Что такое покровы насекомых

26.10.202322.04.2022 admin 0 Comments

Внешнее строение насекомых

Внешнее строение насекомых – особенности морфологии насекомых, которые обусловливают их отличие от других живых организмов.

Содержание:

Тело насекомого состоит из трех частей – головы, груди и брюшка, каждая из частей снабжена рядом придатков. Если говорить об их основном функциональном значении, то голове, на которой расположены органы зрения, ротовой аппарат и осязательные элементы, принадлежит рецепторная функция, грудь с прикрепленными к ней ногами и крыльями имеет локомоторную функцию, а брюшко является основным вместилищем внутренних органов. [4] [2]

В пределах каждой своей части тело насекомых разделено на сегменты, или членики – участки с более или менее заметным разделением между собой. «Дробление» головы, груди и брюшка обусловлено двумя основными причинами:

Части тела и его сегментация на примере Paederus dermatitis

1 –голова, 2 – грудь, 3 – брюшко, 4 – сегменты груди, 5 – сегменты брюшка

В отличие от предков, у которых каждый членик тела имел примерно одинаковое строение, у насекомых сегменты утратили абсолютную схожесть и имеют свои особенности. [2] [4]

Членики, находящиеся в составе одной части тела, могут лучше или хуже смещаться относительно друг друга. На голове подвижными являются только части, формирующие ротовой аппарат, а сегменты, образующие головную капсулу, сливаются; грудь малоподвижна, а брюшко может изгибаться, особенно хорошо – у видов, имеющих жало. Разделение на части тела и сегменты наблюдается у насекомых на всех фазах развития, кроме яйца. [2] [4]

Стенка тела и экзоскелет

В отличие от Позвоночных, насекомые не имеют внутреннего скелета, зато поверхность их тела покрыта особой структурой – кутикулой разной степени плотности. Ее главные функции – защитная и опорная; она создает каркас, служит местом прикрепления мышц и барьером, отделяющим полость тела от внешней среды. У многих насекомых, в первую очередь, жуков, внешняя стенка уплотнена настолько, что превращена в панцирь; у других наиболее плотными являются голова и грудь, так как они служат местами фиксации жевательной и локомоторной мускулатуры. [2]

У личинок кутикула менее плотная, чем у взрослых особей; ее гибкость обусловлена тем, что в период активного развития происходит увеличение размеров тела, поэтому она должна иметь возможность растягиваться. Также на протяжении взросления личинки проходят ряд возрастов, несколько раз сбрасывая кутикулу по мере роста. [2] Так, у гусениц американской белой бабочки от 6 до 11 возрастов, а щетинохвостка Thermobia domestica на протяжении жизни может линять до 60 раз. Сразу после сбрасывания шкурки (экзувия) кутикула является наиболее податливой, а с течением времени вновь становится плотной. [2]

Некоторые участки покровов насекомых уплотнены и сильно склерозированы, «усилены» щитками и пластинами, что позволяет создать частям тела дополнительную защиту. В целом, насекомые имеют очень прочный экзоскелет. В таких условиях возможность передвижения обеспечивается подвижным соединением отдельных склеритов (монолитных участков кутикулы) и наличием между ними мембранозных участков. [2]

Источник

Кожа насекомых. Производные кожи

Кожа насекомых – это наружный покров тела, служащий экзоскелетом для членистоногих. Производные кожи – это ее дополнительные образования, находящиеся на внутренней или внешней стороне покровов и имеющие определенные функции.

Строение кутикулы насекомых

Строение кожи

Кожа насекомых состоит из трех слоев: базальной мембраны, гиподермы и кутикулы.

Базальная мембрана – самый нижний слой. Она не имеет клеточного строения, образована в основном мукополисахаридами, выделяющимися из гемоцитов – клеток гемолимфы. Мембрана проводит питательные вещества к клеткам следующего слоя и является разграничителем между гиподермой и расположенными ниже жировым телом и внутренними органами.

Гиподерма – основа покровов, слой клеток, вырабатывающий компоненты кутикулы. Часть гиподермальных клеток преобразуется в секретирующие или превращается в волоски и щетинки.

Кутикула – наружный слой кожи, самый толстый и многослойный из всех. Она, как и базальная мембрана, также не имеет клеточного строения. Состоит из продуктов секреции гиподермы, основой которых является вещество хитин.

В свою очередь, кутикула также разделяется на слои. В первую очередь, это:

Ламинарная кутикула делится еще на два слоя: эндокутикула (внутренняя) и экзокутикула (наружная).

В составе эпикутикулы имеется четыре слоя (изнутри кнаружи): гомогенный; кутикулиновый; восковой; наружный цементный. [2]

Более подробно строение каждого слоя освещено в статье Кутикула. (фото)

Кожа – носительница пигментов

Функции кожи

Производные кожи

Их можно разделить на несколько типов:

Шванвич выделяет среди производных кожи другие разновидности:

Так как первая классификация является более современной и общепринятой, при описании придатков кожи будем придерживаться ее.

Производные кожи

1 – бугорки и точки на теле долгоносика; 2 – волоски на брюшке пчелы-плотника; 3 – шипы у жука-шипоноса;

4 – чешуйки у бабочки

Скульптурные придатки

К ним относят шипики (хетоиды), бугорки, бороздки, вдавленные точки. Они представляют собой локальные изменения толщины кутикулы, при этом, гиподерма сохраняет равномерный рельеф и не участвует в их образовании. Такие придатки бывают у разных насекомых, но особенно часто они украшают тело и надкрылья жуков. [1]

Структурные придатки

Хеты. Самый характерный из таких производных – это хеты, которые включают в себя волоски (более тонкие, по всей длине имеют одинаковый диаметр) и щетинки (толще, сужаются к концу). Несмотря на внешнее различие, происхождение разных видов хет одинаково, они берут начало из двух клеток гиподермы, [1] одна из которых преобразуется в так называемую трихогенную клетку, которая дает отросток вверх и проникает сквозь эндокутикулу через пору, а другая преображается в мембранную. Мембранная клетка создает вокруг волоска сочленовую мембрану, позволяющую ему смещаться относительно кутикулы. [3]

Волоски могут быть рассеяны по телу или густо покрывать его поверхность, бывают бесцветными или окрашенными. К примеру, густое расположение волосков отличает многих ночных бабочек и шмелей. [1] У ряда видов хеты расположены на теле пучками. [3]

Шипы. Кроме хет, у насекомых часто встречаются шипы: более мощные образования, сформированные из выступов кожи и выстланные изнутри слоем гиподермальных клеток. Эти структуры встречаются на теле и на ногах, могут быть фиксированы к коже неподвижно и подвижно. [1] Некоторые насекомые отличаются наличием гребней, рогов, паранотальных выростов, разрастаний щитков, разветвляющихся выростов. [3]

Чешуйки. Еще одним видом придатков являются чешуйки, располагающиеся на крыльях и, в небольшом количестве, на теле у бабочек. Фактически, они являются видоизменениями не собственно кожи, а хет. Чешуйки имеют сложное, причудливое строение и определенным образом складываются вместе, формируя сложный рисунок крыльев. Помимо Чешуекрылых, подобные образования имеются у ряда Первичнобескрылых и у жуков-долгоносиков. [1] (фото)

Эндоскелетные образования

Они представлены в виде выступов, гребней и других структур, которые располагаются на внутренней поверхности тела. Отдельные части внутреннего каркаса, к которым крепятся мышцы и которые поддерживают органы, носят название аподемы. В наибольшей степени эндоскелетные образования развиты в голове (там они называются общим термином тенторий) и груди; в висцеральном отделе в них нет большой необходимости. [1]

Железы

Эта группа объединяет в себе множество различных структур, отличающихся по строению, количеству, расположению и происхождению секрета. В зависимости от выделяемого продукта, они бывают нескольких видов.

Пахучие (ароматические)

Выделяют вещества с резким запахом. Такие структуры есть у клопов, у которых они находятся на груди и брюшке. [1] У личинки солдатика пахучих желез три, их выводные протоки открываются на 4, 5, 6 тергитах брюшка. Как правило, для человека запах секрета этих желез неприятен, однако это – не абсолютное правило. Например, Pizostethuscursitansвыделяет жидкость, пахнущую земляникой, а пахучие железы пчелы издаются фруктовый аромат. [3]

Восковые

Выделяют воскоподобную субстанцию, покрывающую тело насекомого либо со всех сторон, либо на ограниченных участках. Это уменьшает смачиваемость поверхности покровов водой и создает ему механическую защиту; подобное характерно для [1] Полужесткокрылых и др. У многих червецов секрет восковых желез не распределяется по телу, а остается на нем в виде пушка или нитей (красная кровяная тля, червецы). В ряде случаев длина этих нитей превышает размеры тела насекомого, как у светоноски Lystra. У пенниц секрет представлен в виде пены, которая покрывает все тело насекомого и защищает его. [3]

Лаковые

Производят субстанцию, которая используется насекомыми с технической целью. Лаковые железы имеются у некоторых видов червецов, обитающих в тропиках. [1] Выводные протоки этих желез находятся на спине, они выделяют смесь веществ, уплотняющуюся на воздухе в виде чешуек. Со временем их количество увеличивается, и они формируют сплошной щиток, под которым живет червец и развивается его молодь. [3]

Ядовитые

Отпугивающие (оборонительные)

Такими обладают плавунцы, гусеница гарпии, жуки-бомбардиры. У последних секрет желез, содержащий оксид азота и азотнокислые соли, выбрасываются в воздух, и при контакте этих веществ с воздухом происходит некое подобие взрыва. Это отвлекает противника и причиняет ему боль, если секрет желез попадает на его покровы. Особые оборонительные железы используют и термиты, применяя их в борьбе муравьями. Выводные протоки желез находятся у них на голове и выпускают секрет в виде капель или нитей. Попадание жидкости на антенны муравьев выводит их из строя. [3]

Шелкоотделительные (прядильные)

Имеются у личинок бабочек, ручейников и др., по происхождению являются видоизмененными слюнными железами, которые мы не описывали, так как они не являются придатками кожи. Прядильные железы выделяют жидкость, которая застывает на воздухе и вытягивается насекомым в длинную нить. [1]

Источник

Класс насекомые

Класс насекомые лидирует по числу видов среди всех животных. На настоящее время описано около 1,1 млн. видов насекомых, при том факте, что истинное число видов оценивается от 2 до 8 млн. разными исследователями. Можно смело заявить, что половина (скорее всего, гораздо больше) видов насекомых еще не изучены.

Строение насекомых

Три пары ходильных ног крепятся к груди. Членистая конечность насекомого оканчивается двумя коготками, между которыми иногда располагаются присоски. Конечности насекомых разнятся по выполняемой функции, в соответствии с ней получая свои названия: копательная, бегательная, прыгательная, плавательная, собирательная.

У большинства насекомых имеются слюнные железы. Насекомые обладают самыми разнообразными сложноустроенными ротовыми аппаратами. Строение ротового аппарата отражает способ питания. Ниже вы видите таблицу, отражающую многообразие ротовых аппаратов у насекомых.

Для насекомых характерен незамкнутый (лакунарный) тип кровеносной системы. Кровь свободно движется по лакунам (синусам), непосредственно омывая внутренние органы и ткани. Функцию сердца выполняет спинной сосуд: благодаря его сокращениям кровь перекачивается из задней части тела в переднюю.

Функционирование сосуда-сердца схоже с таковым у ракообразных. В момент расслабления сосуда-сердца через отверстия (остии) кровь наполняет его, а в момент сокращения (систолы) кровь выталкивается в артерии, затем попадает в полость тела, омывает органы и ткани.

Внутреннюю среду насекомых составляет гемолимфа, представляющая собой бесцветную или желтоватую жидкость. В гемолимфу из кишечника всасываются питательные вещества, после чего доставляются к клеткам организма. В нее же удаляются побочные продукты обмена веществ.

Как вы помните, перед насекомыми стоит сложная задача: максимально сохранить воду в организме. Мальпигиевы сосуды этому способствуют: в них поступают продукты обмена веществ из гемолимфы в виде суспензии. По мере продвижения по мальпигиевым сосудам, из суспензии всасывается вся вода обратно в гемолимфу, а продукты обмена веществ (кристаллы мочевой кислоты) в сухом виде поступают в кишку и выводятся из организма с экскрементами.

Органы чувств развиты хорошо. Глаза простые или сложные (фасеточные), одна пара усиков (антенн), на которых располагаются органы обоняния и осязания. Имеются органы вкуса, локализующиеся на щупиках нижней губы и нижней челюсти.

Такое прогрессивное развитие нервной системы заложило фундамент для появления у насекомых сложнейших и удивительных рефлексов. Среди всех беспозвоночных только насекомые отличаются общественным (социальным) образом жизни: они совместно строят гнездо, ухаживают за потомством, разделяют обязанности среди членов семьи. Общественными насекомыми являются пчелы, осы, муравьи, шмели.

Заметим, что в переднем отделе мозга расположены грибовидные тела, ассоциативные центры головного мозга. Особенно хорошо развиты грибовидные тела у насекомых, ведущих общественный образ жизни, что связано с их сложным поведением.

Развитие может быть прямым или непрямым. Запомните, что у всех насекомых развитие непрямое.

Логично предположить, что у насекомых с неполным превращением личинка напоминает взрослую особь, но меньше ее в размерах. У насекомых с полным превращением, которое сопровождается метаморфозом (гусеница становится бабочкой), личинка совершенно не похожа на взрослую особь, разительно отличается от нее по строению и функциям.

Партеногенез встречается у следующих насекомых: тли, муравьи, пчелы, осы, шмели, тутовый шелкопряд. Партеногенез относится именно к половому (а не бесполому) типу размножения, поскольку новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (женской гаметы). Данный процесс играет важную роль: он значительно увеличивает темпы роста популяции, регулирует соотношение женских и мужских особей, обеспечивает продолжение существования вида.

Значение насекомых

Некоторые насекомые определенно приносят человеку больше вреда, чем пользы:

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник