Физиология насекомых

Физиология насекомых включает физиологию и биохимию систем насекомых органов .

Несмотря на разнообразие, насекомые весьма схожи по общему устройству, как внутри, так и снаружи. Насекомое . состоит из трех основных частей тела (тагматы): головы, груди и брюшка Голова состоит из шести сросшихся сегментов со сложными глазами , глазками , усиками и ротовым аппаратом, которые различаются в зависимости от конкретного рациона насекомого, например, измельчения, сосания, лакания и жевания. Грудная клетка состоит из трех сегментов: переднего, среднего и заднегруди, каждый из которых поддерживает пару ног, которые также могут различаться в зависимости от функции, например, прыжки, копание, плавание и бег. Обычно средний и последний сегменты груди имеют парные крылья. Брюшко обычно состоит из одиннадцати сегментов и содержит пищеварительные и репродуктивные органы. Представлен общий обзор внутреннего строения и физиологии насекомого, включая пищеварительную, кровеносную, дыхательную, мышечную, эндокринную и нервную системы, а также органы чувств , контроля температуры, полета и линьки .

Пищеварительная система

Насекомое использует свою пищеварительную систему для извлечения питательных и других веществ из потребляемой пищи.

Большая часть этой пищи поступает в организм в виде макромолекул и других сложных веществ (таких как белки , полисахариды , жиры и нуклеиновые кислоты ), которые должны расщепляться катаболическими реакциями на более мелкие молекулы (например, аминокислоты , простые сахара и т. д.). перед использованием клетками организма для получения энергии, роста или воспроизводства. Этот процесс распада известен как пищеварение .

Пищеварительная система насекомого представляет собой закрытую систему с одной длинной закрытой спиральной трубкой, называемой пищеварительным каналом , которая проходит вдоль тела. Пищеварительный канал позволяет пище попасть только в рот, а затем перерабатывается по мере продвижения к анусу . Пищеварительный тракт имеет специальные отделы для измельчения и хранения пищи, производства ферментов и всасывания питательных веществ .

Сфинктеры контролируют движение пищи и жидкости между тремя областями. Эти три отдела включают переднюю кишку (стоматодеум) (27), среднюю кишку (мезентерон) (13) и заднюю кишку (проктодеум) (16).

Помимо пищеварительного канала, у насекомых имеются также парные слюнные железы и слюнные резервуары. Эти структуры обычно расположены в грудной клетке (рядом с передней кишкой). Слюнные железы (30) вырабатывают слюну; слюнные протоки ведут от желез к резервуарам, а затем через голову к отверстию, называемому слюной , позади гортаноглотки ; какие движения ротового аппарата способствуют смешиванию слюны с пищей в ротовой полости. Слюна смешивается с пищей, которая по слюнным трубкам попадает в рот, начиная процесс ее расщепления.

Стоматодеум и проктодеум представляют собой впячивания эпидермиса и выстланы кутикулой (интимой). Брыжейка выстлана не кутикулой, а быстро делящимися и, следовательно, постоянно заменяемыми эпителиальными клетками. Кутикула сбрасывается с каждой линькой вместе с экзоскелетом . Пища перемещается по кишечнику за счет мышечных сокращений, называемых перистальтикой .

Стилизованная схема пищеварительного тракта насекомых, показывающая мальпигиевы канальцы ( тип прямокрылых )

1. Стоматодеум (передняя кишка): этот регион хранит, измельчает и транспортирует пищу в следующий регион. Сюда входят ротовая полость , глотка , пищевод , зоб (хранит пищу) и преджелудочек или желудок (перемалывает пищу). Слюнные выделения губных желез разжижают поступившую пищу. У комаров (Diptera), которые являются кровососущими насекомыми, антикоагулянты и разжижители крови. здесь также выделяются
2. Мезентерон (средняя кишка): в этой области вырабатываются пищеварительные ферменты, которые секретируются в просвет , и здесь питательные вещества всасываются в тело насекомого. Пища, поступающая из передней кишки, окружена перитрофической мембраной , которая представляет собой слой мукополисахарида , секретируемый эпителиальными клетками средней кишки. Считается, что эта мембрана предотвращает пищевых патогенов контакт с эпителием и нападение на тело насекомых. Он также действует как фильтр, пропускающий мелкие молекулы , но не допускающий попадания крупных молекул и частиц пищи в клетки средней кишки. После того как крупные вещества расщепляются на более мелкие, пищеварение и последующее всасывание питательных веществ происходит на поверхности эпителия. Микроскопические выступы на стенке средней кишки, называемые микроворсинками , увеличивают площадь поверхности и обеспечивают максимальное поглощение питательных веществ.
3. Проктодеум (задняя кишка): разделен на три отдела; передняя часть — подвздошная кишка , средняя часть — ободочная кишка , а более широкая задняя часть — прямая кишка . Он простирается от пилорического клапана , расположенного между средней и задней кишкой, до ануса. происходит всасывание воды, солей и других полезных веществ Здесь перед выведением . Как и другим животным, для удаления токсичных метаболических отходов требуется вода. Однако для очень мелких животных, таких как насекомые, сохранение воды является приоритетом. слепые протоки, называемые мальпигиевыми канальцами . Из-за этого в игру вступают Эти протоки возникают в виде выпячиваний на переднем конце задней кишки и являются основными органами осморегуляции и выделения. Они извлекают отходы из гемолимфы , в которой омываются все внутренние органы. Эти канальцы постоянно производят мочевую кислоту насекомого, которая транспортируется в заднюю кишку, где важные соли и вода реабсорбируются как задней, так и прямой кишкой. Затем экскременты выводятся в виде нерастворимых и нетоксичных гранул мочевой кислоты . Экскреция и осморегуляция у насекомых управляются не только мальпигиевыми канальцами, но требуют совместной функции подвздошной и/или прямой кишки.

Система кровообращения

Смотрите также: Гемолимфа

Основная функция крови насекомых, гемолимфы, — транспортная и омывает органы тела насекомых. Составляя обычно менее 25% массы тела насекомого, он переносит гормоны , питательные вещества и отходы и играет роль в осморегуляции, контроле температуры, иммунитете , хранении (воды, углеводов и жиров) и функциях скелета. Он также играет важную роль в процессе линьки. Дополнительная роль гемолимфы в некоторых отрядах может заключаться в защите от хищников. Он может содержать неприятные и зловонные химические вещества, которые будут отпугивать хищников.

Гемолимфа содержит молекулы, ионы и клетки. Регулируя химический обмен между тканями , гемолимфа заключена в полости тела насекомых — гемоцеле . Он транспортируется по телу за счет комбинированной пульсации сердца (задней части) и аорты (передней части), которые расположены дорсально под поверхностью тела. Она отличается от крови позвоночных тем, что не содержит эритроцитов и, следовательно, не обладает высокой способностью переносить кислород и больше похожа на лимфу , обнаруженную у позвоночных.

Жидкости организма поступают через односторонние клапанные отверстия, которые представляют собой отверстия, расположенные по всей длине объединенной аорты и органа сердца. Перекачивание гемолимфы происходит за счет волн перистальтического сокращения, берущих начало в заднем конце тела, перекачивающихся вперед в спинной сосуд, наружу через аорту и затем в голову, где она вытекает в гемоцель. Гемолимфа циркулирует к придаткам однонаправленно с помощью мышечных насосов или вспомогательных пульсирующих органов, которые обычно находятся у основания усиков или крыльев, а иногда и в ногах. Скорость сцеживания ускоряется в периоды повышенной активности. Движение гемолимфы особенно важно для терморегуляции у таких отрядов, как Odonata , Lepidoptera , Hymenoptera и Diptera .

Дыхательная система

Смотрите также: Трахея беспозвоночных и Дыхательная система насекомых.

Дыхание насекомых осуществляется без использования легких с использованием системы внутренних трубок и мешочков, через которые газы либо диффундируют, либо активно перекачиваются, доставляя кислород непосредственно к тканям, которые нуждаются в кислороде, и удаляя углекислый газ через свои клетки . Поскольку кислород доставляется напрямую, система кровообращения не используется для переноса кислорода и, следовательно, значительно сокращается; у него нет закрытых сосудов (т. е. нет вен или артерий ), он состоит всего лишь из одной перфорированной дорсальной трубки, которая перистальтически пульсирует и тем самым помогает циркулировать гемолимфе внутри полости тела.

Воздух всасывается через дыхальца — отверстия, расположенные латерально в плевральной стенке, обычно по паре на переднем крае средне- и заднегруди , а также пары на каждом из восьми или менее брюшных сегментов. Число дыхалец варьируется от 1 до 10 пар. Кислород проходит через трахеи в трахеолы и поступает в организм в результате диффузии. Углекислый газ покидает организм тем же процессом.

Большие трахеи утолщены по спирали, как гибкий вакуумный шланг, чтобы предотвратить их спадение и часто разбухать в воздушные мешки. Более крупные насекомые могут увеличивать поток воздуха через свою трахейную систему за счет движений тела и ритмичного сплющивания воздушных мешков трахеи . Дыхальца закрываются и открываются с помощью клапанов и у некоторых насекомых могут оставаться частично или полностью закрытыми в течение длительного времени, что сводит к минимуму потерю воды.

Существует множество различных закономерностей газообмена, демонстрируемых разными группами насекомых. Характер газообмена у насекомых может варьироваться от непрерывной диффузной вентиляции до прерывистого газообмена .

Наземные и большая часть водных насекомых осуществляют газообмен, как упоминалось ранее, в открытой системе. Другие, меньшие количества водных насекомых имеют закрытую трахейную систему, например, Odonata , Trichoptera , Ephemeroptera , у которых есть трахейные жабры и отсутствуют функциональные дыхальца. эндопаразитов Личинки лишены дыхалец и также функционируют в условиях закрытой системы. Здесь трахеи разделяются по периферии, покрывая общую поверхность тела, что приводит к кожной форме газообмена . Этот периферический отдел трахеи может также находиться внутри жабр трахеи, где также может происходить газообмен.

Мышечная система

Многие насекомые, такие как жук-носорог , способны поднимать вес, во много раз превышающий их собственный вес, и могут прыгать на расстояния, во много раз превышающие их собственную длину. Это связано с тем, что их выходная мощность высока по сравнению с массой их тела.

Мышечная система насекомых насчитывает от нескольких сотен мышц до нескольких тысяч. В отличие от позвоночных, у которых есть как гладкие, так и поперечно-полосатые мышцы, у насекомых есть только поперечно-полосатые мышцы. Мышечные клетки собираются в мышечные волокна , а затем в функциональную единицу — мышцу. Мышцы прикрепляются к стенке тела, прикрепительные волокна проходят через кутикулу и к эпикутикуле, где они могут перемещать различные части тела, включая придатки, такие как крылья . Мышечное волокно состоит из множества клеток с плазматической мембраной и внешней оболочкой или сарколеммой . Сарколемма инвагинирована и может контактировать с трахеолой, перенося кислород к мышечным волокнам. расположенные пластинками или цилиндрически, Сократительные миофибриллы, проходят по всей длине мышечного волокна. Миофибриллы, состоящие из тонкой актиновой нити, заключенной между парой толстых нитей миозина, скользят друг мимо друга под действием нервных импульсов.

Мышцы можно разделить на четыре категории:

1. Висцеральные : эти мышцы окружают трубки и протоки и производят перистальтику , как это показано в пищеварительной системе .
2. Сегментарный : вызывает телескопирование сегментов мышц, необходимых для линьки, увеличения давления тела и передвижения у безногих личинок.
3. Аппендикулярные : берущие начало от грудины или тергума и прикрепляющиеся к тазикам, эти мышцы перемещают придатки как единое целое. Они расположены сегментарно и обычно антагонистическими парами. Придаточные части некоторых насекомых, например галея и пластинки верхних челюстей , имеют только мышцы- сгибатели . Расширение этих структур происходит за счет давления гемолимфы и эластичности кутикулы .
4. Полет : летательные мышцы являются наиболее специализированной категорией мышц и способны к быстрым сокращениям. Нервные импульсы необходимы для инициирования мышечных сокращений и, следовательно, полета . Эти мышцы также известны как нейрогенные или синхронные мышцы. существует взаимно однозначное соответствие Это связано с тем, что между потенциалами действия и мышечными сокращениями . У насекомых с более высокой частотой взмахов крыльев мышцы сокращаются чаще, чем со скоростью, с которой нервный импульс достигает их, и называются асинхронными мышцами .

Полет позволил насекомому рассеяться, спастись от врагов и вреда окружающей среды, а также колонизировать новые места обитания . насекомых Одной из ключевых адаптаций является полет, механика которого отличается от механики других летающих животных, поскольку их крылья не представляют собой видоизмененные придатки. Полностью развитые и функциональные крылья бывают только у взрослых насекомых. Чтобы летать, гравитацию и сопротивление (сопротивление воздуха движению). необходимо преодолеть Большинство насекомых летают, взмахивая крыльями, и для обеспечения полета у них есть либо мышцы прямого полета, прикрепленные к крыльям, либо непрямая система, в которой нет связи между мышцами и крыльями, а вместо этого они прикреплены к очень гибкой коробчатой ​​грудной клетке . .

Мышцы прямого полета создают движение вверх за счет сокращения мышц, прикрепленных к основанию крыла внутри точки поворота. За пределами поворотной точки удар вниз создается за счет сокращения мышц, идущих от грудины к крылу. прикрепляются мышцы непрямого полета К тергуну и грудине . Сокращение приводит к опусканию тергума и основания крыла. В свою очередь, это движение поднимает внешнюю или основную часть крыла вверх. Сокращение второй группы мышц, идущих от задней части к передней части грудной клетки, приводит в действие сильную долю. Это деформирует коробочку и приподнимает тергум.

Эндокринная система

Гормоны — это химические вещества, которые транспортируются в жидкостях организма насекомого (гемолимфе) и переносят сообщения от точки их синтеза к местам, где воздействуют на физиологические процессы. Эти гормоны производятся железистыми , нейрожелезистыми и нейрональными центрами. У насекомых есть несколько органов, вырабатывающих гормоны, контролирующие размножение , метаморфоз и линьку . Было высказано предположение, что мозга . отвечает гормон за определение касты у термитов и прерывание диапаузы у некоторых насекомых

четыре эндокринных Выявлены центра:

1. Нейросекреторные клетки головного мозга могут вырабатывать один или несколько гормонов, влияющих на рост, размножение, гомеостаз и метаморфоз.
2. Сердечные тела — это пара нейрожелезистых тел, расположенных позади мозга и по обе стороны от аорты . Они не только производят свои собственные нейрогормоны , но хранят и выделяют другие нейрогормоны, в том числе ПТТГ проторацикотропный гормон (мозговой гормон), который стимулирует секреторную активность переднегрудных желез, играя важную роль в линьке.
3. Переднегрудные железы — диффузные парные железы, расположенные на затылке или в грудной клетке . Эти железы выделяют экдистероид , называемый экдизоном , или гормон линьки, который инициирует процесс линьки эпидермиса . Кроме того, он играет роль в дополнительных репродуктивных железах самок, дифференцировке овариол и в процессе производства яиц.
4. Corpora allata — небольшие парные железистые тельца, исходящие из эпителия , расположенного по обе стороны передней кишки. Они выделяют ювенильный гормон , регулирующий размножение и метаморфоз.

Нервная система

Насекомые имеют сложную нервную систему , которая включает в себя разнообразную внутреннюю физиологическую информацию, а также внешнюю сенсорную информацию. Как и у позвоночных, основным компонентом является нейрон или нервная клетка. Он состоит из дендрита с двумя выступами, которые принимают стимулы, и аксона , который передает информацию другому нейрону или органу, например мышце . Как и у позвоночных, химические вещества ( нейромедиаторы, такие как ацетилхолин и дофамин высвобождаются в синапсах ) .

Центральная нервная система

и физиологические процессы насекомого Сенсорные, двигательные контролируются центральной нервной системой наряду с эндокринной системой . Являясь основным отделом нервной системы, он состоит из головного мозга , брюшной нервной цепочки и подпищеводного ганглия , который связан с мозгом двумя нервами, проходящими вокруг каждой стороны пищевода .

Мозг имеет три доли:

• Протоцеребрум , иннервирующий сложные глаза и глазки.
• Дейтоцеребрум , иннервирующий усики
• Тритоцеребрум , иннервирующий переднюю кишку и верхнюю губу .

Вентральный нервный канатик отходит от подпищеводного ганглия назад. Слой соединительной ткани, называемый нейролеммой, покрывает мозг, ганглии , основные периферические нервы и вентральные нервные стволы.

Головная капсула (состоящая из шести сросшихся сегментов) имеет шесть пар ганглиев . Первые три пары слиты с мозгом, а три последующие пары слиты с подпищеводным ганглием. Грудные сегменты имеют по одному ганглию с каждой стороны, которые соединены в пару, по одной паре на каждый сегмент. Такое расположение также наблюдается в брюшной полости, но только в первых восьми сегментах. У многих видов насекомых количество ганглиев уменьшено за счет слияния или редукции. У некоторых тараканов в брюшной полости всего шесть ганглиев, тогда как у осы Vespa crabro их только два в грудной клетке и три в брюшной полости. А у некоторых, например у комнатной мухи Musca Domestica , все ганглии тела слиты в один большой грудной ганглий. Ганглии центральной нервной системы действуют как координирующие центры со своей особой автономией, каждый из которых может координировать импульсы в определенных областях тела насекомого.

Периферическая нервная система

Он состоит из двигательных нейронов аксонов , которые разветвляются к мышцам от ганглиев центральной нервной системы, частей симпатической нервной системы и сенсорных нейронов кутикулярных органов чувств, которые получают химические, термические, механические или визуальные стимулы из окружающей среды насекомого. . Симпатическая нервная система включает нервы и ганглии, иннервирующие кишечник как сзади, так и спереди, некоторые эндокринные органы, дыхальца трахеальной системы и репродуктивные органы.

Органы чувств

См. Также: Гигрорецепция.

Химические чувства включают использование хеморецепторов , связанных со вкусом и запахом, влияющих на спаривание, выбор среды обитания, питание и отношения паразит-хозяин. Вкус обычно располагается на ротовом аппарате насекомого, но у некоторых насекомых, например пчел , ос и муравьев , органы вкуса также можно найти на усиках. Органы вкуса можно найти также лапках мотыльков бабочек , на и мух . Обонятельные сенсиллы позволяют насекомым чувствовать запахи и обычно находятся в усиках. Чувствительность хеморецепторов, связанная с запахом некоторых веществ, очень высока, и некоторые насекомые могут улавливать определенные запахи, которые в низких концентрациях находятся в нескольких милях от их первоначального источника.

Механические чувства предоставляют насекомому информацию, которая может управлять ориентацией, общим движением, бегством от врагов, размножением и питанием, и поступает от органов чувств, чувствительных к механическим раздражителям, таким как давление, прикосновение и вибрация. волоски ( щетинки ) на кутикуле , поскольку они чувствительны к вибрационному прикосновению и звуку. За это отвечают

Структуры слуха или барабанные органы расположены на разных частях тела, таких как крылья, брюшко, ноги и усики. Они могут реагировать на различные частоты от 100 Гц до 240 кГц в зависимости от вида насекомых. Многие суставы насекомого имеют осязательные щетинки, регистрирующие движение. Волосы и группы мелких волос, подобных сенсиллам, определяют проприорецепцию или информацию о положении конечности и находятся на кутикуле в местах соединения сегментов и ножек. Давление на стенку тела или тензодатчики обнаруживаются колокольчатыми сенсиллами, а внутренние рецепторы растяжения ощущают растяжение мышц и пищеварительной системы .

Сложный глаз и глазки обеспечивают зрение насекомых. Сложный глаз состоит из отдельных светорецепторных единиц, называемых омматидиями . У некоторых муравьев может быть только один или два, однако у стрекоз их может быть более 10 000. Чем больше омматидий, тем выше острота зрения. Эти устройства имеют систему прозрачных линз и светочувствительные клетки сетчатки . Днем изображение, которое получают летающие насекомые, состоит из мозаики пятен различной интенсивности света, исходящих от всех разных омматидиев. Ночью или в сумерках острота зрения приносится в жертву светочувствительности. Глазки не способны формировать сфокусированные изображения, но чувствительны главным образом к различиям в интенсивности света. Цветовое зрение встречается у всех отрядов насекомых. Обычно насекомые видят лучше в синем конце спектра, чем в красном. В некоторых заказах диапазоны чувствительности могут включать ультрафиолет.

У ряда насекомых есть датчики температуры и влажности. а насекомые, будучи маленькими, остывают быстрее, чем более крупные животные. Насекомых обычно считают хладнокровными или экзотермическими , температура их тела повышается и падает в зависимости от окружающей среды. Однако летающие насекомые в процессе полета повышают температуру своего тела выше температуры окружающей среды.

Температура тела бабочек и кузнечиков в полете может быть на 5–10 °C выше температуры окружающей среды, однако мотыльки и шмели , изолированные чешуей и волосами, во время полета могут повышать температуру летных мышц на 20–30 °C выше температуры окружающей среды. . Большинству летающих насекомых приходится поддерживать температуру своих летательных мышц выше определенной температуры, чтобы набрать достаточную силу для полета. Дрожь или вибрация мышц крыльев позволяет более крупным насекомым активно повышать температуру своих летательных мышц, что позволяет им летать.

До недавнего времени никто не документировал наличие ноцицепторов (клеток, которые обнаруживают и передают ощущения боли ) у насекомых. хотя недавние открытия ноцицепции у личинок плодовых мух бросают вызов этому выводу. и доказывает, что все насекомые с большой вероятностью чувствуют боль.

Репродуктивная система

Основная статья: Репродуктивная система насекомых

Большинство насекомых обладают высокой репродуктивной способностью. Благодаря короткому времени генерации они развиваются быстрее и могут быстрее приспосабливаться к изменениям окружающей среды, чем другие медленно размножающиеся животные. Хотя у насекомых существует множество форм репродуктивных органов, для каждой репродуктивной части сохраняется базовая конструкция и функция. Эти отдельные части могут различаться по форме ( гонады ), положению (прикрепление добавочных желез) и количеству ( семенники и яичниковые железы) у разных групп насекомых.

Женский

Основная репродуктивная функция самки насекомого заключается в производстве яиц, включая защитную оболочку яйца, и хранении сперматозоидов яиц самцов до тех пор, пока не будет готово оплодотворение . Женские репродуктивные органы включают парные яичники , которые опорожняют яйца (ооциты) через чашечки в боковые яйцеводы, объединяясь и образуя общий яйцевод. Отверстие ( гонопор ) общего яйцевода скрыто в полости, называемой половой камерой, и при спаривании служит копулятивной сумкой (bursa copulatrix). Внешним отверстием для этого является вульва . Часто у насекомых вульва узкая, а половая камера становится мешочком или трубкой и называется влагалищем . С влагалищем связана мешкообразная структура, сперматека , где хранятся сперматозоиды, готовые к оплодотворению яйцеклетки. Секреторная железа питает содержащиеся во влагалище сперматозоиды.

Развитие яиц в основном завершается на стадии взрослой особи насекомого и контролируется гормонами, которые контролируют начальные стадии оогенеза и отложения желтка. Большинство насекомых яйцекладущие: молодые особи вылупляются после откладки яиц.

Половое размножение насекомых начинается с попадания сперматозоида, который стимулирует оогенез, происходит мейоз и яйцеклетка перемещается по половым путям. Добавочные железы самки выделяют клейкое вещество для прикрепления яиц к объекту, а также поставляют материал, который обеспечивает икре защитное покрытие. Откладка яиц происходит через яйцеклад самки .

Мужчина

Основная репродуктивная функция самца заключается в производстве и хранении сперматозоидов и обеспечении их транспортировки в репродуктивные пути самки. Развитие сперматозоидов обычно завершается к тому времени, когда насекомое достигает взрослого возраста. У самца есть два семенника , которые содержат фолликулы , в которых вырабатываются сперматозоиды. Они открываются отдельно в семявыносящие протоки или семявыносящие протоки , где хранится сперма. Затем семявыносящие протоки объединяются сзади, образуя центральный семявыбрасывающий проток , который открывается наружу на эдеагусе или половом члене. Добавочные железы выделяют жидкости, составляющие сперматофор . Это становится пакетом, который окружает и переносит сперматозоиды, образуя капсулу, содержащую сперму.

Половое и бесполое размножение

Большинство насекомых размножаются половым путем, то есть яйцо производит самка, оплодотворяет самец и откладывает яйцеклетку самка. Яйца обычно откладываются в определенной микросреде обитания на или рядом с необходимой пищей. Однако некоторые взрослые самки могут воспроизводить потомство без участия самцов. Это известно как партеногенез, и в наиболее распространенном типе партеногенеза потомство по существу идентично матери. Чаще всего это наблюдается у тлей и щитовок .

Жизненный цикл

насекомого Жизненный цикл можно разделить на три типа:

• Эти насекомые, находящиеся в аметаболическом состоянии , без метаморфоза , примитивно бескрылы, и единственная разница между взрослой особью и нимфой - это размер, например, отряд: Thysanura ( чешуйница ).
• Гемиметаболический , или неполный метаморфоз. Наземных детенышей называют нимфами, а водных детенышей — наядами. Молодняк насекомых обычно похож на взрослую особь. Крылья появляются в виде почек у нимф или ранних возрастов. Когда завершается последняя линька, крылья расширяются до полного размера взрослой особи, например отряд: Odonata ( стрекозы ).
• Голометаболический , или полный метаморфоз. Эти насекомые имеют разную форму на неполовозрелой и взрослой стадиях, имеют разное поведение и живут в разных средах обитания . Незрелая форма называется личинкой и остается похожей по форме, но увеличивается в размерах. У них обычно есть жевательный ротовой аппарат, даже если ротовой аппарат взрослой особи сосет. На последней личиночной стадии насекомое превращается в куколку , не питается и малоподвижно, здесь начинается развитие крыльев и появляется взрослая особь, например, отряда: Чешуекрылые ( бабочки и мотыльки ).

Линька

Основная статья: Линька

По мере роста насекомого ему необходимо регулярно заменять жесткий экзоскелет . Линька может происходить до трех-четырех раз, а у некоторых насекомых - до пятидесяти и более раз за жизнь. Сложный процесс, контролируемый гормонами , включает в себя кутикулу стенки тела, кутикулярную выстилку трахеи , переднюю и заднюю кишку и эндоскелетные структуры.

Этапы линьки:

1. Аполиз — гормоны линьки высвобождаются в гемолимфу , и старая кутикула отделяется от подлежащих эпидермальных клеток. Эпидермис , увеличивается в размерах за счет митоза после чего образуется новая кутикула. Ферменты, секретируемые эпидермальными клетками, переваривают старую эндокутикулу , не затрагивая старую склеротизированную экзокутикулу .
2. Экдизис — начинается с расщепления старой кутикулы, обычно начиная с средней линии дорсальной стороны грудной клетки. Сила разрыва в основном возникает из-за давления гемолимфы, которая попала в грудную клетку в результате сокращений брюшных мышц , вызванных заглатыванием насекомым воздуха или воды. После этого насекомое выползает из старой кутикулы.
3. Склеротизация — после появления новая кутикула становится мягкой, и это особенно уязвимое время для насекомого, поскольку ее твердый защитный слой отсутствует. Через час-два экзокутикула затвердевает и темнеет. Крылья расширяются под действием гемолимфы в жилки крыльев .

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с физиологией насекомых, на Викискладе?