к чему прикреплены концы мышц у насекомых
Класс насекомые
Класс насекомые лидирует по числу видов среди всех животных. На настоящее время описано около 1,1 млн. видов насекомых, при том факте, что истинное число видов оценивается от 2 до 8 млн. разными исследователями. Можно смело заявить, что половина (скорее всего, гораздо больше) видов насекомых еще не изучены.
Строение насекомых
Три пары ходильных ног крепятся к груди. Членистая конечность насекомого оканчивается двумя коготками, между которыми иногда располагаются присоски. Конечности насекомых разнятся по выполняемой функции, в соответствии с ней получая свои названия: копательная, бегательная, прыгательная, плавательная, собирательная.
У большинства насекомых имеются слюнные железы. Насекомые обладают самыми разнообразными сложноустроенными ротовыми аппаратами. Строение ротового аппарата отражает способ питания. Ниже вы видите таблицу, отражающую многообразие ротовых аппаратов у насекомых.
Для насекомых характерен незамкнутый (лакунарный) тип кровеносной системы. Кровь свободно движется по лакунам (синусам), непосредственно омывая внутренние органы и ткани. Функцию сердца выполняет спинной сосуд: благодаря его сокращениям кровь перекачивается из задней части тела в переднюю.
Функционирование сосуда-сердца схоже с таковым у ракообразных. В момент расслабления сосуда-сердца через отверстия (остии) кровь наполняет его, а в момент сокращения (систолы) кровь выталкивается в артерии, затем попадает в полость тела, омывает органы и ткани.
Внутреннюю среду насекомых составляет гемолимфа, представляющая собой бесцветную или желтоватую жидкость. В гемолимфу из кишечника всасываются питательные вещества, после чего доставляются к клеткам организма. В нее же удаляются побочные продукты обмена веществ.
Как вы помните, перед насекомыми стоит сложная задача: максимально сохранить воду в организме. Мальпигиевы сосуды этому способствуют: в них поступают продукты обмена веществ из гемолимфы в виде суспензии. По мере продвижения по мальпигиевым сосудам, из суспензии всасывается вся вода обратно в гемолимфу, а продукты обмена веществ (кристаллы мочевой кислоты) в сухом виде поступают в кишку и выводятся из организма с экскрементами.
Органы чувств развиты хорошо. Глаза простые или сложные (фасеточные), одна пара усиков (антенн), на которых располагаются органы обоняния и осязания. Имеются органы вкуса, локализующиеся на щупиках нижней губы и нижней челюсти.
Такое прогрессивное развитие нервной системы заложило фундамент для появления у насекомых сложнейших и удивительных рефлексов. Среди всех беспозвоночных только насекомые отличаются общественным (социальным) образом жизни: они совместно строят гнездо, ухаживают за потомством, разделяют обязанности среди членов семьи. Общественными насекомыми являются пчелы, осы, муравьи, шмели.
Заметим, что в переднем отделе мозга расположены грибовидные тела, ассоциативные центры головного мозга. Особенно хорошо развиты грибовидные тела у насекомых, ведущих общественный образ жизни, что связано с их сложным поведением.
Развитие может быть прямым или непрямым. Запомните, что у всех насекомых развитие непрямое.
Логично предположить, что у насекомых с неполным превращением личинка напоминает взрослую особь, но меньше ее в размерах. У насекомых с полным превращением, которое сопровождается метаморфозом (гусеница становится бабочкой), личинка совершенно не похожа на взрослую особь, разительно отличается от нее по строению и функциям.
Партеногенез встречается у следующих насекомых: тли, муравьи, пчелы, осы, шмели, тутовый шелкопряд. Партеногенез относится именно к половому (а не бесполому) типу размножения, поскольку новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (женской гаметы). Данный процесс играет важную роль: он значительно увеличивает темпы роста популяции, регулирует соотношение женских и мужских особей, обеспечивает продолжение существования вида.
Значение насекомых
Некоторые насекомые определенно приносят человеку больше вреда, чем пользы:
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Крыловые мышцы
Расположение и работа крыловых мышц
Верхнее изображение: крылья подняты, сокращение дорсовентральных мышц;
Нижнее изображение: крылья опущены, сокращение спинных продольных мышц;
Обозначения: 1 – крыло, 2 – спинные продольные мышцы,
3 – дорсовентральные мышцы, 4 – нога.
В отличие от летающих позвоночных, насекомые не используют при полете мышцы самого крыла – в нем их просто нет. Взмахи осуществляются благодаря летной мускулатуре, расположенной внутри груди. [1]
Крыловые мышцы разделяют на две группы:
За опускание и поднятие крыловой пластинки отвечают мышцы непрямого действия, которые, в свою очередь, также бывают двух видов:
Прямых мышц несколько, они имеют разнонаправленное действие: во-первых, помогают поднимать и опускать крылья, а во-вторых, обеспечивают их движения в направлении вперед-назад и вращение, что позволяет регулировать амплитуду движений и выполнять перемещение вперед, а не только вертикально. [1]
Развитие летной мускулатуры у разных насекомых может быть неодинаковым. К примеру, стрекозы не имеют продольных спинных мышц, их функция ложится на развитые прямые мышцы крыла. Тем не менее, на летные качества это никак не влияет. [2]
Внутреннее строение насекомых
Внутреннее строение насекомых – это совокупность особенностей структуры и расположения органов, которыми представители этого класса отличаются от других живых организмов.
Содержание:
Общий план строения. Полость тела
Органы насекомых располагаются в полости тела – его внутреннем пространстве, которое делится по уровню на три отдела, или синуса. Это разделение возможно благодаря наличию в полости горизонтальных перегородок (диафрагм).
Верхняя, или дорсальная диафрагма отграничивает перикардиальный отдел, внутри которого находится спинной сосуд (сердце и аорта). Нижняя диафрагма отделяет пространство перинейрального синуса; в нем лежит брюшная нервная цепочка. Между диафрагмами находится самый широкий висцеральный (внутренностный) отдел, в котором лежат пищеварительная, выделительная, половая система и структуры жирового тела. Элементы дыхательной системы встречаются во всех трех отделах. [1]
на примере таракана» />
на примере таракана
Общий план строения насекомых
на примере таракана
на примере таракана» />
Каждый орган в теле насекомого имеет особое, строго определенное расположение относительно других структур; типичный вид органокомплекса можно продемонстрировать на примере схематического внутреннего строения таракана (см. фото). [1] Посистемное внутреннее строение насекомых описано ниже.
Мышечная система
В теле насекомых до 2 000 мышц, таким образом, их количество может в 3,5 раза превышать число мускулов в организме человека. Мышечные пучки располагаются в стенках внутренних органов (висцеральные) либо прикрепляются к элементам наружного скелета (к внутренней поверхности склеритов). В последнем случае они называются скелетными. Скелетные мышцы делятся по своему расположению на головную, грудную и брюшную группы. В области прикрепления мышц к кутикуле последняя имеет гребни, бугорки и прочие выступающие внутрь тела элементы – аподемы. [3] [4]
Каждая мышца представляет собой совокупность мышечных волокон, а каждое волокно – это клетка определенного строения. Внутри нее находится несколько ядер, цитоплазма, большое количество митохондрий («энергетических станций», благодаря которым возможна работа мышц) и нити специальных сократительных белков (актомиозина). [4] [1]
В области прикрепления к кутикуле мембраны мышечных клеток срастаются с гиподермой, там же от мышц отходят прочные тонкие нити – тонофибриллы, являющиеся у насекомых некоторым аналогом сухожилий. [1]
самых сильных насекомых» />
самых сильных насекомых
Муравей – одно из
самых сильных насекомых
самых сильных насекомых» />
В мышечной ткани насекомых с очень высокой скоростью происходит обмен веществ. Кроме того, у них есть особенности нервно-мышечной связи: у некоторых в ответ на поступление к мышце одного импульса она может сокращаться несколько раз! Подобный механизм особенно часто реализуется у летающих видов, представители которых могут делать до 1000 взмахов крыльев в 1 секунду. [3] Благодаря этим особенностям насекомые могут длительное время выполнять физическую работу, отличаются большой силой мышц (в «своих» масштабах) и медленно утомляются.
Пищеварительная система
Пищеварительная система насекомых представляет собой кишечный канал, начинающийся на переднем конце тела ротовым отверстием и заканчивающийся на задней части брюшка анальным отверстием. Кроме того, к пищеварительной системе относят железы, которые открывают свои протоки в различные отделы кишечного канала. [6] [4]
Строение пищеварительной
В структуре канала выделяют три отдела:
Передняя кишка
У некоторых в передней кишке и на границе ее расположения со средней имеются выпячивания – дивертикулы или пилорические выросты. Зоб и выросты служат резервуарами для хранения пищи, там она обрабатывается ферментами. [6] [4]
Средняя кишка
Задняя кишка
Данная схема является универсальной, однако насекомые, которые питаются разными субстратами (твердыми и жидкими, растительными и животными), могут иметь свои особенности строения пищеварительной системы. Подробнее – в этой статье.
по количеству мальпигиевых сосудов» />
по количеству мальпигиевых сосудов
Пустынная саранча – рекордсмен
по количеству мальпигиевых сосудов
по количеству мальпигиевых сосудов» />
Выделительная система
Главными органами выделительной системы у насекомых являются мальпигиевы сосуды. Это трубкообразные структуры, слепые концы которых оканчиваются в полости тела и омываются гемолимфой, а базальные части соединяются с кишечным каналом, как это показано на фото к предыдущему разделу. Сосуды захватывают из гемолимфы конечные продукты обмена веществ (в основном белкового обмена, главным образом мочевая кислота) и выводят их в кишку, откуда они потом с экскрементами выводятся наружу.
Число мальпигиевых сосудов может быть от 1 до 250, а порой и больше. Больше всего их у пустынной саранчи. [4] [5] (фото)
Кроме того, функцию выведения из организма балластных веществ, метаболитов и ядов выполняют и другие органы, напрямую не относящиеся к выделительной системе. Это трахеи, избавляющие организм насекомого от летучих соединений, и железы. Также стоит упомянуть, что жировое тело и кутикула могут депонировать некоторые соединения в своих структурах. [4] [5]
Орган свечения у светлячка
Жировое тело
Жировым телом называется субстанция, находящаяся между органами. Условно его можно отнести к органам выделительной системы («почкам накопления»), [3] однако оно не только накапливает метаболиты, но и выполняет множество других функций, что также создает ему сходство с «нашей» печенью и жировой тканью.
Жировое тело имеет цвет от белого до ярко-оранжевого, в наибольшем объеме располагается в брюшке. Оно накапливает запасные питательные вещества в виде гликогена или жира, в нем происходят процессы обезвреживания ядов (в том числе инсектицидов) и продуктов обмена веществ, а у некоторых насекомых в жировом теле находятся особые клетки, формирующие органы свечения. [1] [4] (фото)
Кровеносная система
Кровеносная система у насекомых не замкнутая, то есть их кровь (гемолимфа) циркулирует не по закрытой сети сосудов, а частично протекает в полости тела между органами. Сосудистая часть кровеносной системы образована так называемым спинным сосудом, который делится на две части: сердце и аорту. [1] [4]
Выделение гемолимфы как защитный механизм
Сердце располагается у насекомых в брюшке, имеет удлиненную форму, состоит из 1-7 камер, по бокам в нем имеются отверстия (устьица, ости) через которые орган, сокращаясь, засасывает внутрь себя гемолимфу и перекачивает ее в аорту.
Аорта расположена в грудном отделе, в ней нет камер и отверстий, она проводит кровь в направлении к голове. В последней никаких сосудов уже нет, гемолимфа изливается в ее полость, а потом под действием отрицательного давления постепенно опять перемещается к заднему концу тела, где вновь засасывается в сердце. [1] [4]
В основании ног и усиков также имеются дополнительные образования, напоминающие сердца и обладающие самостоятельной сократительной активностью. Благодаря их наличию кровь может циркулировать и в придатках тела. [1] [4]
Что касается гемолимфы, то это – прозрачная (желтоватая, зеленоватая, бурая, реже другого оттенка) жидкость, которая разносит по телу питательные вещества и собирает из клеток продукты обмена веществ, которые затем фильтруются мальпигиевыми сосудами и выводятся из организма. Дыхательной функции, как у животных, кровь насекомых не имеет, что связано с особенностями строения органов дыхания, о которых мы поговорим чуть ниже. Зато у ряда насекомых она выполняет дополнительные задачи. К примеру, некоторые жуки, защищаясь от врагов, выделяют капли гемолимфы, содержащей раздражающие вещества, из области ротовых органов или сгибов конечностей. [1] [4] (фото)
Строение дыхательной системы
1 – трахейные стволы, 2 – стигмы
Дыхательная система
Дыхание насекомых осуществляется атмосферным воздухом, притом кислород доставляется к клеткам и тканям непосредственно из окружающей среды. Это возможно благодаря особому строению трахейной системы – совокупности проводящих воздух внутренних трубочек, начинающихся от боковых частей груди и брюшка отверстиями – дыхальцами. [4] [5] (фото)
От дыхалец внутрь тела идут более или менее прямые короткие стволики, которые впадают в основные трахейные стволы, лежащие продольно справа и слева. Иногда помимо основных у насекомых также бывают добавочные трахеальные стволы, одна пара или более. От них на уровне каждого сегмента вглубь отходят более мелкие трахеи. [4] [5]
К спинному сосуду и другим дорсально расположенным структурам направляется дорсальная ветвь, к органам пищеварительной и половой систем идет висцеральная ветвь, а к вентрально расположенным образованиям – вентральная. [4] [5]
Трахеи многократно ветвятся и оканчиваются трахеолами – самыми маленькими по диаметру трубочками, диаметр которых не превышает 1 мм. Они оплетают клетки и группы клеток, в результате чего те получают возможность путем диффузии извлекать через тонкие контактирующие мембраны кислород. [4] [5]
Нервная система
Она имеет очень сложное строение, но все ее компоненты состоят из одинаковых функциональных единиц – нервных клеток, или нейронов. Каждый нейрон содержит три части: тело, дендриты (многочисленные отростки, по которым клетка получает импульсы) и аксон (один отросток, по которым клетка сама передает импульсы к другим нейронам, а также рабочим органам – мышцам, железам). [2] [1] [4]
у разных насекомых» />
у разных насекомых
Строение нервной системы
у разных насекомых
у разных насекомых» />
1 – у жука-краснокрыла (рассеянная нервная цепочка),
2 – у жука-вертячки (часть ганглиев цепочки слиты),
3 – у мухи (все ганглии нервной цепочки объединены).
Макростроение нервной системы можно представить таким образом:
центральная нервная система
периферическая нервная система
симпатическая, или вегетативная система
Особого внимания среди этих структур заслуживают головной мозг и нервная цепочка. [2] [1] [4]
Мозг насекомых состоит из трех отделов – протоцеребрум, дейтоцеребрум и тритоцеребрум. Тритоцеребрум имеет самое простое строение, он расположен сразу кпереди от брюшной нервной цепочки, управляет движениями верхней губы и мышц угла рта, имеет связь с симпатической нервной системой. [2] [1] [4]
Дейтоцеребрум лежит впереди от тритоцеребрума, координирует работу усиков.
Протоцеребрум, или первичный мозг, имеет самое сложное строение, включает ряд отдельных анатомических структур, обладающих многочисленными функциями и неодинаково выраженных у представителей различных таксонов (зрительные доли, грибовидные тела, протоцеребральный мост, протоцеребральные лопасти и т.д.). Именно этот отдел отвечает за анализ информации, в нем формируются рефлексы и так далее. В конечном итоге протоцеребрум не только управляет работой всех органов, но и служит местом формированияповедения насекомых. [2] [1] [4]
Брюшная нервная цепочка – парная цепь ганглиев, лежащая вдоль тела на протяжении грудного и брюшного отдела. Каждая пара принимает чувствительные нервы и отдает двигательные нервы в пределах соответствующего сегмента тела. Иногда два или более ганглиев соединяются между собой, сливаясь в единое образование. В крайних случаях, например у мух, все ганглии брюшной нервной цепочки вообще собраны в одну массу, от которой к органам и тканям направляются нервы. [2] [1] [4] (фото)
Внешнее строение насекомых
Внешнее строение насекомых – особенности морфологии насекомых, которые обусловливают их отличие от других живых организмов.
Содержание:
Тело насекомого состоит из трех частей – головы, груди и брюшка, каждая из частей снабжена рядом придатков. Если говорить об их основном функциональном значении, то голове, на которой расположены органы зрения, ротовой аппарат и осязательные элементы, принадлежит рецепторная функция, грудь с прикрепленными к ней ногами и крыльями имеет локомоторную функцию, а брюшко является основным вместилищем внутренних органов. [4] [2]
В пределах каждой своей части тело насекомых разделено на сегменты, или членики – участки с более или менее заметным разделением между собой. «Дробление» головы, груди и брюшка обусловлено двумя основными причинами:
Части тела и его сегментация на примере Paederus dermatitis
1 –голова, 2 – грудь, 3 – брюшко, 4 – сегменты груди, 5 – сегменты брюшка
В отличие от предков, у которых каждый членик тела имел примерно одинаковое строение, у насекомых сегменты утратили абсолютную схожесть и имеют свои особенности. [2] [4]
Членики, находящиеся в составе одной части тела, могут лучше или хуже смещаться относительно друг друга. На голове подвижными являются только части, формирующие ротовой аппарат, а сегменты, образующие головную капсулу, сливаются; грудь малоподвижна, а брюшко может изгибаться, особенно хорошо – у видов, имеющих жало. Разделение на части тела и сегменты наблюдается у насекомых на всех фазах развития, кроме яйца. [2] [4]
Стенка тела и экзоскелет
В отличие от Позвоночных, насекомые не имеют внутреннего скелета, зато поверхность их тела покрыта особой структурой – кутикулой разной степени плотности. Ее главные функции – защитная и опорная; она создает каркас, служит местом прикрепления мышц и барьером, отделяющим полость тела от внешней среды. У многих насекомых, в первую очередь, жуков, внешняя стенка уплотнена настолько, что превращена в панцирь; у других наиболее плотными являются голова и грудь, так как они служат местами фиксации жевательной и локомоторной мускулатуры. [2]
У личинок кутикула менее плотная, чем у взрослых особей; ее гибкость обусловлена тем, что в период активного развития происходит увеличение размеров тела, поэтому она должна иметь возможность растягиваться. Также на протяжении взросления личинки проходят ряд возрастов, несколько раз сбрасывая кутикулу по мере роста. [2] Так, у гусениц американской белой бабочки от 6 до 11 возрастов, а щетинохвостка Thermobia domestica на протяжении жизни может линять до 60 раз. Сразу после сбрасывания шкурки (экзувия) кутикула является наиболее податливой, а с течением времени вновь становится плотной. [2]
Некоторые участки покровов насекомых уплотнены и сильно склерозированы, «усилены» щитками и пластинами, что позволяет создать частям тела дополнительную защиту. В целом, насекомые имеют очень прочный экзоскелет. В таких условиях возможность передвижения обеспечивается подвижным соединением отдельных склеритов (монолитных участков кутикулы) и наличием между ними мембранозных участков. [2]
Урок Бесплатно Строение насекомых. Отряды стрекоз и подёнок
Введение
Их численность не поддается точной оценке.
На сегодня уже описано более 1 миллиона видов, но каждый день ученые открывают и описывают новые виды.
Изучением насекомых занимается наука энтомология.
Вы также познакомитесь с наиболее древними отрядами насекомых: стрекозами и подёнками.
Внешнее строение насекомых
Тело насекомых разделено на 3 сегментированных отдела:
Голова образована сросшимися сегментами и несет:
Исходный ротовой аппарат насекомых грызущего типа состоит из:
У разных групп насекомых исходный грызущий ротовой аппарат преобразован в:
Грудь состоит из 3 сегментов, каждый из которых несет по паре ног, заканчивающихся коготками.
На втором и третьем или только на втором сегменте груди у большинства насекомых присутствуют крылья.
У разных летающих насекомых может быть две или одна пара крыльев.
При этом две пары крыльев могут быть одинаковыми или различными по размерам и строению.
У двукрылых насекомых вторая пара крыльев редуцирована. На ее месте обычно располагаются органы равновесия.
Ноги насекомых могут быть различного типа:
Брюшко обычно состоит из 6-10 сегментов.
В нем находится большая часть внутренних органов.
Из конечностей на брюшке могут быть лишь задние придатки (церки) и яйцеклад, который у ряда насекомых преобразован в жало (например, у пчел и шмелей).
Все тело насекомых покрыто хитинизированной кутикулой с восковым налетом, препятствующим испарению воды.
Кутикула является внешним скелетом, к которому изнутри прикрепляются мышцы.
На поверхности кутикулы могут присутствовать различные выросты, волоски и щетинки.
Волоски могут выполнять осязательную функцию.
Например, все тело шмеля покрыто волосками.
При посещении цветков на волосках остается пыльца, которую шмели переносят на другие растения, способствуя их опылению.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Внутреннее строение насекомых
Пищеварительная система большинства насекомых состоит из:
Органы дыхания у насекомых — трахеи.
Они открываются наружу рядом отверстий (дыхальцами) на брюшке и груди.
Система трахей пронизывает все тело насекомого, и самые мелкие трубочки доставляют кислород к отдельным клеткам.
Если присмотреться, можно увидеть, как насекомое дышит: его брюшко то расширяется, то удлиняется.
Кровеносная система незамкнутая, состоит из:
Кровь, а точнее гемолимфа, выполняет лишь функцию обмена веществ.
Нервная система образована:
Особенно развит надглоточный ганглий, называемый также мозгом.
Благодаря ему насекомые проявляют сложные рефлекторные формы поведения и инстинкты.
У насекомых хорошо развиты органы чувств:
Вот так выглядит сложный фасеточный глаз насекомых:
Насекомые размножаются половым путем.
Органы размножения находятся в брюшке:
Самки откладывают оплодотворенные яйца.
Развитие насекомых протекает с превращением (метаморфозом)!
Метаморфоз бывает двух типов:
На примере кузнечика вы видите неполный метаморфоз: малыши практически ничем не отличаются от взрослых особей.
А вот у жуков мы наблюдаем полный метаморфоз, когда в своем развитии на различных стадиях они все такие разные.
Во взрослом состоянии насекомые не линяют.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации