Volite li loviti leptire? Jeste li čitali priču Vrlo gladna gusjenica? Bojite li se paukova i žohara? Pa, leptiri, gusjenice, pauci, žohari i njihovi mnogi drugi prijatelji pripadaju životinjskoj skupini koja se zove kukci. Insekti su neka od najčešćih i najčudesnijih stvorenja na Zemlji. Proljeće, ljeto i jesen ispunjeni su zujanjem i prekrasnim lepršanjem krila.
U ovoj lekciji naučit ćemo o kukcima - strukturi njihovog tijela, osnovnoj unutarnjoj anatomiji, životnim ciklusima i njihovim strategijama preživljavanja u zimskim mjesecima.
Kukci su životinje koje imaju sljedeće karakteristike: nemaju kralježnicu, trodijelno tijelo, šest nogu i antene. Kako kukci nemaju kralježnicu, možemo ih nazvati i beskralježnjacima. Insekti su klasa beskralježnjaka koja se nalazi unutar grupe koja se naziva Člankonošci. Pčele, leptiri, žohari, muhe, vretenca, komarci i mravi su svi insekti. Imaju segmentirana tijela i noge, tri para nogu i obično imaju dva para krila.
Objasnimo ukratko antropoda. "Čovjekonožac" je beskralježnjak koji ima egzoskelet, segmentirano tijelo i zglobne dodatke. Uključuje sljedeće obitelji organizama:
Insekti se od pauka i rakova razlikuju po broju pari antena - kukci imaju jedan par antena, dok rakovi imaju dva para, a pauci nemaju antene. U odnosu na beskralješnjake, kukci imaju jedinstvenu karakteristiku - evoluciju krila koja omogućuju let, a vjeruje se da je to primarni razlog nevjerojatnog uspjeha ove vrste kukaca na kopnu.
Tijelo je podijeljeno u tri različita dijela - glavu, prsni koš i trbuh. Svaka regija dalje je podijeljena na segmente.
Općenito,
Kukci su raznolika skupina i razvili su se u mnogo različitih oblika. Kod naprednijih insekata segmenti se mogu spojiti, osobito u abdomenu.
Ilustracija ispod prikazuje strukturu tijela insekta:
Na prsnom košu nalaze se tri para hodnih nogu, po jedan par na svaki segment. Noge su često modificirane za obavljanje različitih zadataka, npr. plivanje ili držanje plijena.
Ilustracija ispod prikazuje generaliziranu strukturu noge kukca:
Većina odraslih insekata ima dva para krila, po jedno na svakom segmentu dva i tri. Krila su poduprta nizom vena, a uzorak vena je važan način za klasifikaciju insekata.
Vizija
Na glavi se nalazi par složenih očiju. Sastoje se od niza 'pojedinačnih očiju' od kojih svako proizvodi zasebnu sliku. Stoga je cjelokupna slika koju kukac vidi sastavljena od niza točkica. Ovo je kao televizijska slika, ali s puno lošijom oštrinom. Ova vrsta oka je vrlo dobra u procjeni udaljenosti i kretanja. Stoga kukci koji su aktivni grabežljivci poput vretenaca imaju vrlo dobro razvijene oči.
Ne. Pauci pripadaju obitelji Arachnids, a kukci pripadaju obitelji Insecta.
Zbog zajedničkog podrijetla, i pauci i insekti imaju određene zajedničke karakteristike. No, dvije su se skupine razgranale prije mnogo milijuna godina i razvile mnoge jedinstvene karakteristike koje ih čine različitima.
| Karakteristično | Insekti | pauci |
| Broj nogu | 6 | 8 |
| Dijelovi tijela | Tri glavna dijela tijela: glava, prsni koš i trbuh | Dva glavna dijela tijela: cefalotoraks i abdomen; glava i prsni koš su spojeni u 'cefalotoraks' |
| Broj očiju | Složene oči | Imajte nekoliko pari jednostavnih očiju od kojih je svaki par prilagođen za određeni zadatak |
| Antene | Imati dvije antene | Nema antene |
| Krila | Imati krila | Bez krila |
Znate li da odrasla gusjenica ima više mišića od ljudskog bića?
Unutarnja anatomija insekata razlikuje se od kralješnjaka (uključujući ljudska bića) na mnogo načina:
Probavni/ekskretorni sustav
Poput kralježnjaka, kukci također imaju kompletan probavni sustav koji se sastoji od cijevi od usta do anusa, ali se razlikuje na vrlo važan način. Probavni sustav insekata ima tri glavna dijela - prednje crijevo, srednje crijevo i stražnje crijevo.
Prednje i stražnje crijevo obloženi su hitinom, polisaharidom koji čini egzoskelet kukca. Kada kukac odbaci kožu, odbacuje i unutarnju sluznicu prednjeg i stražnjeg crijeva. Fauna crijeva često leži u stražnjem crijevu (na primjer kod termita). Ako se kukac oslanja na crijevne mikroorganizme za pomoć probavi, gubitak unutarnje sluznice crijeva može postati problem. Stoga se crijevna fauna popunjava svakim litanjem (odbacivanjem kože).
Insekti nemaju bubrege. Umjesto toga, metabolički otpad uklanja se Malpigijevim tubulima - koji, poput stražnjeg crijeva, kod insekata čine primarni sustav za ionsku, osmotsku i ekskretornu regulaciju pomoću koje se produkti izlučivanja i toksični spojevi transportiraju.
Dišni (ventilacijski) sustav
Insekti ne dišu kao mi. Oni ne koriste krv za prijenos kisika. Nemaju pluća. Insekti uzimaju kisik i izbacuju ugljični dioksid kroz rupe u svojim tijelima koje se zovu spirale. Ove rupe povezuju se s razgranatim i međusobno povezanim cijevima, koje se nazivaju dušnici. Kukci mogu ograničiti protok kisika zatvaranjem svojih dišnica. Zapravo, jedan od razloga zašto su kukci tako izdržljivi je to što mogu zatvoriti svoje dihove i živjeti od kisika koji već imaju u svojim dušnicima.
Dok ljudi imaju jedan dušnik, kukci imaju cijeli trahealni sustav koji prenosi kisik u sve dijelove tijela i uklanja ugljični dioksid. Kako kukac raste, trahealne cijevi postaju sve duže kako bi dosegle središnje tkivo, a šire se ili povećavaju kako bi zadovoljile dodatne potrebe većeg tijela za kisikom.
Jeste li ikada razmišljali zašto kukci ne mogu narasti veliki kao slon?
Jer ne bi mogli dobiti dovoljno kisika. Zrak prodire u dušnik difuzijom. U takvim sićušnim cijevima zrak može putovati samo do duljine od 1 cm. Zato kukci ne mogu narasti više od nekoliko centimetara u promjeru. Iznad te veličine, difuzija kisika u tjelesna tkiva postaje previše neučinkovita da bi insekt mogao živjeti. Ako bi kukci postali jako veliki, morali bi razviti pluća, škrge ili nešto drugo. Međutim, to se još nije dogodilo.
Krvožilni sustav
Kao i svi člankonošci, kukci imaju otvoreni krvožilni sustav za razliku od našeg zatvorenog krvožilnog sustava. Dok je naša krv zatvorena unutar krvnih žila, krv insekata zvana hemolimfa slobodno teče cijelim tijelom. Nemaju vene ni arterije. Unutar njihovih egzoskeleta nalazi se tekućinom ispunjena tjelesna šupljina poznata kao hemocoel . Unutar ove tjelesne šupljine nalaze se svi organi koji lebde u tekućoj hemolimfi, koja je sinonim za krv viših organizama.
Imaju li insekti srce?
Da, insekti imaju srce. Srce je organ za koji se zna da pumpa krv. Za razliku od ljudi, oni imaju malo drugačiju strukturu koja vrši pumpanje krvi po cijelom tijelu. Imaju dugačak organ sličan srcu poznat kao 'leđna žila' u abdomenu koji pomaže cirkulirati hemolimfu kroz tijelo. Dorzalna žila je obješena u hemocoelu pomoću mišićnih ligamenata. Svaka komora dorzalne žile sastoji se od alarnih mišića koji se kontrahiraju ili šire kako bi kontrolirali protok hemolimfe. U međuvremenu, prednji dio dorzalne žile bez takvih mišića naziva se aorta. Stijenka srca kukca ima različite perforacije poznate kao ušća koja funkcioniraju kao prolazi hemolimfe za ulazak iz hemocoela. Hidrostatski tlak stvoren kontrakcijama mišića pomaže u guranju hemolimfe s jednog mjesta na drugo, pomažući joj da krene prema glavi i prsnom košu.
Glavni nedostatak egzoskeleta je taj što se ne može širiti s rastom. Kako bi rastao, egzoskelet se mora odbaciti i formirati novi. Nova će u početku biti mekana, tako da se tijelo može proširiti prije nego što ova nova očvrsne. Organizam raste kako bi ispunio prostor stvoren prije nego linjanje ponovno postane potrebno.
Proces linjanja naziva se 'ekdiza', a faza između uzastopnih linjanja naziva se 'instar'. Nakon što se dosegne odrasla dob, rast prestaje i odrasli se kukac više ne linja. To znači da su stadiji koji se javljaju prije odrasle osobe oni u kojima se odvija rast.
Postoje dvije različite vrste životnog ciklusa kukaca - nepotpuna metamorfoza i potpuna metamorfoza. Metamorfoza je biološki proces koji uključuje iznenadne i nagle fizičke promjene u organizmu nakon rođenja.
Također poznat kao hemimetabolizam, to pokazuju slabije razvijeni kukci. Životni ciklus pokazuje samo tri faze: JAJE - NIMFA - ODRASLA
Ovi insekti počinju kao jaja, koja su obično vrlo mala. Kada se jaje izleže, iz njega izlazi ličinka ili nimfa. Nimfe su samo bebe kukaca. Većinu vremena nimfa izgleda slično odrasloj jedinki, ali je manja, može imati različite boje i nema krila. Nimfa raste kroz faze koje se nazivaju instari, odbacujući kožu (epikutikulu) u svakoj fazi (ekdiza). Krila se razvijaju tijekom stadija nimfe kao pupoljci krila. One rastu u svakom sljedećem stadiju. Potpuno su formirani pri konačnom linjanju u odraslu dob. Na kraju se mijenja u zrelu odraslu jedinku s krilima. Krila se, dakle, razvijaju izvan tijela, a mladi nalikuju odraslim jedinkama, ali imaju krila u razvoju izvana, i prolaze kroz skromnu promjenu između nezrele i odrasle osobe, bez prolaska kroz stadij kukuljice.
Neki kukci nimfe su vodeni, što znači da žive u vodi. Ove nimfe obično imaju škrge i izgledaju vrlo drugačije od odraslih u koje će se pretvoriti. Nimfe koje žive u vodi nazivaju se najade.
Ovaj životni ciklus ima nedostatak što i nimfe i odrasle jedinke često dijele isti izvor hrane. Stoga mogu biti u izravnoj konkurenciji jedni drugima za hranu. Prednost je u tome što je izbjegnuta faza osjetljive kukuljice (kukuljice).
Neki kukci koji imaju životni ciklus jaje-nimfa-odrasla jedinka su žohari, vretenca i skakavci.
Također poznat kao holometabolizam, to pokazuju razvijeniji insekti. Životni ciklus pokazuje četiri faze: JAJE - LARVA - KUKULJKA - ODRASLA ŽIVOT
Ovi insekti počinju kao jaja, koja su vrlo mala. Jaje se izleže i iz njega izlazi ličinka. Ličinka izgleda kao crv i u fazi je rasta. Jede da naraste mnogo veće. Općenito se jako razlikuje od odrasle osobe. Ličinka i odrasla osoba obično koriste različite izvore hrane. Stoga nisu izravna konkurencija. Ovo je izrazita prednost jer se može hraniti više jedinki ove vrste.
Kada ličinka naraste, pretvara se u kukuljicu. Kukuljica se obično ne može kretati niti jesti. To je faza unutarnje reorganizacije. Na vanjskoj strani tijela nema vidljivih znakova unutarnje aktivnosti. Zbog toga se faza kukuljice naziva stadij 'mirovanja'. To je posebno vrijeme kada se kukac mijenja u odraslu jedinku koja će izgledati vrlo različito od ličinke ili kukuljice. Tijekom faze lutke, unutarnji organi se razgrađuju, tvoreći "juhu". Ta 'juha' tada služi kao hrana za razvoj posebnih pupoljaka rasta. Oni čine tijelo odrasle osobe. Kada se reorganizacija završi, odrasla jedinka spremna je za izlazak. Kada su vanjski uvjeti pogodni, dolazi do konačnog linjanja i pojavljuje se odrasli kukac. Kukuljica moljca ostaje unutar čahura. Kada se čahura otvori, odrasli kukac izlazi. Krila se razvijaju iznutra tijekom nezrele faze, neposredno prije nego što nastupi konačno linjanje.
Svi leptiri imaju "potpunu metamorfozu". Da bi izrasle u odraslu jedinku prolaze kroz 4 stadija: jaje, ličinka, kukuljica i odrasla jedinka. Svaka faza ima drugačiji cilj - na primjer, gusjenice trebaju puno jesti, a odrasle jedinke moraju se razmnožavati.
Ilustracija ispod prikazuje potpunu metamorfozu leptira:
Ostali kukci koji pokazuju potpunu metamorfozu su kornjaši, pčele, ose, mravi, moljci i muhe.
Razred Insecta podijeljen je u 2 podrazreda, konkretno, Apterygota i Pterygota.
Apterygota - Oni su kukci koji nikad u svojoj evolucijskoj povijesti nisu imali krila. Dok neki drugi kukci, poput buha, također nemaju krila, oni potječu od krilatih insekata, ali su ih izgubili tijekom evolucije. Primjeri: srebrna ribica, vatrenica, skakutavi čekinjasti rep.
Pterygota - Oni su podrazred insekata koji uključuje krilate kukce. Također uključuje redove koji su sekundarno bez krila (to jest, skupine insekata čiji su preci nekoć imali krila, ali su ih izgubili kao rezultat kasnije evolucije).
Unutar Pterygota podrazred je podijeljen u dva dodatna odjela ovisno o vrsti metamorfoze koju pokazuju kukci u svakoj skupini:
Kraljevstvo - Životinje
Tip - Artropoda
Razred - Insecta
Redovi - Ispod je 9 redova insekata
1. Red kornjaša - Coleoptera
2. Red bogomolja i žohara - Dictyoptera
3. Red pravih muha - Diptera
4. Red svibanjki - Ephemeroptera
5. Red leptira i moljaca - Lepidoptera
6. Red mrava, pčela i osa - Hymenoptera
7. Red vretenaca - Odonata
8. Red skakavaca i srodnika - Orthoptera
9. Red štapićastih i lisnih kukaca - Phasmida
Dođe zima, a mi ne vidimo nijednu muhu koja zuje uokolo, paukove koji pletu svoju mrežu ili mrave u potrazi za hranom. Jeste li se ikada zapitali gdje sve te bube nestaju zimi?
Budući da su hladnokrvna stvorenja, insekti su osjetljivi na niske zimske temperature. Ne samo da ih hladnoća usporava čineći ih lakšim plijenom za gladne ptice, već temperature ispod nule mogu ubiti. Kako bi preživjeli zimske mjesece, kukci imaju različite strategije. Proces kojim kukac prolazi zimsku sezonu naziva se prezimljavanje.
Migracija - Jedan od načina da izbjegnete hladno vrijeme je da migrirate u topliju klimu i vratite se nakon zime. Najbolji primjer je leptir Monarch u Sjevernoj Americi. Leptiri monarhi migriraju na jug iz Sjeverne Amerike svake godine i prezimljuju u Meksiku ili Kaliforniji. U proljeće se ponovno sele.
Hibernacija – mnoge vrste insekata spavaju zimski san tijekom zimskih mjeseci. No, samo odrasli kukci mogu hibernirati. Neke bube koje hiberniraju zakopavaju se u tlo ili lišće. To im pomaže da izbjegnu ne samo hladnoću, već i hladne vjetrove i kljunove gladnih ptica. Primjeri kukaca koji hiberniraju uključuju bubamare, žohare na otvorenom, određene vrste osa i kornjaše. Medonosne pčele također hiberniraju u svojim košnicama tijekom zime, formirajući klastere koji stvaraju toplinu kada temperature padnu.
Prezimljavanje u različitim fazama životnog ciklusa - Mnogim kukcima određene faze životnog ciklusa omogućuju im da prezime tijekom hladnih mjeseci. Na primjer, mogu prezimiti kao ličinke, nimfe, kukuljice ili čak jaja.
Prezimljuju kao ličinke. Mnogi kukci uspješno prezime kao nezrele ličinke. Zaštita debelim pokrivačima lišća ili sličnim skloništima štiti gusjenicu vunenog medvjeda, dok ostali kukci vodu u svojim tijelima zamjenjuju glicerolom, vrstom antifriza. Neke ličinke jednostavno se zabuše dublje u tlo kako bi pobjegle od hladnoće.
Prezimljavaju kao nimfe. Malo kukaca nije aktivno zimi, ali nimfe vretenaca, vretenaca i kamenjarki žive u vodama bara i potoka, često ispod leda. Aktivno se hrane i rastu cijelu zimu da bi se pojavili kao odrasli u rano proljeće.
Prezimljuju kao jaja. Manji broj insekata polaže jaja koja prežive zimu. Najistaknutiji kukci u ovoj kategoriji su bogomoljke i destruktivni kukuruzni crvi.
Prezimljuju kao kukuljice. Neki kukci prezimljuju u stadiju kukuljice, a zatim se pojavljuju kao odrasli u proljeće. Moljci iz obitelji svilenih buba, Saturniidae, mogu se zimi naći pričvršćeni za grane prehrambenih biljaka kao kukuljice.
Tolerancija na smrzavanje
Neki insekti mogu preživjeti stvaranje leda unutar svojih tkiva.
- Kukci otporni na smrzavanje su oni koji mogu preživjeti ako su smrznuti u čvrstom stanju. Oni mogu kontrolirati gdje se unutar njihovih tijela stvaraju kristali leda, tako da kristali leda ne oštećuju stanice i organe. Kad vrijeme postane toplije, kristali se tope i kukac ponovno postaje aktivan. Ovo se koristi u jako hladnim područjima.
- Kukci koji ne podnose smrzavanje su oni koji koriste posebne kemikalije protiv smrzavanja kako bi se spriječili smrzavanje. Ove kemikalije protiv smrzavanja djeluju s drugim komponentama tjelesnih tekućina kukaca kako bi spriječile stvaranje leda u tijelu. Ovo se nalazi u hladnim do blago hladnim klimama.
Kukci pokazuju dvije vrste ponašanja - urođeno i naučeno.
Mnogi kukci pokazuju "društveno" ponašanje ( npr . hranjenje u skupinama, roditeljska skrb o mladuncima i zajednička gnijezdilišta). Svi termiti, mravi te razne pčele i ose kukci su koji najbolje pokazuju društveno ponašanje. Eusocijalnost je ekstremni oblik društvenog ponašanja koji se nalazi u samo nekoliko vrsta insekata i karakterizira ga sljedeće:
Insekti mogu komunicirati na različite načine. Na primjer, mravi oslobađaju hormone zvane 'feromoni' koje drugi mravi osjete i na njih reagiraju. Jeste li primijetili kako skupina mrava hoda u ravnoj liniji? To je zato što prvi mrav koji otkrije hranu ostavlja trag feromona koji osjete drugi mravi koji ga potom slijede kako bi došli do hrane. Druga zanimljiva komunikacijska metoda je gegajući ples medonosnih pčela. Kada pčela radilica otkrije dobar izvor nektara ili peluda (obratite pažnju na spore peluda koje posipaju leđa ove pčele), vratit će se u košnicu i izvesti gegajući ples kako bi svojim prijateljima u gnijezdu dala do znanja gdje leži.
Obično toplo vrijeme ukazuje na insekte koji uzrokuju alergije zbog uboda i ugriza. Postoje neke druge bube koje uzrokuju alergijsku reakciju poput astme, a da vas ne ugrizu ili ubodu.
Evo nekoliko različitih vrsta insekata koji mogu izazvati alergijsku reakciju:
1. Insekti koji žale – kada vas ubodu, ubrizgavaju otrovnu tvar koja se zove otrov. Kod nekih ljudi ovaj otrov može izazvati blagu reakciju koja nestaje unutar nekoliko sati ili dana; kod nekih drugih ljudi to može izazvati reakciju opasnu po život. Primjeri uključuju ose, žute prsluke, pčele i stršljene.
2. Kućne štetočine - Ovo uključuje žohare i grinje koje su odgovorne za alergije i astmu. Za razliku od žohara, grinje nisu vidljive golim okom.
3. Insekti koji grizu - Najčešći primjeri insekata koji grizu su komarci, stjenice, buhe i muhe. Ubodi insekata mogu izazvati bol, svrbež, crvenilo i manji otok na području oko ugriza. Ujedi insekata rijetko su opasni po život.
Znakovi alergijske reakcije na insekte
Normalna reakcija na ubod ili ugriz kukca je bol, crvenilo, svrbež i manja oteklina na području oko ugriza ili uboda. Ovo se povlači za nekoliko sati ili dana. Neki insekti poput žohara ili grinja koji ne bodu niti grizu uzrokuju drugačiju vrstu alergijske reakcije. Osoba može kašljati, kihati ili imati svrbež u očima, ustima, grlu, nosu ili začepljen, curiti nos. Ovi simptomi slični su simptomima obične prehlade. U slučaju da je osoba astmatičar, to može izazvati napadaj astme.
Kod nekih ljudi ugrizi ili ubodi insekata mogu izazvati po život opasnu alergijsku reakciju (anafilaksiju). Ako se ti simptomi odmah ne liječe, može doći do smrti. Neki simptomi po život opasnih alergijskih reakcija su:
Osoba može reagirati na otrov kukca uzrokujući toksičnu reakciju. Simptomi toksične reakcije slični su simptomima alergijske reakcije. To uključuje mučninu, groznicu, napadaje, vrtoglavicu, nesvjesticu, šok i smrt.
Otrovni insekti
Red Hymenoptera uključuje obitelji otrovnih insekata, poznatih kao medonosne pčele, bumbari, ose, stršljeni, žuti prsluci i mravi. Ženke kukaca imaju otrov smješten u stražnjem dijelu abdomena. Ugrizi i ubodi iz ove skupine mogu izazvati alergijske reakcije, a ponekad i brzu smrt od anafilaktičkih reakcija.
