Phylum: Arthropoda - ízeltlábúak Subphylum: Hexapoda - hatlábúak Általános jellemzők testtagozódás: fej (caput) 6 szelvényből forr össze tor (thorax) 3 szelvényből áll potroh (abdomen) max. 12 szelvény toron 3 pár (6 db) járóláb (= hexa poda) + lehet max. 2 pár szárny 1
Classis: Parainsecta szájszervük entognath (fejtokban helyezkedik el) csápjuk redukált (max. 4 szelvényű) lábfejük összenőtt a lábszárral (tibiotarsus) Classis: Parainsecta Ordo: Protura - félrovarok Ordo: Collembola - ugróvillások Ordo: Diplura - lábaspotrohúak 2
Classis: Insecta - rovarok Közös tulajdonságok: 1 pár ízelt csáp, izommal csak az alapízben - fejtokba nem behúzható (ectognath) szájszerv Mérettartomány tized mm - 30-45 cm ig (fürkészdarazsak. botsáskák) Testfelépítés Fej 6 szelvény alkotja 1 pár csáp (tőíz+alapíz+csápostor) homonom (ha csápostor egynemű): fonalas heteronom: bunkós, lemezes, fésűs, serteszerű, fűrészes, tollas, térdes 2. ízben chordotonális hallószerv 3
Testfelépítés Fej 2 összetett szem 0, 2 vagy 3 pontszem ectognath szájszerv (alap: rágó szájszerv) labrum mandibula maxilla labium 4
5
palpus maxillaris galea lacinia palpus labialis glossa paraglossa stipes cardo submentum mentum A tor végtagjai Tor - 3 szelvény (pro-, meso-, metathorax) 3 pár járóláb csípő (coxa) tompor (trochanter) comb (femur) lábszár (tibia) lábfej (tarsus) Főbb módosulások: fogóláb ugróláb úszóláb ásóláb 6
Tor maximum 2 pár szárny, nem végtag eredetű: kutikulakettőzet hártyás pergamenszerű (tegmen) a fele kemény (hemielytrum) kemény szárnyfedő (elytrum) 7
8
Posztembrionális egyedfejlődés anamorfózis (szelvényszerző) holomorfózis (állandó szelvényszámú) epimorfózis (kifejlés): elsődleges/primer lárva hemimetamorfózis (átváltozás): másodlagos/szekunder lárva, lárvakori szervekkel holometamorfózis (teljes átalakulás): harmadlagos/tercier lárva Posztembrionális egyedfejlődés tercier lárva típusok: protopod (csökevényes végtagjaik vannak) polypod (3 pár tori + potrohlábak) oligopod (3 pár tori láb) campodeoid lárva (erős szájszerv és lábak; ált. ragadozó) pajorszerű lárva (gyenge lábak, kifliszerű hajlott test) apod (nincs lába) acephalikus (nincs feje) hemicephalikus (gyengén fejlett fejű) eucephalikus (normál, fejlett feje van) 9
Posztembrionális egyedfejlődés holometamorfózis (teljes átalakulás): harmadlagos/tercier lárva lárvális fejlődés végén nyugalmi állapot (báb) szabad báb (pupa libera) fedett/múmiabáb (pupa obtecta) tonnabáb (pupa coarctata) 10
Pikkelykék (Zygentoma) rendje Lepisma saccharina ezüstös ősrovar 11
Kérészek (Ephemeroptera) rendje Szitakötők (Odonata) rendje 12
Fülbemászók (Dermatoptera) rendje Csótányok - (Blattoptera) rendje 13
Termeszek (Isoptera) rendje Tojókampósok - (Orthoptera) rendje 14
Poloskák - (Heteroptera) rendje Színkabócák - (Auchenorrhyncha) rendje 15
Bogarak - (Coleoptera) rendje Hártyásszárnyúak - (Hymenoptera) rendje 16
Lepkék - (Lepidoptera) rendje Kétszárnyúak - (Diptera) rendje 17
Bolhák - (Siphonaptera) rendje A köztakaró A bőr és a váz minden funkcióját ellátja cuticula epidermis alaphártya A cuticula nem élő alkotóeleme a szervezetnek, az epidermis terméke. Kitin és fonalas fehérje molekulákból épül fel, amelyeket kinoidális vegyületek kötnek össze és szilárdítanak külső vázzá. A váz minden szelvényben egy háti (tergit), két oldalsó (pleurit) és egy hasi (sternit) vázelemből áll, amelyeket egymással ízületi hártyák kötnek össze. Az egymással szomszédos szelvények vázelemei között is ízületi hártyák vannak, ezek teszik mozgathatóvá a testet. A rovarok szervezetében kutikula fed minden ectodermalis eredetű hámot. Az epidermis egyrétegű hengerhám, benne mirigysejtek vannak, amelyek a váladékukat a testfelszínre ürítik. Termékük viasz, vagy illatanyag lehet. Az érzékszőröket képző sejtek is az epidermisben vannak. A köztakaróhoz az izmok belülről tapadnak, mindíg áthidalnak egy izületi membránt, így tudják a szomszédos vázelemeket egymáshoz képest elmozdítani. 18
19
Az emésztőszervek Az ectodermalis eredetű előbél, az entodermalis középbél és a szintén ectodermalis utóbél alkotja. A szájnyílást a szájszervek veszik körül. Mindhárom szájszerv szelvényéből fejlődhetnek nyálmirigyek. Az emésztésben a labium mirigyei vesznek részt, amelyek mélyen a testüregbe nyomulnak, végkamráik a potrohban lehetnek. A maxilla szelvényéből fejlődő mirigyek elsősorban a szövőmirigyek (pl. selyemhernyó). A maxilla mirigyei méreganyagokat termelhetnek. A garatnak (pharynx) tágító izmai vannak, ezekkel szívja fel az állat a folyékony tápanyagokat. A garat után a nyelőcső (esophagus) következik, amelynek tágulata a legtöbb rovarban meglevő begy (ingluvies). Ez utóbbi már benyúlik a potrohba. A begy a rágógyomorba (proventriculus anterior) torkollik. Ennek belső fala erős kutikula fogakkal rendelkezik és a táplálék felőrlésére szolgál. Mivel egészen eddig cuticulával fedett az emlésztőrendszer hámja, emésztés csak a nyálmirigyek által termelt váladékok segítségével történik. Az emésztőszervek A középbél a belső csíralemezből fejlődik. Viszonylag hosszú, több kanyarulatot leíró bélszakasz, amelynek elülső részéből számos vakbél ered. A középbél hámsejtjei termelik a fehérjéket, zsírokat, összetett cukrokat emésztő enzimeket, és végzik a tápanyagfelszívás legnagyobb részét. A közép- és utóbél határán erednek a Malpighi-edények, a rovarok kiválasztószervei. Az utóbél cuticulával fedett, itt lényegében csak vízfelszívás zajlik. Több rovarfajban az utóbélben egysejtűek, vagy baktériumok élnek. Ezek segítik az emésztés folyamatát, elsősorban azzal, hogy a növényi sejtfal cellulózát bontják és mint tápanyagot hozzáférhetővé teszik a gazdaállat számára. A végbél az utolsó testszelvényen nyílik a szabadba. A rovarok szervezetében a zsírtest az intermedier anyagcsere központja, benne zsír, glükogén és fehérjeraktározás zajlik, ahonnan aztán a szervezet szükségleteinek megfelelően szabadulnak fel a tápanyagok. A zsírtest a testüregben elhelyezkedő kisebb-nagyobb lebenyek formájában található meg, színe többnyire fehér. 20
anterior proventriculus posterior peritrophicus membran 21
A légzőszervek A rovarok trachearendszere ectodermalis eredetű. A köztakaró visszatűrődéseiként jön létre. A toron két, a potrohon nyolc pár légzőnyílás (stigma) van alapszabásban. Ezek száma erősen redukálódhat az egyes csoportokban. A légzőnyílásokban szűrőkészülék van, ami megakadályozza a szennyeződések bejutását a trachearendszerbe. A légzőrendszer három pár fő, hosszanti lefutású tracheatörzsből, az ezeket szelvényenként összekötő harántágakból és a szervekhez futó tracheákból áll. Ezen szakaszok mindegyikében egy spirális alakban futó merevítőléc van, ami megakadályozza azt, hogy a szöveti nyomás összelapítsa a légcsöveket. A szervek szöveteibe, a sejtek közé a tracheákból kilépő, igen vékony tracheolák nyomulnak be. A gázcsere ezen utóbbiak falán keresztül zajlik. A trachearendszerben a légcsere elsősorban a potroh tágulása és szűkítése következtében történik. 22
A kiválasztószervek A rovarok kiválasztószervei a Malpighi-edények. A közép- és utóbél határán nyiló, a testüreg felé vakon végződő csövek ezek. Számuk, hosszuk, vastagságuk erősen változhat rendszertani kategóriánként. A Malpighi-edények distalis részén keletkezik az az ultraszűrlet (primer szűrlet), ami a vérnyirok fehérjéket és alakos elemeket nem tartalmazó része. Az edény további szakaszai részben visszaszívják a szervezet számára még szükséges anyagokat, részben olyan anyagokat választanak ki, amelyek a szervezetre nézve károsak. Az így keletkező másodlagos (secunder) szűrlet az utóbélbe kerül, ahol a teljes víztartalma visszaszívódik, lévén a rovarok vízkonzerváló, szárazföldi szervezetek. 23
Az ivarszervek A rovarok váltivarú állatok, a megtermékenyítésük belső. A belső ivarszerveket az ivarmirigyek (a petefészek vagy a here), a kivezetőcsöveik és az utóbbiakhoz kapcsolódó mirigyek alkotják. A legtöbb rovarnak vannak külső ivarszervei, amelyek a párzószervek funkcióját töltik be. Ide sorolják a sok rovarban megtalálható tojócsövet is. Az ivarszervek A nőstény rovarok ivarszervei a potroh hátlemezéhez rögzült petefészkek (ovariumok), amelyek a petecsövekből (ovariola) épülnek fel. A petecsövek distalis részében érnek meg a petesejtek, majd a proximalis részben a szikanyagok rakódnak be a citoplazmájukba. A petesejtek a páros petevezetőn át lépnek ki az ovariumból és jutnak a páratlan petevezetőbe, ahová az ivarszervek járulékos mirigyeinek kivezetőcsövei torkollnak. Ezen mirigyek váladékai a peteburkokat képezik. A peteburkok a fejlődő embrió védelmét, álcázását, aljzathoz való ragasztását, esetleg a ragadozók elriasztását szolgálják. Rajta olyan kiskapu(k) (micropyle) található(k), amelyen keresztül a hím ivarsejtek elérik és megtermékenyítik a petesejtet. Sok esetben a nőstény rovarok ivarvezetékeihez csatlakozik egy tartály (ondótartály), amely hím ivertermék időleges befogadására és tárolására szolgál. Ha a petefészekben megértek a petesejtek, akkor a petevezetőben lefelé haladó petesejtet az ondótartályból kiszabaduló hím ivarsejtek termékenyítik meg. 24
25
Az ivarszervek A hímek ivarmirigyei a herék (testis), szintén a potroh hátlemezéhez rögzültek. A here kivezetőcsöve a páros ondóvezető, amihez járulékos mirigyek csatlakozhatnak. Az ondóvezető a páratlan ondókilővelő csőben folytatódik. Hozzá szintén csatlakozhatnak mirigyek. A hím ivarszervek járulékos mirigyei a spermatophora, vagy a hím ivartermék vivőanyagát képezik. A külső ivarszervek a párzószervek. Ezek az utólsó potrohszelvények vázelemeiből differenciálódnak. Főként arra szolgálnak, hogy a párzó rovarokat összetartsák és a hím ivartermék átjutásáról gondoskodjanak. A párzáskor a hím ivarsejtek átjutnak a nőstény szervezetébe, de a megtermékenyítés ekkor még nem feltétlenül történik meg. Számos rovar csak egyszer párzik az életében és a továbbiakban a megtermékenyítésre az ondótartályában raktározott spermiumokat használja. 26
27
A keringési rendszer A rovarok keringési rendszere nyílt. Testüregük kevert, a vérnyirok (hemolympha) tölti ki. A keringési rendszer viszonylag fejletlen, ami első közelítésben annak az eredménye, hogy a légzési gázok szállítása a rovarok szervezetében nem a keringési rendszer, hanem a légzőrendszer feladata. A keringési rendszer központja a cső alakú szív, ami a potroh (és néha a tor) dorsalis részében helyezkedik el. A torban aortaként folyatódik, ami a fej közelében vakon végződik. A szív szelvényenként ismétlődő kis kamrákból áll. Rajta szelvényenként páros nyílások vannak, amelyeken keresztül a hemolympha a szívbe lép. A szívkamrák hátulról előrefelé haladó összehúzódásai pumpálják a fej irányába a hemolymphát. Az aortából kiömlő hemolympha a szövetek között lassan ventralis, majd caudalis irányba áramlik. A rovarok hemplymphájában is vannak vérsejtek. Ezek fagocitálják a szervezetbe kerülő baktériumokat, gombákat és sejttörmelékeket. A rovarok vére nem tartalmaz gázkötő fehérjéket, de sebzéskor megalvad. 28
Az idegrendszer A központi idegrendszer első tagja az agydúc (ganglion cerebrale). Három szelvény dúcainak összeolvadásából jön létre. Első része a protocerebrum. Ennek kiszélesedő, lateralis részei a látólebenyek, amelyekben három átkapcsolási hely is van. Ezekben megkezdődik a látott kép feldolgozása, de a rákokban már megismert gombatestekben (corpora pedunculata) fejeződik be. A gombatestek a rovarokban (is) a legmagasabb idegtevékenység központjai. Ide fut be a legtöbb információ és a legtöbb kifutó parancs is innen indul. A gombatestekbe érkező rostok nagy része a protocerebrum középső részében levő centrális testen halad át. Ez előtt, ugyancsak a középsíkban, vannak az agydúc neurosecretios sejtjei. A deuterocerebrum a rovarokban is a csápból érkező, elsősorban mechanikai és kémiai információkat dolgozza fel. A tritocerebrum a rovar agy vegetatív központja. Beidegzi az emésztőrendszer elülső szakaszát. Belőle indul ki a garat körüli ideggyűrű. Az idegrendszer A garat alatti dúc (ganglion suboesophageale) szintén három idegdúc összeolvadásával alakul ki. Feladata a szájszervek beidegzése, az onnan érkező érző impulzusok feldolgozása és a szájszervek bonyolult mozgásainak koordinálása. A hasdúclánc dúcai rendszertani csoportonként különböző mértékben összeolvadnak. A tori dúcok a kevésbé mozgékony és elsősorban járó mozgást végző rovarokban nem olvadnak össze, míg a jól repülő fajokban valamennyi dúc egyetlen központba tömörül. A potrohi dúcok is összeolvadhatnak. Általános az utolsó három szelvény dúcainak fúziója az un. analis agyba. Az egyes szelvénydúcok az adott szelvények működéseit szabályozzák, de kapnak információkat a felsőbb idegi központokból is. Ez a rákokkal ellentétben nem az óriásrostokon keresztül történik, hanem ún. hosszú pályarendszerek szabályozzák a hasdúclánc egyes dúcainak működéseit. A hosszú pályarendszer annyiban fejlettebb, hogy segítségével az egyes dúcokon belül az egyes mozgató központok külön-külön is modulálhatók, így a központ sokkal precízebb utasításokat adhat a periferás dúcoknak. 29
A neuroendocrin rendszer Központja az agydúc leírásánál említett neurosecretios sejtcsoport. Itt olyan idegsejtek vannak, amelyek váladékot is termelnek, amellett, hogy idegsejtként működnek. A váladék egy raktározó szervben (neurohemalis szervben) gyűlik össze, ahonnan a szervezet szükségleteinek megfelelően kerül a vérbe (hemolymphába). Hatóanyagai elsősorban a periferiás endocrin szervek működését szabályozzák. A perifériás endocrin szervek közül az egyik a corpora allata, ami a fejben található apró kis mirigy. Váladéka a rovarok egyedfejlődését szabályozza, nevezetesen a lárva-imágó, vagy lárva-báb átalakulást gátolja. A másik perifériás endocrin szerv a prothoracalis mirigy, amely az elülső torszelvényben található. A vedlési hormont termeli, ami nevének megfelelően a vedlést serkenti. A neuroendocrin rendszer ezen kívül az ivari működéseket, a vércukorszintet, a vízháztartást szabályozza. 30
Az érzékszervek A rovarok fotoreceptorai az egyszerű és összetett szemek. Az összetett szemek (oculi compositi) számos apró, anatómiai és funkcionális egységből állnak. Ezek külső részét a fényt fókuszáló elemek képezik, amelyek alatt a fényérzékeny sejtek ülnek. A fény az érzéksejtekre fókuszálódik. Az összetett szemek egyes egységei a látótér egy-egy szűk területéről képesek képet alkotni. A sok (sokszor több száz) egység által alkotott elemi látóterek együtteséből alakítja ki a rovaragy látóanalizátora a látott képet magát. Az összetett szem viszonylag alacsony felbontású és a fókusztávolsága sem változtatható, ugyanakkor igen széles a látószöge és a látótérben bekövetkező mozgásokat nagyon jól érzékeli. rhabdom 31
Az érzékszervek A rovarok mechanikai receptorai az un. érzékszőrök. Ezek körül a valóban szőr formájú képletek körül rugalmas, hajékony izületi hártya van. A szőr belsejében található érző idegsejt akkor jön ingerületbe, ha a szőr valamihez hozzáér, vagy pl. a levegő áramlása elmozdítja. Hasonló felépítésűek a kémiai érzékszervek. Ezek szőrszerű nyúlványán pórusokat találunk, ahol az érzéksejt membránját nem fedi cuticula. Itt az íz- és szaganyagok közvetlenül ingerelhetik az érzéksejteket. A rovarok szervezetében a csápon és a szájszerveken különösen nagy az érzékszervek koncentrációja, de a test minden részén előfordulnak. 32
33
34