Los insectos heredaron una estructura segmentaria de sus ancestros, pero el metamerismo de los segmentos prácticamente se perdió y el cuerpo se divide en tres tagmas: cabeza, tórax y abdomen. Los signos de una estructura metamérica primitiva se conservan solo en el abdomen. Cabe señalar que la segmentación que vemos no se corresponde con la verdadera. Los segmentos del cuerpo de los insectos están fuertemente fusionados, en el lugar de su conexión se forma una invaginación, un fragmento que se usa para unir los músculos. Para garantizar la movilidad, en cada segmento, en el borde trasero hay un área blanda - una articulación - para protección está ligeramente retraída hacia adentro [1] .
En el exterior, el cuerpo está cubierto por una cutícula secretada por células epiteliales , que forma un exoesqueleto . Cada segmento está cubierto con escudos quitinosos llamados escleritos . En el caso clásico, se distinguen escleritos dorsales: tergitos , esternitos abdominales y pleuritos laterales . Según la teoría de Snodgrass, la pleuritis es el primer segmento de la pierna subcox aplanado y fusionado con el esternito, pero a menudo las pleuritis también se aíslan de los segmentos abdominales que no tienen piernas. La teoría de Snodgrass es coja porque no hay formas de transición en la naturaleza que la confirmen. La desviación más fuerte del esquema clásico del segmento se observa en la cabeza, donde los segmentos están fuertemente modificados, fusionados entre sí, además, solo se observan sus tergitos en el exterior, mientras que los esternitos están en el interior, formando la llamada úvula. - la hipofaringe [1] .
La cutícula de los insectos es producida (secretada) por el epitelio, o hipodermis , que se encuentra sobre la membrana basal. El epitelio está representado por un tejido de células epiteliales cúbicas o cilíndricas herméticamente cerradas y otras incluidas entre ellas: glandulares, tricogénicas y otras. El tejido epitelial secretor de cutículas también recubre el intestino anterior y posterior y la tráquea , órganos de origen ectodérmico. En la cutícula (especialmente en la epicutícula), a menudo permanecen las huellas de las células epiteliales que la crearon, el llamado patrón epitelial [1] .
Las células epiteliales secretan una capa fuerte: la cutícula. La cutícula forma el tegumento externo de los insectos, invaginaciones especiales en la cavidad del cuerpo (fragmentos) para unir los músculos, el revestimiento de los intestinos anterior y posterior y la tráquea. La cutícula sirve para la protección mecánica, en parte también para la protección química, la protección contra los parásitos de la radiación ultravioleta, para la regulación de la difusión y también, por regla general, determina la coloración de los insectos. La sustancia principal de la cutícula es la quitina . Las incrustaciones también están dispersas en él: estructuras de una composición química diferente [1] .
La cutícula consta de tres capas:
Durante la muda, bajo la influencia de las hormonas esteroides ecdisona secretadas por las glándulas protorácicas , se produce una nueva epicutícula en la hipodermis y se activan las glándulas de la muda. Las glándulas en muda vierten su secreto entre el viejo endo- y el nuevo epi-, de donde se disuelve el endo-. Debajo del nuevo epi- se forma un nuevo endo-, junto con el cual crece el conducto de la glándula de muda. La solución de la endocutícula vieja es absorbida por la hipodermis o se bebe, y la exo- y epí- lops viejas permanecen en forma de piel - exuvia . Exuvius también se puede comer [1] .
Los pliegues del tegumento, junto con la hipodermis y la cavidad corporal, forman espinas, cuernos, crestas, escutelos de los pentatómidos , etc. Otro tipo de excrecencia del tegumento son las quetas. En el caso más simple, este es un complejo de un poro, una célula de membrana que forma una membrana en el poro y una célula tricogénica que forma un cabello que sobresale a través de la membrana. Un cabello puede ser una consecuencia viva de una célula o convertirse en una formación cuticular muerta. Modificaciones:
Dependiendo de la localización de los pigmentos, el color del cuerpo de los insectos puede ser:
Además de los propios pigmentos, el color puede determinarse mediante una variedad de efectos ópticos de superficie (escamas cóncavas, prismas, películas delgadas). El pigmento principal del tegumento, la melanina , da color de amarillo a negro. Por lo general, cuanto más dura es la zona del esclerito, más melanina contiene, por lo que es, por tanto, más oscura. Las melaninas se forman durante la oxidación de cromógenos en presencia de enzimas especiales. Si se supone que hay un patrón en el cuerpo, entonces está determinado por la localización del cromógeno, mientras que las enzimas se distribuyen por todos los tegumentos. Los colores blanco, amarillo brillante y naranja de los blancos , avispas , sirfid son dados por sustancias de purina, derivados del ácido úrico excretado acumulado en la pupa. Los insectos pueden tomar prestados carotenos, flavonas y antocianinas de las plantas que comen o la hemolinfa de las víctimas que han tomado prestados los pigmentos de las plantas. El color verde es impartido por el pigmento biliverdina, que, oxidado y restaurado, puede cambiar su tono, lo que también es importante para el camaleonismo [2] [1] .
La cabeza ( caput ) no está segmentada exteriormente, pero es el resultado de la fusión del acron (lóbulo cefálico) y 5 segmentos durante la oligomerización del cuerpo . Las extremidades sobrevivientes de estos segmentos son las antenas , o primeras antenas ( antenas ) y 3 pares de mandíbulas orales: mandíbulas superiores no segmentadas o mandíbulas ( mandíbulas ), mandíbulas inferiores articuladas o maxilares ( maxilares ) y una mandíbula articulada, exteriormente no apareada. labio inferior ( labium ), que es el segundo par de mandíbulas inferiores, fusionadas entre sí. El segundo par de antenas de los insectos no se desarrolla, pero su segmento de cabeza, llamado intercalar, está incluido en la composición de la cabeza. El labrum y tres pares de mandíbulas forman la cavidad preoral frente a la abertura de la boca, donde tiene lugar la masticación y el procesamiento de la saliva, y en algunos insectos chupadores es la bomba principal. En el interior, la cavidad preoral está dividida en dos partes por el órgano esternito: la úvula, la subglotis o la hipofaringe [1] .
La base dura de la cabeza es el cráneo ( epicráneo ). En la cabeza, se distingue la superficie frontal: la frente ( frente ), que pasa desde arriba hacia la corona ( vértice ) y más atrás, la parte posterior de la cabeza ( occipucio ), y desde los lados hacia las mejillas ( genae ). Por lo general, la frente está delineada por suturas frontales bastante distintas, que se fusionan desde arriba con la sutura parietal. Delante de la frente se encuentra una placa bien separada: el clípeo ( clípeo ) y más adelante (abajo) - el labio superior ( labrum ), una protuberancia de piel laminar móvil que cubre los órganos de la boca desde arriba. A los lados de la cabeza hay ojos compuestos ( óculos ), que consisten en muchas unidades visuales: los omatidios y son los principales órganos de la visión. Además, entre los ojos compuestos suele haber 1-3 ojos simples , u ocelos ( ocelli ). Dependiendo de la biología, la posición de la cabeza no es la misma. Se hace una distinción entre la cabeza hipognática ( caput hypognathum ), con las piezas bucales hacia abajo, como las piernas, y la cabeza prognática ( caput prognathum ), con las piezas bucales hacia adelante. El primer tipo suele ser característico de los herbívoros, y el segundo, de los insectos depredadores. El caso extremo de una cabeza hipognática, cuando las piezas bucales miran hacia atrás, se denomina cabeza opistognática y es característico de psílidos y cucarachas. La primaria es la cabeza prognática. A medida que gira hacia adelante, el quinto segmento (labial) de la cabeza se aleja cada vez más de la boca, en relación con lo cual se desarrolla un esclerito especial de la garganta ( gula ), que conecta el quinto segmento con el labio [1] .
Las antenas se asientan a los lados de la frente, entre los ojos o frente a ellos, a menudo en una cavidad antenal bien separada. Son muy diversos, característicos de diferentes grupos de insectos. En su núcleo, las antenas consisten en un segmento principal engrosado llamado mango ( scapus ), seguido de una pata ( pedicellus ) y, a partir del tercer segmento, se ubica la parte principal: el flagelo ( flagellum ). Hay varios tipos de antenas (ver fig.).
El ortopteroide es el tipo primario de aparato oral.
En el aparato oral ortopteroide , el labrum está representado por una placa cortante redondeada, las mandíbulas son poderosas pirámides triangulares indivisas, los maxilares son formaciones rectangulares diseccionadas desde la base (cardo), el estilo ( estipes ) con el palpo mandibular, el lóbulo externo (galea) y el lóbulo interno (lacinia) al final de cada uno, el labium es una formación de mandíbulas similares a maxilares fusionadas y, por lo tanto, con dos palpos labiales inferiores y cuatro lóbulos.
Con la transición a los alimentos líquidos, se producen modificaciones del aparato oral ortopteroide. Por ejemplo, en las larvas de los nadadores , las mandíbulas son largas, afiladas, en forma de media luna y tienen un canal especial en el interior; la cavidad preoral está demasiado grande en el frente y se comunica con el mundo exterior solo a través de los canales de las mandíbulas. La larva agarra a la presa con sus mandíbulas, le inyecta el jugo digestivo del intestino medio y luego succiona la comida disuelta a través de los mismos canales.
Además, con la transición a la alimentación líquida, aparecen otros tipos de aparatos bucales. Todos ellos son probóscide, que difieren en estructura y capacidad para perforar. Las probóscides que no pueden perforar se llaman chupadoras y son diferentes tubos. Por lo general, la formación de un tubo está asociada con el alargamiento de los órganos incluidos en su composición y la reducción de los órganos que no están incluidos en ella. En una abeja , el tubo está formado por estípites largos, galeras y labios, teniendo el primero forma de esquina en la sección y el segundo plano. Las mandíbulas no se reducen, sino que se utilizan para construir y sostener la probóscide.
En Lepidoptera , la probóscide está formada por galeras muy largas, en sección transversal parecen una media luna. De los demás órganos, sólo se conservan el labrum y los palpos labiales inferiores. Dentro de la cabeza, las mariposas tienen un músculo especial que atrae la hemolinfa hacia la probóscide para desplegarla.
Se encontraron varias probóscides en tricópteros : de galeras, de hipofaringe ... Las mandíbulas suelen permanecer. Las probóscides capaces de perforar se denominan perforantes-chupadoras y son un sistema de ranuras de trabajo (para chupar alimentos e introducir saliva), estiletes perforantes y vainas.
En Nematocera , la vaina está representada por el labio, el labrum y la hipofaringe son canales, y las mandíbulas y los maxilares se modifican en estiletes.
En las moscas tse-tse ( Glossina ) y zhigalok, el canal está formado por el labio y la punción se realiza mediante dos puntos de perforación: palpos labiales inferiores modificados. En las pulgas , los canales están formados por la epifaringe y los lacinios, y la vaina está formada por los palpos labiales.
En Hemiptera , la vaina está representada por el labium, el labrum es normal, los palpos están ausentes y las mandíbulas y los maxilares se convierten en estiletes que forman la probóscide. Los maxilares plegados juntos forman dos canales, y los maxilares en forma de media luna que los abrazan desde el exterior realizan una función de perforación en la sección.
Un tipo especial de aparato bucal es muscoide, característico de las moscas. La probóscide está formada por el labio inferior y sus palpos se modifican en dos discos: el labelo. Cada labelo está inscrito con 60 canales en zigzag con orificios redondos, lo que da como resultado un aparato con una gran área de succión y capacidad de filtración [1] .
El tórax ( tórax ) consta de tres segmentos: anterior, medio y metatórax ( pro-, meso-, metatórax ). Los tergitos torácicos se denominan espalda ( notum ), y los esternitos se denominan mama ( esternón ). En consecuencia, 3 segmentos del tórax distinguen entre pro- , medio y meta- espalda ( pro-, meso-, metanotum ) y también pro- , medio y metaesternón ( pro-, meso-, metasternum ). Cada pleuritis torácica se subdivide mediante una sutura en al menos dos escleritos: delante del episternum ( episternum ) y detrás del epímero ( epimerum ). La unión al tórax de los órganos del movimiento lo convierte en el centro locomotor del cuerpo, aumenta su tamaño debido al desarrollo de músculos poderosos y un fuerte cambio y complicación de los escleritos descritos anteriormente.
Las piernas ( pedes ) están unidas al pecho desde abajo, generalmente se sientan en las cavidades coxales y consisten en una coxa ( coxa ), trocánter ( trocánter ), muslo ( fémora ), parte inferior de la pierna ( tibia ) y pata ( tarso ). La coxa y el eslabón giratorio proporcionan la movilidad necesaria a la pierna. En algunos casos, el trocánter consta de dos segmentos. El muslo es la parte más grande y más fuerte de la pierna, ya que tiene músculos poderosos. Su articulación con la parte inferior de la pierna se llama rodilla , y la parte adyacente a ella es la rodilla ( geniculus ). La tibia tiene aproximadamente la misma longitud que el muslo, pero es más delgada que él, está equipada con púas ( espinas ) y en la parte superior, espolones ( calcarias ). El pie generalmente se diseca, consta de 2-5 segmentos, en la parte superior lleva un par de garras ( unguiculi ), entre las cuales hay una ventosa ancha: arolium ( arolium ) o empodio estrecho ( empodium ) . De acuerdo con la forma de vida, las piernas han sufrido una variedad de especializaciones, por lo tanto, se distinguen varios tipos de ellas.
Las alas de los insectos ( alae ) son excrecencias lamelares de tegumentos asociados con un complejo de músculos que les sirven y escleritos mamarios transformados. En un caso típico, existen dos pares de ellos: el anterior, adherido al mesotórax, y el posterior, sobre el metatórax. Las alas consisten en una placa alar delgada ( membrana ) unida a venas sólidas ( venae ) que actúan como una base sólida para el ala. Las venas se dividen en longitudinales y transversales, formando una densa red y numerosas células ( cellulae ) en grupos inferiores. Las venas transversales en formas superiores se reducen en número y, a veces, desaparecen por completo, ya que el principal papel de soporte lo desempeñan las venas longitudinales, alternativamente convexas y cóncavas. Por lo tanto, las venas longitudinales, aunque han sufrido una evolución importante en los grupos superiores , aún conservan su base.
En el estado inicial, se distinguen las siguientes venas longitudinales: costal ( costa o C ); subcostal ( subcosta, Sc ); radial ( radio, R ), equipado con una rama en la parte posterior: un sector radial ( sector de radios, RS ); mediana, o mediana ( media, M ), a veces dividida en ramas anterior ( MA ) y posterior ( MP ); cubital ( cubitus, Cu ), que incluye dos venas a menudo contiguas: anterior ( CuA ) y posterior ( CuP ); anal ( analis, A ) en el número 1-4. En algunos casos, en las alas traseras, detrás de las anales, también hay una serie de venas yugulares ( jugalis, Ju ), que, junto con las anales, forman parte del abanico plegable ( vannus ) del ala. Entre las venas longitudinales hay una serie de campos ( campo ), llamados por la vena que corre delante: costal, mediana, etc. Las divisiones mayores son las regiones ( regio ) del ala: la principal está delante de la anal venas, la anal está entre las venas anales, la yugal está entre yugal. Este plan inicial de venación sufre importantes modificaciones por la formación de un número de ramas o la pérdida de venas individuales, su desplazamiento, fusión, etc. Lo más significativo en la evolución de las alas es la aparición en insectos de alas nuevas de la región yugal . , que proporcionó un plegado especial de las alas a lo largo del cuerpo. Sin embargo, en el proceso de evolución posterior de Neoptera, la región yugal y la capacidad de plegar las alas a lo largo del cuerpo se perdieron repetidamente en diferentes grupos. También es posible notar el proceso en curso de costalización del ala , es decir, el desplazamiento de todas las venas longitudinales hacia el borde de ataque del ala, lo que fortaleció la base mecánica y aumentó las características aerodinámicas . La costalización alcanzó su grado más alto en Hymenoptera y Diptera . Muchos desprendimientos tomaron un camino diferente: su función de vuelo se trasladó completamente a las alas traseras, y las delanteras se convirtieron en élitros densos y queratinizados ( elytrae ), desempeñando el papel de neumáticos para las delicadas alas traseras. En varios casos, los élitros han perdido completamente su nervadura ( escarabajos , cueroópteros ). Con la mejora del vuelo desde una relativa independencia, las alas de los insectos "transicionaron" para acoplarse entre sí de varias maneras, funcionando como un solo órgano con la carga principal cambiando al primer par. En otras palabras, tuvo lugar el proceso de dipterización (del lat. nombres del orden Diptera ). Con una mayor evolución, el par trasero se reduce de tamaño y luego se pierde. Aparece la etapa más alta del vuelo de insectos: dípteros morfológicos. Todo lo anterior determina el destacado papel de la estructura de las alas en la clasificación y comprensión de la evolución de los insectos.
El abdomen ( abdomen ) consta de muchos segmentos, generalmente del mismo tipo, inicialmente de 10, sin contar el componente de la cola - telson , pero de esta forma es solo en algunos embriones primarios sin alas y. Muy a menudo, el número de segmentos se reduce a 5-6 y menos. Los segmentos VIII y IX contienen las aberturas genitales y, muy a menudo, los apéndices genitales externos, por lo que estos segmentos suelen denominarse genitales. Los segmentos pregenitales en adultos, por regla general, carecen de apéndices, y los segmentos posgenitales solo tienen un tergito desarrollado del segmento X, mientras que el segmento XI se reduce y sus apéndices característicos: los cercos ( cercos ) se han movido al X segmento. La estructura de la iglesia es muy diversa, y en las formas superiores se encuentran atrofiadas. Los restos de los segmentos posgenitales son los escleritos que se encuentran dorsalmente alrededor del ano: la placa anal ( epiproctus ) arriba, las válvulas anales inferiores ( paraproctes ) a los lados y debajo . A veces ( cucarachas , tijeretas ) el tergito X se llama placa anal. Los apéndices de los segmentos genitales están en los estilos masculinos ( styli ) - en el esternón IX, en la hembra - el ovipositor ( oviductus ) - crecimientos emparejados de los segmentos genitales, que son extremidades modificadas. El esternito masculino IX forma el hipandrio , o placa genital ( hypandrium ), pero la placa genital a menudo se conoce como el último esternito visible en general, que en algunas hembras de Polyneoptera puede ser VIII o incluso VII. En grupos superiores, todas estas partes sufren reducción o modificación (por ejemplo, en los himenópteros urticantes , el ovipositor se convierte en un aguijón , aunque también se utiliza para el fin previsto). Con la reducción del ovipositor real en algunos grupos (por ejemplo, en muchos escarabajos ), surge un ovipositor telescópico secundario de los segmentos apicales del abdomen, muy reducido en diámetro.
Al final del abdomen del macho se encuentra el aparato copulador , el cual tiene una estructura compleja e increíblemente diversa en diferentes órdenes. Por lo general, en su composición hay una parte no apareada: el pene ( pene ), que tiene una parte final fuertemente esclerotizada, el edeago ( aedeagus ). La estructura del aparato copulador es de gran importancia en taxonomía, ya que su estructura difiere notablemente incluso en especies gemelas ; a menudo su estudio permite resolver los problemas más difíciles de clasificación de géneros, familias, etc.