Покровы насекомого. Их строение и функции.
Покровы насекомых, как и всех остальных членистоногих, состоят из трех основных элементов - кутикулы, гиподермы и базальной мембраны ( рис. 323 ). Кутикула выделяется клетками гиподермы, которая у скрыточелюстных насекомых часто превращается в синцитий. Кутикула насекомых трехслойна. Она несет наружный слой, содержащий липопротеиновые комплексы и препятствующий испарению воды из организма. Насекомые - сухопутные животные. Интересно отметить, что у водных и почвенных форм, обитающих в атмосфере, насыщенной парами воды, наружный слой или не выражен совсем, или развит очень слабо.
Механическую прочность кутикуле придают белки, задубленные фенолами. Они инкрустируют средний, основной слой.
На поверхности кутикулы находятся разнообразные, подвижно сочлененные с поверхностью тела выросты - тонкие волоски, чешуйки, щетинки. Каждое такое образование обыкновенно есть продукт выделения одной крупной гиподермальной клетки. Многообразие форм и функций волосков необычайно, они могут быть чувствительными, покровными, ядовитыми.
Окраска насекомых в большинстве случаев зависит от присутствия в гиподерме или в кутикуле особых красящих веществ - пигментов. Металлический блеск многих насекомых относится к числу так называемых структурных окрасок и имеет другую природу. Особенности строения кутикулы обусловливают появление ряда оптических эффектов, которые основаны на сложном преломлении и отражении световых лучей.
Покровы насекомых имеют разнообразного значения железы; они бывают одноклеточными и многоклеточными. Таковы вонючие железы (на груди клопов), защитные железы (у многих гусениц) и т. д. Наиболее часто встречаются линочные железы. Их секрет, выделяемый во время линьки, растворяет внутренний слой старой кутикулы, не затрагивая вновь образующихся кутикулярных слоев. Особыми восковыми железами у пчел, червецов и некоторых других насекомых выделяется воск.
Строение покровов насекомого (из Бей-Биенко): 1 - наружный слой кутикулы, 2 - средний слой кутикулы, 3 - внутренний слой кутикулы, 4 - гиподерма, 5 - базальная мембрана, 6 - клетка, образующая волосок, 7 - волосок
Пищеварительная система и физиология пищеварения у насекомых.
Пищеварительный аппарат начинается ротовым отверстием в голове и заканчивается анальным отверстием на последнем сегменте брюшка. Между отверстиями проходит кишечный тракт, разделяющийся на три отдела.
Первый отдел - передняя кишка, включает в себя:
1) ротовую полость;
2) глотку (кольцевое отверстие);
3) пищевод (трубку);
4) мышечный желудок (полость с толстыми мышечными стенками и хитиновыми зубцами.
Функции - в ротовой полости происходит первичная обработка пиши выделениями слюнных желез; глотка и пищевод обеспечивают проведение пищи; зоб является продолжением пищевода, служит резервуаром для накопления пищи; мышечный желудок перетирает и измельчает грубые частицы пищи.
Второй отдел - средняя кишка (желудок), на отделы не делится. Выложена изнутри железистым эпителием. Имеет форму мешка или извитой трубки, иногда со слепыми отростками.
Функции:
1) химическая переработка пиши;
2) всасывание продуктов пищеварения и отдача их в кровь.
Третий отдел - задняя кишка, выстлана особой оболочкой - интимой и делится на тонкую, толстую и прямую, оканчивающуюся анальным отверстием.
Границей средней и задней кишок служит место впадения мальпигиевых сосудов.
Функции:
1) всасывание пищи;
2) отсасывание воды из пищевой массы;
3) вывод экскрементов наружу
В зависимости от потребляемой пищи возможны вариации в строении пищеварительной системы: отсутствует зоб, желудок.
Зоб – место временного пребывания пищи, отчасти здесь происходит пищеварение; функция желудка – размельчение (перетирание) пищи.
Глотка у насекомых, питающихся жидкой пищей, мускулистая, выполняет функцию насоса. Слюнные железы открываются в ротовую полость, как правило, около основания нижней губы. Содержащиеся в слюне ферменты обеспечивают начальные этапы пищеварения. У кровососущих насекомых слюна содержит вещества, препятствующие свертыванию крови – антикоагулянты. В некоторых случаях слюнные железы меняют свою функцию (у гусениц превращаются в прядильные железы).
В средней (тонкой) кишке происходит переваривание и всасывание пищи. В начальный участок кишки у некоторых насекомых (таракан и др.) впадает несколько слепых выпячиваний кишечника – пилорические придатки – они увеличивают всасывающую поверхность. Стенки средней кишки образуют складки – крипты. Тип пищеварительных ферментов зависит от пищевого режима насекомых.
Эпителий средней кишки у многих насекомых выделяет вокруг содержимого кишки перитрофическую мембрану, роль которой важна в процессах переваривания и всасывания пищевых веществ, предохраняет эпителий средней кишки от механических повреждений.
Задняя (прямая) кишка нередко отличается значительной длиной и подразделяется на несколько участков. Здесь у большинства насекомых находятся ректальные железы. Функции отдела: формирование и удаление экскрементов, всасывание воды из пищевой массы, переваривание пищи с помощью симбионтов (характерно для личинок некоторых видов насекомых).
Отделы кишечника разделены клапанами, препятствующими обратному току пищи. Передний и средний отделы разделяет кардиальный клапан, средний и задний – пилорический. Тип пищи накладывает отпечаток на морфологию органов питания.