Fyziologie hmyzu - Insect physiology

Hmyz fyziologie zahrnuje fyziologii a biochemii a hmyzu orgánových systémů .

Ačkoli je hmyz různorodý, je si v celkovém designu velmi podobný, interně i externě. Hmyzu se skládá ze tří hlavních částí těla (tagmata), hlavy, hrudníku a břicha. Hlava obsahuje šest sloučených segmentů se složenými očima , ocelli , tykadly a ústy, které se liší podle konkrétní stravy hmyzu, např. Mletí, sání, lapování a žvýkání. Hrudník se skládá ze tří segmentů: pro, meso a meta thorax, z nichž každý nese pár nohou, které se mohou také lišit v závislosti na funkci, např. Skákání, kopání, plavání a běh. Střední a poslední segment hrudníku mají obvykle spárovaná křídla. Břicho obecně obsahuje jedenáct segmentů a obsahuje trávicí a reprodukční orgány. Je uveden obecný přehled vnitřní struktury a fyziologie hmyzu, včetně trávicího, oběhového, dýchacího, svalového, endokrinního a nervového systému, jakož i smyslových orgánů , ovládání teploty, letu a línání .

Zažívací ústrojí

Hmyz využívá svůj trávicí systém k extrakci živin a dalších látek z potravy, kterou konzumuje. Většina této potravy je přijímána ve formě makromolekul a dalších komplexních látek (jako jsou bílkoviny , polysacharidy , tuky a nukleové kyseliny ), které je nutno rozložit katabolickými reakcemi na menší molekuly (tj. Aminokyseliny , jednoduché cukry atd.) než je buňky těla využijí k energii, růstu nebo reprodukci. Tento rozpadový proces je známý jako trávení .

Trávicí systém hmyzu je uzavřený systém s jednou dlouhou uzavřenou stočenou trubicí nazývanou zažívací kanál, která probíhá podél těla. Potravinový kanál umožňuje pouze vstup potravin do úst a jejich zpracování směrem k konečníku . Trávicí kanál má specifické sekce pro mletí a skladování potravin, produkci enzymů a absorpci živin . Svěrače kontrolují pohyb jídla a tekutin mezi třemi oblastmi. Tyto tři oblasti zahrnují přední střevo (stomatodeum) (27,) střední střevo (mezenteron) (13) a zadní střevo (proctodeum) (16).

Kromě zažívacího kanálu má hmyz také spárované slinné žlázy a slinné rezervoáry. Tyto struktury obvykle sídlí v hrudníku (sousedí s předním střevem). Slinné žlázy (30) produkují sliny; slinné cesty vedou od žláz k rezervoárům a poté hlavou vpřed do otvoru zvaného salivarium za hypofaryngem ; které pohyby ústních částí pomáhají míchat sliny s jídlem v ústní dutině. Sliny se mísí s jídlem, které putuje slinnými trubicemi do úst, čímž začíná proces jeho odbourávání.

Stomatedeum a proctodeum jsou invaginace epidermis a jsou lemovány kutikulou (intimou). Mezenteron není lemován kutikulou, ale rychle se dělícími a proto neustále nahrazovanými epiteliálními buňkami. Kůžička se vrhá s každým svlékáním spolu s exoskeletem . Potrava se přesouvá střevem svalovými kontrakcemi nazývanými peristaltika .

Stylizovaný diagram trávicího traktu hmyzu zobrazující malpighiánský tubul ( ortopedický typ)
  1. Stomatodeum ( předžaludek ): Tato oblast uchovává, mele a přepravuje potraviny do další oblasti. Patří sem bukální dutina , hltan , jícen , plodina (skladuje potraviny) a proventriculus nebo žaludek (mele jídlo). Slinné sekrety z labialních žláz ředí požité jídlo. U komárů (Diptera), což je hmyz krmící krev, se zde také uvolňují antikoagulancia a ředidla krve.
  2. Mesenteron (střední střevo): V této oblasti se produkují trávicí enzymy, které se vylučují do lumen a zde se živiny absorbují do těla hmyzu. Tato část střeva obaluje potravu, která přichází z předního střeva peritrofní membránou, což je mukopolysacharidová vrstva vylučovaná z epiteliálních buněk středního střeva. Má se za to, že tato membrána brání potravinovým patogenům v kontaktu s epitelem a útočí na tělo hmyzu. Působí také jako filtr, který propouští malé molekuly , ale zabraňuje tomu, aby se velké molekuly a částice potravin dostaly do buněk středního střeva. Poté, co jsou velké látky rozděleny na menší, dochází k trávení a následné absorpci živin na povrchu epitelu. Mikroskopické projekce ze střední části střeva, nazývané mikrovilli , zvětšují povrchovou plochu a umožňují maximální absorpci živin.
  3. Proctodeum (zadní střevo ): Toto je rozděleno do tří částí; přední je ileum , střední část, tlusté střevo a širší, zadní část je konečník . To sahá od pylorické chlopně, která se nachází mezi středem a zadním střevem, do konečníku. Zde dochází k absorpci vody, solí a dalších prospěšných látek před vylučováním . Stejně jako ostatní zvířata vyžaduje odstranění toxického metabolického odpadu vodu. U velmi malých zvířat, jako je hmyz, je však ochrana vody prioritou. Z tohoto důvodu vstupují do hry slepé potrubí zvané Malpighian tubules . Tyto kanály se objevují jako evaginace na předním konci zadního střeva a jsou hlavními orgány osmoregulace a vylučování. Ty extrahují odpadní produkty z hemolymfy , ve které jsou vykoupány všechny vnitřní orgány. Tyto tubuly nepřetržitě produkují kyselinu močovou hmyzu, která je transportována do zadního střeva, kde jsou důležité soli a voda znovu absorbovány jak zadním střevem, tak konečníkem. Exkrementy se pak vyprázdní jako nerozpustné a netoxické granule kyseliny močové . Vylučování a osmoregulace u hmyzu nejsou řízeny pouze malpighskými tubuly, ale vyžadují společnou funkci ilea a/nebo konečníku.

Oběhový systém

Hlavní funkcí hmyzí krve, hemolymfy, je transport a omývá tělesné orgány hmyzu. Obvykle tvoří méně než 25% tělesné hmotnosti hmyzu, transportuje hormony , živiny a odpady a hraje roli v osmoregulaci, regulaci teploty, imunitě , skladování (voda, sacharidy a tuky) a funkci skeletu. Hraje také důležitou roli v procesu línání. Další úlohou hemolymfy v některých řádech může být dravá obrana. Může obsahovat nechutné a zapáchající chemikálie, které budou působit jako odstrašující prostředek pro predátory.

Hemolymfa obsahuje molekuly, ionty a buňky. Hemolymfa regulující chemické výměny mezi tkáněmi je uzavřena v tělní dutině hmyzu nebo hemocoelu . Je transportován kolem těla kombinovanými pulzacemi srdce (zadní) a aorty (přední), které jsou umístěny dorzálně těsně pod povrchem těla. Liší se od krve obratlovců v tom, že neobsahuje žádné červené krvinky, a proto nemá vysokou kapacitu přenosu kyslíku a je více podobný lymfy, která se nachází u obratlovců.

Tělesné tekutiny vstupují jednosměrně ventilovanou ostií, což jsou otvory umístěné po délce kombinované aorty a srdečního orgánu. K pumpování hemolymfy dochází vlnami peristaltické kontrakce, které vznikají na zadním konci těla a pumpují se dopředu do hřbetní cévy, ven přes aortu a poté do hlavy, kde proudí ven do hemocoelu. Hemolymfa je cirkulována do přívěsků jednosměrně pomocí svalových pump nebo pomocných pulzativních orgánů, které se obvykle nacházejí na základně tykadel nebo křídel a někdy i v nohách. Rychlost čerpání se zrychluje v důsledku období zvýšené aktivity. Pohyb hemolymfy je zvláště důležitý pro termoregulaci v řádech jako Odonata , Lepidoptera , Hymenoptera a Diptera .

Dýchací systém

Dýchání hmyzu se provádí bez plic pomocí systému vnitřních trubic a vaků, kterými plyny buď difundují, nebo jsou aktivně čerpány, a dodávají kyslík přímo do tkání, které potřebují kyslík, a eliminují oxid uhličitý prostřednictvím svých buněk . Jelikož je kyslík dodáván přímo, oběhový systém není používán k přenosu kyslíku, a proto je značně omezen; nemá žádné uzavřené cévy (tj. žádné žíly nebo tepny ), skládající se z více než jedné perforované hřbetní trubice, která pulzuje peristalticky , a přitom pomáhá cirkulovat hemolymfu uvnitř tělesné dutiny.

Vzduch je nasáván průduchy , otvory, které jsou umístěny laterálně v pleurální stěně, obvykle dvojice na předním okraji meso a meta hrudníku a páry na každém z osmi nebo méně břišních segmentů, počty spiracles se liší od 1 do 10 párů. Kyslík prochází průdušnice k tracheoles , a vstupuje do těla procesem difúze. Oxid uhličitý opouští tělo stejným procesem.

Hlavní průdušnice jsou spirálovitě zesíleny jako flexibilní vakuová hadice, aby se zabránilo jejich zhroucení a často nabobtnaly do vzduchových vaků. Větší hmyz může zvýšit průtok vzduchu jejich tracheálním systémem pohybem těla a rytmickým zploštěním tracheálních vzduchových vaků . Spiracles se zavírají a otevírají pomocí ventilů a u některých druhů hmyzu mohou zůstat částečně nebo úplně zavřené delší dobu, což minimalizuje ztráty vody.

Různé skupiny hmyzu prokazují mnoho různých vzorců výměny plynu . Vzory výměny plynu u hmyzu se mohou pohybovat od kontinuální, difúzní ventilace až po diskontinuální výměnu plynu .

Pozemský a velká část vodního hmyzu provádí plynnou výměnu, jak již bylo zmíněno v otevřeném systému. Další menší počty vodního hmyzu mají uzavřený tracheální systém, například Odonata , Trichoptera , Ephemeroptera , které mají tracheální žábry a nemají funkční průduchy. Endoparazitické larvy jsou bez průduchů a také fungují v uzavřeném systému. Zde se průdušnice periferně oddělují a pokrývají celkový povrch těla, což má za následek kožní formu plynné výměny . Toto periferní tracheální dělení může také ležet v tracheálních žábrách, kde může také docházet k plynné výměně.

Svalová soustava

Mnoho hmyzu je schopno zvednout dvacetkrát svou vlastní tělesnou hmotnost jako brouk Rhinoceros a může skočit na vzdálenosti, které jsou mnohonásobně větší než jejich vlastní délka. Je to proto, že jejich energetický výdej je ve srovnání s jejich tělesnou hmotou vysoký.

Svalnatý systém hmyzu se pohybuje od několika stovek svalů po několik tisíc. Na rozdíl od obratlovců, kteří mají hladké i příčně pruhované svaly, má hmyz pouze příčně pruhované svaly. Svalové buňky se shromažďují do svalových vláken a poté do funkční jednotky, do svalu. Svaly jsou připevněny ke stěně těla, přičemž vazební vlákna procházejí kutikulou a k epikutikule, kde mohou pohybovat různými částmi těla včetně přívěsků, jako jsou křídla . Svalové vlákno má mnoho buněk s plazmatickou membránou a vnějším pláštěm nebo sarkolemou . Sarkolema je invaginovaná a může navázat kontakt s tracheolem, který přenáší kyslík do svalového vlákna. Kontraktilní myofibrily uspořádané v listech nebo válcovitě vedou po celé délce svalového vlákna. Myofibrily obsahující jemné aktinové vlákno uzavřené mezi tlustým párem myosinových filamentů kloužou kolem sebe na podnět nervových impulzů.

Svaly lze rozdělit do čtyř kategorií:

  1. Viscerální : tyto svaly obklopují trubice a potrubí a vytvářejí peristaltiku, jak je prokázáno v trávicím systému .
  2. Segmentální : způsobující teleskopické svalové segmenty potřebné pro línání, zvýšení tělesného tlaku a lokomoce u beznohých larev.
  3. Appendicular : pocházející buď z hrudní kosti nebo tergum a vložené na coxae, tyto svaly pohybují přívěsky jako jedna jednotka. Ty jsou uspořádány segmentově a obvykle v antagonistických párech. Přívěsek části některých druhů hmyzu, např galea a lacinia z maxillae , jen flexoru svaly. Rozšíření těchto struktur je způsobenotlakem hemolymfy apružností kutikuly .
  4. Let : Letové svaly jsou nejvíce specializovanou kategorií svalů a jsou schopné rychlých kontrakcí. Nervové impulsy jsou nutné k zahájení svalových kontrakcí a tedy letu . Tyto svaly jsou také známé jako neurogenní nebo synchronní svaly. Důvodem je vzájemná shoda mezi akčními potenciály a svalovými kontrakcemi. U hmyzu s vyšší frekvencí zdvihu křídla se svaly stahují častěji než rychlostí, kterou k nim dosáhne nervový impuls a jsou známé jako asynchronní svaly .

Let umožnil hmyzu rozptýlit se, uniknout nepřátelům a škodám na životním prostředí a kolonizovat nová stanoviště . Jednou z klíčových adaptací hmyzu je let, jehož mechanika se liší od ostatních létajících zvířat, protože jejich křídla nejsou upravenými přívěsky. Plně vyvinutá a funkční křídla se vyskytují pouze u dospělého hmyzu. K létání je třeba překonat gravitaci a odpor (odpor vzduchu vůči pohybu). Většina hmyzu létá tak, že mlátí křídly a pro svůj let má buď přímé letové svaly připevněné ke křídlům, nebo nepřímý systém, kde není spojení svalů a křídel, a místo toho jsou připevněny k vysoce pružnému hrudníkovému hrudníku .

Svaly přímého letu vytvářejí zdvih vzhůru stahem svalů připevněných k základně křídla uvnitř otočného bodu. Mimo pivotní bod je tah směrem dolů generován kontrakcí svalů, které sahají od hrudní kosti ke křídlu. Svaly nepřímého letu jsou připevněny k tergumu a hrudní kosti . Kontrakce způsobí stažení tergumu a základny křídla. Tento pohyb pak pákou vnese vnější nebo hlavní část křídla tahy nahoru. Kontrakce druhé sady svalů, které probíhají zezadu do přední části hrudníku, pohání dolů. To deformuje krabici a zvedá tergum.

Endokrinní systém

Hormony jsou chemické látky transportované v tělních tekutinách hmyzu (hemolymfa), které přenášejí zprávy z místa jejich syntézy do míst, kde jsou ovlivňovány fyziologické procesy. Tyto hormony jsou produkovány žláznatými , neuroglandulárními a neuronálními centry. Hmyz má několik orgánů, které produkují hormony, kontrolují reprodukci , metamorfózu a línání . Bylo navrženo, že mozkový hormon je zodpovědný za stanovení kasty u termitů a přerušení diapauzy u některých hmyzu.

Byla identifikována čtyři endokrinní centra:

  1. Neurosekreční buňky v mozku mohou produkovat jeden nebo více hormonů, které ovlivňují růst, reprodukci, homeostázu a metamorfózu.
  2. Corpora cardiaca jsou dvojice neuroglandulárních těl, která se nacházejí za mozkem a na obou stranách aorty . Ty nejen produkují své vlastní neurohormony, ale také ukládají a uvolňují další neurohormony, včetně PTTH prothoracicotropic hormonu (mozkový hormon), který stimuluje sekreční aktivitu prothoracic žláz a hraje nedílnou roli při línání.
  3. Prothoracic žlázy jsou difúzní, spárované žlázy umístěné v zadní části hlavy nebo v hrudníku . Tyto žlázy vylučují ekdysteroid zvaný ekdysone neboli svlékací hormon, který iniciuje epidermální proces línání. Kromě toho hraje roli v pomocných reprodukčních žlázách u žen, diferenciaci ovariolů a v procesu produkce vajec.
  4. Corpora allata jsou malá, spárovaná žláznatá tělíska pocházející z epitelu umístěného na obou stranách předžaludku. Vylučují mladistvý hormon , který reguluje reprodukci a metamorfózu.

Nervový systém

Hmyz má složitý nervový systém, který zahrnuje různé vnitřní fyziologické informace i vnější smyslové informace. Stejně jako v případě obratlovců je základní složkou neuron nebo nervová buňka. To je tvořeno dendritem se dvěma projekcemi, které přijímají podněty, a axonem , který přenáší informace do jiného neuronu nebo orgánu, například do svalu . Stejně jako u obratlovců se při synapsích uvolňují chemikálie ( neurotransmitery jako acetylcholin a dopamin ) .

Centrální nervový systém

Senzorické, motorické a fyziologické procesy hmyzu jsou řízeny centrálním nervovým systémem a endokrinním systémem . Jako hlavní rozdělení nervového systému se skládá z mozku , ventrálního nervového provazce a subesophageal ganglion, který je spojen s mozkem dvěma nervy, probíhajícími kolem každé strany jícnu .

Mozek má tři laloky:

Bordální nervová šňůra se rozkládá od suboesofageálního ganglia dozadu. Vrstva pojivové tkáně nazývaná neurolemma pokrývá mozek, ganglia , hlavní periferní nervy a ventrální nervové šňůry.

Kapsle hlavy (tvořená šesti spojenými segmenty) má šest párů ganglií . První tři páry jsou fúzovány do mozku, zatímco tři následující páry jsou fúzovány do subesophageal ganglion. Hrudní segmenty mají na každé straně jeden ganglion, které jsou spojeny do páru, jeden pár na segment. Toto uspořádání je také vidět v břiše, ale pouze v prvních osmi segmentech. Mnoho druhů hmyzu má snížený počet ganglií v důsledku fúze nebo redukce. Někteří švábi mají v břiše jen šest ganglií, zatímco vosa Vespa crabro má pouze dva v hrudníku a tři v břiše. A někteří, jako domácí Musca domestica , mají všechny tělesné ganglia sloučené do jednoho velkého hrudního ganglia. Ganglia centrálního nervového systému fungují jako koordinační centra s vlastní specifickou autonomií, kde každý může koordinovat impulsy v určených oblastech těla hmyzu.

Periferní nervový systém

Skládá se z axonů motorických neuronů, které se rozvětvují do svalů z ganglií centrálního nervového systému, částí sympatického nervového systému a senzorických neuronů kutikulárních smyslových orgánů, které přijímají chemické, tepelné, mechanické nebo vizuální podněty z prostředí hmyzu . Sympatický nervový systém zahrnuje nervy a ganglia, které inervují střeva jak vzadu, tak vpředu, některé endokrinní orgány, průduchy tracheálního systému a reprodukční orgány.

Smyslové orgány

Chemické smysly zahrnují použití chemoreceptorů souvisejících s chutí a čichem, které ovlivňují páření, výběr stanovišť, krmení a vztahy parazit-hostitel. Chuť se obvykle nachází na ústech hmyzu, ale u některých druhů hmyzu, jako jsou včely , vosy a mravenci , lze chuťové orgány nalézt také na tykadlech. Chuťové orgány lze nalézt také na tarsi z můry , motýlů a much . Čichové sensilla umožňují hmyzu vůní a se obvykle nacházejí v anténách. Citlivost chemoreceptoru související s čichem v některých látkách je velmi vysoká a některý hmyz dokáže detekovat zvláštní pachy, které jsou v nízkých koncentracích na míle daleko od svého původního zdroje.

Mechanické smysly poskytují hmyzu informace, které mohou směrovat orientaci, celkový pohyb, útěk před nepřáteli, reprodukci a krmení a jsou získávány ze smyslových orgánů citlivých na mechanické podněty, jako je tlak, dotek a vibrace. Mohou za to vlasy ( sedačky ) na kutikule , protože jsou citlivé na vibrační dotek a zvuk.

Sluchové struktury nebo tympanální orgány jsou umístěny na různých částech těla, jako jsou křídla, břicho, nohy a tykadla. Ty mohou reagovat na různé frekvence v rozmezí od 100 Hz do 240 kHz v závislosti na druhu hmyzu. Mnoho kloubů hmyzu má hmatové sety, které registrují pohyb. Vlasová lůžka a skupiny malých vlasů, jako je sensilla, určují propriorecepci nebo informace o poloze končetiny a nacházejí se na kutikule v kloubech segmentů a nohou. Campiniform sensilla detekuje tlak na stěnu těla nebo tenzometry a vnitřní natahovací receptory snímají distenzi svalů a protahování trávicího systému .

Složené oko a ocelli přívod hmyz vidění. Složené oko se skládá z jednotlivých jednotek vnímajících světlo nazývaných ommatidia . Někteří mravenci mohou mít jen jednoho nebo dva, ale vážky mohou mít přes 10 000. Čím více ommatidií, tím větší zraková ostrost. Tyto jednotky mají jasný systém čoček a buňky sítnice citlivé na světlo . Ve dne je obraz létajícího hmyzu tvořen mozaikou skvrn různé intenzity světla ze všech různých ommatidií. V noci nebo za soumraku je zraková ostrost obětována citlivosti na světlo. Ocelli nejsou schopni vytvářet soustředěné obrazy, ale jsou citliví hlavně na rozdíly v intenzitě světla. Barevné vidění se vyskytuje u všech řádů hmyzu. Hmyz obecně vidí lépe na modrém konci spektra než na červeném konci. V některých objednávkách může rozsah citlivosti zahrnovat ultrafialové záření.

Řada hmyzu má snímače teploty a vlhkosti a hmyz je malý, chladí rychleji než větší zvířata. Hmyz je obecně považován za chladnokrevného nebo ektotermního , jehož tělesná teplota stoupá a klesá s okolím. Létající hmyz však zvyšuje svoji tělesnou teplotu působením letu nad teploty prostředí.

Tělesná teplota motýlů a kobylek za letu může být o 5 ° C nebo 10 ° C vyšší než teplota prostředí, nicméně můry a čmeláci , izolovaní šupinami a chlupy, mohou během letu zvýšit teplotu letového svalu o 20–30 ° C nad teplotu prostředí . Většina létajících hmyzu musí udržovat své letové svaly nad určitou teplotou, aby získala dostatečnou sílu k létání. Chvění nebo vibrace křídelních svalů umožňují většímu hmyzu aktivně zvyšovat teplotu jejich letových svalů, což umožňuje let.

Až donedávna nikdo nikdy nedokumentoval přítomnost nociceptorů (buněk, které detekují a přenášejí pocity bolesti ) u hmyzu, ačkoli nedávné nálezy nocicepce u larevních ovocných mušek to zpochybňují a vyvolávají možnost, že některý hmyz může být schopen cítit bolest.

Rozmnožovací systém

Většina hmyzu má vysokou reprodukční rychlost. S krátkou generační dobou se vyvíjejí rychleji a mohou se přizpůsobit změnám prostředí rychleji než jiná pomalejší plemenná zvířata. Ačkoli v hmyzu existuje mnoho forem reprodukčních orgánů, pro každou reprodukční část zůstává základní konstrukce a funkce. Tyto jednotlivé části se mohou lišit tvarem ( gonády ), polohou (připevnění přídavné žlázy) a počtem ( testikulární a ovariální žlázy) s různými skupinami hmyzu.

ženský

Hlavní reprodukční funkcí samičího hmyzu je produkovat vajíčka, včetně ochranného obalu vajíčka, a uchovávat mužské spermie, dokud není připraveno oplodnění vajíčka . Ženské reprodukční orgány zahrnují spárované vaječníky, které vyprazdňují vajíčka (oocyty) přes kalichy do postranních vejcovodů a spojují se do společného vejcovodu. Otvor ( gonopore ) společného vejcovodu je ukryt v dutině zvané genitální komora a při páření slouží jako kopulační vak (bursa copulatrix). Vnější otvor je vulva . V případě hmyzu je vulva úzká a genitální komora se podobá váčku nebo trubičce a nazývá se pochva . S pochvou souvisí vakovitá struktura, spermatheca , kde jsou uloženy spermie připravené k oplodnění vajíček. Sekreční žláza vyživuje obsažené spermie v pochvě.

Vývoj vajíčka je většinou ukončen dospělou fází hmyzu a je řízen hormony, které řídí počáteční fáze oogeneze a ukládání žloutku. Většina hmyzu je vejcorodá, kde se mláďata líhnou po snesení vajíček.

Sexuální reprodukce hmyzu začíná vstupem spermatu, které stimuluje oogenezi, dochází k meióze a vajíčko se pohybuje po genitálním traktu. Doplňkové žlázy ženy vylučují adhezivní látku k přichycení vajíček k předmětu a také dodávají materiál, který poskytuje vajíčkům ochranný povlak. Ovipozice probíhá prostřednictvím samice ovipositor .

mužský

Hlavní reprodukční funkcí samce je produkce a skladování spermií a zajištění transportu do reprodukčního traktu samice. Vývoj spermií je obvykle dokončen v době, kdy hmyz dosáhne dospělosti. Samec má dvě varlata , která obsahují folikuly, ve kterých se produkují spermie. Ty se otevírají odděleně do spermatického kanálu nebo vas deferens a toto uchovává sperma. Vasa deferentia se poté spojí dozadu a vytvoří centrální ejakulační kanál , který se otevírá ven na aedeagus nebo penis. Příslušné žlázy vylučují tekutiny, které tvoří spermatofor . To se stává obalem, který obklopuje a nese spermie a tvoří kapsli obsahující sperma.

Sexuální a asexuální reprodukce

Většina hmyzu se rozmnožuje sexuální reprodukcí, tj. Vajíčko je produkováno samicí, oplodněno samcem a samicí kladeno vajíčko. Vejce se obvykle ukládají v přesném mikrohabitatu na požadované jídlo nebo v jeho blízkosti. Některé dospělé ženy se však mohou reprodukovat bez mužského vstupu. Toto je známé jako partenogeneze a v nejběžnějším typu partenogeneze jsou potomci v podstatě identičtí s matkou. Nejčastěji je to vidět u mšic a drobného hmyzu .

Životní cyklus

Životní cyklus hmyzu lze rozdělit do tří typů:

  • Ametabolous , žádná metamorfóza , tento hmyz je primitivně bezkřídlý, kde jediným rozdílem mezi dospělou a nymfou je velikost, např. Řád: Thysanura ( stříbrná rybka ).
  • Hemimetabolous , nebo neúplná proměna. Pozemským mláďatům se říká nymfy a vodním mláďatům naídy. Hmyzí mláďata jsou obvykle podobná dospělým. Křídla se objevují jako pupeny na nymfách nebo počátečních instarech. Když je poslední moult dokončen, křídla se roztáhnou do plné velikosti pro dospělé, např. Pořadí: Odonata ( vážky ).
  • Holometabolus , nebo kompletní proměna. Tento hmyz má v nezralých a dospělých stádiích jinou formu, má odlišné chování a žije na různých stanovištích . Nezralá forma se nazývá larvy a zůstává si podobnou formou, ale zvětšuje se. Obvykle mají žvýkací ústní části, i když dospělí tvoří části úst sát. V poslednífázilarválního instaru se hmyz formuje do kukly , neživí se a je neaktivní, a zde je zahájen vývoj křídel a dospělý se vynoří např. Řád: Lepidoptera ( motýli a můry ).

Moulting

Jak hmyz roste, potřebuje pravidelně měnit tuhý exoskelet . Moulting se může během svého života objevit až třikrát nebo čtyřikrát, nebo u některých hmyzu padesátkrát nebo více. Složitý proces řízený hormony , který zahrnuje kutikulu tělesné stěny, kutikulární výstelku průdušnic , předžaludek , zadní střevo a endoskeletální struktury.

Fáze línání:

  1. Apolysis -moulting hormony jsou uvolňovány do hemolymfy a starých kutikuly oddělí od podkladové epidermálních buněk. V epidermis zvýšení velikosti vzhledem k mitóze a pak se vyrábí nový kutikula. Enzymy vylučované epidermálními buňkami tráví starý endocuticle , aniž by ovlivnily starý sklerotizovaný exocuticle .
  2. Ecdysis - to začíná rozštěpením staré kůžičky, obvykle začíná ve střední linii hřbetní strany hrudníku. Síla protržení je většinou způsobena hemolymfickým tlakem, který byl vnucen do hrudníku kontrakcemi břišních svalů způsobenými hmyzem, který polyká vzduch nebo vodu. Poté se hmyz vykroutí ze staré kůžičky.
  3. Sklerotizace - po vzejití je nová kůžička měkká a toto období je pro hmyz obzvláště zranitelné, protože chybí jeho tvrdý ochranný povlak. Po hodině nebo dvou exokutikula ztvrdne a ztmavne. Křídla se rozpínají silou hemolymfy do žil křídel .

Reference

externí odkazy