Owady, insekty (Insecta) - gromada stawonogów. Najliczniejsza grupa zwierząt. Szacunkowa liczba gatunków owadów wynosi około 1 miliona. Są to zwierzęta wszystkich środowisk lądowych, wtórnie przystosowały się też do środowiska wodnego. Były pierwszymi zwierzętami, które posiadły umiejętność aktywnego lotu. Rozmiary ciała owadów wahają się od 0,25 mm do ponad 350 mm. W Polsce do najliczniej reprezentowanych rzędów owadów należą motyle, chrząszcze, błonkówki i muchówki. Owady mają olbrzymie znaczenie w przyrodzie, są wśród nich owady zarówno pożyteczne, jak i szkodniki, komensale i pasożyty. Nauka zajmująca się owadami to entomologia.
Filogeneza - Ze względu na małą ilość dowodów kopalnych (głównie skamieniałości utrwalonych w mulistych osadach), nie można jednoznacznie określić jak przebiegała ewolucja owadów. Najstarsza znana skamieniałość należąca bezsprzecznie do owada, Rhyniognatha hirsti, pochodzi z osadów datowanych na wczesny dewon, około 396 mln lat[1], jednak owady prawdopodobnie wyodrębniły się jeszcze w sylurze. Na podstawie analizy wczesnych skamieniałości stwierdzono, że niektóre owady, jak np. Meganeura czy karaczany, nie różniły się znacząco pod względem anatomii ciała od współcześnie żyjących gatunków. Jednakże większość pierwotnych insektów znacznie wyewoluowała bądź wyginęła
Morfologia funkcjonalna -Ciało wszystkich owadów podzielić można na trzy odcinki: głowę (caput), tułów (thorax), odwłok (abdomen).
Głowę owada tworzy jednolita puszka głowowa. Po stronie dolnej występuje otwór gębowy w otoczeniu trzech par różnie ukształtowanych przysadek gębowych. Głowa składa się z dwóch części: mózgowej, która podobnie jak u zwierząt wyższych np. kręgowców osłania mózg i odchodzące od niego nerwy. twarzowej, gdzie mieszczą się narządy gębowe. Głowa nie wykazuje segmentacji u postaci dojrzałych. W rozwoju zarodkowym głowa powstaje z 6 segmentów: arkonu wyposażonego w oczy złożone i oczy proste (z reguły od jednego do trzech), segmentu czołowego (antenalnego) z parą czułków, segmentu wstawkowego bez przysadek, segmentu żuwaczkowego z parą żuwaczek, segmentu 1 pary szczęk, z członowatymi szczękami 1 pary segmentu 2 pary szczęk, z członowatymi szczękami 2 pary
Ułożenie głowy w stosunku do osi ciała
Ułożenie głowy owada w stosunku do podłużnej osi ciała może być: poziome - jest to tzw. układ prognatyczny, występujący u biegaczowatych, prostopadłe - układ ortognatyczny, występujący u prostoskrzydłych, równoległe - układ hipognatyczny, występujący u pluskwiaków różnoskrzydłych
Gębowe narządy owadów
Gębowe narządy owadów to odnóża głowowe przystosowane do pobierania pokarmu. W ich skład wchodzą: Aparaty gębowe owadów odzwierciedlają różnorodność pobieranego przez nie pokarmu. W zależności od sposobu pobierania pokarmu rozróżnia się następujące typy budowy:
gryzący (ortopteroidalny) - najbardziej pierwotny typ; inne powstały przez modyfikację tego typu. Składa się z:
wargi górnej
żuwaczek (szczęki I pary), które u drapieżnych są ostro zakończone, a u roślinożernych tępo zakończone
członowanych żuchw (szczęki II pary), składających się z:
kotwiczki
pieńka
żuwki wewnętrznej
żuwki zewnętrznej
głasczku żuchwowego
wargi dolnej (zrośnięte szczęki III pary), składającej się z:
podbródka
brody
języczków
przyjęzyczków
głaszczków wargowych
Spotykany jest u owadów drapieżnych, np. owady bezskrzydłe, chrząszcze, roślinożernych, np prostoskrzydłe oraz u wielu larw przed wykształceniem bardziej wyspecjalizowanego typu.
gryząco-liżący (apoidalny) - uniwersalny typ aparatu gębowego występujący m.in. u pszczół miodnych i trzmieli. W odróżnieniu od innych owadów błonkoskrzydłych część ich aparatu gębowego przekształciła się w długi, owłosiony języczek zwany trąbką ssącą (proboscis), którym mogą wysysać nektar z kwiatów i pobierać wodę, ale zachowane silne żuwaczki pozwalają na gryzienie czy ugniatanie pokarmu albo innych substancji.ssący (lepidopteroidalny) - służy do pobierania pokarmu płynnego, np. nektar kwiatów (motyle). Rurkę ssącą tworzą silnie wydłużone, złączone żuwki zewnętrzne. Żuwaczki uległy redukcji. Warga górna (mała półkolista płytka) przylega do żuchwy. liżąco-ssący - dolna warga zakończona aparatem filtracyjnym służy do zlizywania i filtrowania pokarmu (mucha domowa) kłująco-ssący (hemipteroidalny) - wysoko wyspecjalizowany aparat umożliwiający wysysanie płynów z tkanek roślinnych (mszyce) lub zwierzęcych (wszy, pchły). Żuchwy stanowią nieczłonowane szczecinki tworzące rurkę ssącą i ślinową.tnąco-liżący (tabanoidalny) - występuje u niektórych muchówek, np. bąkowatych liżący (muskoidalny), składający się z: miękkiego, błoniastego dziobka...ryjka...tarcz oralnych, składających się z przekształconych głaszczków wargowych. Wewnątrz tarcz oralnych znajduje się sieć kanalików służących do filtracji pokarmu. Żuwaczki uległy redukcji.
Głowa składa się z dwóch części:
mózgowej, która podobnie jak u zwierząt wyższych np. kręgowców osłania mózg i odchodzące od niego nerwy.
twarzowej, gdzie mieszczą się narządy gębowe.
Tułów (thorax) to drugi (od przodu) odcinek ciała, składający się z trzech - mniej lub bardziej zlanych ze sobą - segmentów. Składa się z przedtułowia, śródtułowia i zatułowia. Na każdym segmencie występuje para odnóży, a na śródtułowiu i zatułowiu obecna jest także para skrzydeł (owady uskrzydlone)Odnóża
Typy odnóży:
kroczne
muchy
pszczoły
osy
mrówki
większość chrząszczy
grzebne
turkuć podjadek
pływne
pływak żółtobrzeżek
pluskolec pospolity
skoczne
prostoskrzydłe
pchły
niektóre gatunki chrząszczy
bieżne
pewne gatunki chrząszczy
karaczany
chwytne
ważki
Odwłok Odwłok u owadów składa się w rozwoju embrionalnym maksymalnie z 12 segmentów, których liczba w późniejszych stadiach ulega redukcji do liczb charakterystycznych dla pewnych rzędów. U skoczogonków jest najmniej.
Układ oddechowy owadów zbudowany jest z systemu rozgałęzionych rurek zwanych tchawkami. Powietrze dostaje się do systemu tchawek przez przetchlinki - niewielkie otwory w powierzchni ciała. Liczba i położenie przetchlinek są różne u różnych gatunków. Maksymalna liczba przetchlinek wynosi 20 (8 par przetchlinek tułowiowych i 2 pary odwłokowych). Następnie powietrze wędruje systemem rozgałęziających się tchawek, które sięgają do wszystkich okolic ciała zwierzęcia. Tchawki mają chitynową osłonkę, zapewniającą odpowiednią elastyczność ścianek. Tlen dostarczany jest wprost do komórek. Wymiana powietrza z tchawek odbywa się przez dyfuzję gazów oraz dzięki skurczom mięśni tułowia i odwłoka. Wewnątrz ciała tchawki kończą się ślepo, mikroskopijnej wielkości delikatnymi, wypełnionymi płynem tracheolami. Wymiana gazowa zachodzi na drodze dyfuzji pomiędzy płynem wypełniającym tracheole, a komórkami ciała. Larwy owadów żyjące w wodzie oddychają skrzelotchawkami. Są to cienkościenne blaszki na odwłoku prowadzące do właściwych tchawek. U owadów występuje więc bezpośrednie dostarczenie tlenu do każdej komórki ciała z pominięciem układu krążenia. Zapewnia to wysoką wydajność wymiany gazowej, niezbędną do lotu.
Pokarm owadów
nektar i pyłek kwiatów
soki roślinne
krew
rośliny
inne owady
mieszany pokarm
Rozwój owadów
Rozwój owadów od jaja do postaci dorosłej (imago) obejmuje serię złożonych przemian (cykl życiowy), obejmujących także przeobrażenie czyli metamorfozę. Wyróżnia się dwa typy przeobrażenia: zupełne i niezupełne.
Przeobrażenie niezupełne - w cyklu życiowym występują trzy stadia rozwojowe. Pośrednim stadium rozwojowym jest tylko larwa(zazwyczaj kilka różnych stadiów larwalnych, różniących się wielkością), przypominająca morfologicznie postać dorosłą. Typowy przebieg metamorfozy zupełnej obserwuje się u motyli, chrząszczy, chruścików, muchówek i błonkówek. Składają się na nią cztery stadia rozwojowe: jajo, larwa, poczwarka i osobnik dorosły. Stadia pośrednie nie są w tym wypadku podobne do owada dorosłego.
Zróżnicowanie ekologiczne
Owady są bardzo zróżnicowaną ekologicznie grupą, zasiedlają najróżniejsze środowiska i siedliska. Ze względu na środowisko wyróżnia się kilka grup ekologicznych, np. owady wodne, owady lądowe, koprofaunę, nekrofaunę, gatunki ksylofagiczne, saprobiontyczne itd.
Znaczenie owadów w przyrodzie
Owady spotyka się na lądzie w wodzie, powietrzu, pod ziemią, na organizmach roślinnych i zwierzęcych, w ich odchodach i na zwłokach, w strefach zimnych, gorących i umiarkowanych. Tak niezwykłe rozprzestrzenienie się owadów w połączeniu z ich ogromną rozrodczością i tym samym liczebnością, odgrywa w życiu człowieka i jego gospodarce olbrzymią rolę pozytywną, ale i często negatywną. Owady bowiem zapylają większość roślin użytkowych, oczyszczają ziemię z martwych, butwiejących resztek organicznych, poprawiają strukturę gleby, produkują pewne surowce jak np. miód i wosk, ale i niszczą lasy i uprawy polowe oraz ogrodowe, uszkadzają i niszczą zapasy pożywienia, są roznosicielami rozmaitych, groźnych chorób jak np. zarodźców malarii. Olbrzymie znaczenie owadów w przyrodzie wynika z kilku właściwych im cech. Z cech tych wymienić należy zdolność do lotu, znaczną plastyczność, dzięki której przystosowały się do różnych środowisk oraz warunków życia oraz ich stosunkowo małe wymiary, dzięki którym mogą się wciskać w najdrobniejsze nawet zakamarki i szczeliny. Bardzo ważną cechą owadów jest ich duża rozrodczość, połączona w niektórych przypadkach ze zdolnością do masowego, gwałtownego rozmnażania tzw. gradacji. Przykładem mogą być drobne cykady - piewiki, u których z jednej pary w ciągu sześciu pokoleń, w jednym roku powstać może 500 milionów osobników. W Afryce obserwowano w 1936 roku przelot szarańczy wędrownej trwający trzy dni, chmarą o szerokości 5 km i grubości 15 m. Nietrudno wyobrazić sobie szkody, jakie taka inwazja żarłocznych owadów wyrządza na polach uprawnych.Owady w zdecydowanej większości żywią się pokarmem roślinnym i jedne zjadają liście, inne igły drzew iglastych, jeszcze inne pąki, młode pędy, korę lub też owoce, a jeszcze inne, jak kołatki zjadają martwe drewno. Wiele gatunków owadów jest pasożytami odżywiającymi się kosztem swoich żywicieli okresowo lub stale, pasożytami zewnętrznymi lub wewnętrznymi.