Ti piace catturare le farfalle? Hai letto la storia di The Very Hungry Caterpillar? Hai paura di ragni e scarafaggi? Bene, farfalle, bruchi, ragni, scarafaggi e molti altri amici appartengono a un gruppo di animali chiamato Insetti. Gli insetti sono alcune delle creature più comuni e sorprendenti sulla Terra. La primavera, l'estate e l'autunno sono pieni di suoni ronzanti e bellissime ali svolazzanti.
In questa lezione impareremo a conoscere gli insetti: la loro struttura corporea, l'anatomia interna di base, i cicli di vita e le loro strategie per sopravvivere nei mesi invernali.
Gli insetti sono animali che hanno le seguenti caratteristiche: assenza di spina dorsale, corpo in tre parti, sei zampe e antenne. Poiché gli insetti non hanno una spina dorsale, possiamo anche chiamarli invertebrati. Gli insetti sono una classe di animali invertebrati che si trova all'interno di un phylum chiamato Artropodi. Api, farfalle, scarafaggi, mosche, libellule, zanzare e formiche sono tutti insetti. Hanno corpi e zampe segmentati, tre paia di zampe e di solito hanno due paia di ali.
Spieghiamo brevemente un Antropode. Un "antropode" è un animale invertebrato che ha un esoscheletro, un corpo segmentato e appendici articolate. Comprende le seguenti famiglie di organismi:
Gli insetti possono essere distinti da ragni e crostacei per il numero di paia di antenne: gli insetti hanno un paio di antenne mentre i crostacei ne hanno due paia e i ragni non hanno antenne. Per quanto riguarda gli invertebrati, gli insetti hanno una caratteristica unica: l'evoluzione delle ali che consentono il volo, e si ritiene che questa sia una delle ragioni principali del sorprendente successo delle specie di insetti sulla terraferma.
Il corpo è diviso in tre regioni distinte: testa, torace e addome. Ogni regione è ulteriormente suddivisa in segmenti.
Generalmente,
Gli insetti sono un gruppo eterogeneo e si sono evoluti in molte forme diverse. Negli insetti più avanzati, i segmenti possono fondersi insieme, in particolare nell'addome.
L'illustrazione sotto mostra la struttura corporea dell'insetto:
Ci sono tre paia di zampe che camminano sul torace, una coppia per ogni segmento. Le gambe sono spesso modificate per svolgere una varietà di compiti, ad esempio nuotare o trattenere la preda.
L'illustrazione sotto mostra una struttura generalizzata di una zampa di insetto:
La maggior parte degli insetti adulti ha due paia di ali, una su ciascuno dei segmenti due e tre. Le ali sono sostenute da una serie di vene, il disegno delle vene è un modo importante per classificare gli insetti.
Visione
La testa porta un paio di occhi composti. Questi consistono in un numero di "singoli occhi" ciascuno dei quali produce un'immagine separata. Quindi l'immagine complessiva che vede l'insetto è costituita da una serie di punti. È un po' come un'immagine televisiva, ma con una nitidezza molto inferiore. Questo tipo di occhio è molto bravo a giudicare la distanza e il movimento. Quindi gli insetti che sono predatori attivi come le libellule hanno occhi molto ben sviluppati.
No. I ragni appartengono alla famiglia degli aracnidi e gli insetti appartengono alla famiglia Insecta.
A causa della loro ascendenza condivisa, sia i ragni che gli insetti hanno alcune caratteristiche comuni. Ma i due gruppi si sono separati molti milioni di anni fa e hanno sviluppato molte caratteristiche uniche che li rendono diversi.
| Caratteristica | Insetti | Ragni |
| Numero di gambe | 6 | 8 |
| Parti del corpo | Tre parti principali del corpo: testa, torace e addome | Due parti principali del corpo: cefalotorace e addome; testa e torace sono fusi per formare il "cefalotorace" |
| Numero di occhi | Occhi composti | Avere diverse paia di occhi semplici con ogni paio adattato per un compito specifico |
| Antenne | Avere due antenne | Niente antenne |
| Ali | Avere le ali | Niente ali |
Sai che un bruco adulto ha più muscoli di un essere umano?
L'anatomia interna degli insetti differisce dai vertebrati (compresi gli esseri umani) in molti modi:
Apparato digerente/escretore
Come i vertebrati, anche gli insetti hanno un apparato digerente completo costituito da un tubo dalla bocca all'ano, ma differisce in modo molto importante. L'apparato digerente dell'insetto ha tre regioni principali: intestino anteriore, intestino medio e intestino posteriore.
L'intestino anteriore e posteriore sono rivestiti di chitina, un polisaccaride che costituisce l'esoscheletro dell'insetto. Quando un insetto perde la pelle, perde anche il rivestimento interno dell'intestino anteriore e posteriore. La fauna intestinale risiede spesso nell'intestino posteriore (ad esempio nelle termiti). Se l'insetto fa affidamento sui microrganismi intestinali per favorire la digestione, la perdita del rivestimento interno dell'intestino può diventare un problema. Pertanto, la fauna intestinale viene rifornita ad ogni muta (perdita di pelle).
Gli insetti non hanno reni. Invece, i rifiuti metabolici vengono rimossi con i tubuli malpighiani - che, come l'intestino posteriore, costituiscono il sistema principale negli insetti per la regolazione ionica, osmotica ed escretoria mediante la quale vengono trasportati i prodotti di escrezione e i composti tossici.
Sistema respiratorio (ventilazione).
Gli insetti non respirano come noi. Non usano il sangue per trasportare l'ossigeno. Non hanno polmoni. Gli insetti assorbono ossigeno ed espellono anidride carbonica attraverso fori nei loro corpi chiamati spiracoli. Questi fori si collegano a tubi ramificati e interconnessi, chiamati trachee. Gli insetti possono limitare il flusso di ossigeno chiudendo i loro spiracoli. In effetti, uno dei motivi per cui gli insetti sono così resistenti è che possono chiudere i loro spiracoli e vivere dell'ossigeno che hanno già nelle loro trachee.
Mentre gli esseri umani hanno una trachea, gli insetti hanno un intero sistema tracheale che trasporta l'ossigeno in tutte le aree del corpo e rimuove l'anidride carbonica. Man mano che l'insetto cresce, i tubi tracheali si allungano per raggiungere il tessuto centrale e si allargano o aumentano di numero per soddisfare le richieste di ossigeno aggiuntive di un corpo più grande.
Hai mai pensato perché gli insetti non possono crescere grandi come un elefante?
Perché non sarebbero in grado di ottenere abbastanza ossigeno. L'aria penetra nella trachea per diffusione. L'aria può viaggiare solo fino alla lunghezza di 1 cm in tubi così piccoli. Ecco perché gli insetti non possono crescere più grandi di pochi centimetri di diametro. Al di sopra di queste dimensioni, la diffusione dell'ossigeno nei tessuti del corpo diventa troppo inefficiente perché l'insetto possa vivere. Se gli insetti dovessero diventare molto grandi, dovrebbero sviluppare polmoni, branchie o qualcos'altro. Tuttavia, ciò non è ancora avvenuto.
Sistema circolatorio
Come tutti gli artropodi, gli insetti hanno un sistema circolatorio aperto rispetto al nostro sistema circolatorio chiuso. Mentre il nostro sangue è confinato all'interno dei vasi sanguigni, il sangue degli insetti chiamato emolinfa scorre liberamente in tutto il corpo. Non hanno vene o arterie. All'interno dei loro esoscheletri si trova una cavità corporea piena di liquido nota come hemocoel . All'interno di questa cavità corporea ci sono gli organi tutti sospesi nell'emolinfa fluida, che è sinonimo del sangue degli organismi superiori.
Gli insetti hanno un cuore?
Sì, gli insetti hanno un cuore. Il cuore è l'organo noto per pompare il sangue. A differenza degli umani, hanno una struttura leggermente diversa che fa pompare il sangue in tutto il corpo. Hanno un lungo organo simile a un cuore noto come "vaso dorsale" nell'addome che aiuta a far circolare l'emolinfa attraverso il corpo. Il vaso dorsale è sospeso nell'emocele da legamenti muscolari. Ogni camera del vaso dorsale comprende i muscoli alari che si contraggono o si espandono per controllare il flusso dell'emolinfa. Nel frattempo, la porzione anteriore del vaso dorsale senza tali muscoli attaccati è chiamata aorta. La parete del cuore dell'insetto ha varie perforazioni note come osti che fungono da passaggi dell'emolinfa per entrare dall'emocele. La pressione idrostatica creata dalle contrazioni muscolari aiuta a spingere l'emolinfa da una posizione all'altra, aiutandola a spostarsi verso la testa e il torace.
Il principale svantaggio dell'esoscheletro è che non può espandersi con la crescita. Per crescere, l'esoscheletro deve essere liberato e formato uno nuovo. Quello nuovo sarà inizialmente morbido, quindi il corpo può espandersi prima che questo nuovo si indurisca. L'organismo cresce per riempire lo spazio creato prima che la muta diventi nuovamente necessaria.
Il processo di muta è chiamato "ecdysis" e lo stadio tra mute successive è chiamato "instar". Raggiunta l'età adulta, la crescita si arresta e l'insetto adulto non muta più. Ciò significa che le fasi che si verificano prima dell'adulto sono quelle in cui avviene la crescita.
Esistono due diversi tipi di ciclo di vita degli insetti: metamorfosi incompleta e metamorfosi completa. La metamorfosi è un processo biologico che comporta cambiamenti fisici improvvisi e improvvisi in un organismo dopo la nascita.
Conosciuto anche come emimetabolismo, questo è dimostrato dagli insetti meno sviluppati. Il ciclo vitale presenta solo tre stadi: UOVO - NINFA - ADULTO
Questi insetti iniziano come uova, che di solito sono molto piccole. Quando l'uovo si schiude, esce una larva o una ninfa. Le ninfe sono solo piccoli insetti. La maggior parte delle volte, la ninfa sembra simile all'adulto, ma è più piccola, può avere colorazioni diverse e non ha le ali. La ninfa cresce attraverso stadi chiamati stadi, perdendo la sua pelle (epicuticola) ad ogni stadio (ecdisi). Le ali si sviluppano durante gli stadi di ninfa come gemme alari. Questi crescono più grandi ad ogni stadio successivo. Sono completamente formati alla muta finale nell'età adulta. Infine, si trasforma in un adulto maturo con le ali. Le ali, quindi, si sviluppano all'esterno del corpo ei giovani assomigliano agli adulti ma hanno ali sviluppate esternamente, e subiscono un modesto cambiamento tra immaturo e adulto, senza passare per uno stadio di pupa.
Alcune ninfe degli insetti sono acquatiche, il che significa che vivono nell'acqua. Queste ninfe di solito hanno branchie e hanno un aspetto molto diverso dagli adulti in cui si trasformeranno. Le ninfe che vivono nell'acqua sono chiamate naiadi.
Questo ciclo di vita ha lo svantaggio che sia le ninfe che gli adulti spesso condividono la stessa fonte di cibo. Pertanto, possono essere in diretta concorrenza tra loro per il cibo. Il vantaggio è che la fase pupale vulnerabile (crisalide) viene evitata.
Alcuni insetti che hanno un ciclo vitale uovo-ninfa-adulto sono gli scarafaggi, le libellule e le cavallette.
Conosciuto anche come olometabolismo, questo è dimostrato dagli insetti più sviluppati. Il ciclo vitale prevede quattro stadi: UOVO - LARVA - PUPA - ADULTO
Questi insetti iniziano come uova, che sono molto piccole. L'uovo si schiude e ne esce una larva. La larva sembra un verme ed è in fase di crescita. Mangia per diventare molto più grande. In genere è molto diverso dall'adulto. Di solito la larva e l'adulto usano diverse fonti di cibo. Pertanto, non sono in concorrenza diretta. Questo è un netto vantaggio in quanto è possibile nutrire più individui della specie.
Quando la larva è cresciuta si trasforma in una pupa. La pupa di solito non può muoversi o mangiare. È una fase di riorganizzazione interna. Non ci sono segni visibili all'esterno del corpo per quanto riguarda l'attività all'interno. Per questo motivo, la fase pupale è chiamata fase di "riposo". È un momento speciale in cui l'insetto si sta trasformando in un adulto che sembrerà molto diverso dalla larva o dalla pupa. Durante la fase pupale, gli organi interni vengono scomposti, formando una "zuppa". Questa "zuppa" funge quindi da cibo per lo sviluppo di gemme di crescita speciali. Questi formano il corpo adulto. Quando la riorganizzazione è completa, l'adulto è pronto per emergere. Quando le condizioni esterne sono adatte, si verifica la muta finale e l'insetto adulto emerge. La pupa di falena rimane all'interno dei bozzoli. Quando il bozzolo si apre, esce l'insetto adulto. Le ali si sviluppano internamente durante la fase immatura, appena prima che avvenga la muta finale.
Tutte le farfalle hanno "metamorfosi completa". Per diventare un adulto passano attraverso 4 stadi: uovo, larva, pupa e adulto. Ogni fase ha un obiettivo diverso: ad esempio, i bruchi hanno bisogno di mangiare molto e gli adulti devono riprodursi.
L'illustrazione sotto mostra la metamorfosi completa di una farfalla:
Altri insetti che mostrano una metamorfosi completa sono coleotteri, api, vespe, formiche, falene e mosche.
La classe Insecta è divisa in 2 sottoclassi, in particolare, Apterigota e Pterigota.
Apterigoti - Sono insetti che non hanno mai avuto ali in nessun momento della loro storia evolutiva. Anche se alcuni altri insetti, come le pulci, sono privi di ali, discendono da insetti alati ma le hanno perse nel corso dell'evoluzione. Esempi: pesciolino d'argento, marmocchio di fuoco, code di setole saltellanti.
Pterygota - Sono una sottoclasse di insetti che include insetti alati. Include anche ordini che sono secondariamente privi di ali (cioè gruppi di insetti i cui antenati un tempo avevano le ali ma che le hanno perse a seguito della successiva evoluzione).
All'interno dello Pterygota la Sottoclasse è suddivisa in due ulteriori divisioni a seconda del tipo di metamorfosi esibita dagli insetti in ciascun gruppo:
Regno - Animali
Phylum - Artropodi
Classe - Insecta
Ordini - Di seguito i 9 ordini di Insetti
1. Ordine degli scarafaggi - Coleotteri
2. Ordine dei Mantidi e degli Scarafaggi - Dictyoptera
3. Vero ordine di mosca - Ditteri
4. Ordine Mayfly - Ephemeroptera
5. Ordine delle farfalle e delle falene - Lepidotteri
6. Ordine di formiche, api e vespe - Imenotteri
7. Ordine della libellula - Odonata
8. Ordine di cavalletta e parenti - ortotteri
9. Ordine degli insetti stecco e foglia - Phasmida
Arriva l'inverno e non vediamo mosche che ronzano in giro, ragni che tessono le loro ragnatele o formiche in cerca di cibo. Ti sei mai chiesto dove scompaiono tutti questi insetti in inverno?
Essendo creature a sangue freddo, gli insetti sono vulnerabili alle basse temperature dell'inverno. Non solo il freddo li rallenta rendendoli prede più facili per gli uccelli affamati, ma le temperature sotto lo zero possono uccidere. Per sopravvivere ai mesi invernali, gli insetti hanno strategie diverse. Il processo con cui un insetto supera la stagione invernale è chiamato svernamento.
Migrazione - Un modo per evitare il freddo è migrare verso un clima più caldo e tornare dopo l'inverno. Il miglior esempio è la farfalla monarca in Nord America. Le farfalle monarca migrano a sud dal Nord America ogni anno e svernano in Messico o in California. In primavera, questi migrano di nuovo indietro.
Ibernazione - Molte specie di insetti vanno in letargo durante i mesi invernali. Ma solo gli insetti adulti possono ibernare. Alcuni insetti in letargo si insinuano nel terreno o nella lettiera. Questo li aiuta a evitare non solo il freddo, ma anche i venti gelidi e i becchi degli uccelli affamati. Esempi di insetti in letargo includono coccinelle, scarafaggi all'aperto, alcune specie di vespe e coleotteri. Anche le api mellifere vanno in letargo nei loro alveari durante l'inverno, formando grappoli che generano calore quando le temperature scendono.
Svernano in diverse fasi del ciclo di vita - Per molti insetti, alcune fasi del loro ciclo di vita consentono loro di svernare durante i mesi freddi. Ad esempio, possono svernare come larve, ninfe, pupe o persino uova.
Svernamento come larve. Molti insetti passano con successo l'inverno come larve immature. La protezione di pesanti coperture di lettiere di foglie o rifugi simili protegge il bruco dell'orso lanoso, mentre altri insetti sostituiscono l'acqua nei loro corpi con glicerolo, un tipo di antigelo. Alcune larve scavano semplicemente più a fondo nel terreno per sfuggire al freddo.
Svernano come ninfe. Non molti insetti sono attivi in inverno, ma le ninfe di libellule, effimere e polpepiere vivono nelle acque di stagni e ruscelli, spesso sotto il ghiaccio. Si nutrono attivamente e crescono tutto l'inverno per emergere come adulti all'inizio della primavera.
Svernamento come uova. Un numero minore di insetti depone le uova che sopravvivono all'inverno. Gli insetti più importanti in questa categoria sono le mantidi religiose e i distruttivi vermi del mais.
Svernano come pupe. Alcuni insetti svernano allo stadio pupale, per poi emergere da adulti in primavera. Falene della famiglia dei bachi da seta, Saturniidae possono essere trovate attaccate ai rami delle piante alimentari come pupe in inverno.
Congelare la tolleranza
Alcuni insetti possono sopravvivere alla formazione di ghiaccio all'interno dei loro tessuti.
- Gli insetti resistenti al gelo sono quelli che possono sopravvivere congelandosi. Possono controllare dove si formano i cristalli di ghiaccio all'interno dei loro corpi, in modo che i cristalli di ghiaccio non danneggino le cellule e gli organi. Quando il tempo diventa più caldo i cristalli si sciolgono e l'insetto diventa di nuovo attivo. Questo è usato in zone molto fredde.
- Gli insetti intolleranti al gelo sono quelli che usano speciali sostanze chimiche "antigelo" per evitare il congelamento. Questi prodotti chimici antigelo lavorano con altri componenti dei fluidi corporei dell'insetto per prevenire la formazione di ghiaccio all'interno del corpo. Questo si trova in climi da freddi a leggermente freddi.
Gli insetti mostrano due tipi di comportamento: innato e appreso.
Molti insetti esibiscono comportamenti “sociali” ( ad es . aggregazioni alimentari, cure parentali dei piccoli e siti di nidificazione comuni). Tutte le termiti, le formiche e varie api e vespe sono gli insetti che mostrano meglio il comportamento sociale. L'eusocialità è una forma estrema di comportamento sociale presente in pochi tipi di insetti ed è caratterizzata da quanto segue:
Gli insetti possono comunicare in vari modi. Ad esempio, le formiche rilasciano ormoni chiamati "feromoni" che vengono percepiti e reagiti da altre formiche. Hai notato come un gruppo di formiche cammina in linea retta? Questo perché la prima formica che scopre il cibo lascia una scia di feromone che viene percepita dalle altre formiche che poi la seguono per raggiungere il cibo. Un altro metodo di comunicazione interessante è la danza delle api mellifere. Quando un'ape operaia scopre una buona fonte di nettare o polline (nota le spore di polline che spolverano la schiena di questa ape), tornerà all'alveare per eseguire una danza ondeggiante per far sapere ai suoi compagni di nido dove si trova.
Di solito, il clima caldo segnala insetti che causano allergie da punture e morsi. Ci sono altri bug che causano una reazione allergica come l'asma senza morderti o pungerti.
Ecco alcuni diversi tipi di insetti che possono causare una reazione allergica:
1. Insetti pungenti - Quando ti pungono, iniettano una sostanza tossica chiamata veleno. In alcune persone, questo veleno può causare una lieve reazione che svanisce entro poche ore o giorni; in alcune altre persone, ciò può causare una reazione pericolosa per la vita. Gli esempi includono vespe, giacche gialle, api e calabroni.
2. Parassiti domestici - Questo include scarafaggi e acari della polvere che sono responsabili di allergia e asma. A differenza degli scarafaggi, gli acari della polvere non sono visibili ad occhio nudo.
3. Insetti pungenti - Gli esempi più comuni di insetti pungenti sono zanzare, cimici, pulci e mosche. Le punture di insetti possono causare dolore, prurito, arrossamento e lieve gonfiore nell'area intorno al morso. Le punture di insetti sono raramente pericolose per la vita.
Segni di una reazione allergica agli insetti
La normale reazione a una puntura o morso di insetto è dolore, arrossamento, prurito e lieve gonfiore nell'area intorno al morso o alla puntura. Questo scompare entro poche ore o giorni. Alcuni insetti come scarafaggi o acari della polvere che non pungono o mordono provocano un diverso tipo di reazione allergica. La persona può tossire, starnutire o avere prurito agli occhi, bocca, gola, naso o naso chiuso e che cola. Questi sintomi sono simili a quelli di un comune raffreddore. Nel caso in cui la persona sia asmatica, può scatenare un attacco d'asma.
In alcune persone, punture di insetti o punture possono causare una reazione allergica potenzialmente letale (anafilassi). Se questi sintomi non vengono trattati immediatamente, può portare alla morte. Alcuni sintomi di una reazione allergica pericolosa per la vita sono:
Una persona può reagire al veleno degli insetti provocando una reazione tossica. I sintomi di una reazione tossica sono simili a quelli di una reazione allergica. Questi includono nausea, febbre, convulsioni, vertigini, svenimento, shock e morte.
Insetti velenosi
L'ordine degli imenotteri comprende famiglie di insetti velenosi, noti come api mellifere, bombi, vespe, calabroni, giacche gialle e formiche. Le femmine degli insetti hanno il veleno localizzato nella parte posteriore dell'addome. Morsi e punture di questo gruppo possono causare reazioni allergiche e talvolta morte rapida per reazioni anafilattiche.
