ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ Βασίλειο Animalia Φύλο Arthropoda Κλάση - Insecta
Το 50% των αναγνωρισμένων ζωντανών οργανισμών είναι έντομα. Το 75% όλων των ζώων είναι έντομα. Σχέση με τον πληθυσμό των ανθρώπων 200.000.000 : 1 Αφθονία 8.000.000 άτομα ανά στρέμμα 30 κιλά βιομάζας ανά στρέμμα σε σχέση με περίπου 6 κιλά βιομάζας των σπονδυλωτών Στον Αμαζόνιο η βιομάζα των μυρμηγκιών είναι 4 φορές μεγαλύτερη από αυτή των σπονδυλωτών
Γιατί τα έντομα είναι τόσο επιτυχημένα άπό εξελικτικής πλευράς; Μικρό μέγεθος, προσαρμοστικότητα εξωσκελετού Υψηλός ρυθμός γεννήσεων σε μικρό χρόνο Μεταμόρφωση Ικανότητα πτήσης πτέρυγες διασπορά Ικανά να ζήσουν σε πλήθος ενδιαιτημάτων (κλιματικές συνθήκες κλπ.)
Ωφέλειες από τα έντομα Επικονίαση Το 1/3 της τροφής μας προέρχεται από φυτά που βασίζονται στα έντομα για τη αναπαραγωγή τους κυρίως στις μέλισσες Τροφή Προϊόντα μέλισσας Σημαντική πηγή πρωτεΐνης και υδατανθράκων σε πολλές περιοχές (Μεξικό Ινδονησία) Ιατρική Καθαρισμός πληγών με προνύμφες μυγών Δηλητήριο μελισσών Χρήση των εντόμων (κυρίως δίπτερων και κολεόπτερων) για την εξιχνίαση εγκλημάτων Ίνες Μεταξοσκώληκας Οικολογική σημασία Τροφική αλυσίδα, αποικοδόμηση, έλεγχος άλλων οργανισμών
Ζημιές Καταστρέφουν σοδειές Κατασκευές Τσιμπήματα Μετάδοση παθογόνων Πόσα ζημιογόνα έντομα υπάρχουν; Μόνο 10.000 είδη από το 1.000.000 ειδών που έχουν αναγνωριστεί
ΚΥΡΙΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΝΤΟΜΩΝ Τρία μέρη του σώματος κεφαλή, θώρακας, και κοιλία Ένα ζεύγος κεραιών (κεφαλή) 6 πόδια ή 3 ζεύγη ποδιών (θώρακας) Ένα ή δύο ζεύγη πτερύγων (θώρακας) Κεφαλή Θώρακας Κοιλία
Έντομα Σώμα με 3 μέρη 1 ζεύγος κεραιών 3 ζεύγη ποδιών 1 ή 2 ζεύγη πτερύγων Αραχνοειδή Σώμα με 2 μέρη Δεν έχουν κεραίες 4 ζεύγη ποδιών Δεν έχουν πτέρυγες
ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΕΝΤΟΜΩΝ
ΠΕΡΙΒΛΗΜΑ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΧΙΤΙΝΙΝΟΣ ΕΞΩΣΚΕΛΕΤΟΣ Ισχυρό προστατευτικό κάλυμμα Χιτίνη: οργανική ουσία, πολυσακχαρίτης, αδιάλυτη στο νερό, την αιθυλική αλκοόλη, σε οργανικούς διαλύτες,άπεπτη για τα περισσότερα ζώα, αποδομείται μόνο από μερικά βακτήριες και μύκητες - Δερμίδα (cuticula): άβιο εξωεπιδερμικό στρώμα - Υποδερμίδα: έμβιο απλό στρώμα. Διαφοροποιήσεις των υποδερμικών κυττάρων δίνουν σμήριγγες-τρίχες, άκανθες κ.ά. - Βασική μεμβράνη
ΧΙΤΙΝΙΝΟΣ ΕΝΔΟΣΚΕΛΕΤΟΣ Εγκολπώσεις του εξωσκελετού σχηματίζουν χιτίνινες προεκβολές ή εκφύσεις, τα αποδέματα, για τη στήριξη μυών και οργάνων ΧΡΩΜΑ Χημικές χρωστικές στη δερμίδα, την υποδερμίδα, την αιμολέμφο Φυσικές χρωστικές: Επίδραση του φωτος στα χρωματισμένα μέρη του σώματος. Εποχικός διμορφισμός στο χρώμα υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων (θερμοκρασία, υγρασία κ.ά.) Μίμηση: Αλλαγή χρώματος για άμυνα.
ΜΕΡΗ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ
Κεφαλή Στοματικά μόρια Οφθαλμοί Κεραίες Κεφαλή Θώρακας Κοιλία
Τύποι κεφαλής Υπόγναθος Πρόγναθος Οπισθόγναθος
Τύποι στοματικών μορίων Μασητικού (Orthoptera, Coleoptera, προνύμφες Lepidoptera)
Νύσσων-μυζητικός (Hemiptera) Ξέων μυζητικός (Thysanoptera-θρίπες) Νέκταρος μυζητικός (Lepidoptera)
Λείχων-μυζητικός (Hymenoptera, Οικ. Apidae-Μέλισσα) Μυζητικός με προβοσκίδα & ακραία κοτυληδόνα (Oικ. Muscidae -οικιακή μύγα) Νύσσων αίμα μυζητικός (Οικ. Culicidae -κουνούπια)
Γναθικών αγκίστρων (προνύμφες διπτέρων-δάκος)
Κεραίες Ένα ζεύγος στην κεφαλή Αρθρωτές Ευκίνητες Αισθητήρια όργανα (όσφρηση, αφή)
Τύποι κεραιών
Θώρακας Πόδια Πτέρυγες Προθώρακας Μεσοθώρακας Μεταθώρακας Κεφαλή Θώρακας Κοιλία
Πόδια Ισχίο (coxa) [Α] Τροχαντήρας (trochanter) [Β] Μηρός (femur) [C] Κνήμη (tibia) [D] Ταρσός (tarsus) [E (e1-e2-e3-e4-e5)]
Όνυχες Προσκολλητικοί λοβοί Εμπόδιο Αρόλειο Όνυχες
Τύποι ποδιών Βαδιστικός Πηδητικός
Σμηκτικός Συλλεκτικός
Συλληπτικός Σκαπτικός Νηκτικός
Τρόπος κίνησης των εντόμων
Πτέρυγες Ένα ή δύο ζεύγη Συνήθως οι πρόσθιες μεγάλύτερες. Στην Τάξη Isoptera (τερμίτες) είναι ισομεγέθεις. Στην Τάξη Diptera οι οπίσθιες πτέρυγες είναι υπανάπτυκτες και έχουν διαμορφωθεί σε αλτήρες (όργανα ισορροπίας).
Τύποι πτερύγων Έλυτρα Μεμβρανοειδείς
Τύποι πτερύγων Ψευδέλυτρα Ημιέλυτρα
Κοιλία Γεννητικός οπλισμός θηλυκών/αρσενικών Κεντρί Κέρκοι Κεφαλή Θώρακας Κοιλία
ΑΝΑΤΟΜΙΑ-ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ
Στοματικά μόρια, σιελογόνοι αδένες, πεπτικός σωλήνας (πρόσθιο, μέσο και οπίσθιο έντερο) ΠΕΠΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Πρόσθιο έντερο (φάρυγγας, οισοφάγος, πρόλοβος, προκοιλίδιο) Μέσο έντερο (κυρίως στόμαχος και γαστρικές θηλές, καλύπτεται από την περιτροφική μεμβράνη) Οπίσθιο έντερο (λεπτό έντερο και παχύ έντερο)
ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Στα έντομα έχουμε ανοικτό κυκλοφορικό σύστημα. Νωτιαίο αγγείο: κύριο παλλόμενο όργανο κυκλοφορικού συστήματος, αποτελείται από καρδιά και αορτή. Α. Νωτιαίο αγγείο εντόμου (καρδία + αορτή) Β. Εγκάρσια τομή εντόμου μετά των διαφραγμάτων
Μεταφέρει αιμολέμφο (θρεπτικές ουσίες από το πεπτικό σύστημα) Η αιμολέμφος αποτελείται: από το πλάσμα (νερό, σάκχαρα, αμινοξέα, λίπη κλπ) και τα αιμοκύτταρα ή αμοιβοκύτες Στερείται αιμογλοβίνης Circ system
ΑΠΕΚΚΡΙΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Σωλήνες του Malpighi: συλλέγουν από την αιμολέμφο άχρηστα προϊόντα όπως ουρικό οξύ και άλατα και τα μεταφέρουν στο οπίσθιο έντερο. Ολιγονεφρικά (<12) π.χ. Coleoptera Πολυνεφρικά (>12) π.χ. Orthoptera
ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Μέσω ενός συστήματος από χιτίνινους σωλήνες, τις τραχείες, ο ατμοσφαιρικός αέρας μεταφέρεται εντός του οργανισμού, όπου το οξυγόνο διαχέεται απευθείας στα κύτταρα, τους μύες κλπ και αντίστροφα αποβάλλεται το διοξείδιο του άνθρακα. Αν και μικρόσωμα έχουν μεγάλη ανάγκη οξυγόνου λόγω της μεγάλης δραστηριότητάς τους. Τραχειακό αναπνευστικό σύστημα-τραχειακή αναπνοή Αναπνευστικά τρήματα ή στίγματα: σημεία εισόδου αέρα
Ολοπνευστικό σύστημα 10 ζεύγη λειτουργικών τρημάτων (2 θωρακικά και 8 κοιλιακά) (Blattaria-κατσαρίδες)
Ημιπνευστικό Αμφιπνευστικό 2 ζεύγη λειτουργικών τρημάτων (1 θωρακικό και ένα κοιλιακό) (Diptera) Μεταπνευστικό 1 ζεύγος λειτουργικών τρημάτων (μόνο το κοιλιακό) (υδρόβια Coleoptera, Diptera) Προπνευστικό 1 ζεύγος λειτουργικών τρημάτων (μόνο το θωρακικό) (Νύμφες ορισμένων Diptera)
Απνευστικό σύστημα Τα αναπνευστικά τρήματα δεν υπάρχουν ή είναι μη λειτουργικά. Δερμική αναπνοή (ενδοπαράσιτα Υμενόπτερα) Βραγχιοπνευστικό σύστημα Τα αναπνευστικά τρήματα έχουν αντκατασταθεί από βράγχια. (υδρόβιες νύμφες-ναϊάδες Odonata και Ephemeroptera)
Κεντρικό Νευρικό Σύστημα ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ α) Εγκέφαλο ή υπεροισοφαγικό γάγγλιο (νευρώνει οφθαλμούς, κεραίες) β) Γναθεγκέφαλο ή υποοισοφαγικό γάγγλιο (στοματικά μόρια) και γ) Κοιλιακή γαγγλιακή άλυσο (θώρακας και κοιλία, πτέρυγες, πόδες, κοιλιακοί μύες και εξαρτήματα) Διάφοροι τύποι νευρώνων: Α. Μονοπολικός (αισθητήριοι) Β. διπολικός (κινητήριοι) Γ. Πολυπολικός (συνδετικοί) Σύναψη Ακετυλοχολίνη - Χολινεστεράση
Κεντρικό Νευρικό Σύστημα α) Εγκέφαλο ή υπεροισοφαγικό γάγγλιο (νευρώνει οφθαλμούς, κεραίες) β) Γναθεγκέφαλο ή υποοισοφαγικό γάγγλιο (στοματικά μόρια) γ) Κοιλιακή γαγγλιακή άλυσο (θώρακα και κοιλία, πτέρυγες, πόδες, κοιλιακοί μύες και εξαρτήματα) Συμπαθητικό Νευρικό Σύστημα Α) Οισοφαγικό (πρόσθιο οπίσθιο έντερο, νωτιαίο αγγείο) Β) Κοιλιακό (τραχείες, οπίσθιο έντερο, όργανα αναπαραγωγής) Περιφερειακό Νευρικό Σύστημα Αισθητήρια οργανίδια
ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΝΤΟΜΩΝ Όραση Θετικός φωτοτροπισμός: προσελκύονται από το φως Αρνητικός φωτοτροπισμός: απωθούνται από το φως Ημερόβια έντομα (δάκος ελιάς) Νυκτόβια έντομα (νυχτοπεταλούδες) Σύνθετοι ή/και απλοί οφθαλμοί Απλοί οφθαλμοί (ocelli) Σύνθετοι οφθαλμοί
Σύνθετοι οφθαλμοί Κάθε σύνθετος οφθαλμός αποτελείται από ομματίδια, ο αριθμός των οποίων διαφέρει μεταξύ των εντόμων. Μυρμήγκια: 50 ομματίδια ανά σύνθετο οφθαλμό Οικιακή μύγα: 4.000 ομματίδια ανά σύνθετο οφθαλμό Odonata: 12.000 ομματίδια ανά σύνθετο οφθαλμό Απλοί οφθαλμοί Κάθε απλός οφθαλμός αποτελείται από ένα ομματίδιο 44
Μωσαϊκή όραση Κάποια έντομα είναι σε θέση να διακρίνουν χρώματα Τα περισσότερα από τα έντομα που επισκέπτονται άνθη δείχνουν προτίμηση στο μπλε και το κίτρινο. Το ιώδες είναι το μικρότερο μήκος κύματος το οποίο βλέπει ο άνθρωπος. Πολλά είδη εντόμων βλέπουν μικρότερα μήκη κύματος, υπεριώδες.
46
ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΝΤΟΜΩΝ Ακοή Χορδοτονικά όργανα α. Τυμπανικά ακουστικά όργανα (Orthoptera) β. Υποκνήμια ακουστικά όργανα (Coleoptera) γ. Ακουστικό όργανο του Johnston Βρίσκεται στο δεύτερο άρθρο των κεραιών (αρσενικά των οικογενειών Culicidae και Chironomidae, Diptera) Παραγωγή ήχων Ήχοι-βόμβοι από την δόνηση των πτερύγων Ήχοι-τριγμοί ξολοφάγων εντόμων καθώς ακουμπούν τα τοιχώματα της στοάς Ήχοι από ειδικά όργανα, π.χ. αρσενικά τζιτζίκια
ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΝΤΟΜΩΝ Αφή Πραγματοποιείται μέσω των αισθητηρίων τριχών οι οποίες βρίσκονται σε όλο το σώμα των εντόμων Όσφρηση-Γεύση Όσφρηση από απόσταση κεραίες Όφρηση με επαφή ή γεύση στοματικά μόρια και κεραίες
Χημικές πτητικές (οσμητικές) ουσίες ΕΙΔΙΚΑ ΕΚΚΡΙΜΑΤΑ Α. Προστατευτικές (τοξικές για άλλα έντομα ή οργανισμούς) Βρωμούσες, κάμπιες πεύκων, δηλητήριο μέλισσας Β. Κατευθυντήριες Οσμή βασίλισσας, εργατριών κλπ των κοινωνικών εντόμων Γ. Σεξουαλικές Φερομόνες φύλου Φερομόνες (pheromones): Μεταδίδουν μηνύματα μεταξύ των ατόμων του ίδιου είδους (φερομόνες φύλου, συνάθροισης, συναγερμού, αποτροπής ωοτοκίας, σήμανσης κ.ά.)
ΜΥΪΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Πολύ μεγάλος αριθμός μυών 2.000 σε κάμπια και 4.000 σε ενήλικο λεπιδοπτέρου (στον άνθρωπο 400-500 μύες) Στα έντομα διαφανείς ή υποκίτρινοι Γραμμωτοί μύες
Μηχανισμός πτήσης Έμμεσοι μύες Νωτοκοιλιακοί (με συστολή τους προκαλείται ανύψωση των πτερύγων) Επιμήκεις (με συστολή τους προκαλείται κάθοδος των πτερύγων) Άμεσοι μύες (π.χ. πλευρο- στερνικοί, νωτοπλευρικοί ελέγχουν την προς τα μπρος ή πίσω παλινδρομική κίνηση των πτερύγων)
ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Εγγενής αναπαραγωγή Γονοχωριστικά Στην πλειοψηφία τους ωοτόκα, άλλα ζωοτόκα (κάποιες αφίδες), κάποια νυμφοτόκα (αλογόμυγα) Παρθενογένεση Το ωάριο εξελίσσεται χωρίς γονιμοποίηση (αφίδες, μέλισσες)
Μετεμβρυακή ανάπτυξη Από την εμφάνιση του ατόμου εκτός του ωού έως το ενήλικο (άτομο πλήρους ανάπτυξης και αναπαραγωγικής ικανότητας) Μεταβολές της μορφής (μεταμορφώσεις) Υφίστανται εκδύσεις (αποδερματώσεις) Το αποβαλλόμενο σωματικό περίβλημα καλείται έκδυμα και η διαδικασία έκδυση Έκδυση = αλλαγή με διατήρηση της μορφής (προνύμφηπρονύμφη) αύξηση μεγέθους σώματος Η μεταμόρφωση είναι βαθύτερη αλλαγή (προνύμφη νύμφη) Ορμονικός έλεγχος: εκδυσόνη και νεανική ορμόνη
Ατελείς μορφές των εντόμων Προνύμφη (Larva): Διααφέρει στη μορφή από το ενήλικο, μπορεί να έχει και διαφορετικό τύπο στοματικών μορίων Νύμφη (Ημιμετάβολα έντομα) (Nymph): Δεν διαφέρει στη μορφή από το ενήλικο, έχει ίδιο τύπο στοματικών μορίων, δεν έχει πτέρυγες και το γεννητικό σύστημα δεν είναι αναπτυγμένο. Δεν υπάρχει στάδιο αδρανείας.
Ναϊάς: Υδρόβια νύμφη (φέρει αναπνευστικά βράγχια τα οποία αποβάλλονται στο στάδιο του ενηλίκου) (π.χ. Odonata) Προπλαγγώνα (Prepupa) Εμφανίζεται στο τέλος της προνυμφικής ανάπτυξης, υφαίνει βομβύκιο και εισέρχεται σε βραχεία περίοδο αδρανείας
Πλαγγώνα (pupa) (χρυσαλλίδα): Το στάδιο αδρανείας πριν την εμφάνιση του ενήλικου στα ολομετάβολα έντομα π.χ. Λεπιδόπτερα, Κολεόπτερα. Ηλικία (instar): To μεταξύ δύο εκδύσεων χρονικό διάστημα εντός του ιδίου σταδίου (π.χ. προνύμφη 1 ης ηλικίας)
ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΕΝΤΟΜΩΝ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΙΣ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΕΙΣ ΤΟΥΣ ΑΜΕΤΑΒΟΛΑ (χωρίς μεταμόρφωση) ωό νεαρό ακμαίο (ψαράκια-thysanura) ΕΤΕΡΟΜΕΤΑΒΟΛΑ (ατελής μεταμόρφωση) Ατελής μορφή η νύμφη (χερσαία) ή η ναϊάς (υδρόβια) ωό νύμφη - ακμαίο (Παουρομετάβολα π.χ. Ορθόπτερα) ωό ναϊάς ακμαίο (Ημιμετάβολα π.χ. Odonata) ωό υπονύμφη νύμφη ακμαίο (Νεομετάβολα π.χ. Θυσανόπτερα) ΟΛΟΜΕΤΑΒΟΛΑ (πλήρης μεταμόρφωση Ατελής μορφή η προνύμφη ωό προνύμφη νύμφη (πλαγγώνα) ακμαό (π.χ. Κολεόπτερα, Λεπιδόπτερα, Υμενόπτερα, Δίπτερα)
Αμετάβολα