Новости

Вивчення особливостей внутрішньої будови представників класу комахи insect

Работа добавлена:






Вивчення особливостей внутрішньої будови представників класу комахи insect на http://mirrorref.ru

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА  20

Тема:Вивчення особливостей внутрішньої будови представників класу комахи (insecta)

Мета: Встановити характерні риси внутрішньої будови представників класу комахи (insecta)

Література: Г.Й. Щербак «Зоологія безхребетних», кн. 2 стор. 186-194., В.М. Мазурмович «Практикум з зоології безхребетних» стор. 59-63., А. Л. Зеликман «практикум по зоологии беспозвоночных» стр. 53-60., Е. Н. Фролова «практикум по зоологии беспозвоночных», стр. 47-52.

ПЛАН:

1. Систематичне положення представників класу комахи (insecta).

2. Ознайомитись з особливостями внутрішньої будови представників класу комахи (insecta).

Матеріали і обладнання: таблиці, фіксованіматеріали, колекції.

ХІД РОБОТИ

1.Встановити систематичне положення представників  класу комахи (insecta).

2.На прикладі представників класу вивчити внутрішню будову та функціонування органів комах (відповіді надати письмово):

          А)  Які особливості функціонування мають рецептори комах?

          Б)  Яка структура та функції гемолімфи комах?

   В)  В чому полягають особливості видільної системи комах?

3. Надати відповіді на контрольні питання.

КЛАС КОМАХИ, АБО ВІДКРИТОЩЕЛЕПНІ

(INSECTA, АБО ECTOGNATHA)

У комах-порожнина тіла має назву-міксоцель. Міксоцель-поділена двома поздовжніми горизонтальними перетинками -діафрагмами на три відділи (синуси). Верхня діафрагма відділяє верхній, абоперикардіальний синус,в якому розташована спинна кровоносна судина.Нижня діафрагма відділяє нижній, абоперинейральний синус,де міститься черевний нервовий ланцюжок. Середній синус лежить між діафрагмами; він називаєтьсявісцеральним;у ньому містяться травна, видільна й статева системи, а також більша частина жирового тіла. Порожнина тіла заповнена гемолімфою.

Як скелетні м'язи, так і м'язи стінок внутрішніх органів (вісцеральні) комах виключно поперечносмугасті. Внаслідок високого ступеня розвитку органів руху та первинної переробки їжі м'язова система комах дуже диференційована.

Відносна сила м'язів комах дуже велика. Так, комахи можуть переносити вантаж, маса якого в14-25разів перевищує масу тіла самої тварини. Стрибаючі комахи за один стрибок долають відстань, що в сотні або навіть тисячі разів перевищує довжину їхнього тіла.

Більшість м'язів комах звуться синхронними.

Травна система комах складається з трьох відділів:передньої, середньоїта задньої кишок.Стінки всіх відділів кишечника утворені одношаровим епітелієм, зовні вкритим поздовжніми та кільцевими м'язовими волокнами, скорочення яких забезпечує рух їжі в кишечнику. Епітеліальні клітини передньої та задньої кишок на вільній поверхні вкриті кутикулярним шаром -інтимою. Передня кишка складається з ротової порожнини, глотки, стравохода, вола та м'язового шлунка. У ротову порожнину відкриваються слинні залози, пов'язані з ротовими кінцівками. У комах бувають мандибулярні, максилярні та лабіальні (нижньогубні) залози. Слина змочує їжу та піддає її початковій дії ферментів, які розщеплюють полісахариди (крохмаль, глікоген).

Глотка й стравохід забезпечують проковтування їжі та її проходження до вола. Воло є місцем нагромадження їжі та початкового її перетравлювання під дією ферментів слини та травного соку, що потрапляє сюди із середньої кишки.

Жувальний шлунок має потужні м'язи; він вистелений усередині товстою кутикулою з гострими зубцями або товстими щетинками. У жувальному шлунку перетирається тверда їжа (прямокрилі, таргани, жуки) або фільтрується рідина (бджоли).

Середня кишка відділяється від передньоїкардіальним клапаном -згорткою, що звисає в порожнину кишечника. Найпростіша вона у вигляді прямої трубки, не поділеної на відділи. У багатьох комах середня кишка утворюєпілоричні придатки -довгі або короткі пальцеподібні ви рости.Вони призначені для збільшення всисної поверхні кишечника й у деяких комах становлять притулок для симбіотичних мікроорганізмів.

Рис. Травна система жука туруна (а) та малярійного комара (б):

1 -стравохід;2 -воло;3 -жувальний шлунок;4 -середня кишка;5 -мальпігієві судини; б-задня кишка;7 -пряма кишка;8 -пілоричні придатки;9 -харчові резервуари;10 -

слинні залози

Середня кишка є основним місцем травлення та всмоктування. У комах відбувається лише порожнинне травлення;внутрішньоклітинне травлення для них не характерне. У кишечнику їжа переміщується завдяки хвилеподібним скороченням м'язів його стінок: вони можуть спрямовувати їжу назад, вперед і перемішувати в певних ділянках.

Задня кишка відділена від середньої пілоричним клапаном і в більшості комах складається з тонкої, товстої та прямої (ректум) кишок. На межі між середньою та задньою кишками в кишечник відкриваються тоненькі трубочки - мальпігієві судини, які виконують видільну функцію.Задня кишка, як звичайно, не бере участі в травленні й не має ферментів. ЇЇ функції пов'язані з формуванням екскрементів, водним обміном, виділенням та осморегуляцією.

У задній кишці відсмоктується вода з кишечника в гемолімфу (реабсорбція). У стінках прямої кишки є вирости -ректальні сосочки,які активно поглинають воду з порожнини кишечника й переводять її в гемолімфу. Крім води, ректальні сосочки вилучають із вмісту задньої кишки мінеральні іони (Na+,K+, С1), що забезпечує функцію осморегуляції. Задня кишка разом із мальпігієвими судинами функціонує як орган виділення.

Виділення в комах здійснюється кількома органами, які не створюють єдиної системи. Цемальпігієві судини, задня кишка, уратні клітини жирового тіла, перикардіальні клітини та деякі специфічні утвориокремих груп комах. Основними видільними органами є мальпігієві судини й задня кишка, що функціонують як єдине ціле.

Мальпігієві судини всмоктують гемолімфу з продуктами обміну. Це водний розчин вуглеводів, амінокислот і солей сечової кислоти. Він функціонально відповідає первинній сечі хребетних. З уратів, розчинних солей основного продукту азотистого обміну комах -сечової кислоти -у мальпігієвих судинах утворюється малорозчинна сечова кислота. У задній кишці ректальні сосочки вилучають із цієї рідини й повертають до гемолімфи більшу частину води, поживні речовини та іони неорганічних сполук. Зневоднені кристали сечової кислоти разом із фекаліями виводяться назовні через анальний отвір.

Крім мальпігієвих судин і задньої кишки, видільну функцію виконують також органи, що вилучають із гемолімфи продукти обміну й нагромаджують їх у своїх клітинах без виведення назовні. До таких органів належать жирове тіло, перикардіальні та гіподермальні клітини.У жировому тілі, крім клітин -трофоцитів,які запасають поживні речовини, трапляються такожуратні клітини,що нагромаджують сечову кислоту.

Перикардіальні клітини,що оточують спинну кровоносну судину, здатні поглинати великі білкові молекули та різні колоїдні частинки, які потрапляють у гемолімфу. Клітини гіподерми також можна вважати органами нагромаджувальної екскреції, оскільки азотисті продукти обміну речовин використовуються тут для синтезу хітину кутикули та пігментів - меланінів, омохромів, птеринів.

Дихальна система комах представлена трахеями.Трахеї відкриваються назовні кількома парами дихалець -стигм. Дві пари стигм розташовані відповідно на середньо та задньогрудях; на перших восьми сегментах черевця лежить по парі стигм, однак кількість їх може зменшуватися.

Трахеї -це розгалужені трубки ектодермального походження.

У комах, що добре літають, на поздовжніх трахейних стовбурах утворюються розширенняповітряні мішки.Вони можуть змінювати об'єм. Повітряні мішки беруть участь у вентиляції крилової мускулатури під час польоту й виконують аеростатичну функцію, сприяючи зменшенню питомої маси тіла.

У більшості комах одні дихальця при вдиху відчиняються, інші -зачиняються, а при видиху -навпаки. У проміжках між вдихом та видихом усі дихальця зачинені. Кількість дихальних рухів за хвилину коливається залежно від температури навколишнього середовища, фізіологічного стану комахи та її виду від 5-6 до 150 і більше. Закривання стигм між дихальними рухами сприяє зменшенню випаровування води.

Кровоносна система комах дуже редукована через майже повну втрату гемолімфою функції транспорту газів. Від неї залишається спинна судина, розташована в перикардіальному синусі й підвішена за допомогою сполучнотканинних тяжів до спинної стінки тіла. Задня її частина -серце, передняаорта.Серце складається з ряду послідовних камер і розташоване в черевній тагмі. Кожна камера серця має пару бічних отворів -остій з клапанами. Через них гемолімфа потрапляє з перикардія всередину серця. Клапани перешкоджають її зворотному руху

Камери серця почергово розширюються (діастола), і гемолімфа через остії з перикардія надходить у серце, а потім звужуються (систола), і гемолімфа тече вперед. Пульсація серця спричиняється еластичністю його стінок, а також роботою крилоподібних та інших м'язів Частота серцевих скорочень залежить від виду комахи, її фізіологічного стану, фази розвитку та впливів факторів зовнішнього середовища й коливається від 10 до 150 скорочень за хвилину.

Дихальні рухи також сприяють циркуляції гемолімфи. Гемолімфа комах складається з рідкої  міжклітинної  речовини  - плазми та клітин -гемоцитів, які або плавають у плазмі, або нерухомо осідають на поверхні внутрішніх органів.

Рис. Схема кровоносної системи таргана:/ - аорта; 2 - кардіальні тіла; 3 - мозок; 4 - прилеглі тіла; 5 - розгалуження крилевих кровоносних судин; 6 — серце; 7 - діафрагма; 8- крилоподібні м'язи; 9 - серцеві камери

У більшості комах в 1 мм3 гемолімфи міститься від 10 000 до 100 000 клітин, а іхній загальний об'єм досягає 10 % об'єму гемолімфи.

Плазма гемолімфи -це водний розчин неорганічних та органічних речовин. У ній є неорганічні іони та амінокислоти, які беруть участь у підтримці водно-сольового балансу й осморегуляції. Плазма гемолімфи містить також вуглеводи, органічні кислоти, гліцерин, ліпіди, пептиди, білки та пігменти.

Гемоцити -це клітини мезодермального походження. Усі вони безбарвні й мають ядра. Розрізняють кілька типів гемоцитів: одні з них можуть утворювати псевдоподії й здійснювати фагоцитоз, інші - нагромаджують поживні речовини, наприклад глікоген, і транспортують їх у тканини. У різних ділянках тіла, переважно в жировому тілі, є скупчення недиференційованих клітин, які перетворюються на гемоцити й потрапляють у плазму.

Гемолімфа утворює рідке внутрішнє середовище організму.Вона виконує деякі важливі функції. Перша -це транспорт поживних речовин, гормонів та інших біологічно активних речовин, а також продуктів обміну до відповідних органів, тканин і клітин. Друга важлива функція - захист організму від інфекційних та інвазійних захворювань. Третя - підтримка сталості хіміко-фізичних властивостей внутрішнього середовища організму. Важлива й механічна функція: внаслідок гідростатичного тиску гемолімфи змінюється форма органів з м'якою кутикулою —розправляються крила в імаго після виходу з лялечки, розкручується хоботок метеликів тощо.

Гемолімфа багатьох комах отруйна й використовується для захисту від ворогів. У разі небезпеки вона виділяється назовні через суглоби кінцівок і вусиків. Це явище відомо для жуків-сонечок (Coccinellidae), листоїдів (ChrysomeUdae).

Тісно пов'язане з гемолімфою жирове тіло, яке разом з нею утворює внутрішнє середовище організму. Ця пухка тканина мезодермального походження складається з численних лопатей між внутрішніми органами.Клітини жирового тіла за будовою та походженням близькі до гемоцитів.

Рис. Зріз через лопать жирового тіла чорного таргана:

1 -«аїрові клітини;2-клітини із симбіотичними бактеріями

Більшість клітин жирового тіла становлять трофоцити. У них нагромаджуються резервні поживні речовини -жири, білки та глікоген.

Основною функцією жирового тіла є нагромадження резервів поживних речовин на личинковій фазі розвитку та забезпечення ними організму на час метаморфозу, діапаузи, голодування, дозрівання статевих продуктів. При цьому жирове тіло не тільки пасивно нагромаджує поживні речовини, а й здійснює проміжний обмін речовин.

Центральна нервова система комах, як і інших членистоногих, складається з парного надглоткового ганглія, або головного мозку, навкологлоткових конектив та черевного нервового ланцюжка. Перший ганглій ланцюжка -підглотковий -лежить разом із надглотковим у голові, решта -в тулубі.

Надглотковий ганглій складається з трьох злитих разом гангліїв: протоцеребрума, дейтоцеребрума та три-тоцеребрума.

Протоцеребрум, або передній мозок,розвинений краще, ніж інші, й має найскладнішу будову. У ньому розрізняють кілька гангліозних центрів, серед яких найкраще розвинена пара стебельчастих, або грибоподібних, тіл -вищого асоціативного та координуючого центру нервової системи. Вони досягають найвищого розвитку в комах зі складними формами поведінки, особливо в перетинчастокрилих. Крім того, в протоцеребрумі міститься пара великих зорових часток, які іннервують складні очі.

Дейтоцеребрум -середній мозок -містить парні нюхові центри,    він   іннервує антени.

Тритоцеребрум -задній мозок -іннервує верхню губу.

Ендокринні органи синтезують, нагромаджують і виділяють у гемолімфу гормони, які регулюють усі фізіологічні процеси в організмі.

Усі ганглії центральної нервової системи мають у своєму складі нейросекреторні клітини. Найбільше їх у протоцеребрумі. Вони продукуютьмозковий,абоактиваційний, гормон,який активізує інші ендокринні органи, стимулюючи виділення ними гормонів. Нейросекреторні клітини підглоткового ганглія продукуютьгормон ембріональної діапаузи.Нейросекреторні клітини гангліїв черевного нервового ланцюжка виділяютьбурсикон - гормон, який спричиняє затвердіння (склеротизацію) кутикули під час линяння.

Ігроторакальні залози -це пара залоз, що лежать у черевній частині передньогрудей по обидва боки передньогрудного ганглія і зв'язані з ним нервами. Вони виділяють гормон линяння, абоекдізон.

Комахи здатні сприймати різноманітні подразнення й мають такі рецептори: механорецептори (сприймають дотик, вібрацію та звукові хвилі); терморецептори (реагують на зміну температури); гігрорецептори (реагують на вологу); хеморецептори (сприймають хімічні стимули); фоторецептори (сприймають світлові подразнення). Є ще пропріоцептори, які сигналізують нервовій системі про положення, деформацію та зміщення окремих ділянок тіла.

Волоскові пластинки - це скупчення трихоїдних сенсил, які розміщені в місцях контакту сегментів тіла, члеників ноги, антен тощо.Дзвоноподібні сенсилислугують пропріоцепторами, які реагують на деформацію кутикули під час скорочень м'язів, особливо їх багато на крилах уздовж жилок, на ногах, яйцекладі, мандибулах.

Хордотональні органи -це сукупність особливих механорецепторних сенсил (сколопідіїв), натягнутих між двома ділянками кутикули. Хордотональні органи реагують на деформацїі кутикули, спричинені рухами комахи.

Особливим різновидом хордотональних органів єджонстонів орган,що міститься в другому членику антен майже всіх комах виконує функцію органа слуху, який сприймає звукові коливання високої частоти.

Комахи мають надзвичайно розвинений нюх, особливо на специфічні речовини, що їх приваблюють(атрактанти)або викликають відразу(репеленти).

Органи зору комах представлені трьома типами очей: складними, або фасетковими, очима, латеральними та дорзальними вічками. Фасеткове око складається з великої кількості фоторецепторів - оматидіїв, а кожне латеральне та дорзальне вічко відповідає окремому фоторецептору.

Фасеткові очі мають майже всі дорослі комахи та личинки комах із неповним перетворенням. Вони розташовані по боках голови й тісно пов'язані з добре розвиненими зоровими частками мозку. Кожне око складається з окремих зорових сенсил - оматидіїв, кількість яких може досягати кількох сотень і навіть тисяч.

Комахи мають кольоровий зір. Найдосконаліший він у бджолиних і денних метеликів. Проте в комах, на відміну від людини, видима частина спектра захоплює також зону ультрафіолету (короткі хвилі); навпаки, довгохвильова частина його коротша й закінчується на оранжово-червоному, не доходячи до червоного.

Комахи мають унікальну здатність до сприйняття поляризації світла. Денне світло поляризоване, проте людина не здатна сприймати поляризацію. Комахи, завдяки такій здатності, дістають змогу орієнтуватися по небу навіть тоді, коли воно затягнуте хмарами (астронавігація).

Велике значення у спілкуванні комах мають особливі біологічно активні рчовини -телергони,за допомогою яких здійснюється спілкування з особинами свого(феромони)або інших(гетеротелергони)видів.

Комахи розмножуються лише статевим шляхом. Як правило, вони роздільностатеві й часто мають чіткий статевий диморфізм, який виявляється в розмірах тіла, забарвленні, розмірах вусиків тощо. У деяких комах (наприклад, попелиці) має місце партеногенез.

Після закінчення розвитку яйця фолікулярний епітелій виділяє захисну оболонку -хоріон.

Дозрілі яйця з яйцевих трубок потрапляють у парні яйцепроводи, потім -у непарний яйцепровід, а звідти через статевий отвір виходять назовні. У непарний яйцепровід впадає протока сім'яприймача, призначеного для зберігання сперматозоїдів, які потрапляють до нього під час парування. Яйце запліднюється, проходячи через непарний яйцепровід під час відкладання яєць; сперматозоїди в цей час виходять із сім'яприймача й проникають у яйце.

Розмноження комах регулюється гормональною системою.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.Охарактеризуйте будову та функціїтравної, нервової систем  комах.

2.Значення представників класу комахи (insecta) в біогеоценозах та господарській діяльності людини.

Вивчення особливостей внутрішньої будови представників класу комахи insect на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат Вивчення особливостей зовнішньої будови представників класу комахи (insecta)

2. Реферат Вивчення особливостей пристосування зовнішньої та внутрішньої будови представників класу павукоподібні (arachnida)

3. Реферат Вивчення будови та особливостей пристосування представників класу головоногі молюски (cephalopoda)

4. Реферат Вивчення будови та особливостей пристосування в біогеоценозах представників типу молюски, на прикладі класу двостулкові (bivalvia)

5. Реферат Вивчення будови і життєвого циклу представників класу стьожкові черви (cestoda)

6. Реферат Особливості будови та будови представників класу ГІДРОЇДНІ (HYDROZOA)

7. Реферат Особливості будови типу Голкошкірі на прикладі представників класу морські зірки (asteroidea)

8. Реферат Вивчення будови та особливостей пристосування представниківпідтипу трахейнодишні (tracheata)

9. Реферат Вивчення будови та особливостей пристосування представниківпідтипу зябродишні (branchiata, або crustacea)

10. Реферат Вивчення особливостей будови вищих ракоподібних на прикладі рака річкового (Astacus astacus)