Насекомые покровы тела кратко

Обновлено: 05.07.2024

Покровы насекомых, как и всех остальных членистоногих, состоят из трех основных элементов - кутикулы, гиподермы и базальной мембраны ( рис. 323 ). Кутикула выделяется клетками гиподермы, которая у скрыточелюстных насекомых часто превращается в синцитий. Кутикула насекомых трехслойна. Она несет наружный слой, содержащий липопротеиновые комплексы и препятствующий испарению воды из организма. Насекомые - сухопутные животные. Интересно отметить, что у водных и почвенных форм, обитающих в атмосфере, насыщенной парами воды, наружный слой или не выражен совсем, или развит очень слабо.

Механическую прочность кутикуле придают белки, задубленные фенолами. Они инкрустируют средний, основной слой.

На поверхности кутикулы находятся разнообразные, подвижно сочлененные с поверхностью тела выросты - тонкие волоски, чешуйки, щетинки. Каждое такое образование обыкновенно есть продукт выделения одной крупной гиподермальной клетки. Многообразие форм и функций волосков необычайно, они могут быть чувствительными, покровными, ядовитыми.

Окраска насекомых в большинстве случаев зависит от присутствия в гиподерме или в кутикуле особых красящих веществ - пигментов. Металлический блеск многих насекомых относится к числу так называемых структурных окрасок и имеет другую природу. Особенности строения кутикулы обусловливают появление ряда оптических эффектов, которые основаны на сложном преломлении и отражении световых лучей.

Покровы насекомых имеют разнообразного значения железы; они бывают одноклеточными и многоклеточными. Таковы вонючие железы (на груди клопов), защитные железы (у многих гусениц) и т. д. Наиболее часто встречаются линочные железы. Их секрет, выделяемый во время линьки, растворяет внутренний слой старой кутикулы, не затрагивая вновь образующихся кутикулярных слоев. Особыми восковыми железами у пчел, червецов и некоторых других насекомых выделяется воск.

Строение покровов насекомого (из Бей-Биенко): 1 - наружный слой кутикулы, 2 - средний слой кутикулы, 3 - внутренний слой кутикулы, 4 - гиподерма, 5 - базальная мембрана, 6 - клетка, образующая волосок, 7 - волосок

Класс насекомые лидирует по числу видов среди всех животных. На настоящее время описано около 1,1 млн. видов насекомых, при том факте, что истинное число видов оценивается от 2 до 8 млн. разными исследователями. Можно смело заявить, что половина (скорее всего, гораздо больше) видов насекомых еще не изучены.

"Насекомые. Они - истинные хозяева земли" - сказал В.М. Песков. Это действительно так, люди - редкое исключение в мире насекомых. Именно они сейчас эволюционно достигли наивысшего расцвета, отлично приспособившись к жизни в среде людей. Так что с точки зрения эволюции мы с вами живем в эру господства насекомых, удивительных существ, сложные инстинкты и поведение многих из которых поражает.

С помощью танца пчелы могут сообщать друг другу, в каком направлении и как далеко от их местоположения находится корм. Если расстояние менее 100 метров, пчела исполняет круговой танец, а если более 100 метров - виляющий танец, в виде восьмерки. Только насекомым свойственна общественная организация, разделение труда между особями.

Насекомых изучает интереснейшая наука - энтомология (от греч. entoma - насекомые и logos - слово, учение), в этой статье мы познакомимся с их общим строением.

Строение насекомых

Тело дифференцировано на голову (5 слившихся сегментов), грудь (3 сегмента) и брюшко (8 сегментов). На голове находится одна пара усиков - антенны, являющиеся органами обоняния и осязания. Полость тела насекомых смешанная (миксоцель), она позволяет во время линьки значительно увеличивать объем тела за счет увеличения давления крови.

Многие насекомые способны к удивительному движению в воздухе - полету. Первая пара крыльев носит названия надкрылья: в полете они не участвуют, это плотные хитинизированные образования, прикрывающие часть груди и брюшка. Вторая пара крыльев принимает непосредственное участие в полете, имеет вид уплощенных перепончатых образований.

Три пары ходильных ног крепятся к груди. Членистая конечность насекомого оканчивается двумя коготками, между которыми иногда располагаются присоски. Конечности насекомых разнятся по выполняемой функции, в соответствии с ней получая свои названия: копательная, бегательная, прыгательная, плавательная, собирательная.

Тело насекомых, как и всех членистоногих, покрыто хитиновой кутикулой - наружным скелетом. Эта плотная оболочка насекомого сдерживает рост. Запомните, что насекомые активно растут только в личиночной стадии и в период линьки, когда хитиновый покров до конца не сформирован или сброшен.

Состоит из переднего, среднего и заднего отделов. К переднему отделу относятся рот, глотка, пищевод, который часто имеет расширение - зоб, желудок. После желудка начинается средний отдел - кишечник, от которого отходят многочисленные слепо заканчивающиеся выросты, увеличивающие всасывательную поверхность. В заднем отделе кишечника происходит формирование экскрементов и всасывание воды, заканчивается задняя кишка анальным отверстием.

Особо необходимо отметить развитую мускулатуру желудка, который называется - мускульный. В нем происходит дополнительное перетирание пищи. После этого пищевые частицы расщепляются до мономеров, которые всасываются кишкой и попадают в гемолимфу. С ее током питательные вещества достигают внутренних органов и тканей.

У большинства насекомых имеются слюнные железы. Насекомые обладают самыми разнообразными сложноустроенными ротовыми аппаратами. Строение ротового аппарата отражает способ питания. Ниже вы видите таблицу, отражающую многообразие ротовых аппаратов у насекомых.

Дыхательная система представлена сильно разветвленной системой трахей, которые выполняют функцию наружного дыхания. На голове, груди и брюшке у насекомых находятся дыхальца (стигмы) - дыхательные отверстия, которыми трахеи открываются во внешнюю среду.

Кровеносная система не переносит кислород, так что функция его доставки целиком принадлежит трахеям, которые ветвятся на тонкие трубочки (трахеолы) и подходят к небольшим группам клеток. У части быстролетающих насекомых (мухи, пчелы) трахеи образуют расширенные участки - воздушные мешки, которые улучшают вентиляцию трахейной системы и уменьшают удельный вес тела

Для насекомых характерен незамкнутый (лакунарный) тип кровеносной системы. Кровь свободно движется по лакунам (синусам), непосредственно омывая внутренние органы и ткани. Функцию сердца выполняет спинной сосуд: благодаря его сокращениям кровь перекачивается из задней части тела в переднюю.

Функционирование сосуда-сердца схоже с таковым у ракообразных. В момент расслабления сосуда-сердца через отверстия (остии) кровь наполняет его, а в момент сокращения (систолы) кровь выталкивается в артерии, затем попадает в полость тела, омывает органы и ткани.

Внутреннюю среду насекомых составляет гемолимфа, представляющая собой бесцветную или желтоватую жидкость. В гемолимфу из кишечника всасываются питательные вещества, после чего доставляются к клеткам организма. В нее же удаляются побочные продукты обмена веществ.

Органы выделения представлены мальпигиевыми сосудами (в честь итал. биолога и врача - Марчелло Мальпиги). Это длинные трубчатые выросты насекомых и паукообразных, которые расположены на границе средней и задней кишки.

Как вы помните, перед насекомыми стоит сложная задача: максимально сохранить воду в организме. Мальпигиевы сосуды этому способствуют: в них поступают продукты обмена веществ из гемолимфы в виде суспензии. По мере продвижения по мальпигиевым сосудам, из суспензии всасывается вся вода обратно в гемолимфу, а продукты обмена веществ (кристаллы мочевой кислоты) в сухом виде поступают в кишку и выводятся из организма с экскрементами.

К органам выделения также относится жировое тело. Жировое тело - образование мезодермального происхождения, содержащие запасы питательных веществ, которые постоянно расходуются организмом. В жировом теле могут накапливаться и продукты обмена веществ: продукты распада, что нейтрализует их токсическое действие.

Тип нервной системы насекомых - узловой. Состоит она из головного мозга (надглоточного ганглия), подглоточного ганглия и брюшной нервной цепочки.

Головной мозг имеет сложное строение, образован в результате слияния 3 ганглиев и состоит соответственно из 3 отделов: переднего, среднего и заднего. От мозга отходят нервные тяжи - коннективы, которые направляются к подглоточному ганглию, в совокупности образуя окологлоточное нервное кольцо.

Наиболее развитые ганглии в брюшной нервной цепочке находятся в груди, так как они иннервируют сложную работу конечностей и крыльев. Узлы распределены неравномерно: 3 ганглия находятся в груди, 8 - в брюшке.

Органы чувств развиты хорошо. Глаза простые или сложные (фасеточные), одна пара усиков (антенн), на которых располагаются органы обоняния и осязания. Имеются органы вкуса, локализующиеся на щупиках нижней губы и нижней челюсти.

Такое прогрессивное развитие нервной системы заложило фундамент для появления у насекомых сложнейших и удивительных рефлексов. Среди всех беспозвоночных только насекомые отличаются общественным (социальным) образом жизни: они совместно строят гнездо, ухаживают за потомством, разделяют обязанности среди членов семьи. Общественными насекомыми являются пчелы, осы, муравьи, шмели.

Заметим, что в переднем отделе мозга расположены грибовидные тела, ассоциативные центры головного мозга. Особенно хорошо развиты грибовидные тела у насекомых, ведущих общественный образ жизни, что связано с их сложным поведением.

Насекомые раздельнополы, гермафродиты среди них встречаются очень редко. Часто встречается хорошо выраженный половой диморфизм - внешние различия между самцом и самкой.

Половые железы парные: у мужских особей - семенники, у женских - яичники. От семенников и яичников соответственно отходят семяпроводы и яйцеводы, впадающие в семяизвергательный канал и влагалище. Оплодотворение у насекомых внутреннее: с помощью совокупительных органов семя вводится самцом в половые пути самки.

Развитие может быть прямым или непрямым. Запомните, что у всех насекомых развитие непрямое.

Непрямое развитие может протекать с метаморфозом (от греч. metamorphosis - превращение) - полное превращение, или без него - неполное превращение.

Метаморфоз - глубокое преобразование строения организма, переход из одной формы в другую, сопровождающийся появлением новых элементов строения и функций.

Как заметно из схемы выше, неполное и полное превращение отличаются наличием стадии куколки, это именно та стадия, в которую и происходит метаморфоз. О том, для каких насекомых характерно развитие с метаморфозом, а для каких нет - вы узнаете из следующей статьи.

Классический пример метаморфоза - превращение гусеницы в бабочку. В коконе (стадия куколки) в организме гусеницы происходит растворение практически всех тканей, за исключением нервной и кровеносной систем. В результате такого метаморфоза образуется новый организм - бабочка, сильно отличающаяся от гусеницы.

Логично предположить, что у насекомых с неполным превращением личинка напоминает взрослую особь, но меньше ее в размерах. У насекомых с полным превращением, которое сопровождается метаморфозом (гусеница становится бабочкой), личинка совершенно не похожа на взрослую особь, разительно отличается от нее по строению и функциям.

Особо необходимо отметить партеногенез. Партеногенез (от греческого parthenos - дева, девственница и genesis - рождение) - одна из форм полового размножения, при котором новый организм развивается из яйцеклетки без ее оплодотворения. Поскольку мужская гамета не участвует в данном процессе, генотип потомства содержит исключительно гены матери.

Партеногенез встречается у следующих насекомых: тли, муравьи, пчелы, осы, шмели, тутовый шелкопряд. Партеногенез относится именно к половому (а не бесполому) типу размножения, поскольку новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (женской гаметы). Данный процесс играет важную роль: он значительно увеличивает темпы роста популяции, регулирует соотношение женских и мужских особей, обеспечивает продолжение существования вида.

Искусственный партеногенез у тутового шелкопряда впервые был получен А.А. Тихомировым в 1886 году, а практика развита Б.Л. Астауровым, который придумал искусственный способ получения самцов тутового шелкопряда, дающих повышенный выход ценного материала - шелкового волокна высокого качества.

Значение насекомых

Являются опылителями цветковых растений, в числе которых много культурных видов, употребляемых человеком в пищу
Являются звеном в цепи питания (консументы)
Регулируют численность других насекомых
Участвуют в почвообразовании: способствуют разложению растительных останков, прокладывают в почве ходы, роют норки
Производство шелка: как и 4000 лет назад, сегодня для получения шелка используют коконы тутового шелкопряда
Способствуют разложению останков животных: мясные мухи питаются падалью (трупами животных)
Производство меда: почти во всех странах мира разводят медоносных пчел (пчеловодство)

Некоторые насекомые определенно приносят человеку больше вреда, чем пользы:

Часть является кровососущими эктопаразитами человека и животных - комары, вши, клопы, блохи
Переносят инфекционные заболевания - малярия (комары), лейшманиозы (москиты), сыпной и возвратный тиф (вши), чума (блохи), дизентерия (мухи, тараканы)
Личинки насекомых, а также взрослый особи (имаго) наносят значительный вред сельскохозяйственным культурам (саранча, жуки, тли)

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Home Защита растений Энтомология Анатомия и физиология насекомых. Кожные покровы и их производные

Анатомия и физиология насекомых. Кожные покровы и их производные

Кожные покровы. Покровы играют важную роль в жизни насекомого. Они составляют наружный скелет, т. е. основу скелетно-мышечной системы, защищают тело от механических повреждений и проникновения в кровь микроорганизмов, принимают участие в регуляции водного и воздушного режимов. Кроме того, с кожными покровами связаны окраска тела и различного рода производные — волоски, шипы, кожные железы.

Кожные покровы состоят из трех основных компонентов: кутикулы, гиподермы и базальной перепонки (рис. 15).

Кутикула — верхняя часть покровов, которая не имеет клеточного строения. В ее состав входят наружный слой, или эпикутикула, и внутренний, — или прокутикула.

Эпикутикула очень тонка (1—5 мкм) и формируется из нескольких слоев, имеющих разный химический состав. В типичном случае нижний, протеиновый слой состоит из белков и жиров, иногда покрыт полифенольными соединениями. Выше располагается восковой слой, обеспечивающий защиту организма от испарения воды. Механическую защиту воска от повреждений обеспечивает самый верхний, цементный, слой.

Прокутикула достигает толщины в несколько сот микрометров и содержит 30—40 % воды. Она обычно дифференцирована на два слоя: внутренний, или эндокутикулу, и наружный, или экзокутикулу. Эндокутикула прозрачна и состоит из многочисленных пластинок, имеющих волокнистое строение, причем направление волокон перекрещивается, напоминая строение листа фанеры. Это обеспечивает растяжимость кутикулы. Экзокутикула обычно сильно склеротизована, т. е. обладает большей твердостью и интенсивной окраской. В связи с этим ее рассматривают как затвердевшую окрашенную прокутикулу, утратившую свое слоистое строение.

Биохимическую основу прокутикулы составляют хитин (25—60%) и белки. Хитин — полимерное соединение из числа азотсодержащих полисахаридов. Он очень стоек к химическим воздейдействиям, нерастворим в щелочах и органических растворителях, но растворяется в крепких минеральных кислотах. Белки составляют 25—50% сухого вещества прокутикулы. Они вступают в связь с хитином, усиливая стойкость последнего. Кроме того, под влиянием ферментов и дубильных веществ типа хинонов происходит переход белков в особо прочные склеротины. Эта реакция напоминает производственный процесс дубления кож под влиянием, например, танина. Следовательно, склеротизация кутикулы рассматривается как процесс формирования склеротинов.

Исходным соединением для синтеза хитина в организме насекомых считают глюкозу, которая проходит последовательно фосфорилирование, аминирование и ацетилирование. При нанесении и последующем проникновении внутрь тела личинок препарата димилина (дифторбензурон) происходит ингибирование включения глюкозы или глюкозамина в состав хитина. В результате задерживается образование хитина в кутикуле, и личинки погибают в процессе линьки.

Прокутикула пронизана многочисленными тонкими поровыми каналами, которые тянутся от гиподермы до эпикутикулы и содержат отростки плазмы клеток. От каждой клетки гиподермы у серой мясной мухи, например, отходит 50—70 каналов, так что на 1 мм2 кожного покрова их приходится около 15 тыс., а у тараканов даже 1200 тыс. Они служат путями для продвижения веществ к эпикутикуле и прокутикуле.

Гиподерма состоит из одного слоя эпителиальных клеток кубической или цилиндрической формы. Клетки гиподермы выделяют вещества, образующие кутикулу, а также линочную жидкость, которая растворяет старую эндокутикулу перед каждой линькой насекомого.

Базальная перепонка подстилает клетки гиподермы и служит границей между кожными покровами и полостью тела. Она не имеет клеточной структуры и очень тонка.

Производные кожных покровов. К производным покровов относятся придатки, эндоскелетные образования и кожные железы.

Придатки подразделяются на скульптурные и структурные. К скульптурным относятся придатки, потерявшие связь с гиподермой. Это разнообразные шипики, бугорки, вдавления и бороздки на кутикуле, придающие индивидуальный облик видам или группам видов.

Структурные образования сохранили связь с гиподермой. К ним относятся волоски, шипы и шпоры. Волоски и щетинки объединяются под общим названием хеты (chaetae). Обычно волосок выделяется трихогенной клеткой (рис. 15, 10), а его основание окружено мягкой перепонкой, образованной другой специализированной клеткой гиподермы. Иногда волосок вместе с перепонкой окружен валиком, образующим сочленовный бугорок волоска (рис. 15, 6), который выделяется также специальной клеткой. Если к основанию волоска подходит нервная клетка, он становится чувствительным.

Видоизменением волосков являются чешуйки, покрывающие крылья и отчасти тело бабочек. Это пластинчатые образования, иногда причудливой формы, располагающиеся черепицеобразно. Кроме чешуекрылых, чешуйки встречаются на теле жуков долгоносиков, комаров и других насекомых.

Шипы и шпоры образуют более крупные выступы, выстланные изнутри гиподермой. Это многоклеточные придатки покровов, причем шипы фиксированы на коже неподвижно, а шпоры, встречающиеся на вершине голеней ног, сочленены подвижно.

Эндоскелетные образования представлены внутренними выростами кутикулы, служащими для крепления мышц и фиксации некоторых внутренних органов. Подобные выросты аналогичны наружным придаткам кожи и образуют внутренний каркас тела.

Кожные железы насекомых разнообразны. Они могут быть одно-, двух - или многоклеточными. По выделяемому ими секрету железы делятся на восковые, лаковые, ядовитые и пр. Более подробно их классификация будет дана при рассмотрении выделительной системы.

Окраска тела. Окраска тела насекомых может быть пигментной, или химической, и структурной, или оптической.

Пигментная окраска связана с присутствием пигментов. Обычно пигменты накапливаются в экзокутикуле, и окраска этого типа наиболее стойкая. Если пигмент находится в гиподерме, то после смерти насекомого разрушаются клетки, а с ними и пигмент. Так, голубые, зеленые и желтые пятна на теле стрекоз после смерти темнеют.

Основным пигментом окраски насекомых являются меланины. Эти азотсодержащие полимерные соединения, возникающие на основе фенолов, создают темно-коричневую, коричневато-красную или черную окраску покровов и особенно интенсивно накапливаются в наиболее толстых и склеротизованных участках кутикулы. Оранжево-желтая и красная окраска преимущественно растительноядных насекомых обеспечивается нерастворимыми в воде каротиноидами. Так, колорадский жук, питаясь листьями картофеля, поглощает каротины, которые, не перевариваясь, накапливаются в гемолимфе личинок или надкрыльях жука. Хищный клоп периллус, нападая на личинок, также поглощает каротины и приобретает оранжево-желтую окраску. К водорастворимым пигментам, также заимствованным у растений, относятся флавоноиды, обеспечивающие желтую окраску. Красный пигмент карминных червецов — кошенили, наоборот, принадлежит к синтезируемым насекомыми пигментам типа антрахинонов, как и птериновые пигменты, обеспечивающие белый, голубой, желтый и другие цвета насекомых.

Структура я, или оптическая, окраска связана с некоторыми особенностями микроскопического строения кутикулы, которые создают явления интерференции, дифракции и рассеивания света. Структурная окраска чаще свойственна жукам и чешуекрылым. Так, у бабочки медведицы кайя продольные ребра на чешуйках настолько мелки, что образуют дифракционную решетку. Видимый цвет в ней в зависимости от положения глаза наблюдателя переходит от фиолетового до красного и обратно.

Как и у всех членистоногих, покровы насекомых представляют собой три элемента – это базальная мембрана, гиподерма и кутикулы. Клетками гиподермы выделяется кутикула, которая может превратиться в синцитий у скрыточелюстных насекомых. У насекомых, кутикула трехслойна.

Она несет в себе наружный слой, который содержит липопротеиновые комплексы, а также препятствует испарению воды из организма насекомых.
Насекомые являются сухопутными животными. Важно отметить, что у почвенных и водных форм, которые обитают в атмосфере, наружный слой практически не выражен или очень слабо развит.

Белки, которые задубленны фенолами, придают кутикуле механическую прочность. Эти белки инкрустируют основной слой – средний.

На поверхности кутикулы расположены тонкие волоски, щетинки и чешуйки, которые сочленены с поверхностью тела. Такие образования являются продуктом гиподермальной клетки. Разнообразные функции и формы волосков могут быть ядовитыми, чувствительными и покровными.

В большинстве случаев, окраска насекомых зависит от красящих веществ (пигментов), которые присутствуют в кутикуле или в гиподерме. Металлических блеск большинства насекомых относится к структурным окраскам и имеет совершенно другую природу.

Покровы насекомых бывают одноклеточными и многоклеточными и представлены различными железами. На груди клопов находятся вонючие железы, а у многих гусениц присутствуют защитные железы. Чаще всего встречаются железы, которые называют линочными. С помощью восковых желез у многих насекомых выделяется воск.

Кожные покровы служат опорой для мышечной системы, обеспечивают регуляцию водного режима, дыхания и выделения, защищают тело от механических повреждений и проникновения вредных веществ. С кожными покровами тесно связана окраска тела насекомых. Важное значение имеют производные кожных покровов – наружные придатки (волоски, чешуйки, шипы) и внутренние, или эндоскелетные, выросты и железы (восковые, лаковые, пахучие, ядовитые и т.д.).

Кожные покровы состоят из трех компонентов: кутикулы, гиподермы и тонкой базальной перепонки (рис. 1).

Рис. 1. Схема строения кожного покрова насекомого: 1 – гиподерма; 2 – эндокутикула; 3 – экзокутикула; 2 + 3 – прокутикула; 4 – эпикутикула; 5 – сочлененные волоски; 6 – кольцевой валик у основания волоска; 7 – шипики; 8 – поровый канал; 9 – базальная перепонка; 10 – трихогенная клетка.

Кутикула составляет наружную часть кожи, не имеет клеточного строения и представляет собой продукт выделения гиподермы. Образует наружный скелет насекомого, служит опорой для прикрепления мышц и, следовательно, выполняет механическую функцию. Кутикула эластична и гибка, но часто она подвергается уплотнению или склеротизации.

Кутикула подразделяется на два основных слоя – наружный и внутренний.

Наружный слой, или эпикутикула – тонкий, 1–5 мк. Эпикутикула хорошо развита у наземных насекомых, непроницаема для воды и плохо смачивается водой, т.е. гидрофобна. Непроницаемость препятствует пересыханию тела в воздушной среде. Содержит воск и липоиды, которые обеспечивают гидрофобность. Однако для ядов, растворимых в жирах, эпикутикула барьером служить не может в связи с ее липоидной структурой.

Внутренний слой, или прокутикула – в толщину несколько сот микрон, содержит 30–40% воды. Прокутикула мягкая и прозрачная, но часто наружная часть сильно склеротизуется, т.е. становится твердой и темной, образуя янтарного цвета экзокутикулу, тогда как внутренний слой сохраняет свои свойства неизменными и называется эндокутикулой. Эндокутикула прозрачна и состоит из многочисленных пластинок, имеющих волокнистое строение, что обеспечивает растяжимость кутикулы. Экзокутикула сильно склеротизована.

Биохимическую основу прокутикулы составляют хитин (25–60%) и белки. Хитин – полимерное соединение из числа азотсодержащих полисахаридов. Стоек к химическим воздействиям, нерастворим в щелочах и органических растворителях – спиртах, эфирах. Слабые кислоты на него не действуют, а сильные растворяют. Белок составляет 25–50% сухого вещества прокутикулы, может образовывать соединения с дубильными веществами. Задубленный белок плотный, темный, лишен гибкости, благодаря чему становится склеротизированным. Склеротизация образует два слоя – темный (экзокутикула) и светлый (эндокутикула). Твердость кутикулы различна: у одних насекомых (жуки) на теле образует темный панцирь, у других (личинки и имаго тлей) она очень гибкая.

Прокутикула пронизана тончайшими, менее 1 микрона поровыми канальцами, которые тянуться от гиподермы до эпикутикулы и содержат отростки плазмы гиподермальных клеток. На 1 мм тела насекомых приходятся многие тысячи каналец. Они служат путями, по которым происходит продвижение веществ из гиподермы к эпикутикуле и к поверхности экзокутикулы.

Гиподерма состоит из одного слоя клеток, образует кожный эпителий, подстилающий кутикулу. Функция гиподермы заключается в выделении и образовании кутикулы, а также в выделении линочной жидкости, которая растворяет старую эндокутикулу перед линькой насекомого.

Базальная перепонка подстилает гиподерму и не имеет клеточной структуры. Служит границей между кожными покровами и полостью тела.

Производные кожи

Придатки кожи разнообразны и подразделяются на 2 основных типа – скульптурные и структурные образования. Скульптурные – относят чисто кутикулярные образования без участия гиподермы – шипики, или хетоиды, а также бугорки, бороздки и вдавленные точки на кутикуле. Плотная поверхность кутикулы способствует развитию скульптур.

Структурные образования являются производными кожи, т.е. ее кутикулы и гиподермы. Это волоски и щетинки – хеты (chaetae). Волоски тонкие и одинаковые по всей длине. Щетинки к основанию утолщены, происходят из двух клеток гиподермы (рис. 1). Волосок выделяется тригенной клеткой, а его основание окружено мягкой перепонкой, образованной другой специализированной клеткой гиподермы. Иногда волосок вместе с перепонкой окружен валиком, образующим бугорок волоска (рис. 1), который выделяется также специальной клеткой. Если к основанию волоска подходит нервная клетка, он становится чувствительным. Производные кожи играют важную роль в регуляции температуры тела. Это чувствительные придатки, к которым присоединяется нервная клетка.

На ногах насекомых располагаются шипы и шпоры – сильные выступы, выложенные изнутри гиподермой. Они могут быть фиксированы на теле неподвижно, а могут быть сочленены подвижно. Расположение щетинок, волосков является наследственным признаком. Видоизменением хет являются чешуйки у бабочек. Чешуйки встречаются и у жуков долгоносиков и некоторых первичнобескрылых.

Эндоскелетные образования – это серия внутренних выростов кутикулы, служащих для прикрепления мышц и поддержки некоторых внутренних органов. Сильно эндоскелет развит в голове и груди, что обеспечивает прочность и фиксацию ротовых органов и крыльев. Эндоскелет головы называется тенторием.

Кожные железы могут быть одно-, двух- или многоклеточными.

Восковые железы имеются у тли, кокцид и расположены по всему телу, у пчел – на стернитах брюшка. У клопов на груди или брюшке расположены пахучие железы. Шелкоотделительные железы есть у личинок бабочек; ядовитые железы у основания волосков – у гусениц бабочек.

Окраска тела подразделяется на 2 типа – пигментную, или химическую и структурную, или оптическую. Пигментная зависит от пигмента, расположенного в кутикуле, гиподерме или в крови и жировом теле.

Основной пигмент насекомых – меланин. Это вещество белкового характера, возникающее на основе фенолов. Его цвет от желтого и светло-бурого до черного. Данное вещество представляет собой продукт обмена веществ. Меланин поглощает солнечные лучи и поэтому играет важную роль в поддержании температуры тела и изменении активности насекомых.

Желтый и красный цвет определяют каротиноиды. Их источником является каротин растений, который в мало измененном виде откладывается в коже и может находиться в крови насекомых.

Желтая и красная окраска растительноядных насекомых обеспечивается нерастворимыми в воде каротиноидами. Так, колорадский жук, питаясь листьями картофеля, поглощает каротины, которые, не перевариваясь, накапливаются в гемолимфе личинок или надкрыльях жука. К водорастворимым пигментам, также находящимся в растениях, относятся флавоноиды, которые обеспечивают желтую окраску. Зеленый цвет определяет пигмент инсектовердин.

Структурная окраска возникает вследствие особенностей строения кутикулы и расположенных на ней чешуек. Она обусловлена явлениями дифракции или интерференции, т.е. связана с особенностями разложения и отражения света. Структурная окраска свойственна жукам и чешуекрылым. Так, у бабочки медведицы на краях чешуек образуется дифракционная решетка. Видимый цвет в ней в зависимости от положения глаза наблюдателя переходит от фиолетового до красного и обратно.

Читайте также: