План:
- Пищеварительная система;
- Системы органов выделения и дыхания;
- Кровеносная система;
- Нервная система и органы чувств.
Пищеварительная система
Передняя кишка начинается ротовой полостью, в которую впадают слюнные железы. У растительноядных они выделяют ферменты, переводящие дисахариды в моносахариды (инвертазы). У хищников в слюне содержится фермент, расщепляющий белки на аминокислоты (протеаза). Трубчатый пищевод в задней части нередко расширяется в зоб, особенно хорошо развитый у насекомых, питающихся жидкой пищей.
Средняя кишка является местом основного переварива- ния пищи. Железистые стенки среднего отдела кишечника (желудка) вырабатывают ферменты, расщепляющие и разжижающие вещества, содержащиеся в пище. Кроме ферментов, расщепляющих белки, жиры, крахмал и сахар, многие насекомые выделяют и другие энзимы. Это целлюлаза, разрушающая клетчатку (личинки жуков), кератиназа, действующая на роговые вещества (личинки кожеедов). Клетчатка может разрушаться с помощью симбиотических бактерий и простейших. Перитрофическая оболочка. В задней кишке происходит всасывание пищи и воды.
Системы органов выделения и дыхания
Система органов выделения. Мальпигиевы сосуды — тонкие трубчатые выросты кишечника на границе средней и задней кишки в количестве от 2 до 150. Растворимые продукты обмена поглощаются стенками мальпигиевых сосудов и по их просветам проходят в заднюю кишку.
Система органов дыхания. Трахеи образуют систему тру- бочек, открывающихся по бокам тела отверстиями — дыхальцами. Наибольшее число дыхалец — 10 пар. Кислород попадает от дыхалец к клеткам тела путем диффузии пор просветам трахей и их тончайших веточек — трахеол. Наряду с траейным, существует кожное дыхание — всей поверхностью тела.
Кровеносная система
Гемолимфа, циркулирующая в полости тела насекомых, бесцветная. Она состоит из жидкого межклеточного вещества — плазмы — и находящихся в ней клеток — гемоцитов. Среди них различают фагоциты, лейкоциты и амебоциты. В гемолимфе нет клеток, снабженных дыхательным пигментом. Она не имеет большого значения для снабжения тканей кислородом, а служит для транспортировки растворенных в ней питательных веществ, выноса из клеток продуктов обмена, для распределения в теле гормонов.
Трубчатый спинной сосуд — сердце. При растягивании стенок сосуда с помощью крыловидных мышц, гемолимфа через боковые отверстия — остии — попадает в сердце. При сокращении стенок сосуда клапаны в остиях закрываются, и гемолимфа выталкивается через аорту к головному мозгу. Движение крови по сердцу сзади наперед.
Нервная система и органы чувств
Нервная система. Головной мозг — надглоточные скопления нервных клеток — и брюшная нервная цепочка, состоящая из подглоточного узла и обычно 10 грудных и брюшных ганглиев, часть которых могут быть сближены и слиты. В головном мозге различают три части: «первичный мозг», связанный с органами зрения, «вторичный», связанный с усиками и «третичный», дающий ветви к верхней губе и передней части кишечника. В мозге развиты, в основном, ассоциативные клетки, к которым подходят нервы от органов чувств.
Основной структурный и рабочий элемент нервной системы — нейрон. Различают чувствительные, ассоциативные (вставочные) и двигательные. Они образуют трехнейронную рефлекторную нервную дугу. Может быть несколько ассоциативных нейронов (сложные формы реагирования).
Тела сенсорных нейронов расположены в органах чувств. Тела моторных нейронов расположены в ганглиях. Ассоциативные нейроны целиком находятся в ганглиях и коннективах. Общее число нейронов в пределах одного ганглия не превышает 1 тыс., а в пределах всей нервной системы измеряется несколькими миллионами.
Кроме нервной регуляции деятельности органов и систем у животных существует гуморальная или гормональная регуляция. Гомеостаз организма поддерживается координированной работой обеих систем, и говорят о нейрогуморальной регуляции жизненных процессов. Нервная система передает сигналы в виде нервных импульсов, а эндокринная использует для этого внутренние секреты, которые поступают в кровь или другую жидкость внутренней среды. Железы, выделяющие гормоны, называются эндокринными железами или железами внутренней секреции. Гормоны — это химические посредники, целенаправленно влияющие на отдаленные клетки определенных органов.
Практически во всех отделах центральной нервной системы насекомых (головной мозг, подглоточный ганглий, брюшная нервная цепочка) есть нейросекреторные клетки. Образующийся в них нейросекрет по аксонам попадает в желе- зы внутренней секреции — прилежащие и кардиальные тела и переднегрудные (проторакальные) железы. Кардиальные и прилежащие тела находятся позади головного мозга. Переднегрудные железы находятся по бокам одного из ганглиев брюшной нервной цепочки. Нейросекреты регулируют дея- тельность этих желез. В свою очередь, эндокринные железы выделяют в гемолимфу гормоны, регулирующие созревание половых клеток, рост организма, линьки, развитие, обмен веществ.
Органы чувств. Рецепторы (лат. receptor — принимающий, от recipio — принимаю, получаю) — специальные чувствительные образования у животных и человека, воспринимающие и преобразующие раздражения из внешней и внутренней среды в специфическую активность нервной системы. У насекомых различают механорецепторы, хемо-, термо- и гигрорецепторы, фоторецепторы. Морфологической и функциональной основой органов чувств насекомых являются сенсиллы, разбросанные по телу поодиночке или собранные в скопления.
Каждая сенсилла членистоногих снабжена кутикулярными вспомогательными структурами, видоизмененными эпидермальными клетками, обслуживающими рецептор, и сенсорными нейронами. В простейших сенсиллах есть 1 нейрон, но в некоторых типах сенсилл их бывает от нескольких до нескольких десятков. В зависимости от формы и расположения кутикулярных структур различают трихоидные, базиконические, целоконические, плакоидные, колоколовидные и др. типы сенсилл. Сходные по строению сенсиллы не всегда выполняют одинаковые функции. Например, трихоидные сенсиллы могут быть механорецепторами, контактными или дистантными хеморецепторами. Некоторые сенсиллы реагируют на разные стимулы (полимодальные образования). Наружное строение.
Фоторецепторы. Ведущими органами чувств у насекомых являются органы зрения. Глаза насекомых состоят из отдельных омматидиев (сложные глаза) или простых глазков. Насекомые различают цвета, форму предметов, лучше видят движущиеся объекты.
Хеморецепторы. Органы обоняния расположены, главным образом, на антеннах и лапках. Наряду с ними, на антеннах в не- которых случаях встречаются контактные хеморецепторы и гигрорецепторы. Ощупывая предметы усиками, насекомые непосредственно прикладывают чувствительные окончания к пахнущей поверхности. Благодаря этому острота его чувствительности сильно возрастает, в связи с точностью движения антенн насекомое получает возможность воспринимать размеры и форму пахнущей поверхности. В результате обоняние приобретает гораздо большее значение, чем у большинства животных.
Механорецепторы. Механические раздражители действуют на чувствительные органы в виде давления, растяжения, течения, вибрации, звука и передаются через вспомогательные аппараты механорецепторным клеткам.
Кроме механорецепторных сенсилл у членистоногих есть другой тип механорецепторов — сколопидии или сколопофоры.
Они погружены под кутикулу и состоят из двух чувствительных биполярных и двух обкладочных клеток, окружающих их дендриты.
Обычно сколопидии расположены группами в разных частях тела, образуя хордотональные органы. Они воспринимают натяжение кутикулы и сотрясение субстрата.
Подколенные (субгенуальные) органы в ногах — вибрационные рецепторы; джонстонов орган в антеннах — рецептор движения воздуха — служат для контроля скорости и направления полета.
Хордотональные органы — основа образования настоящих слуховых органов. Это тимпанальные органы, независимо возникшие в нескольких отрядах насекомых. Между двумя трахейными ветвями натянута трахейная мембрана, определяющая разницу давления звука, поступающего к обеим тимпанальным мембранам. У кузнечиков и сверчков они находятся на голенях передней пары ног, у саранчовых — по бокам первого сегмента брюшка.
На суставах наружного скелета у насекомых кутикулярные сенсиллы могут образовывать щетинконосные поля — проприорецепторы. Они служат и для восприятия гравитации. Длинные щетинки могут служить звуковыми рецепторами.
все лекции читайте в подборке