Физиология насекомых - Insect physiology

Физиология насекомых включает физиология и биохимия из насекомое системы органов.[1]

Несмотря на разнообразие, насекомые очень похожи по общему дизайну, внутренне и внешне. В насекомое состоит из трех основных частей тела (tagmata), головы, грудной клетки и живота. Голова состоит из шести сросшихся сегментов с сложные глаза, глазки, усики и ротовой аппарат, который различается в зависимости от диеты насекомого, например измельчение, сосание, притирание и жевание. Грудная клетка состоит из трех сегментов: переднего, мезо- и заднегрудного, каждый из которых поддерживает пару ног, которые также могут различаться в зависимости от функции, например прыжки, копание, плавание и бег. Обычно средний и последний сегменты грудной клетки имеют парные крылья. Брюшная полость обычно состоит из одиннадцати сегментов и содержит пищеварительные и репродуктивные органы.[2]Общий обзор внутренней структуры и физиология насекомого представлена ​​пищеварительная, кровеносная, дыхательная, мышечная, эндокринная и нервная системы, а также органы чувств, контроль температуры, полет и линька.

Пищеварительная система

Насекомое пользуется своим пищеварительная система для извлечения питательных и других веществ из потребляемой пищи.[3] Большая часть этой пищи попадает в организм в виде макромолекулы и другие сложные вещества (такие как белки, полисахариды, жиры, и нуклеиновые кислоты ) который должен быть разбит на катаболические реакции на более мелкие молекулы (т.е. аминокислоты, простые сахара и т. д.), прежде чем они будут использоваться клетками тела для получения энергии, роста или размножения. Этот процесс разрушения известен как пищеварение.

Пищеварительная система насекомого представляет собой замкнутую систему с одной длинной закрытой спиральной трубкой, называемой пищеварительный тракт который проходит через тело продольно. Пищеварительный тракт позволяет пище только попадать в рот, а затем перерабатывается по мере продвижения к ротовой полости. анус. Пищеварительный канал имеет специальные секции для измельчения и хранения продуктов, фермент производство и питательное вещество абсорбция.[2][4] Сфинктеры контролировать движение пищи и жидкости между тремя областями. Эти три области включают переднюю кишку (стоматодеум) (27,), среднюю кишку (мезентерон) (13) и заднюю кишку (проктодеум) (16).

Помимо пищеварительного тракта, у насекомых также есть парные слюнные железы и слюнные резервуары. Эти структуры обычно располагаются в грудной клетке (рядом с передней кишкой). Слюнные железы (30) производят слюну; слюнные протоки идут от желез к резервуарам, а затем проходят через голову к отверстию, называемому саливарий за гипофаринкс; какие движения ротового аппарата помогают смешивать слюну с пищей в ротовой полости. Слюна смешивается с пищей, которая попадает по слюнным трубкам в рот, начиная процесс ее расщепления.[3][5]

Устьица и проктодеум - инвагинации эпидермис и выложены кутикула (интима). Мезентерон не выстлан кутикулой, а быстро делится и поэтому постоянно замещается. эпителиальный клетки.[2][4] Кутикула линяет с каждым линька вместе с экзоскелет.[4] Пища перемещается по кишечнику за счет мышечных сокращений, называемых перистальтика.[6]

Стилизованная диаграмма пищеварительного тракта насекомых с изображением мальпигиевых канальцев (Ортоптеран тип)
  1. Стоматодеум (передняя кишка): этот регион хранит, перемалывает и транспортирует еду в следующий регион.[7] Включены в это Полость рта, то глотка, то пищевод, урожай (запасает пищу) и преджелудок или желудок (измельчает еду).[4] Слюнные выделения из губные железы разбавить проглоченную пищу. В комары (Diptera), которые являются кровососущими насекомыми, антикоагулянты здесь также выпускаются препараты для разжижения крови.
  2. Мезентерон (средняя кишка): пищеварительные ферменты в этой области вырабатываются и секретируются в просвет и здесь питательные вещества всасываются в организм насекомого. Пища покрывается этой частью кишечника, когда она поступает из передней кишки через перитрофическая мембрана который является мукополисахарид слой, секретируемый эпителиальными клетками средней кишки.[2] Считается, что эта мембрана предотвращает прием пищи патогены от контакта с эпителий и нападая на тело насекомых.[2] Он также действует как фильтр, позволяющий молекулы через, но предотвращает попадание крупных молекул и частиц пищи в клетки средней кишки.[7] После того, как крупные вещества расщепляются на более мелкие, пищеварение и последующее всасывание питательных веществ происходит на поверхности эпителия.[2] Микроскопические выступы из стенки средней кишки, называемые микроворсинки, увеличивают площадь поверхности и позволяют максимально усваивать питательные вещества.
  3. Проктодеум (задняя кишка): разделена на три части; передняя часть подвздошная кишка, средняя часть, двоеточие, а более широкий задний отдел - это прямая кишка.[7] Это простирается от пилорический клапан который расположен между средней и задней кишкой и анусом.[4] Здесь раньше происходит поглощение воды, солей и других полезных веществ. выделение.[7] Как и у других животных, для удаления токсичных метаболических отходов требуется вода. Однако для очень мелких животных, таких как насекомые, сохранение воды является приоритетом. Из-за этого слепые воздуховоды называются Мальпигиевы канальцы вступают в игру.[2] Эти протоки выступают в виде выпячиваний на переднем конце задней кишки и являются основными органами осморегуляция и экскреция.[4][7] Они извлекают отходы из гемолимфа, в котором купаются все внутренние органы.[2] Эти канальцы постоянно производят мочевую кислоту насекомого, которая транспортируется в заднюю кишку, где важные соли и вода повторно всасываются как в задней, так и в прямой кишках. Экскременты выводятся как нерастворимые и нетоксичные. мочевая кислота гранулы.[2] Экскреция и осморегуляция у насекомых не управляются только мальпигиевыми канальцами, но требуют совместной функции подвздошной и / или прямой кишки.[7]

Сердечно-сосудистая система

Смотрите также: Гемолимфа

Основная функция крови насекомых, гемолимфы, - это транспортная функция, она омывает органы насекомого. Составляя обычно менее 25% веса тела насекомого, он переносит гормоны, питательных веществ и отходов и играет роль в осморегуляции, контроле температуры, иммунитет, хранилище (вода, углеводы и жиры) и функции скелета. Он также играет важную роль в процессе линьки.[2][4] Дополнительная роль гемолимфы в некоторых случаях может быть ролью хищной защиты. Он может содержать неприятные на вкус и неприятный запах химические вещества, которые отпугивают хищников.[7]

Гемолимфа содержит молекулы, ионы и клетки.[7] Регулирование химического обмена между ткани гемолимфа заключена в полость тела насекомого или гемоцель.[6][7] Он переносится по телу комбинированным сердечным (задним) и аорта (передние) пульсации, которые располагаются дорсально под поверхностью тела.[2][4][7] Он отличается от позвоночное животное кровь в том смысле, что она не содержит красных кровяных телец и, следовательно, не обладает высокой способностью переносить кислород, и больше похожа на лимфа встречается у позвоночных.[6][7]

Жидкости организма поступают через устья с односторонним клапаном, которые представляют собой отверстия, расположенные по длине объединенной аорты и сердечного органа. Перекачивание гемолимфы происходит за счет волн перистальтического сокращения, возникающих на заднем конце тела, накачиваясь вперед в спинной сосуд, через аорту и затем в голову, где она вытекает в гемоцель.[6][7] Гемолимфа циркулирует в придатках однонаправленно с помощью мышечных насосов или дополнительных пульсирующих органов, которые обычно находятся в основании усики или крылья, а иногда и ноги.[7] Скорость откачки увеличивается из-за периодов повышенной активности.[4] Движение гемолимфы особенно важно для терморегуляции в таких случаях, как Одоната, Чешуекрылые, Перепончатокрылые и Двукрылые.[7]

Дыхательная система

Смотрите также: Трахеи беспозвоночных

Дыхание насекомых достигается без легкие использование системы внутренних трубок и мешочков, через которые газы либо диффундируют, либо активно перекачиваются, доставляя кислород непосредственно к тканям, которые нуждаются в кислороде, и устраняют углекислый газ через их клетки.[7] Поскольку кислород доставляется напрямую, система кровообращения не используется для переноса кислорода и поэтому значительно сокращается; у него нет закрытых сосудов (т.е. нет вены или же артерии ), состоящий из немногим более одной перфорированной спинной трубки, которая пульсирует перистальтически, и тем самым помогает распространять гемолимфа внутри полости тела.[7]

Воздух забирается через дыхальца, отверстия, расположенные сбоку в плевральный стенка, обычно пара на переднем крае мезо- и мета грудная клетка, и пары на каждом из восьми или менее брюшных сегментов. Число дыхалец варьируется от 1 до 10 пар.[2][4][6][7] Кислород проходит через трахеи к трахеолы, и попадает в организм в процессе диффузии. Углекислый газ покидает организм тем же способом.[4]

Основные трахеи утолщены по спирали, как гибкий вакуумный шланг, чтобы не допустить их разрушения и часто превращения в воздушные мешочки. Более крупные насекомые могут увеличивать поток воздуха через свою трахеальную систему за счет движений тела и ритмичного уплощения трахеи. воздушные мешочки.[4] Дыхальца закрываются и открываются с помощью клапаны и может оставаться частично или полностью закрытым в течение длительного времени у некоторых насекомых, что сводит к минимуму потерю воды.[2][4]

Есть много разных моделей газообмен демонстрируется разными группами насекомых. Характер газообмена у насекомых может варьироваться от непрерывного до диффузный вентиляция, чтобы прерывистый газообмен.[7]

Наземный и большая часть водный насекомые осуществляют газообмен, как уже упоминалось ранее, в открытой системе. Другое меньшее количество водных насекомых имеет закрытую систему трахеи, например, Одоната, Трихоптера, Ephemeroptera, у которых есть трахеи жабры и никаких функциональных дыхалец. Эндопаразитарный личинки не имеют дыхалец и работают в замкнутой системе. Здесь трахеи отделяются по периферии, покрывая общую поверхность тела, что приводит к кожный форма газообмен. Этот периферический отдел трахеи может также располагаться в пределах трахеальных жабр, где также может происходить газообмен.[7]

Мышечная система

Многие насекомые способны поднимать вес, в двадцать раз превышающий их собственный вес, как жук-носорог, и могут прыгать на расстояния, во много раз превышающие их собственную длину. Это потому, что их выходная энергия высока по сравнению с массой их тела.[4][6]

Мышечная система насекомых колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч мышц.[4] В отличие от позвоночных, у которых есть как гладкие, так и поперечно-полосатые мышцы, у насекомых есть только поперечно-полосатые мышцы. Мышечные клетки накапливаются в мышечные волокна а затем в функциональную единицу - мышцу.[6] Мышцы прикреплены к стенке тела, а прикрепительные волокна проходят через кутикулу и эпикутикулу, где они могут перемещать различные части тела, включая придатки, такие как крылья.[4][7]В мышечном волокне много клеток с плазматическая мембрана и внешняя оболочка или сарколемма.[7] Сарколемма инвагинирована и может контактировать с трахеолой, переносящей кислород к мышечным волокнам. Расположены листами или цилиндрически, сократятся миофибриллы проложите длину мышечного волокна. Миофибриллы, составляющие мелкую актин нить заключена между толстой парой миозин нити скользят друг мимо друга, подстрекаемые нерв импульсы.[7]

Мышцы можно разделить на четыре категории:

  1. Висцеральный: эти мышцы окружают трубы и протоки и производят перистальтика как показано в пищеварительная система.[6]
  2. Сегментарный: вызывает раздвигание мышечных сегментов, необходимых для линьки, увеличение давления тела и передвижения у безногих личинок.[6]
  3. Аппендикулярный: происходящие из грудина или тергум и вставлен в тазики эти мышцы двигают придатки как одно целое.[6] Они расположены сегментарно и обычно антагонистическими парами.[4] Придатки некоторых насекомых, например то Галеа и лациния максиллы, иметь только сгибатель мышцы. Расширение этих структур осуществляется гемолимфа давление и кутикула эластичность.[4]
  4. Полет: Мышцы полета являются наиболее специализированной категорией мышц и способны к быстрым сокращениям. Нервные импульсы необходимы для инициирования мышечных сокращений и, следовательно, полет. Эти мышцы также известны как нейрогенный или же синхронный мышцы. Это потому, что существует взаимно однозначное соответствие между потенциалы действия и мышечные сокращения. У насекомых с более высокой частотой взмаха крыльев мышцы сокращаются чаще, чем со скоростью, с которой до них доходит нервный импульс, и известны как асинхронные мышцы.[2][7]

Полет позволил насекомым рассредоточиться, ускользнуть от врагов и окружающей среды, а также колонизировать новые. среда обитания.[2] Один из ключей насекомого приспособления это полет, механика которого отличается от таковой у других летающих животных, потому что их крылья не являются модифицированными придатками.[2][6] Полностью развитые и функциональные крылья встречаются только у взрослых насекомых.[7] Летать, сила тяжести и сопротивление (сопротивление воздуха движению) должны быть преодолены.[7] Большинство насекомых летают, взмахивая крыльями, и для обеспечения своего полета у них есть либо мышцы прямого полета, прикрепленные к крыльям, либо непрямая система, в которой нет соединения между мышцами и крыльями, и вместо этого они прикреплены к очень гибкому коробчатому грудная клетка.[7]

Мышцы прямого полета создают движение вверх за счет сокращения мышц, прикрепленных к основанию крыла внутри точки поворота. За пределами точки поворота нисходящий ход создается за счет сокращения мышц, которые простираются от грудины до крыла. Мышцы непрямого полета прикреплены к тергум и грудина. Сокращение заставляет тергум и основание крыла опускаться. В свою очередь это движение рычагом внешней или основной части крыла движением вверх. Сокращение второго набора мышц, которые проходят от задней части грудной клетки к передней, усиливает сильную долю. Это деформирует коробку и приподнимает тергум.[7]

Эндокринная система

Гормоны химические вещества, которые переносятся в жидкостях тела насекомых (гемолимфа), которые несут сообщения от точки их синтез на участки, где влияют физиологические процессы. Эти гормоны производятся железистый, нейрогландулярные и нейронный центры.[7] У насекомых есть несколько органов, вырабатывающих гормоны, контролирующие воспроизведение, метаморфоза и линька.[4] Было высказано предположение, что мозг гормон отвечает за каста определение в термиты и диапауза прерывание у некоторых насекомых.[4]

Четыре эндокринный выявлены центры:

  1. Нейросекреторные клетки в головном мозге может вырабатываться один или несколько гормонов, влияющих на рост, размножение, гомеостаз и метаморфозы.[4][7]
  2. Корпора Кардиака представляют собой пару нейрогландулярных тел, которые находятся позади мозга и по обе стороны от аорта. Они не только производят свои собственные нейрогормоны но они хранят и выделяют другие нейрогормоны, включая PTTH проторакотропный гормон (гормон головного мозга), который стимулирует секреторную деятельность переднегрудных желез и играет важную роль в линьке.
  3. Переднегрудной железы диффузные парные железы, расположенные в задней части головы или в грудная клетка. Эти железы выделяют экдистероид называется экдизон, или гормон линьки, который инициирует эпидермальный процесс линьки.[7] Кроме того, он играет роль в дополнительных репродуктивных железах у женщин, дифференциации овариолы и в процессе производства яиц.
  4. Корпорация аллата небольшие парные железистые тела, происходящие из эпителий расположены по обе стороны от передней кишки. Они выделяют ювенильный гормон, регулирующие воспроизводство и метаморфозы.[4][7]

Нервная система

У насекомых есть комплекс нервная система который включает в себя разнообразную внутреннюю физиологическую информацию, а также внешнюю сенсорную информацию.[7] Как и в случае с позвоночными, основным компонентом является нейрон или нервная клетка. Он состоит из дендрита с двумя проекциями, которые получают стимулы, и аксон, который передает информацию другому нейрону или органу, например мышца. Как и в случае с позвоночными, химические вещества (нейротрансмиттеры Такие как ацетилхолин и дофамин ) выпущены в синапсы.[7]

Центральная нервная система

Чувство насекомого, мотор и физиологические процессы контролируются Центральная нервная система вместе с эндокринная система.[7] Являясь основным отделом нервной системы, он состоит из мозг, а брюшной нервный тяж и подэзофагеальный ганглий который связан с мозгом двумя нервами, проходящими вокруг каждой стороны пищевод.

В мозгу три доли:

Брюшной нервный тяж отходит кзади от подэзофагеального ганглия.[4] Слой соединительной ткани, называемый нейролемма покрывает мозг, ганглии, основные периферические нервы и вентральные нервные тяжи.

Головная капсула (состоящая из шести сросшихся сегментов) имеет шесть пар ганглии. Первые три пары сливаются с мозгом, а три последующие пары сливаются с подэзофагеальным ганглием.[7] Грудные сегменты имеют по одному узлу с каждой стороны, которые соединены в пару, по одной паре на сегмент. Такое расположение также наблюдается в брюшной полости, но только в первых восьми сегментах. Многие виды насекомых уменьшили количество ганглиев из-за слияния или сокращения.[8] У некоторых тараканов в брюшной полости всего шесть ганглиев, тогда как у осы Vespa crabro имеет только два в грудной клетке и три в брюшной полости. А некоторые, как дом, летают Musca domestica, все ганглии тела сливаются в один большой грудной ганглий. Ганглии центральной нервной системы действуют как координирующие центры со своей собственной специфической автономией, где каждый может координировать импульсы в определенных областях тела насекомого.[4]

Периферическая нервная система

Это состоит из двигательный нейрон аксоны которые ответвляются к мышцам от ганглиев центральной нервной системы, части Симпатическая нервная система и сенсорные нейроны органов чувств кутикулы, которые получают химические, термические, механические или визуальные раздражители из окружающей среды насекомых.[7] Симпатическая нервная система включает нервы и ганглии, которые иннервируют кишечник как кзади, так и спереди, некоторые эндокринные органы, дыхальца трахеальной системы и репродуктивных органов.[7]

Органы чувств

Химические чувства включают использование хеморецепторы, связанные со вкусом и запахом, влияющие на спаривание, выбор среды обитания, кормление и взаимоотношения паразит-хозяин. Вкус обычно находится в ротовой полости насекомого, но у некоторых насекомых, таких как пчелы, осы и муравьи, органы вкуса также можно найти на усиках. Органы вкуса также можно найти на лапки из моль, бабочки и мухи. Обонятельный сенсилла позволяют насекомым нюхать и обычно находятся в антеннах.[2] Чувствительность хеморецепторов, связанная с запахом в некоторых веществах, очень высока, и некоторые насекомые могут улавливать особые запахи в низких концентрациях за много миль от их первоначального источника.[4]

Механические чувства предоставляют насекомому информацию, которая может определять ориентацию, общее движение, бегство от врагов, размножение и питание, и извлекается из органов чувств, чувствительных к механическим раздражителям, таким как давление, прикосновение и вибрация.[4] Волосы (щетинки ) на кутикула несут ответственность за это, поскольку они чувствительны к вибрации и звуку.[2]

Слуховые структуры или тимпанальные органы расположены на разных частях тела, таких как крылья, живот, ноги и антенны. Они могут реагировать на различные частоты в диапазоне от 100 Гц до 240 кГц в зависимости от вида насекомых.[4]Многие суставы насекомого имеют тактильный щетинки, регистрирующие движение. Волосы и группы небольших волос, таких как сенсиллы, определяют проприорецепцию или информацию о положении конечности и находятся на кутикуле в суставах сегментов и ног. Давление на стенку тела или тензодатчики обнаруживаются кампиниформными сенсиллами и внутренними рецепторы растяжения чувство растяжения мышц и пищеварительная система растяжка.[2][4]

В сложный глаз и глазки снабдить зрение насекомых. Сложный глаз состоит из отдельных светочувствительных единиц, называемых омматидия. У некоторых муравьев может быть только один или два, а у стрекоз их может быть более 10 000. Чем больше омматидий, тем выше острота зрения. Эти агрегаты имеют четкую линза система и светочувствительный сетчатка клетки. Днем изображение, которое получают летающие насекомые, состоит из мозаики пятнышек разной интенсивности света от всех разных омматидий. Ночью или в сумерках, Острота зрения приносится в жертву светочувствительности.[2] Глазки не могут формировать сфокусированные изображения, но в основном чувствительны к различиям в интенсивности света.[4] Цветовое зрение встречается у всех отрядов насекомых. Обычно насекомые лучше видят в синем конце спектра, чем в красном. В некоторых заказах диапазоны чувствительности могут включать ультрафиолет.[2]

У ряда насекомых есть датчики температуры и влажности.[2] а насекомые, будучи маленькими, остывают быстрее, чем более крупные животные. Насекомые обычно считаются хладнокровными или экзотермический температура их тела повышается и понижается вместе с окружающей средой. Однако летающие насекомые поднимают температуру своего тела выше температуры окружающей среды.[4][6]

Температура тела бабочек и кузнечики в полете может быть на 5 или 10 ° C выше температуры окружающей среды, однако моль и шмели, изолированные напольные весы а волосы во время полета могут повышать температуру летных мышц на 20–30 ° C выше температуры окружающей среды. Большинству летающих насекомых приходится поддерживать температуру своих летательных мышц при температуре выше определенной, чтобы получить достаточно энергии для полета. Дрожание или вибрация мышц крыльев позволяет более крупным насекомым активно повышать температуру своих мускулов полета, что позволяет им летать.[4]

До недавнего времени никто никогда не документировал наличие ноцицепторы (клетки, которые обнаруживают и передают ощущения боль ) у насекомых,[9] хотя недавние данные о ноцицепции у личинок плодовые мошки бросает вызов этому[10] и повышает вероятность того, что некоторые насекомые могут чувствовать боль.

Репродуктивная система

Основная статья: Репродуктивная система насекомых

Большинство насекомых имеют высокую репродуктивную способность. С коротким время поколения, они развиваются быстрее и могут быстрее приспосабливаться к изменениям окружающей среды, чем другие, более медленно размножающиеся животные.[2] Хотя у насекомых существует множество форм репродуктивных органов, для каждой репродуктивной части остается базовая конструкция и функция. Эти отдельные части могут различаться по форме (гонады ), положение (установка дополнительного сальника) и номер (яичко и яичник железы), с разными группами насекомых.[7]

женский

Основная репродуктивная функция самок насекомых - производить яйца, включая их защитное покрытие, и хранить самцов. сперматозоиды до яйца оплодотворение готово. Женщина репродуктивные органы включить парные яичники которые опорожняют свои яйца (ооциты) через чашечки в боковые яйцеводы, соединяясь, образуя общий яйцевод. Открытие (гонопора ) общего яйцевода скрыта в полости, называемой половой камерой, и при спаривании она служит копулятивным мешком (bursa copulatrix).[7] Внешний вход в это - вульва. Часто у насекомых вульва узкая, а генитальная камера становится мешочковой или трубчатой ​​и называется влагалище. С влагалищем связана мешковидная структура, сперматека, где хранятся сперматозоиды, готовые к оплодотворению яйцеклеток. Секреторная железа питает сперматозоиды, содержащиеся во влагалище.[4]

Развитие яиц в основном завершается на взрослой стадии насекомого и контролируется гормонами, которые контролируют начальные стадии развития. оогенез и отложение желтка.[7] Большинство насекомых являются яйцекладущими, когда молодые вылупляются после откладывания яиц.[4]

Половое размножение насекомых начинается с проникновения сперматозоидов, которые стимулируют оогенез. мейоз происходит, и яйцеклетка движется по половым путям. Добавочные железы самки выделяют липкое вещество для прикрепления яиц к объекту, а также поставляют материал, который обеспечивает яицам защитное покрытие. Яйцекладка происходит через самку. яйцеклад.[4][6]

Мужской

Основная репродуктивная функция самца - производить и хранить сперматозоиды и обеспечивать транспорт к репродуктивным путям самки.[7] Сперма развитие обычно завершается к тому времени, когда насекомое достигает зрелого возраста.[4] У самца два яички, которые содержат фолликулы в котором производятся сперматозоиды. Они открываются отдельно в проток спермы или семявыносящий проток и это хранит сперму.[7] Семявыносящий проток затем соединяется в задней части, образуя центральный эякуляторный проток, это открывается наружу на эдеагус или пенис.[4] Добавочные железы выделяют жидкости, которые составляют сперматофор. Это становится пакетом, который окружает и несет сперматозоиды, образуя капсулу, содержащую сперму.[4][7]

Половое и бесполое размножение

Большинство насекомых размножаются половым путем, т. Е. Яйцо производится самкой, оплодотворяется самцом и откладывается самкой. Яйца обычно хранятся в точном микросреда на или рядом с требуемой едой.[6] Однако некоторые взрослые самки могут воспроизводить потомство без участия самцов. Это известно как партеногенез и в наиболее распространенном типе партеногенеза потомство по существу идентично матери. Это чаще всего наблюдается в тля и щитовки.[6]

Жизненный цикл

Насекомое жизненный цикл можно разделить на три типа:

  • Аметаболический, нет метаморфоза, эти насекомые примитивно бескрылые, где единственная разница между взрослыми и нимфа это размер, например заказ: Thysanura (серебрянка ).[4]
  • Hemimetabolous, или неполный метаморфоз. Наземных детенышей называют нимфами, а водных - наядами. Молодые насекомые обычно похожи на взрослых. Крылья появляются в виде бутонов у нимф или ранних возрастов. Когда последняя линька завершена, крылья расширяются до полного взрослого размера, например заказ: Одоната (стрекозы ).
  • Holometabolus, или полная метаморфоза. Эти насекомые имеют разную форму на незрелой и взрослой стадиях, имеют разное поведение и живут по-разному. среда обитания. Незрелая форма называется личинки и остается аналогичным по форме, но увеличивается в размерах. У них обычно есть жевательный ротовой аппарат, даже если взрослый человек сосет. У последней личинки возраст фаза насекомое превращается в куколка, он не питается и неактивен, и здесь начинается развитие крыла, и взрослая особь появляется, например. отряд: Lepidoptera (бабочки и моль ).[4]

Линька

Основная статья: Линька

По мере роста насекомому необходимо заменить жесткие экзоскелет регулярно.[2][4] Линька может встречаться до трех или четырех раз, а у некоторых насекомых - до пятидесяти или более раз в течение их жизни.[2] Сложный процесс, управляемый гормоны, он включает кутикула стенки тела, кутикулярная выстилка трахеи, передняя кишка, задняя кишка и эндоскелетные структуры.[2][4]

Этапы линьки:

  1. Аполизис- гормоны линьки попадают в гемолимфа и старая кутикула отделяется от подлежащих эпидермальных клеток. В эпидермис увеличивается в размерах из-за митоз а затем создается новая кутикула. Ферменты, выделяемые клетками эпидермиса, переваривают старые эндокутикула, не затрагивая старые склеротизированные экзокутикула.
  2. Шелушение- это начинается с расщепления старой кутикулы, обычно по средней линии дорсальной стороны грудной клетки. Разрывная сила в основном связана с давлением гемолимфы, которое было вынуждено грудная клетка брюшной мышца схватки, вызванные заглатыванием насекомым воздуха или воды. После этого насекомое вылезает из старой кутикулы.
  3. Склеротизация- после появления новая кутикула становится мягкой, и это особенно уязвимое время для насекомого, поскольку у него отсутствует твердое защитное покрытие. Через час-два экзокутикула затвердевает и темнеет. Крылья расширяются за счет силы гемолимфы в крыло. вены.[2][4]

Рекомендации

  1. ^ Нация,. Л. (2002) Физиология и биохимия насекомых. CRC Press.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа Макгэвин, Джордж C (2001). Основная энтомология: введение по порядку. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780198500025.
  3. ^ а б «Общая энтомология - пищеварительная и выделительная система». Государственный университет Северной Каролины. Получено 2009-05-03.
  4. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай эй ак аль являюсь ан ао ap водный Триплхорн, Чарльз А; Джонсон, Норман Ф (2005). Введение Боррора и Делонга в изучение насекомых (7-е изд.). Австралия: Томсон, Брукс / Коул. ISBN  9780030968358.
  5. ^ Дункан, Карл Д. (1939). Вклад в биологию веспиновой осы Северной Америки (1-е изд.). Стэнфорд: Издательство Стэнфордского университета. С. 24–29.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Эльзинга, Ричард Дж. (2003). Основы энтомологии (6-е изд.). Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall. ISBN  9780130480309.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай эй ак аль являюсь ан ао ap водный ар Gullan, P.J .; P.S. Крэнстон (2005). Насекомые: очерк энтомологии (3-е изд.). Оксфорд: издательство Blackwell Publishing. стр.61–65. ISBN  1-4051-1113-5.
  8. ^ Шнайдерман, Ховард А. (1960). «Прерывистое дыхание у насекомых: роль дыхалец». Биол. Бык. 119 (119): 494–528. Дои:10.2307/1539265. JSTOR  1539265.
  9. ^ Eisemann, C.H .; Jorgensen, W. K .; Merritt, D. J .; Райс, М. Дж .; Cribb, B.W .; Webb, P.D .; Залуцкий, М. П. (1984). «Насекомые чувствуют боль? - биологический взгляд». Experientia. 40 (2): 164. Дои:10.1007 / BF01963580.
  10. ^ Tracey, W. D .; Wilson, R.I .; Laurent, G .; Бензер, С. (2003). «Безболезненно, ген дрозофилы, необходимый для ноцицепции». Клетка. 113 (2): 261–273. Дои:10.1016 / S0092-8674 (03) 00272-1. PMID  12705873.

внешняя ссылка