Hmyz

Telá hmyzu

Hmyz má exoskelet (kostru na vonkajšej strane). Ich kostra je tvorená tenkými, tvrdými kúskami alebo plátmi, ako pancier, z chitínu. Všetky tieto časti spolu tvoria tvrdú vrstvu okolo tela hmyzu. Exoskelet chráni hmyz.

Telo hmyzu má tri hlavné časti: hlavu, hruď a bruško. Na hlave má hmyz zložené oči, dve tykadlá (hmat a čuch) a ústa.

Na hrudi má hmyz krídla a nohy. Všetok hmyz má šesť nôh (tri páry kĺbových nôh) a zvyčajne štyri krídla (dva páry).

Bruško je zadná časť hmyzu. Vo vnútri bruška sa nachádza žalúdok, srdce a vylučovacia sústava, ktorou sa z hmyzu vylučujú telesné odpady. Včely majú v zadnej časti bruška aj žihadlo.

Anatómia hmyzu A- Hlava B- Hrudník C- Bruško 1. tykadlo2. očnice (dolné) 3. očnice (horné) 4. zložené oko 5. mozog (mozgové ganglie) 6. prothorax7. chrbtová cieva8. tracheálne trubice (chobot so spiracle) 9. mesothorax10. metathorax11. predné krídlo12. zadné krídlo13. stredné črevo (žalúdok) 14. chrbtová trubica (srdce) 15. vaječník16. zadné črevo (črevo, konečník a konečník)17. konečník18. vajíčkovod19. nervová chord (brušné ganglie)20. Malpighove trubice21. tarzálne vankúšiky22. pazúry23. tarzus24. holenná kosť25. stehnová kosť26 . trochanter27. predné črevo (obilie, žalúdok) 28. hrudné gangliá29. koxa30. slinná žľaza31. subezofageálne gangliá32. ústne orgány .

Fyziológia

Tak ako sa naše svaly spájajú s kosťami, aby sme mohli chodiť a postaviť sa, svaly hmyzu sa spájajú s exoskeletom, aby mohli chodiť a pohybovať sa. Ich svaly sú na vnútornej strane kostry.

Hmyz je studenokrvný, čo znamená, že nedokáže regulovať svoju telesnú teplotu. To znamená, že hmyz nedokáže dobre prežiť chlad, v každom prípade na otvorenom priestranstve. V zime sa mnoho druhov hmyzu dostáva do tzv. diapauzy, čo je hmyzia verzia hibernácie. Niektorý hmyz, ako napríklad šváby, nemôže prejsť do diapauzy a ak je vonku príliš chladno, zahynie. Preto šváby radi žijú v teplých domoch ľudí.

Dýchací a obehový systém

Hmyz dýcha bez pľúc. Existuje systém vnútorných trubíc a vakov, cez ktoré plyny difundujú alebo sú aktívne pumpované. Vzduch sa nasáva cez otvory po stranách bruška, ktoré sa nazývajú spirakuly. Kyslík sa do tkanív, ktoré ho potrebujú, dostáva cez priedušnice (prvok 8 na obrázku).

Mnohé larvy hmyzu žijú vo vode. Mnohé z nich majú žiabre, ktoré dokážu získavať kyslík rozpustený vo vode. Iné musia vystúpiť na vodnú hladinu, aby získali vzduch, ktorý môže byť zadržaný alebo zachytený v špeciálnych častiach ich tela.

Dospelý hmyz pri lete spotrebúva veľké množstvo kyslíka. Potrebujú ho pre letové svaly, najaktívnejšie tkanivo známe v biológii. Letové svaly spotrebúvajú kyslík v obrovskej miere: Na každý kubický centimeter tkaniva pripadá 100 kubických centimetrov kyslíka za hodinu. Pri tomto systéme je najväčší priemer svalu, ktorý by mohol mať (a stále spotrebovávať kyslík takouto rýchlosťou), približne 0,5 cm. Ani so špeciálnymi dodatočnými úpravami nemôže byť hmyz dlhší ako približne 11 cm. Najväčšie telá hmyzu sú veľké asi ako myš.

Niektoré druhy hmyzu používajú aj molekulu nazývanú hemocinín, ktorá plní rovnakú úlohu ako hemoglobín u stavovcov (ale menej účinne). Obehový systém hmyzu nemá žily ani tepny. Krv" sa nazýva hemolymfa a pohybuje sa v priestore nazývanom hemokél. Orgány sa nachádzajú v hemokole a sú obmývané hemolymfou. Srdce" nie je nič viac ako jedna trubica, ktorá pulzuje (stláča sa).

Ako rastie hmyz

Hmyz začína život ako vajíčko. Zvyčajne kladie vajíčka samička (matka), ale niekoľko druhov sa rodí zaživa (vajíčka sa vyvíjajú v matke). Vajíčka sú malé, ale zvyčajne ich možno vidieť voľným okom.

Aj keď sú dospelé jedince väčšie, potrebujú lupu alebo binokulárny mikroskop, aby videli detaily. Profesionálny entomológ používa na identifikáciu hmyzu binokulárny mikroskop a tlačenú príručku. Hmyzu je príliš veľa na to, aby si ho niekto zapamätal celý, a väčšina entomológov sa špecializuje len na jeden alebo dva rady.

Po vyliahnutí vajíčok môžu nastať dva druhy vývoja. U niektorých druhov hmyzu dochádza k tzv. neúplnej metamorfóze. To znamená, že z vajíčka sa vyliahne malý hmyz, ktorý sa nazýva nymfa, a nymfa vyzerá takmer rovnako ako dospelý hmyz. Ako nymfa rastie, nemení sa jej vzhľad, ale len to, aká je veľká. Prechádza niekoľkými štádiami, ktoré sa nazývajú "instary". Takto rastú aj kobylky.

U iného hmyzu dochádza k úplnej metamorfóze, čo znamená, že malá larva, ktorá sa vyliahne z vajíčka, vyzerá úplne inak ako dospelý hmyz. Hmyz, ktorý má úplnú metamorfózu, zvyčajne vychádza z vajíčka ako larva, ktorá zvyčajne vyzerá ako červ. Larva sa živí potravou a zväčšuje sa, až kým sa nepremení na kuklu. Kukly motýľov (množné číslo pre kukly) sú často vo vnútri kokónov. Vo vnútri kokónu sa hmyz mení a často mu narastú krídla. Keď sa kokón otvorí, vylezie z neho dospelý hmyz. Mnohý hmyz má úplnú metamorfózu, napríklad chrobáky, motýle a mole a muchy. Vývinové štádium dospelého hmyzu sa nazýva imágo.

Tracheálny systém švába. Najväčšie trachey prebiehajú po celej šírke tela a na tomto obrázku sú vodorovné. Mierka: 2 mm


Tracheálny systém sa rozvetvuje na stále menšie trubice. tu zásobujú plodiny švába. Mierka: 2 mm


Nymfa kudlanky vyzerá rovnako ako dospelá kudlanka, ale je oveľa menšia.

Evolučná história

Pôvod hmyzu

Najstaršou známou fosíliou hmyzu je devónsky druh Rhyniognatha, ktorý pochádza z 396 miliónov rokov starého prachovcaRhynie. Povrchovo sa mohol podobať na súčasný hmyz - strieborné rybky. Tento druh už mal čeľuste typu, ktorý sa spája s okrídleným hmyzom, čo naznačuje, že v tomto období sa už mohli vyvinúť krídla. Prvý hmyz sa teda mohol objaviť už skôr, v období silúru.

Pôvod krídel

V roku 2008 vedci objavili podľa nich najstarší známy odtlačok celého tela primitívneho lietajúceho hmyzu na svete, 300 miliónov rokov starý exemplár z obdobia karbónu.

Pôvod letu hmyzu zostáva nejasný, pretože sa zdá, že najstarší známy okrídlený hmyz bol schopný lietať. Niektorý vyhynutý hmyz mal ďalší pár krídel pripojený k prvému segmentu hrude, spolu tri páry. Zdá sa, že hmyz nebol mimoriadne úspešnou skupinou živočíchov, kým sa u neho vyvinuli krídla.

Vrchnokarbónske a spodnopermské hmyzie rady zahŕňajú žijúce skupiny a množstvo dnes už vyhynutých paleozoických skupín. V tomto období dosahovali niektoré obrovské formy vážok rozpätie krídel 55 až 70 cm (22 až 28 palcov), takže boli oveľa väčšie ako akýkoľvek žijúci hmyz.

Tento gigantizmus mohol byť spôsobený vyššou hladinou kyslíka v atmosfére, ktorá umožňovala vyššiu efektivitu dýchania. Ďalším faktorom mohol byť nedostatok lietajúcich stavovcov. Mnohé z prvých skupín vyhynuli počas permsko-triasového vymierania, najväčšieho masového vymierania v histórii Zeme, približne pred 252 miliónmi rokov.

Druhy hmyzu

Rôzne druhy hmyzu možno rozdeliť do skupín nazývaných rády. Existuje mnoho radov hmyzu. Najväčšie hmyzie rady sú uvedené nižšie:

• Chrobáky (rad Coleoptera) majú predný pár krídel zmenený na tvrdý obal, ktorý chráni zadné krídla.
• Motýle a mole (rad Lepidoptera) majú veľké, často pestré krídla.
• Muchy (rad Diptera) majú len dve krídla.
• Mravce, včely a osy (rad Hymenoptera) majú niekedy žihadlá a niekedy žijú vo veľkých kolóniách (ako mraveniská).
• Pravé chrobáky (rad Hemiptera) majú ústa dlhé a úzke ako slamka na pitie. Tento druh úst sa nazýva zobák.
• Kobylky (rad Orthoptera) zvyčajne dokážu skákať nohami. Živia sa trávou a obilninami.
• Odonáty, vážky a vážky sú najlepšími predátormi iného hmyzu. Vodné nymfy aj lietajúce dospelé jedince sú mäsožravé.
• Phasmatodea, tyčkový a listový hmyz, je rád, ktorý je založený výlučne na maskovaní. Patrí sem najdlhší hmyz na svete, Chanova megastick.

Pavúky, škorpióny a podobné živočíchy nie sú hmyz, ale pavúkovce. Pavúkovce sú článkonožce, ktoré majú štyri páry nôh. Stonožky sú tiež článkonožce, ale nie hmyz: patria do podtypu nazývaného Myriapoda.

Chrobák (beruška). Červená časť je tvrdý predný pár krídel alebo elytra.

Taxonómia

Táto taxonómia uvádza niektoré z najznámejších skupín hmyzu.

• Archaeognatha (skákajúce štetinavce)
• Thysanura (strieborné rybky alebo štetinavce)
• Palaeoptera (hmyz, ktorý nemôže ohýbať krídla nad bruškom)
• Ephemeroptera (podenky)
• Odonata
• Anisoptera (vážky)
• Zygoptera (mlokovité)
• Neoptera (hmyz, ktorý dokáže ohýbať krídla nad bruškom)
• Exopterygota sensu stricto
• Caloneurodea (vyhynutý)
• Titanoptera (vyhynutý)
• Protorthoptera (vyhynuté)
• Plecoptera (kamenáče, asi 1700 druhov)
• Embioptera (pavučinovce, asi 300 druhov)
• Orthoptera (kobylky, cvrčky a saranče)
• Zoraptera (jeden rod, asi 30 druhov, podobajú sa termitom)
• Dermaptera (ucháče)
• Dictyoptera
• Notoptera ~tentative~
• Grylloblattidae (ľadové plazivky)
• Mantophasmatidae (objavené v roku 2001, (gladiátori)
• Phasmatodea (tyčkový hmyz, asi 2500 druhov) ~tentatívne~
• Blattaria (šváby)
• Isoptera (termity)
• Mantodea (mantidy)
• Parapneuroptera
• Psocoptera (knižné svinky)
• Thysanoptera (tripsy)
• Phthiraptera (vši)
• Hemiptera (pravé chrobáky, 80 000 druhov)
• Endopterygota alebo Holometabola (850 000 žijúcich druhov v jedenástich radoch)
• Hymenoptera (mravce, včely, osy, pilatky)
• Chrobáky (Coleoptera)
• Strepsiptera (parazity, ktoré väčšinou žijú vo vnútri iného hmyzu)
• Raphidioptera (hadovité)
• Megaloptera
• Neuroptera (sieťokrídly hmyz, obsahuje napríklad mravce)
• Mecoptera (škorpióny, môžu zahŕňať blchy)
• Siphonaptera (blchy)
• Diptera (pravé muchy)
• Trichoptera (motýľovité)
• Lepidoptera (mole a motýle)

Hmyz a ľudia

Škodcovia môžu byť pre ľudí škodliví rôznymi spôsobmi. Niektorí z nich sú paraziti, napríklad vši a štetky. Niektoré z týchto parazitov môžu šíriť choroby, napríklad komáre šíriace maláriu.

Iný škodlivý hmyz ľuďom priamo neubližuje. Termity a niektoré chrobáky sa živia drevom a niekedy aj budovami, napríklad domami. Termity však pomáhajú rozkladať aj stromy a konáre, ktoré padajú na lesnú pôdu. Mnohý hmyz požiera poľnohospodárskeprodukty (rastliny určené na konzumáciu ľuďmi). Kobylky sú jedným z príkladov škodlivého hmyzu, ktorý požiera rastliny v poľnohospodárstve.

Niektoré druhy hmyzu sú pre nás užitočné. Včely vyrábajú med. Larvy niektorých molí vyrábajú hodváb, ktorý ľudia používajú na výrobu odevov. V niektorých častiach sveta ľudia hmyz skutočne jedia. Jedenie hmyzu sa nazýva entomofágia.

Mnohé včely a muchy opeľujú rastliny. To znamená, že hmyz pomáha rastlinám vytvárať semená tým, že prenáša peľ z jedného kvetu na druhý. Niektoré druhy dobrého hmyzu požierajú škodlivý hmyz, ako napríklad chrobáky (alebo berušky, či berušky), ktoré požierajú mšice. Mnohý hmyz sa živí mŕtvymi rastlinami a živočíchmi.

Pesticídy

Na ničenie škodlivého hmyzu ľudia často používajú jedy nazývané insekticídy. Insekticídy však nie vždy fungujú. Niekedy sa škodlivý hmyz stane voči insekticídom rezistentný, čo znamená, že insekticídy mu už neškodia. Chrobák zemiakový z Colorada aj moľa diamantová sú hmyzom, ktorý je odolný voči mnohým insekticídom.

Insekticídy nezabíjajú len škodlivý hmyz, ale niekedy aj mnoho užitočného hmyzu. Keď sa zabije užitočný hmyz, napríklad ten, ktorý sa živí škodlivým hmyzom, škodlivý hmyz sa môže vrátiť vo väčšom počte ako predtým, pretože už nie je požieraný užitočným hmyzom.