Анатомія комах. Лекція 2

1.

2.

Вид–лекція інформаційна.
Кількість годин передбачених робочою програмою – 2 год.
Тема лекції – Анатомія комах.
Мета: набуття здобувачами вищої освіти знань щодо
морфологічних і анатомічних особливостей розвитку комах.
Завдання: вивчити анатомічні особливості розвитку
комах.

3.

План:
1. Внутрішня будова комах,
(органи кровообігу, дихання, травлення, виділення)
2. Гормони комах
3. Нервова система комах, органи чуття і
особливості поведінки комах
4. Поведінка комах

4.

Рекомендована література
1. Рубан М.Б., Гадзало Я.М. та ін. Сільськогосподарська
ентомологія : Підручник – К.: Арістей, 2018. 520 с.
2. Литвинова Б.М., Євтушенка М.Д. Сільськогосподарська
ентомологія: Підручник. Київ : Вища освіта, 2015. 511 с.
3. Федоренко В.П., Покозій Й.Т., Круть М.В. Ентомологія:
Підручник; за редакцією академіка В.П. Федоренка. Київ :
Колобіг, 2013. 380 с.; іл. 48.
4. Дудник А. В. Сільськогосподарська ентомологія :
навчальний посібник Миколаїв : МДАУ, 2011. 389 с.
5. Рудська Н.О., Пінчук Н.В., Ватаманюк О.В. Лісова
ентомологія. Вінницький національний аграрний університет.
Вінниця : ТОВ «Твори», 2020. 289 с.

5.

Шкірні покриви
• комах утворюють зовнішній скелет,
• служать опорою для м’язової системи,
• забезпечують регуляцію водного режиму, а
часто й дихання та виділення,
• захищають тіло від механічних пошкоджень
та проникнення шкідливих речовин.

6.

Шкірні покриви складаються з трьох компонентів:
кутикули, гіподерми й дуже тонкої базальної
перетинки
Кутикула є зовнішньою частиною покривів і не має
клітинної будови. В її складі 2 основних шари зовнішній (епікутикула) та внутрішній(прокутикула).
Гіподерма складається з шару епітеліальних
клітин, що утворюють кутикулу. Клітини гіподерми
виділяють речовини, що утворюють кутикулу, а також
рідину, яка розчиняє нижній шар кутикули перед
кожним линянням комахи.
• Базальна перетинка підстилає клітини гіподерми і
є межею між шкірними покривами й порожниною
тіла, убічної та циліндричної форми.

7.

Рис. Схема будови шкіряного покриву комахи: 1 – гіподерма; 2 –
ендокутикула; 3 – екзокутикула; 2+3 – прокутикула; 4 – епікутикула; 5
– сочлененні волоски; 6 – кільцевий валик; 7 – шипики; 8 – поровий
канадець; 9– базальна мембрана; 10 – трихогенна (що утворює волосок).

8.

Забарвлення тіла комах може бути
• Пігментним або
Хімічним
• Структурним або
Оптичним

9.

Пігментне забарвлення залежить від наявності
відповідного пігменту, який може бути в кутикулі, гіподермі
чи в крові й жировому тілі. Основні пігменти комах меланіни. Вони відносяться до кутикулярних пігментів,
відрізняються різноманітністю відтінків і є продуктом
обміну речовин. Жовте й червоне забарвлення
визначають каротиноїди. Трав’янисто-зелений колір
обумовлений зеленим пігментом – інсектовердином, який
може поєднуватися з каротиноїдами. Забарвлення білого
забезпечують птерини.
Структурне
забарвлення
виникає
внаслідок
особливостей будови кутикули й розташування на ній
лусок. Воно обумовлене явищами дифракції або
інтерференції, тобто пов’язане з особливостями розкладу
й відбивання світла. Звідси переливчасті й металічні
забарвлення тіла низки жуків, крил метеликів й інших
комах.

10.

Температура тіла комах непостійна і
залежить від інтенсивності процесів утворення
тепла і його віддачі. Утворювачами тепла є
процеси обміну речовин і сонячна енергія,
температура тіла комах відповідає температурі
навколишнього середовища.
Таким чином, зміни температури тіла комах
відбуваються під впливом ряду причин –
променевої енергії сонця, мікроклімату
середовища,
м’язової
активності
й
поведінки самої комахи.

11.

Порожнина тіла комах розділена двома
тонкостінними перетинками на три відділи:
• верхній або перикардиальний
• середній або вісцеральний
• нижній або перинейральний
В кожному відділі розміщуються певні
внутрішні органи: в верхньому – кровоносні, в
седедньому – органи травлення, виділення і
розмноження.
В
нижньому
знаходиться
черевцевий нервовий ланцюжок.
Дихальна система пронизує стінки всіх
внутрішніх органів і не обмежена яким-небудь
одним відділом порожнини тіла.

12.

Кровоносна система
Кровоносна
система
комах
незамкнута.
Вона
представлена спинною судиною, що являє собою серце.
Серце складається з ряду камер, в кожній із яких є по парі
щілин - остій. Пульсація серця і діафрагм забезпечує
всмоктування крові з порожнини тіла і рух її в напрямку
аорти. Із аорти кров виливається в порожнину голови, а потім
переходить в порожнину тіла.

13.

Кров комах складається з рідкої фази – гемолімфи
й кров’яних клітин - гемоцитів. Найчастіше вона
безбарвна або забарвлена в зеленкуватий колір.
Функції крові – транспортування по тілу поживних
речовин і забезпечення ними тканин, а також
поглинання з тканин шкідливих продуктів обміну й
перенесення їх до органів виділення - мальпігієвих
судин.
Кров також є носієм гормонів, тобто речовин, які
виділяються
залозами
внутрішньої
секреції
й
відіграють значну роль у регуляції фізіологічних
процесів. Суттєва також механічна функція крові –
створення нормального внутрішнього тиску, завдяки
чому у комах із м’якими покривами, наприклад у
личинок, підтримується форма тіла. Функція імунітету
здійснюється за допомогою фагоцитів.

14.

Дихальна система
Дихальна
система,
представлена великим числом
повітряних
трахей,
які
проникають в усі внутрішні
органи і тканини і не зв’язана з
яким небудь відділом порожнини
тіла. Трахеї мають вигляд
трубочок і розгалуджуються на
мілкі капіляри - трахеоли, що
постачають
кисень
безпосередньо
клітинам
і
тканинам.

15.

Перетравна система
• Перетравна
система комах
складається з
травного каналу
і функціонально
зв’язаних з ним
слинних залоз.

16.

Канал складається з трьох відділів: передньої,
середньої й задньої кишок.
Передня кишка поділяється на глотку, стравохід, воло
й передшлунок або м’язовий шлунок і є резервуаром для
накопичення й перетравлювання (але не всмоктування)
їжі.
Середня кишка – це трубчасте утворення, в якому
відбувається
виділення
травних
ферментів
та
всмоктування їжі.
Відповідно до основних категорій споживаних речовин
комахи мають 3 групи ферментів: протеази, що
розщеплюють білки, карбогідрази, що гідролізують
вуглеводи, й ліпази, за допомогою яких перетравлюються
жири. Кожна з цих груп містить у собі ряд ферментів
залежно від харчової спеціалізації комах змінюється й
співвідношення різних груп ферментів.

17.

Задня кишка починається коротким пілоричним
відділом, куди впадають мальпігієві судини. У більшості
комах вона має 3 складові: тонка, товста і пряма
кишки. В задній кишці відбувається відсмоктування води
з решти харчової маси, остаточне формування
екскрементів та виведення їх назовні через анальний
отвір.
Способи переробки їжі в комах
• Механічна переробка
• Біохімічна переробка

18.

Як комахи відшукують
рослини для живлення?
Харчовими атрактантами наз. хімічні
речовини, які приваблюють увагу даного
виду комах (сінігрин і прогоінтріо). Напр,
хімічна речовина глюкози, яка міститься у
гірчиці привертає увагу, чи приваблює
білянок і капустяну міль і т.д.

19.

Антифіданти або антифідінги не
допускають живлення комах на джерелі
живлення. При обробці рослин навіть
малими дозами антифідантів, комахи які
знаходяться поблизу перестають їсти і
помирають з голоду.
Репеленти - речовини, які відлякують
комах і ін. тварин. (Дву- алкіліровані
ефіри миндальної кислоти відлякують
малого мучного хрущака).

20.

Жирове тіло комах являє собою пухку тканину. Воно
рясно пронизане трахеями й заповнює проміжки між
органами травлення й виділення. Клітини його багаті
жировими включеннями (від цього й назва) і дуже схожі
на клітини крові комахи – гемоцити.
Фізіологічна роль жирового тіла різноманітна, але
може бути зведена до двох основних функцій:
накопичення поживних матеріалів та поглинання
продуктів обміну. Друга функція – поглинання
продуктів обміну – по суті видільна.
Клітини жирового тіла накопичують солі сечової
кислоти й інші екскрети і тим самим доповнюють роботу
мальпігієвих судин.

21.

Видільна система
Виділення різних речовин організмом комах
складається з трьох процесів:
• екскреції;
• секреції;
• інкреції або внутрішньої секреції.

22.

Екскреція- процес виділення непотрібних
і часто шкідливих для організму речовин екскретів, які утворюються в процесі обміну
речовин поза перетравною системою. До
екскретів відносять розчинні продукти
азотного обміну у вигляді сечової кислоти
та її солей.
Основними органами виділення екскретів
є мальпігієві судини.

23.

Секреція - процес виділення речовин секретів, потрібних організму.
Залози, які виділяють секрети наз.
екзокринними, до них відносятьсяся: слинні
залози і залозистий епітелій середньої
кишки, що виділяють перетравні ферменти;
воскові, лакові, шовковидільні залози. секрет яких служить для механічного захисту
тіла, і залози, шо виділяють біологічноактивні, речовини, які є знаряддям хімічної дії
на інших тварин - це телергони.

24.

Інкреція або внутрішня секреція - це процес
виділення секретів або гормонів ендокринними
залозами безпосередньо у кров. Вони
транспортуються кров’ю по всьому тілу і
регулюють процеси обміну речовин і розвитку
комах. У комах найкраще вивчені три групи
ендокринних залоз:
1. нейросекреторні клітини головного мозку;
2. передньогрудні або проторакальні залози;
3. прилягаючі тіла.

25.

Нейросекреторні
клітини
головного
мозку виділяють групу фізіологічно-активних
речовин - нейрогормонів, що приймають
участь у регуляції розвитку, поведінки і
обміну речовин.
Передньогрудні (проторакальні) залози
розташовані по боках передньогрудного
ганглія – вузла черевного нервового
ланцюжка. Вони розвинуті у личинок та
лялечок і виділяють гормон екдизон, який
стимулює процес линяння й метаморфоз у
личинок і перериває діапаузу

26.

Прилягаючі
тіла
розміщені
над
стравоходом позаду головного мозку у
вигляді пари круглих утворень, виділяють
ювенільний гормон або неотеніт який
перешкоджає перетворенню личинки в
дорослу комаху, тобто є інгібітором
метаморфозу.

27.

Нервова система
Регулює всі функції організму, об’єднує його в
єдине ціле і є посередником між органами чуттів
і всіма іншими органами. Через органи чуттів
організм сприймає інформацію із зовнішнього
середовища, переробляє її в нервових центрах і
відповідно зі своїм фізіологічним станом
здійснює необхідні доцільні дії.
У
комах
розрізняють
центральну,
периферичну і симпатичну нервову систему.

28.

Центральна нервова система
складається із двох відділів — головного і
черевного.
• Головний відділ представлений великим
надглотковим вузлом — головним мозком,
розміщеним над стравоходом і менш
розвиненим
підглотковим
вузлом
під
стравоходом.
• Черевний відділ складається з 11 пар вузлів
або гангліїв (трьох грудних і восьми
черевних).

29.

Головний мозок складається з трьох злитих гангліїв
(протоцеребрума,
дейтоцеребрума
і
тритоцеребрума).
Передній
відділ
(протоцеребрум)
розвинутий
сильніше, ніж інші, і включає 2 великі зорові ділянки, що
іннервують складні очі, й пару стебельчастих або
грибоподібних тіл.
Середній відділ головного мозку (дейтоцеребрум)
іннервує вусики, відповідає за хімічне чуття,
радіолокацію, а задній (тритоцеребрум) – іннервує
верхню губу й пов’язаний із симпатичною нервовою
системою.
Останні є вищим асоціативним і координуючим
центром нервової системи, складаються із скупчення
асоціативних нейронів і найбільш розвинуті у суспільних
комах.

30.

Із центральною нервовою системою
пов’язана симпатична нервова система,
яка управляє внутрішніми органами
комах і мускульною системою.
Вона складна анатомічно і поділена на
три відділи: ротошлунковий, черевний,
хвостовий

31.

Сукупність нервів, які відходять від
центральної
симпатичної
нервової,
системи
складають
периферичну
нервову систему.
За
допомогою
нервів
ганглії
з’єднуються з різними органами чуттів
(рецепторами) й м’язами, що знаходяться
в різних частинах тіла. До периферичної
нервової системи відносяться чутливі
нейрони, що розкидані по всьому тілу.

32.

• Органи чуття служать посередниками між
нервовою системою комахи і навколишнім
середовищем, яке діє на організм комахи.
• Органом чуття комахи називають сукупність
чуттєвих елементів- рецепторів, або сенсил,
пристосованих до сприймання подразнень механічних,
температурних,
хімічних
і
світлових. Всі рецептори комах ділять
відповідно на чотири групи: механо-, термо-,
хемо, - і фоторецептори.

33.

Мехонорецептори
пристосовані
до
сприйняття механічної енергії подразника і
створюють органи дотику і слуху. До цієї
групи
відносять
також
рецептори
розтягування, що контролюють рух комах і
регуляцію дихальних рухів і рецептори
гравітації, представлені джонстоновим
органом біля основи вусика, із-за якого
комаха корегують швидкість і напрям
польоту.

34.

Терморепептори, що сприймають
зміни температури представлені в комах
досі
невідомими
сенсилами
чи
рецепторами, а можливо і невідомими
нервовими закінченнями в покривах. Одні
з них збуджуються при нагріванні тіла,
інші - при охолодженні.

35.

Хеморецептори, що подразнюються
хімічними речовинами, можуть бути
контактними
(органи
смаку),
дистанційними
(органи
нюху)
і
внутрішніми.

36.

Органи зору часто розвинені добре.
Лише у комах, що мешкають під землею
або в печерах, очі відсутні або
недорозвинені. Органи зору представлені
складними фасеточними очима, які дають
пряме і мозаїчне зображення і простими
очками. Комахи здатні розрізняти колір і
форму предмету.

37.

Органи слуху добре розвинені лише
у тих комах, які можуть видавати звуки
(саранові, коники, цвіркуни, співучі
цикадки і інші). Вони представлені у
вигляді тимпанальних органів, тобто
тонких
подібних
до
барабанних
перетинок
ділянок
кутикули
із
скупченням чуттєвих елементів.

38.

Органи нюху розміщені головним
чином на вусиках у вигляді пластинок
або конусів занурених в заглибини
кутикули і з’єднаних з нервовими
клітинами.
Органи смаку по будові іноді майже не
відрізняються від органів нюху. Вони
розміщені на ротових частинах. У
метеликів, бджіл і мух смакові сенсили
виявлені також на лапках передніх ніг.

39.

Поведінка комах
Це
сприйняття
різних
сигналів,
поступаючих
з
навколишнього
середовища
і
реакція
на
них
структурністю цілеспрямованих рухів,
включаючи спадково закріплені дії. Але
поведінка
визначається
не
тільки
зовнішніми
подразниками,
але
і
фізіологічним станом організму (голод,
статева зрілість і ін.).

40.

41.

Комахи мають
кровоносну,
дихальну,
видільну,
нервову,
статеву системи

42.

Статева система