Что относится к органам выделения насекомого
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:
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
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.
Внутреннее строение насекомых
Internal structure of insects
Содержание:
Общий план строения. Полость тела
Органы насекомых располагаются в полости тела – его внутреннем пространстве, которое делится по уровню на три отдела, или синуса. Это разделение возможно благодаря наличию в полости горизонтальных перегородок (диафрагм).
Верхняя, или дорсальная диафрагма отграничивает перикардиальный отдел, внутри которого находится спинной сосуд (Сердце насекомых – пульсирующий непарный орган, обеспечивающий кровообращение.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>жирового тела. Элементы дыхательной системы встречаются во всех трех отделах.
на примере таракана»/> Общий план строения насекомых
Каждый орган в теле насекомого имеет особое, строго определенное расположение относительно других структур; типичный вид органокомплекса можно продемонстрировать на примере схематического внутреннего строения таракана (см. фото). Посистемное внутреннее строение насекомых описано ниже.
Мышечная система насекомых – это совокупность мышечных клеток, объединенных в обособленные структуры (мышцы), которые способны к сокращению, обеспечивают способность насекомых к передвижению и работу их внутренних органов.
Подробнее при переходе по ссылке
В теле насекомых до 2 000 мышц, таким образом, их количество может в 3,5 раза превышать число мускулов в организме человека. Мышечные пучки располагаются в стенках внутренних органов (висцеральные) либо прикрепляются к элементам наружного скелета (к внутренней поверхности Склерит – твердый (склеротизованный) элемент наружного скелета насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
«>склеритов). В последнем случае они называются скелетными. Скелетные мышцы делятся по своему расположению на головную, грудную и брюшную группы. В области прикрепления мышц к Кутикула – внешний слой кожи насекомых, не имеющий клеточного строения и являющийся продуктом выделения гиподермы.
Подробнее при переходе по ссылке
«>кутикуле последняя имеет гребни, бугорки и прочие выступающие внутрь тела элементы – аподемы.
Каждая мышца представляет собой совокупность мышечных волокон, а каждое волокно – это клетка определенного строения. Внутри нее находится несколько ядер, цитоплазма, большое количество митохондрий («энергетических станций», благодаря которым возможна работа мышц) и нити специальных сократительных белков (актомиозина).
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>гиподермой, там же от мышц отходят прочные тонкие нити – тонофибриллы, являющиеся у насекомых некоторым аналогом сухожилий.
самых сильных насекомых»/> Муравей – одно из
В мышечной ткани насекомых с очень высокой скоростью происходит обмен веществ. Кроме того, у них есть особенности нервно-мышечной связи: у некоторых в ответ на поступление к мышце одного импульса она может сокращаться несколько раз! Подобный механизм особенно часто реализуется у летающих видов, представители которых могут делать до 1000 взмахов Крылья насекомых – придатки двух задних сегментов груди (или одного из них), представляющие собой парные выросты стенки тела и предназначенные для перемещения насекомых по воздуху.
Подробнее при переходе по ссылке
«>крыльев в 1 секунду. Благодаря этим особенностям насекомые могут длительное время выполнять физическую работу, отличаются большой силой мышц (в «своих» масштабах) и медленно утомляются.
Пищеварительная система насекомых – это совокупность органов, отвечающих за переваривание пищи; она включает в себя кишечный канал и впадающие в него на разных уровнях железы.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>пищеварительной системе относят железы, которые открывают свои протоки в различные отделы кишечного канала.
системы насекомых»/> Строение пищеварительной
В структуре канала выделяют три отдела:
Передняя кишка
У некоторых в передней кишке и на границе ее расположения со средней имеются выпячивания – дивертикулы или пилорические выросты. Зоб и выросты служат резервуарами для хранения пищи, там она обрабатывается ферментами.
Средняя кишка
Задняя кишка
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>выделительной системы. Задняя кишка разделяется на две части – тонкую и прямую кишку, которые также разграничены между собой клапаном (ректальным). Кроме того, в стенках задней кишки располагаются ректальные железы, всасывающие воду.
Данная схема является универсальной, однако насекомые, которые питаются разными субстратами (твердыми и жидкими, растительными и животными), могут иметь свои особенности строения Пищеварительная система насекомых – это совокупность органов, отвечающих за переваривание пищи; она включает в себя кишечный канал и впадающие в него на разных уровнях железы.
Подробнее при переходе по ссылке
по количеству мальпигиевых сосудов»/> Пустынная саранча – рекордсмен
Выделительная система – система органов, отвечающая за выведение из организма конечных продуктов обмена веществ.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>мальпигиевы сосуды. Это трубкообразные структуры, слепые концы которых оканчиваются в полости тела и омываются Гемолимфа – кровь насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>базальные части соединяются с кишечным каналом, как это показано на фото к предыдущему разделу. Сосуды захватывают из Гемолимфа – кровь насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
«>гемолимфы конечные продукты обмена веществ (в основном белкового обмена, главным образом мочевая кислота) и выводят их в кишку, откуда они потом с экскрементами выводятся наружу.
Подробнее при переходе по ссылке
«>мальпигиевых сосудов может быть от 1 до 250, а порой и больше. Больше всего их у пустынной саранчи.
Кроме того, функцию выведения из организма балластных веществ, метаболитов и ядов выполняют и другие органы, напрямую не относящиеся к Выделительная система – система органов, отвечающая за выведение из организма конечных продуктов обмена веществ.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>кутикула могут депонировать некоторые соединения в своих структурах.
Жировое тело – ткань, заполняющая у насекомых пространство между органами и играющая важную роль в осуществлении обменных процессов.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>выделительной системы («почкам накопления»), однако оно не только накапливает метаболиты, но и выполняет множество других функций, что также создает ему сходство с «нашей» печенью и жировой тканью.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>жировом теле находятся особые клетки, формирующие органы свечения.
Кровеносная система насекомых – система образований, по которым в организме насекомого перемещается гемолимфа.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>брюшке, имеет удлиненную форму, состоит из 1-7 камер, по бокам в нем имеются отверстия (устьица, ости) через которые орган, сокращаясь, засасывает внутрь себя Гемолимфа – кровь насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
«>гемолимфу и перекачивает ее в аорту.
Подробнее при переходе по ссылке
«>грудном отделе, в ней нет камер и отверстий, она проводит кровь в направлении к голове. В последней никаких сосудов уже нет, Гемолимфа – кровь насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
«>гемолимфа изливается в ее полость, а потом под действием отрицательного давления постепенно опять перемещается к заднему концу тела, где вновь засасывается в Сердце насекомых – пульсирующий непарный орган, обеспечивающий кровообращение.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>сердца и обладающие самостоятельной сократительной активностью. Благодаря их наличию кровь может циркулировать и в придатках тела.
Подробнее при переходе по ссылке
«>гемолимфы, то это – прозрачная (желтоватая, зеленоватая, бурая, реже другого оттенка) жидкость, которая разносит по телу питательные вещества и собирает из клеток продукты обмена веществ, которые затем фильтруются Мальпигиевы сосуды – органы выделения у насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>дыхания, о которых мы поговорим чуть ниже. Зато у ряда насекомых она выполняет дополнительные задачи. К примеру, некоторые жуки, защищаясь от врагов, выделяют капли Гемолимфа – кровь насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>ротовых органов или сгибов конечностей.
Дыхательная система
Подробнее при переходе по ссылке
«>Дыхание насекомых осуществляется атмосферным воздухом, притом кислород доставляется к клеткам и тканям непосредственно из окружающей среды. Это возможно благодаря особому строению Трахейная система насекомых – cистема внутренних структур, при помощи которых насекомое может осуществлять функцию дыхания.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>дыхалец внутрь тела идут более или менее прямые короткие стволики, которые впадают в основные трахейные стволы, лежащие продольно справа и слева. Иногда помимо основных у насекомых также бывают добавочные трахеальные стволы, одна пара или более. От них на уровне каждого сегмента вглубь отходят более мелкие Трахеи насекомых – внутренние образования организма насекомого в виде трубок различного диаметра, которые проводят кислород к клеткам и тканям.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>вентрально расположенным образованиям – вентральная.
Подробнее при переходе по ссылке
«>Трахеи многократно ветвятся и оканчиваются трахеолами – самыми маленькими по диаметру трубочками, диаметр которых не превышает 1 мм. Они оплетают клетки и группы клеток, в результате чего те получают возможность путем диффузии извлекать через тонкие контактирующие мембраны кислород.
Нервная система
Она имеет очень сложное строение, но все ее компоненты состоят из одинаковых функциональных единиц – нервных клеток, или нейронов. Каждый нейрон содержит три части: тело, дендриты (многочисленные отростки, по которым клетка получает импульсы) и аксон (один отросток, по которым клетка сама передает импульсы к другим нейронам, а также рабочим органам – мышцам, железам).
у разных насекомых»/> Строение нервной системы
Макростроение нервной системы можно представить таким образом:
центральная нервная система
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>ганглиев, внутри которых находятся многочисленные ассоциативные центры, контролирует работу всех органов и тканей тела насекомого;
периферическая нервная система
симпатическая, или вегетативная система
Подробнее при переходе по ссылке
«>ганглиев и нервов, которые участвуют в управлении работой внутренних органов и особенно эндокринных желез.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>Мозг насекомых состоит из трех отделов – протоцеребрум, дейтоцеребрум и тритоцеребрум. Тритоцеребрум имеет самое простое строение, он расположен сразу кпереди от Брюшная нервная цепочка – это часть центральной нервной системы насекомых, структуры которой находятся позади головного мозга.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>верхней губы и мышц угла рта, имеет связь с симпатической нервной системой.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>мозг, имеет самое сложное строение, включает ряд отдельных анатомических структур, обладающих многочисленными функциями и неодинаково выраженных у представителей различных таксонов (зрительные доли, грибовидные тела, протоцеребральный мост, протоцеребральные лопасти и т.д.). Именно этот отдел отвечает за анализ информации, в нем формируются рефлексы и так далее. В конечном итоге протоцеребрум не только управляет работой всех органов, но и служит местом формированияповедения насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>ганглиев, лежащая вдоль тела на протяжении грудного и брюшного отдела. Каждая пара принимает чувствительные нервы и отдает двигательные нервы в пределах соответствующего сегмента тела. Иногда два или более Ганглий – структурный элемент центральной нервной системы, анатомически обособленное скопление нервных клеток.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>брюшной нервной цепочки вообще собраны в одну массу, от которой к органам и тканям направляются нервы.
чувств на голове пчелы»/> Пример расположения органов
Органы чувств насекомых – это образования более или менее сложной структуры, отвечающие за восприятие оптических, звуковых и других сигналов из окружающей среды.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>Органы чувств – это производные нервной системы, которые содержат чувствительные окончания разных типов. У насекомых имеются:
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Что относится к органам выделения насекомого
Выделительная система
Своей свободной частью мальпигиевы сосуды взвешены и как бы плавают в гемолимфе, отсасывая из нее продукты выделения. Однако у гусениц бабочек, у многих жуков и их личинок и у некоторых других насекомых конец трубочек фиксирован на задней кишке; это явление обозначается как криптонефрия и обеспечивает всасывание трубочками воды из задней кишки, тем самым дополняя функцию последней.
Экскреторную функцию имеет и жировое тело, хотя важнейшая его роль состоит в накоплении в организме запасных питательных веществ. Но в отличие от выносящей функции мальпигиевых сосудов и лабиальных органов, жировое тело производит внутриклеточное накопление экскретов, обычно в виде кристаллов. Эти экскреты остаются в жировом теле либо пожизненно, либо после накопления передаются мальпигиевым сосудам, которые и выводят их из организма. Последний способ свойствен личинкам стебельчатых перепончатокрылых и высших двукрылых, а также гусеницам бабочек; освобождение жирового тела от экскретов происходит у них при окуклении.
Экзокринные железы разнообразны по функциям и строению и частью уже рассматривались выше. Это различные железы как кожного (эктодермального), так и другого происхождения. Одни из них участвуют в пищеварении (слюнные и железы средней кишки), другие выделяют вещества механической защиты (восковые, лаковые, шелкоотделительные), третьи образуют биологически активные вещества, обеспечивающие химическую защиту насекомого, четвертые выделяют привлекающие вещества.
В целом с помощью аттрактантов обеспечивается распознавание особей своего вида, концентрация их на подходящих местах и заселение территории, встреча полов и пр. Следовательно, аттрактанты являются веществами для передачи информации, т. е. играют роль своеобразного химического языка, который обеспечивает связь между особями своего вида.
Нейросекреторные клетки головного мозга выделяют мозговой гормон, функция которого, видимо, разнообразна. В ряде случаев этот гормон контролирует и активизирует деятельность переднегрудных желез; при прекращении его выделения у личинок и куколок затормаживается рост и развитие, возникает диапауза. Активационная роль мозгового гормона особенно хорошо изучена у шелкопряда Platysamia и у других чешуекрылых. Мозговой гормон может аккумулироваться в прилежащих и кардиальных телах, также способствуя их активизации.
Переднегрудные, или проторакальные, железы представляют собой пару желез, расположенных в брюшной части переднегруди по бокам переднегрудного ганглия и связанных с последним нервами. Эти железы свойственны личинкам многих насекомых и выделяют линочный гормон, или экдизон; его эмпирическая формула С18Н30О4,и он был выделен химически в кристаллической форме. Экдизон прекращает диапаузу, вызывает у личинки линьку и регулирует, следовательно, развитие личинки.
Прилежащие, или добавочные, тела (corpora allata) располагаются над передней кишкой позади головного мозга, обычно в виде пары округлых образований. Они выделяют ювенильный гормон, или неотенин, свойственны всем крылатым насекомым и части двухвосток (Diplura) как в личиночном, так и во взрослом состоянии. Действие ювенильного гормона состоит в том, что он способствует развитию личиночных органов и препятствует превращению во взрослую фазу, т. е. является ингибитором метаморфоза. При пересадке прилежащих тел в личинку последнего возраста линька во взрослую фазу замещается обычной линькой, и вместо взрослого насекомого возникает ненормально крупная личинка.
Изменение действия ювенильного гормона в течение развития личинки объясняют падением его концентрации в крови к последнему возрасту личинки, вследствие чего роль его затухает. Происходит это потому, что рост тела личинки опережает рост прилежащих тел, развитие личиночных органов ослабевает и затем останавливается. В связи с этим происходит ослабление роли проторакальных желез как личиночного органа; прекращается выделение линочного гормона, линьки прекращаются, что и составляет характерную особенность взрослого насекомого. Минимальная концентрация ювенильного гормона отмечена у диапаузирующих куколок.
Кардиальные тела (corpora cardiaca) сходны по форме и положению с прилежащими телами, близко примыкают к ним, но расположены впереди последних, связаны нервами с головным мозгом и свойственны личинкам и имаго. Их роль наименее изучена; у тараканов они регулируют секреторную деятельность проторакальных желез.
Эндокринные железы связаны друг с другом, действуют взаимосвязано, но функционируют также под воздействием нервной системы и внешней среды (тепло, свет и другие факторы). В целом эти железы образуют эндокринную систему, играющую важную роль в регуляции роста и развития насекомых.