Ротовой аппарат насекомых

Ротовой аппарата (ротовые конечности) характеризуются большим разнообразием, что связано с различным характером пищи, и главным образом со способом принятия пищи (разгрызание, слизывание, сосание и т.д.) у насекомых разных групп. Исходным и основным типом строения ротового аппарата является грызущий, или жующий, давший начало всем остальным типам.

Сравнение ротовых частей различных насекомых

В состав ротового аппарата насекомых входят: верхняя губа (лабрум), пара верхних челюстей – жвал, или мандибул, пара нижних челюстей или максилл и нижняя губа. Верхняя губа представляет собой складку хитинового покрова головы. Нижняя губа образована срастанием оснований второй пары нижних челюстей. Все части ротового аппарата, кроме верхней губы, представляют видоизмененные три пары конечностей. В зависимости от образа жизни и используемой пищи у насекомых развились различного типа ротовые аппараты (рис. 119).

Ротовой аппарат грызуще-жующего типа приспособлен преимущественно к питанию твёрдой пищей. Грызущий ротовой аппарат имеют жуки, тараканы, прямокрылые, а также личинки всех отрядов насекомых. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа приспособлен к питанию жидкой пищей (соком растений, кровью животных). Такой аппарат имеют двукрылые, вши, клопы, блохи. Имеются кроме того отклонения от этих двух основных типов ротового аппарата (грызуще-сосущий, режуще-сосущий, грызуще-лижущий, лижущий и др.) в связи с различными условиями питания.

Рассмотрите фабричный препарат ротовых частей таракана и препараты других насекомых, сравните с рис. 120-123. Обратите внимание, что максиллы состоят из двух члеников: основания и стволика. На стволике помещаются наружная и внутренняя пластинки. Снаружи от них находятся пятичленистые щупики, опушённые волосками. Пластинки и щупики выполняют роль органов осязания. Внутренние лопасти выполняют жевательную функция и являются дополнительной частью грызущего ротового аппарата.

Рис. 119. Ротовой аппарат чёрного таракана

(Blatta orientalis)

1 – верхняя губа, 2 – жвалы (верхние челюсти), 3 – нижние челюсти, 4 – основной членик, 5 – стволик, 6 – челюстной щупик, 7 – наружная жевательная лопасть, 8 – внутренняя жевательная лопасть, 9 – нижняя губа, 10 ̶ подподбородок, 11 – подбородок, 12 – нижнегубной щупик, 13 – придаточные язычки, 14 – язычки.

Нижняя губа состоит из основания-подбородка, подбородка, двух язычков – жевательных пластинок и двух трёхчленистых щупиков. Все эти части повторяют строение максилл – второй пары нижних челюстей.

Мандибулы представляют твердые нерасчлененные сильно хитинизированные пластинки с твердыми зубцами. С помощью мандибул насекомые выгрызают и перетерают пищу. Верхняя губа прикрывает спереди ротовые органы. Имеет вид тонкого полуовала.

Рис. 120. Строение лижущего аппарата комнатной мухи:

1 – фасеточный глаз, 2 – вибриссы, 3 – основание хоботка, 4 – нижняя губа, 5 – губная лопасть, 6 – ротовое отверстие, 7 – верхняя губа, 8 – нижнечелюстные щупики, 9 – усики.

Рис. 121. Ротовой аппарат грызуще-лижущего типа (медоносная пчела):

А – ротовые части, Б – схема поперечного разреза; 1 – верхняя губа, 2 – верхняя челюсть, 3 – 4 – нижняя челюсть (3 – основной членик, 4 – стволик, 5 – наружная лопасть, 6 - щупик), 7 – 11 – нижняя губа (7 – подподбородок, 8 – подбородок, 9 – внутренние лопасти – язычок, 10 – наружная лопасть, 11 – щупик), 12 – слюнной канал, 13 – пищевой канал.

Рис. 122. Строение ротового аппарата сосущего типа:

1 – нижние челюсти (хоботок), 2 – нижнечелюстной щупик, 3 – фасеточный глаз, 4 – простой глазок, 5 – усик, 6 – наличник.

Рис. 123. Ротовой аппарат колюще-сосущего типа (самка комара):

А – голова с ротовыми частями, Б – схема поперечного разреза; 1 – верхняя губа, 2 – нижняя губа, 3 – пять колющих щетинок (верхние челюсти – две, нижние челюсти – две, гипофаринкс – один), 4 – антенна, 5 – щупик нижней челюсти, 6 – фасеточный глаз, 7 – верхняя челюсть, 8 – нижняя челюсть, 9 – гипофартнкс со слюнным каналом, 10 – пищевой канал.

Изучение вскрытого таракана по схеме (рис. 124)

Вся полость тела (миксоцель) таракана заполнена внутренними органами в промежутках между ними находится рыхлая беловатая жировая ткань. Это так называемое жировое тело.

Рис. 124. Внутреннее строение таракана:

1 – пищевод, 2 – слюнная железа, 3 – зоб, 4 – желудок, 5 – слепые выросты кишечника, 6 – средняя кишка, 7 – задняя кишка, 8 – мальпигиевы сосуды, 9 – брюшная нервная цепочка, 10 – семенник, 11 – трахеи.

Пищеварительный аппарат начинается ротовым отверстием, ведущим в глотку и пищевод. Расширение пищевода называется зоб, служащий резервуаром для запаса пищи. Следующий отдел кишечника – мускулистый жевательный желудок, в котором пища перетирается. Глотка, пищевод, зоб и желудок образуют переднюю кишку. В средней кишке пища переваривается и всасывается. Слепые отростки, открывающиеся в среднюю кишку увеличивают пищеварительную поверхность. Задний отдел кишечника состоит из толстой и прямой кишки, которая открывается анальным отверстием на последнем сегменте. В грудном отделе тела есть две слюнные железы. Каждая из них состоит из собственно гроздевидной железы и резервуара. Протоки сливаются в общий проток, который открывается под нижней губой. Слюной пища смачивается.

На границе между средней и задней кишкой множество тонких трубочек мальпигиевых сосудов, которые служат органами выделения. Они омываются гемолимфой, всасывают из неё конечные продукты обмена веществ (главным образом мочекислые соли) и выделяют их в кишечник. Жировое тело тоже принимает участие в выделении, в его клетках накапливаются нерастворимые экскреторные продукты.

Кровеносная система незамкнутая и слабо развита. Центром её служит сердце. Оно имеет вид тонкой трубки состоящей из 13 камер. Сзади сердце замкнуто, спереди продолжается в головную аорту, которая открывается в полость тела. Кровь из аорты изливается в полость тела и смешивается с полостной жидкостью (гемолимфа). Каждая камера сердца снабжена парой боковых отверстий – остий, снабженных клапанами. У насекомых в основном кровь бесцветна. Она состоит из плазмы и белых кровяных клеток-фагоцитов. Сердечные клапаны поочередно сокращаются и гонят гемолимфу в головную аорту, из которой она выливается в полость тела, а затем поступает в околосердечный синус и через остии в сердце. Пульсация сердечных камер происходит благодаря сократимости мышечных стенок сердца и при участии крыловидных мышц, которые одним концом прикрепляются к стенкам сердца, а другим к наружным покровам тела.

Органы дыхания необычно развиты. Дыхание осуществляется системой воздухоносных трубочек – трахей, которые ветвятся в теле, оплетая все органы, пронизывают все ткани и проникают в клетки. Воздух входит в трахейную систему через особые отверстия – стигмы (дыхальца), которые находятся по бокам тела. Трахеи внутри выстланы кутикулой, образующей утолщения в виде спирали. Это придаёт трубочкам эластичность и поддерживает просвет трахеи открытым. Воздух циркулирует по трахеям благодаря дыхательным движениям брюшка насекомого, сжатием брюшка воздух выталкивается из трахей, а при расширении брюшка устремляется через стигмы внутрь трахейной системы.

Насекомые раздельнополы. Половые органы находятся в задней части брюшка. Мужской половой аппарат состоит из двух семенников, парных семяпроводов, семенных пузырьков, непарного семяизвергательного канала, который открывается наружу ниже анального отверстия. Близ начальной части семяизвергательного канала имеются придаточные железы белого цвета, грибовидной формы, выделяющие жидкую среду для сперматозоидов.

Женские половые органы представлены парным яичником, парным коротким яйцеводом, непарным влагалищем, семяприёмником и придаточными железами. Каждый яичник состоит из яйцевых трубочек, в которых растут и созревают яйцевые клетки.

Центральная нервная система состоит из надглоточного узла (головной мозг), связанного боковыми комиссурами с подглоточным узлом, и брюшной нервной цепочки, образованной девятью ганглиями. От надглоточного узла, который является первым узлом брюшной нервной цепочки, отходят нервы к челюстям и нижней губе. Следующие три узла нервной цепочки расположены посегментно в груди и иннервирует ноги и крылья. В брюшке расположено шесть брюшных узлов. Последний узел образовался путем слияния ганглиев пяти задних сегментов (с 6 по 10-й).