Anatomia owadów

Anatomia owadów

Schemat anatomii owada

Skóra
Pełni funkcje zewnętrznego szkieletu, do którego są przymocowane mięśnie. Składa się ona z błony podstawowej (membrana basilaris), oskórka (cuticula) złożonego z: oskórka powierzchniowego (epicucuticula), zewnętrznego (epicuticula) oraz wewnętrznego (endocuticula). Oskórek jest wytworem naskórka zawierającym m.in. chitynę pełniącą funkcje szkieletowe. Oskórek pokrywa całe ciało, wyściela także jelita, tchawki i część układu rozrodczego. Oskórek jest periodycznie wymieniany podczas linienia (dot. stadium larwalnego). Skóra owadów wytwarza różne narządy i przydatki (włoski, rogi, kolce, grzebienie, etc.), w ich powstawaniu bierze udział nabłonek. Szczególnie ważną rolę u niektórych gatunków pełnia włoski. Wyróżnia się następujące rodzaje włosów: przyssawkowe, hydrofobne, hydrofilne i jadowite. Pokrywają one niekiedy całe ciało (trzmiele) spełniając różnorodne funkcje (np. pomoc przy kopulacji). Rozmieszczenie włosków i szczecinek bywa zazwyczaj niezmienne, co ułatwia oznaczanie gatunków. Modyfikacje włosków stanowią łuski (charakterystyczne przede wszystkim dla motyli). Niekiedy włoski są połączone z komórką gruczołową, której jadowita wydzielina wypełnia ich wnętrze (jadowe lub parzące), ale także mogą służyć do zwabiania osobników płci przeciwnej. Ze skórą jest także związany cały zestaw gruczołów będących wytworem naskórka. Dzielimy je na: wonne, odstraszające, woskowe, żywiczne, smarowe, przędne, allotroficzne, wciągalne. Ze skóra związane jest również ubarwienie owadów, tj. chemiczne (pigmentowe) i strukturalne (optyczne).

Mięśnie
Dzielą się na: szkieletowe (somatyczne, poprzecznie prążkowane), oraz trzewiowe (wisceralne, gładkie, budujące tylko narządy wewnętrzne). Mięśnie zbudowane są z: myofibryli czyli pojedynczych włókienek, które są zatopione w sarkoplaĽmie i otoczone błoną (sarkolemmą). Między myofibrylami leżą sarkosomy (ziarenka materiałów zapasowych). Następujące po sobie substancja anizotropowa (odcinki ciemniejsze)i izotropowa (jaśniejsze) powodują powstawanie poprzecznych prążków. Mięśnie z oskórkiem poł ączone są tonofibrylami i różnego typu ścięgnami. Mięśnie poruszają ciałem oraz powodują skurcze toniczne utrzymujące krew w jamie ciała pod stałym ciśnieniem.

Układ pokarmowy
Zaczyna się otworem gębowym a kończy odbytowym, składa się z trzech wyraĽnie odmiennych części: jelita przedniego (stomadaeum), środkowego (mesenteron) oraz tylnego (proctodaeum), w jelicie działają zastawki między przednim a środkowym: wpustowa, między środkowym a tylnym: wypustowa, przed końcowym odcinkiem jelita – odbytowa. Na granicy jelita środkowego otwierają się do jego światła cewki Malpighiego (układ wydalniczy). Owady nie mają wątroby. W jelicie przednim można u wielu owadów wyróżnić gardziel (pharynx), przełyk (oesophagus), którego tylny odcinek stanowi wole (ingluvies) i przedżołądek (proventriculus). Ściana jelita składa się od zewnątrz z dwóch warstw mięśni okrężnych i podłużnych. Od wewnątrz z jednowarstwowego nabłonka z zesklerotyzowanym oskórkiem. Przełykanie pokarmu odbywa się dzięki skoordynowanym ruchom mięśni. Zapoczątkowanie trawienia odbywa się w wolu, dokąd pokarm dostaje się z wydzieliną gruczołów ślinowych, które otwierają się do jamy gębowej. U wielu owadów do wola przenikają enzymy trawienne wytwarzane w jelicie środkowym. Z wola pokarm przechodzi do przedżołądka. Zchitynizowany oskórek umożliwia przeżuwanie i filtrowanie pokarmu. Jelito środkowe jest pozbawione tego oskórka, a pod wyścielającym jego światło nabłonkiem leży warstwa mięśni okrężnych otoczona warstwą mięśni podłużnych. Powierzchnię wewnętrzną jelita środkowego zwiększają fałdy i palczaste wyrostki. Nabłonek jelita środkowego zużywa się i ulega regeneracji. Komórki tego nabłonka wydzielają enzymy trawienne oraz wchłaniają strawione produkty. Jelito tylne wyściela zchitynizowany oskórek. Wchłania on wodę a w jego części końcowej formują się odchody.

Układ wydalniczy
Głównym narządem wydalniczym są cewki Malpighiego zamiast lub oprócz nich u niektórych gatunków funkcje wydalania pełnią tzw. narządy wargowe oraz pojedyncze komórki lub grupy komórek wydalniczych. Cewki Malpighiego mają kształt rurek ślepo kończących się w jamie ciała, a otwierających się do światła jelita zwykle na granicy środkowego i tylnego. Liczba cewek jest stała u poszczególnych jednostek systematycznych. Cewki zbudowane są z pojedynczej warstwy komórek – kwas moczowy jest głównym składnikiem płynnych wydalin u owadów, prócz niego wydalany jest mocznik, węglan wapnia, sole kwasu szczawiowego, amoniak, kwas salicylowy. Cewki mogą również wydzielać enzymy trawienne i substancje przędne.

Układ krwionośny
Jest otwarty. Wzdłuż ciała owada po stronie grzbietowej biegnie główne naczynie krwionośne (serce), jest to pulsująca rurka zaopatrzona w boczne otworki, tzw. ostia. Z jamy ciała przez ostia hemolimfa wlewa się do serca. Ku przodowi serce przechodzi w węższą nieco aortę nie mającą bocznych otworków. Aorta kończy się w puszce głowowej otworem, przez które hemolimfa wtłaczana jest z powrotem do jamy ciała, oprócz tego w różnych miejscach znajdują się mniejsze naczynia pulsujące działające na podobnej zasadzie jak serce. W skład krwionośnego serca owadów wchodzi też kilka zatok. Pomiędzy sercem a przewodem pokarmowym rozciąga się przepona grzbietowa; między przewodem pokarmowym a łańcuchem nerwowym – brzuszna. Pomiędzy przeponami a ścianami ciała są otwory umożliwiające przepływ krwi. Układy krwionośny i oddechowy wspólnie zaopatrują organizm w tlen, który jest wiązany i rozprowadzany przez znajdujące się w hemolimfie barwniki oddechowe. Tlen przenika do krwi przez tchawki lub bezpośrednio przez skórę. Układ krwionośny wyprowadza również dwutlenek węgla i produkty przemiany materii.

Układ oddechowy
Składa się z systemu tchawek stanowiących drzewkowate wypuklenia skóry łączących się ze środowiskiem zewnętrznym za pomocą przetchlinek (10 par, w tym 2 na tułowie i 8 na odwłoku) wyposażonych w aparat filtracyjne i zamykający.
Istnieją dwa typy oddychania; dyfuzyjny (bez aktywnej roli owada) i wentylacyjne (związane z wykonywaniem przez owada ruchów oddechowych).Gatunki wodne posiadają skrzelotchawki, inne formy wykazują zdolność oddychania skórnego.

Układ nerwowy
Zbudowany w postaci łańcuszka i podzielony na centralny (ośrodkowy), obwodowy (peryferyczny) i autonomiczny (trzewiowy, sympatyczny). Składa się z neuronów leżących w węzłach nerwowych połączonych w pnie nerwowe. Neurony dzielimy na ruchowe (centralny układ nerwowy) , czuciowe (poza centralnym układem) i skojarzeniowe (łączą motoryczne z sensorycznymi).Przedni odcinek centralnego układu to mózg leżący ponad przełykiem. tworzy on raz ze zwojem podprzełykowym pierścień okołoprzełykowy. Układ ten unerwia płaty wzroku, czułki, labrum, mandibullae, maksillae i labium oraz skrzydła i nogi.Obwodowy system nerwowy tworzy duża liczba nerwów skierowanych do wszystkich narządów. Trzewiowy składa się z układu stomatogastrycznego, ogonowego i nerwu nieparzystego (unerwia przetchlinki część przewodu pokarmowego i serce).

Narządy zmysłów
Owady posiadają skomplikowane oczy i narządy słuchu oraz prostsze węchu, smaku i dotyku. Do analizy wstrząsów i drgań dĽwiękowych służy narząd Johnstona, narządy strunowe i bębenkowe. Owady posiadają również narządy równowagi.Oczy dzielą się na trzy typy: złożone (oculi), oczka grzbietowe (ocelli) i boczne (stemmata).

Oko złożone składa się z kilku lub kilkunastu tysięcy ommatidiów. W każdym ommatidium znajduje się część dioptryczna zawierająca aparat soczewkowy i receptoryczna oraz izolacja pigmentowa. Wyróżnia się dwa typy oczy złożonych: apozycyjny (przystosowany do widzenia w dzień) i superpozycyjny (w nocy). Oczy grzbietowe i boczne noszą nazwę przyoczek, jednemu aparatu dioptrycznemu odpowiada w nich cały szereg aparatów receptorycznych, są one unerwione przez środkową część mózgu. Oczka grzbietowe występują w liczbie 3-1 na cole i 2 po bokach ciemienia. Boczne również są pojedyncze.

Układ rozrodczy
Owady są rozdzielnopłciowe, jaja wytwarzają jajniki, są to proste rurki tworzące dwa grona. Jajnik składa się z szeregu cewek jajnikowych uchodzących do wspólnego jajowodu bocznego. Pojedyncza cewka jajnikowa zawiera część przednią i tylną; w przedniej formują się jaja, które w tylnej są otaczane zewnętrzną otoczką (chorionem). W otoczce tej pozostaje mały otwór (mikropyle), przez który dostaje się plemnik. Dojrzewające jajo rosnąc przesuwa się ku tyłowi. Boczne jajowody uchodzą do jajowodu środkowego kończącego się otworem płciowym. Ten natomiast uchodzi do komory płciowej. Wejście do niej od zewnątrz nazywa się wulwy. Znajduje się zazwyczaj na ósmym segmencie odwłoka. W macicy odbywa się u wielu gatunków rozwój zarodkowy jaja. Nasienie podczas kopulacji trafia do torebki a z niej do zbiornika i tu oczekuje na złożenie jaj. Do pochwy uchodzą gruczoły dodatkowe. Wytwarzają one substancje ułatwiającą przyklejanie jaj do podłoża. U większości owadów jądra są parzyste, a każde składa się z kilku zrośniętych pęcherzyków, połączonych z przewodem nasiennym. Nasieniowody łączą się w przewód wytryskowy, jest on silnie umięśniony wypycha nasienie na zewnątrz przez otwór znajdujący się na końcu dziewiątego segmentu odwłoka. Dookoła męskiego otworu płciowego ścianki ciała rozrastają się tworząc cewkę, która wraz z wyrostkami tworzy prącie. Jego budowa jest odmienna u przedstawicieli różnych grup owadów.
Rzadkie zjawisko u owadów stanowi obojnactwo przy którym kolejno dojrzewają komórki żeńskie i męskie, a rozród wymaga kopulacji, albo też zachodzi samozapłodnienie.

Opracowanie Redan