Ротовой аппарат насекомых

насекомых У ротовой аппарат может сильно различаться у разных видов насекомых, поскольку они адаптированы к определенным способам питания. Первые насекомые имели жевательный ротовой аппарат. Большая часть ротового аппарата предназначена для прокалывания и сосания, и этот способ питания неоднократно развивался независимо. Например, комары (настоящие мухи) и тли (настоящие насекомые ) одновременно прокалывают и сосут, хотя самки комаров питаются кровью животных, а тли – растительными жидкостями.

Эволюция

Как и большинство внешних особенностей членистоногих, ротовой аппарат Hexapoda сильно развит. Ротовой аппарат насекомых демонстрирует множество различных функциональных механизмов у самых разных видов насекомых. Обычно значительная гомология сохраняется : совпадающие структуры образуются из совпадающих зачатков и имеют одинаковое эволюционное происхождение. Однако даже если структуры почти физически и функционально идентичны, они могут не быть гомологичными; их аналогичные функции и внешний вид могут быть продуктом конвергентной эволюции .

Жевательные насекомые

Примеры жевательных насекомых включают стрекоз , кузнечиков и жуков . У некоторых насекомых во взрослом возрасте нет жевательного ротового аппарата, но они пережевывают твердую пищу на личиночной стадии. Мотыльки и бабочки являются яркими примерами таких адаптаций.

нижняя челюсть

Жевательное насекомое имеет пару челюстей, по одной с каждой стороны головы. Нижние челюсти расположены каудальнее верхней губы и впереди челюстей верхних . Обычно нижние челюсти являются самым крупным и крепким ротовым аппаратом жующего насекомого, и оно использует их для жевания (разрезания, разрывания, раздавливания, пережевывания) пищевых продуктов. Два набора мышц перемещают челюсти во фронтальной плоскости рта: мышцы, отводящие, раздвигают челюсти насекомых ( латерально ); приводящие мышцы сводят их вместе ( медиально ). Они делают это в основном, открывая и закрывая челюсти при кормлении, а также используя челюсти в качестве инструментов или, возможно, во время боя.

У плотоядных жующих насекомых челюсти обычно особенно зазубрены, ножевидны и часто с прокалывающими кончиками. У травоядных жующих насекомых челюсти, как правило, шире и более плоские на противоположных сторонах, как, например, у гусениц .

У самцов некоторых видов, таких как Lucanidae и некоторых Cerambycidae , нижние челюсти изменены до такой степени, что не выполняют никакой пищевой функции, а вместо этого используются для защиты мест спаривания от других самцов. У некоторых муравьев и термитов челюсти также выполняют защитную функцию (особенно у каст солдат). У муравьев -быков челюсти удлиненные и зубчатые, используемые как в качестве охотничьих, так и в качестве защитных придатков. У пчел, которые питаются в основном с помощью хоботка, челюсти в основном используются для манипулирования воском и формирования его формы, а у многих бумажных ос челюсти приспособлены к соскабливанию и проглатыванию древесных волокон.

Максилла

Расположенные под нижними челюстями (каудальнее них), парные верхнечелюстные кости манипулируют пищей, а у жевательных насекомых частично пережевывают пищу. Каждая верхняя челюсть состоит из двух частей: проксимального кардо (множественное число кардиналов ) и дистальной ножки (множественное число ножок ). На вершине каждой ножки расположены две доли: внутренняя лациния и наружная галея (множественное число laciniae и galeae ). По внешнему краю типичная галея представляет собой чашевидную или ковшовую структуру, расположенную над внешним краем губы. У нежующих насекомых, таких как взрослые чешуекрылые, верхние челюсти могут быть радикально приспособлены к выполнению других функций.

В отличие от мандибул, как и губ, верхнечелюстные кости имеют на ножках боковые щупики. Эти щупики служат органами осязания и вкуса при кормлении и осмотре потенциальной пищи и/или добычи.

У грызущих насекомых приводящие и отводящие мышцы простираются изнутри черепа к основаниям ножок и кардий так же, как это происходит с нижними челюстями при кормлении, а также при использовании верхних челюстей в качестве инструментов. В некоторой степени верхнечелюстные кости более подвижны, чем мандибулы, а галеи, лацинии и щупики также могут несколько перемещаться вверх и вниз в сагиттальной плоскости как при кормлении, так и при работе, например, при строительстве гнезда грязевыми осами. .

Максиллы у большинства насекомых при питании частично функционируют как жвалы, но они более подвижны и менее сильно склеротизированы, чем мандибулы, поэтому они более важны при манипулировании мягкой, жидкой или твердой пищей, а не при разрезании или измельчении пищи, такой как материал, для которого требуются челюсти. разрезать или раздавить.

Как и нижние челюсти, верхние челюсти иннервируются подпищеводными ганглиями .

Губы

Губа обычно представляет собой примерно четырехугольную структуру, образованную парными сросшимися вторичными верхнечелюстными пластинами. ^[1] Это основной компонент дна рта. Обычно вместе с верхними губами губы помогают манипулировать пищей во время жевания .

Однако роль губ у некоторых насекомых приспособлена к особым функциям; самый драматичный пример – челюсти нимф одонаты возможно , , стрекоз и стрекоз . У этих насекомых губы аккуратно сгибаются под головой и грудной клеткой, но насекомое может выбросить их, чтобы схватить добычу и перенести ее обратно к голове, где жевательный ротовой аппарат может разрушить ее и проглотить частицы. ^[2]^{[ ненадежный источник? ]}

Губа прикрепляется к заднему концу структуры, называемой цибарием , а ее широкая базальная часть разделена на области, называемые субментумом , который является проксимальной частью, ментумом в середине и прементумом , который является дистальной частью, и самый дальний вперед.

Прементум имеет структуру, называемую язычком ; он состоит из внутренней пары долей, называемых глоссами , и боковой пары, называемой параглоссами . Эти структуры гомологичны пластинкам и галеям верхних челюстей. Губные щупики, расположенные по бокам губ, аналогичны верхнечелюстным щупикам. Как и верхнечелюстные щупики, губные щупики помогают сенсорной функции при приеме пищи. У многих видов мускулатура губ намного сложнее, чем у других челюстей, поскольку у большинства язычок, щупики и прементум могут двигаться независимо.

Губа иннервируется подпищеводными ганглиями. ^[3]^[4]^[5]

У медоносных пчел губы удлинены, образуя трубку и язык, и эти насекомые классифицируются как имеющие как жевательный, так и лакающий ротовой аппарат. ^[6]

Дикий шелкопряд ( Bombyx mandarina ) — пример насекомого, у которого маленькие губные щупики и отсутствуют верхнечелюстные щупики. ^[7]

Гортаноглотка

Гипофаринкс представляет собой шаровидную структуру, расположенную медиальнее нижних и верхних челюстей. У многих видов он перепончатый и связан со слюнными железами. Это помогает проглатывать пищу. Гипофаринкс делит ротовую полость на две части: цибарий или спинной пищевой мешок и вентральную слюну , в которую открывается слюнный проток.

Перекачивание насекомых

В этом разделе рассматриваются только насекомые, питающиеся за счет всасывания жидкости, как правило, предварительно не прокалывая пищу, не обтирая ее и не облизывая. Типичными примерами являются взрослые мотыльки и бабочки . Как это обычно бывает с насекомыми, существуют вариации: некоторые бабочки, такие как виды Serrodes и Achaea , прокалывают плоды до такой степени, что считаются серьезными вредителями сада. ^[8] Некоторые бабочки не питаются после выхода из куколки, а ротовой аппарат у них сильно редуцирован, рудиментарный или вообще отсутствует. У всех, за исключением некоторых взрослых чешуекрылых, отсутствуют нижние челюсти (у надсемейства , известного как нижнечелюстные бабочки, нижние челюсти полностью развиты во взрослом возрасте), но также имеется оставшийся ротовой аппарат в форме удлиненной сосательной трубки, хоботка.

Хоботок

Хоботок у взрослых чешуекрылых является одной из определяющих характеристик морфологии отряда ; это длинная трубка, образованная парными галеями верхних челюстей. В отличие от сосущих органов других отрядов насекомых, хоботок чешуекрылых может сворачиваться настолько сильно, что, когда он не используется, помещается под головой. Однако во время кормления он расширяется и достигает нектара цветов или других жидкостей. У некоторых специализированных опылителей хоботок может в несколько раз превышать длину тела бабочки.

Колющие и сосущие насекомые

Ряд отрядов насекомых (или, точнее, семейств внутри них) имеют ротовой аппарат, который прокалывает пищевые продукты и позволяет всасывать внутренние жидкости. Некоторые из них травоядны, например тля и цикадки , а другие плотоядны, например клопы-убийцы и самки комаров .

Стилеты

У самок комаров все ротовые органы удлиненные. Губа окружает все остальные ротовые части, стилеты, как ножны. Верхняя губа образует основную питательную трубку, через которую всасывается кровь. Острые кончики верхней губы и верхних челюстей прокалывают кожу хозяина. Во время пирсинга губа остается снаружи от кожицы пищевого продукта, отгибаясь от стилетов. ^[9] Слюна, содержащая антикоагулянты , вводится в пищевой продукт, а кровь высасывается через разные трубки.

Хоботок

Определяющей особенностью отряда Hemiptera является наличие ротового аппарата, в котором нижние и верхние челюсти преобразованы в хоботок, заключенный в модифицированную губу, способную прокалывать ткани и высасывать жидкости. Например, настоящие клопы, такие как щитовики , питаются жидкостями растений. Хищные насекомые, такие как клопы-убийцы, имеют такой же ротовой аппарат, но используются для прокалывания кутикулы пойманной добычи.

Губчатые насекомые

Этикетка

Комнатная муха – типичное губчатое насекомое. Поверхность губки . покрыта мелкими пищевыми каналами, образованными переплетенными удлиненными гипо- и носоглоткой, образующими хоботок, используемый для направления жидкой пищи в пищевод Пищевой канал втягивает жидкую и разжиженную пищу в пищевод под действием капилляров . Комнатная муха способна есть твердую пищу, выделяя слюну и натирая ею пищевой продукт. Когда слюна растворяет пищу, раствор затем попадает в рот в виде жидкости. ^[10]

Ссылки

^ Ричардс, Огайо; Дэвис, Р.Г. (1977). Общий учебник энтомологии Иммса: Том 1: Структура, физиология и развитие . Берлин: Шпрингер. ISBN 0-412-61390-5 . ^{[ нужна страница ]}
^ Голова, мандибулы и необычные губы нимфы-стрекозы (вид снизу)
^ Ротовые органы насекомых
^ Ротовой аппарат насекомых - Общество энтомологов-любителей (AES)
^ «Строение и функции ротового аппарата насекомых» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 июня 2010 г. Проверено 8 января 2016 г.
^ «Перепончатокрылые: муравьи, пчелы и осы» , CSIRO , данные получены 8 апреля 2012 г.
^ Хеппнер, Джон Б; Ричман, Дэвид Б; Оранжевый, Стивен Э; Хабек, Дейл; Асаро, Кристофер; Боев, Джон Люк; Баумгертнер, Джон; Шнайдер, Дэвид С; Ламбден, Париж; Кейв, Рональд Д.; Рэтклифф, Бретт С; Хеппнер, Джон Б; Болдуин, Ребекка В.; Шерер, Клэй В.; Фрэнк, Дж. Ховард; Данфорд, Джеймс С; Сомма, Луи А; Ричман, Дэвид. Б; Крафсур, Э.С; Крукер, Аллен; Хеппнер, Джон Б; Карпентер, Джон Л; Меналлед, Фабиан Д; Либман, Мэтт; Карпентер, Джон Л; Тил, Питер Э.А.; Сегодня Марджори А; Ллойд, Джеймс Э; Сивински, Джон; и др. (2008). «Шелкопряды (Lepidoptera: Bombycidae)». Энциклопедия энтомологии стр. 100-1 3375–6. дои : 10.1007/978-1-4020-6359-6_4198 . ISBN 978-1-4020-6242-1 .
^ Уолтер Ройтер (1989). Цитрусовая индустрия: защита урожая, технологии послеуборочной обработки и ранняя история исследований цитрусовых в Калифорнии . Публикации УЦАНР. стр. 64–. ISBN 978-0-931876-87-5 .
^ Захран, Нагван; Савирес, Самех; Хамза, Али (25 октября 2022 г.). «Сенсиллы колюще-сосущего ротового аппарата комара Culex pipiens (Diptera: Culicidae) при гамма-излучении» . Научные отчеты . 12 (1): 17833. doi : 10.1038/s41598-022-22348-0 . ПМЦ 9596698 . ПМИД 36284127 .
^ Мельхорн, Хайнц (2001). Энциклопедический справочник по паразитологии: биология, строение, функции . Springer Science & Business Media. п. 310. ИСБН 978-3-540-66819-0 .

Внешние ссылки

[isbn0-412-61390-5-1] Ричардс, Огайо; Дэвис, Р.Г. (1977). Общий учебник энтомологии Иммса: Том 1: Структура, физиология и развитие . Берлин: Шпрингер. ISBN 0-412-61390-5 . ^{[ нужна страница ]}

[2] Голова, мандибулы и необычные губы нимфы-стрекозы (вид снизу)

[3] Ротовые органы насекомых

[4] Ротовой аппарат насекомых - Общество энтомологов-любителей (AES)

[5] «Строение и функции ротового аппарата насекомых» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 июня 2010 г. Проверено 8 января 2016 г.

[6] «Перепончатокрылые: муравьи, пчелы и осы» , CSIRO , данные получены 8 апреля 2012 г.

[7] Хеппнер, Джон Б; Ричман, Дэвид Б; Оранжевый, Стивен Э; Хабек, Дейл; Асаро, Кристофер; Боев, Джон Люк; Баумгертнер, Джон; Шнайдер, Дэвид С; Ламбден, Париж; Кейв, Рональд Д.; Рэтклифф, Бретт С; Хеппнер, Джон Б; Болдуин, Ребекка В.; Шерер, Клэй В.; Фрэнк, Дж. Ховард; Данфорд, Джеймс С; Сомма, Луи А; Ричман, Дэвид. Б; Крафсур, Э.С; Крукер, Аллен; Хеппнер, Джон Б; Карпентер, Джон Л; Меналлед, Фабиан Д; Либман, Мэтт; Карпентер, Джон Л; Тил, Питер Э.А.; Сегодня Марджори А; Ллойд, Джеймс Э; Сивински, Джон; и др. (2008). «Шелкопряды (Lepidoptera: Bombycidae)». Энциклопедия энтомологии стр. 100-1 3375–6. дои : 10.1007/978-1-4020-6359-6_4198 . ISBN 978-1-4020-6242-1 .

[Reuther1989-8] Уолтер Ройтер (1989). Цитрусовая индустрия: защита урожая, технологии послеуборочной обработки и ранняя история исследований цитрусовых в Калифорнии . Публикации УЦАНР. стр. 64–. ISBN 978-0-931876-87-5 .

[Zahran_Sawires_Hamza_2022-9] Захран, Нагван; Савирес, Самех; Хамза, Али (25 октября 2022 г.). «Сенсиллы колюще-сосущего ротового аппарата комара Culex pipiens (Diptera: Culicidae) при гамма-излучении» . Научные отчеты . 12 (1): 17833. doi : 10.1038/s41598-022-22348-0 . ПМЦ 9596698 . ПМИД 36284127 .

[10] Мельхорн, Хайнц (2001). Энциклопедический справочник по паразитологии: биология, строение, функции . Springer Science & Business Media. п. 310. ИСБН 978-3-540-66819-0 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]