Л Е К Ц И Я- 3.

Тема: Строение систем жизнеобеспечения насекомых.

1) Мышечная система. Мышечная система насекомых состоит из соматических, или скелетных, мышц и из внутренностных, или висцеральных мышц. В отличие от позвоночных они относятся к типу поперечнополосатых мышц. Высокая организация насекомых, совершенство их двигательного и ротового аппаратов, а также сложное строение их внутренних органов породили сложную и сильно дифференцированную мышечную систему. Достаточно сказать, что в теле насекомого быстрых мышц насчитывается сотни, а у гусениц бабочек число их достигает 2 тысяч. Мышцы прикреплены к внутренней стороне наружного скелета, к органам, придаткам, сегментам, приводя их в движение. Самыми развитыми являются мышцы грудного отдела, так как грудь сочленяет ноги и крылья, органы наземного и воздушного передвижения, требующие очень больших затрат энергии. Быстрота полёта и бега насекомых зависит от силы мышц, от температуры воздуха, от вида и питания насекомого.

2) Пищеварительная система. Переваривание пищи происходит в пищеварительном аппарате, состоящем из трёх частей; передней, средней и задней кишки.

а) Передняя кишка начинается ротовым отверстием и переходит в глотку, пищевод и мышечный желудок. Стенки её состоят из продольных и кольцевых мышц

б) Средняя кишка. Из мышечного желудка измельчённая пища поступает в среднюю кишку или собственно желудок, где происходит усваивание пищи. Желудок имеет форму цилиндрической трубки со стенками из продольных и кольцевых мышц.

в) Задняя кишка состоит из трёх частей; пилорического клапана, тонкой кишки и задней кишки открывающейся анальным отверстием.

3) Кровеносная система. Кровеносная система насекомых своеобразна и отличается от кровеносной системы позвоночных, она незамкнута и выполняет функции переноса продуктов пищеварения от стенок кишечника к тканям и поддержания гомеостаза, то есть постоянства внутренней среды организма и защиты её от вредоносных агентов. Кровь насекомых омывает внутренние органы и ткани благодаря тому, что тело насекомого двумя продольными диафрагмами разделяется на три полости называемые синусами;

синус спинной (перикардиальный), средний (висцеральный), брюшной (периневральный). В дорсальном синусе находится кровеносная система. Не участвуя в процессе распределения кислорода в организме, кровеносная система насекомых редуцировалась и представлена спинным сосудом. Спинной сосуд имеет форму трубки и расположен продольно под оболочкой покрывающей тело и состоит из двух частей. Задняя часть- сердце и передняя часть – аорта.

4) Система дыхания. Органы и ткани насекомых снабжаются кислородом за счёт диффузии его через покровы тела и стенки трахей. Подобным образом выводится углекислота и испаряется влага. Дыхательный аппарат состоит из воздухоносных трубок-трахей, трахейных жабр и кожи.

Трахейное дыхание присуще наземным насекомым, бронхотрахейное- личинкам и нимфам некоторых водных насекомых, кожное дыхание у некоторых личинок насекомых - паразитов. Трахейная система состоит из трёх отделов; стигм, трахей и трахеол.

Стигмы- отверстия или дыхальца, возникшие в результате впячивания покровов тела вовнутрь и переходящие в трахеи.

Трахеи- трубчатые образования, выстланные внутри кутикулярными тканями и проникающие между различными органами и дольками жирового тела. Через тонкие стенки трахей кислород поступает к тканям и органам тела насекомого. От трахей ответвляются более тонкие трахеолы. Таким образом всё тело насекомого пронизывается сетью трубок и трубочек доставляющих кислород и выводящей углекислый газ.

5).Выделительная система. Выделительная система насекомых сложна, многообразна и может быть подразделена на три группы органов или желез; экскреторную систему, секреторную систему и эндокринную систему. Общим их физиологическим свойством является способность выделять наружу или внутрь разнообразные вещества и тем самым участвовать в обмене веществ в организме. В одних случаях образуются вредные или бесполезные продукты обмена веществ, и они удаляются из организма, в других случаях, разнообразные органы и железы выделяют необходимые для жизнедеятельности вещества.

6). Нервная система и органы чувств у насекомых. Нервная система регулирует все функции организма, сплачивает его в единое целое и является посредником между органами чувств и всеми другими органами. Через органы чувств организм воспринимает информацию из внешней среды, перерабатывает её в нервных центрах и совершает целесообразные действия. У насекомых нервная система сильно дифференцирована, имеет сложное строение. Основу нервной системы составляют нервные клетки- нейроны, снабжённые двумя видами отростков. Древовидные отростки или дендриты, короткие и ветвятся сразу после выхода из клетки. Другой вид отростков- аксоны, они длинны, не ветвятся и лишь на конце имеют разветвление. Обычно нейрон имеет несколько дендритов и один аксон. Эти отростки служат для проведения нервного возбуждения и из них образуются нервы; с их помощью осуществляется связь нервной системы с различными органами и частями тела. Передача нервного возбуждения из одного нейрона или в иннервируемый орган достигается через синапсы - область соприкосновения отростков нейрона с другими клетками. Нервная система насекомых может быть подразделена на; центральную, периферическую и симпатическую нервные системы.

У насекомых имеется пять органов чувств: зрение, слух, обоняние, вкус и осязание.

а) Органы зрения у насекомых представлены простыми глазами или глазками и двумя сложными глазами. Число и положение простых глаз на голове может быть различным; в типичных случаях их три, из которых один расположен на лбу, а два на темени. Простые глаза являются примитивными органами зрения и реагируют, в основном, на свет и тень, выявляя направление и силу света. Они состоят из роговицы и сетчатки.

Сложные глаза расположены в черепных орбитах и состоят из различного (от 15 до 27000) числа простых глаз, называемых омматидиями. Омматидии состоят из прозрачной роговицы и находящегося под ней хрусталика. Вокруг хрусталика находится слой пигментных клеток, образующие радужную оболочку глаза.

б) Органы слуха состоят из тимпанальных и хордотональных органов. Тимпанальные органы представляют собой овальные отверстия, за которым следует углубления, называемые барабанной полостью, перепонки – закрывающие эти полости и подбарабанные полости. Немногие насекомые имеют развитые слуховые органы, большинство из них «глухонемые» и улавливают звуковые колебания всей поверхностью тела.

Хордотональные органы являются простейшей формой органов слуха. Они находятся на губных щупальцах, усиках, ногах, брюшке и т.п. местах тела и представляют собой углубление, в которых находятся множество чувствительных клеток. Эти клетки прикреплены наружным концом к оболочке тела, а внутренним - связанны через нервные ответвления с нервным центром.

в) Органы осязания - являются кутикулярными образованиями, в виде волосков, шипов, игл, щетинок и называются сенсиллами. Сенсиллы расположены на губных и челюстных щупальцах, ногах, усиках, церках и т.д. Благодаря контакту с окружающей средой сенсиллы воспринимают механические, тепловые и барометрические раздражения и передают их периферической нервной системе, которая вызывает соответствующие действия насекомого или отдельных органов.

г) Органы обоняния состоят из обонятельных пучков, имеющих вид углублений, или выступов и расположены на усиках, губных и челюстных щупальцах, церках. С их помощью насекомые воспринимают различные запахи, а самцы - присутствие самок на довольно больших расстояниях. Число сенсилл на усиках у самцов значительно больше, чем у самок. Например, на усиках майского жука-самца 50 тысяч сенсилл, а у самки всего 8 тысяч. Некоторые бабочки- самцы чувствуют самок по выделяемому ими запаху (феромонам) на расстоянии в несколько километров. Обонятельные органы играют более важную роль, чем органы зрения, особенно у насекомых живущих большими сообществами (муравьи, термиты, пчёлы, осы и т.д.) Именно по запаху они распознают «своих и чужих», ориентируются на местности и т.д.

д) Органы вкуса. Вкус играет более специфическую роль, чем обоняние и осязание, так как служит лишь для распознания пищи. Роль органов вкуса, у большинства насекомых, выполняют органы осязания. Установлено, что насекомые различают четыре основных вкуса; сладкий, солённый, горький и кислый. Не все химические вещества различаются насекомыми. Репейница чувствительна к жидкости содержащей 0, 25 процентов сахара и не реагирует на солёный вкус 4 процентного хлористого натрия. Пчела легко распознаёт однопроцентный раствор сахара и не различает вкуса сахарина, который в 500 раз слаще сахара и очень чувствительна к поваренной соли, и отличает её примесь к сахару- всего 0, 36%, человек этого не различает.