Ротовые органы насекомых

Разнообразие вариантов строения ротовых органов

В строении ротового аппарата насекомых не существует четкого единообразия: в зависимости от типа питания и предпочитаемых пищевых субстратов, эти органы могут приобретать некоторые особенности. У разных насекомых отдельные структуры могут преобразовываться до неузнаваемости, сливаться с другими частями идаже полностью редуцироваться. Исходя из этого, ротовые аппараты разделяют на типы: грызущий, грызуще-лижущий, колюще-сосущий, колющий, лижущий и т.д.

В наиболее полной мере все структурные элементы представлены в грызущем ротовом аппарате. Именно этот тип послужил основой для других модификаций. Существует огромное количество вариаций строения ротовых органов, благодаря чему насекомые как класс охватили все существующие источники пищи.

Строение ротовых частей насекомых будет рассмотрено на примере типичного грызущего ротового аппарата; с остальными вариантами морфологии можно ознакомиться в статье «Типы ротовых аппаратов насекомых».

Строение

Основными частями ротовых органов у насекомых являются:

• верхняя губа (лабрум, labrum);
• три пары ротовых конечностей:
  • верхние челюсти (мандибулы, жвалы, mandibula);
  • нижние челюсти (максиллы, maxilla);
  • нижняя губа (лабиум, labium);
• подглоточник (гипофаринкс, hypopharynx).

Верхняя губа

Эта структура представляет собой сочлененную с наличником пластинку, которая прикрывает остальные ротовые части сверху. Ее внутренняя сторона образует эпифаринкс – небольшой выступ в предротовую полость, который располагается напротив гипофаринкса, создавая возможность для сминания пищи и формирования пищевого комка.

Верхняя губа в основном выполняет функцию распознавания пищевого субстрата, а собственно во время еды ее функция минимальна, так как она малоподвижна или вообще неподвижна.

Особенно большие размеры она имеет у Тараканообразных – тараканов, богомолов.

Верхние челюсти

Первая пара ротовых конечностей, имеющая вид твердых выростов. Они не разделены на членики и прикреплены к головной капсуле в двух точках своего основания. Могут иметь дополнительные выросты, зубцы и гребни. Как правило, при их помощи насекомые захватывают, удерживают и начинают измельчать пищу, но иногда они используются для защиты, как, к примеру, у самца жука-оленя. Имея хорошо выраженные, развитые мандибулы с отростками и зубцами на внутренней стороне, он совершенно не применяет их с целью питания, но часто пускает в ход в драках с сородичами, борясь за самок в период размножения.

По особенностям строения верхних челюстей можно судить о способе питания насекомого. Для растительноядных характерны широкие жвалы с тупыми зубцами, у всеядного таракана на концах мандибул группой расположены мелкие зубцы. Хищные виды имеют челюсти, снабженные острыми, крепкими выростами; как правило, у них верхние челюстиимеют вытянутую форму. Однако даже внутри этих групп есть различия. Например, хищная жужелица, которая не жует, а просто обливает жертву пищеварительными соками перед проглатыванием, имеет длинные жвалы без зубцов, с вырезом в области основания.

Нижние челюсти

Вторая пара ротовых конечностей, располагаются сразу за мандибулами. В типичном ротовом аппарате каждая из них состоит из нескольких члеников:

• кардо (cardo) – базальный склерит, прикрепленный к голове, является основой нижней челюсти;
• стипес (stipes) – второй членик челюсти, прикрепляющийся к кардо и несущий остальные придатки максилл;
• жевательные лопасти – выросты на внутренней поверхности стипеса. Они держат, поворачивают кусочек пищи в процессе жевания и затем проталкивают его в пищевод. Лопастей две:
  • галеа (galea) – расположена латерально;
  • лациния (lacinia) – расположена медиально;
• челюстной щупик (palpusmaxillaris) – отросток, также отходящий от стипеса и имеющий чувствительные рецепторы, благодаря которым он выполняет осязательную функцию.

Вся эта система приводится в движение системой мощных мышц.

Степень развития структур нижней челюсти может быть разной. Так, у тараканов нижнечелюстной щупик представлен хорошо, у стрекоз же его практически нет. У многих насекомых галеа и лациния срастаются в одну лопасть, а, например, на максилле жука Cicindelaстипес имеет дополнительный вырост – пальпигер.

Нижняя губа

Третья пара ротовых конечностей, по строению ближе всего к нижним челюстям. В эмбриональном периоде максиллы и губа образуются из четырех одинаковых зачатков, которые затем претерпевают дифференцировку. По этой причине нижнюю губу иногда называют второй парой нижних челюстей, но ее структуры сращены по срединной линии, поэтому она выглядит как самостоятельное единое образование.

Строение нижней губы следующее:

• постментум (postmentum) – базальный членик, прикрепленный к голове и являющийся основой лабиума. Он разделен на две части:
  • ментум (mentum);
  • субментум (submentum);
• прементум (praementum) – отдел, продолжающийся из постментума и несущий на себе остальные шесть придатков;
• 2 лабиальных щупика (palpilabiales) – выполняют функцию осязания, могут сгибаться и разгибаться, участвуя в проталкивании пищи в пищевод;
• параглоссы (2) (paraglossae) – гомологи галеа;
• глоссы (2) (glossae) – гомологи лациний.

У большинства насекомых все эти членики довольно мелкие, поэтому визуально оценить анатомию нижней губы без увеличения довольно затруднительно. Гораздо четче это можно представить по схематическому изображению.

Такое многообразие придатков лабиума и максилл, управляемых развитой мускулатурой, позволяет насекомым легко справляться с пищей без помощи конечностей.

Подглоточник

Дополнительные элементы строения ротового аппарата

У немногих примитивных насекомых в тесной связи с гипофаринксом имеется пара простых пластинок, которые называются суперлингвы (superlinguae). В процессе эмбриогенеза они возникают как пластинки, сопутствующие мандибулам, но в развитом зародыше становятся теснее связанными с гипофаринксом. Эти образования встречаются в некоторых отрядах насекомых, таких, как Thysanura и Ephemeroptera, у ряда ракообразных и отдельных представителей Symphyla. Видимо, их наличие – признак примитивных членистоногих, и у более специализированных насекомых эти структуры атрофированы.