Тема 3. Анатомия насекомых

Задание 1. Строение кожных покровов насекомого. Дайте пояснения к рисунку 15.

вол - ______________________________

вал - ______________________________

шп - ______________________________

эп - ______________________________

экз - ______________________________

энд - ______________________________

пор - ______________________________

гип - ______________________________

тр - ______________________________

баз - ______________________________

Рис. 15. Схематический разрез кожи насекомого (по Г.Я. Бей-Биенко, 1980)

Производные кожи: различные придатки, эндоскелетные образования и железы; яркая окраска тела (пигментная, структурная) также связана с кожей.

Придатки это: 1) скульптурные образования – чисто кутикулярные образования, без участия гиподермы. Это шипики, бугорки, бороздки, вдавленные точки на кути-куле; 2) структурные образования – производные кожи в целом. Наиболее обычны волоски и щетинки, с общим названием хеты. Нередко на теле, особенно на ногах, расположены шипы и шпоры – сильные выступы, выложенные изнутри гиподермой. Видоизменение хет составляют чешуйки бабочек.

Эндоскелет представляет собой серию внутренних выростов кутикулы, служащих для прикрепления мышц и поддержки некоторых внутренних органов.

Кожные железы разнообразны – восковые (тли, пчелы), пахучие (клопы), ядови-тые (гусеницы некоторых бабочек), лаковые (тропические червецы), отпугивающие (жуки-бомбардиры), шелкоотделительные, или прядильные (личинки бабочек, ручей-ников).

Задание 2. Обозначьте мышцы, входящие в состав мускулатуры заднегруди.

д в - _______________________________

дых - ______________________________

пр - ______________________________

кос - ______________________________

прб - ______________________________

прв - ______________________________

ск - _______________________________

Рис. 16. Схема части мускулатуры

заднегруди насекомого

(по Г.Я. Бей-Биенко, 1980)

13

Задание 3. Изучите строение полости тела, расположение внутренних органов и жирового тела насекомых. Сделайте необходимые подписи.

с с - ______________________________

пк - ______________________________

вд - ______________________________

кш - ______________________________

жт - _____________________________

нд - ______________________________

нв - ______________________________

эн - ______________________________

Рис. 17. Схема поперечного разреза

тела насекомого (по Г.Я. Бей-Биенко, 1980)

Задание 4. Обозначьте основные части пищеварительной системы насекомого.

Рис. 18. Пищеварительная система жужелицы (А) и черного таракана (Б)

пщв - ___________ слж - _______________________ р - _______________ зб - _____

мж - ___________________ срк - __________________ сло - ______________________

мс - _________________________ зк - _________________ пк - __________________

14

Задание 5. Изучите особенности строения кровеносной системы насекомого.

к л - ___________________________________

у - ___________________________________

ао - ___________________________________

сер - __________________________________

крм - _________________________________

Кровеносная система насекомых незамкнута.

Кровь (гемолимфа), состоящая из плазмы и

клеточных элементов – гемоцитов, заполняет

полость тела и промежутки между органами

и только частью заключена в спинной сосуд,

поддерживаемый в перикардиальном отделе тела крыловидными мышцами

Рис. 19. Кровеносная система

А – схема расположения клапанов при движении крови; Б – спинная сторона тела медведки; В – спинной сосуд пчелы

Задание 6. Отметьте своеобразие дыхательной системы насекомых.

Рис. 20. Трахейная система черного таракана (по Г.Я. Бей-Биенко, 1980)

А – окончание трахеи с трахеолами; Б – главнейшие стволы трахей; В – схема поперечного ветвления трахей в сегменте; Г – схема продольных стволов в сегментах

трл - ________________ тр - ___________ тен - _______________ сер - __________

вд - _____________________________ к - _________________ ст - _______________

нд - _______________________________ нц - _________________________________

15

Задание 7. Изучите особенности строения экскреторной системы насекомых.

Мальпигиевы сосуды – тонкие трубчатые выросты кишечника на границе средней

и задней кишки. Число их варьирует от

2 до 200. Их свободные слепые концы

лежат в полости тела, не сообщаясь с

нею – плавают в гемолимфе, отсасывая

из нее продукты выделения.

Рис. 21. Мальпигиевы сосуды у стрекозы (слева) и жука-листоеда (справа)

(«Жизнь животных», 1984)

Задание 8. Изучите схему строения эндокринной системы насекомых (рис. 22).

кш - ______________________________

ну - ______________________________

нск - _____________________________

прц - _____________________________

дц - ______________________________

тц - ______________________________

глд - ______________________________

пгу - ______________________________

кдт - _____________________________

прил - ____________________________

пгрж - ____________________________

гнг - ______________________________

__________________________________

Рис. 22. Схема эндокринной системы насекомых и переднего отдела их центральной нервной системы

(по Г.Я. Бей-Биенко, 1980)

Нейросекреторные клетки свойственны всем отделам нервной системы и участвуют в гормональной регуляции. Прилежащие тела располагаются над передней кишкой позади головного мозга и секретируют гормон – ингибитор метаморфоза. Кардиаль-ные тела расположены впереди прилежащих тел и связаны нервами с головным мозгом. Они регулируют дыхательный обмен, стимулируют образование липидов в жировом теле. Переднегрудные железы расположены в брюшной части переднегруди и выделяют личиночный гормон, стимулирующий линьки личинок и рост их тела.

16

Задание 9. Изучите строение нервной системы грудного и брюшного отдела тела.

гр - ________________________

____________________________

бр - ________________________ ____________________________

Рис. 23. Схема разных степеней слияния узлов брюшной нервной системы у двукрылых насекомых (Diptera);

цифры (1,2,3) обозначают порядковые номера узлов

А – длинноусые (долгоножка);

Б – прямошовные (львинка);

В – круглошовные (журчалка)

(по Г.Я. Бей-Биенко, 1980)

Б В

Центральная нервная система насекомых имеет метамерное строение. Основу ее составляет серия парных нервных узлов, или ганглиев, соединенных продольными межсегментарными тяжами, или коннективами, а в сегменте – короткими попереч-ными комиссурами. В принципе каждый сегмент тела имеет по одному парному ганглию, от которого и отходят нервы, образующие в совокупности периферическую нервную систему. Но в связи с олигомеризацией это исходное состояние в той или иной мере утрачивается. Вся система ганглиев оказывается подразделенной на два отдела – головной и брюшной. Головной отдел состоит из крупного надглоточного узла (над кишечником), и менее развитого подглоточного узла (см. рис. 22). Оба они соединены тяжами, которые опоясывают передний отдел кишечника и образуют окологлоточное кольцо. Брюшной отдел состоит из серии ганглиев, располагаю-щихся под кишечником и в совокупности образующих брюшную нервную цепочку.

Головной мозг в виде надглоточного узла состоит из трех вполне слившихся ганглиев – протоцеребрума, дейтоцеребрума и тритоцеребрума. Наиболее развит и сложно устроен протоцеребрум, в котором присутствует несколько ганглиозных цен-тров; из них особо сильное развитие получила пара стебельчатых, или грибовидных тел. С протоцеребрумом связана пара крупных и сложно устроенных зрительных долей, иннервирующих сложные глаза (см. рис. 22). Дейтоцеребрум иннервирует усики, тритоцеребрум приобрел вторичную функцию – иннервацию верхней губы.

Брюшная нервная цепочка содержит разное число ганглиев; в высшем своем проявлении узлы объединяются в два-три, а то и один крупный узел. Совершенно очевидно, что концентрация нервной системы централизует и улучшает нервное управление организмом.

17

Задание 10. Изучите органы чувств у насекомых. Почему нельзя провести прямую их аналогию по принципу восприятия с органами чувств высших животных?

Механическое чувство. Особые механорецепторы воспринимают различные меха-нические воздействия, и часто представлены лишь одной клеткой. Основными из них являются:

Осязательные рецепторы – разбросаны по всему телу в виде простых сенсилл с чувствительным волоском каждая. Изменение положения волоска передается чувст-вительной клетке, где и возникает возбуждение, передаваемое по ее отросткам в нервный центр. Колоколовидные сенсиллы лишены волоска и погружены в кожу, располагаются на крыльях, церках, ногах и т.д. Они воспринимают сотрясения тела, а также механические изменения покровов – сгибы, растяжения. Хордотональные органы – серия особых сенсилл, натянутых между двумя участками кутикулы на различных частях тела – на брюшке, усиках, ногах, крыльях и пр. Распределены они обычно симметрично и метамерно; встречаются в большом числе – десятками пар. Хордотональные сенсиллы, или сколопофоры состоят из чувствительного нейрона, колпачковой и обкладочной клеток и воспринимают механические напряжения, включая и некоторые звуковые воздействия. Особой формой хордотональных органов является Джонсонов орган на втором членике усиков; он воспринимает движение и сотрясение воздуха или воды, а также контакт с твердым субстратом. У комаров (Culicidae) этот орган устроен особенно сложно и выполняет слуховую функцию.

Слух развит не у всех насекомых. У прямокрылых, певчих цикад, некоторых клопов и чешуекрылых слуховые рецепторы представлены тимпанальными органами, расположенными по бокам I сегмента брюшка (саранчовые), на голенях передних ног (кузнечики и сверчки), у основания брюшка (певчие цикады), на вздутом основании передних крыльев (дневные бабочки), между грудью и брюшком (у совок) и др. Анатомически они представляют собой скопление сколопофоров, связанных с утонченными участками кутикулы.

Химическое чувство служит для восприятия химизма среды, а именно, запаха и вкуса, и представлено хеморецепторами. Сенсиллы хеморецепторов разнообразны по строению и могут быть непогруженными (в виде волосков, конусов, пластинок) или погруженными (конусовидные). Обычно они располагаются на усиках. Обоняние служит для разыскания пола, распознавания особей своего вида, для отыскания пищи и мест откладки яиц. Вкус служит лишь для распознавания пищи. Насекомые разли-чают четыре вкуса – сладкий, горький, кислый и соленый. Вкусовые рецепторы располагаются на ротовых частях, на лапках ног, на концевых члениках усиков.

Гигротермическое чувство регулирует поведение в зависимости от влажности и температуры среды и контролирует водный баланс и температурный режим тела.

Зрение. Органы зрения представлены сложными и простыми глазами. Сложные (фасеточные) глаза расположены по бокам головы, простые глаза (глазки) находятся между сложными глазами на лбу и темени, либо только на темени.

18

Задание 11. Изучите строение половой системы самца насекомого. Сделайте подписи к рисунку.

с - ______________________________

сп - ______________________________

ж - ______________________________

ск - ______________________________

ко - ______________________________

Рис. 24. Половая система самца перелетной саранчи

(Locusta migratoria Linnaeus, 1758)

(по Г.Я. Бей-Биенко, 1980)

Задание 12. Изучите строение половой системы самки насекомого. Сделайте подписи к рисунку.

я - ________________________________

яв - _______________________________

сп - _______________________________

няв - ______________________________

яц - _______________________________

Рис. 25. Половая система самки перелетной саранчи

(Locusta migratoria Linnaeus, 1758)

(по Г.Я. Бей-Биенко, 1980)

Обычно насекомые раздельнополы. У них часто ярко и заметно выражен половой диморфизм. Существенные различия между полами могут быть также в образе жизни и в поведении. В целом самцы нередко отличаются большей подвижностью, нежели самки; последние иногда ведут более скрытный образ жизни, чем самцы. В тех случаях, когда оба пола внешне неотличимы друг от друга, их распознавание ведут по гениталиям.

19

Задание 13. Обобщите Ваши знания по анатомии насекомых и дайте пояснения к рисунку 26.

Рис. 26. Внутреннее строение самца черного таракана при вскрытии сверху

пщ - _______________ р - _________________________ слж - ___________________ ___________ з - _____ мж - ___________________________ со - __________________ ____________ срк -_________________________ пк - ___________________________

нц - _____________________________ тр - _______________ д -_________________

с - _____________ сп - ___________________ пж - ____________________________

20