1. Vnější budova.
2. Vnitřní struktura.
Je známo asi 1 milion druhů. Biotopy jsou rozmanité.
1. Vnější konstrukce
Tělo hmyzu je rozděleno do tří tagmas: hlava (cephalon), hrudník
(hrudník) a břicho (břicho).
Hlava
Skládá se z acronu a 4 (podle některých zdrojů 5 nebo dokonce 6) segmentů. Je pokryta chitinózním pouzdrem a je pohyblivě spojena s hrudní oblastí. Existují tři typy polohování hlavy vzhledem k tělu: prognátní, hypognátní a opistognátní. Hlavová kapsle má několik částí. Přední obličejovou část zaujímá frontoklypeální úsek. Skládá se z frontální (frons) - frontální sklerit a clypeus (clypeus). Horní ret (labrum) je připojen k clypeus. Druhá sekce je parietální. Skládá se ze dvou parietálních (vertexových) skleritů a okcipitálního (týlního). Týl je obklopen foramen magnum. Boční části se nacházejí pod složenýma očima a nazývají se tváře (genae).
Na hlavě jsou oči (složité, někdy jednoduché) a tykadla různých struktur a také ústní ústrojí. Ústní ústrojí hmyzu se liší. Variace ve struktuře je spojena s rozmanitostí potravy, kterou tato zvířata konzumují. Počátečním typem ústního aparátu je hryzací (ortopteroidní). Nachází se u hmyzu mnoha řádů (švábi, Orthoptera, vážky, brouci atd.). Skládá se z těchto prvků: horní ret, mandibuly, maxily, spodní ret a hypofarynx. Lapování (včely, čmeláci) je tvořeno horním rtem, kusadly, v horní čelisti je vyvinutá a prodloužená vnější žvýkací čepel (galea), která tvoří horní a část boční plochy sosáku, spodní ret je zastoupen prodlouženou palp (palpi), která tvoří spodní a část laterální plochy proboscis . Uvnitř proboscis je jazyk tvořený vnitřními (glossae) laloky spodního rtu. Mezi sací ústní ústrojí (Lepidoptera) patří horní ret;
1. Vnější struktura
vitels (zubaté můry) mandibuly, spodní ret v podobě malé plošinky s palpy, proboscis tvořené prodlouženými vnějšími žvýkacími laloky maxil. Piercing-savé ústní ústrojí (komáři, štěnice) zahrnují celou sadu ústních končetin, které však ztratily svůj původní tvar, většina z nich se změnila na jehlové podpatky, které se používají k propíchnutí kožní vrstvy zvířat a rostlin. Spodní ret v tomto zařízení slouží jako pouzdro. Olizovací (filtrující) ústní ústrojí jsou pro mouchy charakteristické; štítek spodního rtu je dobře vyvinut, mandibuly a maxily chybí.
Hrudní oblast
Tvořený 3 segmenty, jsou s ním spojeny pohybové orgány: nohy a křídla. Končetina hmyzu se skládá z coxy, trochanteru, tibie, tarzu a pretarzu. Existuje několik typů končetin. Křídla jsou umístěna na druhém (mezothorax) a třetím (methotorax) segmentu. Bývají 2 páry křídel, méně často (dvojkřídlí, vějířoví) 1 pár. Druhý, v tomto případě, je malých rozměrů a přeměněn na haltery. Křídla jsou postranní záhyby integumentu, pocházející z paranota. Jsou dvouvrstvé, procházejí jimi nervy, průdušnice, hemolymfa. Rozlišují se tyto typy křídel: síťovaná, membránová, tuhá (elitní), polotuhá (hemieliter). Křídla mají systém podélných a příčných žil. Podélné žíly křídla jsou: žeberní (C), subkostální (Sc), radiální (R), mediální (M), kubitální (Cu) a anální (A). Za letu používá hmyz jeden nebo oba páry křídel. Podle toho, který pár křídel se používá za letu, se hmyz dělí na bimotorický, přední a zadní motor. Mnoho hmyzu, který je dvoukřídlý, létá na jednom páru křídel. Tento jev se nazývá letová dipterizace.
Břišní
Segmentovaná, většina vnitřních orgánů hmyzu je s ní spojena. Maximální počet segmentů v oddělení je 11, obvykle je jich méně. Břišní segment je tvořen tergitem, sternitem a pleurálními membránami. Břicho postrádá skutečné končetiny, některý hmyz je má modifikované: cerci, doteky, ovipository, bodnutí, skákací vidlička.
Závoje
Zastoupená kutikulou, hypodermis a bazální membránou. Kutikula zahrnuje epikutikulu a prokutikulu. Prokutikula se skládá ze dvou
PŘEDNÁŠKA 19. VNĚJŠÍ A VNITŘNÍ STRUKTURA HMYZU
1. Vnější struktura
vrstvy: exokutikula a endokutikula. Tvrdý kryt těla omezuje růst hmyzu. Pro hmyz je typické línání. Krycí vrstva nese doplňky. Dělí se na strukturální a sochařské. Barva hmyzu je spojena s integumentem. Barvení se dělí na chemické (pigmentové) a strukturální (fyzikální). Význam barvy pro hmyz je přímý (vliv na vnitřní procesy) a nepřímý (vliv na ostatní živočichy). Typy zbarvení: kryptické - zbarvení klidové pózy, varování, strašení, mimika. Deriváty podkoží jsou voskové žlázy, pachové žlázy, jedovaté žlázy, lakové žlázy a další.
2. Vnitřní struktura
Svalový systém
Vyznačuje se komplexností a vysokou mírou diferenciace a specializace jednotlivých prvků. Počet svalových snopců často dosahuje 1,5–2 tisíce. Podle histologické struktury jsou téměř všechny svaly hmyzu pruhované. Svaly se dělí na kosterní (somatické), které zajišťují pohyblivost těla a jeho jednotlivých částí vůči sobě navzájem, a viscerální (vnitřní). Kosterní svaly jsou zpravidla připojeny k vnitřním plochám kutikulárních skleritů. Existují čtyři skupiny somatických svalů: hlavové, prsní, křídlové a břišní. Skupina křídel je nejsložitější, svaly této skupiny u Hymenoptera, Diptera a některých dalších jsou schopny mimořádné frekvence kontrakcí (až 1000krát za sekundu), jde o tzv. asynchronní svaly. Tato frekvence kontrakcí je spojena s fenoménem znásobení odpovědi na stimulaci, kdy sval reaguje na jeden nervový impuls několika stahy. Viscerální svaly jsou spojeny s vnitřní orgány.
Tlusté tělo
Je to volná tkáň prostoupená průdušnicemi. Barva je variabilní. Funkce: akumulační živin, vstřebávání metabolických produktů, oxidace tukového těla produkuje metabolickou vodu, která je zvláště důležitá v podmínkách nedostatku vlhkosti. V tukovém těle jsou čtyři kategorie buněk: trofocyty (nejpočetnější, hromadí živiny), urátové buňky (hromadí se kyselina močová), mycetocyty (obsahují symbiotické mikroorganismy) a chromocyty (buňky obsahují pigment).
PŘEDNÁŠKA 19. VNĚJŠÍ A VNITŘNÍ STRUKTURA HMYZU
2. Vnitřní struktura
Tělesná dutina
Tělesná dutina hmyzu, stejně jako jiných členovců, je smíšená. Je rozdělen bránicemi na 3 sinusy: horní (perikardiální), ve které je umístěno srdce, dolní (perineurální), ve které je uložen břišní nervový řetězec, a viscerální sinus zaujímá největší objem. K tomuto sinusu je připojen trávicí, vylučovací a reprodukční systém. Dýchací systém nachází se ve všech dutinách tělesné dutiny.
Trávicí soustava
Tři sekce: přední, střední a zadní. Mezi předním a středním střevem je srdeční chlopeň a mezi středním a zadním střevem je pylorická chlopeň. Předžaludkem je hltan, jícen, struma a mechanický žaludek. V závislosti na konzumovaném jídle jsou možné odchylky ve struktuře: není zde žádná struma ani žaludek. Plodina je přechodným místem pro trávení zde částečně; Funkcí žaludku je mletí (mletí) potravy. Hltan u hmyzu, který se živí tekutou potravou, je svalnatý a funguje jako pumpa. Slinné žlázy ústí do dutiny ústní, obvykle blízko báze spodního rtu. Enzymy obsažené ve slinách zajišťují počáteční fáze trávení. U hmyzu sajícího krev obsahují sliny látky zabraňující srážení krve – antikoagulancia. V některých případech slinné žlázy mění svou funkci (u housenek se mění na zvlákňovací žlázy). Trávení a vstřebávání potravy probíhá ve středním (tenkém) střevě. U některých druhů hmyzu (švábi apod.) zatéká několik slepých výběžků střeva do počáteční části střeva - pylorické přívěsky - zvyšují absorpční povrch. Stěny středního střeva tvoří záhyby – krypty. Typ trávicích enzymů závisí na režimu krmení hmyzu. Sekrece enzymů u hmyzu je holokrinní a merokrinní. Epitel středního střeva u mnoha druhů hmyzu vylučuje peritrofickou membránu kolem střevního obsahu, jejíž role je důležitá v procesech trávení a vstřebávání živin. Navíc chrání epitel středního střeva před mechanickým poškozením. Zadní (rektální) střevo je často poměrně dlouhé a je rozděleno do několika částí. Zde má většina hmyzu rektální žlázy. Funkce oddělení: tvorba a odstraňování exkrementů, vstřebávání vody z potravní hmoty, trávení potravy pomocí symbiontů (typické pro larvy některých druhů hmyzu). Střevní úseky jsou odděleny ventily, které zabraňují zpětnému toku potravy. Přední a střední úsek odděluje srdeční chlopeň, střední a zadní úsek pylorická chlopeň.
Vnější stavba hmyzu.Hmyz se od ostatních zástupců kmene členovců liší především rozdělením těla na tři sekce - hlava, hrudník a břicho a přítomností 3 párů nohou a obvykle 2 párů křídel na hrudní kosti). Tělo hmyzu je pokryto kutikulárním (chitinózním) obalem a rozděleno do prstenců (segmentů). Hrudní oblast se skládá ze 3 segmentů – protorakální, mezotorakální a metathorax, oblast břišní – obvykle z 10 segmentů. Dorzální část hrudních segmentů se nazývá přední, střední a metanotum. Dorzální část posledního břišního segmentu se nazývá anální ploténka a její břišní část se nazývá genitální ploténka.
Hlavu hmyzu tvoří nedělené hlavové pouzdro, na jehož stranách jsou velké složené oči. Jeho přední plocha se nazývá čelo (směrem dolů od čela je clypeus), vrchol je temeno, zadní část je zadní část hlavy a po stranách jsou spánky (za očima) a tváře (pod očima ). Kromě složených očí jsou na temeni často malá průhledná oka čočkovitého tvaru; Obvykle jsou tam 3 oči.
K přednímu povrchu hlavy jsou připojeny antény, které mohou být vláknité (tenké, mají stejnou tloušťku), setalike (tenké, ke konci se ztenčují), broukovitého tvaru (s ostrými úseky mezi krátkými válcovými nebo zaoblenými segmenty), xiphoidní (na bázi zploštělé a rozšířené), klavatovité (s rozšířením na konci), pilovité (s nepravidelně trojúhelníkovými zhutněnými segmenty, jejichž okraj šikmo vyčnívá), hřebenový (s dlouhými masitými výběžky na koncích segmentů ), zpeřené (s tenkými vláskovitými výběžky na segmentech), lamelární (s několika destičkami na konci), genikulovité (ohnuté pod úhlem, s výrazně prodlouženým hlavním segmentem) nebo mají nepravidelný tvar. Počet anténních segmentů se může lišit od 2-3 do několika desítek. Délka tykadel může být několikrát větší než délka těla.
Ústní ústrojí jsou zespodu připevněna k hlavě. Při pohledu na hlavu zepředu je vidět horní ret, což je nepárová destička pohyblivě spojená s clypeem. Po stranách horního rtu jsou mohutné kusadla. Při zkoumání hlavy zespodu je snadné identifikovat spodní ret, což je střední nepárová dlaha vybavená na konci krátkými labiálními palpy. Po stranách této dlahy jsou dolní čelisti, nesoucí na vnějším povrchu dlouhý kloubový maxilární palp. Tato struktura je charakteristická pro typickou hlodavou tlamu. Hmyz, který se živí tekutou potravou, má ústní ústrojí upravené do piercingového nebo sacího sosáku. Někdy mandibuly nejsou součástí sosáku a fungují normálně – tento typ ústního aparátu se nazývá hlodavce-lízání nebo hlodání-sání. Některé druhy hmyzu mají nedostatečně vyvinuté ústní ústrojí.
Každý hrudní segment nese pár nohou, respektive přední, střední a zadní nohy. Hlavní segment nohy, koxa, je umístěn ve speciální koxální dutině na spodní straně hrudního segmentu. Následuje krátký trochanter, dlouhá a často ztluštělá stehenní kost, stejně dlouhá holenní kost a tarsus skládající se z více segmentů, obvykle zakončených dvěma drápy. Mnoho hmyzu má pod drápy přísavky. Na holeni jsou často hroty a na jejím konci pohyblivé ostruhy. Podle stavby a funkce mohou nohy chodit, běhat, skákat, plavat, kopat, uchopovat atd. Na zadním okraji hrudníku se nachází malý, obvykle více či méně trojúhelníkový výběžek – štítek.
Většina hmyzu má dva páry křídel připojených k hřbetní části hrudníku; přední pár je umístěn na mezo-thoraxu, zadní pár - na metathoraxu. U některých druhů hmyzu jsou přední křídla kožovitá a někdy silně sklerotizovaná a odolná. Nesou ochranné funkce, pokrývající v klidu zadní pár křídel používaných k letu a nazývají se elytra. Některé skupiny hmyzu nemají křídla, ale někdy je dobře vyvinutý pouze jeden (přední nebo méně často zadní) pár křídel. Křídlo se vyznačuje základnou a vrcholem, stejně jako přední, vnější a zadní okraj. Při identifikaci určitých druhů a skupin hmyzu nabývá na důležitosti žilnatost křídla, tedy rysy vzoru tvořeného tvrdými žilkami, které slouží jako kostra křídelní membrány.
Žíly se podle svého směru dělí na podélné a příčné, přičemž hlavní jsou žilky podélné. Po okraji křídla probíhá tzv. žeberní žíla (C), která někdy obepíná celé křídlo. Další žíla, která se rozvětvuje na bázi křídla a probíhá paralelně s žeberní žílou, se nazývá subkostální (Sc). Lze jej rozdělit do několika větví (Sc1, Sc2 atd.). Důležité jsou zejména další dva kmeny žil, které se rozvětvují na bázi křídla. První z těchto kmenů - radiální (R) - se větví do celého shluku radiálních žil, které jsou v souladu s pořadím jejich srůstání s náběžnou hranou křídla označeny jako první radiální (R1), druhé radiální ( R 2), třetí radiální (R3), atd. e. Druhý kmen - mediální (M) - se může také větvit a ve stejném pořadí tvoří první mediální (M1), druhý mediální (M2), třetí mediální (M3) a následné žíly. Zadní hranu křídla zpevňují také loketní žíly (Cu 1, Cu 2 atd.) vybíhající z báze křídla s jediným loketním kmenem (Cu), které bývají dvě. Vějíř žil doplňuje několik nerozvětvených análních žil (A1, A2, A3 atd.).
Prostor mezi žilami se nazývá pole, které je označeno názvem žíly vpředu. Pole je rozděleno na buňky příčnými žilami: v radiálním sektoru - radiální, v mediální - mediální atd. Na bázi křídla se rozlišují bazální buňky a mezi radiálním a mediálním sektorem - jeden nebo více diskoidních . Jestliže existuje mnoho zkřížených žil, a tedy buněk, nazývá se žilnatost síťovitá, jestliže existuje několik zkřížených žil omezujících velké buňky, pak buněčná. Na náběžné hraně křídla je často malá zatemněná oblast - křídelní ocellus. Povrch křídla může být pokryt chlupy, šupinami nebo jinými kutikulárními útvary.
Břicho hmyzu je vybaveno různými přívěsky, obvykle umístěnými až na samém konci. Jde především o dlouhá tenká kaudální filamenta nebo kratší párové cerky. U samiček se často vyvine tvrdý, jehlovitý (šavlovitý) nebo měkký, obvykle zatažitelný vejcovod. Někdy dojde k bodnutí. Pouze několik druhů hmyzu má vyvinuté přívěsky na spodní straně břišních segmentů: párové výrůstky nebo druh skákací vidlice.
Literatura: B.M. Mamaev, L.N. Medveděv, F.N. Klíč k hmyzu evropské části SSSR. Moskva, "Osvícení", 1976
První vědecké popisy vnější stavby hmyzu, prezentované v entomologických pracích, pocházejí z 16. století. Charakteristiku histologické struktury podali entomologové až o tři století později. Téměř každý zástupce třídy Hmyz má svůj vlastní charakteristické rysy budovy, které umožňují klasifikaci různé typy podle typu končetin, tykadel, křídel a ústních ústrojí.
Obecná stavba těla hmyzu (s diagramem a obrázky)
Tělo hmyzu se skládá ze segmentů - segmentů, které se liší tvarem a nesou různé vnější přívěsky a orgány. Stavba těla hmyzu zahrnuje tři části: hlavu, hrudník a břicho. Hlava obsahuje hlavní smyslové orgány a ústní ústrojí. Hmyz má na hlavě pár protáhlých segmentovaných tykadel (antény) - orgány hmatu a čichu - a pár složitých složených očí - hlavní zrakové orgány. Kromě toho má mnoho hmyzu 1 až 3 malé jednoduché ocelli - pomocné orgány citlivé na světlo. Ústní aparát hmyzu je tvořen na základě 3 párů čelistí - upravených končetin hlavových segmentů, třetí pár čelistí je srostlý. Hrudník se skládá ze 3 velkých segmentů: prothorax, mezotorax, metathorax - a nese pohybové orgány. Každý segment obsahuje jeden pár kloubových nohou: přední, střední, zadní. Většina hmyzu má dva páry křídel: přední na mesothoraxu a zadní na metathoraxu. U řady druhů hmyzu může být jeden nebo oba páry křídel nedostatečně vyvinuté nebo dokonce úplně ztracené. Břicho, sestávající z četných jednotných segmentů, obsahuje většinu vnitřních orgánů.
Věnujte pozornost obrázku - ve struktuře břicha hmyzu je 11 segmentů, ale většina hmyzu si zachovává 5 až 10 segmentů:
V 8-9 segmentech se podle jejich plného složení nachází reprodukční aparát. Samice V některých druhů hmyzu (Orthoptera, Hymenoptera) mají na spodní straně těchto segmentů vyvinutý zvláštní orgán vejcovodu. Některý hmyz (jepice, švábi, orthoptera, ušáci) má na posledním břišním segmentu pár cerci - přívěsky různé tvary a schůzky.
Podívejte podrobné schéma struktura hmyzu, kde jsou označena všechna hlavní oddělení:
Struktura hlavy hmyzu
Hlava je nejkompaktnější částí těla hmyzu. Segmenty zahrnuté ve struktuře hlavy hmyzu splývají bez rozeznatelných hranic. Jejich stélka tvoří hustou monolitickou hlavovou kapsli. Na hlavě se rozlišují různé části, často oddělené švy. Spodní přední část hlavy se nazývá clypeus, následuje přední část - čelo horní část hlava - temeno, rozdělené podélným stehem na dvě poloviny. Oblast za temeno - týl - se nachází nad foramen magnum. Boční části hlavy, umístěné pod a za složenýma očima, se nazývají tváře a spánky.
Hlavní typy párů antén u hmyzu
Základní hmatové a čichové; hmyzí orgány - párová kloubová tykadla (nebo tykadla) jsou obvykle pohyblivě připevněna na čele, mezi očima, ve speciálních kloubních jamkách pokrytých membránou. Délka a tvar tykadel u hmyzu je extrémně různorodý a často slouží jako vizuální indikátor pro identifikaci čeledí, rodů a druhů hmyzu. Počet segmentů v anténách se u různých druhů hmyzu liší od tří do sta nebo více. V obecné struktuře antén hmyzu se rozlišují tři části: manubrium - první segment, stopka - druhý segment a bičík - souhrn zbývajících segmentů. Pouze paže a noha jsou vybaveny vlastními svaly a jsou aktivně pohyblivé. Uvnitř nohy je shluk speciálních citlivých buněk – Johnstonův orgán, který vnímá vibrace prostředí Některé druhy hmyzu mají také zvukové vibrace.
Hmyz má mnoho typů antén. Štapikovitá tykadla jsou tenká, směrem k vrcholu se zužující (švábi, kobylky), nitkovitá tykadla jsou tenká, stejnoměrná po celé délce (střevlík, saranče) a pro typický tvar se jim také říká jednoduchá. Korálkový typ hmyzích tykadel se vyznačuje konvexními, bočně zaoblenými segmenty (potemníci). Segmenty pilovitých tykadel mají ostré rohy, které dávají zubatý tvar (klikači a tesařík). Protáhlé výběžky mají segmenty hřebenovitých tykadel (některé druhy brouků a můr). Typ tykadel hmyzu s vrcholem zesíleným v důsledku rozšířených posledních segmentů se nazývá kyjovitý (denní motýli). Antény s velkým, výrazným kyjem jsou capitate (hrobiáři a kůrovci). Tykadlami hmyzu s kyjem sestávajícím ze širokých lamelárních segmentů jsou lamelární palice (chrouci a hnojníci). Vřetenovitá tykadla se směrem ke středu rozšiřují a na vrcholu jsou zúžená a špičatá (motýli jestřáb). Zalomená tykadla jsou ohnutá v místě spojení rukojeti se zbytkem těla (vosy, mravenci). Genikulovité páry hmyzích tykadel zakončených kyjem nebo hřebínkem se nazývají geniculate-clubs (weevils) a geniculate-comed (roháči). Segmenty opeřených tykadel jsou opatřeny hustě uspořádanými tenkými citlivými chloupky (moly, někteří komáři). Tykadla jsou vždy krátká, 3-segmentová, s citlivou setou (muchami) vybíhajícími z posledního segmentu. Asymetrické antény, různé tvary segmenty se nazývají nepravidelné (puchýřníky).
Druhy hmyzích ústních ústrojí
Hmyz si díky rozmanitosti druhů výživy a způsobů získávání potravy vyvinul různé ústní ústrojí. Typy ústní ústrojí hmyz slouží jako velké systematické znaky na úrovni řádu. Jejich studium by mělo začít primárním a nejběžnějším - hlodacím aparátem.
Hmyz, jako jsou vážky, Orthoptera, Coleoptera, Hymenoptera, většina blanokřídlých a mnoho menších řádů má hryzavé ústní ústrojí. Je určen pro krmení převážně hutných potravin: rostlinných, živočišných nebo organických zbytků. Přístroj se skládá z horního rtu, horní čelisti, dolní čelisti a spodního rtu. Horní ret- specializovaná kožní řasa obdélníková popř oválný tvar. Horní ret, který vpředu zakrývá další ústní přívěsky, slouží jako hmatový a chuťový orgán. Horní čelisti jsou monolitické, neartikulované a silně chitinizované. Vnitřní okraj má zuby. S jejich pomocí hmyz zachytí, kousne a začne žvýkat jídlo. Spodní čelisti si zachovávají segmentaci a sestávají z hlavního segmentu připojeného k hlavovému pouzdru a dříku, který z něj vyčnívá; v horní části stonku jsou vnější a vnitřní žvýkací čepele, které jsou vybaveny zuby. 4-5segmentová mandibulární senzorická palp mírně přesahuje ke straně stonku. Třetí pár čelistí hmyzu se spojí a vytvoří spodní ret. Struktura rtu ústního aparátu hmyzu je podobná spodní čelisti.
Hlavní část je rozdělena příčným stehem na zadní bradu a prechin, který je na vrcholu rozdvojený. Každá polovina prechin nese pár malých žvýkacích laloků: vnitřní - uvuly a vnější - akcesorní uvuly, stejně jako 3-4-segmentové dolní labiální senzorické palpy.
Piercing-sací náustky jsou navrženy tak, aby se živily různými tekutými potravinami skrytými pod kožními tkáněmi zvířat nebo rostlin. Tento aparát je vyvinut u štěnic, homoptera (mšice atd.), křídlatky třásnité (třásněnky) a části řádu dvoukřídlí (komáři sající krev). Vnější část štěnicových úst představuje podlouhlý, článkovaný, pohyblivý proboscis, připevněný k přednímu okraji hlavy a v klidu složený pod hlavou. Proboscis je upravený spodní ret. Uvnitř dutého proboscis leží upravená horní a dolní čelist - dva páry tenkých, tvrdých a špičatých propichovacích jehel nebo štětin. Horní čelisti jsou jednoduché jehly, které propíchnou kůži. Pár spodních čelistí je k sobě pevně připojen a má na vnitřním povrchu dvě podélné drážky, které tvoří dva kanálky. Horní je potravinová – slouží k vstřebávání potravy. Spodním – slinným – kanálem jsou sliny přenášeny do živného substrátu, obsahujícího enzymy nezbytné pro primární zpracování jídlo. Malý horní ret leží na základně proboscis. Hmyz při krmení přitiskne nos na substrát. Proboscis se mírně ohne a shluk piercingových jehel propíchne kůži a pronikne tkání. Dále se pumpují sliny a potrava se vstřebává. Hmyz může poškozovat rostliny hryzacími a pronikavě sajícími ústy.
Sací ústní ústrojí jsou vyvinuta u Lepidoptera (motýli) a jsou uzpůsobena pro získávání nektaru z korunních květů. Horní a dolní pysk ve vnější struktuře sacího aparátu u zástupců třídy Hmyz jsou malé, ve formě jednoduchých plátů na spodním rtu jsou dobře vyvinuté palpy. Horní čelisti chybí. Hlavní část – dlouhý, ohebný proboscis, který se v klidu spirálovitě točí – tvoří upravené spodní čelisti. Vzájemně spojené spodní čelisti tvoří trubici s velkou vnitřní dutinou, která slouží k vstřebávání nektaru. Stěny proboscis obsahují mnoho chitinových prstenců, které zajišťují jeho pružnost a udržují potravní kanál otevřený.
Hlodavo-olizující ústní ústrojí najdeme u některých blanokřídlých (včely, čmeláci). Je také navržen tak, aby se živil nektarem, ale má úplně jinou strukturu. Horní ret a horní čelisti si zachovávají typický tvar hryzacího aparátu. Hlavní pracovní část tvoří vysoce prodloužené, upravené a propojené kusadla a spodní ret. V dolní čelisti jsou vyvinuty zvláště vnější laloky a v dolním rtu jsou vnitřní laloky, srostlé v dlouhý, pružný, trubicovitý jazyk. Ve složeném stavu tvoří tyto části proboscis, což je systém tří kanálů o zmenšujícím se průměru vložených do sebe. Prostřednictvím největšího vnějšího kanálu tvořeného kusadly a prodlouženými hmaty spodního rtu se vstřebává hojné a blízké jídlo nebo voda. Druhý kanál - dutina jazyka - slouží k absorpci nektaru z hlubokých korunek. Třetí, kapilární kanál, procházející v horní stěně uvuly, je slinný kanál.
Významná část dvoukřídlých – většina much – má olizující ústní ústrojí. Jedná se o nejsložitější ústní aparát ve své struktuře mezi zástupci třídy hmyzu. Slouží ke zkrmování různých tekutých potravin a jemných potravinových suspenzí (cukrové šťávy, produkty rozkladu organických zbytků atd.). Je to masitý, pohyblivý sosák, vyvinutý hlavně díky spodnímu rtu. Proboscis končí dvojicí půlkruhových laloků tvořících ústní ploténku, v jejímž středu je ústní otvor obklopený řadou chitinózních zubů. Na povrchu lopatek je vyvinutý systém tubulů, které ústí do drobných pórů. Toto je filtrační část zařízení, která spolu s kapalinou absorbuje pouze malé husté částice. Dentikuly ústního disku mohou seškrábat částice potravy ze substrátu.
Typy hmyzích nohou: struktura a hlavní typy končetin (s fotografiemi)
Hmyzí noha se skládá z 5 částí. První ze základny se nazývá coxa - krátký a široký segment, pohyblivě připojený ke spodní části segmentu. Druhý úsek, malý trochanterický segment, zvyšuje pohyblivost nohy. Třetí sekce - stehno, prodloužené a zesílené, obsahuje nejvýkonnější motorické svaly. Čtvrtou částí je holenní kost, spojená se stehnem kolenním kloubem. Je také prodloužený, ale užší než boky. Poslední sekcí ve struktuře hmyzích nohou je segmentovaná noha. Obvykle obsahuje od 3 do 5, méně často 1-2 segmenty. Chodidlo je zakončeno párem chitinových drápů.
V důsledku přizpůsobení se různými způsoby Aby se mohl pohybovat a vykonávat další funkce, hmyz vyvíjí různé typy končetin. Dva nejběžnější typy hmyzích nohou – chůze a běh – mají společnou strukturu. Běžecká noha se vyznačuje delším stehnem a bércem a prodlouženým úzkým tarsem. Části vycházkové nohy jsou poněkud kratší a širší na konci nohy je prodloužení - podrážka. Běhací nohy jsou charakteristické pro rychlý, hbitý hmyz (střevlíky, mravenci). Většina hmyzu má kráčející nohy. Další specializované a modifikované typy nohou jsou zastoupeny u hmyzu, obvykle v jednom páru, obvykle přední nebo zadní. Skákací nohy jsou obvykle zadní nohy. Charakteristickým rysem struktury těchto hmyzích končetin je silné, znatelně zesílené stehno obsahující hlavní svaly, které působí při skákání. Tento typ je běžný u řádů Orthoptera (kobylky, cvrčci, sarančata), Homoptera (listovci a lupiči), blech a některých brouků (bleší). Plavací nohy, také zadní, se nacházejí u mnoha vodních hmyzů - plavoucích a přívlačových brouků, veslařů a smoothies. Tento typ hmyzích nohou se vyznačuje zploštělým, lopatkovitým tvarem, podél okraje tarzu se rozvíjí elastické štětiny, které zvětšují povrch lopatky. Kopací nohy jsou přední končetiny některých podzemních nebo hrabavých hmyzů (krtonožci, hnojníci). Jsou to silné, tlusté, poněkud zkrácené nohy, holeň je lopatovitá, rozšířená a zploštělá, s velkými zuby. Uchopovací přední končetiny najdeme u některých hmyzích predátorů, nejvíce vyvinutých u kudlanek. Tyto nohy jsou protáhlé a pohyblivé. Stehno a bérce jsou pokryty ostrými ostny. V klidu jsou uchopovací nohy složené, když se objeví kořist, jsou ostře vymrštěny dopředu, přičemž oběť sevře mezi stehnem a bércem. Kolektivní nohy jsou zadní nohy včel a čmeláků, které slouží ke sběru pylu. Sběrné zařízení je umístěno na tibii a velkém zploštělém prvním segmentu tarzu. Skládá se z košíku – prohlubně ohraničené chlupy na bérci – a kartáče – soustavy četných malých štětinek na chodidle. Při čištění těla hmyz postupně přenáší pyl na kartáčky a následně do košíčků zadních nohou, kde se tvoří pylové kuličky - pyl.
Tyto fotografie ukazují různé typy hmyzí nohy:
Hlavní typy hmyzích křídel: fotografie a struktura
Křídlo hmyzu je tvořeno upraveným záhybem kůže - nejtenčí dvouvrstvou křídlovou membránou, ve které procházejí chitinizované žíly a upravené tracheální cévy.
Jak můžete vidět na fotografii, hmyzí křídlo má tři strany - přední hranu, vnější (vnější) hranu a odtokovou (vnitřní) hranu:
Také struktura hmyzího křídla zahrnuje tři úhly: základnu, vrchol a zadní úhel. Podle směru v křídle se žíly dělí na podélné a příčné. Základ žilnatosti tvoří velké, často rozvětvené podélné žíly, které dosahují k okrajům křídla. Malé, nerozvětvené příčné žíly se nacházejí mezi sousedními podélnými žilkami. Žíly rozdělují blánu křídla na řadu buněk, které jsou uzavřené, žilkami zcela ohraničené a otevřené, dosahující až k okraji křídla.
Struktura křídel je uvažována ve dvou hlavních aspektech: žilnatost (počet a uspořádání žilek) a konzistence (tloušťka a hustota křídelního plátu). V hmyzích křídlech jsou dva hlavní typy žilnatosti. Síťovaná je hustá jemnosítná žilnatina, ve které je kromě podélných žilek mnoho drobných příčných žilek, tvořících četné (více než 20) uzavřených buněk. Taková žilnatina je vyvinuta u vážek, orthoptera, lacewings a některých dalších řádů. Membranózní žilnatost - řídká, s malým počtem nebo absencí křížových žilek; buňky jsou velké a málo početné. Tato žilnatina je vyvinuta u většiny řádů hmyzu (Lepidoptera, Hymenoptera, Diptera, Coleoptera atd.). Venace předních a zadních křídel hmyzu je vždy stejná.
Na základě hustoty existují čtyři typy hmyzích křídel. Nejběžnější jsou membránová křídla, tvořená nejtenčí, průhlednou křídlovou membránou. Pouze motýli mají membránová křídla, která jsou neprůhledná, protože jsou pokryta vrstvou drobných šupinek. Zadní křídla všeho hmyzu jsou membránová a u mnoha (vážky, lepidoptera, lacewings, blanokřídlí atd.) jsou oba páry membránové. U řady hmyzu jsou přední křídla zhutněna a slouží jako ochranný kryt. Přední křídla orthoptera, švábů, kudlanek a ušáků se nazývají kožovité. Tato křídla jsou poněkud zesílená, ale ne tvrdá, neprůhledná nebo průsvitná, vždy zbarvená a obvykle si zachovávají žilnatost. Přední křídla štěnic se nazývají polotuhá, příčně rozdělená na zhutněnou základnu a blanitý vrchol s vyvinutými žilkami. Taková křídla jsou aktivní za letu a slouží jako ochranný kryt. Tvrdá křídla, neboli elytra, jsou přední křídla brouků. Jsou silně ztluštělé a chitinizované, často tvrdé, zbarvené a žilnatost je zcela ztracena. Tato křídla poskytují spolehlivou ochranu tělesa během letu aktivně nepracují. Některé formy křídel se vyznačují povahou jejich dospívání, například třásněnými třásněmi a šupinatými u motýlů.
Prostor mezi stěnami těla a vnitřními orgány se nazývá tělní dutina.
Tělesná dutina hmyzu je rozdělena dvěma tenkostěnnými horizontálními přepážkami na tři sekce neboli sinusy: horní neboli perikardiální, střední neboli viscerální a dolní neboli perineurální (obr. 1).
V perikardiální, tzn. Perikardiální část, umístěná nad horní bránicí, obsahuje míšní cévu neboli srdce. Perineurální oblast, která se nachází pod spodní bránicí, obsahuje břišní nervový provazec. Největší viscerální část se nachází mezi horní a dolní membránou. Obsahuje trávicí a vylučovací systém, tukové tělo a reprodukční orgány.
Dýchací systém, reprezentovaný velkým množstvím vzduchových trubic a průdušnic prostupujících do všech vnitřních orgánů a tkání, není spojen s žádnou částí tělesné dutiny.
Tlusté tělo. Je to volná tkáň, která ve formě lopatek a laloků vyplňuje mezery mezi vnitřními orgány těla. Barva tukového tělesa je ve většině případů žlutobílá, méně často žlutá nebo zelená. Jeho buňky jsou bohaté na tukové inkluze a svou povahou a původem jsou velmi blízké krevním buňkám hmyzu – hemocytům. Buňky tukového těla jsou přitom heterogenní a v závislosti na povaze inkluzí se dělí do čtyř skupin: trofocyty, urátové buňky, mycetocyty, chromocyty.
Trofocyty neboli nutriční buňky tvoří většinu tukového těla. Při krmení hmyzu se v něm ukládají rezervní látky ve formě polysacharidu glykogenu a tuků a dochází k syntéze bílkovin. Během půstu se tyto látky konzumují. Urátové buňky slouží zejména k akumulaci kyseliny močové a jejích solí
v období metamorfózy, kdy malpighické cévy přestávají fungovat (obr. 2). Mycetocyty, neboli bakteriocyty, obsahují intracelulární symbiotické mikroorganismy – bakterie. Takové buňky jsou zvláště běžné v tukovém těle švábů. Chromocyty obsahují granule pigmentů a podílejí se na tvorbě barvy u těch druhů hmyzu, které mají průhlednou vrstvu bez pigmentu.
Mezi funkce tukového těla tedy patří: akumulace a spotřeba rezervních živin, akumulace a vylučování exkrementů, tvorba nutné podmínky existence pro symbionty (u mnoha hmyzu však symbionti žijí i v částech střeva), někdy zbarvení těla. Navíc laloky tukového tělesa spolu s průdušnicí tvoří elastickou hmotu, která podpírá orgány hmyzu. U hmyzu, který má schopnost zářit, se světélkující látka luciferin hromadí v buňkách tukového těla nebo v samostatných orgánech.
Stupeň rozvoje tukového těla a povaha zásob potravy v něm slouží jako důležité ukazatele fyziologického stavu hmyzu. Existují pokusy využít tyto indikátory k predikci přežití zimujícího hmyzu a jeho potenciální plodnosti na příkladu štěnic a dalších.
SVALOVÁ SOUSTAVA
Hmyz má dobře vyvinutý a diferencovaný svalový systém. Svaly spojují pohyblivé části kostry a uvádějí je do činnosti. Jak kosterní, tak viscerální, tzn. splanchnické, svaly jsou budovány z příčně pruhovaných svalových vláken.
Svalové vlákno se stejně jako u obratlovců skládá z myofibril ponořených v sarkoplazmě s četnými jádry a mitochondriemi bohatými na oxidační enzymy. Na vnější straně je každé svalové vlákno obklopeno tenkou elastickou membránou - sarkolemou. Uchycení svalů ke kutikule zajišťují upravená tenká vlákna – tonofibrily, které představují zakončení myofibril.
Kosterní svaly slouží k pohybu těla, chůzi končetin, ústních ústrojí, tykadel a dalších úponů a u dospělého hmyzu křídlovým orgánům. Začátek svalů je upevněn na pevné části kostry a vrchol je na jiné pohyblivé části. Svalová kontrakce způsobuje posunutí jednoho skleritu vzhledem k druhému. Uchycení svalů na kutikulu (kostru) zajišťují tenká vlákna vybíhající z konce svalu – tonofibrily. Kosterní svaly tvoří 3 skupiny: hlava, hrudník a břicho. Vše dohromady tvoří muskuloskeletální systém hmyzu.
Základ břišní skupiny tvoří podélné, boční a příčné svaly.
Podélné svaly se skládají z dorzálních a ventrálních svalů (obr. 3). Spolu smluvně fungují jako navíječe, tzn. zkracují břicho přiblížením jeho segmentů k sobě, ale při samostatné kontrakci ventrální ohýbají břicho dolů a dorzální ho narovnávají nebo ohýbají nahoru. Boční svaly jsou umístěny dorzoventrálně a při kontrakci zplošťují břicho a zajišťují jeho dýchací pohyby. Příčné svaly se podílejí na tvorbě horní a dolní bránice, které hrají důležitou roli ve fungování srdce.
Prsní skupinu tvoří podélné dorzoventrální, pleurální a kožní svaly (obr. 4). Ty podélné se stejně jako ty břišní skládají ze stěnových a ventrálních. Mezi dorzoventrální patří elevátory křídel a svaly spojené se základnou svalů nohou. Při kontrakci svalů se chemická energie přeměňuje na mechanickou práci.
Rýže. 4. Motorické svaly křídel hmyzu. A – průřez hrudním segmentem se svaly nepřímé akce se spuštěnými křídly; B – také se zvednutými křídly; B – pleurální svaly hrudního segmentu ze strany: 1 – svaly dorzoventrální, 2 – podélné, 3 – křídla, 4 – hřbet, 5 – bazální ploténka, 6 – přední a zadní pár pleurálních svalů, 7 – coxa.
Biochemická stránka těchto kontrakcí spočívá v tom, že svaly zahrnují komplexní protein aktomysin, který má kontraktilní vlastnosti, stejně jako schopnost katalyzovat hydrolýzu kyseliny adenosintrifosforečné (ATP), která obsahuje zásobu chemické energie nezbytné pro funkci svalů. Defosforylace ATP, tzn. odštěpování z ní při hydrolýze kyseliny fosforečné (H 3 PO 4) je doprovázeno uvolňováním chemické energie, kterou sval využívá k mechanické práci – kontrakci. Protein aktomysin mění svůj fyzikální vlastnosti a tím vykonává kontraktilní funkci. energie ATP je redukován H3PO4. Kyslík se podílí na syntéze ATP, což znamená, že dýchání je povinný proces, který zajišťuje jeho tvorbu ve svalech.
Funkce svalů je regulována nervovým systémem. Za tímto účelem mají kosterní svaly periferní větve zakončení nervových buněk v kontaktu se svalovými vlákny. V synaptických zónách dochází k přechodu vzruchu z nervu do svalu.
Kůže hmyzu má složitou, vícevrstvou strukturu. V první řadě se dělí na vnější vrstva - pokožka A vnitřní vrstva kožní buňky – podkoží. Látkou, která určuje základní vlastnosti kutikuly, je dusíkatý polysacharid chitin, který má vysokou mechanickou a chemickou odolnost.
Trávicí soustava hmyzu
Trávicí systém je rozdělen do tří obecných částí: přední, střední a zadní střevo.
Předžaludka zahrnuje ústní dutina, do kterého ústí slinné žlázy, hltan s vysoce vyvinutým svalstvem, protáhlý jícen, plodina - zásobárna pro uchovávání potravy, dobře vyvinutý u savého hmyzu, a kompaktní svalnatý žaludek, který rozmělňuje potravu, lépe vyvinutý u hlodavého hmyzu.
Hlavní trávení probíhá ve středním střevě působením vylučovaných enzymů. Stěny středního střeva absorbují živiny. U mnoha hmyzu tvoří střední střevo slepě uzavřené procesy, které zvětšují trávicí povrch. V hustším zadním střevě se vstřebává přebytečná voda s rozpuštěnými nízkomolekulárními látkami a tvoří se exkrementy, které jsou odváděny přes konečník a řitní otvor.
Vylučovací systém hmyzu
Hlavní vylučovací orgány hmyzu- Malpighické cévy, tubulární tubuly (od dvou do stovek), jejichž uzavřené konce jsou volně umístěny v břišní dutině, druhými konci ústí do střeva na hranici středního a zadního střeva. Kapalné metabolické produkty - přebytečné soli, dusíkaté sloučeniny - jsou selektivně absorbovány tenkými stěnami krevních cév, koncentrovány a vylučovány zadním střevem.
Dýchací systém hmyzu
Představuje jej komplex tracheí – vzduchonosných trubic s elastickými stěnami obsahujícími chitin. Vzduch vstupuje do průdušnice přes spirakuly - malé párové otvory umístěné po stranách segmentů, u mnoha hmyzu od mesothoraxu až po konec břicha. Spiracles obsahují obturátorová zařízení, která regulují výměnu vzduchu. Dále se průdušnice opakovaně větví až do nejtenčích tracheol, pronikají celým tělem a přivádějí vzduch přímo do orgánů a tkání.
Oběhový systém hmyzu
Oběhový systém hmyzu není uzavřen, tzn. Část své cesty krev neprochází speciálními cévami, ale do tělesné dutiny. Ústředním orgánem je srdce, neboli dorzální céva, ležící v horní části dutiny břišní a rozdělená na řadu (6-7) homogenních pulzujících komor. Srdce přechází do aorty, která se při pohybu vpřed otevírá do dutiny hlavy. Dále se krev šíří do tělesné dutiny v důsledku práce srdce a kontrakcí bránic a vstupuje do cév končetin, antén a křídel. Krev je nasávána do srdečních komor otvory v bočních stěnách. Krev hmyzu se nazývá hemolymfa. Obvykle je bezbarvý a neobsahuje hemoglobin nebo podobné lapače kyslíku dodávané přímo tracheálním systémem. Hemolymfa zajišťuje transport živin a exkrementů a také imunitní funkce.
Nervový systém hmyzu
Centrální nervový systém reprezentovaný suprafaryngeálním nervovým ganglionem neboli mozkem, který se skládá ze tří párů srostlých nervových ganglií. Vybíhá z ní prstenec perifaryngeálního nervu, připojený níže k páru subfaryngeálních ganglií. Z nich se ve spodní části tělní dutiny táhne břišní nervový řetězec. Zpočátku spárované v každém segmentu uzly u některých druhů hmyzu splývají v hrudní oblasti. S centrálním nervovým systémem je spojen periferní nervový systém - soustava nervů sahající od uzlin ke svalům a sympatický systém, sahající od podhltanových uzlin k vnitřním orgánům.
Smyslové orgány hmyzu
Navzdory malé velikosti hmyz má složité, vysoce citlivé smyslové orgány. Orgány vidění jsou reprezentovány složitými složenými očima a jednoduchými ocelli. Složené oko se skládá z tisíců elementárních zrakových jednotek – ommatidií. U hmyzu se vyvinulo barevné vidění, jehož spektrum je poněkud posunuto do ultrafialové oblasti. Jednoduché ocelli zřejmě slouží jako další světlocitlivé orgány a jsou schopny vnímat polarizované světlo. Hmyz vykazuje vysoce vyvinutou vizuální orientaci;
Hlavními orgány čichu jsou tykadla, která nesou mnoho speciálních citlivých receptorů. Ostrost a specifičnost čichu hmyzu je neobvykle vysoká. Samci některých můr najdou samičku vedenou pachem pohlavního feromonu ze vzdálenosti 10-12 km.
Pouze některý hmyz má speciálně vyvinuté sluchové orgány. Chuťové receptory se soustřeďují především na ústní úpony – citlivé palpy, u některých druhů hmyzu (motýli a včely) se nacházejí i na tlapkách. Hmyz má vysoce specifickou chuť, která mu umožňuje přesně identifikovat potravinové předměty.
V kůže U hmyzu kromě četných hmatových receptorů některé receptory zaznamenávají tlak, teplotu, mikrovibrace prostředí a další parametry.
Reprodukční systém hmyzu
Reprodukční systém hmyzu představují rozmnožovací a přídatné žlázy, vylučovací cesty a vnější genitálie. Dámské reprodukční systém sestává z párových žláz - vaječníků, skládajících se z vaječných trubic. V nich se tvoří četná vajíčka. Vylučovací kanály jsou párové vejcovody vycházející z vaječníků, které se spojují do nepárového vejcovodu, který se otevírá genitálním otvorem. K vejcovodu je připojena komora pro uchování spermatu - spermatéka. V mužském reprodukčním systému jsou vyvinuty párové žlázy - varlata, skládající se z malých lalůčků, které produkují spermie. Odcházejí z nich párové spermatické kanálky, které se spojují do ejakulačního kanálu a procházejí kopulačním orgánem muže. Hnojení u hmyzu je vnitřní.
