Budowa anatomiczna ciała owadów

cz. 2

Cykl wykładów z entomologii leśnej

Budowa anatomiczna ciała owadów -

cykl wykładów z entomologii leśnej

Narządy wydalnicze i wydalanie

Zadania narządów wydalniczych:

- wydalanie

- lub magazynowanie zbędnych lub szkodliwych
substancji powstałych w trakcie przemiany
materii.
Pierwszą funkcję spełniają cewki Malpighiego,
drugą – ciała tłuszczowe i nefrocycty.

Marcello
Malpighi (1628-
1694) – włoski
biolog, anatom i
lekarz, twórca
anatomii
mikroskopowej.

Profesor uniwersytetów w Bolonii,
Pizie i Mesynie, lekarz papieża
Innocentego XII.
Jako jeden z pierwszych
zastosował mikroskop do badań
tkanek zwierzęcych i roślinnych
oraz wprowadził różne metody ich
barwienia i utrwalania.
W dziedzinie anatomii kręgowców
opisał ciałka krwi, wykrył
naczynia włosowate uzupełniając
teorię krążenia krwi, wykazał
pęcherzykowatą strukturę płuc,
wykrył warstwę twórczą
wielowarstwowego nabłonka
płaskiego, opisał kłębki naczyń
włosowatych w nerkach (ciałko
nerkowe Malpighiego), skupienia
leukocytów w śledzionie.
W zakresie anatomii stawonogów
zbadał szczegółowo jedwabniki
opisując m.in. Gruczoły przędne,
wykrył system tchawek i
przetchlinek u owadów,
cewkowate narządy wydalnicze
(cewki Malpigiego).
W dziedzinie anatomii roślin
badał budowę łodygi, rolę liści w
wytwarzaniu i magazynowaniu
pokarmu, budowę nasienia,
przebieg kiełkowania, znaczenie
liścieni, opisał komórkową
budowę roślin ale nie zdawał
sobie sprawy ze znaczenia swego
odkrycia.

Cewki Malpigiego mają postać rurek
ślepo zakończonych w jamie ciała i
otwierających się na granicy jelita
środkowego i tylnego.

Liczba cewek waha się w granicach od 2 do
250 (u karaczanów). U mszyc i niektórych
innych owadów cewek Malpighiego brak.

Kryptonefria

Wnętrzne cewek utworzone jest z
jednowarstwowego epitelium (u karaczana
powierzchnia epitelium wynosi 400 mm

2

na 1

mg ciała.

Cewki wydalają powstałe w ich
plazmie tzw. ziarna wydalnicze – w
postaci kryształów kwasu
moczowego. Ponadto wydalane są
węglan wapnia, amoniak, sole
amonowe, kwas salicylowy, proteiny
i inne substancje, także odgrywające
ważne role w życiu np. kozioroga,
mrówkolwa.

Budowa fragmentu
cewki Malpighiego:
1 – złogi moczanowe w
komórkach naskórka
2 – epitelium
3 – błona podstawowa
4 – obwódka oskórka
wewnętrznego
5 – kryształki kwasu
moczowego

2

Narządy wydalnicze i wydalanie

Ciała tłuszczowe (corpora adiposum) mają za zadanie
gromadzenie zapasowych substancji odżywczych. Ciała
tłuszczowe mają postać nagromadzenia komórek
tłuszczowych układających się w płaty; rozróżnia się
warstwę ścienną – przylegającą do jamy ciała i trzewiową –
otaczającą narządy wewnętrzne.
Znaczenie ciał tłuszczowych jest istotne:

- izolują narządy wewnętrzne,

- gromadzą substancje zapasowe i odżywcze,

- obniżają temperaturę zamarzania podczas zimowania,

- może brać udział w świeceniu.
Komórki ciała tłuszczowego różnicują się na trofocyty i
komórki moczowe (urocyty).
Trofocyty zawierają przede wszystkim cząsteczki tłuszczów
oraz albuminy.

Nefrocyty – komórki osierdziowe są rozmieszczone w
różnych częściach ciała, ale głównie w zatoce
okołotrzewiowej. Najprawdopodobniej odgrywają one
rolę „nerek spichrzelowych” - wychwytują i gromadzą z
hemolimfy produkty przemiany materii, ale nie wydalaja
ich na zewnatrz.

Budowa anatomiczna ciała owadów -

cykl wykładów z entomologii leśnej

3

Układ oddechowy

Budowa anatomiczna ciała owadów -

cykl wykładów z entomologii leśnej

4

Układ oddechowy owadów stanowi system
drzewkowato razgałęzionych rurek (tchawek –
taracheae) będących wpukleniem skóry.
Składa się z:
- przetchlinek,

- tchawek łączących się w pnie tchawkowe
poprzeczne i podłużne, czasami tworzące worki
powietrzne

- trahceol wnikających do plazmy komórek.
Ścianki tchawek składają się z intimy – będącej
przedłużeniem oskórka i jednowarstwowego
nabłonka (matrix), który jest przedłużeniem
naskórka

Ciekawe, że …
Do owadów nieposiadających należą skoczogonki, nieliczne larwy gąsienicznikowatych oraz niektóre muchówki –
ochotkowate. Owady te oddychają skórą.

Budowa anatomiczna ciała owadów -

cykl wykładów z entomologii

leśnej

5

Budowa tchawek

Przekrój podłużny
przez przetchlinkę i
tchawkę (wg
Szujeckiego, 1998 za
Seifertem, 1975)

1 – przedsionek
(atrium)
2 – aparat filtracyjny
3 – oskórek
powierzchniowy
4 – oskórek
zewnętrzny
5 – oskórek
wewnętrzny
6 – naskórek
7 – błona podstawowa
8 – włosek aparatu
filtracyjnego
9 – otwór przetchlinki
10 – fałd zamykający
11 – nabłonek (matrix)
12 – tenidia (spiralne
zgrubienia tchawki
utoworzone z oskórka
zewnętrznego

Przetchlinki umieszczone są po
bokach ciała, przeważnie po
parze na pierwszych ośmiu
segmentach odwłokowych, na
śród- i zatułowiu.
U larw Diptera przetchlinki są
tworami wtórnymi i ich liczb ajest
zmienna.
U owadów wodnych przetchlinki
nie występują, wymiena gazowan
odbywa się na zasadzie dyfuzji
lub owady te oddychają
skrzelotchawkami.
Wymiana gazowa u larw
parazytoidów odbywa się w
sposób następujący – owady te
mają na końcach ciała przysadki
odwłokowe, które wprowadzają
do tchawek żywiciela i dzięki nim
oddychają

Mechanizm i fizjologioa oddychania. U forma większych odbywa się
dzięki skurczom i rozkurczom mięśni, głównie odwłokowych, oraz podczas
wszelkich ruchów ciała, a zwłaszcza lotu i biegu
U form drobnych lub nieruchomych – na zasadzie dyfuzji , dzięki wyższemu
ciśnieniu osmotycznemu komórek zawierających produkty przemiany
materii.
Głównym enzymem oddechowym jest cytochrom.

Budowa anatomiczna ciała owadów -

cykl wykładów z entomologii leśnej

6

Krew i układ krwionośny

Morfologia krwi
Krew składa się z płynnego osocza – hemolimfy i
swobodnie w niej pływających komórek krwi –
hemocytów.
Osocze jest bezbarwne, żółtawe, zielone lub brunatne –
nie jest czerwone, gdyż krew owadów nie zawiera
hemoglobiny.
Nie ma jednoznacznego poglądu na podział i rolę
hemocytów; ale wyróżnia się:

- prohemocyty (= proleukocyty) –

produkowane

przez komórki hypodermy i otoczkę układu
oddechowego i dają początek innym komórkom krwi

- plazmatocyty (= fagocyty) –

przybeirają duży

wrzecionowaty lub amebowaty kształt i wyłapują
wszelkie organiczne zanieczyszczenia krwi

- adipohemocyty –

charakteryzują się obecnością ciał

tłuszczowych

- granulocyty
- makronukleocyty,
- mikronukleocyty –

rozprowadzają produkty trawienia

- enocytoidy –

zawierają kwasochłonną plazmę

Niektóre typy hemocytów (wg
Szujeckiego, 1998, za Seifertem,
1975)

1 – prohemocyty
2 – plazmatocyty
3 – adipohemocyty
4 – granulocyty
5 – enocytoidy

Budowa anatomiczna ciała owadów

- cykl wykładów z

entomologii leśnej

7

Rola krwi i składowe układu

krwionośnego

Układ krwionośny owadów jest otwarty i słabo
rozwinięty. Wypływająca z serca krew wlewa się do jamy
ciała i opłukuje narządy wewnętrzne.
Centralną częścią układu jest serce w postaci pulsującej
cewki przedzielonej zastawkami na kilka komór z
otworami zwanymi ostiami.
Serce położone jest po stronie grzbietowej (nad
przewodem pokarmowym) w tzw. osierdziu. Przednia
komora serca przechodzi w aortę, biegnącą przez tułów
do głowy. Tylna komora serca jest ślepo zakończona.
Skurcze następują kolejno przez wszystkie komory od
tyłu ku przodowi, krew pompowana jest do głowy
stamtąd rozlewa się po jamie ciała.
Są trzy zatoki jamy ciała owada: 1. okołosercowa, 2.
przewodu pokarmowego i narządów rozrodczych oraz 3.
pnia nerwowego (okołonerwowa).
Na przekroju poprzecznym ciała owada dobrze widoczne
są dwie przepony: grzbietowa oddzielająca serce od
układu pokarmowego (leżącego centralnie) oraz
przepona brzuszna – oddzielająca układy nerwowe od
pokarmowego. W przeponach są liczne otwory przez
które krew przedostaje się do osierdzia, a później przez
ostie – do serca.
Lokalnie – przy podstawie kończyn, czułków i
przydatków występują narządy pulsujące

Budowa anatomiczna ciała owadów

- cykl wykładów z

entomologii leśnej

8

Obieg krwi w ciele owada wg Szujeckiego, 1998
za Seifertem, 1975
1 – czułkowy narząd pulsujący, 2 – aorta, 3 –
grzbietowy organ pulsujący, 4 – zatoka
okołosercowa, 5 – serce, 6 – przepona grzbietowa, 7
– ostium, 8 – zatoka okołonerwowa, 10 – przepona
brzuszna, 11 – narząd pulsujący

Rola krwi i składowe układu

krwionośnego

Fragment serca owada i przepony
grzbietowej wg Szujeckiego, 1998 za
Seifertem, 1975
1 – mięśnie skrzydlaste, 2 – przepona
grzbietowa, 3 – błona łącznotkankowa, 4 –
mięśnie okrężne, 5 – wyściółka utworzona z
sarkolemmy (warstwy mięśniowej), 6 - ostia

Rola krwi:

- transportowanie substancji odżywczych i hormonów,

- likwidowanie w ciele owada mikroorganizmów chorobotwórczych i inkaspsulacja
(otaczanie przez hemocyty ciał obcych np. jaj parazytoida)

- odprowadzanie z tkanek do cewek Malpighiego produktów przemiany materii

- funkcje mechaniczne - jak pompowanie skrzydeł młody owadów

- funkcje obronna – zawiera trucizny i wydzielana na zewnątrz ciała pełni funkcje
obronne np. majka lekarska

Budowa anatomiczna ciała owadów

- cykl wykładów z entomologii

leśnej

9

Układ nerwowy

Układ nerwowy
owada wg Szujeckiego,
1998 za Seifertem,
1975

1 – przyoczka
2 – przedmóżdże
(protocerebrum)
3 – płat wzrokowy
4 – oko złożone
5 – czułek
6 – spoidło poprzeczne
7 – część żuwaczkowa
zwoju podprzełykowego
8 – cz. szczękowa z.
pprzł
9 – cz. wargowa z.
pprzł.
10 – zwój
podprzełykowy
11 – nerw pniowy
12 – nerw skrzydłowy
13 – ner tchawkowy
14 – nerw nieparzysty
układu sympatycznego
15 – nieparzysty ner
kaudalny ukł. Sympat.
16 – spoidło podłużne
17 – nerw konektywowy
18 – nerw nożny
19 – zamóżdże
(tritocerembrum)
20 – śródmóżdże
(deuterocerebrum)

Układ nerwowy składa się z elementarnych komórek –
neuronów.
Neurony składają się z jąda, długiej wypustki
plazmatycznej (akson) zakończonej rozgałęzieniami
(dendryt).
Neurony łączą się w zwoje (gangliony) – symetrycznie
rozmieszczone wzdłuż osi ciała . Rozróżnić można:
centralny układ nerwowy, obwodowy u. n. i
trzewiowy u. n.

Centralny układ nerwowy składa się z zwoju
nadprzełykowego (mózgu) i łańcuszka brzusznego –
leżącego po stronie brzusznej.
W każdym segmencie ciała komórki nerwowe skupione są w
parzystych zwojach połączonych między sobą podłużnymi i
poprzecznymi pniami nerwowymi.

Mózg jest najbardziej złożonym odcinkiem ukł.

nerwowego. Leży nad przełykiem w puszcze głowowej i składa
się z 3 par zwojów tworzących przed-, śród- i zamóżdże
(proto- deuto- i tritocerebrum). Mózg łączy się z łańcuszkiem
brzusznym węzłami nerwów w postaci tzw. obrączki
okołoprzełykowej.
Zwoje łańcucha brzusznego odpowiadają za odruchy łapania
podłoża przez odnóża, ruchy kopulacyjne, ruchy żądła, ruch
skrzydeł i nóg.

Obwody układ nerwowy stanowią nerwy

odbiegające od centralnego u.n., np. nerwy odbiegające od
mózgu unerwiają oczy, czułki, przyoczka; odbiegające od
węzła podprzełykowego – narządy gębowe oarz gruczoły
ślinowe; odbiegające od zwojów tułowiowych – odnóża i
skrzydła.

Trzewiowy (sympatyczny, wegetatywny) –

unerwia narządy nie objęte centralnym układem nerwowym –
np. układ pokarmowy i in.
Czynności trzewiowego u.n. są niezależne od woli zwierzęcia
a narządy zmysłów nie wpływają bezpośrednio na ten układ.

Budowa anatomiczna ciała owadów -

cykl wykładów z entomologii leśnej

10

Układ rozrodczy i rozmnażanie się
owadów

Zapłodnienie
Z jajowodów jaja przesuwają się przez
otwór płciowy do nieparzystej komory
płciowej, gdzie następuje ich
zapłodnienie.
Do przechowywania nasienia służy
woreczek nasienny (receptaculum
seminis) – wydłużone lub trąbkowate
odgałęzienie komory płciowej. Z
woreczka nasiennego plemniki
przedostają się na każde jajo
przesuwające się przez komorę płciową.
W komorze płciowej wyróżnia się jeszcze
tzw. Kieszeń lub torebkę zbiorczą, będącą
miejsca wprowadzania prącia samca.
Komora płciowa przechodzi dalej w
pochwę, z nią także łączą się ujścia
gruczołów kitowych.
Pochwa kończy się na zewnątrz otworem
kopulacyjnym.
Sposoby składania jaj
Pokładełka

Pokładełko rzeczywiste – utworzone przez 3 pary
przysadek płciowych VIII i IX segmentu,
występuje u szarańczaków

,

pluskwiaków,

wielbłądek i błonkoskrzydłych.
Pokładełko rzekome – tworzy się z błoniastych i
elastycznych ostatnich segmentów odwłokowych,
występuje u chrząszczy i motyli.

Samica gatunku z rodziny Rhyssidae składająca przez
drewno jaja do ciała larw rozwijających się w drewnie,
fot . autor

Budowa anatomiczna ciała owadów

- cykl wykładów z

entomologii leśnej

11

Układ rozrodczy i rozmnażanie się
owadów

Samcze narządy rozrodcze składają się z parzystych
gruczołów rozrodczych (jąder) i dróg płciowych.
Jądra mogą mieć rozmaity kształt - groniasty,
płatowaty, krążkowaty lub kłębkowaty, a ich
powierzchnia jest z reguły jaskrawo zabarwiona.
Jadra składają się z pęcherzyków lub rureczek
jądrowych.
Szczytowa część pęcherzyków jądrowych jest
miejscem powstawania plemników
(spermatozoidów) i podobnie jak u samic zwana jest
germarium. Komórka wierzchołkowa pęcherzyka
jądrowego zwana jest komórką Versona. Spełnia
ona rolę odżywczą w stosunku do plemników.
Plemniki z jąder przechodzą do nasieniowodów,
które są parzyste a następnie łączą się w
pojedynczy przewód wystryskowy (ductus
eiaculatorius) – pochodzenia ektodermalnego i stąd
pokryty intimą.
Przewód wytryskowy kończy się aparatem
kopulacyjnym.
Do nasieniowodów uchodzą także ujścia specjalnych
gruczołów, odpowiedzialnych np. za formowanie
spermatoforów.
Znaczenie budowy aparatów kopulacyjnych w
taksonomii

Budowa samczych narządów płciowych
wg Szujeckiego, 1998 za Seifertem,
1975

1 – jądro
2 – pęcherzyk jądrowy
3 – nasieniowód
4 – pęcherzyk nasienny (vesicula
seminalis)
5 – gruczoły dodatkowe
6 – przewód wytryskowy
7 – paramera
8 – prącie
9 – endofallus
10 – rózgi
11 – titilator (wyrostek prącia)

Budowa anatomiczna ciała owadów

- cykl wykładów z

entomologii leśnej

12

Zachowania godowe owadów

Zachowania godowe:

-Zwabianie płci przeciwnej przy pomocy bodźców zapachowych - feromony,
smakowych, dźwiękowych i optycznych,

- Terminy i pory rójek,

- Protoandria, protogynia

- Wtórny aparat kopulacyjny u ważek

Budowa anatomiczna ciała owadów

- cykl wykładów z entomologii

leśnej

13

Sposoby rozmnażania się owadów

Podstawowym sposobem rozmnażania się owadów jest rozmnażanie płciowe z zapłodnieniem
wewnętrznym i składaniem jaj, z których rozwijają się larwy, przechodzące linienia i
przeobrażające się w postać doskonałą (imago|). Bezpośrednio wynika ono z rozdzielnopłciowości
owadów.
Inne sposoby rozmnażania:
- Hermafrodytyzm czyli obojnactwo – spotykane u much z rodzaju Termitoxenia (żyjących w
gniazdach termitów w krajach tropikalnych),
- Partenogeneza czy dzieworództwo – rozwój z niezapłodnionych jaj; może być stała
(przybyszka daglezjowa), prawie stała (rozwiertki), sporadyczna (brudnica nieparka) i cykliczna
(mszyce) zwana także heterogenią.

Szczególne przypadki partenogenezy:

jeśli rodzą się tylko samce – arrenotokia,
jeśli tylko samice – telitokia,
jeśli obie płcie – amfitokia,
jeśli z komórek jajowych bez zapłodnienia w ciałach larw rozwijają się larwy – spotykana u much z
rodzaju Miastor,
- Żyworodność lub jajożyworodność występuje w mszyc i niektórych stonek.

-Poliembronia – podział wielokrotny – polega na podziale masy jaja na oddzialne zarodki
(blastomery), stwierdzona u niektórych pasożytniczych błonkówek

Sposoby składania jaj i opieka nad potomstwem
- Swoistość złóż jaj, np. tutkarze, grzebacze

Budowa anatomiczna ciała owadów -

cykl wykładów z entomologii leśnej

14

Układ rozrodczy i rozmnażanie się
owadów

Narząd rozrodczy owada składa się z gruczołu rozrodczego
(gonady) produkującego komórki rozrodcze (jaja, plemniki)
oraz przewodów wyprowadzających (gonoduktów), którymi
komórki wydostają się na zewnątrz. Przewody
wyprowadzające uchodzą do narządów kopulacyjnych
Gruczoły i przewody wyprowadzające są parzyste i
symetrycznie ułożone w odwłoku po bokach przewodu
pokarmowego.
Narządy rozrodcze samic
Zbudowane są z wydłużonych rureczek jajnikowych
zwanych owariolami, tworzących jajniki (ovaria)
produkujące jaja.
Jajniki moją kształt groniasty, krzaczasty lub grzebieniasty;
liczba owarioli waha się od jednej do kilkuset. Każda
owariola składa się z nici końcowej służacej do przyczepu
jajników do narządów wewnętrznych i dwóch komór:
przedniej (germinatywnej = germarium) i tylnej
(witellarnej = vitellarium). W germarium powstają
komórki jajowej (oocyty), w vitellarium dojrzewają i
formują się jaja.
Ścianki owarioli zbudowane są z nabłonka folikularnego,
który zaopatruje jaja w substancje odżywcze oraz wydziela
chorion czyli zewnętrzna powłokę jaja.
W chorionie znajdują się mikroskopowe otworki zwane
mikropylami, przez które plemniki wnikają do jaja.
Z rurek jajnikowych jaja przesuwają się do jajowodów, a w
opuszczonych owariolach tworzą się tzw. ciała żółte
(corpora lutea) – obecność tych ciał świadczy o złożonych
przez samicę jajajch

Budowa narządów rozrodczych
samicy karaczana Periplaneta sp.
wg Szujeckiego, 1998 za
Seifertem, 1975

1 - rureczki jajowe
2 - jajniki
3 – jajowód
4 – zbiorniknasienny
5 – gruczoły zbiornika nasiennego
6 – gruczoły kitowe
7 – komora płciowa