai vabzdžių išorinės sandaros aprašymai, pateikti entomologijos darbuose, datuojami XVI a. Histologinės struktūros charakteristikas entomologai pateikė tik po trijų šimtmečių. Beveik kiekvienas vabzdžių klasės atstovas turi savo būdingus struktūrinius bruožus, leidžiančius suskirstyti skirtingas rūšis pagal galūnių, antenų, sparnų ir burnos dalių tipą.
Bendra vabzdžių kūno struktūra (su diagrama ir paveikslėliais)
Vabzdžių kūnas susideda iš segmentų - segmentų, kurie skiriasi forma ir turi įvairius išorinius priedus ir organus. Vabzdžių kūno struktūrą sudaro trys skyriai: galva, krūtinė ir pilvas. Galvoje yra pagrindiniai jutimo organai ir burnos aparatas. Ant vabzdžių galvų yra pora pailgų segmentuotų antenų (antenų) - lytėjimo ir kvapo organų - ir pora sudėtingų sudėtinių akių - pagrindiniai regos organai. Be to, daugelis vabzdžių turi nuo 1 iki 3 mažų paprastų okelių – pagalbinių šviesai jautrių organų. Vabzdžių burnos aparatas suformuotas 3 porų žandikaulių pagrindu - modifikuotų galvos segmentų galūnių, trečioji žandikaulių pora yra sulydyta. Krūtinė susideda iš 3 didelių segmentų: protorakso, mezotorakso, metatorakso – ir perneša judėjimo organus. Kiekviename segmente yra viena pora sujungtų kojų: priekinė, vidurinė, užpakalinė. Dauguma vabzdžių turi dvi poras sparnų: priekinius, esančius ant mezotorakso, ir užpakalinius, esančius ant metatorakso. Daugelio vabzdžių viena arba abi sparnų poros gali būti neišsivysčiusios arba net visiškai prarastos. Pilve, susidedančiame iš daugybės vienodų segmentų, yra dauguma vidaus organų.
Atkreipkite dėmesį į paveikslėlį - vabzdžių pilvo struktūroje yra 11 segmentų, tačiau dauguma vabzdžių išlaiko nuo 5 iki 10 segmentų:
8-9 segmentuose pagal visą jų sudėtį yra reprodukcinis aparatas. Kai kurių vabzdžių (Orthoptera, Hymenoptera) V patelės turi specialų kiaušinėlio organą, išsivysčiusį šių segmentų apačioje. Kai kurie vabzdžiai (gegužės, tarakonai, ortopteriai, auskarai) paskutiniame pilvo segmente turi porą cerkų – įvairios formos ir paskirties priedus.
Pažiūrėkite į išsamią vabzdžių struktūros schemą, kurioje nurodyti visi pagrindiniai skyriai:
Vabzdžių galvos struktūra
Galva yra kompaktiškiausia vabzdžio kūno dalis. Į vabzdžio galvos struktūrą įtraukti segmentai susilieja be pastebimų ribų. Jų sluoksnis sudaro tankią monolitinę galvos kapsulę. Galva turi skirtingas dalis, dažnai atskirtas siūlėmis. Apatinė priekinė galvos dalis vadinama clypeus, po to priekinė dalis - kakta, tada viršutinė galvos dalis - karūna, padalinta išilgine siūle į dvi dalis. Sritis už vainiko – pakaušio – yra virš foramen magnum. Šoninės galvos dalys, esančios žemiau ir už akių, vadinamos atitinkamai skruostais ir smilkiniais.
Pagrindiniai vabzdžių antenų porų tipai
Pagrindinis lytėjimas ir uoslė; vabzdžių organai – porinės šarnyrinės antenos (arba antenos) dažniausiai judamai tvirtinamos ant kaktos, tarp akių, specialiose sąnarinėse duobėse, uždengtose membrana. Antenų ilgis ir forma vabzdžiuose yra labai įvairūs ir dažnai tarnauja kaip vaizdinis rodiklis identifikuojant vabzdžių šeimas, gentis ir rūšis. Skirtingų vabzdžių antenų segmentų skaičius skiriasi nuo trijų iki šimto ar daugiau. Bendroje vabzdžių antenų struktūroje išskiriamos trys sekcijos: manubrium - pirmasis segmentas, stiebas - antrasis segmentas ir flagellum - likusių segmentų visuma. Tik ranka ir koja turi savo raumenis ir yra aktyviai judrios. Kojos viduje yra specialių jautrių ląstelių sankaupa – Džonstono organas, kuris suvokia aplinkos virpesius, o kai kuriuose vabzdžiuose – ir garso vibracijas.
Vabzdžiai turi daugybę antenų tipų. Į skėčius panašios antenos yra plonos, smailėjančios link viršūnės (tarakonai, žiogai), o siūlinės antenos plonos, vienodos per visą ilgį (grynieji vabalai, skėriai), dėl tipinės formos dar vadinamos paprastosiomis. Karoliuko formos vabzdžių antenos išsiskiria išgaubtais, iš šonų suapvalintais segmentais (tamsiais vabalais). Pjūklo formos antenų segmentai turi aštrius kampus, suteikiančius dantytą formą (spustelėti vabalai ir ilgaragiai). Pailginti procesai turi į šukas panašių antenų segmentus (kai kurios spragtelėjusių vabalų ir drugių rūšys). Vabzdžių antenos, kurių viršūnė sustorėjusi dėl išsiplėtusių paskutinių segmentų, vadinamos klubo formos (dieniniais drugeliais). Antenos su dideliu, ryškiu klubu yra capitate (kapavabaliai ir žievės vabalai). Vabzdžių antenos, turinčios kuodą, susidedantį iš plačių sluoksninių segmentų, yra lamelės-klubai (vabzdžiai ir mėšlo vabalai). Verpstės formos antenos platėja link vidurio ir yra susiaurėjusios bei smailėjančios į viršūnę (sakaliniai drugiai). Sulenktos antenos yra sulenktos ties rankenos sąnariu su likusia kūno dalimi (vapsvomis, skruzdėlėmis). Vabzdžių antenų poros, besibaigiančios kuole ar šukomis, atitinkamai vadinamos geniculate-klubais (grauželiais) ir geniculate-šukuotaisiais (stagarais). Plunksninių antenų segmentuose yra tankiai išsidėstę ploni jautrūs plaukeliai (kandys, kai kurie uodai). Sėklinės antenos visada yra trumpos, 3 segmentų, su jautria rinkine (muselėmis), besitęsiančia iš paskutinio segmento. Antenos su asimetriškais skirtingų formų segmentais vadinamos netaisyklingomis (pūsliniais vabalais).
Vabzdžių burnos ertmių rūšys
Vabzdžiai dėl mitybos rūšių ir maisto gavimo būdų įvairovės sukūrė įvairias burnos dalis. Vabzdžių burnos dalių tipai yra dideli sisteminiai simboliai užsakymo lygiu. Jų tyrimas turėtų prasidėti nuo pirminio ir labiausiai paplitusio – graužimo aparato.
Vabzdžiai, tokie kaip laumžirgiai, orthoptera, coleoptera, Hymenoptera, dauguma Hymenoptera ir daugelis mažesnių būrių, turi graužiančias burnos dalis. Jis skirtas šerti daugiausia tankiu maistu: augaliniais, gyvūniniais ar organiniais likučiais. Aparatą sudaro viršutinė lūpa, viršutiniai žandikauliai, apatiniai žandikauliai ir apatinė lūpa. Viršutinė lūpa yra specializuota stačiakampio arba ovalo formos odos raukšlė. Priekyje dengianti kitus burnos priedus, viršutinė lūpa tarnauja kaip lytėjimo ir skonio organas. Viršutiniai žandikauliai yra monolitiniai, nesuaugę ir stipriai chitinizuoti. Vidiniame krašte yra dantys. Jų pagalba vabzdžiai gaudo, įkando ir pradeda kramtyti maistą. Apatiniai žandikauliai išlaiko segmentaciją ir susideda iš pagrindinio segmento, pritvirtinto prie galvos kapsulės, ir iš jo besitęsiančio stiebo; stiebo viršuje yra išoriniai ir vidiniai kramtymo peiliukai, pastarieji aprūpinti dantimis. 4-5 segmentų apatinio žandikaulio sensorinis palpas šiek tiek tęsiasi į stiebo šoną. Trečioji vabzdžių žandikaulių pora susilieja ir sudaro apatinę lūpą. Vabzdžių burnos aparato lūpos struktūra panaši į apatinių žandikaulių.
Pagrindinė dalis yra padalinta skersine siūle į užpakalinį smakrą ir priekinį smakrą, kuris yra dvišakis viršūnėje. Kiekvienoje priesmedžio pusėje yra pora mažų kramtomųjų skilčių: vidinės - uvulos ir išorinės - papildomos uvulos, taip pat 3-4 segmentų apatiniai lyties jutimo delnai.
Auskarų čiulpimo burnos angos yra skirtos maitintis įvairiu skystu maistu, paslėptu po gyvūnų ar augalų vidiniais audiniais. Šis aparatas yra sukurtas vabzdžiams, homopteroms (amarams ir kt.), kraštiniams pteranams (tripsams) ir daliai Diptera būrio (kraują siurbiančių uodų). Išorinė vabzdžių burnos dalis pavaizduota pailgu, šarnyriniu, judančiu probosciu, pritvirtintu prie priekinio galvos krašto ir ramybės būsenoje sulenktu po galva. Proboscis yra modifikuota apatinė lūpa. Tuščiavidurio proboscio viduje yra modifikuoti viršutiniai ir apatiniai žandikauliai – dvi poros plonų, kietų ir smailių auskarų adatų arba šerių. Viršutiniai žandikauliai yra paprastos adatos, perveriančios odą. Pora apatinių žandikaulių yra glaudžiai sujungti vienas su kitu ir turi du išilginius griovelius vidiniame paviršiuje, sudarančius du kanalus. Viršutinė yra maistas – tarnauja maistui įsisavinti. Per apatinį – seilių – kanalą seilės patenka į maistinių medžiagų substratą, kuriame yra fermentų, reikalingų pirminiam maisto perdirbimui. Maža viršutinė lūpa yra prie stuburo pagrindo. Maitindamasis vabzdys prispaudžia savo proboską ant substrato. Spygliuočiai šiek tiek pasilenkia, o krūva veriančių adatų perveria odą ir prasiskverbia į audinį. Tada seilės pumpuojamos ir maistas absorbuojamas. Vabzdžiai gali pažeisti augalus graužidami ir pradurdami-čiulpdami burną.
Siurbiamos burnos dalys yra sukurtos Lepidoptera (drugelių) ir yra pritaikytos gauti nektarą iš gėlių vainikėlių. Vabzdžių klasės atstovų viršutinės ir apatinės lūpos čiulpimo aparato išorinėje struktūroje yra mažos, ant apatinės lūpos yra gerai išvystyti delnai. Trūksta viršutinių žandikaulių. Pagrindinę dalį – ilgą, lanksčią, ramybės būsenoje spirale besisukantį proboscią – sudaro modifikuoti apatiniai žandikauliai. Susijungę vienas su kitu, apatiniai žandikauliai sudaro vamzdelį su didele vidine ertme, kuri padeda sugerti nektarą. Stuburo sienelėse yra daug chitininių žiedų, kurie suteikia jam elastingumo ir palaiko maisto kanalą atvirą.
Graužimo-laižymo burnos ertmės aptinkamos kai kurioms Hymenoptera (bitėms, kamanėms). Jis taip pat skirtas maitinti nektaru, tačiau yra visiškai kitokios struktūros. Viršutinė lūpa ir viršutiniai žandikauliai išlaiko tipišką graužimo aparato formą. Pagrindinę darbinę dalį sudaro labai pailgi, modifikuoti ir tarpusavyje sujungti apatiniai žandikauliai ir apatinė lūpa. Apatiniuose žandikaulyje ypač išsivysčiusios išorinės skiltys, o apatinėje – vidinės skiltys, susiliejusios į ilgą, lankstų, vamzdinį liežuvį. Sulankstytos šios dalys sudaro proboscis, tai yra trijų mažėjančio skersmens kanalų, įterptų vienas į kitą, sistema. Per didžiausią išorinį kanalą, suformuotą iš apatinių žandikaulių ir pailgėjusių apatinės lūpos delnų, pasisavinamas gausus ir šalia esantis maistas ar vanduo. Antrasis kanalas – liežuvio ertmė – padeda sugerti nektarą iš gilių vainikėlių. Trečiasis kapiliarinis kanalas, einantis per viršutinę uvulos sienelę, yra seilių kanalas.
Didelė dalis dvisparnių – dauguma musių – turi laižančias burnos ertmes. Tai yra sudėtingiausias savo sandaros burnos aparatas tarp vabzdžių klasės atstovų. Jis skirtas įvairiems skystiems maisto produktams ir smulkioms maisto suspensijoms (cukraus sultims, organinių likučių skilimo produktams ir kt.) šerti. Tai mėsingas, judrus proboscis, išsivystęs daugiausia dėl apatinės lūpos. Proboscis baigiasi pora pusapvalių skilčių, sudarančių burnos diską, kurio centre yra burnos anga, apsupta chitininių dantų eilės. Ašmenų paviršiuje yra sukurta kanalėlių sistema, kuri atsiveria į mažas poras. Tai yra filtravimo prietaiso dalis, sugerianti tik mažas tankias daleles kartu su skysčiu. Burnos disko dantukai gali nukrapštyti maisto daleles nuo substrato.
Vabzdžių kojų tipai: struktūra ir pagrindiniai galūnių tipai (su nuotraukomis)
Vabzdžio koja susideda iš 5 dalių. Pirmasis nuo pagrindo vadinamas coxa - trumpas ir platus segmentas, judamai pritvirtintas prie apatinės segmento dalies. Antroji dalis, mažas trochanterinis segmentas, padidina kojos mobilumą. Trečia dalis yra šlaunys, pailgos ir sustorėjusios, turinčios galingiausius motorinius raumenis. Ketvirtasis skyrius yra blauzdikaulis, sujungtas su šlaunimi kelio sąnariu. Jis taip pat pailgas, bet siauresnis už klubus. Paskutinė dalis vabzdžių kojų struktūroje yra segmentuota koja. Paprastai jame yra nuo 3 iki 5, rečiau 1-2 segmentų. Pėda baigiasi chitininių nagų pora.
Prisitaikę prie skirtingų judėjimo metodų ir atlikdami kitas funkcijas, vabzdžiams išsivysto įvairių tipų galūnės. Du dažniausiai pasitaikantys vabzdžių kojų tipai – vaikščiojimas ir bėgimas – turi bendrą struktūrą. Bėgimo koja išsiskiria ilgesnėmis šlaunimis ir blauzdomis bei pailgu siauru liemeniu. Einamosios kojos dalys kiek trumpesnės ir platesnės kojos gale yra prailginimas – padas. Bėgimo kojos būdingos greitiems, judriems vabzdžiams (graužiavabaliams, skruzdėlėms). Dauguma vabzdžių turi vaikščiojančias kojas. Kiti specializuoti ir modifikuoti kojų tipai vaizduojami vabzdžiuose, dažniausiai vienoje poroje, dažniausiai priekinėje arba užpakalinėje. Šokinėjančios kojos dažniausiai yra užpakalinės kojos. Išskirtinis šių vabzdžių galūnių struktūros bruožas yra galinga, pastebimai sustorėjusi šlaunys, kurioje yra pagrindiniai šokinėjantys raumenys. Šis tipas yra paplitęs Orthoptera (žiogai, svirpliai, skėriai), Homoptera (lapgraužiai ir skėriai), blusų ir kai kurių vabalų (blusų vabalai) būriams. Plaukimo kojos, taip pat ir užpakalinės, aptinkamos daugelyje vandens vabzdžių – plaukiojančių ir besisukančių vabalų, irklavimo blakių ir kokteilių. Šio tipo vabzdžių kojoms būdinga išlyginta, irklo formos forma, išvystyta išilgai tarso krašto, padidinant irklo paviršių. Kasimo kojos – kai kurių požeminių ar besikasančių vabzdžių (kurmių svirplių, mėšlo vabalų) priekinės galūnės. Tai galingos, storos, kiek patrumpintos kojos, blauzdos kastuvo formos, paplatintos ir suplotos, su dideliais dantimis. Kai kurių plėšrūnų vabzdžių priekinės kojos yra sugriebtos, labiausiai išsivysčiusios mantijos. Šios kojos yra pailgos ir mobilios. Šlaunis ir blauzda padengtos aštriais spygliais. Ramybės būsenoje suėmimo kojos sulenktos, kai pasirodo grobis, jos staigiai metamos į priekį, suspaudžiant auką tarp šlaunies ir blauzdos. Kolektyvinės kojos – tai užpakalinės bičių ir kamanių kojos, kurios naudojamos žiedadulkėms rinkti. Surinkimo įtaisas yra ant blauzdikaulio ir didelio suploto pirmojo blauzdikaulio segmento. Jį sudaro krepšelis - įduba, apribota plaukeliais ant blauzdos - ir šepetys - daugybė mažų šerių sistemos pėdoje. Valydamas kūną, vabzdys žiedadulkes paeiliui perneša į šepečius, o po to į užpakalinių kojų krepšelius, kur susidaro žiedadulkių kamuoliukai – žiedadulkės.
Šiose nuotraukose pavaizduoti skirtingi vabzdžių kojų tipai:
Pagrindiniai vabzdžių sparnų tipai: nuotrauka ir struktūra
Vabzdžio sparną sudaro modifikuota odos raukšlė - ploniausia dviejų sluoksnių sparno membrana, kurioje praeina chitinizuotos venos ir modifikuotos trachėjos kraujagyslės.
Kaip matote nuotraukoje, vabzdžių sparną sudaro trys pusės – priekinis kraštas, išorinis (išorinis) kraštas ir galinis (vidinis) kraštas:
Be to, vabzdžio sparno struktūra apima tris kampus: pagrindą, viršūnę ir užpakalinį kampą. Pagal kryptį sparne gyslos skirstomos į išilgines ir skersines. Venacijos pagrindą sudaro didelės, dažnai išsišakojusios išilginės venos, siekiančios sparno kraštus. Mažos, nesišakojusios skersinės venos išsidėsčiusios tarp gretimų išilginių. Venos padalija sparno membraną į daugybę ląstelių, kurios yra uždaros, visiškai apribotos gyslomis ir atviros, pasiekiančios sparno kraštą.
Sparnų struktūra vertinama dviem pagrindiniais aspektais: venacija (gyslų skaičius ir išsidėstymas) ir konsistencija (sparno plokštės storis ir tankis). Yra du pagrindiniai ventiliacijos tipai vabzdžių sparnuose. Tinklinė yra tanki, smulkių akių vena, kurioje, be išilginių venų, yra daug mažų skersinių venų, sudarančių daugybę (daugiau nei 20) uždarų ląstelių. Tokia vena išvystyta laumžirgių, ortopterų, raištelių ir kai kurių kitų kategorijų. Membraninė venacija – negausiai, su nedideliu skaičiumi arba visai nėra kryžminių venų; ląstelės yra didelės ir jų nedaug. Ši vena yra sukurta daugumoje vabzdžių kategorijų (Lepidoptera, Hymenoptera, Diptera, Coleoptera ir kt.). Vabzdžių priekinių ir užpakalinių sparnų ventiliacija visada yra tokia pati.
Pagal tankį išskiriami keturi vabzdžių sparnų tipai. Labiausiai paplitę yra plėviniai sparnai, suformuoti iš ploniausios, skaidrios sparnų membranos. Tik drugelių membraniniai sparnai yra nepermatomi, nes jie yra padengti mažų žvynelių sluoksniu. Visų vabzdžių užpakaliniai sparnai yra plėviški, daugelio (laumžirgių, lepidopterų, raištelių, daugiavaikių ir kt.) abi poros yra plėvelinės. Daugelio vabzdžių priekiniai sparnai yra suspausti ir tarnauja kaip apsauginė danga. Ortopterų, tarakonų, mantitų ir auskarų priekiniai sparnai vadinami odiniais. Šie sparnai yra šiek tiek sustorėję, bet ne kieti, nepermatomi ar permatomi, visada spalvoti ir dažniausiai išlaiko veną. Priekiniai blakių sparnai vadinami pusiau standžiais, skersai padalinti į sutankintą pagrindą ir plėvelinę viršūnę su išsivysčiusiomis gyslomis. Tokie sparnai yra aktyvūs skrendant ir tarnauja kaip apsauginė danga. Kieti sparnai arba elytra yra priekiniai vabalų sparnai. Jie stipriai sustorėję ir chitinizuoti, dažnai kieti, spalvoti, visiškai prarandama vena. Šie sparnai, nors ir užtikrina patikimą kūno apsaugą, skrydžio metu aktyviai neveikia. Kai kurios sparnų formos išsiskiria brendimo pobūdžiu, pavyzdžiui, tripsų kutais, o drugelių – žvynuoti.
1 puslapis iš 5
vabzdžių kūnas
Vabzdžio kūnas susideda iš trijų dalių: galvos, krūtinės ir nugaros. Ant galvos 6 segmentai susiliejo ir visiškai nepastebimi. Krūtinė susideda iš 3 segmentų. Nugarinė dalis dažniausiai būna iš 10, kurių šonuose yra kvėpavimo angos.
Vabzdžio skeletas
Vabzdžiai yra bestuburiai gyvūnai, todėl jų kūno sandara iš esmės skiriasi nuo stuburinių, įskaitant žmones, kūno sandaros. Mūsų kūną palaiko skeletas, susidedantis iš stuburo, šonkaulių ir viršutinių bei apatinių galūnių kaulų. Prie šio vidinio skeleto yra pritvirtinti raumenys, kurių pagalba kūnas gali judėti.
Vabzdžiai turi išorinį, o ne vidinį skeletą. Raumenys prie jo pritvirtinti iš vidaus. Tankus apvalkalas, vadinamoji odelė, dengia visą vabzdžio kūną, įskaitant galvą, kojas, antenas ir akis. Judančios jungtys sujungia daugybę plokščių, segmentų ir vamzdelių, esančių vabzdžio kūne. Odelė savo chemine sudėtimi panaši į celiuliozę. Baltymai suteikia papildomos jėgos. Riebalai ir vaškas yra kūno apvalkalo paviršiaus dalis. Todėl vabzdžių apvalkalas yra patvarus, nepaisant jo lengvumo. Jis yra atsparus vandeniui ir sandarus. Ant sąnarių susidaro minkšta plėvelė. Tačiau toks patvarus korpuso apvalkalas turi reikšmingą trūkumą: jis neauga kartu su kūnu. Todėl vabzdžiai turi periodiškai nusimesti savo kiautus. Per savo gyvenimą vabzdys pakeičia daugybę lukštų. Kai kurios iš jų, pavyzdžiui, sidabrinės žuvelės, tai daro daugiau nei 20 kartų. Vabzdžio kiautas nejautrus prisilietimui, karščiui ir šalčiui. Bet jame yra skylių, per kurias, naudodami specialias antenas ir plaukelius, vabzdžiai nustato temperatūrą, kvapus ir kitas aplinkos savybes.
Vabzdžių kojų struktūra
Vabalai, tarakonai ir skruzdėlės bėga labai greitai. Bitės ir kamanės savo letenomis surenka žiedadulkes į „krepšelius“, esančius ant užpakalinių letenų. Maldininkai medžiodami naudoja priekines kojas, sugnybdami jomis grobį. Žiogai ir blusos, pabėgdami nuo priešo ar ieškodami naujo šeimininko, atlieka galingus šuolius. Vandens vabalai ir blakės irkluodami naudoja kojas. Kurmis svirplys plačiomis priekinėmis letenomis kasa žemėje praėjimus.
Nors skirtingų vabzdžių kojos atrodo skirtingai, jų struktūra panaši. Koksoje esantis liežuvis yra pritvirtintas prie krūtinės ląstos segmentų. Po to seka trochanteris, šlaunikaulis ir blauzdikaulis. Pėda yra padalinta į keletą dalių. Jo gale paprastai yra letena.
Vabzdžių kūno dalys
Plaukai- iš odelės išsikišę mikroskopiniai jutimo organai, kurių pagalba vabzdžiai kontaktuoja su išoriniu pasauliu – užuodžia, ragauja, girdi.
Ganglionas- mazgo formos nervinių ląstelių sankaupa, atsakinga už atskirų kūno dalių veiklą.
Lerva- ankstyvoji vabzdžių vystymosi stadija, po kiaušinių stadijos. Lervų variantai: vikšras, sliekas, nimfa.
Malpigijos laivai- vabzdžių šalinimo organai plonų vamzdelių pavidalu, kurie tęsiasi į žarnyną tarp jo vidurinės dalies ir tiesiosios žarnos.
Apdulkintojas– gyvūnas, pernešantis žiedadulkes iš vienos gėlės į kitą tos pačios rūšies žiedą.
Burnos aparatas- organai ant vabzdžio galvos, specialiai sukurti įkandimui, dūriams ar laižymui, kuriais jie ima maistą, ragauja, sutraiško ir pasisavina.
Segmentas- vienas iš kelių vabzdžio kūno komponentų. Galva susideda iš 6 praktiškai susiliejusių segmentų, krūtinė - iš 3, nugara - paprastai iš 10 aiškiai išsiskiriančių segmentų.
Korpuso keitimas- pakartotinai pasikartojantis procesas vabzdžio gyvenime; jis nusimeta seną apvalkalą, kad augtų. Vietoj senojo apvalkalo palaipsniui formuojasi naujas.
Ūsai- siūlus primenančios antenos ant vabzdžio galvos. Jie atlieka jutimo organų funkcijas ir padeda gauti uoslės, skonio, lytėjimo ir net klausos pojūčius.
Sudėtinė akis- sudėtinga vabzdžių akis, susidedanti iš atskirų okelių, kurių skaičius gali siekti kelis tūkstančius.
Proboscis- auskarų, čiulpimo arba laižymo-čiulpiančių vabzdžių, tokių kaip blakės, uodai, musės, drugeliai ir bitės, burnos aparatai.
Exuvia- senas vabzdžio kiautas, kurį jis išsirita.