Строение пищеварительной системы насекомых (стр. 1 из 2)

Томский государственный университет

Институт биологии, экологии, почвоведения,

лесного и сельского хозяйства

Кафедра защиты растений

Реферат

Строение пищеварительной системы насекомых.

Выполнил:

студент гр.135

Фолин А.М.

Проверил:

Лукьянцев С.В.

Томск 2008

Содержание

Введение 3

Строение пищеварительной системы 6

Питание, переработка пищи и пищеварение 12

Литература 16

Введение

Пищеварительный аппарат начинается в голове ротовым отверстием и заканчивается на последнем сегменте брюшка анальным отверстием; между этими отверстиями проходит кишечный канал.

Морфологически и по своему происхождению кишечный канал состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишок. Передняя и задняя кишки произошли из наружного зародышевого листа, или эктодермы, путем впячивания эктодермы при развитии зародыша; средняя кишка происходит из внутреннего зародышевого листа — энтодермы. В соответствии с этим передняя, как и задняя, кишка выложена интимой, которая является продолжением кутикулы тела; средняя кишка лишена такой кутикулярной выстилки. Длина кишечного канала различна у разных насекомых; как общее правило, она более длинна у сосущих насекомых, нежели у тех, которые питаются тканями растений или животных. У одних кишечный канал более или менее равен по длине телу, но у равнокрылых и у личинок высших мух он значительно длиннее тела.

Внутренние органы насекомых и родственных им гексапод заключены в экзоскелет, защищающий их от внешних воздействий. Любые выросты внутренних органов, выступающие над поверхностью тела, окружены тонкой кутикулярной оболочкой и, таким образом, тоже находятся внутри экзоскелета.

Пищеварительная система представлена кишечным каналоми придаточными образованиями в виде различных желез, связанных с ним прямо или косвенно. В типичном случае они включают слюнные железы, слепые выросты желудка и мальпигиевы сосуды. Кишечный канал (рис. 4.1). Этот орган представляет собой трубку, проходящую через центральную часть тела. Его переднее отверстие, рот, расположено в основании преоральной полости(пространство, ограниченное ротовыми частями); заднее отверстие, или анус, находится в заднем сегменте тела. Кишечный канал разделен на три хорошо выра женных отдела: переднюю кишку (стомодеум), среднюю кишку (мезентерон) и заднюю кишку (проктодеум). Обычно между передней кишкой и средней расположен стомодеальный, или кардиальный клапан, а между средней и задней кишкой - проктодеальный, или пилорический клапан. Передняя кишка и задняя кишка образовались путем впячивания эктодермы зародыша; средняя кишка образовалась из эндодермы; об этом будет сказано ниже в главе, посвященной зародышевому развитию насекомых.

У некоторых примитивных Нехароdа все три отдела кишечного канала имеют вид простой трубки (рис. 1). У большинства же насекомых каждый отдел дифференцирован на специализированные подотделы, выполняющие определенные функции. Типичное строение такого дифференцированного кишечного канала показано на рисунке 1.

Рис. 1. Пищеварительный тракт коллемболы Тотосеrus пiger, у которой первичные отделы кишечного канала не имеют вторичныхспециализированных образований. (По Снодграссу.) 1-средняя кишка; 2- ротовое отверстие; 3-передняя кишка; 4 - стомодеальный, или кардиальный клапан; 5-проктодеальный или пилорический клапан; 6-задняя кишка; 7-анальное отверстие.

Передняя кишкаСредняя кишкаЗадняя кишка

Рис. 2. Схематическое изображение отделов и выростов пищеварительного канала. (По Снодграссу.)

1-ротовое отверстие; 2-глотка; 5-пищевод;4 -слепой отросток средней кишки; 5-зоб; 6 - преджелудок; 7-прямая кишка (ректум); 8-анальное отверстие; 9 -тонкая кишка; 10-мальпигиевы сосуды.

Строение пищеварительной системы

Передняя кишка или стомолеум.

Этот отдел обычно разделен на 3 основные части: 1) переднюю – пищевод(экзофагус),в виде длинной или короткой трубки; 2) следующую за ней расширенную часть – зоб, переходящий в 3) более узкий мышечный желудок,или преджелудок (провентрикулус),имеющий вид плотной мускулистой складки и расположенный непосредственно передней кишкой. Часть пищевода, привыкающую к ротовому отверстию, часто называют глоткой (фаринксом),но ее трудно обнаружить без точного знания мускулатуры этой области. Граница между пищеводом и зобом часто условна, как на рис. 2; у некоторых же насекомых, например бабочек, зоб имеет вид круглой камеры. Эта модификация зоба достигла крайнего выражения у многих видов мух (рис. 5), у которых он представляет собой мешок, соединенный с пищеводом длинной боковой трубкой.

Зоб служит резервуаром, где происходит накопление пищи, и часто представляет собой продолжение и расширение пищевода. Но у ряда насекомых, особенно сосущих, он имеет вид пузыревидного придатка, соединенного с пищеводом с помощью стеблевидного протока; эта особенность свойственна многим двукрылым и чешуекрылым. Мышечный желудок, или провентрикул, имеет толстые мускулистые стенки и несет изнутри сильные хитиновые зубцы; его функция состоит в механической переработке пищи путем ее измельчения и в проталкивании пищи в среднюю кишку; в других случаях он отфильтровывает плотные частицы пищи от жидкой части. Он хорошо развит у прямокрылых, тараканов, жуков и других грызущих насекомых, но редуцирован у пчел и у большинства двукрылых. У многих насекомых на границе передней и средней кишки выражена кольцевая складка, свисающая в полость средней кишки; это кардиальныи клапан, который, возможно, препятствует движению пищи назад из средней кишки в переднюю или регулирует его в тех случаях, когда оно происходит.

Рис. 3. Пищеварительная система. А — жука жужелицы; Б — черного таракана (по Бейеру и Веберу): пщв — пищевод, слж — слюнная железа, р — ее резервуар, зб — зоб, мж — мышечный желудок, срк — средняя кишка, сло— ее слепые отростки, мс — мальпигиевы сосуды, зк — задняя кишка, пк — прямая кишка

В ряде случаев провентрикулус устроен как простой клапан, открывающийся в среднюю кишку. У насекомых, поедающих твердую пищу, он снабжен твердыми выростами для перемалывания пищи и называется «желудочной мельницей».

Средняя кишка или мезентерон.

В этом отделе кишечного канала переваривается основная часть пищи. Его называют желудкомили вентрикулусом. Обычно он представляет собой трубку, но иногда разделен на несколько частей. Это разделение особенно хорошо выражено у Неmiрtеrа, где таких частей бывает 3 или 4. Средняя кишка нередко имеет несколько пальцевидных выростов, называемых слепыми отростками. Как правило, они расположены на ее переднем конце (рис. 2), но иногда и ближе к заднему концу. Нередко она имеет, особенно в начале, несколько слепых отростков, или дивертикул, например у тараканов и саранчовых; слепые отростки, а также развитые иногда складки увеличивают поверхность эпителия средней кишки. Этот эпителий состоит из двух основных типов клеток - цилиндрических и регенеративных. Первые выделяют пищеварительные
ферменты и всасывают продукты пищеварения, постоянно изнашивают
ся. Их возобновление происходит за счет регенеративных клеток, раз
множающихся постоянно и тем самым восполняющих убыль; они пред
ставлены обычно группами, нередко погруженными и тогда образую
щими как бы скрытые группы — крипты. Под эпителием располагаются
мышечные стенки, состоящие из внутреннего кольцевого и наружного
продольного слоя.

Функции средней кишки — выделение ферментов и всасывание продуктов пищеварения; у многих насекомых происходит также выделение перитрофической оболочки — мягкой хитиноподобной мембраны, которая отделяет пищевую массу от кишечного эпителия. Считается, что перитрофическая оболочка предохраняет стенки кишечника от повреждений грубыми частями пищи, но, кроме грызущих насекомых, перитрофическая оболочка найдена и у сосущих, например у двукрылых. Иногда средняя кишка выполняет специальные функции — служит местом запаса пищи (у клопа-черепашки и других клопов) или играет роль фильтра (у равнокрылых)

Рис. 4. Мышечный желудок черного таракана. А — на поперечном; Б — на продольном разрезе (по Эйдману): км — кольцевые мышцы, хз — хитиновые зубцы, пм — продольные мышцы, тр — трахеи

Задняя кишка или проктодеум.

Этот задний отдел кишечного канала имеет неодинаковое строение у разных насекомых, но в большинстве случаев подразделяется на трубчатую переднюю часть – тонкую кишкуи расширенную заднюю часть – прямую кишку,или ректум. Задняя кишка выстлана интимой. Начинается задняя кишка пилорическим клапаном, аналогичным кардиальному клапану передней кишки; сюда впадают трубчатые органы выделения — мальпигиевы сосуды и место их впадения является показателем границы между средней и задней кишкой. В задней кишке ферменты не выделяются, но здесь возможно всасывание пищи; важнейшая ее функция — отсасывание воды из остатков пищевой массы и вывод экскрементов наружу через анальное отверстие