Ротовой аппарат насекомых - Insect mouthparts
У насекомых есть ряд ротовых аппаратов , адаптированных к определенным режимам питания. У самых ранних насекомых был жевательный ротовой аппарат. Специализация в основном заключалась в пирсинге и сосании, хотя существует ряд специализаций, поскольку эти способы кормления эволюционировали несколько раз (например, комары и тли ( настоящие насекомые ) и прокалывают, и сосут, однако самки комаров питаются кровь животных, в то время как тля питается растительными жидкостями. На этой странице представлены отдельные части ротовой полости для жевательных насекомых. После этого обычно описываются специализации.
Эволюция
Как и большинство внешних черт членистоногих, ротовые органы шестинчатых водорослей сильно развиты. Ротовой аппарат насекомых демонстрирует множество различных функциональных механизмов в широком разнообразии видов, которые считаются насекомыми. Конечно, значительная гомология сохраняется, когда совпадающие структуры формируются из совпадающих зачатков и имеют одно и то же эволюционное происхождение. С другой стороны, даже структуры, которые физически почти идентичны, а также обладают почти идентичной функциональностью, могут не быть гомологичными; их аналогичные функции и внешний вид могут быть продуктом конвергентной эволюции .
Жевательные насекомые
_(20661526772).jpg)
Примеры жевательных насекомых включают стрекоз , кузнечиков и жуков . У некоторых насекомых нет жевательного ротового аппарата у взрослых особей, но они пережевывают твердую пищу, когда кормятся, пока они еще являются личинками . В мотыльки и бабочки являются основными примерами таких приспособлений.
Нижняя челюсть
_lapping_mouthparts,_showing_labium_and_maxillae..jpg)
У жующего насекомого есть пара челюстей, по одной с каждой стороны головы. Мандибулы каудально к губе и передним к челюстям . Обычно нижние челюсти являются самыми большими и прочными ротовыми частями жевательного насекомого, и оно использует их для пережевывания (разрезания, разрыва, раздавливания, жевания) пищевых продуктов. Два набора мышц перемещают нижние челюсти в коронарной плоскости : отводящие мышцы раздвигают нижние челюсти насекомых ( латерально ); приводящие мышцы сводят их вместе ( медиально ). Они делают это в основном, открывая и закрывая челюсти во время кормления, но также используя челюсти в качестве инструментов или, возможно, в драке; Обратите внимание, однако, что это относится к коронковой плоскости рта, не обязательно к телу насекомого, потому что головы насекомых сильно различаются по своей ориентации.
У плотоядных жевательных насекомых нижние челюсти обычно особенно зазубрены и похожи на ножи, и часто с острыми точками. У травоядных жевательных насекомых нижние челюсти имеют тенденцию быть более широкими и более плоскими на противоположных лицах, как, например, у гусениц .
У самцов некоторых видов, таких как Lucanidae и некоторые Cerambycidae , нижние челюсти модифицированы до такой степени, что они не выполняют никакой функции питания, а вместо этого используются для защиты мест спаривания от других самцов. У некоторых муравьев и термитов челюсти также выполняют защитную функцию (особенно в кастах солдат). У муравьев-быков челюсти удлиненные и зубчатые, используются как охотничьи и защитные придатки. У пчел, которые питаются в основном с помощью хоботка, нижняя челюсть используется главным образом для манипулирования воском и придания ему формы, а у многих бумажных ос нижние челюсти приспособлены для соскабливания и поглощения древесных волокон.
Максилла
Расположенные ниже нижних челюстей (каудально от них) парные верхнечелюстные кости манипулируют, а у жевательных насекомых частично пережевывают пищу. Каждая верхняя челюсть состоит из двух частей: проксимального кардо (множественное число кардин ) и дистальной ножки (множественное число ножек ). На вершине каждой ножки две лопасти, внутренняя лациния и наружная галея (множественные лацинии и галеи ). По внешнему краю типичный галеа представляет собой чашевидную или совковидную структуру, расположенную над внешним краем губы. У нежевательных насекомых, таких как взрослые чешуекрылые, верхнечелюстные кости могут быть полностью адаптированы к другим функциям.
В отличие от нижних челюстей, но, как и губа, верхнечелюстные кости несут на своих ногах боковые щупики. Эти щупики служат в качестве органов осязания и вкуса при кормлении и осмотре потенциальной пищи и / или добычи.
У жевательных насекомых приводящие и отводящие мышцы простираются изнутри черепа к основанию стипитов и кардин во многом так же, как это происходит с нижними челюстями при кормлении, а также при использовании верхних челюстей в качестве инструментов. В некоторой степени верхние челюсти более подвижны, чем нижние челюсти, и галеи, лацинии и щупики также могут несколько перемещаться вверх и вниз в сагиттальной плоскости как во время кормления, так и во время работы, например, при строительстве гнезда осами-грязевиками .
Максиллы у большинства насекомых частично выполняют функции нижних челюстей при питании, но они более подвижны и менее склеротизированы, чем нижние челюсти, поэтому они более важны при манипулировании мягкой, жидкой или измельченной пищей, а не резанием или измельчением пищи, например материала, для которого требуются нижние челюсти. разрезать или раздавить.
Как и нижние челюсти, верхнечелюстные кости иннервируются под пищеводными ганглиями .
Нижняя губа
Губная губа обычно представляет собой примерно четырехугольную структуру, образованную парными сросшимися вторичными верхними челюстями. Это основной компонент дна ротовой полости. Как правило, вместе с верхней челюстью губа помогает манипулировать пищей во время жевания .
Однако роль губы у некоторых насекомых приспособлена к особым функциям; пожалуй, наиболее ярким примером является в челюстях нимф в стрекоз , на стрекоз и стрекоз . У этих насекомых губа аккуратно складывается под головой и грудной клеткой, но насекомое может щелкнуть ее, чтобы схватить добычу и отнести ее обратно к голове, где жевательные части рта могут разрушить ее и проглотить частицы.
Губная губа прикреплена к заднему концу структуры, называемой цибарием , и ее широкая базальная часть разделена на области, называемые субментумом , который представляет собой проксимальную часть, ментум в середине и прементум , который является дистальным отделом, и самый дальний передний.
Прементум несет структуру, называемую язычком ; он состоит из внутренней пары лопастей, называемых глоссами, и боковой пары, называемой параглоссами . Эти структуры гомологичны лацинии и галеи верхней челюсти. Губные щупики, расположенные по бокам губ, аналогичны верхнечелюстным щупикам. Как и верхнечелюстные щупики, губные щупики помогают сенсорной функции при приеме пищи. У многих видов мускулатура губ намного сложнее, чем у других челюстей, потому что у большинства язычок, щупики и прементум могут двигаться независимо.
Губа иннервируется под пищеводными ганглиями.
У медоносной пчелы губа удлинена, образуя трубку и язык, и эти насекомые классифицируются как имеющие как жевательный, так и притирающий ротовой аппарат.
Дикая шелковая моль ( Bombyx mandarina ) - это пример насекомого, у которого есть маленькие губные щупики и нет верхнечелюстных щупиков.
Гипофаринкс
Гипофаринкс представляет собой несколько шаровидную структуру, расположенную медиальнее нижних и верхних челюстей. У многих видов он перепончатый и связан со слюнными железами. Это помогает глотать пищу. Гипофаринкс делит ротовую полость на две части: цибарий, или дорсальный пищевой мешок, и вентральный слюнарий, в который открывается слюнный проток.
Сифонирующие насекомые
В этом разделе рассматриваются только те насекомые, которые питаются путем сосания жидкости, как правило, не прокалывая пищу предварительно, не обтирая и не облизывая ее. Типичные примеры - взрослые бабочки и бабочки . Как это обычно бывает с насекомыми, существуют вариации: некоторые виды бабочек, например виды Serrodes и Achaea , проникают в плоды до такой степени, что считаются серьезными вредителями фруктовых садов. Некоторые бабочки не питаются после того, как выйдут из куколки, и у них сильно сокращен рудиментарный ротовой аппарат или вообще отсутствует. У всех, за исключением нескольких взрослых чешуекрылых, нет нижних челюстей ( суперсемейство, известное как нижнечелюстные моли, имеет полностью развитые нижние челюсти во взрослом возрасте ), но также имеют оставшиеся ротовые части в виде удлиненной сосательной трубки - хоботка.
.jpg)
Хоботок
Хоботок у взрослых чешуекрылых - одна из определяющих характеристик морфологии отряда; это длинная трубка, образованная парными галеями верхней челюсти. В отличие от сосущих органов у других отрядов насекомых, хоботок чешуекрылых может сворачиваться настолько полно, что может поместиться под головой, когда не используется. Однако во время кормления он распространяется, достигая нектара цветов или других жидкостей. У некоторых специализированных опылителей хоботок может в несколько раз превышать длину тела бабочки.
Колющие и сосущие насекомые
У ряда отрядов насекомых (или, точнее, у семей внутри них) есть ротовой аппарат, который протыкает пищу, позволяя сосать внутреннюю жидкость. Некоторые из них являются травоядными, например тля и цикадка , а другие плотоядны, например насекомые-убийцы и комары (только самки).
Хоботок
Отличительной чертой отряда Hemiptera является наличие ротового аппарата, челюсти и верхние челюсти преобразованы в хоботок, заключенный в оболочку измененной губы, которая способна прокалывать ткани и высасывать жидкости. Например, настоящие жуки, такие как щитовки , питаются жидкостями растений. У хищных насекомых, таких как жуки-убийцы , такой же ротовой аппарат, но они используются для прокалывания кутикулы пойманной добычи.
Стилет
У самок комаров все ротовые органы имеют удлиненную форму. Губная губа покрывает все остальные ротовые органы подобно влагалищу. Верхняя губа образует основную питательную трубку, по которой всасывается кровь. Присутствуют парные нижние челюсти и верхние челюсти, вместе образующие стилет, которым прокалывают кожу животного. Во время пирсинга губа остается вне кожи пищевого продукта, отгибаясь от стилета. Слюна, содержащая антикоагулянты , вводится в продукт питания, а кровь отсасывается через разные трубки.
Обтирание насекомых
Labellum
Муха является типичной Протиркой насекомыми. Поверхность лабеллума покрыта мельчайшими пищевыми каналами, образованными взаимосвязанными удлиненными гипофаринксом и эпифаринксом, образующими хоботок, используемый для направления жидкой пищи в пищевод. Пищевой канал притягивает жидкую и разжиженную пищу в пищевод за счет капиллярного действия . Комнатная муха может есть твердую пищу, выделяя слюну и промокая ею продукт. Когда слюна растворяет пищу, раствор втягивается в рот в виде жидкости.