Έντομα

Σώματα εντόμων

Τα έντομα έχουν εξωσκελετό (σκελετός στο εξωτερικό). Ο σκελετός τους αποτελείται από λεπτά, σκληρά κομμάτια ή πλάκες, σαν πανοπλία, από χιτίνη. Όλα μαζί, αυτά τα κομμάτια σχηματίζουν ένα σκληρό στρώμα γύρω από το σώμα του εντόμου. Ο εξωσκελετός προστατεύει το έντομο.

Το σώμα ενός εντόμου αποτελείται από τρία κύρια μέρη: το κεφάλι, τον θώρακα και την κοιλιά. Στο κεφάλι βρίσκονται τα σύνθετα μάτια του εντόμου, οι δύο κεραίες του (αισθάνονται και μυρίζουν τα πράγματα) και το στόμα του.

Στο θώρακα, τα έντομα έχουν φτερά και πόδια. Όλα τα έντομα έχουν έξι πόδια (τρία ζεύγη αρθρωτών ποδιών) και συνήθως τέσσερα φτερά (δύο ζεύγη).

Η κοιλιά είναι το πίσω μέρος του εντόμου. Στο εσωτερικό της κοιλιάς βρίσκεται το στομάχι, η καρδιά και το απεκκριτικό σύστημα όπου τα σωματικά απόβλητα εξέρχονται από το έντομο. Οι μέλισσες έχουν επίσης ένα κεντρί στο πίσω μέρος της κοιλιάς.

Ανατομία εντόμων Α- Κεφάλι Β- Θώρακας Γ- Κοιλιά 1. κεραία2 . οφθαλμοί (κάτω) 3. οφθαλμοί (πάνω) 4. σύνθετο μάτι 5. Εγκέφαλος (εγκεφαλικά γάγγλια) 6. Προθώρακας7 . ραχιαίο αιμοφόρο αγγείο8 . Τραχεία (κορμός με σπείρα) 9. Μεσοθώρακας10 . Μεταθώρακας11 . Πρόσθιο πτερύγιο12 . Οπίσθιο πτερύγιο13 . Μέσο έντερο (στομάχι) 14. Οπίσθιος σωλήνας (καρδιά) 15. Ωοθήκη16 . Οπίσθιο έντερο (έντερο, ορθό & πρωκτός)17. Πρωκτός18. Ωοθήκη19. Νευρική χορδή (κοιλιακά γάγγλια)20. Μαλπιγγιανοί σωλήνες21 . ταρσικά μαξιλάρια22 . νύχια23 . ταρσός24 . κνήμη25 . μηριαίο οστό26 . τροχαντήρας27 . πρόσθιο έντερο (καλλιέργεια, στομάχι) 28. θωρακικό γάγγλιο29 . κόγχη30 . σιελογόνος αδένας31 . υποοισοφαγικό γάγγλιο32. στοματικά μέρη .

Φυσιολογία

Όπως οι μύες μας συνδέονται με τα οστά μας για να περπατάμε και να στεκόμαστε όρθιοι, έτσι και οι μύες ενός εντόμου συνδέονται με τον εξωσκελετό για να περπατάει και να κινείται. Οι μύες τους βρίσκονται στο εσωτερικό του σκελετού τους.

Τα έντομα είναι ψυχρόαιμα, πράγμα που σημαίνει ότι δεν μπορούν να ελέγξουν τη θερμοκρασία του σώματός τους. Αυτό σημαίνει ότι τα έντομα δεν είναι καλά στο να επιβιώνουν στο κρύο, σε κάθε περίπτωση στο ύπαιθρο. Το χειμώνα, πολλά έντομα μπαίνουν σε κάτι που ονομάζεται διάπαυση, η οποία είναι η εκδοχή της χειμερίας νάρκης για τα έντομα. Ορισμένα έντομα, όπως οι κατσαρίδες, δεν μπορούν να περάσουν σε διάπαυση και θα πεθάνουν αν κάνει πολύ κρύο έξω. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι κατσαρίδες λατρεύουν να ζουν στα ζεστά σπίτια των ανθρώπων.

Αναπνευστικό και κυκλοφορικό σύστημα

Η αναπνοή των εντόμων γίνεται χωρίς πνεύμονες. Υπάρχει ένα σύστημα εσωτερικών σωλήνων και σάκων μέσω των οποίων διαχέονται ή αντλούνται ενεργά αέρια. Ο αέρας εισέρχεται μέσω ανοιγμάτων στις πλευρές της κοιλιάς που ονομάζονται σπιράλ. Το οξυγόνο φτάνει στους ιστούς που το χρειάζονται μέσω της τραχείας τους (στοιχείο 8 στο διάγραμμα).

Πολλές προνύμφες εντόμων ζουν στο νερό. Πολλά από αυτά έχουν βράγχια που μπορούν να αντλούν οξυγόνο διαλυμένο στο νερό. Άλλες πρέπει να ανέβουν στην επιφάνεια του νερού για να πάρουν αέρα, ο οποίος μπορεί να συγκρατείται ή να παγιδεύεται σε ειδικά μέρη του σώματός τους.

Τα ενήλικα έντομα καταναλώνουν οξυγόνο με υψηλό ρυθμό όταν πετούν. Το χρειάζονται για τους μύες πτήσης, τον πιο ενεργό ιστό που είναι γνωστός στη βιολογία. Οι μύες πτήσης χρησιμοποιούν οξυγόνο με τεράστιο ρυθμό: 100 κ.εκ. οξυγόνου για κάθε ένα κ.εκ. ιστού ανά ώρα. Με αυτό το σύστημα, η μεγαλύτερη διάμετρος που θα μπορούσε να έχει ένας μυς (και να εξακολουθεί να καταναλώνει οξυγόνο με αυτόν τον ρυθμό) είναι περίπου 0,5 cm. Ακόμη και με ειδικές επιπλέον ρυθμίσεις, τα έντομα δεν μπορούν να αποκτήσουν μήκος μεγαλύτερο από περίπου 11 cm. Τα μεγαλύτερα σώματα εντόμων είναι περίπου όσο ένα ποντίκι.

Ορισμένα έντομα χρησιμοποιούν επίσης ένα μόριο που ονομάζεται αιμοκυανίνη, το οποίο κάνει την ίδια δουλειά με την αιμοσφαιρίνη στα σπονδυλωτά (αλλά λιγότερο αποτελεσματικά). Το κυκλοφορικό σύστημα των εντόμων δεν διαθέτει φλέβες ή αρτηρίες. Το "αίμα" ονομάζεται αιμολέμφος και κινείται στο χώρο που ονομάζεται αιμοφόρος πυρήνας. Τα όργανα βρίσκονται μέσα στο αιμοκοιλίο και λούζονται από την αιμολέμφο. Η "καρδιά" είναι κάτι περισσότερο από έναν απλό σωλήνα που πάλλεται (συμπιέζεται).

Πώς αναπτύσσονται τα έντομα

Τα έντομα ξεκινούν τη ζωή τους ως αυγά. Συνήθως ένα θηλυκό (μητέρα) έντομο γεννά αυγά, αλλά μερικά είδη γεννούν ζωντανά (τα αυγά αναπτύσσονται μέσα στη μητέρα). Τα αυγά είναι μικρά- αλλά συνήθως είναι ορατά με γυμνό μάτι.

Αν και τα ενήλικα είναι μεγαλύτερα, χρειάζονται μεγεθυντικό φακό ή διόφθαλμο μικροσκόπιο για να δουν τις λεπτομέρειες. Ένας επαγγελματίας εντομολόγος χρησιμοποιεί ένα διόφθαλμο μικροσκόπιο για την αναγνώριση των εντόμων, καθώς και ένα έντυπο έργο αναφοράς. Υπάρχουν πάρα πολλά έντομα για να τα θυμάται κανείς όλα, και οι περισσότεροι εντομολόγοι ειδικεύονται σε μία ή δύο μόνο τάξεις.

Μετά την εκκόλαψη των αυγών, μπορεί να συμβούν δύο είδη ανάπτυξης. Ορισμένα έντομα έχουν αυτό που ονομάζεται "ατελής μεταμόρφωση". Αυτό σημαίνει ότι ένα μικρό έντομο, που ονομάζεται νύμφη, βγαίνει από το αυγό και η νύμφη μοιάζει σχεδόν με το ενήλικο έντομο. Καθώς η νύμφη μεγαλώνει, δεν αλλάζει η εμφάνισή της, αλλά μόνο το μέγεθός της. Περνάει από διάφορα στάδια, τα οποία ονομάζονται "στάδια". Οι ακρίδες αναπτύσσονται με αυτόν τον τρόπο.

Άλλα έντομα έχουν πλήρη μεταμόρφωση, πράγμα που σημαίνει ότι η μικρή προνύμφη που βγαίνει από το αυγό μοιάζει πολύ διαφορετική από το ενήλικο έντομο. Τα έντομα που έχουν πλήρη μεταμόρφωση συνήθως βγαίνουν από το αυγό ως προνύμφη, η οποία συνήθως μοιάζει με σκουλήκι. Η προνύμφη τρώει τροφή και μεγαλώνει μέχρι να μετατραπεί σε κουτάβι. Οι κουκούλες των πεταλούδων (πληθυντικός του κουκουλιού) βρίσκονται συχνά μέσα σε κουκούλια. Μέσα στο κουκούλι το έντομο αλλάζει την εμφάνισή του και συχνά αναπτύσσει φτερά. Όταν ανοίγει το κουκούλι, βγαίνει το ενήλικο έντομο. Πολλά έντομα έχουν πλήρη μεταμόρφωση, για παράδειγμα σκαθάρια, πεταλούδες και σκώροι και μύγες. Το ενήλικο στάδιο της ανάπτυξης ονομάζεται imago.

Τραχειακό σύστημα κατσαρίδας. Οι μεγαλύτερες τραχείες διατρέχουν το πλάτος του σώματος και είναι οριζόντιες σε αυτή την εικόνα. Κλίμακα: 2 mm


Το τραχειακό σύστημα διακλαδίζεται σε ολοένα και μικρότερους σωλήνες.Εδώ τροφοδοτούν την καλλιέργεια της κατσαρίδας. Κλίμακα: 2 mm


Η νύμφη του μάντη μοιάζει με τον ενήλικα μάντη, αλλά είναι πολύ μικρότερη.

Εξελικτική ιστορία

Προέλευση των εντόμων

Το αρχαιότερο γνωστό απολίθωμα εντόμου είναι το Devonian Rhyniognatha, από τον πυριτόλιθοRhynie ηλικίας 396 εκατομμυρίων ετών. Επιφανειακά μπορεί να έμοιαζε με ένα σημερινό έντομο ασημόψαρο. Αυτό το είδος διέθετε ήδη κάτω γνάθους ενός τύπου που σχετίζεται με φτερωτά έντομα, γεγονός που υποδηλώνει ότι τα φτερά μπορεί να είχαν ήδη εξελιχθεί εκείνη την εποχή. Έτσι, τα πρώτα έντομα μπορεί να είχαν εμφανιστεί νωρίτερα, κατά τη Σιλουρία περίοδο.

Προέλευση των φτερών

Το 2008, οι ερευνητές ανακάλυψαν αυτό που πιστεύουν ότι είναι το αρχαιότερο στον κόσμο γνωστό ολόσωμο αποτύπωμα ενός πρωτόγονου ιπτάμενου εντόμου, ένα δείγμα 300 εκατομμυρίων ετών από την ανθρακική περίοδο.

Η προέλευση της πτήσης των εντόμων παραμένει ασαφής, δεδομένου ότι τα πρώτα φτερωτά έντομα που είναι σήμερα γνωστά φαίνεται ότι ήταν ικανά να πετάξουν. Ορισμένα εξαφανισμένα έντομα διέθεταν ένα επιπλέον ζεύγος πτερυγίων που προσκολλούνταν στο πρώτο τμήμα του θώρακα, ώστε να έχουν συνολικά τρία ζεύγη. Φαίνεται ότι τα έντομα δεν ήταν μια ιδιαίτερα επιτυχημένη ομάδα ζώων πριν εξελίξουν φτερά.

Οι τάξεις εντόμων του Άνω Ανθρακικού και Κάτω Πέρμιου περιλαμβάνουν τόσο ζωντανές ομάδες όσο και ορισμένες παλαιοζωικές ομάδες, που έχουν πλέον εξαφανιστεί. Κατά τη διάρκεια αυτής της εποχής, ορισμένες γιγάντιες μορφές που έμοιαζαν με λιβελούλες έφταναν σε άνοιγμα φτερών 55 έως 70 εκατοστά, γεγονός που τις καθιστά πολύ μεγαλύτερες από οποιοδήποτε ζωντανό έντομο.

Αυτός ο γιγαντισμός μπορεί να οφειλόταν στα υψηλότερα επίπεδα ατμοσφαιρικού οξυγόνου, τα οποία επέτρεπαν την αύξηση της αναπνευστικής απόδοσης. Η έλλειψη ιπτάμενων σπονδυλωτών μπορεί να ήταν ένας άλλος παράγοντας. Πολλές από τις πρώιμες ομάδες εξαφανίστηκαν κατά τη διάρκεια του γεγονότος εξαφάνισης της Πέρμιας-Τριαδικής περιόδου, της μεγαλύτερης μαζικής εξαφάνισης στην ιστορία της Γης, πριν από περίπου 252 εκατομμύρια χρόνια.

Είδη εντόμων

Τα διάφορα είδη εντόμων μπορούν να χωριστούν σε ομάδες που ονομάζονται τάξεις. Υπάρχουν πολλές τάξεις εντόμων. Οι μεγαλύτερες τάξεις εντόμων παρατίθενται παρακάτω:

• Τα σκαθάρια (τάξη Coleoptera) έχουν το μπροστινό ζεύγος φτερών μετατραπεί σε σκληρό κέλυφος για να προστατεύει τα πίσω φτερά.
• Οι πεταλούδες και οι σκώροι (τάξη Lepidoptera) έχουν μεγάλα, συχνά πολύχρωμα φτερά.
• Οι μύγες (τάξη Diptera) έχουν μόνο δύο φτερά.
• Τα μυρμήγκια, οι μέλισσες και οι σφήκες (τάξη Hymenoptera) έχουν μερικές φορές κεντρί και μερικές φορές ζουν σε μεγάλες αποικίες (όπως οι μυρμηγκοφωλιές).
• Τα αληθινά ζωύφια (τάξη Hemiptera) έχουν στόμα μακρύ και στενό, σαν καλαμάκι πόσης. Αυτό το είδος στόματος ονομάζεται ράμφος.
• Οι ακρίδες (τάξη Orthoptera) μπορούν συνήθως να πηδούν με τα πόδια τους. Τρώνε χόρτο και σιτηρά.
• Τα Odonata, οι λιβελούλες και οι νεραϊδομύγες είναι κορυφαίοι θηρευτές άλλων εντόμων. Τόσο οι υδρόβιες νύμφες όσο και τα ιπτάμενα ενήλικα είναι σαρκοφάγα.
• Τα Phasmatodea, τα έντομα των ραβδιών και των φύλλων, είναι μια τάξη που βασίζεται εξ ολοκλήρου στο καμουφλάζ. Περιλαμβάνει το μακρύτερο έντομο στον κόσμο, το μεγαλοτσίμπιδο του Τσαν.

Οι αράχνες, οι σκορπιοί και παρόμοια ζώα δεν είναι έντομα- είναι αραχνοειδή. Τα αραχνοειδή είναι αρθρόποδα που έχουν τέσσερα ζεύγη ποδιών. Οι σαρανταποδαρούσες είναι επίσης αρθρόποδα, αλλά όχι έντομα: ανήκουν σε ένα υπόφυλο που ονομάζεται Μυριάποδα.

Ένα σκαθάρι (πασχαλίτσα ή πασχαλίτσα). Το κόκκινο μέρος είναι το σκληρό μπροστινό ζεύγος φτερών, ή έλυτρα.

Ταξινόμηση

Αυτή η ταξινομία απαριθμεί μερικές από τις πιο γνωστές ομάδες εντόμων.

• Archaeognatha (πηδηχτά τριχίδια)
• Thysanura (ασημόψαρα ή τρίχες)
• Παλαιόπτερα (έντομα που δεν μπορούν να λυγίσουν τα φτερά τους πάνω από την κοιλιά τους)
• Εφήμεροπτερα (Mayflies)
• Odonata
• Anisoptera (λιβελούλες)
• Zygoptera (νυχτοπεταλούδες)
• Νεόπτερα (έντομα που μπορούν να λυγίσουν τα φτερά τους πάνω από την κοιλιά τους)
• Exopterygota sensu stricto
• Caloneurodea (εξαφανισμένο)
• Titanoptera (εξαφανισμένο)
• Protorthoptera (εξαφανισμένο)
• Plecoptera (πετρομύγες, περίπου 1700 είδη)
• Embioptera (ιστιοφόρα, περίπου 300 είδη)
• Ορθόπτερα (ακρίδες, γρύλοι και ακρίδες)
• Zoraptera (ένα γένος, περίπου 30 είδη, μοιάζουν με τερμίτες)
• Dermaptera (σκουλήκια)
• Dictyoptera
• Notoptera ~tentative~
• Grylloblattidae (ερπετά πάγου)
• Mantophasmatidae (ανακαλύφθηκε το 2001, (μονομάχοι)
• Phasmatodea (ραβδωτά έντομα, περίπου 2500 είδη) ~εντοπιστικό~
• Blattaria (κατσαρίδες)
• Isoptera (τερμίτες)
• Mantodea (Μαντίδες)
• Parapneuroptera
• Psocoptera (βιβλιοφάγοι)
• Thysanoptera (θρίπες)
• Phthiraptera (ψείρες)
• Hemiptera (αληθινά ζωύφια, 80.000 είδη)
• Endopterygota ή Holometabola (850.000 ζώντα είδη σε έντεκα τάξεις)
• Υμενόπτερα (μυρμήγκια, μέλισσες, σφήκες, πριονόπτερα)
• Κολεόπτερα (σκαθάρια)
• Strepsiptera (παράσιτα που ζουν κυρίως μέσα σε άλλα έντομα)
• Raphidioptera (φιδόπτερα)
• Megaloptera
• Neuroptera (έντομα με διχτυωτά φτερά, όπως για παράδειγμα τα μυρμήγκια)
• Mecoptera (σκορπιόμυγες, μπορεί να περιλαμβάνουν ψύλλους)
• Siphonaptera (ψύλλοι)
• Diptera (αληθινές μύγες)
• Trichoptera (σκώρος)
• Λεπιδόπτερα (σκώροι και πεταλούδες)

Έντομα και άνθρωποι

Τα παράσιτα μπορεί να είναι επιβλαβή για τους ανθρώπους με διάφορους τρόπους. Ορισμένα είναι παράσιτα, όπως οι ψείρες και οι κοριοί. Ορισμένα από αυτά τα παρασιτικά έντομα μπορούν να μεταδώσουν ασθένειες, όπως τα κουνούπια που μεταδίδουν την ελονοσία.

Άλλα παρασιτικά έντομα δεν βλάπτουν άμεσα τους ανθρώπους. Οι τερμίτες και ορισμένα σκαθάρια τρώνε ξύλο και μερικές φορές τρώνε κτίρια, όπως σπίτια. Ωστόσο, οι τερμίτες βοηθούν επίσης στη διάσπαση των δέντρων και των κλαδιών που πέφτουν στο δάπεδο του δάσους. Πολλά έντομα τρώνε γεωργικάπροϊόντα (φυτά που προορίζονται για κατανάλωση από τους ανθρώπους). Οι ακρίδες είναι ένα παράδειγμα επιβλαβών εντόμων που τρώνε φυτά στη γεωργία.

Ορισμένα έντομα είναι χρήσιμα για εμάς. Οι μέλισσες φτιάχνουν μέλι. Οι προνύμφες ορισμένων σκώρων φτιάχνουν μετάξι, το οποίο οι άνθρωποι χρησιμοποιούν για να φτιάχνουν ρούχα. Σε ορισμένα μέρη του κόσμου, οι άνθρωποι τρώνε έντομα. Η κατανάλωση εντόμων για τροφή ονομάζεται εντομοφαγία.

Πολλές μέλισσες και μύγες επικονιάζουν τα φυτά. Αυτό σημαίνει ότι τα έντομα βοηθούν τα φυτά να δημιουργήσουν σπόρους μετακινώντας τη γύρη από το ένα λουλούδι στο άλλο. Ορισμένα καλά έντομα τρώνε παράσιτα έντομα, όπως τα σκαθάρια (ή πασχαλίτσες ή πασχαλίτσες) που τρώνε τις αφίδες. Πολλά έντομα τρώνε νεκρά φυτά και ζώα.

Παρασιτοκτόνα

Οι άνθρωποι συχνά χρησιμοποιούν δηλητήρια που ονομάζονται εντομοκτόνα για να σκοτώσουν τα παράσιτα έντομα. Τα εντομοκτόνα δεν αποδίδουν πάντα. Μερικές φορές τα παράσιτα γίνονται ανθεκτικά στα εντομοκτόνα, πράγμα που σημαίνει ότι τα εντομοκτόνα δεν τα βλάπτουν πλέον. Τόσο το σκαθάρι της πατάτας του Κολοράντο όσο και ο διαμαντόσκωρος είναι έντομα που είναι ανθεκτικά σε πολλά εντομοκτόνα.

Τα εντομοκτόνα δεν σκοτώνουν μόνο τα επιβλαβή έντομα- μερικές φορές σκοτώνονται και πολλά χρήσιμα έντομα. Όταν σκοτώνονται χρήσιμα έντομα, όπως αυτά που τρώνε τα παράσιτα έντομα, τα παράσιτα έντομα μπορεί να επιστρέψουν σε μεγαλύτερους αριθμούς από ό,τι πριν, επειδή δεν τρώγονται πλέον από τα χρήσιμα έντομα.