Toracele insectelor
 Reveniți la elementul principal |
Insights: Insecte Capul și toracele Drosophila melanogaster la microscopul electronic |
| Anatomie |
| Cap · piept · abdomen |
| Antene · Piese bucale |
| Exoschelet · endoschelet |
| Aparate |
| Nervos · Digestiv Respirator · Excretor Secretor · Circulator Reproducător |
| Biologie |
| Dezvoltare post-embrionară |
Toracele este a doua regiune morfologică a corpului insectelor , derivată din organizarea celor trei somite în urma celor cefalice. Prin urmare, este inclus între cap și abdomen . Această regiune prezidează în principal funcția de locomoție, deoarece oferă atașamente la aripi și picioare .
Morfologie
Regiunea, la majoritatea insectelor, derivă din juxtapunerea celor trei somite toracice. Spre deosebire de cap, unde metamerismul este mascat de fuziunea celor șase somite cefalice, în torace cele trei segmente își păstrează identitatea morfologică și, deși cu o posibilă complexitate structurală, se pot distinge trei subregiuni cu relativă simplitate, respectiv numite prothorax, mesothorax și metathorax. Dezvoltarea celor trei subregiuni variază în funcție de insecte. În general, insectele meioptere și zburătorii răi prezintă o dezvoltare specială a protoraxului, în special în zona dorsală. Dimpotrivă, în cele mai bune fluturași, care se găsesc în general printre Diptera și Himenoptera , mezotoraxul își asumă dezvoltarea preponderentă.
Exoscheletul fiecărui segment toracic poate fi urmărit înapoi la un inel format prin organizarea a patru zone sau sclerite:
- o dorsală, numită tergo, tergite sau Noto;
- două laterale, numite pleură ;
- o ventrală, numită stern sau sternită .
În terminologie este adesea necesar să se specifice în același timp segmentul toracic în plus față de zona la care se referă, prin urmare la fiecare organ sau zonă a toracelui se adaugă de obicei prefixele pro- , mezo și meta- pentru a indica, dacă este necesar, la ce segment toracic se face referire. De exemplu, aripile mezotoracice sunt cele purtate de mezotorax (față), pronotul este tergitul protoraxului, metatarsianele sunt tarsele picioarelor metatoracice (a treia pereche).
Morfologia tergitei, pleurei și sternului poate fi relativ simplă sau complicată de prezența suturilor care le împart în sclerite care iau nume specifice. Această complicație afectează în special al doilea și al treilea segment toracic, pe care aripile sunt altoite în formele înaripate.
Diferențe notabile se găsesc în Diptera, unde mezotoraxul ia o dezvoltare astfel încât să predomine asupra celorlalte două segmente. Protoraxul împinge înapoi și fuzionează, parțial, cu mezotoraxul dând naștere unor structuri a căror nomenclatură diferă parțial de cea standard. Alte diferențe se găsesc și în himenoptere . Motivul acestor diferențieri constă în gradul ridicat de evoluție a acestor două ordine în raport cu dezvoltarea structurilor morfo-anatomice responsabile de zbor .
Ștergeți
Pronotul are, în general, o morfologie relativ simplă și se limitează la o dezvoltare în general patrulateră, mai mult sau mai puțin convexă. La unele insecte, poate fi dezvoltat în mod excepțional în lungime (de exemplu, în Neuroptera Rafididi ), sau se poate extinde în mod semnificativ spre părți și, de asemenea, acoperă zonele pleurale (de exemplu, în majoritatea ortopterelor ) sau se proiectează înainte până la acoperirea întregului cap sau a unei părți a acestuia ( de ex. în multe coleoptere și în unele Rincoti ). Suprafața sa poate fi netedă și fără păr sau poate prezenta peri sau sculpturi ale exoscheletului utile în multe cazuri pentru determinarea sistematică. Singulară este prezența unor procese spectaculoase care, de exemplu, în unele coleoptere, ajung să asume forme bizare, astfel încât să trezească interesul colecționarilor. În Diptera Brachiceri pronotul se contopeste cu mezoprescutul și două sclerite, numite caluri humerale , sunt vizibile pe părți. Rezultă că în Diptera este dificil să se distingă pronotul de mezonot.
Structura tergitelor din al doilea și al treilea segment este mai complexă în raport cu prezența aripilor . Prezența suturilor transversale sau oblice împarte fiecare tergit în trei zone numite, în ordine antero-posterioară, prescuto , scuto și scutello . Dezvoltarea și asocierea acestor zone cu tergitele adiacente pot fi astfel încât să facă demarcațiile dintre cele trei segmente toracice mai puțin evidente. O a doua zonă, numită postscutello sau postnoto , este asociată posterior cu cea reală cunoscută, derivată de fapt din următorul segment: postscutello mezotoracic și metatoracic derivă, prin urmare, din tergitul metathoraxului și din primul urotergus. Această complexitate structurală este funcțională pentru atacul mușchilor indirecți ai aripilor.
De asemenea, pe tergitele mezotoraxului și metatoraxului pot exista formațiuni de peri și sculpturi ale exoscheletului fundamental pentru determinarea sistematică. De exemplu, pe mezonot pot exista două brazde longitudinale care converg posterior, numite notauli sau brazde parapsidale , al căror aspect este fundamental pentru determinarea sistematică a unor himenoptere . Notauli mezonotum transversal împărțit în trei zone: o mediană și două laturi care includ axile sau axile și tegulae, sclerită dispusă imediat în fața și deasupra aripilor zonei de atac. Tegulele sunt prezente în diptere și himenoptere și protejează articulația anterioară a aripilor.
Chiar și mai complexă poate fi morfologia metanotei, în special în Diptera și Himenoptera. În primul, metanotul este foarte mic (datorită transformării aripilor posterioare în basculante) și este practic ascuns de scutellum-ul metatoraxului. În himenoptere structura este complicată de prezența propodiului , al patrulea segment toracic derivat din mișcarea înainte a primului uroterg.
Pleure
Pleurele sunt zonele laterale ale pieptului, uniforme și simetrice. Aceste formațiuni derivă din diferențierea și organizarea primului articol fix al picioarelor primitive, numit subcoxa [1] care, în Insecte, devine o parte integrantă a toracelui. Fiecare pleură este în general acoperită de o sutură, numită sulcus pleural . Sulcul pleural are o cale dorso-ventrală și oblică, de la zona de inserție a aripii până la zona de inserție coxa și împarte pleura în două zone: cea anterioară se numește episternum , epimerul posterior. Partea superioară a epimerului și a episternului este în relație cu tergitul la punctul de atașare a aripilor; partea ventrală este legată de primul segment morfologic al picioarelor ( coxe sau șolduri ).
Alte suturi pot diferenția în unele insecte alte zone. De exemplu, în unele himenoptere poate fi evidentă o zonă a mezoepisternului, numită prepectum sau prepetto , care protejează spiracul protoracic . Cu toate acestea, în Diptera Brachiceri , pleurile sunt împărțite în continuare printr-o sutură care are un curs aproximativ orizontal și care se intersectează cu sutura pleurală. Episternul este deci împărțit în două sclerite, numite respectiv mezoepisternum dorsal și ventral ; epimerul este, de asemenea, împărțit în două sclerite, una dorsală, numită și mezoepimer , și una ventrală, numită hipopleuron sau hipopleura .
Sternite
Sternul poate avea, de asemenea, în general suturi transversale care îl împart în trei zone numite, în ordine antero-posterioară, presterno , basistern și stern . Dezvoltarea acestor sclerite este de entitate minoră în comparație cu pleura și tergitele formelor înaripate, în timp ce în formele care își bazează mobilitatea pe locomoția terestră sunt extinse în lățime și practic aplatizate. Structuri particulare pot fi prezente în unele grupuri sistematice.
O formațiune singulară este organul pro-mesosternal a Elateridae Beetles : aceste insecte au o articulație specială a membranei care se referă intre segmente prothorax la mesothorax, permițând mișcări diferențiale. În mezosterno există o gropiță, în care poate fi încorporat un proces posterior al prosterno. Când aceste insecte sunt răsturnate pe spate, sunt capabile să flexeze corpul la articulația pro-mezotoracică, introducând procesul prostral în gropița mezosternală; musculatura pune tensiune pe întreaga structură și butonul de eliberare transformă corpul într-un fel de arc care, făcându-l să sară, îi permite să-și recapete poziția normală. Aceeași structură, deși nu funcționează, este prezentă și în gândacii Buprestid .
Alte insecte pot dezvolta suprafețe aspre pe tegument utilizate pentru a scoate sunete prin frecarea altor părți ale corpului. De exemplu, Reduvid Rincoti au o suprafață zimțată în prostrum pe care își freacă buza inferioară pentru a emite sunete.
Sclerite axilare
La majoritatea insectelor, care este identificată în vasta grupare a neopterelor într-un sens larg [2] , atașarea aripilor la torace are loc printr-un sistem de articulații format din sclerite pe care acțiunea mușchilor direcți ai se exercită aripile . Aceste sclerite sunt poziționate în punctul de trecere de la axile (tipic tergitei) la pleură.
Pleura diferențiază două sclerite în extremitatea dorsală, separate de epistern și de epimer printr-o zonă membranoasă. Episternul diferențiază bazal , anterior, epimerul formează subalar , posterior. Un proces pleural este poziționat între ele, unde episternul și epimerul fuzionează deasupra suturii pleurale. Pe aceste sclerite și pe procesul pleural sunt articulate scleritele axilare sau pterale , tipice aripilor, pe care se articulează coastele alare . Scleritele axilare sunt trei la număr și sunt indicate respectiv prin numărul ordinal în funcție de poziția lor (sclerita pterală 1, 2 și 3).
Picioare
Picioarele sunt anexe articulate la torace utilizate în general pentru locomoție. În generalitatea insectelor există o pereche de picioare pentru fiecare segment toracic, de unde și denumirea de hexapode date frecvent acestei clase [3] . Numărul picioarelor poate fi redus ca o adaptare secundară, așa cum se întâmplă de exemplu în lepidopterele nimfale din cauza atrofiei picioarelor protoracice sau poate dispărea complet, așa cum se întâmplă de exemplu în formele adulte ale insectelor catametabolice (femelele Rincoti Coccidi , femelele Strepsitters etc.).
Prezența a trei perechi de picioare toracice se regăsește și în formele juvenile ale heterometabolului , pseudoametabulei și ametabulului . În holometabolă sunt prezente în unele tipuri de larve ( campodeiforme , onisciforme etc.). În generalitatea larvelor polipodice, tipice pentru lepidoptere , pentru mecoptere și în unele grupări de himenoptere ( Tentredinidae ), există și organe abdominale de locomoție, numite pseudozampe . În alte forme larvare, cu toate acestea, picioarele pot fi atrofice sau deloc (larve cirtosomatiche , larve apodous etc.).
Din punct de vedere morfologic, picioarele apar ca anexe multi-articulate și libere. Procedând proximal-distal, articolele sunt numite respectiv coxa (sau șold ), trohanter , femur , tars , pretars și unghii . Coxe-ul este asociat cu subcoxe-ul , segmente fixe care făceau parte din piciorul primitiv, dar care în actualele insecte fac parte integrantă din torace. În general, articolele cu cea mai mare dezvoltare în lungime sunt femurul și tibia, cu toate acestea, în diferitele grupuri sistematice, pot apărea diferențe marcate.
Tarsul este la rândul său împărțit în mai multe articole, numite tarsomeri , iar pretarso este în general ascuns în ultimul tarsomer. Unghiile sunt articulate pe pretar, ceea ce permite aderența la suprafețe aspre, dar pot apărea și alte structuri cu forme și funcții specifice. Dintre acestea menționăm arolium (în formă de lob), empodium (în formă de stilou), pulvili (în formă de lamă). Empodium și arolium sunt organe inegale inserate între unghii, în timp ce pulvili sunt organe egale inserate sub unghii.
O importanță deosebită este numărul tarsomerilor, deoarece este adesea folosit ca element de determinare sistematică. Alte personaje legate de picioare, utile în unele cazuri în scopuri taxonomice, sunt tibiile, femururile și coxul.
Funcția primară a picioarelor este cea locomotorie; în acest caz picioarele sunt numite glisante . Cu toate acestea, adaptările morfologice și anatomice care vizează conferirea unor proprietăți specifice sunt frecvente; în acest caz vorbim de exemplu de picioare de înot (potrivite pentru înot), raptatoria (potrivite pentru apucarea prăzii), gropi (potrivite pentru săpat), picioare săritoare (potrivite pentru sărituri) etc.
Ali
Aripile sunt absente, ca personaj primar, în toate Apterygotes ( Tisanuri ). Pterygote sunt în schimb prevăzute în primul rând cu două perechi de aripi, dar la Insecte este frecvent fenomenul meiotterismului secundar, care constă în reducerea dezvoltării aripilor până la dispariția completă ( apoteza ). De asemenea, sunt prezenți exclusiv în stadiul adult: în heterometabolici se formează treptat în stadiile nimfei , în timp ce în holometabula sunt reduse la schițe interne ( discuri pre-imaginale ) și se dezvoltă în timpul stadiului pupal în cadrul tegumentului.
Aripile sunt purtate de mezotorax și metatorax. Morfologic, aripa primitivă apare ca o expansiune laterală a tergitelor; structural este format din două lamine suprapuse: una dorsală, în continuitate cu tergitul, una ventrală, în continuitate cu membrana pleurală . În timpul evoluției neopterelor , căreia îi aparțin majoritatea insectelor actuale, continuitatea aripilor cu scleritele toracice este întreruptă de interpunerea sistemului articular menționat mai sus (procese și sclerite pleurale și sclerite axilare).
Contrar aripilor păsărilor , cele ale insectelor sunt lipsite de mușchi intrinseci, deoarece mișcarea lor se datorează acțiunii mușchilor localizați în piept. Aripa este traversată de conducte, numite coaste sau vene , care sunt în continuitate cu hemocelul și sunt pulverizate de hemolimfă . În interiorul coastelor există și nervi și trahee.
Vena aripii formează o rețea mai mult sau mai puțin densă în funcție de ramificarea coastelor. Sistemul nervurilor definește areole circumscrise numite celule aripioare . Cursul coastelor și forma celulelor sunt elemente importante ale determinării taxonomice în unele ordine, în special în Diptera și Himenoptera . În general asistăm, odată cu evoluția, la o reducere a venei aripii.
Morfologia aripilor variază foarte mult în funcție de grupul sistematic. În general , ele sunt membranoase, dar datorită dezvoltării unei cuticule groase care pot apărea , de asemenea , complet sclerified, ca în Elitrele de Coleoptera și în tegmine de Orthoptera , sau parțial, ca în hemielyte a Rincoti Eteroptera . În majoritatea lepidopterelor, acestea sunt acoperite de solzi a căror organizare și pigmentare oferă acestor insecte decorațiunile tipice și bine cunoscute.
Aripile din față au, în general, o dezvoltare mai mare decât cele din spate, iar organele de conectare specifice pot fi prezente pentru sincronizarea mișcării, ca în Lepidoptera și în Himenoptera . Suprafața aripii este împărțită morfologic în trei regiuni, respectiv numite remiges , anal și jugal , dintre care prima prezintă cea mai mare dezvoltare și cea mai mare robustețe.
Funcția primară este aceea de zbor, cu toate acestea, adaptările morfo-anatomice pot modifica această funcție până când se pierde complet în favoarea altor scopuri biologice. În acest caz, aripile din față sau din spate pot fi transformate în organe de protecție (elitre și tegmină), pentru a regla echilibrul ( basculante ) etc.
Anatomie
Din punct de vedere anatomic, toracele este afectat de toate sistemele, cu toate acestea, cel mai important pentru această regiune este sistemul muscular, deoarece este responsabil de locomoție.
Endoschelet
Endoscheletul toracic este esențial pentru atașarea mușchilor motori și constă în dezvoltarea proceselor interne provenite prin invaginarea cuticulei din exoscheletul scleritelor tergale, pleurale și sternale.
Fragmele sunt două procese simetrice, care uneori se îmbină într-o singură structură, provenind din tergite. Apodemele sunt, de asemenea, două procese simetrice, originare din pleure. În cele din urmă, în partea ventrală se află furca, un proces inegal provenit din stern și care susține în principal lanțul ganglionar ventral .
Sistem muscular
Sistemul muscular este cel mai important aparat și atinge o dezvoltare remarcabilă mai ales în formele înaripate. Pe lângă mușchii care leagă segmentele între ele, cei responsabili de mișcarea picioarelor și aripilor au o dezvoltare specială.
Mușchii picioarelor sunt împărțiți în extrinseci și intrinseci . Cei care leagă apendicele de torace sunt mușchii extrinseci, cei din interiorul segmentelor piciorului sunt intrinseci și permit mișcările reciproce ale segmentelor individuale. Mușchii situați în coxurile și femururile picioarelor metatoracice ale insectelor care au dezvoltat capacitatea de a sări iau o anumită dezvoltare.
Mușchii aripilor sunt împărțiți în indirecte și directe . Primele se raportează între ele scleritele toracelui (tergo-sternal, tergo-pleural și pleuro-sternal); acțiunea lor se exercită provocând deformări ale toracelui care trec pasiv pe aripi provocând bătăile lor. Mușchii direcți, pe de altă parte, raportează scleritele axilare între ele sau cu scleritele pieptului. Acești mușchi sunt responsabili de mișcări care fac funcționarea aripilor mai complexă, îmbunătățind eficiența generală a zborului (înclinație, schimbare de direcție etc.). Mușchii direcți includ și cei care, acționând asupra celui de-al treilea sclerit axilar, permit plierea aripilor peste abdomen.
Alte aparate
Celelalte sisteme prezente în torace își asumă o importanță relativă, deoarece funcționarea lor este integrată în fiziologia întregului corp.
Sistemul nervos este reprezentat în principal de lanțul ganglionar ventral care formează sistemul nervos central. Este poziționat în partea ventrală a toracelui și este format din trei perechi de ganglioni conectați între ei prin conexiuni longitudinale și transversale; uneori aceste cupluri pot fuziona între ele rezultând dispariția metamerului. Sistemul nervos periferic este strâns legat de sistemul nervos central, format din nervii motori, conectați la sistemul muscular și neuronii senzoriali care inervează sensilii. Dintre sensili există o mare varietate, delegată, după caz, percepției pozițiilor reciproce asumate de apendicele toracice, de atingere, de miros etc. În cele din urmă, terminațiile nervoase ale simpaticului visceral și cardio-aortic sunt situate în torace.
Sistemul respirator include rețeaua de trahee și traheole și stigmatele . Acestea din urmă sunt de obicei prezente în număr de perechi, situate în mezotorax, mai puțin frecvent decât două perechi (două mezotoracice și două metatoracice). În nici o ordine de insecte nu există trei perechi de stigme.
Sistemul digestiv este reprezentat de stomodeo și de orice anexe, cum ar fi ingluvie, care poate fi localizată într-o parte a pieptului și a abdomenului. Sistemul circulator este format din vasul dorsal și, desigur, din hemocel , acesta din urmă în continuitate cu lacunomul capului, abdomenului, picioarelor și, în cele din urmă, cu coastele aripilor.
În cele din urmă, cele mai importante organe ale aparatului secretor sunt glandele salivare labiale , situate în partea ventrală a toracelui și glandele protoracice ventrale. Acesta din urmă, sub stimulul hormonului cerebral, eliberează ecdison , ceea ce induce dezvoltarea unei noi cuticule și, prin urmare, a năpârlirii .
Notă
- ^ Servadei, Zangheri, Masutti. Op. Cit. , pp. 26-27.
- ^ Prin urmare , sunt excluse insectele primitive fără aripi, Tisanuri și Palaeoptera , inclusiv formele cu aripi primitive, care aparțin ordinelor odonaților și efemeropterelor .
- ^ În realitate, denumirea de hexapode este atribuită mai corect superclasei care include și Paraentoma , adică Collemboli , Dipluri și Proturi .
Bibliografie
- Guido Grandi. Instituții de entomologie generală . Bologna, Calderini, 1966. ISBN 8870190846 .
- Antonio Servadei; Sergio Zangheri; Luigi Masutti. Entomologie generală și aplicată . Padova, CEDAM, 1972.
- Ermenegildo Tremblay. Entomologie aplicată . Volumul I. ed. A 3-a. Napoli, Liguori Editore, 1985. ISBN 88-207-0681-4 .
- Gennaro Viggiani. Lupta biologică și integrată . Napoli, Liguori Editore, 1977. ISBN 88-207-0706-3 .
- Aldo Pollini. Manual de entomologie aplicată . Bologna, Edagricole, 2002. ISBN 8850639546 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre toracele insectelor
