Лекция анатомия насекомых план: Кожные покровы насекомых. Мышечная система насекомых. Полость тела насекомых. Системы внутренних органов

1. 
   Кожные покровы насекомых.
   
2. 
   Мышечная система насекомых.
   
3. 
   Полость тела насекомых.
   
4. 
   Системы внутренних органов.
   

Базальная мембрана – самый нижний слой. Она не имеет клеточного строения, образована в основном мукополисахаридами, выделяющимися из гемоцитов – клеток гемолимфы. Мембрана проводит питательные вещества к клеткам следующего слоя и является разграничителем между гиподермой и расположенными ниже жировым телом и внутренними органами.

В свою очередь, кутикула также разделяется на слои. В первую очередь, это:

1. прокутикула (другие названия – ламинарная, слоистая кутикула) – толстая, расположена непосредственно над гиподермой;

2. эпикутикула – тонкая, лежит над прокутикулой.

В составе эпикутикулы имеется четыре слоя (изнутри кнаружи): гомогенный; кутикулиновый; восковой; наружный цементный. [2]

Более подробно строение каждого слоя освещено в статье Кутикула. (фото)

Функции кожи
1. механическая: кожа формирует наружный экзоскелет тела, несет на себе рецепторные образования и железы;

2. барьерная: покровы отделяют внутреннюю среду от внешней и регулируют проникновение веществ внутрь организма и их выход из него;

3. защитная: покровы обладают значительной прочностью, что предохраняет насекомых от последствий падения, делает недоступными для некоторых хищников и т.д.;

3. носители пигментов. гиподерма и кутикула могут являться носителями пигментов, обусловливая определенный цвет тела у насекомых; (фото)

4. функция депо: в коже откладываются некоторые метаболиты и промежуточные продукты обмена веществ.
Производные кожи
Их можно разделить на несколько типов:

1. скульптурные придатки – производные только кутикулы;

2. структурные придатки: производные кутикулы и гиподермы;

3. эндоскелетные образования – структуры, расположенные на внутренней поверхности кожи;

4. железы.[1]

Борис Николаевич Шванвич выделяет среди производных кожи другие разновидности:

5. несочлененные придатки – неподвижные, являющиеся прямым продолжением покровов (гребни, шипы и др.);

6. сочлененные придатки, отличные по строению от кожи и часто смещающиеся относительно нее (волоски, щетинки);.[3]

К ним относят шипики (хетоиды), бугорки, бороздки, вдавленные точки. Они представляют собой локальные изменения толщины кутикулы, при этом, гиподерма сохраняет равномерный рельеф и не участвует в их образовании. Такие придатки бывают у разных насекомых, но особенно часто они украшают тело и надкрылья жуков.[1]

Волоски могут быть рассеяны по телу или густо покрывать его поверхность, бывают бесцветными или окрашенными. К примеру, густое расположение волосков отличает многих ночных бабочек и шмелей.[1] У ряда видов хеты расположены на теле пучками.[3]

Шипы. Кроме хет, у насекомых часто встречаются шипы: более мощные образования, сформированные из выступов кожи и выстланные изнутри слоем гиподермальных клеток. Эти структуры встречаются на теле и на ногах, могут быть фиксированы к коже неподвижно и подвижно.[1] Некоторые насекомые отличаются наличием гребней, рогов, паранотальных выростов, разрастаний щитков, разветвляющихся выростов. [3]

Чешуйки. Еще одним видом придатков являются чешуйки, располагающиеся на крыльях и, в небольшом количестве, на теле у бабочек. Фактически, они являются видоизменениями не собственно кожи, а хет. Чешуйки имеют сложное, причудливое строение и определенным образом складываются вместе, формируя сложный рисунок крыльев. Помимо Чешуекрылых, подобные образования имеются у ряда Первичнобескрылых и у жуков-долгоносиков.[1] (фото)

Эндоскелетные образования

Они представлены в виде выступов, гребней и других структур, которые располагаются на внутренней поверхности тела. Отдельные части внутреннего каркаса, к которым крепятся мышцы и которые поддерживают органы, носят название аподемы. В наибольшей степени эндоскелетные образования развиты в голове (там они называются общим термином тенторий) и груди; в висцеральном отделе в них нет большой необходимости.[1]

Эта группа объединяет в себе множество различных структур, отличающихся по строению, количеству, расположению и происхождению секрета. В зависимости от выделяемого продукта, они бывают нескольких видов.

Пахучие (ароматические)

Выделяют вещества с резким запахом. Такие структуры есть у клопов, у которых они находятся на груди и брюшке.[1] У личинки солдатика пахучих желез три, их выводные протоки открываются на 4, 5, 6 тергитах брюшка. Как правило, для человека запах секрета этих желез неприятен, однако это – не абсолютное правило. Например, Pizostethuscursitansвыделяет жидкость, пахнущую земляникой, а пахучие железы пчелы издаются фруктовый аромат.[3]

Восковые

Выделяют воскоподобную субстанцию, покрывающую тело насекомого либо со всех сторон, либо на ограниченных участках. Это уменьшает смачиваемость поверхности покровов водой и создает ему механическую защиту; подобное характерно для [1] Полужесткокрылых и др. У многих червецов секрет восковых желез не распределяется по телу, а остается на нем в виде пушка или нитей (красная кровяная тля, червецы). В ряде случаев длина этих нитей превышает размеры тела насекомого, как у светоноски Lystra. У пенниц секрет представлен в виде пены, которая покрывает все тело насекомого и защищает его.[3]

Лаковые

Производят субстанцию, которая используется насекомыми с технической целью. Лаковые железы имеются у некоторых видов червецов, обитающих в тропиках.[1] Выводные протоки этих желез находятся на спине, они выделяют смесь веществ, уплотняющуюся на воздухе в виде чешуек. Со временем их количество увеличивается, и они формируют сплошной щиток, под которым живет червец и развивается его молодь.[3]

Выделяют отравляющие вещества, часто располагаются у основания волосков, что увеличивает чувствительность желез к малейшему физическому воздействию. Их наиболее характерные обладатели – тропические гусеницы.[1] У некоторых организмов имеются видоизмененные железы – ядовитые волоски, у которых токсин заполняет полость волоска, а не мешочек в его основании. Такие волоски часто расположены на возвышениях – ядовитых бугорках, внутри которых расположена железистая ткань, продуцирующая яд.[3]

Отпугивающие (оборонительные)

Такими обладают плавунцы, гусеница гарпии, жуки-бомбардиры. У последних секрет желез, содержащий оксид азота и азотнокислые соли, выбрасываются в воздух, и при контакте этих веществ с воздухом происходит некое подобие взрыва. Это отвлекает противника и причиняет ему боль, если секрет желез попадает на его покровы. Особые оборонительные железы используют и термиты, применяя их в борьбе муравьями. Выводные протоки желез находятся у них на голове и выпускают секрет в виде капель или нитей. Попадание жидкости на антенны муравьев выводит их из строя.[3]

Шелкоотделительные (прядильные)

Имеются у личинок бабочек, ручейников и др., по происхождению являются видоизмененными слюнными железами, которые мы не описывали, так как они не являются придатками кожи. Прядильные железы выделяют жидкость, которая застывает на воздухе и вытягивается насекомым в длинную нить.[1]

Рога – средство защиты жука-носорога

Функции придатков кожи

Скульптурные придатки могут играть роль светопреломляющих образований, служить отличительным видовым признаком насекомых, однако особой роли в их жизнедеятельности они чаще всего не играют.

Волоски при редком расположении на теле играют роль чувствительных элементов, а их густота может говорить о том, что они участвуют в терморегуляции. На это указывает то, что густо опушенных насекомых больше среди обитателей жарких засушливых территорий. Чешуйки бабочек имеют основное значение в формировании окраски крыльев. Шипы, гребни, выступы чаще имеются у самцов и используются для защиты. (фото)

Общее значение всех структурных образований состоит в том, что их наличие, количество, расположение, размер и другие характеристики могут иметь наследственную природу, вследствие чего их изучение можно использовать при распознавании видов.

Благодаря эндоскелетным образованиям, покровы могут выполнять функцию наружного скелета. Эти придатки служат местами прикрепления мышц и других внутренних структур, что делает возможным их работу и сохранение постоянного взаиморасположения.

Значение желез очевидно, в зависимости от характера выделяемого секрета, они способны выполнять множество функций. Помогают защищаться от врагов, искать партнеров для размножения, механически защищать тело, производить строительный материал для жилища (например, сот у пчел) и т.д. Назначение этих образований может быть и другим. Например, пахучие железы, секрет которых увеличивается в объеме у мигрирующих насекомых, может руководить их поведением в группе, а пчелы «включают» их тогда, когда находят источник пищи и хотят сообщить об этом своим сородичам.[3][1]

Характерной особенностью насекомых, как и всех других членистоногих, является то, что их тело снаружи покрыто более или менее плотной кутикулой, которая играет роль наружного скелета насекомых.

Наружный скелет служит защитой от механических повреждений, препятствует проникновению различных вредных веществ, он служит прекрасной защитой для нежных внутренних органов. Велико и опорно-механическое значение наружных покровов, они являются опорой скелетно-мышечного аппарата.

Именно наружный скелет позволяет достигать чрезвычайной сложности внешней формы при ничтожно малых размерах.

Хитиновый покров – это не просто «панцирь», скорлупа, защищающая тело насекомых. С ним связаны различные его выросты, придатки: волоски, шипы, шипики, чешуйки, играющие ту или иную роль в жизни насекомых. С наружными покровами связаны разнообразные железы, открывающиеся на поверхность хитинового панциря, осязательные, обонятельные, вкусовые органы.

Наконец, от хитинового покрова зависит окраска насекомых, которая многообразием тонов и рисунков превосходит яркость и причудливость окраски цветов.

Кожные покровы насекомых состоят из 3-х основных слоев: кутикулы, гиподермы и базальной перепонки.

Кутикула представляет собой продукт выделения гиподермы. Это наружная часть покровов, и она не имеет клеточного строения. Однако она имеет слоистое строение и состоит из двух слоев: наружного – эпикутикулы и внутреннего – пропикутикулы.