Магия Биологии: ЭНТОМОЛОГИЧЕСКИЕ ВОСПОМИНАНИЯ 5: РОТОВЫЕ АППАРАТЫ

✅ 03.06.2021 Насекомые на нашей планете распространены повсеместно, занимают самые разные экологические ниши и, соответственно, приспособлены к питанию самыми разнообразными пищевыми субстратами. Эту приспособленность отражает строение ротового аппарата

Общая информация

Строение всех жуков, безусловно, разнится, но в общих чертах его всегда можно описать. У большинства жуков есть обособленная голова, на которой, вероятнее всего, располагаются усики, глаза и ротовой аппарат. За головой находится следующий отдел тела — грудь. Относительно головы она менее подвижна. На грудке находятся первая и вторая пары ног. Последний сегмент тела — брюшко. На нём располагается последняя пара ног, открываются протоки выводящих желёз и секретов, с помощью которых жук может пометить территорию или оставить след для общения с сородичами, а также дыхальца.

Чем отличаются ротовые аппараты жуков и других насекомыхМежду отделами брюшка и груди расположены крылья. Оба крыла спрятаны под жёсткими надкрыльями, которое несёт функцию защиты от внешних повреждений. Эти крылья зачастую развиваются у жуков на стадии куколки, формируясь из начальных тканей. Многих часто интересует вопрос: «Сколько крыльев у жука?». Жуки могу иметь не более двух крыльев, то есть не более одной пары.

Всё тело жука покрыто твёрдым хитиновым покровом, выполняющим роль наружного скелета. Этот покров также защищает внутренности жука от механических повреждений. Из этого же материала сделаны и жёсткие надкрылья, которые покрывают крылья жука в состоянии покой и предохраняют их от повреждений.

Описание

Ротовые части насекомых представляют результат эволюционного развития и видоизменения парных конечностей членистоногих. Исходным типом ротовых органов является грызущий ротовой аппарат, от которого в результате специализации развились множество других типов: лижущий, колюще-сосущий, трубчато-сосущий и другие.

Разнообразие вариантов строения ротовых органов

В строении ротового аппарата насекомых не существует четкого единообразия: в зависимости от типа питания и предпочитаемых пищевых субстратов, эти органы могут приобретать некоторые особенности. У разных насекомых отдельные структуры могут преобразовываться до неузнаваемости, сливаться с другими частями идаже полностью редуцироваться. Исходя из этого, ротовые аппараты разделяют на типы: грызущий, грызуще-лижущий, колюще-сосущий, колющий, лижущий и т.д.

В наиболее полной мере все структурные элементы представлены в грызущем ротовом аппарате. Именно этот тип послужил основой для других модификаций. Существует огромное количество вариаций строения ротовых органов, благодаря чему насекомые как класс охватили все существующие источники пищи.

Строение ротовых частей насекомых будет рассмотрено на примере типичного грызущего ротового аппарата; с остальными вариантами морфологии можно ознакомиться в статье «Типы ротовых аппаратов насекомых».

Грызуще-лижущий ротовой аппарат

Характерен для жалящих перепончатокрылых, посещающих цветковые растения для потребления нектара. Примеры: пчёлы, шмели, осы. Их верхние челюсти и верхняя губа устроены также как и в грызущем ротовом аппарате. Мандибулами они захватывают добычу (осы) и роют земляные гнёзда (песочные осы), формируют кусочки воска (пчёлы) или других материалов для строительства своих гнёзд (бумажные осы). Максиллы и нижняя губа превратились в длинный выдвигающийся орган (обычно называемый язычком), который служит для проникновения в глубину цветка и высасывания оттуда нектара.

Функции грызущего типа

Грызущий ротовой аппарат служит своему хозяину не только как эффективный орган питания, но и как средство защиты от хищников и нарушителей территорий: мышцы-антагонисты, раздвигающие мандибулы в горизонтальной плоскости, обладают недюжинной силой, ведь именно с помощью них муравьи могут удерживать предметы в несколько тысяч раз тяжелее себя. Такой укус не опасен (если у жука нет ядовитых желёз), однако, довольно болезненный и способен отвлечь противника на короткое время, давая жуку возможность скрыться целым и невредимым.

Особенности и различия ротовых аппаратов у насекомыхПищей жуков, имеющих грызущий тип строения часто становятся более мелкие жуки (примером таких хищников могут служить жужелицы, божьи коровки), части растений или всё растение целиком (многие виды гусениц, кузнечиков, саранчи). Полисты или бумажные осы используют свои мандибулы чтобы отрывать небольшие участки коры и старой древесины сухих пней, затем «жуют» их, тщательно перемешивая с клейкой слюной и превращая в подобие клейкой бумажной массы, довольно прочной и твёрдой после высыхания. Из неё впоследствии и будет строиться гнездо.

Строение ротового аппарата у различных жуков сильно разнится в связи с предпочтениями в питании, местом обитания, размерами жука и его месте в экологической нише. Однако вышеуказанная общая схема будет верной для любого жука.

Механизм работы ротового аппарата мухи

Мухи питаются преимущественно жидкими питательными субстратами и мелкодисперстными пищевыми взвесями, например, продуктами разложения органических остатков. Жидкость всасывается хоботком, поступая в пищевой канал по тонким капиллярным трубочкам на поверхности нижней губы.

Некоторые виды твердой пищи, например, сахар, также потребляются мухами при помощи этого хоботка. Осуществляется это следующим образом: вначале муха выделяет капельку слюны на поверхность пищи, которая частично растворяется, а затем всасывается в рот уже как жидкость.

Внешний вид и внутреннее строение

На первый взгляд, строение тела мухи кажется простым, но на самом деле этих насекомых давно изучают многие институты. Тело мухи состоит из трех частей: головы, груди и брюшка. Нижняя часть головы имеет желтый оттенок. На ней располагаются следующие органы:

  • Глаза. У мухи они достаточно крупные и состоят из множества мелких простых глазков, которые образуют фасеточную сетку. Изображение, получаемое при помощи фасеток, имеет вид мозаики.
  • Ротовой аппарат. Насекомые имеют мощные челюсти и хоботок. Пища поступает через лопасти верхней и нижней губы. Большое количество канальцев соединяются в центральной точке хоботка. У видов, питающихся кровью, в структуре ротового аппарата присутствуют острые пластинки, которыми насекомое прокалывает кожу жертвы.
  • Усики. Этот орган помогает ориентироваться в пространстве, чувствовать запахи. У женских и мужских особей усики могут различаться.

Грудь имеет три сегмента, наиболее развит второй сегмент. На груди имеются 3 пары конечностей, которые состоят из 5 члеников. Лапки мух снабжены развитой мускулатурой, коготками и присосками. Когда муха идет, подушечки лап выделяют липкую жидкость. Лапки выполняют еще одну функцию – они анализируют качество и вкус пищи.

Передняя пара крыльев развита хорошо, имеет перепончатое строение, задние деформированы и образуют жужжальца. При помощи этих придатков муха может зависать в воздухе и удерживать равновесие.

Брюшко цилиндрической формы состоит из 10 сегментов. Хитиновая оболочка мух имеет свойство растягиваться при насыщении и в период беременности.

Важнейшие внутренние органы располагаются в брюшке. Половая система представлена протоками, придаточными железами, а также яйцеклетками или семенниками – в зависимости от половой принадлежности особи. Внешние придатки у разных видов имеют отличия.

Самки делают кладки яиц, их количество за одну кладку может составить от 70 до 150 в зависимости от вида. В семействе трупных мух есть живородящие.

Пищеварительная система представлена зобом, кишечником, мальпигиевыми сосудами и выводящими канальцами. Еда переваривается перед поглощением, для этого насекомое вводит в нее специальный пищеварительный секрет.

Дыхательные органы включают большое количество трахей, которые распределены по всему телу. Открытие их наружу обеспечивается дыхальцами.

Головной мозг образован множеством нейронов. Кровеносная система включает сердце, аорту, крыловидную мышцу и спинной сосуд. Кровь бесцветная, она транспортирует питательные элементы.

Строение головы

Отдельные части мушиной головы имеют свои названия:

  • лоб – находится между глазами, вверху переходит в темя, внизу его располагаются усики-антенны;
  • лицо у мухи располагается ниже усов и выглядит в виде лицевой пластинки, ограниченной лбом и фронтогенальным швом;
  • под глазами находятся щеки;
  • задняя поверхность головы – выпуклой или плоской формы (у некоторых видов – вогнутая);
  • глаза – выпуклые фасеточные, образующиеся из множества фасеток, у самцов и самок фасетки отличаются – у первых они голаптические и сильно сближены; окраска глаз отличается у разных видов;
  • в ротовой полости имеется хоботок вместо нижней губы с сосательными дольками на конце, здесь проходит канал слюнной железы;
  • челюсти мухи (верхние и 1 пара нижних) – атрофированы.

Органы обоняния и вкуса намного совершеннее и тоньше по сравнению с человеком. Острота и их сверчуткость связаны с большим количеством «ноздрей», хотя обонятельные органы отделены от дыхательных и располагаются на усиках, некоторые виды двукрылых ощущают вкус и лапками, вернее их последними члениками на ножках.

А вот в качестве ушей мухи выступают рецепторы – нервные клетки, которые откликаются на внешние раздражители (звуки, температуру, свет, вибрацию и т.д.).

Строение головы у мухи

Строение головы у мухи

Важно!

Строение мушиных глаз является уникальным и послужило для ученых образцом к открытиям. Огромные шаровидные органы зрения состоят из нескольких тысяч фасеток, похожих на подзорные трубы. Каждая из них видит определенный кусок окружающего мира, а его изображение потом передается в мозг и складывает из мозаики «общую картинку». Таким образом, муха имеет полный обзор 360° и быстро реагирует на любое движение вокруг.

Ссылки

Близкие статьи: Ротовые органы насекомых

При написании статьи также использовались следующие источники:[1]

Дополнительные элементы строения ротового аппарата

У немногих примитивных насекомых в тесной связи с гипофаринксом имеется пара простых пластинок, которые называются суперлингвы (superlinguae). В процессе эмбриогенеза они возникают как пластинки, сопутствующие мандибулам, но в развитом зародыше становятся теснее связанными с гипофаринксом. Эти образования встречаются в некоторых отрядах насекомых, таких, как Thysanura и Ephemeroptera, у ряда ракообразных и отдельных представителей Symphyla. Видимо, их наличие – признак примитивных членистоногих, и у более специализированных насекомых эти структуры атрофированы.

Грызуще-лижущий ротовой аппарат


У пчел и других перепончатокрылых  ротовой аппарат  превратился в грызуще-лижущий тип.  В нем изменяются  только нижние части: губа и максиллы формируют выдвижной желобок, по которому поднимается нектар при погружении. Верхние губа и челюсть, образующие жвалы, остаются без изменений. 

%D0%B3%D1%80%D1%8B%D0%B7%D1%83%D1%89%D0%B5-%D0%BB%D0%B8%D0%B6%D1%83%D1%89%D0%B8%D0%B9%2B%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%2B%D0%BF%D1%87%D0%B5%D0%BB%D1%8B.jpg
Грызуще-лижущий тип ротового аппарата у пчелы

Режуще-сосущий ротовой аппарат

Развит у слепней и некоторых других двукрылых насекомых.

Тип строение ротового аппарата у жуков и иных насекомых

В настоящее время планету Земля населяет более 300 тысячи видов жуков. Этих насекомых можно встретить в любом месте, кроме снежных шапок на полюсах: в жаркой пустыне, влажных джунглях, сухой степи, солёной или пресной воде. Они бывают абсолютно разных размеров: от 1 мм до 30 см и больше! Они могут передвигаться исключительно по суше, иметь одну или две пары крыльев или плавать в толще воды.

Эти поразительные животные занимают очень важное место во многих экологических цепях: они являются пищей для птиц, насекомоядных животных, других жуков. Сами жуки могут быть хищниками и осуществлять контроль за популяциями других, более мелких, жуков или иных насекомых. Ряд жуков питается растениями и тем самым контролирует рост продуцентов.

Другие типы ротовых аппаратов

Ротовой аппарат жуков относится к грызущему типу. Считается что именно из грызущего ротового аппарата вследствие эволюции развились остальные типы:

  • Сосущий;
  • Лижущий;
  • Колюще-сосущий;
  • Грызуще-лижущий;

Эти типы также широко встречаются среди окружающих нас насекомых. Сосущим типом обладают чешуекрылые: бабочки, мотыльки. Эти насекомые питаются цветочным нектаром и длинный полый хоботок помогает им извлекать питательные вещества из глубоких цветков. Лижущим типом обладают мухи. Основной структурой такого типа является гипертрофированная нижняя губа, видоизменённая в хоботок, которым муха захватывает частички жидкой пищи (варенья или мёда) и доставляют их в пищевод.

Фото строения ротовых аппаратов у разных видов насекомых с пояснениямиВсем известные комары обладают колюще-сосущим ротовым аппаратом, сформированным из верхней губы и двух пар челюстей. Полая трубка приспособлена для прокалывания верхнего слоя тканей и извлечения содержимого. Грызуще-лижущим типом обладают все перепончатокрылые. Этот тип сформирован из видоизменённых верхней губы и верхних челюстей.

На самом деле типов ротового аппарата очень много, но все они развились из грызущего. Однако зачастую очень сложно определить как развивались те или иные части нового типа. Поэтому изучение жуков и их мутаций продолжается по сей день и количество видов с каждым днём увеличивается.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

2.

Гриценко В.В., Вредители и болезни сельскохозяйственных культур. М., Академия, 2008 – 220с.

3.

Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии. – М.: Агропромиздат, 1986. – 320 с.: ил.

4.

Росс Г., Росс Ч., Росс Д. Энтомология. – М., Мир, 1985. -572 с.

Изображения (переработаны):

5.

Гриценко В.В., Вредители и болезни сельскохозяйственных культур. М., Академия, 2008 – 220с. Иллюстрации из книги. ©

6.

Захваткин Ю.А. Курс общей энтомологии. – Москва, «Колос», 2001 – 376 с., Иллюстрации из книги. ©

7.

Big Prionus californicus’ face, boingr, по лицензии CC BY SA

8.

Butterfly, AMagill, по лицензии CC BY

9.

Fly, Lennart Tange, Bugwood.org, по лицензии CC BY

10.

Mouth parts of a honey bee, dw_ross, по лицензии CC BY

11.

Western Encephalitis Mosquito, Culex tarsalis Coquillett, 1896, Joseph Berger, Bugwood.org, по лицензии CC BY

Свернуть Список всех источников

Трубчато-сосущий ротовой аппарат

Характерен для бабочек, у которых приём пищи не сопровождается проколом пищевого субстрата.

Маска стрекозы

У личинок некоторых видов стрекоз нижняя губа преобразована в так называемую маску — выдвижную хватательную челюсть.

Ссылки

  • Form & Function: the Insect Head
  • Labelled photos
modif.png

Эта страница в последний раз была отредактирована 25 января 2021 в 07:08.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...