Den anatomi av insekter, som beskriver morfologien av sine ytre og indre strukturer, og de viktigste egenskaper av disse strukturene, har mange berøringspunkter med den for leddyr av Hexapod sub- rekken : legemet er segmentert (derav navnet insekt , som er et lært lån fra det latinske insectus fra 1553 , av verbet insecare , "to cut"), biologer som kaller disse segmentene metamerer ; den funksjonelle endringen av metameria , kalt tagmatisering , i forbindelse med tilpasningveldig varierte livsmiljøer (tilpasning av de forskjellige medlemmene i et økologisk laug til økologiske rom, livsstil, involverer tagmer som tilegner seg en mer eller mindre avansert morfologisk og funksjonell spesialisering ), resulterer i en delt kropp i tre cephalic (sensorisk tagme), thorax (locomotor tagme) og abdominal (visceral tagme) tags . Den hode er spesialisert i sensorisk og trofisk- funksjon med spesielt et par av antenner , sammensatte øyne og munn deler , en brystkasse med i det vesentlige lokomotorisk funksjon takket være tre par leddede ben , og en buk , blottet for andre vedheng. Som kjønnsorganer , hvilke har en funksjon av fordøyelse , utskillelse og reproduksjon . Munndelene er synlige og ytre (med spesielt kjevler , kjever som er i stand til å bite), derav det gamle navnet Ectognaths eller sanne insekter, som skiller dem fra Entognaths , en liten klasse med hexapods ( Collembola , Diploures , Protoures ), antagelig parafyletisk , med iøynefallende indre munnstykker.
Kroppen av insekter , som den for andre leddyr , er dekket av et stivt eksoskelett som består av et karakteristisk molekyl, kitin , og består av tre lag av skjellaget .
Som alle leddyr , har insekter en segmentert kropp støttet av et eksoskelett som består av en kitinøs skjellaget . Segmentene av kroppen er organisert i tre koder som er hodet, thorax og underliv. Hodet har et par antenner, et par sammensatte øyne , ocelli og tre sett med modifiserte vedheng som danner munndelene .
Brystkassen består av tre segmenter ( protorax , mesothorax og metathorax ) og bærer generelt alle lokomotoriske organer ( vinger eller ben ). Magen består for det meste av elleve segmenter som noen ganger kan ha vedheng som for eksempel cerci. Innvendig inneholder den en del av viktige organer som fordøyelsessystemet, luftveiene, utskillelsessystemet og reproduktive organer . Det er stor variasjon og mange tilpasninger i fysiologien til insektets kroppsdeler, spesielt vinger, ben, antenner og munnstykker.
“Primært smale mellomsegmentale skleritter som tjener til innsetting av langsgående muskler veksler med store segmentelle skleritter med en beskyttende rolle. Denne ordningen, som bare tillater små bevegelser, er modifisert bortsett fra på det ventrale thoracale ansiktet ved fusjon av intersegmentale skleritter med segmentale skleritter som følger dem. Dermed forskyves den ytre segmenteringen , preget av den fleksible mellomsegmentmembranen, fremover i forhold til den sanne metamerien som vedvarer i muskulaturen. De langsgående musklene er derfor intersegmentære i denne typen segmentering som dukket opp sekundært ”.
I de fleste insekter i voksen- eller larvestadiet er hodet omgitt av en sterkt sklerotinisert plate som kalles hodekapsel eller epikranium. Denne formasjonen, som stiver hodet utvendig, er imidlertid ikke tilstede i alle insektlarver (f.eks. Cyclorrhapha fluelarver ). Hodekapselen er hoveddelen av hodet og har sammensatte øyne, ocelli, et par antenner og munnstykker. Denne kapselen er samlingen av 6 mest fremre segmenter av kroppen.
Som i mange terrestriske leddyr, blir hodet også stivnet internt av et endoskjelett , tentorium (en) , et kitteaktig rammeverk som skyldes kutikulære invagasjoner. Disse endoskeletale formasjonene utgjør kryssende spenn som definerer rom som sikrer konsolidering av kapselen og fungerer som festepunkter til musklene. De deler dermed cephalic kapsel i områder avgrenset av linjer, indre forsterkende rygger som tilsvarer visse kraniale suturer (mer eller mindre markerte lineære depresjoner). Bare den epikranielle suturen (også kalt ecdysial sutur eller Y-sutur) er en linje med minst motstand (på grunn av fraværet av en eksokutikkel på sitt nivå) langs hvilken kutikula deler seg under ruging .
Orienteringen av det preorale rommet (avgrenset av munndelene) gjør det mulig å skille det ortognatiske hodet (åpningen av det preorale rommet er vinkelrett på kroppens akse), det prognatiske hodet (åpningen beveges fremover) og det opisthognatiske hodet (åpningen har beveget seg bakover).
Pannen er den delen av hodekapslen som ender opp foran, rett under antennene. Det varierer i form og størrelse. I noen arter er avgrensningen relativt vilkårlig. I andre er den avgrenset av fronto-clypeal eller epistomale spor. Når det gjelder insekter med tre ocelli, ligger medianen vanligvis på frontene. På toppen av hodet (toppunktet) er det frontale suturer som kan ha forskjellige former (Y, U eller V). Under mugg av visse insekter åpnes disse suturene og lar dyret trekke seg ut av den gamle konvolutten. Frontale suturer er ikke tilstede i alle insekter.
De fire mest synlige segmentene er de som har beholdt artikulerte til og med vedheng: antenner, underkjerner, kjepper og labium.
OcellesDe eyespots er organer fotoreseptorene singler som befinner seg på toppen av hodet av insekter. Disse organene er ekstremt følsomme for lys, men funksjonen er ikke visuell. De er vanligvis tre i antall, en sentral og to laterale. Noen jordiske insekter, som noen maur og kakerlakker , har bare to ocelli. Ocelli oppdager lysstyrken så vel som små variasjoner i den.
Ocelli kan hjelpe insektet med å opprettholde stabilitet under flyturen takket være denne evnen til å oppdage endringer i lys. De ville også spille en rolle i visualiseringen av polaritet eller som en detektor for den sirkadiske syklusen .
Sammensatte øyneSammensatte øyne dannes ved sammenstilling av flere hundre ommatidia (opptil 30 000 i et enkelt sammensatt øye), en enkelt visuell enhet. Det oppfattede bildet er derfor en kombinasjon av bidragene til dets mange ommatidia. Sammenlignet med enkle øyne har de mindre oppløsning, men har en større synsvinkel og er i stand til å oppdage raske bevegelser. I noen tilfeller har de muligheten til å oppdage polaritet .
I flygende eller rovdyr er ommatidia organisert på en slik måte at det gir et veldig spesialisert syn. Visuelle enheter er mer flatt og fasettene er mye større. Flating gjør at ommatidia får mer lys. Oppløsningen på bildene er derfor høyere. I disse insektene finner vi pseudopupillen (in) , en liten svart flekk som alltid ser ut til å se i retning observatøren. Dette punktet er et resultat av absorpsjonen av lys fra ommatidiaens rhabdome, hvis akse sammenfaller med observatørens akse, mens siden ommatidia reflekterer det.
AntennerDe antennene er de viktigste organene i lukt. De kan oppdage bevegelse og orientering, lukter, lyder, fuktighet og en rekke kjemiske signaler (feromoner). De kan også tjene som taktile organer for å analysere miljøet; som et kommunikasjonsmiddel for parring eller som et forsvarsmiddel. Antennen består av tre hoveddeler: scape, pedicel og flagellum.
Antennene er veldig varierende i insekter. I tillegg er det innenfor samme art også små forskjeller mellom kjønnene.
Vanlige typer insektantennerForfedre virvelløse dyr hadde kvernelignende munnstykker . Under evolusjonen ble en spesialisering utført, slik at vi nå finner flere typer (knuser, dyse, dyse-dyse, dyse-svamp og dyse-licker).
I kvernene er det fire viktige deler: labrum, mandibles, maxillae og labium. De tre siste er forfedres lokomotivvedlegg som har endret seg og spesialisert seg på funksjoner relatert til mat.
Munndelene av kverntypen finnes i flere rekkefølger av insekter ( Coleoptera , Orthoptera , Odonata , Plecoptera , Neuroptera , noen Hymenoptera , Lepidoptera larver osv.).
Enkel dyseDenne typen munnstykker finnes i sommerfugler ( Lepidoptera ). Maxillae har utviklet seg til en flersegmentert snabel kalt snabel . I hvile rulles dette røret under hodet. Sommerfugler spiser på blomsternektar, mineraler og næringsstoffer i andre væsker. Det er også to lange, buede palper som er avledet fra labium.
MunnstykkeFlere ordrer av insekter har munnstykker som gjennomborer og deretter suger på indre væsker fra planter eller levende organismer . Noen er planteetere , som bladlus og løvhoppere , mens andre er insekter , rovdyr eller blodsugere , for eksempel mygg eller noen insekter .
I disse insektene danner labium en snabel av fire leddelte seksjoner. Innvendig er det fire styletter, hvorav den mest eksterne er avledningen av underkjene og den innerste kjeve. Innvendig er det en inntakskanal og en spyttkanal.
Hos kvinnelige mygg danner labium en kappe og omslutter alle andre munndeler. Labrum danner et rør som brukes til å suge blod. Mandibles og maxillae har utviklet seg til fire styletter som tjener til å gjennombore offerets hud.
VaskesvampNoen fluer (f.eks. Husflue ) har munndeler av sugende svamp. Labium er modifisert i form av en snabel og brukes til å suge flytende mat opp til spiserøret . På slutten av det er det lameller som danner et svampeapparat. Dette organet fungerer som en svamp og absorberer mat i flytende form. For å spise fast mat, utskiller flua spytt og legger den på maten. Spyttet er fylt med fordøyelsesenzymer og løser mat. Resultatet suges deretter inn i labium ved kapillærvirkning .
Sucker-lickerNoen Hymenoptera (f.eks honningbier og humler ) har suge-slikker munn. I disse insektene er labium langstrakt til å danne en slags tunge eller glosse. Denne tungen suger nektaren fra blomster eller andre væsker og overfører den til spiserøret. De har også mandibler, som de bruker til å gripe, kutte eller male.
Munnstykker galleriKnuser
Enkel dyse
Vaskesvamp
Sucker-slikk
Munnstykke
Den thorax er plassert mellom hodet og buken. Hos de fleste insekter er det dannet av tre forskjellige deler: protorax (T1), mesothorax (T2) og metathorax (T3). Disse tre segmentene er omgitt av skleritter som danner eksoskelettet til hvert segment: notum (eller scutum ), på ryggflaten , pleuron , på sidene, brystbenet , på ventralflaten . Hvert segment har disse navnene: dermed er sklerittene i protorax pronotum (eller prescutum ), propleuron og prosternum , de av mesothorax mesonotum (eller scutum ), mesopleuron og mesosternum , de av metathorax metanotum (eller scutellu ), metapleuron og metasternum .
Dette er den delen av kroppen som de tre bena og vingene er festet til. Brystkassen er derfor perfekt egnet til bevegelse (gå, svømme og fly). Hos voksne pterygotiske insekter bærer T2 og T3-segmentene vingene.
PoterBena består av flere segmenter: coxa, trochanter, lårben, tibia og tarsus. Sistnevnte er delt inn i flere deler som kalles tarsomere . På slutten av tarsus finner vi en eller to klør. Lårbenet og tibia er vanligvis de lengste seksjonene.
Bena brukes hovedsakelig til bevegelse. Den utviklingen av forskjellige ledd lemmer av leddyr er knyttet til deres land kolonisering rundt 410 Ma . Mens primitive akvatiske leddyr har mange ben, tar landleddyr en seksbeins bevegelsesmodus som optimaliserer balanse og stabilitet. Den tagmatisation ved thorax-regionen til hvilken det er festet tre par fliken settes ved bevegelse av flere trinn i henhold til formen på insekt: lang vandring (vandre meget langsomt med en suksessivt ben i berøring med bakken), tetrapoden gang (langsom gang med stor belastning, alltid med fire bein i kontakt med bakken), stativgang (rask gange med liten belastning, alltid med tre bein i kontakt med bakken). Insekter har oftest stativgang . De står på et stativ dannet av første og tredje etappe på den ene siden og mellombenet på den andre mens de andre tre bena kastes fremover, så blir prosessen snudd. Denne "vekslende stativ" -modusen for bevegelse har blitt bevart i insekter mens virveldyr har brukt tofotts bevegelse . En hypotese er at stativgangene gjør at insekter kan bevege seg raskt i ulendt terreng (i forbindelse med benenes klebrighet som gjør at de kan bevege seg vertikalt) mens tosidig gange er mer effektivt i flatt terreng.
Bena har varierte morfologier avhengig av livsstilen til insektene som har dem: lange og tynne ben for løping, korte og tøffe bein for graving, åreformede ben for svømming, ben med kroker for å fange byttedyr etc.
VingerModerne insekter har generelt to par vinger. Det første paret, kjent som de fremre vingene (AA), ligger på mesothorax (T2) mens den andre, kjent som posterior vingene, er på metathorax (T3. Innenfor denne klassen finner vi stor variasjon i former og størrelser teksturer Videre utgjør vingeformen et viktig taksonomisk kriterium for bestemmelse av ordrer.
Noen insekter har ikke vinger i voksenstadiet. Denne fluktløsheten er et kjennetegn ved flere takster av insekter ( Phthiraptera og Siphonaptera ). Insekter av ordenen Diptera (flue, mygg, etc.) har bakvinger modifisert til strukturer som kalles manualer . Fluer anses derfor å ha bare ett par vinger.
Den magen er den del bak brystkasse og den har vanligvis 11 segmenter (A1 til A11). Disse segmentene har en serie små hull, kalt stigmas , som lar insektet puste. De to hovedtypene er tergitter (på ryggsiden) og sternitter (på ventralsiden). Disse to platene er artikulert lateralt (gråter) av en utvidbar membran (konjunktiva) fold, kalt pleural integumentary fold. I de fleste insekter er tergittene membranøse og er skjult under vingene når de hviler. Sternittene er vanligvis større og er godt synlige under magen. Sklerifiseringsnivået deres kan være veldig variabelt.
Innvendig finner vi de fleste indre organer ( fordøyelseskanalen , reproduksjonssystemet, etc.). Underlivet har generelt ikke engang vedheng (verken ben eller vinge) bortsett fra på de bakre segmentene i terminal posisjon: cerci , ovipositor eller til og med broddet er terminale vedheng som finnes i noen insekter.
I det siste segmentet (A11) består magen av tre trekantede skleritter som konvergerer rundt anal- og kjønnsåpningene. Den øvre skleritt kalles epiprocta mens de to nedre sklerittene kalles paraprocts .
Eksoskelettet til insekter, terrestriske dyr, lar dem motstå tyngdekraften. Dette ytre skjelettet har også den funksjonen å gi mekanisk (mot støt, rovdyr) og fysiologisk (mot uttørking og ytre infeksjoner) beskyttelse .
Insektets ytre skjelett består av to lag: epicuticle og procuticle . Den første er et cireuslag som ikke inneholder kitin . Vanntett, det begrenser vanntap gjennom svette. Det andre er mye tykkere og består av to lag: et ytre lag kalt en eksokutikkel og et indre lag kalt en endokutikkel . Endocuticle er sterk og fleksibel. Den består av mange lag kitin og kryssende fibrøse proteiner . Eksokutikelen er mer stiv og sammensetningen kan være veldig variabel i forskjellige vekststadier.
Eksoskelettet kan forsterkes av et endoskjelett som stivner hele, består av rygger (lokal fortykning av integrasjonen som gir mekanisk beskyttelse til hodet eller styrker brystkassen som kreves av kraftige muskler i vinger og ben), prosesser og apodemas (integrerte invaginasjoner som tilsvarer indre utvidelser av eksoskelettet, apohysis i form av et punkt, apodema i form av en lamella) tjener som en innsetting av musklene hvis effektivitet er optimalisert. Apodemet regnes som ekvivalent av senen hos virveldyr, og er 50 ganger stivere enn en sene. Insekter er de eneste virvelløse dyrene som har utviklet evnen til å fly, og denne tilpasningen har spilt en viktig rolle i deres evolusjonære suksess. De striede musklene settes direkte inn på den indre siden eller indirekte på disse vekstene, og disponering av disse flymusklene skiller paléoptères og Neoptera .
Tilstedeværelsen av et eksoskelett, med spesielt de hydrofobe voksene i epicuticle, beskytter effektivt mot uttørking , noe som er en av faktorene som tillot en vellykket kolonisering av det terrestriske miljøet . Men eksoskelettet har også ulemper. Med økningen i størrelse, må den bli mer og tykkere, uforholdsmessig for å støtte muskeltrekkingen. Det chitinøse rammeverket er ikke så sterkt som et indre beinete skjelett. Internalisering av luftveiene (som består av et åpent nettverk av arr , tracheae og tracheoli fylt med tracheolar væske, hvor respirasjonsgasser oppløses, noe som er nødvendig for deres trans diffusjon ) som beskytter mot uttørking, men med l Økningen i størrelse, forholdet mellom den indre overflaten av rørene og kroppens volum gjør dette luftveiene ineffektivt. Til slutt hindrer inneslutningen av musklene i et eksoskelett dem fra å vokse med bruken. Eksoskelettet har dermed begrenset størrelsen på insektene, noe som favoriserer et høyt overflate / volumforhold. Denne faktoren sammen med hardhet i skjellaget og styrking av endoskjelettet, forklarer hvorfor maur har evnen til å løfte og bære masselaster hundrevis av ganger større enn sin egen. Denne lille størrelsen har også gjort det mulig å bruke et bredt utvalg av økologiske nisjer i et gitt miljø, noe som forklarer hvorfor det, sammen med reproduksjonspotensialet og mangfoldet av insekter, blir betraktet som det avgjørende elementet i deres suksess på jorden.
Diagram over tverrsnittet av skjellaget i en leddyr
Exuviation av en cicada , akselerert utsikt
Den luftveiene av insekter er et åpent nettverk av arr , tracheae og tracheoles som sikrer overføring av metabolske gasser til vevene. Insekterens stigmas, med variabel åpning, på sidene av segmentene (thorax- og abdominal pleuritt) kalles spirakler .
Noen larver av kironoma - diptera som lever i svært dårlig oksygenerte miljøer, har hemoglobin.
Det indre miljøet består av hemolymfe som settes i bevegelse av dorsale kontraktile kar og de generelle muskelbevegelsene til insektet. Sirkulasjonssystemet er åpent, ved lavt trykk.
Insektet bruker fordøyelsessystemet sitt for å trekke ut næringsstoffer og andre stoffer fra maten det bruker. Disse matvarene inntas vanligvis som komplekse makromolekyler sammensatt av proteiner , polysakkarider , lipider og nukleinsyrer . Disse makromolekylene må brytes ned av katabolske reaksjoner for å bli mindre molekyler som aminosyrer og enkle sukkermolekyler. På denne måten kan cellene assimilere dem.
Den fordøyelsessystemet består av en lang, lukket rør som kalles fordøyelseskanalen, og det går i lengderetningen gjennom legemet. Denne regionaliserte fordøyelseskanalen styrer enveis mat fra munnen til anus. Den er delt inn i tre deler: stomodeum (for tarmen) hvis funksjon er lagring og mekanisk fordøyelse (og noen ganger aspirasjon), mesenteron (in) ( mellomtarmen ) som sikrer enzymatisk fordøyelse og absorpsjon av næringsstoffer, og proctodeum ( hindgut ) der avføring er dannet . Stomodeum og proctodeum er dekket med neglebånd siden de oppstår fra invaginasjoner i integrasjonen. I tillegg til fordøyelseskanalen har insekter også spyttkjertler og spyttmagasiner. Disse strukturene finnes i thorax, ved siden av foregut.
Den sentrale nervesystemet består av en dobbel ventral ganglion-kjeden, den mest massive ganglia som er anterior og danner hjernen lokalisert i hulrommet av den ytre skjelett av hodet. De tre første parene med noder smelter sammen i hjernen, mens de neste tre parene smelter sammen og danner en subesofageal node som innerverer munndelene.
Brystsegmenter har en ganglion plassert på hver side av kroppen, så ett par per segment. Denne disposisjonen er også til stede i de første åtte magesegmentene. Denne konstitusjonen kan variere, noen kakerlakker ( blattaria ) har bare seks mageknuter . Husflua ( Musca domestica ) har alle ganglier smeltet sammen til en, og den finnes i brystkassen.
Ingen nociceptor (smertereseptor) har hittil blitt funnet i insekter. Selv om atferd som ligner på kronisk smerte er beskrevet i Drosophila, er det derfor ikke enighet om deres grad av bevissthet til smerte.
Hos kvinnen består reproduksjonssystemet av et par eggstokker , tilbehørskirtler , en eller flere spermathecae og laterale eggledere som binder disse delene sammen. Eggstokkene består av et antall eggrør, kalt eggstokkene . Avhengig av art produserer eggstokkene et variabelt antall egg.
Tilbehøret kjertler produserer stoffer som spiller en rolle i smøringen og i det endelige belegget av eggene (f.eks. Korion ). Disse kjertlene produserer også lim og beskyttende stoffer for belegg av eggene ( ootheca ). De spiller også en rolle i vedlikehold av sædceller .
Spermatheca er et rør eller en pose som lagrer og konserverer sædceller i en periode (fra parring til eggløsning ) som varierer sterkt avhengig av art. Hos insekter kan hunnen administrere bruken av sæd ved å synkronisere frigjøringen fra spermathecaen på gytetidspunktet. Disse vil da ha tilgang til egget som går gjennom median ovidukt.
Eggene legges deretter enkeltvis eller i bulk, avhengig av art. Hunnen vil feste disse til riktig gyteunderlag.
MannMannlige insekter har vanligvis to testikler som er suspendert i bukhulen takket være luftrør og fettstoffer. I de mer primitive aptérygote- insektene er det bare en testikkel. Denne særegenheten er også funnet i noen Lepidoptera, men i deres tilfelle oppstår organet fra en sammensmelting av to testikler i løpet av de siste stadiene av larveutviklingen. Testiklene består av seminiferous rør ( follikler ) og inne er det en membranøs pose som inneholder sædceller. Rørene er koblet til vasedferensene som tjener til evakuering av sædceller gjennom en ejakulasjonskanal. Den terminale delen av denne kanalen kan sklerotiseres for å danne øyer (penis), et organ for intromisjon.
Insektsæd er relativt lange sammenlignet med deres lille størrelse. I noen flere forfedre grupper overføres de via en spermatofor . Generelt skjer overføringen i form av flytende sæd ved direkte inseminering.