Notranja anatomija žuželk

Piotr Jaworski/Creative Commons

Živčni sistem žuželk je sestavljen predvsem iz možganov, ki se nahajajo dorzalno v glavi, in živčne vrvice, ki poteka ventralno skozi prsni koš in trebuh.

Možgani žuželk so zlitje treh parov gangliji , pri čemer vsak oskrbuje živce za določene funkcije. Prvi par, imenovan protocerebrum, se povezuje s sestavljenimi očmi in ocelli ter nadzoruje vid. Deutocerebrum inervira antene. Tretji par, tritocerebrum, nadzoruje labrum in prav tako povezuje možgane s preostalim živčnim sistemom.

Pod možgani še en sklop spojenih ganglijev tvori subezofagalni ganglij. Živci iz tega ganglija nadzorujejo večino ustnega aparata, žleze slinavke in vratne mišice.

Centralna živčna vrvica povezuje možgane in subezofagalni ganglij z dodatnimi gangliji v prsnem košu in trebuhu. Trije pari torakalnih ganglijev inervirajo noge, krila in mišice, ki nadzorujejo gibanje.

Abdominalni gangliji inervirajo trebušne mišice, reproduktivne organe, anus in vse senzorične receptorje na zadnjem koncu žuželke.

Ločen, a povezan živčni sistem, imenovan stomodaealni živčni sistem, inervira večino vitalnih telesnih organov – gangliji v tem sistemu nadzorujejo funkcije prebavnega in krvožilnega sistema. Živci iz tritocerebruma se povezujejo z gangliji na požiralniku; dodatni živci iz tega ganglija se pritrdijo na črevesje in srce.

Prebavni sistem

Piotr Jaworski/Creative Commons

Prebavni sistem žuželk je zaprt sistem z eno dolgo zaprto cevjo (prebavni kanal), ki teče vzdolžno skozi telo. Prebavni kanal je enosmerna ulica – hrana vstopi v usta in se obdeluje, ko potuje proti anusu. Vsak od treh delov prebavnega kanala izvaja drugačen proces prebave.

Žleze slinavke proizvajajo slino, ki potuje skozi slinaste cevi v usta. Slina se pomeša s hrano in začne proces njene razgradnje.

Prvi del prebavnega kanala je predželušče ali stomodaeum. V predčrevesju pride do začetne razgradnje velikih delcev hrane, večinoma s slino. Sprednje črevo vključuje ustno votlino, požiralnik in plod, ki hrani hrano, preden ta preide v srednje črevo.

Ko hrana zapusti pridelek, preide v srednje črevo ali mezenteron. Srednje črevo je tisto, kjer se prebava v resnici dogaja z encimskim delovanjem. Mikroskopske projekcije iz stene srednjega črevesa, imenovane mikrovili, povečajo površino in omogočijo največjo absorpcijo hranil.

V zadnjem črevesju (16) ali proktodaju se neprebavljeni delci hrane pridružijo sečni kislini iz malfigijevih tubulov in tvorijo fekalne pelete. Rektum absorbira večino vode v teh odpadnih snoveh, nato pa je suh pelet izločajo skozi anus .

Krvožilni sistem

Piotr Jaworski/Creative Commons/ Debbie Hadley

Žuželke nimajo žil ali arterij, imajo pa krvožilni sistem. Ko se kri premika brez pomoči žil, ima organizem odprt krvni obtok. Kri žuželk, pravilno imenovana hemolimfa, prosto teče skozi telesno votlino in je v neposrednem stiku z organi in tkivi.

Ena krvna žila poteka vzdolž hrbtne strani žuželke, od glave do trebuha. V trebuhu se žila razdeli na prekate in deluje kot srce žuželke. Perforacije v steni srca, imenovane ostije, omogočajo hemolimfi vstop v komore iz telesne votline. Mišične kontrakcije potiskajo hemolimfo iz ene komore v drugo in jo premikajo naprej proti prsnemu košu in glavi. V prsnem košu krvna žila ni prekatna. Tako kot aorta tudi žila preprosto usmerja tok hemolimfe v glavo.

Kri žuželk je sestavljena le iz približno 10 % hemocitov (krvnih celic); večina hemolimfe je vodena plazma. Krožni sistem žuželk ne prenaša kisika, zato kri ne vsebuje rdečih krvničk, kot jih ima naša. Hemolimfa je običajno zelene ali rumene barve.

Dihalni sistem

Piotr Jaworski/Creative Commons/ Debbie Hadley

Insekti potrebujejo kisik tako kot mi, in moramo 'izdihniti' ogljikov dioksid, odpadni produkt celično dihanje . Kisik se v celice prenaša neposredno z dihanjem in ga kot nevretenčarji ne prenaša s krvjo.

Ob straneh prsnega koša in trebuha vrsta majhnih odprtin, imenovanih spirale, omogoča vnos kisika iz zraka. Večina žuželk ima en par spirale na segment telesa. Majhne lopute ali ventili držijo zračnico zaprto, dokler ni potreben sprejem kisika in izpust ogljikovega dioksida. Ko se mišice, ki nadzorujejo zaklopke, sprostijo, se zaklopke odprejo in žuželka vdihne.

Ko kisik vstopi skozi dušnico, potuje skozi trahealno deblo, ki se razdeli na manjše trahealne cevke. Cevi se še naprej delijo in ustvarjajo razvejano mrežo, ki doseže vsako celico v telesu. Ogljikov dioksid, ki se sprosti iz celice, gre po isti poti nazaj v spirale in iz telesa.

Večina sapničnih cevk je okrepljena s taenidiji, grebeni, ki potekajo spiralno okoli cevk, da se ne zrušijo. Na nekaterih območjih pa teenidij ni in cev deluje kot zračna vreča, ki lahko hrani zrak.

Pri vodnih žuželkah jim zračni mešički omogočajo, da 'zadržijo dih' pod vodo. Preprosto shranjujejo zrak, dokler spet ne pridejo na površje. Žuželke v suhem podnebju lahko tudi shranjujejo zrak in držijo svoje dihalnice zaprte, da preprečijo izhlapevanje vode v telesu. Nekatere žuželke na silo izpihnejo zrak iz zračnih mešičkov in iz dihalnic, ko so ogrožene, pri čemer zaslišijo dovolj glasen hrup, da prestraši morebitnega plenilca ali radovedneža.

Razmnoževalni sistem

Piotr Jaworski/Creative Commons/ Debbie Hadley

Ta diagram prikazuje ženski reproduktivni sistem. Ženske žuželke imajo dva jajčnika, od katerih je vsak sestavljen iz številnih funkcionalnih komor, imenovanih ovarioli. Proizvodnja jajčec poteka v jajčnikih. Jajce se nato sprosti v jajcevod. Dva stranska jajčnika, po eden za vsak jajčnik, se združita v skupnem jajčniku. Samica s svojim jajčecem položi oplojena jajčeca.

Izločevalni sistem

Piotr Jaworski/Creative Commons/ Debbie Hadley

Malpigijevi tubuli sodelujejo z zadnjim črevesjem žuželk pri izločanju dušikovih odpadkov. Ta organ se izliva neposredno v prebavni kanal in se povezuje na stičišču med srednjim in zadnjim črevesjem. Sami tubuli se razlikujejo po številu, od samo dveh pri nekaterih žuželkah do več kot 100 pri drugih. Kot kraki hobotnice se malpigijevi tubuli raztezajo po telesu žuželke.

Odpadni produkti iz hemolimfe difundirajo v malpigijeve tubule in se nato pretvorijo v sečno kislino. Polstrjeni odpadki se izpraznijo v zadnje črevo in postanejo del fekalnih peletov.

Zadnje črevo ima tudi vlogo pri izločanju. Rektum žuželk zadrži 90 % vode, ki je prisotna v fekalnih peletah, in jo ponovno absorbira nazaj v telo. Ta funkcija omogoča žuželkam, da preživijo in uspevajo tudi v najbolj sušnih podnebjih.