Анатомия и физиология насекомых

Питание и переваривание пищи. Подавляющее большинство насекомых – фитофаги, то есть потребители растений. Однако среди них нередки хищники и паразиты, а также сапрофаги, питающиеся трупами и пометом.

Лишь немногие насекомые всеядны (пантофаги), более распространены многоядные формы (полифаги), однако в основной массе насекомые – олигофаги. Предел специализации – монофаги, то есть способные питаться организмами одного или немногих близких видов.

Среди фитофагов к монофагам относятся многие тли, червецы и щитовки, среди паразитов – некоторые наездники; среди хищников – божья коровка родолия.

Внутреннее строение насекомых показано на рис.6.

Кровеносная система насекомых редуцировалась до спинного сосуда. Спинной сосуд с сегментарно расположенными камерами, клапанами и остиями всасывает гемолимфу и гонит ее от слепого заднего конца вперед, в лишенную клапанов и остий аорту. Продукты переваривания пищи, проникая в гемолимфу, обычно сразу же включаются в метаболизм. Почти во всех тканях и клетках идет активная работа по синтезу специфических веществ, однако средоточием основных процессов метаболизма и синтеза белков, жиров и углеводов служит жировое тело. В этом смысле оно – аналог печени млекопитающих, но не пассивных отложений жира.

Снабжение органов и тканей кислородом достигается за счет его диффузии через покровы тела и стенки трахей. Сходным образом выводится углекислота и испаряется влага. Более крупные насекомые для увеличения поверхности диффузии газов и сокращения потерь воды развивают сложную систему внутренних тонкостенных трубочек – трахей, пронизывающих все тело и ветвящихся в его полости. Возникая в виде сегментарных впячиваний покровов, трахеи начинаются серией дыхательных отверстий (дыхалец или стигм), открывающихся на плейритах средне- и заднегруди и восьми первых сегментов брюшка. Дыхальца пердставляют собой отверстие, иногда снабженные фильтрами и створками. Образовавшиеся при распаде пищи конечные продукты метаболизма либо выводятся через покровы тела и стенки трахеи (СО₂), либо асорбируются в задней кишке (Н₂О), либо удаляются с остатками непереваренной пищи. Все метаболиты накапливаются в гемолимфе и извлекаются из нее специализированными органами выделения – мальпигиевыми сосудами. Они представляют собой длинные и тонкие трубочки, впадающие в кишечник и играют роль почек.

-Рис. 6. Внутренее строение самца черного таракана: пщ –пищевод, р –резервуар слюнной железы, слж-слюнная железа, з-зоб, мж-мышечный желудок, со-слепые отростки, срк-средняя кишка, пк-прямая кишка, нц-брюшная нервная цепочка, мс-мальпигиевы сосуды, тк-толстая кишка, тр-трахеи, д-дыхальца, с-семенник, сп-семепровод, пж-придаточные железы.

Рис.7. Схема поперечного разреза тела насекомого: сс-спинной сосуд, пк-перикардиальные клетки, вд-верхняя диафрагма, кш-кишечник, жт-жировое тело, эн-эноциты, нд-нижняя диафрагма, нц-нервная цепочка.

Основной структурный и рабочий элемент нервной системы – нейрон. Это специализированная нервная клетка с собственной оболочкой. От ее тела отходят длинный осевой отросток – аксон и короткие ветвящиеся дендриты.

Центральная нервная система насекомых образована двойной цепью ганглиев, связанных между собой, при этом головной мозг играет роль высшего анализатора.

У насекомых выявлено не менее девяти анализаторов: зрительный, обонятельный, вкусовой, слуховой, тактильный, двигательный, гравитационный, висцеральный и температурный. Многие аспекты поведения насекомых расшифровываются на основе врожденных, безусловно-рефлекторных реакций. У насекомых формируются и условные рефлексы, что дает способность насекомым к общению и дрессировке, придает им в их поведении гибкость, необходимую в переменчивых условиях существования.