2.3. Черевце та його придатки
Черевце складається із різного числа сегментів (8-11).У кожного сегмента черевця розрізняють тергіт (верхнє, або спинне, на півкільце), cтерніт (нижнє, або черевне, на півкільце) і пару бочків (плеврити).За характером зчленування з грудьми - сидяче черевце, перші сегменти з'єднані з черевцем.На кінці черевця довгі опушені церки.
Рис.5 Черевце вовчка звичайного[5].
Розділ 3. Внутрішня будова американського білого метелика
Порожнина тіла комах заповнена органами і поділена двома тонкостінними горизонтальними перегородками – діафрагмами - на три відділи, або синуси:
верхній, або перикардіальний;
середній, або вісцеральний;
нижній, або перинейральний.
У перикардіальному відділі, який відділяє верхня діафрагма, знаходиться кровоносний орган – спинний сосуд. Нижня діафрагма відділяє перинейральний відділ в якому знаходиться частина центральної нервової системи – черевний нервовий ланцюг.
Між верхньою та нижньою діафрагмами розміщений найбільш об’ємний вісцеральний відділ в якому розміщені органи обміну, а саме травна та видільна системи і жирове тіло, а також органи дихання.
Жирове тіло являє собою рихлу тканину, яка густо пронизана трахеями та заповнює простір між внутрішніми органами. Його клітини багаті жировими включеннями (звідки і пішла назва) і дуже близькі до гемоцитів – клітин крові комах.
3.1. Система травлення
Система травлення починається в голові ротовим отвором і закінчується на останньому сегменті черевця анальним отвором.
Травна система п’явиці звичайної починається невеликою ротовою порожниною, стінки якої утворюються верхньою губою і сукупністю ротових кінцівок.
Верхня губа – складка шкіри, не сегментована, слугує для притримування їжі і прикриває ротовий апарат зверху.Травна система комах складається з трьох відділів: передньої, середньої та задньої кишок. Передня і задня кишки вислані інтимою, середня кишка позбавлена такого кутикулярного покриву.
Передня кишка морфологічно розділена на глотку, стравохід,м’язовий шлунок, який у представників ряду лускокрилі редукований. Глотка та стравохід слугують для проведення їжі. Зоб слугує для накопичення їжі. М’язовий шлунок виконує функцію фільтра, тобто відокремлює крупні частини їжі від рідкої частини.
Середня кишка не розділена на відділи, вистелена зсередини епітелієм і не рідко називається шлунком. Функція середньої полягає в виділенні ферментів та всмоктуванні продуктів харчування.
Задня кишка, як вже говорилося, вислана інтимою; розділяється на тонку, товсту та пряму кишку. Функція полягає у всмоктуванні надлишкової води із залишків продукту харчування та виведенні екскрементів назовні через анальний отвір.
3.2 Кровоносна система
У вовчка звичайного кровоносна система не замкнена, кров заповнює порожнину тіла і простір між органами, омиває їх і лише частково замкнена у особливий кровоносний орган – спинна судина. Це м’язова трубка яка лежить в перикардіальному синусі, привішена на коротких тяжах до спинної стінки тіла. Спинний сосуд розділяється на задній відділ – серце, який складається з серії здатних пульсувати камер, і передній відділ – аорту, позбавлену камер и має вигляд простої трубки. Кожна камера має пару бічних вхідних отворів - продихів, або остей, забезпечених клапанами, спрямованими всередину; через ці продихи відбувається всмоктування крові з порожнини тіла всередину камер. У багатьох комах продихові клапани функціонують і як міжкамерні клапани. Задній кінець серця зазвичай замкнений. Безпосередньо під серцем розташовується мета-мірна серія парних м’язових пучків, які мають подовжену трикутну форму, це крилоподібні м'язи, що входять до складу верхньої діафрагми і пов'язані з нижньою стінкою серця.
Кровообіг відбувається внаслідок пульсації камер серця і роботи верхньої і нижньої діафрагм. Пульсація забезпечує просування крові по спинному сосуді ззаду наперед. При розширенні камери кров входить в неї через ості, а при скороченні - систолі - створюється кров'яний тиск який розкриває передні клапани, змикає задні клапани і рухає кров вперед. Аорта являється лише провідною судиною яка досягає голови і там відкривається отвором через який кров потрапляє в порожнину тіла.
Кров комах, або гемолімфа, складається з рідкої плазми і клітинних елементів у вигляді кров'яних тілець - гемоцитів. Плазма зазвичай забарвлена у жовтуватий або зеленуватий кольори або безбарвна. Функція крові полягає у постачанні органів живильними речовинами і перенесення продуктів обміну до органів виділення (а також регулюючих речовин, гормонів). У зв'язку з наявністю розвиненої трахейной системи кров комах практично не виконує дихальну функцію.
3.3. Система дихання
Дихальна система комах своєрідна і характеризується тим, що постачання тканин і стінок тіла киснем відбувається безпосередньо. Вона складається з дуже великого числа сильно розгалужених повітряносних трубок - трахей, які пронизують все тіло; трахеї відкриваються назовні особливими отворами-дихальця, або стігмами, а найдрібніші розгалуження трахей утворюють трахейне капіляри - трахеоли. Крім того, у ряду комах окремі великі трахейні стовбури утворюють сильне розширення - повітряні мішки. В цілому дихальну систему комах нерідко називають трахейною системою. Трахеї починаючись на поверхні тіла дихальця, багаторазово розгалужуються всередині тіла, обплітають тканини і органи і входять всередину окремих клітин.
Трахеї розгалужуються на дрібні капіляри - трахеоли діаметром менше 1 мкм, що доставляють кисень повітря безпосередньо до тканин і клітин тіла. Зовні трахеї відкриваються парними дихальця, розташованими з боків тіла.
Надходження повітря в трахейну систему відбувається найчастіше активно, за допомогою дихальних рухів. При цьому ті чи інші дихальця відкриваються або закриваються, виконуючи вдих чи видих. Ритм дихальних рухів залежить від виду комахи, його стану та зовнішніх умов. Ритм роботи дихальців пов'язаний з дихальними рухами черевця. Дихання являє собою окисний процес, що йде за рахунок споживання кисню та виділення вуглекислоти. Процес окислення йде за участю окислювальних ферментів - оксидаз. Дихання супроводжується газообміном.Поперечного розгалуження трахей у сегменті; В-схема поздовжніх стволів у сегментах; трл-трахеоли; тр-трахеї; тен-тенидії; сер-серце; вд-верхня діафрагма; к-кишечник; ст-стигма; нд-нижня діафрагма; нл-нервовий ланцюжок [1].
3.4. Видільна система
Видільна система комах складна, різноманітна і може бути підрозділена на три окремі групи органів або залоз - екскреторну систему, секреторну систему і ендокринну систему. Спільним їх фізіологічним властивістю є здатність виділяти назовні чи всередину різноманітні речовини і тим самим брати участь в обміні речовин в організмі. В одних випадках утворюються шкідливі або непотрібні продукти обміну речовин, і вони видаляються з організму, в інших випадках різноманітні органи і залози виділяють необхідні для нормальної життєдіяльності речовини.
Екскреторна система і екскреція. В процесі перетравлення їжі та використання засвоєних речовин в організмі утворюються непотрібні або шкідливі для нього речовини. Видаленням неперетравлених і невикористаних залишків їжі організм лише частково звільняється від цих речовин. Велика кількість непотрібних або шкідливих речовин утворюється в результаті життєвих процесів в тканинах і органах, тобто поза травної системи. Екскреторна, або власне видільна, система і забезпечує видалення з організму таких речовин, тим самим вона підтримує відносну біохімічну сталість його внутрішнього середовища і контролює іонний склад крові. Ці непотрібні або шкідливі речовини, що видаляються з організму, називаються екскретами, а сам процес їх виділення – екскрецією.
Своєю вільної частиною мальпігієві судини підвішені і ніби плавають в гемолімфі, відсисаючи з неї продукти виділення, кінець трубочок фіксований на задній кишці, це явище позначається як кріптонефрія і забезпечує всмоктування трубочками води з задньої кишки, тим самим доповнюючи функцію останньої. Омиваючи мальпігієві судини, гемолімфа віддає їм накопичені в ній продукти обміну. Основними речовинами які виділяються є азотисті речовини, вони виникають в організмі в результаті засвоєння і розпаду білків їжі.
Екскреторну функцію має і жирове тіло, хоча найважливіша його роль полягає в накопиченні в організмі запасних поживних речовин. Але на відміну від виносної функції мальпігієвих судин жирове тіло виробляє внутрішньоклітинне накопичення екскретів зазвичай у вигляді кристалів. Ці екскрети залишаються в жировому тілі або довічно, або після накопичення передаються мальпігієвим судинам, які й виводять їх з організму.
3.5. Нервова система
Нервова система регулює всі функції організму, згуртовує його в єдине ціле і є посередником між органами почуттів і всіма іншими органами. Через органи чуття організм сприймає інформацію з зовнішнього середовища, переробляє її в нервових центрах. У комах нервова система сильно диференційована, має складну будову і може бути підрозділена на центральну, периферичну і симпатичну, або вісцеральну, нервову систему.
Основу нервової системи складають нервові клітини - нейрони, забезпечені двома видами відростків. Деревоподібні відростки, або дендрити, короткі і гілкуються відразу або незабаром після виходу з клітки. Інший вид відростків - аксони, вони довгі, не гілкуються і лише на кінці мають кінцеві розгалуження. Нерідко від аксона відходить боковий, або колатеральний, відросток, також з кінцевим розгалуженням. Зазвичай нейрон має кілька дендритів і один аксон. Ці відростки служать для проведення нервового збудження і з них утворюються нерви; з їх допомогою здійснюється зв'язок нервової системи з різними органами і частинами тіла.
Розрізняють три типи нейронів: чутливі, рухові і асоціативні. Чутливі нейрони знаходяться на периферії і пов'язані з органами чуття, або рецепторами; виникають в них збудження передають до центру.
Центральна нервова система складається з серії парних нервових вузлів, або гангліїв, з'єднаних повздовжніми тяжами, або конективами, а в сегменті - короткими поперечними комісурами. Вся нервова система гангліїв складається з двох відділів - головного і черевного.
Головний відділ представлений великим надглотковим вузлом - головним мозком, розташованим над стравоходом, і менш розвиненим підглотковим вузлом - під стравоходом. Обидва вузла з'єднані конективами в навкологлоткове кільце.
Черевний відділ центральної нервової системи представлений черевного нервового ланцюжком, що складається у більш примітивних комах з трьох пар грудних і восьми пар черевних гангліїв.
Периферична нервова система представлена всією сукупністю нервів, що відходять від центральної та симпатичної нервової системи.
Симпатична, або вегетативна, нервова система складається з декількох гангліїв, розташованих в голові і грудях, непарного нерва, що проходить між конективами черевної нервової системи.
Органом почуттів називають сукупність чутливих елементів - рецепторів, або сенсилу, пристосованих до сприйняття стимулів - механічних, температурних, хімічних і світлових всі рецептори поділяють на чотири групи: механо–, термо–, хемо–, і фоторецептори. Механорецептори пристосовані до сприйняття механічною енергією подразника і утворюють органи дотику і слуху, терморецептори - сприйняття температури, хеморецептори сприймають подразнення хімічними речовинами, можуть бути контактними, дистанційними, і внутрішніми. Фоторецептори, що сприймають світлову енергію, представлені органами зору.
Органи дотику розташовані на різних ділянках тіла, особливо на вусиках, Щупика, ногах, придатках черевця, у вигляді чутливих волосків. Органи слуху добре розвинені у комах, які можуть видавати звук. Органи смаку розташовані на ротових частинах.
Органи нюху зосереджені головним чином на вусиках у вигляді пластинок або конусів, занурених у поглиблення кутикули і з'єднаних з нервовими клітинами. Органи зору розвинені у більшості комах. Найбільшого розвитку досягають складні, або фасеткові, очі.
3.6. Статева система
Статева система самця складається з пари гонад - сім'яників, пари сім’япроводів, непарного сім’явивержного каналу, придаткових статевих залоз і чоловічого статевого придатка - едеагуса. Насінники зазвичай мають вигляд округлих тіл і складаються з фолікулів. У верхньої частини фолікул відбувається утворення живчиків, або сперматозоїдів, останні виникають шляхом багаторазових поділів з первинних насіннєвих елементів - сперматогоній.
Утворені сперматозоїди з сім'яників надходять в сім’япроводи, забезпечені особливим розширенням - насіннєвими пузирями. Звідси вони надходять в сім’явивержний канал, через нього досягають едеагуса і при паруванні з самкою виводяться назовні. Едеагус утворює зовнішні геніталії самця.
Статева система самки включає парні яєчники, парні яйцепроводи, непарний яйцепровід, парні придаткові залози, сім'яприймач, іноді яйцеклад. Яєчники складаються з яйцевих трубок, в яких формуються яйця. Число яйцетрубок різне, від 4 до 8 пар. Яєчна трубка підрозділена на верхню частина - гермарій і основну - вітелярій. В гермарії з первинних статевих клітин оогоній утворюються ооцити й живильні клітини. Дозрілі яйця надходять у парні яйцепроводи, потім в непарний яйцепровід, куди впадає протока сім'яприймача.
Розділ 4. Особливості біології вовчка звичайного
4.1. Тип метаморфозу та його суть
Розрізняють два типи метаморфоза:повне і неповне перетворення.
При неповному перетворенні комаха проходить три фази розвитку:яйце,личинка і доросла комаха .При неповному перетворенні зміни відбуваються поступово і при перетворенні у імаго не спостерігаються суттєві зміни,тому низка органів у личинки без змін зберігається у дорослої особини. Навіть зачатки яєчників і сім’яників є у личинок першого віку,розвиваються більш менш поступово при переході до фази імаго або ще розвиваються у дорослому стані.
4.2. Форма яєць, розмір, колір і скульптура оболонки, положення на субстраті.
Яйце комахи являє собою велику клітину, яка містить дейтоплазму або жовток необхідний для росту і розвитку зародку. Яйце ззовні покрите хоріоном. На поверхні хоріона знаходиться мікропіле – отвір для проходження сперматозоїдів при заплідненні.
Яйце діаметром 3-3,5 мм,за розміром і формою нагадує просяне зерно,темне,з легким коричневим нальотом і зеленкуватим полиском.
Рис.6 Стадії розвитку вовчка звичайного[6].
4.3. Тип личинки та її характерні ознаки
Личинки імагоподібні, у I віці до 15 мм, у II — до 20, в III — до 25 і в IV — 35 мм. Кількість члеників вусиків становить відповідно 34, 70, 85 і 100. У пронімф (личинок IV віку) з’являються зачатки крил завдовжки не менш як 2 мм, після п’ятого, шостого линяння вони сягають 7 – 8 мм. Живе у поверхневому шарі ґрунту в норах і лише зрідка з’являється на поверхні: пізно увечері та вночі робить невеликі перельоти.
Рис .7Личинки вовчка звичайного[5].
4.5. Статевий диморфізм та поліморфізм у дорослих комах
Статевий диморфізм – відмінності, які проявляються між самцями і самками за вторинними статевими ознаками.
При статевому диморфізмі зазвичай самці відрізняються від самок очима, розвитком вусиків, ротових частин, забарвленням і рухомістю. Також самців від самок можна відрізнити по статевим придаткам.
Поліморфізм – існування не двох, а трьох і більше зовнішнє відмінних форм одного і того ж виду.
Існує багато варіантів прояву поліморфізму. У колоніальних видів існує декілька каст з різною морфологією і функціями. Також відома зміна забарвлення тіла і крил комах залежно від пори року.
4.6. Життєвий цикл
Взимку вовчків можна знайти у гною або перегною. Зимують дорослі комахи, німфи та личинки. Із місць зимівлі виходять у різні строки, що пов’язано з погодними умовами. У верхніх шарах починають з’являтися, коли ґрунт на глибині 20 – 30 см прогріється до 8 – 10 °С. Масовий вихід і початок живлення спостерігається за температури 12 – 15 °С. Навесні, після спарювання самка викопує спеціальну земляну камеру на глибині 10 – 20 см, куди відкладає до 360 яєць. Личинки відроджуються у червні — липні. Розселяючись, вони риють підземні ходи і перегризають корені рослин, а в другій половині літа вигризають дупла в коренеплодах буряків, моркви, бульбах картоплі та інших рослин.