Žuželke

Telesa žuželk

Žuželke imajo eksoskelet (okostje na zunanji strani). Njihovo okostje je sestavljeno iz tankih, trdih delov ali ploščic, ki so kot oklep iz hitina. Vsi ti kosi skupaj tvorijo trdno plast okoli telesa žuželke. Eksoskelet varuje žuželko.

Telo žuželke ima tri glavne dele: glavo, prsni koš in trebuh. Na glavi ima žuželka sestavljene oči, dve tipalki (čutijo in vohajo) in usta.

Na prsnem košu imajo žuželke krila in noge. Vse žuželke imajo šest nog (tri pare sklepnih nog) in običajno štiri krila (dva para).

Trebuh je zadnji del žuželke. V trebuhu so želodec, srce in izločevalni sistem, v katerem se iz žuželke izločajo telesni odpadki. Čebele imajo na zadnjem delu trebuha tudi želo.

Anatomija žuželk A- glava B- prsni koš C- trebuh 1. antena2. okeli (spodnji) 3. okeli (zgornji) 4. sestavljeno oko 5. možgani (možganski gangliji) 6. prothorax7. hrbtna krvna žila8. trahealne cevi (deblo s spiracle) 9. mesothorax10. metathorax11. sprednje krilo12. zadnje krilo13. srednje črevo (želodec) 14. hrbtna cev (srce) 15. jajčnik16. zadnje črevo (črevo, rektum in anus)17. anus18. ovidukt19. živčna struna (trebušni gangliji)20. Malpighijeve cevke21. stopalne blazinice22. kremplji23. tarzus24. golenica25. stegnenica26 . trohanter27. sprednje črevo (žita, želodec) 28. prsni ganglij29. vratni ganglij30. slinavka31. podezofagealni ganglij32. ustni delci .

Fiziologija

Tako kot so naše mišice povezane s kostmi, da lahko hodimo in vstajamo, so mišice žuželk povezane z eksoskeletom, da lahko hodijo in se premikajo. Njihove mišice so na notranji strani okostja.

Žuželke so hladnokrvne, kar pomeni, da ne morejo uravnavati telesne temperature. To pomeni, da žuželke ne znajo dobro preživeti mraza, vsaj na prostem ne. Pozimi številne žuželke preidejo v t. i. diapavzo, ki je za žuželke različica hibernacije. Nekatere žuželke, kot so ščurki, ne morejo preiti v diapavzo in umrejo, če je zunaj prehladno. Zato ščurki radi živijo v toplih hišah ljudi.

Dihalni in obtočni sistem

Žuželke dihajo brez pljuč. Imajo sistem notranjih cevi in vrečk, po katerih se plini širijo ali aktivno črpajo. Zrak se vsrka skozi odprtine na straneh trebuha, imenovane spirakli. Kisik do tkiv, ki ga potrebujejo, pride skozi sapnik (element 8 na sliki).

Veliko ličink žuželk živi v vodi. Mnoge med njimi imajo škrge, ki lahko črpajo kisik, raztopljen v vodi. Druge se morajo dvigniti na vodno gladino, da dobijo zrak, ki ga lahko zadržijo ali ujamejo v posebnih delih telesa.

Odrasle žuželke med letenjem porabijo veliko kisika. Potrebujejo ga za letalne mišice, ki so najbolj aktivno tkivo v biologiji. Mišice za letenje porabijo ogromno kisika: 100 kubičnih centimetrov kisika na vsak kubični centimeter tkiva na uro. S tem sistemom je največji premer mišice (ki še vedno porablja kisik s takšno hitrostjo) približno 0,5 cm. Tudi s posebnimi dodatnimi ureditvami žuželke ne morejo biti daljše od približno 11 cm. Največja telesa žuželk so velika približno toliko kot miška.

Nekatere žuželke uporabljajo tudi molekulo, imenovano hemocinin, ki opravlja enako nalogo kot hemoglobin pri vretenčarjih (vendar manj učinkovito). Žuželčji obtočni sistem nima žil ali arterij. Kri" se imenuje hemolimfa in se giblje v prostoru, imenovanem hemocelij. Organi se nahajajo v hemokoelu in se kopajo v hemolimfi. Srce" je le ena cev, ki pulzira (stiska).

Kako žuželke rastejo

Žuželke začnejo življenje z jajčecem. Običajno jajčeca odlaga samica (mati), nekaj vrst pa se rodi v živo (jajčeca se razvijejo v materi). Jajčeca so majhna, vendar jih je običajno mogoče videti s prostim očesom.

Čeprav so odrasli osebki večji, potrebujejo povečevalno steklo ali binokularni mikroskop, da vidijo podrobnosti. Profesionalni entomologi za prepoznavanje žuželk uporabljajo binokularni mikroskop in tiskano referenčno delo. Žuželk je veliko preveč, da bi si jih kdo zapomnil vse, zato je večina entomologov specializirana le za en ali dva reda.

Po izvalitvi jajčec lahko pride do dveh vrst razvoja. Pri nekaterih žuželkah poteka tako imenovana "nepopolna metamorfoza". To pomeni, da se iz jajčeca izleže majhna žuželka, imenovana nimfa, ki je videti skoraj enako kot odrasla žuželka. Ko nimfa raste, se njen videz ne spreminja, temveč se spreminja le njena velikost. Prehodi več faz, imenovanih "instari". Na ta način rastejo tudi kobilice.

Pri drugih žuželkah je metamorfoza popolna, kar pomeni, da je majhna ličinka, ki se izvali iz jajčeca, videti povsem drugače kot odrasla žuželka. Žuželke s popolno metamorfozo se iz jajčeca običajno izležejo kot ličinka, ki je običajno videti kot črv. Ličinka se hrani s hrano in postaja večja, dokler se ne spremeni v kuklo. Kukavice metuljev (množinsko število za pupo) so pogosto v kokonih. V kokonu žuželka spremeni svoj videz in ji pogosto zrastejo krila. Ko se kokon odpre, iz njega izstopi odrasla žuželka. Številne žuželke imajo popolno metamorfozo, na primer hrošči, metulji in molji ter muhe. Razvojna stopnja odraslega osebka se imenuje imago.

Trahealni sistem ščurka. Največje traheje potekajo po vsej širini telesa in so na tej sliki vodoravne. Merilo: 2 mm


Trahealni sistem se razveji v vedno manjše cevke, ki oskrbujejo pridelek ščurka. Merilo: 2 mm


Nimfa bogomoljke je videti tako kot odrasla bogomoljka, vendar je veliko manjša.

Evolucijska zgodovina

Izvor žuželk

Najstarejši znani fosil žuželke je devonska Rhyniognatha iz 396 milijonov let starega kertaRhynie. Na prvi pogled je bil morda podoben sodobni srebrni žuželki. Ta vrsta je že imela mandibule, ki jih povezujemo s krilatimi žuželkami, kar nakazuje, da so se v tem času morda že razvila krila. Tako so se prve žuželke morda pojavile že prej, v obdobju silurja.

Izvor kril

Leta 2008 so raziskovalci odkrili po njihovem mnenju najstarejši znani odtis celotnega telesa primitivne leteče žuželke na svetu, 300 milijonov let star primerek iz obdobja karbona.

Začetki letenja žuželk ostajajo nejasni, saj se zdi, da so bile najzgodnejše znane krilate žuželke sposobne leteti. Nekatere izumrle žuželke so imele dodaten par kril, ki se je pritrdil na prvi segment prsnega koša, skupaj tri pare. Zdi se, da žuželke niso bile posebno uspešna skupina živali, preden so razvile krila.

Zgornjekarbonski in spodnjepermski redi žuželk vključujejo živeče skupine in številne paleozojske skupine, ki so zdaj izumrle. V tem obdobju so nekatere orjaške oblike, podobne zmajčkom, dosegle razpon kril od 55 do 70 cm (22 do 28 palcev), torej so bile veliko večje od vseh živečih žuželk.

Ta gigantizem je bil morda posledica višje ravni kisika v ozračju, ki je omogočala večjo učinkovitost dihanja. Drugi dejavnik je bilo lahko pomanjkanje letečih vretenčarjev. Številne zgodnje skupine so izumrle med permsko-triasnim izumrtjem, največjim množičnim izumrtjem v zgodovini Zemlje, pred približno 252 milijoni let.

Vrste žuželk

Različne vrste žuželk lahko razdelimo v skupine, imenovane redi. Obstaja veliko vrst žuželk. Največji redi žuželk so našteti spodaj:

• Pri hroščih (red Coleoptera) je sprednji par kril spremenjen v trdo lupino, ki ščiti zadnja krila.
• Metulji in molji (red Lepidoptera) imajo velika, pogosto pisana krila.
• Muhe (red Diptera) imajo le dve krili.
• Mravlje, čebele in ose (red Hymenoptera) imajo včasih bodala in včasih živijo v velikih kolonijah (kot mravljišča).
• Pravi hrošči (red Hemiptera) imajo dolga in ozka usta, podobna slamici za pitje. Takšna usta imenujemo kljun.
• Kobilice (red Orthoptera) običajno skačejo z nogami. Prehranjujejo se s travo in žitnimi rastlinami.
• Odonata, zmaji in polži so glavni plenilci drugih žuželk. Tako vodne nimfe kot leteči odrasli osebki so mesojedi.
• Phasmatodea, žuželke s palicami in listi, je red, ki v celoti temelji na kamuflaži. Sem spada najdaljša žuželka na svetu, Chanov megastick.

Pajki, škorpijoni in podobne živali niso žuželke, temveč pajkovci. Pajkovci so členonožci, ki imajo štiri pare nog. Tudi stonoge so členonožci, vendar ne žuželke: spadajo v podvrsto, imenovano Myriapoda.

Hrošč (beračica ali kozliček). Rdeči del je trd sprednji par kril ali nadlahti.

Taksonomija

Ta taksonomija navaja nekatere bolj znane skupine žuželk.

• Archaeognatha (skakajoče ščetine)
• Thysanura (srebrna ribica)
• Palaeoptera (žuželke, ki ne morejo upogniti kril nad trebuhom)
• Ephemeroptera (metulji)
• Odonata
• Anisoptera (povodni konji)
• Zygoptera (polojniki)
• Neoptera (žuželke, ki lahko upognejo krila nad trebuhom)
• Exopterygota sensu stricto
• Caloneurodea (izumrla)
• Titanoptera (izumrli)
• Protorthoptera (izumrli)
• Plecoptera (kamene muhe, približno 1700 vrst)
• Embioptera (pajčevine, približno 300 vrst)
• Orthoptera (kobilice, črički in kobilice)
• Zoraptera (en rod, približno 30 vrst, podobni termitom)
• Dermaptera (uši)
• Dictyoptera
• Notoptera ~tentativni~
• Grylloblattidae (ledenodobni polži)
• Mantophasmatidae (odkrito leta 2001, (gladiatorji)
• Phasmatodea (paličaste žuželke, približno 2500 vrst) ~tentativni~
• Blattaria (ščurki)
• Isoptera (termiti)
• Mantodea (mantide)
• Parapneuroptera
• Psocoptera (knjižne vešče)
• Thysanoptera (trips)
• Phthiraptera (uši)
• Hemiptera (pravi hrošči, 80.000 vrst)
• Endopterygota ali Holometabola (850.000 živečih vrst v enajstih redovih)
• Hymenoptera (mravlje, čebele, ose, žagarji)
• hrošči (Coleoptera)
• Strepsiptera (zajedavci, ki večinoma živijo v drugih žuželkah)
• Raphidioptera (kačji pastirji)
• Megaloptera
• Neuroptera (žuželke z mrežastimi krili, med njimi so na primer mravlje)
• Mecoptera (škorpijoni, lahko tudi bolhe)
• Siphonaptera (bolhe)
• Diptera (prave muhe)
• Trichoptera (moljem podobne)
• Lepidoptera (molji in metulji)

Žuželke in ljudje

Škodljivci so lahko za ljudi škodljivi na različne načine. Nekateri so zajedavci, kot so uši in posteljne uši. Nekateri od teh parazitskih žuželk lahko širijo bolezni, na primer komarji, ki širijo malarijo.

Drugi škodljivi insekti ne škodujejo neposredno ljudem. Termiti in nekateri hrošči se prehranjujejo z lesom in včasih tudi s stavbami, kot so hiše. Vendar pa termiti pomagajo tudi pri razgradnji dreves in vej, ki padejo na gozdna tla. Veliko žuželk se prehranjuje s kmetijskimiproizvodi (rastlinami, namenjenimi za prehrano ljudi). Kobilice so primer škodljivih žuželk, ki se prehranjujejo z rastlinami v kmetijstvu.

Nekatere žuželke so za nas koristne. Čebele proizvajajo med. Ličinke nekaterih moljev izdelujejo svilo, ki jo ljudje uporabljamo za izdelavo oblačil. V nekaterih delih sveta ljudje žuželke dejansko jedo. Uživanje žuželk za hrano se imenuje entomofagija.

Rastline oprašujejo številne čebele in muhe. To pomeni, da žuželke pomagajo rastlinam ustvariti semena, tako da prenašajo cvetni prah z enega cveta na drugega. Nekatere dobre žuželke se prehranjujejo s škodljivci, na primer hrošči, ki se prehranjujejo z mšicami. Številne žuželke jedo odmrle rastline in živali.

Pesticidi

Ljudje pogosto uporabljajo strupe, imenovane insekticidi, za uničevanje škodljivih žuželk. Insekticidi niso vedno učinkoviti. Včasih škodljivci postanejo odporni na insekticide, kar pomeni, da jim insekticidi ne škodujejo več. Tako koloradski hrošč kot diamantni mol sta žuželka, ki sta odporna na številne insekticide.

Insekticidi ne uničujejo le škodljivih žuželk; včasih uničijo tudi številne koristne žuželke. Ko so ubite koristne žuželke, na primer tiste, ki se prehranjujejo s škodljivimi žuželkami, se lahko škodljive žuželke vrnejo v večjem številu kot prej, ker jih koristne žuželke ne jedo več.