Chrobák (Coleoptera) – rozmanitosť, stavba a význam

Podobne ako u iného hmyzu má chrobák tri hlavné časti tela: hlavu, hruď (strednú časť) a bruško (zadnú časť). Na hlave majú chrobáky tykadlá, oči a ústa. Nohy a krídla chrobáka sú pripojené k trupu. Bruško chrobáka zvyčajne nemá špeciálne časti na vonkajšej strane, ale má v sebe črevo chrobáka. Podobne ako iný hmyz, ani chrobáky nemajú vnútorné kosti, ale namiesto toho majú na vonkajšej strane tela tvrdý exoskelet. Exoskelet je tvorený tvrdými doštičkami z chitínu.

Krídla

Chrobáky sa od ostatného lietajúceho hmyzu líšia tým, že ich predné krídla sa zmenili na tvrdé kryty alebo elytry. Zadné krídla slúžia na lietanie. Sú tenké a v pokoji sú pod elytrami. Chrobáky si pri lietaní dvíhajú elytry. Niekoľko druhov pravých chrobákov má podobné usporiadanie.

Nie všetky chrobáky vedia lietať. Niektoré chrobáky nemajú zadné krídla a niektoré nedokážu zdvihnúť predné krídla. Niekoľko chrobákov nemá krídla vôbec. Niektoré chrobáky bez krídel vyzerajú ako larvy a nazývajú sa "larválne". Príkladom je čeľaď Phengodidae, svätojánske červy, kde sú samičky larválne počas celého života.

Nohy

Nohy chrobákov im pomáhajú chodiť, behať, plávať a kopať. Všetky chrobáky majú šesť nôh. Každá noha sa skladá z niekoľkých častí. Každá noha sa končí dvoma až piatimi malými článkami nazývanými tarsi. Posledný tarsus (jednotné číslo tarsi) každej "nohy" chrobáka má na konci jeden alebo dva pazúriky. Väčšina chrobákov používa svoje nohy na chôdzu alebo beh. Niektoré nohy chrobákov sú ploché a majú na nich dlhé chĺpky. Tieto druhy nôh sa nachádzajú u vodných chrobákov. Chrobáky, ktoré často hrabú v pôde, majú ploché nohy s ostňami alebo rohmi na okrajoch. Ploché nohy s rohmi sa nazývajú fosílne nohy. Niekoľko chrobákov má veľké zadné nohy, podobné nohám kobyliek, ktoré pomáhajú chrobákovi skákať. Príkladom skákajúceho chrobáka sú blchy.

Zrak a čuch

Chrobáky majú zložené oči, čo znamená, že dve veľké lesklé oči na hlave sú v skutočnosti zložené z mnohých menších častí. Niekedy sú tieto dve oči rozdelené na polovicu, takže to vyzerá, akoby mali štyri oči. Jedna čeľaď chrobákov, chrobáky vírniky, má rozdelené oči, takže pri plávaní vidia súčasne na vrch vody aj pod vodu. Niekoľko chrobákov má navyše jednoduché oči (zvyčajne dve) nazývané ocelli. Ocelli sa nachádzajú na vrchole hlavy chrobáka.

Chrobáky používajú tykadlá, aby cítili vôňu. Chrobáky používajú tykadlá aj na ohmatávanie vecí okolo seba. Všetky tykadlá chrobákov nevyzerajú rovnako. Niektoré tykadlá sú dlhé a tenké, iné krátke a široké. Tenké tykadlá sa nazývajú filiformné tykadlá a tykadlá, ktoré sú na konci široké, sa nazývajú clavate tykadlá.

Ústa

Ústa chrobáka sa veľmi líšia od úst človeka. Väčšina chrobákov má v prednej časti úst dve tvrdé čeľuste, ktoré sa trochu podobajú zubom. Mandibuly pomáhajú chrobákovi pri prijímaní potravy tým, že ju drvia a krájajú. U niektorých chrobákov vyzerajú mandibuly ako veľké kliešte. Chrobáky majú okolo úst aj štyri "prsty", ktoré tlačia potravu do úst chrobáka. Tieto prsty sa nazývajú palpi.

Iné

Chrobáky nedýchajú, namiesto toho majú po stranách tela otvory nazývané spirakuly, ktoré vedú do priedušníc, ktoré fungujú ako pľúca. Chrobáky nemajú krv, ale majú niečo ako krv, nazývané hemolymfa. Má zelenú farbu. Je to preto, že ich molekula hemoglobínu má v strede atóm medi, zatiaľ čo naša molekula má atóm železa.

Chrobáky začínajú ako vajíčka, ktoré kladie samička chrobáka. Niektoré chrobáky môžu počas svojho života naklásť tisíce vajíčok. Keď sa z vajíčka vyliahne larva, vznikne larva. Väčšina lariev chrobákov nevyzerá ako dospelé chrobáky. Larva chrobáka sa živí a rastie, až kým sa nezmení a nestane sa kuklou. Keď sa kukla otvorí, vyjde z nej dospelý chrobák, niekedy nazývaný imago. Tento spôsob dospievania sa nazýva úplná metamorfóza.

Chrobáky sa najviac živia, keď sú larvami. Niektoré larvy chrobákov sa živia vonkajšou stranou rastlín, niektoré sa živia vnútrom rastlín. Niektoré larvy chrobákov sú predátori, čo znamená, že lovia iný hmyz, ktorý chcú jesť. Iné larvy chrobákov sa živia mŕtvymi vecami, napríklad mŕtvymi rastlinami a mŕtvymi živočíchmi.

Nie všetky larvy chrobákov vyzerajú rovnako. Niektoré larvy chrobákov sú ploché a pohybujú sa veľmi rýchlo. Na opis týchto lariev vedci používajú opisné slovo campodeiform. Niektoré larvy chrobákov vyzerajú podobne ako tvrdé červy s drobnými nohami. Tie majú elateriformný tvar. Larvy chrobákov kliešťov majú špeciálny názov: drôtovce. Iné larvy chrobákov sú krátke a veľmi hrubé a nazývajú sa húsenice. U niekoľkých chrobákov larvy po určitom čase zmenia svoj tvar. Larvy pľuzgierikov sa začínajú pohybovať rýchlo, ako napríklad larvy campodeiform, ale nakoniec sú pomalé a hrubé.

Potraviny

Chrobáky sa živia mnohými rôznymi vecami vrátane živých rastlín, hnijúcich rastlín, mŕtvych alebo živých zvierat a zvieracích výkalov. Niektoré chrobáky sa môžu živiť rastlinami aj živočíchmi, zatiaľ čo iné sa živia len jedným typom potravy. O chrobákoch, ktoré môžu jesť len jeden druh, sa hovorí, že sú špecifické pre hostiteľa. Mnohé listové chrobáky a dlhochvostovité chrobáky sú hostiteľsky špecifické.

Ochrana

Chrobáky sú vzhľadom na svoju veľkosť odolné živočíchy. Sú mechanicky odolné (elytra) a majú rôzne stratégie, ako sa vyhnúť útoku predátorov alebo parazitoidov. Patrí medzi ne maskovanie, mimikry, toxicita a aktívna obrana.

Niektoré chrobáky žijú na miestach, ktoré sú pre predátorov ťažko dostupné. Niektoré chrobáky, ako napríklad chrobák dlhochvostý, žijú v tuneloch vo vnútri konárov stromov. Chrobáky dlhochvostov môžu zožrať len špeciálne predátory, ktoré sú dostatočne malé na to, aby využili tunely dlhochvostov.

Iné chrobáky nežijú na zvláštnych miestach, ale majú farby alebo tvary, ktoré sťažujú ich nájdenie. Ak majú chrobáky také farby, že ich predátori nevidia, nazýva sa to kamufláž. Niektoré chrobáky sú zelené, aby ich nebolo vidieť, keď sú na zelených listoch. Niektoré chrobáky majú veľmi zložité farby, takže vyzerajú ako vtáčí trus.

Niekedy chrobáky používajú farbu na varovanie predátorov (varovné sfarbenie). Niektoré chrobáky majú čierne a žlté pruhy, takže vyzerajú podobne ako včely a osy. Niektoré chrobáky sa dokonca správajú podobne ako včely, aby zmiatli predátorov.

Chrobáky majú širokú škálu chemických obranných látok, ktoré väčšinou získavajú z rastlín, ktorými sa živia ich larvy. Tieto chemické látky spôsobujú, že keď ich predátori zožerú, majú zlú chuť. Chrobáky sú také jedovaté, že ak kôň zje len niekoľko z nich, môže zomrieť. Bombardérové chrobáky striekajú na útočníkov horúcu jedovatú tekutinu. Chrobáky vypúšťajú kyanidovú zlúčeninu, keď ich niekto obťažuje. Chrobáky majú aj farby, ktoré upozorňujú predátorov, že nechutia dobre. Hmyz, ktorý chutí odporne, používa varovné farby, ktorým sa vtáky naučia vyhýbať. Aj iné druhy, ktoré sú chutné, kopírujú tieto varovné farby. Ide o druh mimikry, ktorý je u hmyzu celkom bežný.

Veľmi veľké chrobáky niekedy bojujú s predátormi. Chrobáky, ktoré bojujú, často používajú čeľuste na zranenie svojich predátorov.

Reprodukcia

Chrobáky sa rozmnožujú pohlavne a takmer všetky prechádzajú úplnou metamorfózou. Niektoré chrobáky majú zložité správanie na získanie partnera. Používajú feromóny a rôzne druhy používajú rôzne feromóny. Pred rozmnožovaním niektorí samci chrobákov niekedy bojujú, aby si vybojovali samičku. Stáva sa to najmä u jeleňovitých chrobákov: samce budú bojovať pomocou svojich dlhých čeľustí. Častejšie sa stáva, že samec a samica chrobáka pred párením absolvujú dlhú rutinu. Detaily sa u jednotlivých druhov líšia - a o to ide. Podstatné je, aby sa párenie uskutočnilo medzi chrobákmi rovnakého druhu.

Niektoré chrobáky venujú svojim vajíčkam alebo larvám osobitnú starostlivosť. Niektoré chrobáky skarabeusy, nazývané chrobáky hovnivály, váľajú guľôčky trusu (výkalov) a ukladajú ich do jamky v zemi. Samička kladie vajíčka do trusu. Keď sa vajíčka vyliahnu, larvy sa živia trusom, ktorý im dodala ich matka.

V roku 2009 sa v pennsylvánskom súvrství Mazon Creek v štáte Illinois našiel fosílny chrobák. Tým sa pôvod chrobákov posunul do obdobia 318 až 299 mya. Fosílie z tohto obdobia sa našli v Ázii a Európe, napríklad vo fosílnych náleziskách červených bridlíc v Niedermoschel pri Mainzi v Nemecku. Ďalšie fosílie sa našli v Obore v Českej republike a v Čekarde na Urale v Rusku. Prvé objavy zo Severnej Ameriky v Oklahome boli publikované v rokoch 2005 a 2008.

Po permsko-triasovom vymieraní sú fosílne nálezy hmyzu chudobné, ale existuje niekoľko chrobákov zo spodného triasu. Na lokalite Babij Kamen v Kuzneckej panve sa nachádza veľa skamenelín chrobákov vrátane celých exemplárov infraradov Archostemata (napr. Ademosynidae, Schizocoleidae), Adephaga (napr. Triaplidae, Trachypachidae) a Polyphaga (napr. Hydrophilidae, Byrrhidae, Elateroidea).

Počas jury (210 až 145 mya) došlo k dramatickému nárastu počtu čeľadí chrobákov, vrátane rozvoja a rastu mäsožravých a bylinožravých druhov. V období jury boli bežné hnojné chrobáky a bylinožravé chrobáky žijúce na ihličnanoch. Vývoj kvitnúcich rastlín v kriede viedol k obrovskému počtu dnešných druhov chrobákov.

Podriadené

Existujú štyri žijúce podrady chrobákov:

• Adephaga: 40 000 zaznamenaných druhov v 10 čeľadiach. Ide o podrad špecializovaných chrobákov, druhý najväčší podrad. Patria sem zemné chrobáky, tigrovité chrobáky, dravé potápačské chrobáky a chrobáky vírniky. Väčšina druhov patrí do čeľade karabínovitých alebo zemných chrobákov (Carabidae).
• Archostemata: Archostemata je najmenší podrad chrobákov, ktorý zahŕňa menej ako päťdesiat známych druhov v piatich čeľadiach. Archostemata je starobylý rad s množstvom primitívnych znakov. Morfológiou sa podobajú prvým chrobákom, ktoré sa vo fosílnych záznamoch objavili približne pred 250 miliónmi rokov.
• Myxophaga: Myxophaga je druhý najmenší podrad Coleoptera so 65 druhmi malých až drobných chrobákov v štyroch čeľadiach. Členovia tohto podradu sú vodné a polovodné a živia sa riasami.
• Polyphaga: Polyphaga je najväčší a najrozmanitejší podrad chrobákov. Názov znamená "požierač mnohých vecí". Polyphaga má 144 čeľadí v 16 nadčeľadiach. Vyznačujú sa obrovskou rozmanitosťou špecializácie a prispôsobenia, pričom je u nich opísaných viac ako 300 000 druhov, čo predstavuje približne 90 % doteraz objavených a pomenovaných druhov chrobákov. Existuje päť podčeľadí:

• Bostrichiformia - vrátane nábytkových a kožných chrobákov.
• Cucujiformia - zahŕňa chrobáky, chrobáky s dlhými chvostami, chrobáky, chrobáky s károvaným chvostom a chrobáky s listami.
• Elateriformia - zahŕňa chrobáky a svetlušky
• Scarabaeiformia - zahŕňa skarabeusy a jeleňovitých chrobákov.
• Staphyliniformia - zahŕňa chrobáky roverky a chrobáky mrchožrúty.

Spoločné rodiny

Rôzne druhy chrobákov možno rozdeliť do skupín nazývaných čeľade. Existuje mnoho čeľadí chrobákov. Najväčšie čeľade sú uvedené tu.

• Pozemné chrobáky (čeľaď Carabidae) sú často čierne a možno ich nájsť pod kameňmi. Živia sa iným hmyzom.
• Listové chrobáky (čeľaď Chrysomelidae) sa zvyčajne živia na vonkajšej strane rastlín.
• Chrobáky dlhochvostovité (čeľaď Cerambycidae) majú veľmi dlhé tykadlá. Väčšina lariev dlhochvostov sa živí na vnútornej strane rastlín.
• Hraboše (čeľaď Curculionidae) majú dlhé tváre, ktoré vyzerajú ako chobot slona. Snovačky sa živia rastlinami.
• Chrobáky skarabeus (čeľaď Scarabaeidae) majú na konci široké tykadlá. Do tejto čeľade patria aj chrobáky roháče. Ostatní skarabeovia sú veľmi pestro sfarbení a živia sa rastlinami.
• Chrobáky roháčov (čeľaď Staphylinidae) majú krátke predné krídla, ktoré nezakrývajú bruško. Chrobáky rodu Rove sa živia iným hmyzom.

Obľúbené názvy

Ľudové názvy sú často zavádzajúce, preto biológovia používajú vedecké názvy v latinčine. Ľudia nazývajú niektoré chrobáky inými menami. Svetlušky (nazývané aj blyskáči) sú v skutočnosti chrobáky, rovnako ako berušky alebo chrobáky, ktoré biológovia nazývajú chrobáky.

• Nanosella fungi: najmenšia pri 0,35 mm.
• Titanus giganteus: najväčší s dĺžkou 12 až 20 cm.

Niektoré chrobáky spôsobujú poľnohospodárom a ľuďom v lesoch problémy, pretože požierajú plodiny alebo stromy. Tieto chrobáky sa nazývajú škodcovia. Jedným z chrobákov, ktorý škodí plodinám, je chrobák coloradský; ďalším je chrobák kukuričný. Jedným z chrobákov, ktorý ničí stromy, je Smaragdový jasoň.

Iné chrobáky pomáhajú ľuďom; chrobáky (nazývané aj berušky a berušky) požierajú hmyz, ktorý škodí plodinám a stromom.

Ľudia, ktorí študujú chrobáky, sa nazývajú koleopterológovia.