Insektenbiologie

Insekten sind alle verwandt, sie haben einen gemeinsamen Vorfahren an der Basis ihres Stammbaums. Von diesem Vorfahren erbten alle Insekten einen grundlegenden Anatomie-und Körperplan. Die Vielfalt in Form und letztlich Funktion, die in Insekten gefunden wird, ist ein Ergebnis von Änderungen an grundlegenden anatomischen Elementen wie Beinen oder Mundstücken. Eine Folge davon ist, dass die grundlegende Anatomie eines Insekts die gleiche ist wie die grundlegende Anatomie aller Insekten (es gibt Ausnahmen, wenn Teile gelegentlich verloren gehen oder hinzugefügt werden). Nachfolgend finden Sie einen sehr kurzen Überblick über die Anatomie äußerer Insekten., Für eine umfassendere Übersicht besuchen Sie Invertebrate Anatomy OnLine .

Gesamtkörperplan

Insekten haben drei Hauptkörperregionen: Kopf, Thorax und Bauch (siehe Insektenkörperregionen rechts).

Der Kopf besteht aus 5-7 fusionierten Segmenten und trägt die Augen, Antennen und Mundstücke.

Der Thorax besteht aus drei Segmenten, die als Pro -, Meso-und Metathorax bezeichnet werden., Anhängsel, die für die Bewegung verwendet werden, sind am Thorax befestigt. Jedes der Thoraxsegmente trägt ein Beinpaar und wenn Flügel vorhanden sind, befinden sie sich nur am Meso – und Metathorax. Die Spitze des Prothorax wird Pronotum genannt.

Der Bauch eines Insekts besteht aus 11 oder weniger Segmenten, die im Allgemeinen keine Anhängsel tragen, mit Ausnahme von Segmenten in der Nähe der Rückseite, die mit der Fortpflanzung verbundene Anhängsel haben können.

Kopf und Mundstücke

Der Kopf kann in allgemeine Regionen unterteilt werden (siehe Allgemeine Insektenkopfbereiche und Mundstücke, links): Die Oberseite des Kopfes ist der Scheitelpunkt, die Seite oder die Wangen sind gena, die Vorderseite des Gesichts ist die Frons und unter den Frons ist der Clypeus. Diese Regionen können in einigen Insektengruppen stark modifiziert sein oder verloren gehen., Erwachsene Insekten können zwei Arten von Augen haben, größere zusammengesetzte Augen, die aus vielen Facetten bestehen (Ommatidien), und Augen, die als eine einzelne Facette auftreten, Ocelli. Die Anzahl und Platzierung von Ocelli kann für die Identifizierung wichtig sein.

Die Mundstücke des Menschen bestehen aus fünf Schichten oder Horizonten; Oberlippe, Oberkiefer, Zunge, Unterkiefer, Unterlippe. Insektenmundstücke bestehen ebenfalls aus fünf Horizonten und bestehen aus Anhängseln, die für die Handhabung von Lebensmitteln modifiziert wurden (siehe Allgemeine Mundstücke, rechts). Das Labrum ähnelt einer Oberlippe. Es ist nicht geteilt, kann aber eine Kerbe an der äußeren (distalen) Kante haben., Unterhalb des Labrums befinden sich die Unterkiefer, bei denen es sich um gepaarte Strukturen handelt, die im Allgemeinen aus starkem Material (stark sklerotisiert) bestehen und zum Schneiden oder Schleifen verwendet werden. Die spezifische Form und die verschiedenen Merkmale der Unterkiefer können sehr wichtig sein, um zu verstehen, was und wie ein Organismus isst. Der Hypopharynx ist eine innere Struktur unterhalb der Unterkiefer und hat eine zungenartige Funktion. Unterhalb der Unterkiefer (äußerlich) befinden sich gepaarte Anhänge, die als Maxillen bezeichnet werden., Im Allgemeinen trägt jede Maxilla einen Anhang, den Kieferpalpus, der für die Handhabung von Lebensmitteln verwendet wird und Geschmacks-oder Geruchsorgane enthalten kann, die als Sensillae bezeichnet werden. Der untere Horizont der Insektenmundstücke ist das Labium, das aus zwei verschmolzenen maxillaartigen Strukturen besteht und Labialpalps trägt.

Alle Insektenmundstücke sind Modifikationen dieses Grundplans. Der Rüssel einer Mücke enthält alle fünf Mundstücktypen, siehe den Querschnitt in Mosquito Mouthparts, B., rechts. Bei extremen Veränderungen können einige Mundstücke verschmolzen, reduziert oder verloren gehen., Die Anordnung der Mundstücke kann sehr wichtig sein, wenn das Potenzial eines Insekts untersucht wird, eine Krankheit zu übertragen, auf einen Teil einer Pflanze zuzugreifen usw.

Insektenbeine

Insekten haben drei Beinpaare, ein Paar auf jedem der drei Segmente des Thorax und werden im Allgemeinen als Vorder-, Mittel-und Hinterbeine bezeichnet. Jedes der Beinpaare kann stark modifiziert sein und ist wichtig für die Fortbewegung, Beuteaufnahme, Paarung usw. Zum Glück enthalten alle Insektenbeine genau wie die Mundstücke die gleichen Grundteile. Von proximal (in Richtung oder gegen den Körper) bis distal (vom Körper weg) sind die Teile eines Insektenbeins: Coxa, Trochanter, Femur, Tibia und Tarsus. Der Tarsus hat fast immer eine oder zwei Krallen an der Art, mit der das Substrat erfasst wird., Die Figur Insektenbeine rechts zeigt Beine, die für zahlreiche Zwecke modifiziert wurden: A, Laufen; B, Springen; C, Graben; D, Greifen; E, Fangen; F, Gehen und Graben; G, reduziertes Bein zum Gehen und Graben; H, männliches Bein zum Greifen von Frauen während der Paarung modifiziert.

Grundlegende interne Anatomie

Die interne Anatomie von Insekten ist erstaunlich Komplex. Eine große Raupe hat mehr Muskeln als ein Mensch., Die innere Anatomie von Insekten unterscheidet sich von Wirbeltieren (einschließlich Menschen) in mehrfacher Hinsicht.

Verdauungs – / Ausscheidungssystem: Insekten haben ein komplettes Verdauungssystem wie Wirbeltiere (Schlauch vom Mund bis zum Anus), unterscheiden sich jedoch in sehr wichtiger Weise (siehe Verdauungssystem, links). Das Insektenverdauungssystem hat drei Hauptregionen, Foregut, Midgut und Hindgut. Der Foregut und der Hindgut sind mit Chitin ausgekleidet, das gleiche Zeug, das einen Großteil des Exoskeletts des Insekts ausmacht., Wenn ein Insekt häutet (vergießt seine „Haut“, siehe unten), vergießt es auch die innere Auskleidung der Vorder – und Hinterbeine. Der Verlust des Darminhalts ist ein Problem, wenn das Insekt auf Darmmikroorganismen (Darmfauna) angewiesen ist, um die Verdauung zu unterstützen. Die Darmfauna lebt oft im Hinterdarm (Termiten zum Beispiel). Plötzlich ist die Darmflora verloren und muss mit jeder Häutung aufgefüllt werden.

Insekten haben keine Nieren. Stattdessen werden Stoffwechselabfälle mit den Malpighianischen Tubuli entfernt.

der Atemwege (ventilation) system: Insekten haben keine Lunge., Sie erhalten Sauerstoff und zerstreuen Kohlendioxid durch eine Reihe von Rohren namens Tracheae (siehe Atmungssystem, rechts). Die Tracheae sind an Öffnungen am Körper befestigt, die Spiracles genannt werden. Die Anzahl und Platzierung von Spiracles variiert und kleinere Insekten können keine haben. Traditionell wurde die Ansicht vertreten, dass die Atmung bei Insekten passiv ist, aber jüngste Beweise haben gezeigt, dass sich einige Insekten aktiv ausdehnen und die Luftröhre zusammenziehen, um ihren Körper zu lüften.

Kreislaufsystem: Insekten haben kein Blut oder Blutgefäße, die Teil eines geschlossenen Kreislaufsystems sind., Stattdessen haben Insekten ein offenes Kreislaufsystem, in dem eine Substanz namens Hämolymphe die Organe direkt badet. Einige Insekten haben ein langes herzartiges Organ entlang der dorsalen Seite der inneren Organe, das hilft, die Hämolymphe durch den Körper zu zirkulieren. Es umfasst eine einzelne Gewebehülle und eine Reihe von Muskeln und umfasst in vielen Fällen einen röhrenförmigen Teil, der als dorsale Aorta fungiert. Hämolymphe zirkuliert auch durch die Beine, Flügel und Antennen über eine Reihe von einfachen Einwegventilen.,

Leben Zyklus

Drei allgemeine Lebenszyklen treten bei Insekten auf, aber einige Insekten (z. B. Blattläuse, Blasenkäfer, Telefonmastkäfer usw.) kann zusätzliche Schritte oder Variationen haben. Die meisten Insekten haben eine direkte innere Befruchtung, wie Säugetiere. Dies bedeutet, dass sie nicht zum Wasser zurückkehren müssen, um sich zu paaren, noch müssen sie sich Sorgen um Spermatophoren wie die Spinnentiere machen. Die meisten Insekten legen Eier, obwohl einige das Ei im Körper behalten, bis es schlüpft und dann „gebären“. Unreifes Insektenwachstum tritt durch Abwurf der Haut auf, die als Häutung bezeichnet wird., Unreife Phasen zwischen der Häutung werden Instars genannt und die Wachstumssequenz wird als erster Instar, zweiter Instar usw. bezeichnet. Die meisten Insekten wachsen durch eine bestimmte Anzahl von Instars zwischen dem Schlüpfen aus einem Ei und dem Erwachsenwerden, aber einige Insekten haben eine unbestimmte Anzahl von Instars, die von der Umgebungstemperatur und der Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln abhängen. In einigen Fällen können verlorene Anhängsel in unreifen wieder gezüchtet werden. Sobald sich ein Insekt bis zum Erwachsenenalter häutet, kann es nicht mehr häutet werden (außer in einigen Fällen wie Silberfisch)., Erwachsene paaren sich (oder nicht, viele Insekten sind parthenogen), legen Eier (oder nicht) und der Zyklus beginnt wieder.

Ametabolous

Ametabolous Lebenszyklus: ei, mehrere Larvenstadien und Erwachsene. Unreife sehen Erwachsenen sehr ähnlich, sind aber tendenziell kleiner und haben keine vollständig ausgebildeten Fortpflanzungsstrukturen. Die primitiv flügellosen Ordnungen haben diesen Lebenszyklus: Protura, Collembola, Diplura, Microcoryphia und Thysanura.

Hemimetabolous

Hemimetabolous und/oder Paurometabolous: ei, mehrere Larvenstadien, Erwachsene. „Einfache Metamorphose“ ist der gebräuchliche Begriff, der diesen Lebenszyklus beschreibt., Die Unreifen neigen dazu, wie Miniaturversionen der Erwachsenen auszusehen, außer in den unreifen ist der Kopf im Verhältnis zum Körper größer, Flügel sind nicht vollständig ausgebildet und erscheinen als Flügelknospen, und Fortpflanzungsstrukturen sind nicht entwickelt. Der Grasshopper Life Cycle und der Squash Bug Life Cycle (rechts) sind gute Beispiele. Insektenordnungen mit diesem Lebenszyklus werden aufgrund der sichtbaren Flügelknospen auf den Unreifen unter dem Begriff Exopterygota zusammengefasst., Zu den Hauptordnungen von Insekten in dieser Gruppe gehören Orthoptera (Heuschrecken und Grillen), Blattodea (Kakerlaken), Isoptera (Termiten), Plecoptera (Steinfliegen), Thysanoptera (Thripse), Hemiptera (echte Käfer) und Phthiraptera (Läuse).

Holometabolous

Holometabolous: ei, mehrere Larvenstadien, Puppe, Schmetterling. „Vollständige Metamorphose“ ist der gebräuchliche Begriff für diesen Lebenszyklus. Die Unreifen sehen ganz anders aus als die Erwachsenen (z. B. Raupe vs. Schmetterling, Maden vs. Fliege, Grub vs. Käfer) und haben niemals Flügelknospen., Insektenordnungen mit diesem Lebenszyklus werden unter dem Begriff Endopterygota zusammengefasst, da immatures nie sichtbare Flügelknospen hatte. Das Puppenstadium findet sich nur in der Endopterygota. Dies ist typischerweise eine Ruhephase (z. B. die Puppe der Schmetterlinge), in der das Insekt eine endgültige Metamorphose von unreif zu erwachsen durchläuft. Hauptordnungen in der Gruppe sind Coleoptera (Käfer), Hymenoptera (Bienen, Ameisen und Wespen), Lepidoptera (Schmetterlinge und Motten), Siphonaptera (Flöhe) und Diptera (Fliegen).,

Druckreferenzen

das erste Detektor-Entomologie-Schulungsprojekt