Owady
Insecta[1]
Linnaeus, 1758
Okres istnienia:
dewon[2] – współcześnie,
396–0 mln lat temu
Prawdopodobnie grupa powstała w sylurze[2]
425/0
396/0
Ilustracja
Eristalis tenax – gnojka wytrwała
Systematyka
Domena

eukarionty

Królestwo

zwierzęta

Podkrólestwo

tkankowce właściwe

Nadtyp

pierwouste

Typ

stawonogi

Podtyp

sześcionogi

Gromada

owady

Ścierwica – pospolity owad występujący na całym świecie.

Owady, insekty (Insecta) – gromada stawonogów. Najbardziej zróżnicowana gatunkowo gromada zwierząt. Są to zwierzęta wszystkich środowisk lądowych, wtórnie przystosowane też do środowisk wodnych. Były pierwszymi zwierzętami, które posiadły umiejętność aktywnego lotu. Rozmiary ciała owadów wahają się od 0,25 mm do ponad 350 mm. W Polsce do najliczniej reprezentowanych rzędów owadów należą motyle, chrząszcze, błonkówki i muchówki. Owady mają olbrzymie znaczenie w przyrodzie, są wśród nich owady zarówno pożyteczne, jak i szkodniki, komensale i pasożyty. Nauka zajmująca się owadami to entomologia.

Udokumentowanych muzealnie jest ponad milion gatunków owadów. Różne źródła podają, iż od 5 do 30 mln gatunków owadów nie zostało jeszcze opisanych naukowo[3].

Filogeneza

Ze względu na małą liczbę dowodów kopalnych (głównie skamieniałości utrwalonych w mulistych osadach), nie można jednoznacznie określić jak przebiegała ewolucja owadów. Najstarsza znana skamieniałość należąca bezsprzecznie do owada, Rhyniognatha hirsti, pochodzi z osadów datowanych na wczesny dewon, czyli sprzed około 396 mln lat[2], jednak owady prawdopodobnie wyodrębniły się jeszcze w sylurze. Na podstawie analizy wczesnych skamieniałości stwierdzono, że niektóre owady, jak np. Meganeura czy karaczany, nie różniły się znacząco pod względem anatomii ciała od współcześnie żyjących gatunków. Jednakże większość pierwotnych insektów znacznie wyewoluowała bądź wyginęła.

Morfologia funkcjonalna

Ciało wszystkich owadów podzielić można na trzy odcinki:

Schemat budowy anatomicznej owada
A – głowa, B – tułów, C – odwłok
1. czułek
2. ocelli dolne
3. ocelli górne (trzecie oko)
4. oko złożone (z fasetek)
5. zwój nadgardzielowy (mózg)
6. segment początkowy
7. arteria główna
8. układ kapilar oddechowych z tchawkami
9. segment środkowy
10. segment końcowy
11. skrzydło przednie
(lub pokrywa skrzydłowa)
12. skrzydło tylne
13. jelito
14. serce
15. jajnik		16. jelito tylne
17. odcinek odbytowy
18. pochwa
19. łańcuszek nerwowy
20. cewki Malpighiego
21. poduszka
22. pazurki
23. stopa
24. goleń
25. udo
26. krętarz
27. wole
28. zwój nerwowy tułowiowy
29. biodro
30. gruczoł ślinowy
31. zwój okołogardzielowy
32. aparat gębowy

Zobacz też schemat zewnętrznej budowy mrówki.

Głowa

Głowa składa się z dwóch części:

  • mózgowej, która podobnie jak u zwierząt wyższych np. kręgowców osłania mózg i odchodzące od niego nerwy.
  • twarzowej, gdzie mieszczą się narządy gębowe.

Tułów

Schemat użyłkowania skrzydła owada
Odnóże owada

Tułów (thorax) to drugi (od przodu) odcinek ciała, składający się z trzech – mniej lub bardziej zlanych ze sobą – segmentów. Składa się z przedtułowia, śródtułowia i zatułowia. Na każdym segmencie występuje para odnóży, a na śródtułowiu i zatułowiu obecna jest także para skrzydeł (owady uskrzydlone).

Odnóża

Typy odnóży:

  • kroczne
    • muchy
    • pszczoły
    • osy
    • mrówki
    • większość chrząszczy
  • grzebne
    • turkuć podjadek
  • pływne
    • pływak żółtobrzeżek
    • pluskolec pospolity
  • skoczne
    • prostoskrzydłe
    • pchły
    • niektóre gatunki chrząszczy
  • bieżne
    • niektóre gatunki chrząszczy
    • karaczany
  • chwytne
    • ważki
    • modliszki

Odwłok

Odwłok u owadów składa się w rozwoju embrionalnym maksymalnie z 12 segmentów, których liczba w późniejszych stadiach ulega redukcji do liczb charakterystycznych dla pewnych rzędów.

Anatomia owadów

Układ oddechowy

Układ oddechowy owadów zbudowany jest z systemu rozgałęzionych rurek zwanych tchawkami. Powietrze dostaje się do systemu tchawek przez przetchlinki – niewielkie otwory w powierzchni ciała. Liczba i położenie przetchlinek są różne u różnych gatunków. Maksymalna liczba przetchlinek wynosi 20 (8 par przetchlinek tułowiowych i 2 pary odwłokowych). Następnie powietrze wędruje systemem rozgałęziających się tchawek, które sięgają do wszystkich okolic ciała zwierzęcia. Tchawki mają chitynową osłonkę, zapewniającą odpowiednią elastyczność ścianek. Tlen dostarczany jest wprost do komórek. Wymiana powietrza z tchawek odbywa się przez dyfuzję gazów oraz dzięki skurczom mięśni tułowia i odwłoka. Wewnątrz ciała tchawki kończą się mikroskopijnej wielkości delikatnymi, wypełnionymi płynem tracheolami. Wymiana gazowa zachodzi na drodze dyfuzji pomiędzy płynem wypełniającym tracheole a komórkami ciała. Larwy owadów żyjące w wodzie oddychają skrzelotchawkami. Są to cienkościenne blaszki na odwłoku prowadzące do właściwych tchawek. U owadów występuje więc bezpośrednie dostarczenie tlenu do każdej komórki ciała z pominięciem układu krążenia. Zapewnia to wysoką wydajność wymiany gazowej, niezbędną do lotu.

Układ krwionośny

Układ krwionośny otwarty, leży po grzbietowej stronie ciała. Składa się z wielokomorowego serca i krótkiej aorty[4]. Serce znajduje się w połowie odwłoka i pompuje hemolimfę ku przodowi ciała do aorty, po czym wylewa się ona i krąży w jamach ciała[5].

Układ nerwowy

Układ nerwowy leży po stronie brzusznej, tworzą go:

  • część głowowa – zwoje nadprzełykowe i podprzełykowe,
  • część tułowiowa,
  • część odwłokowa[4].

Owady posiadają także narząd tympanalny.

Układ pokarmowy

Układ pokarmowy owadów rozpoczyna się otworem gębowym, opatrzonym aparatem gębowym w zależności od rodzaju pokarmu. Ektodermalne jelito przednie składa się z gardzieli (która może pełnić funkcje ssące), przełyku, wola, gdzie odbywa się wstępne trawienie pokarmu oraz wchłanianie (miejsce przechowywania pokarmu przez pszczoły i mrówki). Na końcu jelita przedniego znajduje się żołądek, który służy do mechanicznego rozdrabniania pokarmu. W jelicie środkowym odbywa się trawienie ostateczne oraz wchłanianie. Jelito zaopatrzone jest w liczne zachyłki zwiększające powierzchnię chłonną. Formowanie kału oraz defekacja następują w jelicie tylnym. Narządem wydalniczym owadów są cewki Malpighiego, wydalają kwas moczowy w postaci kryształków. Ich ilość świadczy o poziomie metabolizmu[4].

Rozwój owadów

Rozwój owadów od jaja do postaci dorosłej (imago) obejmuje serię złożonych przemian (cykl życiowy), obejmujących także przeobrażenie, czyli metamorfozę. Wyróżnia się dwa typy przeobrażenia: zupełne i niezupełne.

Przeobrażenie niezupełne – w cyklu życiowym występują trzy stadia rozwojowe. Pośrednim stadium rozwojowym jest tylko larwa (zazwyczaj kilka różnych stadiów larwalnych, różniących się wielkością), przypominająca morfologicznie postać dorosłą.

Typowy przebieg metamorfozy zupełnej obserwuje się u motyli, chrząszczy, chruścików, muchówek i błonkówek. Składają się na nią cztery stadia rozwojowe: jajo, larwa, poczwarka i osobnik dorosły. Stadia pośrednie nie są w tym wypadku podobne do owada dorosłego.

U mszyc występuje heterogonia.

Zróżnicowanie ekologiczne

Owady są bardzo zróżnicowaną ekologicznie grupą, zasiedlają najróżniejsze środowiska i siedliska. Ze względu na środowisko wyróżnia się kilka grup ekologicznych, np. owady wodne, owady lądowe, koprofaunę, nekrofaunę, gatunki ksylofagiczne, saprobiontyczne itd.

Znaczenie owadów w przyrodzie

Owady spotyka się na lądzie, w wodzie, powietrzu, pod ziemią, na organizmach roślinnych i zwierzęcych, w ich odchodach i na zwłokach, w strefach zimnych, gorących i umiarkowanych. Tak niezwykłe rozprzestrzenienie się owadów w połączeniu z ich ogromną rozrodczością i tym samym liczebnością, odgrywa w życiu człowieka i jego gospodarce olbrzymią rolę pozytywną, ale i często negatywną. Owady bowiem zapylają większość roślin użytkowych, oczyszczają ziemię z martwych, butwiejących resztek organicznych, poprawiają strukturę gleby, produkują pewne surowce jak np. miód i wosk, ale i niszczą lasy i uprawy polowe oraz ogrodowe, uszkadzają i niszczą zapasy pożywienia, są roznosicielami rozmaitych, groźnych chorób jak np. zarodźców malarii.

Olbrzymie znaczenie owadów w przyrodzie wynika z kilku właściwych im cech. Z cech tych najistotniejsze to zdolność do lotu, znaczna plastyczność, dzięki której przystosowały się do różnych środowisk oraz warunków życia oraz ich stosunkowo małe wymiary, dzięki którym mogą się wciskać w najdrobniejsze nawet zakamarki i szczeliny. Bardzo ważną cechą owadów jest ich duża rozrodczość, połączona w niektórych przypadkach ze zdolnością do masowego, gwałtownego rozmnażania tzw. gradacji. Przykładem mogą być drobne cykady – piewiki, u których z jednej pary w ciągu sześciu pokoleń, w jednym roku powstać może 500 milionów osobników. W Afryce obserwowano w 1936 roku przelot szarańczy wędrownej trwający trzy dni, chmarą o szerokości 5 km i grubości 15 m. Nietrudno wyobrazić sobie szkody, jakie taka inwazja żarłocznych owadów wyrządza na polach uprawnych.

Owady w zdecydowanej większości żywią się pokarmem roślinnym i jedne zjadają liście, inne igły drzew iglastych, jeszcze inne pąki, młode pędy, korę lub też owoce, a jeszcze inne, jak kołatki zjadają martwe drewno. Wiele gatunków owadów jest pasożytami odżywiającymi się kosztem swoich żywicieli okresowo lub stale, pasożytami zewnętrznymi lub wewnętrznymi.

Zastosowania kulinarne

Owady jadali w starożytności Grecy i Rzymianie, jednak po upadku antycznych cywilizacji średniowieczne społeczeństwa odrzuciły spożycie owadów, jedynie do początku XX wieku we francuskiej kuchni sporządzano zupę z chrabąszczy majowych. W Unii Europejskiej owady są traktowane jako tzw. nowa żywność, w związku z czym obrót nimi w celach konsumpcyjnych wymaga urzędowej zgody[6].

Problemy nazewnicze

W polskim języku naukowo-biologicznym słowo „insekt” jest synonimiczne do słowa „owad” bez rozróżnienia na jego znaczenie dla człowieka (szersze znaczenie). Natomiast w opracowaniach popularnych, z zakresu rolnictwa i w języku potocznym słowa „insekt” używa się na określenie owadzich szkodników, w tym owadów pasożytniczych[7] (węższe znaczenie), por.: insektycydy.

Podział systematyczny

Do podgromady owadów bezskrzydłych zalicza się tradycyjnie również trzy prymitywne grupy: skoczogonki, pierwogonki oraz widłogonki. Współcześnie coraz częściej entomologowie zgadzają się jednak, że grupy te należy przyporządkować do osobnej gromady skrytoszczękich. W związku z powyższym w Wikipedii zostaną omówione właśnie w takim ujęciu systematycznym.

Muchówka
Pluskwiak różnoskrzydły
Pluskwiak równoskrzydły

Podgromada: owady bezskrzydłe (Apterygota)

Przerzutki i rybiki są czasem klasyfikowane razem, jako szczeciogonki[8]

Podgromada: uskrzydlone (Pterygota)

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Insecta, [w:] Integrated Taxonomic Information System (ang.).
  2. 1 2 3 C.M. Rice, W.A. Ashcroft, D.J. Batten, A.J. Boyce, J.B.D. Caulfield, A.E. Fallick, M.J. Hole, E. Jones, M.J. Pearson, G. Rogers, J.M. Saxton, F.M. Stuart, N.H. Trewin, G. Turner. A Devonian auriferous hot spring system, Rhynie, Scotland. „Journal of the Geological Society, London”. 152 (2), s. 229–250, 1995. DOI: 10.1144/gsjgs.152.2.0229. (ang.).
  3. ↑ Marek Kozłowski: Kawiarnia naukowa. Motyle. www.youtube.com, 2011-10-03. [dostęp 2011-12-30].
  4. 1 2 3 Wojciech Czechowski, Wacław Gajewski, Grażyna Garbaczewska, Eligiusz Nowakowski, Zofia Starck, Krystyna Skwarło – Sońta, Przymysław Trojan: BIOLOGIA. Wyd. 2. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 1991. ISBN 83-09-01027-3.
  5. ↑ Janina Grzegorek, Zoologia, Ewa Jastrzębska, Ewa Pyłka-Gutowska, ISBN 83-7180-786-4.
  6. ↑ Większość Europejczyków nie uważa owadów za żywność. [w:] Portal Spożywczy [on-line]. Grupa PTWP SA, 2018-01-24. [dostęp 2018-01-25]. (pol.).
  7. ↑ Redaktorzy prowadzący: Lidia Drabik, Elżbieta Sobol; Opracowanie haseł: Lidia Drabik, Anna Kłosińska, Aleksandra Kubiak-Sokół, Elżbieta Sosol, Anna Stankiewicz, Monika Szewczyk, Lidia Wiśniakowska: Słownik języka polskiego PWN. A-Ó. Wyd. I. T. A-Ó. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN SA, 2007, s. 242. (pol.).
  8. ↑ Szczeciogonki (Thysanura Leach, 1815) to synonim rybików (Zygentoma Börner, 1904).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.