owady

owady
Pszczoła miodna (Apis mellifera)

Pszczoła miodna ( Apis mellifera )

Systematyka
bez rangi: Pierwotne usta (protostomia)
Nad pniem : Zwierzęta liniące (Ecdysozoa)
Tułów : Stawonogi (stawonogi)
Podpozycja : Sześć stóp (Hexapoda)
Klasa : owady
Nazwa naukowa
Insecta
Linneusz , 1758
Podklasy

Owady (Insecta), zwany również owady lub kerfe są najbardziej gatunku bogate klasy od stawonogów (stawonogi), a w tym samym czasie większości gatunków bogate grupy zwierząt w absolutnej większości . Do tej pory naukowo opisano prawie milion gatunków owadów (925 000 według Grimaldi / Engel 2005, 865 000 według Nielsen / Mound 1997). Oznacza to, że ponad 60 procent wszystkich opisanych gatunków zwierząt to owady. Jednak według różnych ekstrapolacji należy liczyć się z wielokrotnością, przy czym podejrzewa się miliony nieodkrytych gatunków, zwłaszcza w lasach tropikalnych . Po raz pierwszy owady kopalne znaleziono około 400 milionów lat temu na dewonie .

Słowo „owad” (z łaciny īnsectum „nacięte”) zostało przyjęte jako słowo obce w XVIII wieku i dlatego oznacza „nacięte (zwierzę)”, które odnosi się do silnie oddzielonych części ciała. Jest to tłumaczenie pożyczka od starożytnego greckiego ἔντομα [ζῶα] éntoma Zoa , niemiecki , owady, 'owady (dosłownie nacięte [zwierzęta]'; do ἐντέμνειν entémnein , niemieckim , cut " ), który w Entomologii ( Entomologii ) jest włączone. Termin „kerbtier” pochodzi od niemieckiego pisarza Philippa von Zesena . W przeszłości używano nazwy naukowej Hexapoda (po grecku „sześć stóp”), która jest obecnie zarezerwowana dla grupy wyższego szczebla (patrz sekcja dotycząca systematyki).

Mrówki , podobnie jak tu brązowo-czarna mrówka końska , szczególnie wyraźnie pokazują poszczególne części ciała owadów.

Anatomia zewnętrzna

Schemat budowy anatomicznej owadów
A - głowa (głowa)
B - klatka piersiowa (klatka piersiowa)
C - odwłok (odwłok)

1. Antena
2. Ocellus (przód)
3. Ocellus (góra)
4. Oko złożone (oko złożone )
5. Mózg ( górny zwój gardła )
6. przedtułowia
7. tyłu (grzbietową) tętnicy
8. tchawicy
9. mesothorax
10. Metathorax
11. Pierwsza para skrzydeł
12. Druga para skrzydeł
13. jelita środkowego
14. serca
15. jajnika
16. jelicie grubym (odbytnicy )
17. Odbyt
18. Pochwa
19-cia wieku . brzuch jednostronna układ nerwowy zwoje
20- Malpighian kanalików
21 Tarsomer
22 pretarsus
23 Tarsus
24 piszczeli
25 udowej
26. krętarza
27 foregut
28 Thoraxganglion
29 biodro
30. ślinianki
31 subesophageal
32. gębowego

Wielkość owadów jest bardzo zróżnicowana i u większości gatunków wynosi od jednego do 20 milimetrów. Najmniejsze gatunki to błonkoskrzydłe ( osy karłowate ) pasożytujące w jajach innych owadów , samiec najmniejszego znanego gatunku ma 0,15 (do 0,24) mm długości. Najmniejszymi wolno żyjącymi owadami są chrząszcze karłowate o długości ciała 0,4 mm (jeszcze mniejsze liczby oparte są na błędach pomiarowych). Największe znane owady trzymać owady o długości ciała około 33 centymetrów, a olbrzymia Kózkowate ( titanus giganteus ) o długości korpusu 15 centymetrów. W zależności od stylu życia, ciało owada może być wydłużone, spłaszczone lub mniej lub bardziej kuliste.

To, co łączy wszystkie owady, to egzoszkielet zbudowany z zestalającego się białka strukturalnego, sklerotyny i polisacharydowej chityny, a także anatomicznie dobrze widoczny podział na trzy części ( Tagmata ): głowa (caput), klatka piersiowa ( klatka piersiowa ) i brzuch ( odwłok ). i obecność dokładnie trzech par nóg. Wszystkie części ciała składają się z pojedynczych segmentów, które mają płytę tylną ( tergit ), płytę brzuszną ( sternit ) i płyty boczne ( pleuryt ). Na stronie poszczególnych segmentów, otwory systemu tchawicy , tak zwane przetchlinki , tworzone są w podstawowej konstrukcji planu, rzeczywista liczba, która jednak może się znacznie różnić w poszczególnych taksonów owadów. Kończyny i ich części ( aparat gębowy , trzpień , gonopody ) mogą również pojawiać się parami w każdym indywidualnym segmencie. Klatka piersiowa ma sześć nóg (trzy pary). Każdy segment ma również parę zwojów w rdzeniu brzusznym , ze zwojami głowy połączonymi w celu utworzenia zwoju gardłowego górnego i dolnego . Pomiędzy poszczególnymi segmentami znajdują się elastyczne membrany, membrany międzysegmentowe , które umożliwiają poruszanie się segmentów względem siebie i zmianę objętości ciała podczas produkcji jaj, karmienia lub oddychania. W przypadku sztywno zespolonych segmentów, na przykład w głowicy, membrany te nie występują.

Egzoszkielet tworzy zewnętrzną warstwę ciała owada. Ten naskórek jest utworzony przez znajdujący się pod spodem naskórek . Są w nim osadzone narządy zmysłów i różne gruczołowe wyjścia owada. Przy większym lub mniejszym zajęciu naskórka egzoszkielet tworzy różne struktury powierzchniowe, w tym brodawki, ciernie, włosy, włosie, łuski i guzy. Zewnętrzna warstwa owada lub poszczególne części ciała mogą być zabarwione dzięki magazynowaniu barwników ( kolory pigmentów ) lub dzięki specjalnym powierzchniom załamującym światło ( kolory interferencyjne ).

Głównymi używanymi narządami zmysłów są czujniki włosów , które są rozprowadzane po całym ciele. Reagują na wstrząsy i wibracje, ale mogą również wyczuć zapachy, wilgoć lub temperaturę. Niektóre z tych komórek czuciowych są pogrupowane w narządy zmysłów, takie jak narząd Johnstona w pedicellus anteny lub narządy bębenkowe do percepcji dźwięku, które można znaleźć, na przykład, w przypadku strachu o długim odczuciu . Dzięki temu możliwe jest odbieranie drgań w zakresie od 1 Hz do 100 000 Hz. Złożone oczy i ocele służą jako optyczne narządy zmysłów, aw wielu larwach także larwalne oczy punktowe.

Głowa owada: oczy, czułki, aparat gębowy

Głowa ważki ze złożonymi oczami i ocelami

Głowa owada składa się z części przedniej, której segmentowy charakter jest kontrowersyjny (zgodnie z dotychczasową hipotezą Articulata odpowiada akronowi pierścieni) oraz pięciu innych połączonych segmentów i zawiera oczy i antenkę kończynową oraz typowe urządzenie z części jamy ustnej wykonane z parami szczęk i szczęki i nieskojarzonym labium . Odpowiednio, otwór ust, przez który pobierana jest żywność, znajduje się również na głowie. Widoczne z zewnątrz szwy głowy owada nie mają nic wspólnego z granicami segmentów z jednym wyjątkiem, granicą między piątym a szóstym segmentem ( szew potyliczny ).

Oczy złożone znajdują się w przedniej części, obok nich owady mają oczy trzypunktowe ( ocele ) w podstawowym planie konstrukcyjnym dla percepcji światła i ciemności. Drugi segment to segment anteny z typową dla owadów anteną wiciowatą . Różni się to od anteny przegubowej, którą można znaleźć w oryginalnych heksapodach, ponieważ ma tylko jeden człon podstawy lub trzonu z mięśniami, łopatkę . Następujące odwracalne ogniwo, pedicellus , może poruszać się razem z wici w stosunku do łopatki. W pedicellusie znajduje się organ Johnstona, organ zmysłów, który może reagować na wibracje i dźwięk. Sama plaga ma różną długość i może mieć również bardzo różny kształt. Posiada komórki czuciowe, które służą przede wszystkim do odbierania zapachów.

Zbierz mrówkę w skaningowym mikroskopie elektronowym

Trzeci segment to segment międzykalowy , który również nie ma własnych struktur (odpowiada drugiemu segmentowi anteny skorupiaków ). Od czwartego do szóstego segmentu znajdują się narządy gębowe, zaczynając od żuchwy i szczęki, z których każda jest sparowana, a na końcu z wargą, która jest niesparowana z powodu zrostu paliczka podstawnego i zamyka jamę ustną do tyłu. Przedni koniec tworzy clypeus z obrąbkiem . Żuchwa składa się tylko z jednej kończyny. Jako narzędzie do gryzienia i żucia jest najsilniejszym narzędziem do jamy ustnej u większości owadów, szczęka bardzo wyraźnie pokazuje kończynowy charakter części jamy ustnej i przypomina rozszczepioną kość skorupiaków. Składa się z segmentu podstawowego, koxopoditu , który jest podzielony przez cardo i stipes . Następuje przez dwa Kauladen jak Galea i Lacinia miano, jak również wiele elementów czujnika , na szczęki palp . Do odpowiada labium do tego elementu, z tym wyjątkiem, że dwa coxopodites jest stopiona tu utworzenia wspólnej płycie podstawowej, która jest podzielona na bródki i submentum . Tutaj również znajdują się dwa gryzaki z każdej strony, glossae i paraglossae , a także palpus, the palpus labialis . W szczególności dłonie mają komórki czuciowe do percepcji węchu i smaku. Dalsze struktur jamy ustnej są gardła w formacji w kształcie języka w przedsionku jamy ustnej, a epipharynx na wewnątrz obrąbka.

Opisany tutaj plan budowy odpowiada podstawowemu wzorowi owadów i jest nazywany typem gryząco-żującym. Poprzez modyfikację poszczególnych struktur w celu dostosowania do różnych diet, z tego typu mogą rozwinąć się różne inne typy narządów gębowych, w tym narządy gębowe lizająco-ssące wielu much lub narządy gębowe kłujące komarów lub pluskiew .

Klatka piersiowa

Owłosienie trzmiela

Klatka piersiowa zawsze składa się z trzech segmentów i ma sześć nóg u wszystkich owadów, a także dwie pary skrzydeł u owadów skrzydlatych. Poszczególne segmenty nazywane są przedtrzewią , śródpiersiem i śródpiersiem ze względu na ich wzajemne położenie . Każdy z tych segmentów posiada parę nóg piersiowych, zwykle ukształtowanych jako nogi do chodzenia . W zależności od funkcji, nogi te mogą być zaprojektowane bardzo różnie, ale zawsze mają tę samą podstawową konstrukcję. Składają się z biodra ( koksa ), kolejnego pierścienia udowego ( krętarza ), uda ( kość udowa ), szyny ( piszczel ) i stopy przegubowej ( stęp ), która składa się z jednego do pięciu członów stępu i przedniego. Preetarsus ma zwykle dwa pazury, aw przypadku wielu owadów kilka innych struktur, które są używane głównie do trzymania się różnych powierzchni.

U owadów skrzydlatych mezo- i śródpiersie mają po parę skrzydeł , które mogą być różnie rozwinięte w różnych grupach owadów. Ponieważ mezo- i metathorax tworzą tutaj jednostkę, są one łącznie określane jako pterothorax (z greckiego pteron = "skrzydło, pióro, płetwa").

Oryginalne grupy owadów, takie jak skoczki skalne i małe rybki, są jednak bezskrzydłe, w związku z czym w podstawowym planie budowy owadów nie ma skrzydeł i dopiero później pojawiły się w owadach, wraz z rozwojem owadów latających . Zamiast tego w podstawowym planie owady mają duplikaty naskórka po bokach segmentów klatki piersiowej, które są znane jako paranota i są uważane za prekursorskie struktury skrzydeł.

Brzuch

Brzuch pierwotnie składa się z jedenastu segmentów, z których jednak niektóre z różnych taksonów owadów połączyły się lub zostały utracone. Segmenty brzucha mają tylko zmodyfikowane kończyny i nie mają prawdziwych nóg. Na przykład można znaleźć igły , zwłaszcza w postaciach larwalnych. Ponadto wiele grup owadów ma cerci na ostatnim segmencie, które są przeznaczone do różnych funkcji. Przemienionymi kończynami są również gonopody, które tworzą narządy godowe samców i jajo - żywicę samic. W przeciwieństwie do klatki piersiowej brzuch zawiera bardzo mało muskulatury; zamiast tego znajduje się tutaj większość układów narządów.

Anatomia i fizjologia wewnętrzna

Układ nerwowy i hormonalny

Układ nerwowy owada
( termit A , pływający chrząszcz B , mucha C ) 1  zwoj  górny gardła 2 zwoj  dolny gardła 3 inne węzły nerwowe


Układ nerwowy owada zasadniczo odpowiada wspólnej podstawowej budowie żuchwy , która obejmuje zarówno skorupiaki, jak i krocionogi . Składa się z pary rdzenia brzusznego z parą zwojów w każdym segmencie. W głowie zwoje są połączone ze sobą, tworząc górny zwoj gardłowy , mózg i zwoj gardłowy , z których oba są połączone ze sobą łącznikiem gardłowym . Sam mózg ma bardzo duży obszar przedni, protocerebrum , z którego obszary po obu stronach promieniują do centrów złożonych oczu, zwanych lobi optici . Ta część mózgu również unerwia ocele. Z deuterocerebrum , drugiej części mózgu, nerwy wciągają się do czułek, a tritocerebrum zaopatruje jelito przednie w nerwy przez spoidło trójmózgowe. Aparat gębowy jest zasilany przez zwoje segmentu od czwartego do szóstego, które są skoncentrowane w zwoju podkanałowym. Szpik brzuszny przebiega przez klatkę piersiową w postaci typowego układu nerwowego drabinki sznurowej , z trzema szczególnie dużymi parami zwojów w klatce piersiowej, które zaopatrują nogi i (jeśli są obecne) skrzydła. W podstawowym planie brzuch zawiera 7 par normalnych zwojów oraz masę zwojową w ósmym odcinku jamy brzusznej, na którą składają się zwoje wszystkich kolejnych segmentów.

Autonomiczny układ nerwowy składa się z trzech sekcji. Część przednia jest utworzony przez nerwy jamy ustnej i powierzchni jelita przedniego z przednim , hypocerebral i komory zwoju jak również cardiaca ciałek a korpusy allata . Drugą sekcję tworzy sparowany łańcuch zwojów brzusznych, który jest odpowiedzialny za unerwienie przetchlinek. Tylna część jelita i genitalia są zaopatrywane przez nerw ogonowy. Zwłaszcza w mózgu owady mają również gruczoły neurosekrecyjne , do których należą również wspomniane wcześniej ciała cardiaca i corpora allata. Te ostatnie uwalniają hormon młodzieńczy , który wpływa na etap rozwoju w okresie pierzenia . Samo pierzenie jest wywoływane przez hormony linienia, zwłaszcza ekdyzon .

oddechowy

Narządy oddechowe owadów to w większości sztywne rurki, które biegną przez całe ciało i rozciągają się coraz cieńszymi rurkami do narządów i pojedynczych komórek. System ten jest znany jako układ tchawicy i rozwija się do wewnątrz od wgłębienia naskórka . Odpowiednio, podobnie jak zewnętrzna strona owada, tchawica jest pokryta naskórkiem i wyściółką chityny. Ten naskórek jest usztywniony przez taenidię , spiralne struktury, które owijają się wokół rurki, aby zapobiec jej zapadnięciu się. Tchawice otwierają się na zewnątrz w otworach oddechowych zwanych spiralami.

Proces oddychania jest przede wszystkim bierny. Ten rodzaj oddychania oznacza również, że owady mogą powiększać się w cieplejszych miejscach. W raczej zimnych obszarach ruch molekularny powietrza jest niewystarczający, aby dostarczyć do wewnętrznej tchawicy wystarczającą ilość tlenu. Wymiana powietrza jest jednak regulowana przez mięśnie przetchlinek i może być zwiększona przez wentylację. U wielu owadów liczba stygmatów pierwotnie jednej pary na każdym odcinku klatki piersiowej i brzucha została zmniejszona przez połączenia krzyżowe ( zespolenia ), aw wielu taksonach opracowano worki powietrzne, aby wspomagać oddychanie i magazynować tlen. W przypadku owadów wodnych rozwinęły się również dalsze adaptacje umożliwiające oddychanie pod wodą. Na przykład u wielu chrząszczy wodnych i innych owadów wodnych istnieje obszar, który ma specjalną powierzchnię do utrzymywania pęcherzyków powietrza ( skrzela fizyczna ). Inne typy mają plastron o stałej objętości lub rurki do oddychania. Szczególnie w przypadku larw owadów wodnych całkowicie unika się oddychania tchawicy, a tlen jest zamiast tego pochłaniany przez skrzela lub skórę.

przepływ krwi

Układ naczyń krwionośnych owadów składa się zasadniczo z jamy, hemocelu , w którym wszystkie narządy wewnętrzne pływają we krwi ( hemolimfa ) (otwarte krążenie krwi).

Jako pozostała część układu naczyń krwionośnych owady mają nierozgałęzione, proste naczynie grzbietowe. Ma kurczliwą część w jamie brzusznej, która pompuje hemolimfę do ciała i jest odpowiednio nazywana sercem ( zamknięta ogonowo ), a gałąź dostarczająca krew do głowy, mózgu i głowy i aorty ( otwarta czaszkowo) ) jest nazywa. Przepływ krwi jest utrzymywany w ruchu przez perystaltykę serca, podczas gdy hemolimfa jest zasysana do serca z jednej do dwunastu par bocznych otworów w sercu, ujściach , i pompowana do przodu przez aortę do głowy. Stamtąd rozprzestrzenia się przez klatkę piersiową do brzucha, a także do nóg i skrzydeł zwierzęcia. Mniejsze systemy pomp na nogach, antenach i skrzydłach zapewniają, że zasilanie dociera do końców konstrukcji. W głowie znajduje się umięśnione tak zwane serce anteny, które pompuje hemolimfę do ampułek anteny i związanych z nimi anten. Poniżej serca znajduje się błona grzbietowa zbudowana z mięśni i tkanki łącznej, która działa jak przepona oddzielająca tył ciała ( zatoka osierdziowa ) od ciała głównego ( zatoki okołowiercowej ) z jelitami i narządami płciowymi. Kolejna przepona znajduje się powyżej części brzusznej ( zatoki okołonerwowej ) ze szpikiem brzusznym.

Sama hemolimfa stanowi od 20 do 40 procent masy ciała i składa się z komórek, hemocytów i płynnego osocza. Transportuje dwutlenek węgla , białka , składniki odżywcze, hormony i wydaliny powstające podczas oddychania, a także służy do osmoregulacji i utrzymania wewnętrznego ciśnienia ciała. Krew jest zwykle bezbarwna, ale może być również zielonkawo-żółta; nie tylko transportuje składniki odżywcze do wszystkich części ciała, ale także przenosi hormony do ich miejsc docelowych. Krew zawiera specjalne komórki, które zwalczają patogeny i inne, które naprawiają uszkodzenia lub rany. W przeciwieństwie do krwi kręgowców, krew owadów nie zawiera komórek związanych z oddychaniem.

Tradycyjny pogląd, że krew owadów utraciła funkcję dystrybucji tlenu z powodu efektywnego układu tchawicy, został w ostatnich latach ujęty w perspektywie dzięki nowym odkryciom. Hemoglobina będąca czerwonym barwnikiem krwi była od dawna znajdowana w larwach owadów wodnych, które żyją w warunkach niedoboru tlenu, np. Znane są larwy B. komarów . Analizy genomu wykazały, że produkcja hemoglobiny jest jednym z podstawowych aktywów prawie wszystkich owadów. Hemoglobina występuje głównie w skrzelach i innych narządach oddechowych, dzięki czemu zapewniona jest jej funkcja oddychania. Hemocyjaninę niebieskiego barwnika krwi wykryto również w wielu rzędach owadów ; przynajmniej w przypadku mączlików wykazano również funkcję dostarczania tlenu.

Trawienie i wydalanie

Trawienie zachodzi w układzie pokarmowym zwierząt. Jest on podzielony na trzy sekcje funkcjonalne, które w zależności od ich lokalizacji nazywane są przednią , środkową i odbytniczą . Przednia i tylna część są uformowane ektodermalnie i mają podszewkę z chitynowym naskórkiem, który w związku z tym również musi być oskórowany. Jelito przednie zaczyna się od otwarcia ust i składa się głównie z mięśni gardła . Ta sekcja jest połączona z jelitem środkowym przez przełyk , który u wielu owadów może również zawierać obszary do przechowywania żywności (ingluvies) lub przedżołądek (proventriculus) ze strukturami do żucia, takimi jak grzbiety wykonane z chityny. Jelito środkowe jest pokryte nabłonkiem gruczołowym i wytwarza enzymy niezbędne do trawienia. Tutaj również zachodzi wchłanianie składników odżywczych, co u wielu owadów zachodzi w ślepych jajowodach (jelita ślepego) lub w kryptach. W jelicie ślepym i kryptach mikroorganizmy endosymbiotyczne ( bakterie , grzyby lub wiciowce ) mogą również żyć w wielu owadach . B. po awarii z celulozy . Ponadto u kilku owadów wykryto endogenną celulazę (u termitów z gatunku Reticulitermes speratus i Coptotermes formosanus ). Pochodzenie zwierzęcego genu celulazy jest widoczne u ostatniego wspólnego przodka Bilaterii .

Niestrawne pozostałości ( odchody ) wydalane są przez odbytnicę. Wydalanie owada poprzez małe rurki ślepe, które otwierają się na przejściu do jelita środkowego do odbytnicy w jelitach. Nazywa się to naczyniami Malpighian i podobnie jak odbytnica ma pochodzenie ektodermalne. W komórkach tych probówek wydzieliny zawierające azot są aktywnie usuwane z hemolimfy i wydalane z wydalinami. W brodawkach odbytu woda jest usuwana z produktów przemiany materii przed ich wydaleniem.

Tłuste ciała , które są dużymi płatami w brzuchu owada, są ważnymi strukturami do przechowywania składników odżywczych i odchodów . Oprócz przechowywania służą do syntezy tłuszczów i glikogenu oraz rozkładu aminokwasów .

Narządy płciowe

Z wyjątkiem kilku gatunków, wszystkie owady są różnej płci. Bardzo niewiele gatunków to hermafrodyty ; wiele gatunków rozmnaża się poprzez partenogenezę .

Samce mają sparowane jądra do produkcji nasienia w jamie brzusznej, które są połączone ze sparowanymi pęcherzykami nasiennymi (Vasa seminales) za pośrednictwem przewodów nasiennych (Vasa deferentia). Prowadzą one do niesparowanego lub sparowanego przewodu wytrysku , przewodu ejakulacyjnego , a następnie na zewnątrz przez mniej lub bardziej złożone narządy rozrodcze, aedeagus , głównie w dziewiątym odcinku brzucha. Ponadto mogą istnieć dodatkowe gruczoły, które tworzą płyny nasienne lub substancje do tworzenia spermatoforów i dodają je do nasienia.

W jajniki samic są zwykle tworzone w parach. Zwykle składają się z skupiska pojedynczych sznurów jajnikowych, zwanych jajnikami . Każdy z nich składa się z germarium jajników, w którym wytwarzane są jaja, oraz Vittelarium do produkcji komórek żółtka . W zależności od sposobu zaopatrywania jaj w żółtko rozróżnia się trzy różne formy jajników, które mogą występować w różnych taksonach owadów. W pierwszej postaci, zwanej panoistycznym jajnikiem, poszczególne jaja w Vitellarium zaopatrywane są w żółtko. W typie meroistyczno-politroficznym każda pojedyncza komórka jajowa ma kilka komórek odżywczych i przez nie otrzymuje żółtko. W przypadku meroistyczno-telotroficznego jajnika, pojedyncza komórka jajowa pozostaje połączona z germarium przewodem odżywczym i otrzymuje w ten sposób żółtko. We wszystkich typach komórek jajowych komórki pęcherzyka są umieszczane wokół rosnących komórek jajowych .

Jajniki łączą się i kończą niesparowaną pochwą , która kończy się między siódmym a dziewiątym segmentem brzucha bezpośrednio na zewnątrz lub w torebce godowej, kaletce kopulatycznej (wyjątek: jętki). W okolicy pochwy prawie wszystkie owady mają kieszonkę do zbierania nasienia, receptory półkuliste i różne gruczoły przyczepowe do produkcji cementu lub tym podobne.

Siedliska

Syczący karaluch , endemiczny dla Madagaskaru

Z wyjątkiem oceanów owady można znaleźć w prawie wszystkich siedliskach i obszarach na Ziemi. Największa różnorodność gatunków występuje na obszarach tropikalnych , podczas gdy w ekstremalnych siedliskach, takich jak regiony polarne , wysokie góry i przybrzeżne obszary morskie, występuje tylko kilka, ale wysoce przystosowanych gatunków owadów. Tak więc w przybliżeniu na Antarktydzie , chironomid Belgica antarctica , na powierzchni morza do robaków liczących halobaty i waty pływowe, larwy muszek z rodzaju Clunio .

Niektóre gatunki są bardzo wyspecjalizowane i dlatego występują tylko w szczególnie odpowiednich siedliskach ( gatunki stenoke ), podczas gdy inne, z drugiej strony, mogą żyć w prawie wszystkich siedliskach z wyjątkiem siedlisk ekstremalnych ( gatunki euryoke ) i były częściowo rozprowadzane na całym świecie przez ludzi, tak, że teraz są kosmopolitami . Do tych ostatnich zalicza się głównie różne rodzaje karaluchów , mrówek i termitów, a także pszczoły miodne hodowane jako inwentarz .

Większość owadów żyje w ziemi lub na konstrukcjach blisko ziemi, a także na roślinach. Zakłada się, że z każdym gatunkiem drzewa w lasach tropikalnych związanych jest około 600 gatunków owadów, w sumie około 30 milionów gatunków owadów na 50 000 gatunków drzew. Wiele owadów żyje również na gatunkach zwierząt, głównie jako pasożyty zewnętrzne, takie jak różne rodzaje wszy i pcheł, lub jako komensały i myśliwi w futrze zwierząt. Ludzie nie są tu wyjątkiem, ponieważ można na nich znaleźć różne rodzaje ludzkich wszy . Endopasożyty owadów są mniej powszechne u zwierząt. Można tu szczególnie wspomnieć o należących tu muchówkach muchówek, u których larwy w gardle ( cephenemyiini ), jamie nosowej ( Nasendasseln ) lub nawet w żołądku ( gasterophilinae ) rozwijają się roślinożerne.

Droga życia

Lacewing larwa zdobycz na na mszyce

Ze względu na swoją różnorodność owady znalazły obecnie prawie każdą niszę ekologiczną odpowiednią do ich rozmiarów . Wiele gatunków odgrywa ważną rolę w remineralizacji substancji organicznych w glebie, ściółce, martwym drewnie i innych strukturach organicznych. Do tej grupy należą także rozkładające się zwłoki, które można znaleźć w zwłokach zwierząt. Wiele innych gatunków żyje jako roślinożerne na żywych częściach roślin, a ich spektrum obejmuje od włośników i drewna po liście i kwiaty. Wiele gatunków żyje jako zbieracze nektaru i pyłku i odgrywa ważną rolę w zapylaniu roślin . Jeszcze inne owady żyją w grzybach i na nich żywią się nimi. Duża grupa owadów drapieżnych żeruje na innych owadach lub mniejszych ofiarach. Ostatnia grupa to owady, które żywią się częściami większych zwierząt, takimi jak sierść, łuski i tym podobne. Do tej grupy zaliczają się również liczne pasożyty wśród owadów, które np. Wysysają krew lub rozwijają się w żywych tkankach.

Specjalnością owadów są różnego rodzaju owady państwotwórcze, które wielokrotnie niezależnie od siebie rozwijały się u termitów i różnych błonkoskrzydłych ( mrówki , pszczoły , osy ). U tych zwierząt powstaje stan owadów, w którym poszczególne zwierzęta odgrywają określone role w społeczeństwie. Często prowadzi to do powstania kast , których członkowie są podobni morfologicznie i pod względem zachowania. Na przykład wiele mrówek ma robotnice, żołnierzy i opiekunów gniazd. W takich przypadkach tylko nieliczne zwierzęta płciowe przejmują rozmnażanie w stanie owadów, czasami tylko jedna królowa, która składa zapłodnione i niezapłodnione jaja.

Powielanie i rozwój

W przypadku owadów przenoszenie plemników pierwotnie odbywa się za pośrednictwem spermatoforów, czyli pakietów nasienia. W przypadku skoczków i ryb samce kładą je na ziemi i chwytają samice. We wszystkich poniższych grupach owadów następuje bezpośredni transfer nasienia poprzez kopulację , w której plemniki są wprowadzane bezpośrednio do pochwy lub kaletki kopulatycznej i albo zapładniają komórki jajowe, albo są przekazywane do receptora nasiennego w celu przechowywania. Większość owadów składa jaja po kryciu ( ovoparia ), inne są jajożerne , więc wysiadują jaja, gdy są jeszcze w ciele, aż są gotowe do wyklucia . Jeszcze rzadziej rodzą się w pełni rozwinięte larwy ( larviparia ), a nawet poczwarki ( pupiparia ).

Marszcząc jest powierzchowny w większości owadów . Oznacza to, że na bardzo bogatym w żółtko jaju z centralnym żółtkiem (jajo centrolecithal) tworzy się środek bruzdy, od którego zaczyna się bruzda. Na jego obszarze tworzy się kilka jąder potomnych z otaczającą plazmą (energidy rozszczepiające), które dzielą się na jednowarstwową blastodermę jako pokrywający nabłonek lub błony surowicze wokół żółtka. Następnie w obszarze brzusznym tworzy się system zarodkowy, który rośnie w żółtko jako linia zarodkowa i tworzy jamę (jamę owodniową). W tej jaskini następuje główne zarodkowanie, po którym zarazek rozwija się ponownie na zewnątrz, a grzbiet zwierzęcia może zostać zamknięty nad żółtkiem. Z jaj wylęgają się następnie larwy (stadia młodocianych z własnymi cechami larwalnymi) lub nimfy (stadia młodocianych bez własnych cech).

Szerszeń wyłaniający się ze swojej poczwarki

Poza jajkiem następuje rozwój postembrionalny, zgodnie z którym owady są klasycznie podzielone na owady hemimetaboliczne i holometaboliczne . Jednak tylko ta ostatnia jest również grupą taksonomiczną, ponieważ rozwój hemimetaboliczny odpowiada stanowi pierwotnemu. Rozwój jest bardzo różny w różnych grupach i zależy w dużym stopniu od stylu życia młodocianych i dorosłych . U wszystkich owadów hemimetabolicznych dorosłe zwierzę, imago, rozwija się przez różną liczbę stadiów larwalnych lub nimfowych bez stadium poczwarki. Pomiędzy poszczególnymi etapami zawsze występuje wylinka, podczas której stary naskórek jest wyrzucany i tworzony jest nowy. W zależności od stężenia hormonu młodzieńczego we krwi następuje wylinka z jednej postaci larwalnej do drugiej (jeśli jest dużo hormonu młodzieńczego) lub z postaci larwalnej do imago (jeśli jest mało hormonu młodzieńczego) . Kolejny hormon, ekdyzon, determinuje czas linienia . Podczas pierzenia zwierzęta rosną, a ich indywidualne cechy są na nowo tworzone. Odbywa się to poprzez histologizę poszczególnych struktur i tworzenie systemów wyobraźni lub wyrzucanie specjalnych dysków wyobrażeniowych .

Pożarowe robaki , larwy i dorosłe osobniki

U większości owadów hemimetabolicznych, takich jak różne formy szarańczy lub pluskiew , nimfa jest zasadniczo podobna do dorosłego zwierzęcia i poza brakującymi skrzydłami nie ma specjalnych przystosowań larwalnych. Z drugiej strony istnieją również owady hemimetaboliczne z prawdziwymi larwami, na przykład ważki lub jętki . Możliwy jest dokładniejszy podział hemimetabolizmu. Na przykład mówi się o paleometabolizmie (małe ryby, skoczki), gdy larwy nie mają prawie żadnych własnych cech i rozwijają się w imago tylko poprzez zmianę ich wielkości. Heterometabolism charakteryzuje się głównie rozwoju krok po kroku, skrzydeł i występuje w Wa, kamień much i najbardziej Schnabelkerfen. Wreszcie mamy do czynienia z neometabolizmem , w którym układy skrzydeł powstają tylko w ostatnich dwóch stadiach larwalnych; tak jest w przypadku niektórych cykad i skrzydlatych ptaków z frędzlami .

Owady holometaboliczne przechodzą metamorfozę , zaczynając od jaja przez larwę do poczwarki, a następnie do dorosłego zwierzęcia ( imago ). Larwa często nie ma najmniejszego fizycznego podobieństwa do imago i ma wiele własnych cech, w tym różne siedliska i źródła pożywienia w porównaniu z imago - to niemała zaleta ekologiczna holometaboli.

Dynamika populacji

Te dynamiki populacji wielu gatunków owadów ma w przybliżeniu dyskretny charakter: W rozwoju doczesnej populacji, zróżnicowanego, nie nakładających pokolenia mogły zostać zidentyfikowane.

Jeśli piszemy dla wielkości lub po normalizacji liczebności populacji w danym momencie i liczby potomstwa generowanego na osobnika, otrzymamy najprostszy możliwy opis dynamiki populacji:

Jeżeli odsetek potomstwa, które w tym czasie rozmnaża się, zależy od liczebności populacji w tym czasie , uzyskuje się funkcjonalny związek postaci:

z funkcją . Możliwe są do tego różne konkretne podejścia, na przykład przy użyciu równania Hassella . Bezpośrednia zależność płodności od liczebności populacji prowadzi do podobnego formalizmu .

Zapis kopalny

Skamieniały chrząszcz z jamy Messel

Najwcześniejszą rozpowszechnioną skamieniałością związaną z owadem jest Rhyniognatha hirsti z Pragi , stadium dewonu około 407 milionów lat temu. Najstarszy skoczogonek, prekursor Rhyniella , pochodzi z tej samej formacji i był uważany za najstarszego owada, o ile zaliczano go do owadów. Te stosunkowo zaawansowane skamieniałości sugerują długą historię ewolucji, która prawdopodobnie sięga syluru. Owady są więc prawdopodobnie tylko nieco młodsze od najstarszych znalezisk zwierząt lądowych. Ponieważ przetrwały trudne do zinterpretowania relikty Rhyniognatha , w tym przypuszczalnie żuwaczki , stwierdzenia o tym, jak wyglądał i jaki rodzaj związku należy dziś sklasyfikować, są spekulatywne. Pierwsze deskryptory uważają nawet, że można sobie wyobrazić połączenie z formami skrzydlatymi, co jednak pozostaje bardzo spekulatywne. Ostatnie badania sugerują nawet, że w rzeczywistości był to myriapod. Rzeczywiste znaleziska skamieniałości owadów skrzydlatych dotyczą skał z dolnej granicy karbonu i górnego karbonu , czyli są o około 95 milionów lat młodsze. (Starsze znaleziska dewońskie, opisane jako Eopterum devonicum , okazały się później pozostałościami pancerza kraba.) Występują tu owady skrzydlate z różnych rzędów, zarówno żywych, jak i wymarłych. Morfologia skrzydeł pozwalała już na różne style lotu. Fauna karbońska obejmowała m.in. B. Palaeodictyoptera , który czasami miał małe skrzydełkowate wyrostki na pierwszym odcinku piersiowym. W karbonie te starożytne zakony stanowiły około jednej trzeciej fauny owadów; Karaluchy były bogate w osobniki, ale niezbyt bogate w gatunki. Spośród 27 rzędów owadów odnotowanych w karbonie, 8 wymarło przy przejściu do permu lub nieco później. Trzy inne zakony wygasły podczas przejścia do triasu. Od czasu tego ewolucyjnego wąskiego gardła , różnorodność wszystkich linii, które przeżyły, zwiększała się mniej więcej równomiernie aż do dnia dzisiejszego, a trzecie masowe wymieranie na granicy kredy / trzeciorzędu również wydaje się mieć tylko niewielki wpływ na owady. Co zaskakujące, to nie szybsze tempo specjacji, ale raczej zmniejszone wskaźniki wymierania wydają się być ważniejsze dla tej zwiększonej różnorodności.

Zarówno promieniowanie, jak i dłuższe okresy z niską liczbą gatunków i niewielkimi innowacjami ewolucyjnymi mogą być związane z wyraźnymi fluktuacjami poziomu tlenu na ziemi w erze paleozoicznej, dlatego też wydłużone okresy z bardzo małą liczbą znalezisk skamieniałości nie są prawdopodobnie spowodowane wyłącznie zbieżnością w skamielinach. rekordy, ale mogą być prawdziwe. W okresach niezwykle wysokiej zawartości tlenu spektakularne olbrzymie owady żyły z rozmiarami ciała nawet dziesięciokrotnie większymi niż wszystkie współczesne formy. Pierwotna ważka Meganeura monyi (znaleziona w Commentry we Francji) osiągnęła rozpiętość skrzydeł 63 cm, Meganeuropsis permiana podobno miała rozpiętość skrzydeł 71 cm, prawdopodobnie blisko górnej granicy zdolności lotu stawonogów.

W Permie pojawiła się większość współczesnych rzędów owadów, ale właśnie dominujące dziś owady holometaboliczne przez długi czas odgrywały podrzędną rolę i dopiero od triasu nastąpiła w tym prawdziwa eksplozja gatunków i różnorodności kształtów. Przyczyny tego sukcesu upatruje się w masowym wymieraniu pod koniec permu (wcześniej dominujące owady wymarły), w lepszej odporności na suchy klimat permu oraz w rozprzestrzenianiu się roślin nasiennych .

Wszystkie obecnie rozpoznawane rzędy owadów i prawie dwie trzecie rodzin to również zapis kopalny, dzięki czemu liczba ich trzeciorzędowych gatunków dobrze koreluje z obecnymi. Wyjątkiem są motyle, które są skamieniałe, mniej bogate w gatunki.

Systematyka

Trzy grupy, które tradycyjnie były zaliczane do owadów jako owady moczowe , skoczogonki (Collembola), podwójne ogony (Diplura) i degustator nóg (Protura) nie są już uważane za rzeczywiste owady. Są one wymienione tutaj razem z nimi w grupie macierzystej heksapodów (Hexapoda). Zarówno Hexapoda, jak i owady jako takie są uważane za bezpieczne taksony ze względu na ich typowe cechy ( apomorfie ) . Faktyczna siostrzana grupa owadów w Hexapoda jest jednak kontrowersyjna.

Klasyczny system

Owady te są często zestawiane jako wolne kotki (Ectognatha) z łapami workowymi (Entognatha), które składają się z nazwanych taksonów owadów moczu. Mają antenę wiciową z kończyną podstawną ( łopatką ) i pedicellus z organem Johnstonian jako najważniejszymi cechami wewnętrznymi . Rzeczywista plaga powróciła do pierwotnego trzeciego ogniwa anteny, które zostało podzielone na inną liczbę segmentów plagi. Dalsze apomorfie to posiadanie tylnych gałęzi namiotu , szkieletowej struktury głowy, sparowanych pazurów na przedtrzoniu z połączeniem przegubowym z tym samym. Nawet pierwotna struktura w pięciu Tarsenglieder Tarsus i przemiana tylnego Abdominalextremitäten w gonopods oraz udział w tym samym pokładniku ( owipositor ) samic są uważane za nowo nabytą cechę. Oryginalny tytułowy cechą odsłonięte szczęki jest Oryginalność ( plesiomorphism ), która była obecna we wspólnych przodków do skorupiaków , stonogi , stonogi i hexapods ( mandibulata ).

W obrębie owadów w dzisiejszym układzie klasycznym, w zależności od źródła, wyróżnia się różną liczbę podklas, nadrzędnych i rzędów. Wynika to z faktu, że grupy owadów są faktycznie ze sobą powiązane, co wciąż nie jest w pełni zrozumiałe, a także z różnych poglądów deskryptorów na temat układu w ramach klasycznego opisu hierarchicznego. W tej pracy należy przestrzegać następującego systemu; Różnice w stosunku do innych prac wynikają przede wszystkim z rangi ważek i jętek, które są często klasyfikowane jako zakon, a także w Schnabelkerfen, którego zamówienia podrzędne są wymienione w niektórych pracach jako osobne zamówienia, a także w konikach polnych , w które lęki z krótkimi czułkami i lęki z długimi czułkami klasyfikowane jako rozkazy (a nie jako rozkazy podrzędne, jak tutaj).

Systematyka filogenetyczna

System filogenetyczny próbuje zbudować system na podstawie rzeczywistej relacji. Główne różnice w stosunku do klasycznego systemu to traktowanie tak zwanych grup parafiletycznych. Taksony parafiletyczne są ograniczone jedynie przez starożytne cechy, symplesiomorfie . Nie obejmują wszystkich potomków rzeczywistego wspólnego przodka. Najważniejszą metodą jest nadal dokładne badanie anatomii i morfologii, w tym znaczących skamieniałości.

Jako metoda dodatkowa, drzewa molekularne mają dziś ogromne znaczenie. Drzewa genealogiczne molekularne opierają się na bezpośrednim porównaniu homologicznych sekwencji DNA . W tym celu te same segmenty genów różnych organizmów do porównania są odtwarzane, sekwencjonowane, a następnie porównywane za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy . Przy użyciu różnych technik statystycznych sekwencje są układane w molekularne drzewo genealogiczne, które idealnie odzwierciedla stopniowane pokrewieństwo badanych osobników. Często wykorzystywanymi genami molekularnego drzewa genealogicznego owadów są geny rybosomalnego RNA , histonu H3 , czynnika elongacji 1 alfa 1 oraz różnych genów mitochondrialnych (np. Mt-CO1 ), ale coraz częściej także całego mitochondrialnego DNA . Najbardziej znaczące byłoby oczywiście porównanie na podstawie całego zsekwencjonowanego genomu ; faktycznie zostało już podjęte ze względu na kilka całkowicie zsekwencjonowanych genomów owadów. Jak każda inna metoda, tworzenie drzew molekularnych ma swoje trudności i pułapki. Jak to często bywa w przypadku nowych metod, początkowa euforia ustąpiła miejsca pewnemu rozczarowaniu, ponieważ zbyt wiele drzew genealogicznych pochodzących z różnych genów lub przy użyciu różnych metod przyniosło całkowicie sprzeczne wyniki. Głównym problemem jest to, że wiele rzędów owadów najwyraźniej pojawiło się w krótkich odstępach czasu w szybkim napromieniowaniu, a następnie rozeszło się w ciągu ponad trzystu milionów lat, co oznacza, że ​​trudno jest rozbić informacje z pierwotnego promieniowania.

Aktualne propozycje systematyki filogenetycznej opierają się zwykle na połączeniu rodowodów morfologicznych i molekularnych. Ponadto tworzone są tak zwane superdrzewa , które łączą wyniki wielu badań, nie dostarczając samodzielnie nowych danych. Drzewa genealogiczne, które są obecnie intensywnie dyskutowane (m.in. :), w wielu punktach nie są zgodne. Niemniej jednak wprowadzono liczne ulepszenia w stosunku do wcześniejszej systematyki (podstawa klasyczna :) stworzonej na podstawie czysto morfologicznej.

System filogenetyczny obywa się bez szeregów klasycznego systemu ponad gatunkami. Z reguły jednak rzędy owadów są zachowywane jako grupy pokrewieństwa, nawet jeśli jest jasne, że nie mogą one mieć ani tego samego wieku, ani tej samej rzeczywistej rangi. Następujące klasyczne porządki niewątpliwie okazały się parafiletyczne:

  • Karaluchy w odniesieniu do termitów (najprawdopodobniej grupa siostrzana: rodzaj Cryptocercus )
  • Wszy pyłkowe w odniesieniu do wszy zwierzęcych (najprawdopodobniej grupa siostrzana: wszy książkowe (Liposcelidae)).
  • Muchy dziobate w stosunku do pcheł (najprawdopodobniej grupa siostrzana: Winterly (Boreidae)).

Grupa o drugiej nazwie w rzeczywistości nie jest grupą siostrzaną grupy o pierwszej nazwie, ale jest jej częścią (tj. Jest bliżej spokrewniona z niektórymi rodzinami niż ze sobą nawzajem). Monofię pozostałych rzędów potwierdziła się, niekiedy po wątpliwościach, które pojawiły się w międzyczasie (zwłaszcza much dziobowych w przypadku much dwuskrzydłych i wielkoskrzydłych w przypadku much wielbłądowatych: jeszcze niepewne).

Przedstawiony poniżej system (zestawiony według powyższych źródeł) jest niepewny, w różnych miejscach kontrowersyjny i może ulec zmianie w ciągu najbliższych kilku lat. Z grubsza odzwierciedla aktualny stan wiedzy. Dalsze rozwiązanie stosunków w obrębie Polyneoptera (którego monofilia jest dziś prawie niekwestionowana) jest obecnie niemożliwe z wystarczającą pewnością. Niektóre tradycyjnie bardzo kontrowersyjne kwestie, takie jak pozycja wachlarza czy wszy naziemnej, wydają się być bliskie rozwiązania.

 owady  

 Nurek skałkowy


  Dicondylia  

 Rybka


  Latające owady  

 Mayflies


  Metapterygota  

 Ważki


  Nowi skrzydłowi  
  Polyneoptera  

 Kamienice


   

 Chwytliwe rytmy


   

 Wszy naziemne


  Dictyoptera  

 Horror wędkarski


   

 Karaluchy i termity



  Notoptera  

 Gladiatorzy


   

 Karaluchy krykieta



  NN  

 Błystka kąkolu


   

 Duchy



  Szarańcza  

 Horror z długimi czujnikami


   

 Krótki horror



Szablon: Klade / Maintenance / 3Szablon: Klade / Maintenance / 4Szablon: Klade / Maintenance / 5Szablon: Klade / Maintenance / 6Szablon: Klade / Maintenance / 7

  Eumetabola  
  Paraneoptera  

 Pył wszy i wszy zwierząt


   

 Skrzydlate z frędzlami


   

 Schnabelkerfe


Szablon: Klade / Maintenance / 3

  Holometabola  

 Hymenoptera


  NN  
    
  Neuropterida  

 Siatkowe uskrzydlone


  Neuropteriforma  

 Duże skrzydło


   

 Szyja wielbłąda leci




  Coleopteroid  

 Chrząszcz


   

 Skrzydło wentylatora




  Mecopteroida  
  Amphiesmenoptera  

 Chruściki leci


   

 Motyle



  Antliophora  

 Dziób leci


  NN  

 Dwuskrzydłowy


   

 Pchły













Szablon: Klade / Maintenance / Style

znaczenie

Jako pożyteczne owady

Jako żywiec człowiek posiada szczególnie pszczoła miód , az pasożytnicze osy dla kontroli biologicznej , na gąsienice z jedwabnika , iw wielu krajach pasikoniki i świerszcze jako spożywczych ( jadalnych owadów ). Spożycie owadów jest powszechne w dużej części Afryki, Azji Południowo-Wschodniej oraz Ameryki Środkowej i Południowej i jest znane jako entomofagia . Owady to dieta bogata w białko; około 500 gatunków jest wykorzystywanych do spożycia przez ludzi na całym świecie. Jednak duża liczba owadów odgrywa również drugorzędną rolę jako zapylacze roślin w produkcji żywności dla ludzi, ponieważ bez nich owocnikowanie nie mogłoby mieć miejsca.

Niektóre owady są również trzymane w terrariach jako zwierzęta domowe . Na szczególną uwagę zasługują mrówki trzymane w formikariach . Należą do błonkoskrzydłych i dlatego są bliskimi krewnymi pszczół , os i szerszeni . Inne popularne owady wśród hodowców terrariów to patyczaki, łowiące okropności i różne gatunki chrząszczy i karaluchów oraz larwy mącznika ( mącznika ), świerszcze i inne owady są hodowane jako pokarm dla gadów i innych zwierząt domowych oraz jako przynęta wędkarska . Od kilkudziesięciu lat rozwija się hodowla motyli w dużych szklarniach , które są udostępniane zwiedzającym jako motyle, aw niektórych miejscach stają się atrakcjami regionu.

W przemyśle farmaceutycznym wykorzystuje się również różne owady, a najbardziej znanym przykładem jest mucha hiszpańska ( Lytta vesicatoria ) i kilka innych chrząszczy oleistych , które wytwarzają substancję kantarydynę . Drosophila melanogaster i różne gatunki koników polnych i chrząszczy ugruntowały swoją pozycję jako naukowe zwierzęta doświadczalne . W dzisiejszej kryminalistyce ważną rolę odgrywają również zwłoki rozkładające się wśród owadów, zwłaszcza larw różnych much i chrząszczy . Dziedzina naukowa entomologicznej kryminalistyki do badania spraw karnych opiera się na badaniach tych zwierząt. Larwy muchówki są wykorzystywane do gojenia ran . Ponadto, różne rodzaje owadów skalę stosuje się barwniki produktu, lakiery lub woski, takie jak B. karmin (koszenila) i szelak .

Ministerstwo Obrony Stanów Zjednoczonych szukał w 2006 sposobów, aby wyposażyć nawet w trakcie metamorfozy owadów z mikrotechnik, jak i wojskowych „owad cyborgi użyć”.

Rola owadów w funkcjonowaniu wszystkich ekosystemów lądowych, a zwłaszcza w metabolizmie substancji, jest zwykle trudna do oszacowania ze względu na ich wszechobecność. Staje się to jasne na przykład przy utylizacji odrzuconych odpadów organicznych. Naukowcy z North Carolina State University w Raleigh (USA) przedstawili na przykład w badaniu opublikowanym jesienią 2014 r., Że owady na 24 ukształtowanym krajobrazowo pasie środkowym drogi w nowojorskiej dzielnicy Manhattanu rocznie na środkowym pasie, około 4 do 6,5 kg odpadów spożywczych „utylizować”. Najważniejszym „ usuwaczem ” był wprowadzony neozoiczny gatunek mrówek.

Jak szkodniki

Anopheles wysysa krew

Szereg owadów jest znanych jako szkodniki ( robactwo ) na użytecznych roślinach i roślinach ozdobnych , konstrukcjach drewnianych i produktach ( ochrona drewna ) oraz dostawach żywności, inne żyją jako pasożyty na ludziach i ich zwierzętach domowych . Ponadto, niektóre gatunki owadów, zwłaszcza owady wysysające krew , które występują w dużych liczbach są wektory ( wektory ) chorób, takich jak pchły szczurów na zarazę , komary z rodzaju Anopheles na malarię lub na muchy tsetse do śpiączki .

Zarażenie szkodnikami roślin może prowadzić do poważnych niepowodzeń w uprawach w dzisiejszej monokulturze roślin użytkowych. Oprócz bezpośrednich szkód spowodowanych jedzeniem, wiele owadów przenosi również choroby roślin, głównie wirusy i choroby grzybowe. Wiele innych szkodników również żyje jako szkodniki magazynowane w zebranych lub już przetworzonych materiałach i prowadzi tutaj do dalszych szkód. Z drugiej strony istnieją inne rodzaje owadów, które są wykorzystywane do biologicznego zwalczania szkodników i bezpośrednio na nie polują lub składają w nich jaja. W szczególności różne pasożytnicze gatunki os są stosowane w sposób ukierunkowany przeciwko określonym szkodnikom.

Śmierć owadów

Od późnych lat 80. w Niemczech mówi się o śmierci owadów , co odnosi się zarówno do spadku liczby gatunków owadów ( bioróżnorodności ), jak i liczby owadów na danym obszarze ( entomofauna ). Na początku 2019 roku australijscy naukowcy opublikowali globalne badanie meta . Ocenili 73 badania dotyczące śmiertelności owadów z różnych regionów świata i doszli do wniosku, że w poprzednich dziesięcioleciach nastąpił ogromny spadek biomasy i bioróżnorodności owadów.

Materiały na owadach

Samo czyszczenie muchy mięsnej (film 4:05 minut) - 6 MB Xvid w Ogg -Container
Film przedstawia muchę mięsną w Portugalii, która czyści skrzydła i głowę za pomocą przednich i tylnych nóg. Aby móc lepiej zobaczyć bardzo szybkie ruchy muchy, film jest odtwarzany z połową szybkości.

Muzea / kolekcje

W celu rejestracji bioróżnorodności i zakresu zmienności owadów kolekcje owadów tworzone są przez prywatnych kolekcjonerów i instytucje naukowe. W szczególności zbiory muzealne osiągają znaczne rozmiary i liczebność. Przykładowo, naukowa kolekcja owadów w Muzeum Historii Naturalnej Opactwa Admont ( Styria ) należąca do księdza Gabriela Strobla (1846–1925) zawiera około 252 000 okazów z 57 000 różnych gatunków, kolekcja Diptera z około 80 000 zachowanych okazów i około 7500 różnych nazw gatunków to jedna z trzech najważniejszych kolekcji muszek w Europie.

Prywatni kolekcjonerzy również często zbierają owady; Przede wszystkim rzucające się w oczy motyle i chrząszcze są często zbierane ze względu na upodobania estetyczne lub rzadkie gatunki ze względu na ich wartość rzadkości. Zbiórka ze względów czysto estetycznych nie jest wskazana, ponieważ zwłaszcza populacje rzadkich motyli, takich jak motyl europejski Apollo, mogą być doprowadzone na skraj wyginięcia z powodu pasji kolekcjonerskiej (oprócz utraty siedlisk i innych przyczyn). Z drugiej strony interesy ekonomiczne tkwią w zamiłowaniu do kolekcjonowania, które jest szczególnie popularne w Europie i Ameryce Północnej, zwłaszcza w krajach tropikalnych. Tam motyle i inne popularne owady są hodowane w specjalnych gospodarstwach i wysyłane do kolekcjonerów.

Znaczenie kulturowe

Szczególnie pożyteczne gatunki owadów, takie jak pszczoły miodne i inne gatunki żyjące w ich bezpośrednim sąsiedztwie, przedostały się do kultury ludzkiej. Najbardziej znane przetwarzanie motywu owadów w literaturze Maya pszczoły i jej Przygody przez Waldemar Bonsels . W muzyce szczególnie popularne meksykańskie pieśni ludowe La Cucaracha i The Flight of the Bumblebee . Ten ostatni również trafił do heavy metalu za sprawą zespołu Manowar . W Niemczech rymowanka Maikäfer leci ! od dawna jest wspólną własnością kulturową.

Zobacz też

literatura

linki internetowe

Commons : Insects  - Zbiór zdjęć, filmów i plików audio
Commons : Insects as a theme  - zbiór zdjęć, filmów i plików audio
Wikisłownik: Insect  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia

Indywidualne dowody

  1. David Grimaldi, Michael S. Engel: Ewolucja owadów. (= Seria Cambridge Evolution ). Cambridge University Press, 2005, ISBN 0-521-82149-5 .
  2. ^ Ebbe Schmidt Nielsen , Laurence A. Mound: Globalna różnorodność owadów: problemy szacowania liczb. W: Peter H. Raven, Tania Williams (red.): Nature and Human Society. Dążenie do zrównoważonego świata. Materiały z Forum na temat różnorodności biologicznej z 1997 r. National Research Council USA, Board on Biology, 1997.
  3. ^ Wilhelm Pape , Max Sengebusch (układ): Zwięzły słownik języka greckiego. Wydanie trzecie, wydanie 6, Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914. 1914, dostęp 1 września 2020 .
  4. ^ Wilhelm Pape , Max Sengebusch (układ): Zwięzły słownik języka greckiego. Wydanie trzecie, odcisk 6, Vieweg & Sohn, Braunschweig 1914. 1914, dostęp 1 września 2020 r. (W słowniku nie bezokolicznik, ale, jak to jest w zwyczaju w starożytnej grece, aktywna jest pierwsza osoba liczby pojedynczej oznaczająca).
  5. Edward L. Mockford: Nowy gatunek Dicopomorpha (Hymenoptera: Mymaridae) z drobnymi, apterycznymi samcami. W: Annals of the Entomological Society of America. Tom 90, 1997, str. 115-120.
  6. Wasilij V. Grebennikov: Jak mały możesz się udać: Czynniki ograniczające miniaturyzację ciała u skrzydlatych owadów wraz z przeglądem rodzaju pantropikalnego Discheramocephalus i opisem sześciu nowych gatunków najmniejszych chrząszczy (Pterygota: Coleoptera: Ptiliidae). W: European Journal of Entomology. Tom 105, 2008, s. 313–328.
  7. A. Kaestner: Podręcznik Zoologii Specjalnej. Tom 1: Bezkręgowce. Część 3: A. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena 1972, s. 21.
  8. najnowsza literatura podsumowana w: Gerhard Scholtz, Gregory D. Edgecombe: Ewolucja głów stawonogów: godzenie dowodów morfologicznych, rozwojowych i paleontologicznych. W: Development Genes and Evolution. Tom 216, Numery 7-8, 2006, s. 395-415. doi: 10.1007 / s00427-006-0085-4
  9. Thorsten Burmester, Thomas Hankeln: Białka oddechowe owadów. W: Journal of Insect Physiology. Tom 53, wydanie 4, 2007, s. 285-294. doi: 10.1016 / j.jinsphys.2006.12.006
  10. ^ Christian Pick, Marco Schneuer, Thorsten Burmester: Występowanie hemocyjaniny w Hexapoda. W: FEBS Journal . Tom 276, 2009, s. 1930-1941. doi: 10.1111 / j.1742-4658.2009.06918.x
  11. H. Watanabe, Hiroaki Noda, G. Tokuda, N. Lo: Gen celulazy pochodzenia termitów. W: Nature . 394, 1998, str. 330-331.
  12. Andreas Brune, Moriya Ohkuma: Rola makrobioty jelitowej termitów w trawieniu symbiotycznym. W: David Edward Bignell (red.): Biology of Termites: A Modern Synthesis. 2010, rozdział 16.
  13. K. Nakashima et al.: Podwójny system trawienia celulozy u termita odżywiającego się drewnem, Coptotermes formosanus Shiraki. W: Insect Biochemistry and Molecular Biology. Tom 32, nr 7, 2002, str. 777-784.
  14. Michael M. Martin, Joan S. Martin: Trawienie celulozy w jelicie środkowym termity rosnącego na grzyby Macrotermes natalensis: Rola nabytych enzymów trawiennych. W: Science. Tom 199, nr 4336, 1978, strony 1453-1455.
  15. Hirofumi Watanabe i wsp .: Gen celulazy pochodzenia termitów. W: Nature. Tom 394, nr 6691, 1998, str. 330-331.
  16. Lo, Nathan, Hirofumi Watanabe, Masahiro Sugimura: Dowody na obecność genu celulazy u ostatniego wspólnego przodka zwierząt dwustronnych. W: Proceedings of the Royal Society of London. Seria B: nauki biologiczne. Tom 270, supl 1, 2003, str. S69-S72.
  17. ^ Michael S. Engel, David A. Grimaldi: Nowe światło rzuciło się na najstarszego owada. W: Nature . Tom 427, 2004, s. 627-630. doi: 10.1038 / nature02291
  18. Carolin Haug i Joachim T. Haug (2017): Przypuszczalnie najstarszy latający owad: czy raczej myriapod? PeerJ 5: e3402 doi: 10.7717 / peerj.3402
  19. ^ Carsten Brauckmann, Brigitte Brauckmann, Elke Gröning: Pozycja stratygraficzna najstarszej znanej skrzydlika (insekta. Karbonu, namuru). W: Annales de la Société Géologique de Belgique. 117 (Hommage à Maurice Streel) Fascicule 1, 1994, str. 47–56.
  20. ^ Robin J. Wootton: Rekonstrukcja lotu owadów na podstawie dowodów kopalnych. W: Acta zoologica cracoviensia. 46 (dodatek - Fossil Insects), 2003, s. 89-99.
  21. ^ RJ Wootton, J. Kulakova-Peck: adaptacje lotu w paleozoiku Palaeoptera (Insecta). W: Recenzje biologiczne. Tom 75, 2000, str. 129-167. doi: 10.1111 / j.1469-185X.1999.tb00043.x
  22. ^ Paul Whalley: Owady i masowe wymieranie kredy. W: Nature. Tom 327, 1987, str. 562. doi: 10,1038 / 327562b0
  23. ^ Conrad C. Labandeira, J. John Seposki Jr .: Różnorodność owadów w zapisie kopalnym. W: Science . Tom 261, nr 5119, 1993, str. 310-315.
  24. Peter Ward, Conrad Labandeira, Michel Laurin, Robert A. Berner: Potwierdzenie szczeliny Romera jako niskiego przedziału tlenowego ograniczającego czas wstępnej terrestrializacji stawonogów i kręgowców. W: PNAS . vol. 103 nr 45, 2006, ss. 16818-16822. doi: 10.1073 / pnas.0607824103
  25. Jon F. Harrison, Alexander Kaiser, John M. Vanden Brooks: Atmosferyczny poziom tlenu i ewolucja wielkości ciała owadów. W: Proceedings of the Royal Society. Seria B, 277, 2010, s. 1937–1946. doi: 10.1098 / rspb.2010.0001
  26. ^ FM Carpenter: Badania nad północnoamerykańskimi owadami karbońskimi. 1. Protodonata. W: Psyche. Tom 67, 1960, strony 98-110.
  27. ^ William A. Shear, Jarmila Kulakova-Peck: Ekologia paleozoicznych stawonogów lądowych: dowody kopalne. W: Canadian Journal of Zoology. Tom 68, 1990, strony 1807-1834.
  28. Zgodnie z nowszymi odkryciami owady holometaboliczne istniały od górnego karbonu, ale na początku były oczywiście bardzo rzadkie: André Nel, Patrick Roques, Patricia Nel, Jakub Prokop, J.Sébastien Steyer: Najwcześniejszy holometaboliczny owad z karbonu: „kluczowa” innowacja z opóźnionym sukcesem (Insecta Protomeropina Protomeropidae). W: Annales de la Société entomologique de France. (ns) 43 (3), 2007, s. 349–355.
  29. Olivier Béthoux: Najwcześniejszy zidentyfikowany chrząszcz. W: Journal of Paleontology. 6, nr 83, 2009, strony 931-937. doi: 10.1666 / 08-158.1 .
  30. Evgeny M. Zdobnov, Peer Bork: Kwantyfikacja dywergencji genomu owadów. W: Trends in Genetics . Vol. 23, nr. 1, 2007, s. 16–20. doi: 10.1016 / j.tig.2006.10.004
  31. SL Cameron, KB Miller, CA D'Haese, MF Whiting, SC Barker: Same dane genomu mitochondrialnego nie wystarczą do jednoznacznego rozstrzygnięcia pokrewieństwa między Entognatha, Insecta i Crustacea sensu lato (Arthropoda). W: Kladystyka. Tom 20, 2004, str. 534-557. doi: 10.1111 / j.1096-0031.2004.00040.x
  32. J. Bitsch, C. Bitsch, T. Bourgoin, C. D'Haese: Pozycja filogenetyczna wczesnych linii heksapodów: dane morfologiczne są sprzeczne z danymi molekularnymi. W: Systematic Entomology. Tom 29, 2004, str. 433-440. doi: 10.1111 / j.0307-6970.2004.00261.x
  33. James B. Whitfield, Karl M. Kjer: Ancient Rapid Radiations of Insects: Challenges for Phylogenetic Analysis. W: Annual Revue of Entomology. Tom 53, 2008, s. 449–472. doi: 10.1146 / annurev.ento.53.103106.093304
  34. KD Klass: Plemienna historia heksapodów: krytyczna dyskusja na temat najnowszych danych i hipotez. W: Denisia. Tom 20, 2007, s. 413–450. (PDF)
  35. ^ RG Beutel F. Friedrich T. Hörnschemeyer H. Pohl, F. Hünefeld F. Beckmann R. Meier B. Misof MF Whiting L. Vilhelmsen: morfologiczne i cząsteczkowy dowody zbiegają na wytrzymałej filogenezą z mega zróżnicowana holometabola. W: Kladystyka. Tom 27, 2011, s. 341-355. doi: 10.1111 / j.1096-0031.2010.00338.x
  36. Jerome C. Regier, Jeffrey W. Shultz, Andreas Zwick, April Hussey, Bernard Ball, Regina Wetzer, Joel W. Martin, Clifford W. Cunningham: Związki stawonogów ujawnione przez analizę filogenomiczną sekwencji kodujących białka jądrowe. W: Nature. Tom 463, 2010, s. 1079–1083. doi: 10.1038 / nature08742
  37. Keisuke Ishiwata, Go Sasaki, Jiro Ogawa, Takashi Miyata, Zhi-Hui Sua: Filogenetyczne relacje między rzędami owadów oparte na trzech sekwencjach genów kodujących białka jądrowe. W: Molecular Phylogenetics and Evolution. Tom 58, wydanie 2, 2011, s. 169-180. doi: 10.1016 / j.ympev.2010.11.001
  38. ^ Robert B. Davis, Sandra L. Baldauf, Peter J. Mayhew: Wiele grup heksapodów powstało wcześniej i wytrzymywało wymieranie lepiej niż wcześniej sądzono: wnioski z superdrzew. W: Proceedings of the Royal Society London. Series B, 2010. online (pobrane z rspb.royalsocietypublishing.org 18 sierpnia 2011) doi: 10.1098 / rspb.2009.2299
  39. Willi Hennig : Plemienna historia owadów . Kramer, 1969.
  40. Kompleksowa prezentacja np. B. w: Jan Zrzavý: Cztery rozdziały o monofii „rzędów” owadów: Przegląd ostatnich wkładów filogenetycznych. W: Acta Entomologica Musei Nationalis Pragae. Vol. 48 (2), 2008, s. 217–232. (PDF)
  41. Nowa broń Pentagonu - cyborg latający szpiegami theguardian.com, 15 marca 2006.
  42. ^ E. Youngsteadt, RC Henderson, AM Savage, AF Ernst, RR Dunn, SD Frank: Tożsamość siedliskowa i gatunkowa, a nie różnorodność, pozwala przewidzieć stopień konsumpcji śmieci przez miejskie stawonogi. W: Global Change Biology. 2014. (online przed drukiem) doi: 10.1111 / gcb.12791
  43. ^ Francisco Sánchez-Bayo, Kris AG Wyckhuys: Ogólnoświatowy spadek entomofauny: przegląd jej sterowników . W: Ochrona biologiczna . taśma 232 , 2019, s. 8–27 , doi : 10.1016 / j.biocon.2019.01.020 (angielski).
Ta wersja została dodana do listy artykułów, które warto przeczytać 6 stycznia 2006 roku .