Внутреннее строение насекомых
Питание насекомых. Питается майский жук молодыми листьями деревьев. Проглоченная пища через пищевод попадает в объемистый зоб, а из него в желудок, где перетирается хитиновыми зубчиками. В кишке измельченная пища окончательно переваривается и всасывается, а непереваренные остатки попадают в заднюю кишку и выбрасываются наружу через заднепроходное отверстие.
Дыхательная система у насекомых представлена трахеями. Это многочисленные ветвящиеся трубки, в которые воздух попадает через специальные отверстия — дыхальца, или стигмы. Трахеи распределяют воздух по телу, достигая всех органов. Работа органов дыхания насекомых связана с работой мышечной системы брюшка: при его сокращении воздух выталкивается из трахей, а при расширении брюшка в них попадает свежий воздух.
Кровеносная система насекомых представлена сердцем и сосудами. Сердце и аорта расположены на спинной стороне. В связи с тем, что имеется разветвленная сеть трахей, кровеносная система развита слабо и лишена функции переносчика кислорода. Жидкость, циркулирующая по кровеносной системе, называется гемолимфой. В ней находятся белые кровяные тельца.
Внутреннее строение насекомых
Органы выделения насекомых — многочисленные трубочки (мальпигиевы сосуды), впадающие на границе средней и задней кишок. Просвет их заполнен зернами мочевой кислоты — главным продуктом диссимиляции у насекомых. Кроме того, выделительную функцию несет жировое тело. В нем также скапливается, хотя и не удаляется из тела, мочевая кислота, поэтому с возрастом концентрация ее в жировом теле увеличивается. Жировое тело является «почкой» накопления. Однако основная функция жирового тела — накопление запасных питательных веществ: жира, гликогена, белка.
Нервная система насекомых построена по типу брюшной нервной цепочки, однако может достигать очень высокого уровня развития и специализации. Центральная нервная система включает головной мозг, подглоточный ганглий и сегментарные ганглии брюшной нервной цепочки, расположенные в туловище. Головной мозг отличается очень сложным гистологическим строением. У большинства насекомых ганглии брюшной нервной цепочки концентрируются в продольном направлении.
Нервная система
Главная функция нервной системы — обеспечение реакций организма на факторы внешней и внутренней среды. Она состоит из двух отделов — центральной и периферической нервной системы.
Схема нервной системы насекомых
Центральная нервная система включает головной мозг (надглоточный ганглий), подглоточный ганглий и брюшную нервную цепочку. Головной мозг размещается над пищеводом и имеет в своем составе три отдела, строение которых свидетельствует о том, что это три пары передних узлов, которые в ходе эволюции слились. Передний из них (протоцеребрум) управляет работой сложных глаз и простых глазков; средний (дейтоцеребрум) связан с антеннами; функция заднего (тритоцеребрума) — взаимодействие с верхней губой и симпатической нервной системой. Полагают, что два передних отдела образовались из надглоточного ганглия кольчато- и червеобразных предков насекомых, а задний является ганглием бывшего первого туловищного сегмента, вошедшего в состав головы.
Ниже пищевода расположен подглоточный ганглий. Двумя нервными волокнами, идущими кольцом вокруг глотки, он соединен с головным мозгом. Этот мощный ганглий — результат слияния нервных узлов, обеспечивающих движения мандибул, максилл и нижней губы. Этот сложный ганглий иннервирует ротовой аппарат и двумя волокнами соединен с первым ганглием брюшной нервной цепочки в груди.
Брюшная нервная цепочка состоит из ряда ганглиев, в котором каждый соединен с предыдущим и последующим двумя короткими нервными волокнами. В общем, конструкция действительно напоминает цепочку. Узлы груди регулируют движения крыльев и ног, брюшные узлы — действия брюшных мышц, половых органов и других придатков брюшка.
У насекомых разных таксонов эта схема (один ганглий в каждом сегменте) имеет множество вариантов. Например, имеют два головных, два грудных ганглия и ни одного брюшного. У клопа водомерки Hydrometra — всего два ганглия: один в голове, второй в груди. Блохи рода Pulex имеют два головных, три грудных и восемь брюшных узлов.
В периферическую нервную систему обычно включают симпатическую и вегетативную нервную систему. Симпатическая нервная система расположена в передней части тела, над передней кишкой или по бокам от нее. Центральным в ней является фронтальный ганглий. Он расположен впереди головного мозга, соединен с тритоцеребрумом и комплексом трубных узлов и нервов, обеспечивающих работу передней кишки, аорты, слюнных желез и, вероятно, ротового аппарата. Вегетативная нервная система иннервирует трахеи, дыхальца, заднюю кишку, половые органы.
Кровеносная система
Насекомые подобно другим членистоногим имеют незамкнутую кровеносную систему, то есть на определенном этапе кровь выливается из системы в полость тела. Но в отличие от многих из них, у насекомых эта система очень упрощена: ведь она почти лишена функции транспортировки газов (ее выполняет дыхательная система). К составу кровеносной системы относится сама кровь, сердце и единственный сосуд, а также специальные органы, придающие крови импульсы движения.
Кровь насекомых переносит питательные вещества, конечные продукты обмена и гормоны. Растворенный в гемолимфе кислород попадает в клетки, до которых не доходят трахеолы. Она содержит вещества, обеспечивающие иммунитет. Таким образом, она обладает свойствами крови и лимфы позвоночных животных, и поэтому носит название «гемолимфа». К тому же, у насекомых с мягкими покровами () гемолимфа участвует в поддержании формы тела. Давление гемолимфы помогает расправить хоботок или крылья после выхода имаго из куколки. Некоторые насекомые (божьи коровки, , кузнечики, личинки пильщиков) способны изливать капли гемолимфы. Это преследует цель отпугивания врагов. Гемолимфа насекомых может быть бесцветной, красной (личинки комаров-звонцов), оранжевой, желтой, зеленой. Ее доля от общей массы тела колеблется от 5–6% (тараканы) до 30% (медоносная пчела) и даже 40% (гусеницы).
У личинок комаров-звонцов (в обиходе их называют «мотылем») гемолимфа ярко-красного цвета и просвечивается сквозь тонкие полупрозрачные покровы. Окраску придает пигмент гемоглобин
В спинной части тела расположено сердце — трубка, протянувшаяся от заднего конца тело до груди или головы. Стенки сердца мускулистые, а само оно разделено на 9 камер, отделенных друг от друга сужениями. В каждой камере с обеих сторон имеется по одному отверстию (остии) с клапанами. Задний конец сердца слепо замкнут, а передний переходит в сосуд — аорту, передний конец которой открывается в голове. Вследствие сокращения стенок сердца клапаны закрываются и гемолимфа выталкивается в аорту, а оттуда — в головную капсулу и растекается по полостям между органами и тканями. Через остии гемолимфа возвращается в полость сердца. Сокращению сердца способствуют похожие на веера пучки мышц по обе стороны от сердца. Они натянуты между ним и боками тергитов и образуют сплошную спинную диафрагму.
Циркуляции гемолимфы способствуют мускулы при движениях тела. Кровообращение поддерживают специальные органы — капсулы с гибкой мембраной внутри. Они придают гемолимфе дополнительное ускорение, чтобы та в достаточном количестве попала внутрь антенн, ног и крыльев. В частности, такой орган имеют бабочки бражники на спинной стороне груди. В них гемолимфа попадает в капсулу по особому тонкому сосуду от аорты, а колебание мембраны толкает жидкость внутрь крыльев. У прямокрылых, перепончатокрылых, бабочек под сердцем, над брюшной нервной цепочкой плотно расположены пучки мышц, образуя брюшную диафрагму. Ее сокращение и расслабление обеспечивает поступление гемолимфы в стороны от сердца и к задней части тела.
У насекомых разных групп расположение и длина сердца и аорты, количество остий имеют существенные отличия. К примеру, у личинок комаров-долгоножек аорта тоже способна к пульсациям. У личинок веснянок от заднего конца сердца отходят три сосуда, несущих гемолимфу до трех хвостовых нитей. Сердце у вшей и личинок стрекоз имеет только одну камеру.
Исследование интеллекта насекомых
Насекомые представляют собой огромный класс беспозвоночных членистоногих. Ареал их обитания практически безграничный. Они встречаются в любом климате и почти на любой широте. Каждый из видов имеет свои отличительные особенности поведения и образа жизни. На протяжении многих столетий ученые пытались выяснить, каким образом связано поведение и образ жизни особей с их мозгом. Причем отношение к интеллекту этого класса сильно менялось с течением времени.
В древние времена люди боготворили насекомых, считая их умнейшими существами на планете. Так, древние египтяне полагали, что пчелиный улей представляет собой маленькое государство с пчелиным фараоном. А некоторые античные философы и учены всерьез думали, что у пчел может быть рабовладельческий строй.
Изображение пчел на древнеегипетской фреске
В средние века точка зрения на интеллект насекомых поменялась. Теперь отдельные ученые-натуралисты считали жуков своеобразными механизмами, не способным к мышлению и анализу и полагающимся только на рефлексы.
В 19 веке ученые вернулись к обсуждению вопроса о наличии интеллекта у этого класса. Теперь великие умы того времени разделились на два лагеря. Одни считали, что общественные насекомые способны мыслить, другие пытались доказать, что поведение и образ жизни – это всего лишь набор рефлексов. Лишь немногие ученые объясняли поведение пчел их способностью к обучению, большинство полагало, что это инстинкты. Такое суждение связывали с маленьким размером мозга.
Мозг букашек действительно значительно отличается от человеческого, количество нейронов в нем около 1 миллиона, в то время, как человеческий мозг состоит из 86 миллиардов нейронов. По этой причине ученые долгое время не изучали подробно мозг насекомых, считая его примитивным. Однако несколько проведенных исследований показало, что когнитивные способности букашек сопоставимы со способностями многих позвоночных! Это открытие вновь вызвало интерес со стороны научного сообщества к изучению нервной системы жучков.
Изучение насекомых
В конце 20 века благодаря достижениям генетики было доказано, что у насекомых нет ни исключительно врожденных, ни исключительно приобретенных навыков. И хотя их поведение является врожденным, на него накладываются приобретенный опыт, который позволяет им приспосабливаться к определенному типу пищи или к определенной местности.
Мускулатура
Основные функции мышц насекомых — осуществлять движения тела и его частей (локомоция), помогать в придании ему тонуса и поддержанию его формы. Мускулатура у насекомых не образует сплошного слоя, а расположена в определенных участках тела, в составе определенных органов. Мышцы насекомых по типу являются поперечнополосатыми, хотя указывалось, что во внутренних органах (сердце, кишечник, половая система) имеются гладкие мышцы.
Мускулатуру насекомых составляют мышцы прямого и непрямого действия. Первые прикрепляются непосредственно к органу, движение которого они обеспечивают (в частности, так построен летательный аппарат стрекоз). Вторые прикрепляются к гибким частям наружного скелета, который становится посредником в передаче движений от мышцы органу.
Крыловые мышцы прямого действия верхними концами прикрепляются непосредственно к основанию крыльев. Сокращение и расслабление этих мышц поднимает и опускает крылья: a — крылья; b, c — спинно-брюшные мышцы; d — места прикрепления мышц к крыльям
Крыловые мышцы непрямого действия верхними концами прикрепляются не к крыльям, а к тергиту над ними. Сокращение и расслабление этих мышц поднимает и опускает тергит, а уже это вызывает движение крыльев: a — крыло; b — места причленения крыльев к сегментному кольцу; c — спинно-брюшная мускулатура; d — продольные мышцы
По месту расположения мышцы обычно разделяют на три группы:
- висцеральные,
- сегментарные,
- мышцы конечностей.
Висцеральные — это мышцы, «обслуживающие» внутренние органы. Пучки их мышечных волокон могут быть кольцевыми, продольными, косыми. Сплошным слоем мышцы окружают пищеварительный тракт и половые протоки, обеспечивая их перистальтику. Мышцы этой же группы открывают и закрывают дыхательные отверстия трахейной системы (см. выше), обеспечивают движение гемолимфы в сердце и сосудах, участвуют в работе ротового аппарата.
Сегментные мышцы образуют пучки, соединяющие членики тела и помогающие поддерживать его форму. В брюшке продольными пучками притянуты друг к другу тергиты и так же — стерниты. Спинно-брюшные мышцы связывают тергит и стернит каждого членика. Грудь почти полностью заполнена массой больших и мощных мышц, обеспечивающих, главным образом, работу крыльев и ног.
Мышцы конечностей находятся внутри каждой ноги. Благодаря им совершаются движения каждого отдела ног и конечности в целом. Видоизмененные в ходе эволюции конечности (мандибулы, максиллы и другие) не имеют в себе собственных мышц и их движения определяют висцеральная и сегментарная мускулатура. У форм со слабо развитым наружным скелетом (личинки) мускулатура обеспечивает определенное давление гемолимфы, которое придает мягкому телу определенную форму. Не случайно особенно большое количество мышц имеют гусеницы. Например, тело гусеницы пахучего древоточца (длина всего 5–6 см) насчитывает 1646 брюшных мышц.
Гусеница пахучего древоточца
Разделы
Поцелуй по расчетуПоэма СоддиЗадача о сферахМногомерностьГость из четвертого измеренияЧетырехмерный симплексВозможности нового измеренияЭксперимент ЦельнераГеометрия — это интуицияУщербность нашего восприятия Объем — в плоскостьНаш плоский объемный мирМебиусианаОдносторонность листа Мебиуса Топология — из листа Мебиуса Число БеттиХроматический номерСправа, где сердцеБутылка КлейнаМебиус и микромирЛевый и Правый МебиусыЭксперимент By Цзянь-сюнДвухкомпонентная теория нейтриноЗеркальные двойникиРоль формыВселенная искривляетсяТензорный анализТеория Вселенной ЭйнштейнаПульс ВселеннойВеликолепная пятеркаО божественной пропорции«Начала» ЕвклидаДоказательство ЭйлераСимволы ШлефлиГамильтонова линия Изопиранная задачаИнтуиция царицы ДидоныКак управляется мирСерьезные игрыИскусство орнаментаФедоровские группыИгры ЭсхераСимметрии ЭсхераНефедоровская кристаллографияМировая гармонияУдавшаяся провокация«Колючий» ёж КеплераФигура ПетриТеория многогранниковПравильные и почти правильные телаПесок расширяется!Кубическая плотная упаковкаПлотность упаковкиДома на пескеТайные связиМузыка сферПодкупающая простотаМодели ДончиянаПолезные политопыОрганизация пространстваРадость видеть и понимать Теории ЗемлиБейсбольный мяч планетыКатенаныВечный ГеометрЦепь причин и следствийСчастливый случайМетод Монте-КарлоВероятностные методыБросаем песчинкуСходство схемЗадачи распространения теплаСлучайные траекторииВозможности равныСлучай в игреИгры с таблицейНовые осложненияХуже-лучшеРасшифровка кодовРоль элемента случайностиОбучение и случайностьОбучение автоматов«Школьная» схема обученияОбучение — самообучениеШаблон поведенияУметь пользоваться памятьюОпыты И. П. ПавловаУсловный рефлексСвязь между нейронамиНоситель памятиМеханизм образования условного рефлексаМеханизм «вспоминания»Структура нервной сетиПростой экспериментПроблема опознанияЧто такое опознаниеЗрительные образыПерсептронРазличаемые образыЧто умеет персептронСвойства персептронаЗалог опознания образовРоль случайности в эволюцииК чему приводят мутацииЕстественный отбор«Безжалостность» законов природыПриспособление видаСхема гомеостатаИдея ЭшбиУсилитель отбораУсилитель мыслительных способностейСхема искусственного отбораСамонастраивающиеся системы и случайностьНепохожесть системКритерий близости к совершенствуСамонастраивающиеся системыНаладчик сложных системМетод компенсацииКак настроитьУстройство автоматаДержим точный размерАнализ станка-автоматаОбратное воздействиеСпособ Гаусса — ЗейделяАнализ настроекМетод градиентаМетод случайной настройкиМетод случайного поискаПрограмма случайного поискаСхема случайного поискаСамонастраивающаяся системаИсточник неограниченных возможностей
Центральная нервная система
Перейдем от микроструктуры нервной ткани к макростроению нервной системы. Она включает центральный и периферический отделы, а также вегетативную нервную систему. Центральный отдел, как логично предположить, имеет ведущее значение.
Центральная нервная система представлена двойной цепочкой ганглиев – узловых образований, состоящих из нервных клеток. Узлы в каждой цепочке продольно связаны между собой коннективами – волокнами нервных клеток, тела которых располагаются в их составе. Две продольные цепочки имеют и поперечные соединения между собой – комиссуры, тоже состоящие из волокон. Каждая пара ганглиев соответствует одному сегменту тела насекомого.
Передние узлы цепочек объединены. Ганглии по меньшей мере трех сегментов слиты в так называемый надглоточный ганглий, который является головным мозгом насекомого. (фото) Соответственно, остальные узлы брюшной нервной цепочки являются аналогом спинного мозга, хотя конкретно данный термин в анатомии нервной системы насекомых не используется.
Расположенные позади головного мозга узлы (также объединенные) носят название подглоточного ганглия. В его составе находятся ганглии трех сегментов челюстей. Коннективы, связывающие его с мозгом, называются окологлоточными коннективами.
Далее располагаются три грудных ганглия, которые иногда соединяются в одну массу. Следом находятся оставшиеся ганглии брюшных сегментов. Так как количество сегментов брюшка у разных насекомых различается, то и число брюшных ганглиев тоже может быть разным. Например, у поденок и нимф их 7 пар.
Иногда ганглии различных отделов тела сливаются между собой и образуют ганглиозные массы, или синганглии. Так, центральная нервная система у высших мух состоит из двух синганглиев – головного мозга и остальных сегментов, а у личинок они вообще собраны в один большой «комок».
Каждая пара ганглиев брюшной нервной цепочки дает чувствительные и двигательные волокна к тканям и иннервирует соответствующий сегмент тела, то есть, управляет его функциями. Например, самая последняя пара контролирует спаривание и процесс откладки яиц, а узлы, расположенные в грудном отделе, управляют работой крыльев и ног.
Самое сложное строение из всех ганглиозных образований имеет головной мозг, который осуществляет контроль не только над органами головы, но и над деятельностью всего организма.
http://studopedia.ru/9_222098_nervnaya-sistema-nasekomih.htmlhttp://zoohook.ru/nosikomye/nervnaya-sistema-nasekomyxhttp://www.pesticidy.ru/dictionary/nervous_system_of_insects
голоса
Рейтинг статьи
Строение насекомых
Рассмотрим майского жука. Общая схема строения систем органов у всех насекомых такая же, как у него.
Тело майского жука, как и всех других насекомых, состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка.
На голове жука расположены ротовые органы и органы чувств. Впереди находится верхняя губа в виде поперечной пластинки. За ней видны две пары челюстей (верхние и нижние) и нижняя губа, ограничивающие с боков и снизу ротовое отверстие. На нижних челюстях и на нижней губе имеется по паре щупиков, служащих органами осязания и вкуса.
По бокам головы жука находится пара сложных фасеточных глазков. Впереди глаз видна пара усиков с несколько расширенными пластинками на конце. Пластинки служат органом обоняния. У самца майского жука они развиты сильнее, чем у самки. Голова как бы вдавлена в переднюю часть груди. Жук может наклонять голову, но не может поворачивать ее в разные стороны.
Черви и раки
Кольчатые черви имеют схожую с раками ЦНС. Она состоит из головного парного мозга, коннективов окологлоточного типа, стволов с узлами во всех сегментов. Подобная примитивная нервная система развита у жаброногих. Отличительная черта — наличие двух брюшных стволов, отставленных друг от друга.
Сложнее строение ЦНС у раков. Если кратко, нервная система у ракообразных изменялась в двух направлениях:
- Сближение брюшных стволов. Левый и правый узлы слились, поэтому поперечные комиссуры исчезли. О парном развитии брюшного ствола свидетельствуют двойные продольные перемычки, расположенные между узлами соседних сегментов. Подобная эволюция привела к образованию брюшной нервной цепочки (НЦ).
- Продольное размещение НЦ. За счет слияние некоторых частей тела сблизились ганглии в продольном направлении. Постепенно произошло укорачивание продольных стволов. Узлы из разных сегментов слились между собой.
Речной рак состоит из 18 частей, кроме ГМ. Мозг иннервирует антенны и антеннулы. Это привело к формированию подглоточного узла. Он состоит из ганглиев, которые отвечают 6 парам ротовых и ногочелюстных конечностей, 5 грудным и 6 брюшным узлам.
Размножение и развитие насекомых
Для выяснения принципов размножения и развития насекомых необходимо рассмотреть их половую систему. Половая система самок состоит из двух яичников, в которых происходит образование яиц. Яичники, переходя в трубчатые яйцеводы, основаниями сливаются в единый непарный яйцевод, по которому зрелые яйца выходят наружу. В половой системе самки имеется семяприемник — резервуар, куда поступают сперматозоиды самцов. Зрелые яйца могут оплодотворяться этими сперматозоидами. Органы размножения самца — это два семенника, переходящие в семяпроводы, которые объединяются в непарный семяизвергательный канал, служащий для выведения спермы.
Нервы паукообразных
Строение тела пауков напоминает ракообразных. Два первых отдела объединены в головогрудь, которая резко переходит в брюшко. Пауки обладают сосущим ротовым аппаратом и лишены усиков. Конечности, используемые животными для передвижения, расположены на первом сегменте тела. У эмбриона паукообразных ноги присутствуют и на брюшке. Однако затем они трансформируются в особый орган — паутинные бородавки.
От других представителей своего типа паукообразных отличает четкая структура внутренних систем. У этих животных узлы нервной системы соединены и составляют единую массу. Исключением является лишь скорпион. У него ганглии разбросаны по всему тельцу.
Большая часть узлов у пауков находится в первом отделе тела. В брюшной области их насчитывается лишь 7. Нервная система паукообразных начинается с головного мозга, от которого отходят окончания к другим узлам. У некоторых членистоногих, например клещей, тельце не имеет деления на отделы.
Особенности внутреннего строения насекомых
Есть наземные насекомые, есть и водные представители, поэтому есть различия в дыхательной системе:
— у водных насекомых дыхание осуществляется всей поверхностью тела;
— у наземных — органы дыхания — трахеи.
Кровеносная система: система кровообращения незамкнутая, кровь насекомых называется гемолимфой. Основной сосуд, содержащий гемолимфу, тянется по длине насекомого в спинной части. Задняя часть этого сосуда содержит «сердце» — несколько пульсирующих камер, соединенных последовательно друг с другом.
Пищеварительная система:
1. Очень интересный ротовой аппарат — у различных видов он разный и зависит от приспособленности к среде обитания:
— грызущий — у тех насекомых, которые употребляют твердую пищу, или эту пищу надо добыть (выгрызть);
1- сосущий (колюще-сосущий) — для приема жидкой пищи (бабочки и комары);
— мускойдный (и грызущий и сосущий, как у мух)
2. Система, состоящая из желудка, кишечника, прямой кишки и анального отверстия.
Выделительная система: мальпигиевы сосуды (как и у паукообразных).
Особенности строения нервной системы насекомых и органы чувств:
У насекомых очень интенсивное движение, причем не хаотичное, а вполне целенаправленное, поэтому такое движение должно хорошо координироваться. У насекомых уже настоящая нервная система — ганглий, состоящий из трех отделов — нервный узел, брюшная нервная цепочка и сеть нейронов по всему телу.
— усики (антенны) — органы осязания;
— глаза — могут быть фасеточными (сложными) и простыми, но тогда их должно быть несколько штук.
— насекомые хорошо воспринимают и различают запахи (у них основа общения — выделение и распознавание различных химических веществ).
Половая система:
Насекомые — раздельнополые животные.
Оплодотворение в основном внутреннее.
Развитие происходит как с полным, так и с неполным превращением.
Насекомые очень тесно связаны со многими другими организмами на Земле.
Для растений они — незаменимые опылители, для животных — питание.
Сами насекомые могут быть:
- консументами первого порядка (т.е. растительноядными) = фитофагами;
- хищниками (поедать более мелких насекомых);
- паразитами;
- сапрофагами (сапротрофами) — питающиеся мертвыми останками;
- симбиотами (взаимовыгодное сосуществование);
и т.д.
Мир насекомых изучен еще не полностью — есть еще много неразрешенных вопросов, но точно только одно — без насекомых экологическая система земли рухнула бы и восстановилась далеко не сразу…
Нервная система и органы чувств у насекомых.
В надглоточном ганглии заметно развитие внутренней структуры протоцеребральной части мозга, в частности грибовидных тел, образующих 1-2 пары бугров по сторонам средней линии. Хорошо развит головной мозг, а в особенности его передний отдел, в котором есть особые парные образования, отвечающие за сложные формы поведения.
Среди органов, представленных многочисленными волосками, щетинками, углублениями — к которым подходят нервные окончания – различные рецепторы, воспринимающие разные типы раздражителей – механических, химических, температурных и так далее, преобладают по своему значению органы чувств осязания и обоняния. К органам механического чувства относят как органы осязания, так и органы слуха, воспринимающие колебания воздуха как звуки. Органы осязания представлены на поверхности тела насекомых щетинками. Органы химического чувства – служат для восприятия химизма среды (вкусовых ощущений и запахов). Рецепторы обоняния, также в форме щетинки — видоизменяющейся иногда в тонкостенные отчлененные выросты, неотчлененные пальцевидные выступы, тонкостенные плоские участки покрова, чаще всего расположены на усиках, вкуса – на органах ротового аппарата, но иногда и на других частях тела – у мух, например, — на конечных члениках ног. Обоняние имеет важнейшее значение в внутри — и межпопуляционных отношениях особей насекомых.
С помощью сложных фасеточных глаз, состоящих из сенсилл ,шестигранные части которых называются фасетками образуют роговицу из прозрачной кутикулы — насекомые способны различать размеры, форму и цвета предметов. Медоносная пчела, например – различает все те же цвета, что и человек, кроме красного, но также и ультрафиолетовые цвета, не различаемые глазом человека. Простые глазки насекомых — реагируя на степень освещения, обеспечивают стойкость восприятия изображения сложными глазами, но не способны различать цвет и форму.
У насекомых некоторых отрядов, виды которых имеют самцов со звуковыми органами – например, прямокрылых — есть тимпанальные органы, строение которых заставляет предполагать, что это –органы слуха. У кузнечиков и сверчков они – на голени под коленным суставом, у саранчовых и цикад — на боках первого брюшного сегмента и наружно представлены углублением(иногда окруженным складкой покрова) с тонко натянутой перепонкой на дне, на внутренней поверхности которой или вблизи от нее –нервное окончание своеобразного строения; у некоторых других насекомых на крыльях и т. д..
Строение системы
Ученые считают, что членистоногие произошли от кольчатых червей. Однако их потомки отличаются смешанной полостью тела. На стадии зародыша у членистоногих сегменты объединяются. Представители этого вида имеют узловую или ганглионарную систему нервов, сходную с кольчатыми червями. Такое название она получила благодаря своему строению. Контролирующие работу органов нейроны в центральной системе нервов объединены в узлы. Также в биологии выделяют и другие типы, например, лестничный и трубчатый.
У членистоногих нервная система представлена брюшной нервной цепочкой.
Кроме этого в ее состав ходят:
- парный надглоточный узел — выполняет роль мозга;
- окологлоточное кольцо.
Чаще всего у членистоногих каждый отдел тела имеет собственный нервный узел. Однако они могут срастаться, образуя в результате центр, например, подглоточный узел. Его составляют слившиеся воедино ганглии. Они иннервируют деятельность пищевода и слюнных желез.
Также следует заметить, что у части представителей членистоногих нервную систему составляют лишь 2 отдела — грудной узел и мозг.
Половая система
Насекомые — раздельнополые существа, гермафродитизм и гинандроморфизм встречается среди них только в виде исключения. Их половая система расположена в брюшке. Общая схема ее строения аналогична у обоих полов. Она состоит из парных половых желез и системы протоков для их выведения. Достаточно часто система, кроме внутренних, имеет на восьмом-девятом сегментах еще и наружные половые органы — гениталии. Деятельность системы регулируется железами внутренней секреции (см. ниже).
Мужская половая система насекомых состоит из семенников. Каждый из них представляет собой совокупность трубочек с общим протоком (семяпроводом), который открывается в семенной пузырек. Соединенные с ним мелкие железы помогают сперматозоидам созреть. Протоки от обоих семенных пузырьков сливаются в семяизвергающий канал внутри пениса (эдеагуса) с отверстием на вершине. С помощью пениса сперма впрыскивается в половые пути самки при спаривании. Система также имеет придаточные половые железы, секреты которых выводятся по тем же протокам. У некоторых насекомых () эти железы обеспечивают образование сперматофора.
Женская половая система имеет яичники. В их составе могут быть сотни трубочек (овариол). В них формируются фолликулы — яйцеклетки, окруженные вспомогательными клетками. Овариолы открываются в пару яйцеводов, которые сливаются, и этот совокупный яйцевод открывается во влагалище (вагину). В общий яйцевод открывается также проток небольшого мешочка — семяприемника (сперматеки), а в вагину — протоки двух придаточных желез. Оплодотворение происходит, когда яйца проходят по непарному яйцепроводу. Сперматозоиды попадают в него из сперматеки. Вагина у многих насекомых соединена с яйцекладом. Секрет придаточных желез склеивает яйца в кладку, приклеивает к субстрату (, бабочки), наделяет защитными оболочками (богомолы, , прямокрылые).
Строение и функционирование половой системы у насекомых разных таксонов чрезвычайно разнообразно. К примеру, у некоторых насекомых () развитие оплодотворенных яиц начинается еще в вагине, и самка впоследствии откладывает не яйца, а достаточно сформировавшихся личинок. В таких случаях вагина является, собственно, маткой.
Эффективность размножения обеспечивает четкое взаимное соответствие половых органов самки и самца. Поэтому эти органы обладают минимальной индивидуальной изменчивостью. Благодаря этому по признакам органов можно распознавать виды, которые иным образом распознать не удается. Описания новых видов и других таксонов, их систематизация, установление родственных связей между ними часто базируется на исследовании их половых органов.
Копулятивный орган (эдеагус) новозеландского жука-водолюба Tormissus linsi (вид сверху)
Во время размножения тропической бабочки Euploea mulciber длинные пучки волосков (андроконии) на вершине брюшка самца ускоряют испарение особого вещества, которое помогает встретиться с самкой
Изображения и описания половых органов насекомых стали обычными при описании новых таксонов в научных журналах. На фото — фрагмент из статьи
Тип нервной системы у насекомых
Нервная система насекомых обрабатывает сигналы, поступающие из окружающей среды, в электрические импульсы. Благодаря этому осуществляются движения мускулов и функционирование органов. Особенно большое количество нервных клеток расположено в голове. Они образуют мозг, а также второй нервный центр, расположенный под пищеводом, — подглоточный ганглий.
В трех грудных сегментах находятся нервные узлы, контролирующие движения лапок и крыльев. Расположенные в задней части туловища восемь нервных узлов иннервируют свой участок туловища. Нервные узлы соединены между собой и с другими нервными центрами нервными стволами. Таким образом, нервная система насекомых построена по принципу веревочной лестницы. У многих насекомых нервные узлы грудных сегментов и задней части туловища сливаются в более крупные узлы.
Как насекомые дышат
По сложной системе трубок воздух распространяется по телу насекомого. По бокам грудных и брюшных сегментов расположено по одному дыхательному отверстию, От него отходят трахеи, дыхательные пути, которые интенсивно разветвляются. Тончайшие трубочки, в тысячи раз тоньше человеческого волоса, опутывают поверхности всех органов насекомых. Крупные насекомые, такие как жуки и бабочки, часто дышат путем напряжения и расслабления задней части тела. Для того чтобы из дыхательных путей не уходила влага, насекомое закрывает дыхательные отверстия с помощью волосков; так исключается и возможность попадания в них инородных тел. Трахеи изнутри покрыты кутикулой, которая обновляется при каждой смене оболочки.
Есть ли у насекомых уши?
«Барабанная» кожа присутствует в организме многих насекомых. Это «ухо» восприимчиво зачастую не только к тем звукам, которые слышат люди, но и к ультразвуку. Однако расположено оно не на голове насекомого, а на самых различных частях его тела: у цикад и некоторых ночных бабочек—на задней части туловища, у других бабочек — в последнем грудном сегменте. У кузнечиков «уши» находятся под коленями на передних лапках. Многие насекомые пользуются ушами, для общения: женские особи кузнечиков и сверчков находят поющих самцов. Но у насекомых есть и другие органы чувств, которые воспринимают шумы. Самцы комаров улавливают с помощью органа, расположенного в усиках, звуки, которые издают самки их вида при полете, и таким образом находят партнершу. У тараканов на задней части туловища находятся длинные чувствительные волоски, способные воспринимать звук.
Зачем насекомым усики?
Органы чувств на усиках насекомых сообщают им не только состоянии окружающей среды, они помогают общаться с сородичами, найти подходящее место обитания для себя и потомства, а также пищу. Самки многих насекомых привлекают самцов с помощью запахов. Самцы малого ночного павлиньего глаза могут учуять самку на расстоянии нескольких километров. Муравьи распознают по запаху самок из своего муравейника. Некоторые виды муравьев метят путь от гнезда к источнику питания благодаря пахучим веществам, которые выделяются из специальных желез. С помощью усиков муравьи и термиты чуют запах, оставленный их сородичами. Если оба усика улавливают запах в одинаковой степени, значит, насекомое на правильном пути. Вещества-аттрактанты, которые выделяют готовые к спариванию самки бабочек, обычно разносятся ветром.