二、中肠的组织、区分和机能:
中肠又称胃,其是食物进行消化作用和吸收养料的主要部位,由内胚层演变而成。昆虫的中肠一般是一条前后粗细近似的管道,前端与食道或前胃相接,后端以马氏管的着生处与后肠分界。在半翅目、同翅目及鞘翅目昆虫中,中肠常划分为3—4个分段,分别称为第一、二、三、四胃。很多昆虫衷肠肠的前端,常向外突出形成囊状或管状的胃盲囊。其形状、数目因种类而异。胃盲囊的功用为增加中肠的分泌和吸收面积。此外,半翅目的胃盲囊还是细菌的繁殖场所。 三、后肠的组织、区分和机能:
后肠是消化道的最后一段,前端以马氏管的着生处与中肠分界,后端终止于最后腹节的开口——肛门。后肠也是由胚胎时期的外胚层演化而来,所以它的组织基本上与前肠相似,也与体壁相连,每次脱皮,它也脱皮。此外,直肠的组织有较大的特化,以适应水分和无机盐类的循环,这是它与前肠很不同的一点。大多数昆虫的后肠与前肠一样,也可区分为几个部分,即:回肠、结肠及直肠。
后肠的前端与中肠交界处,着生有开入场腔的马氏管,并常特化成一个幽门区域,突入肠腔内的幽门瓣位于其中。它的主要功能是阻止已进入后肠的消化过的物质倒入中肠。后肠的主要功能为排除未经利用的食物残渣和吸收其中的水分。
消化道的构造和昆虫的食性有密切的关系,它们在某种程度上反映了昆虫的食性。
第三节 昆虫的呼吸系统和生理
昆虫的呼吸系统,由气门和气管系统组成。气管系统也是由外胚层细胞内陷形成,与体壁细胞一样,有较大的变异性和重新排列组合的能力。
呼吸作用包括物理的和化学的两个步骤,前者是将空气中的氧气输送入各类组织中去,同时排除新
陈代谢产生的二氧化碳和水,后者是体内所有细胞和呼吸组织进行的呼吸代谢,是通过细胞质中各种脱氧酶催化的无氧代谢——糖酵解,以及线粒体中氧化酶系进行的三羧酸循环、呼吸链及氧化磷酸化反应的有氧代谢,使碳水化合物分子逐步降解和氧化,逐渐释放能量并合成ATP,供细胞生命活动和气管进行特殊功能的需要。除去少数以体壁和血鳃进行呼吸的种类而外,绝大多数昆虫是以气管系统与环境中空气交换氧气和二氧化碳。
昆虫在呼吸上的特点是将氧气直接送到组织中去,而不像高等动物那样需要血液来输送。
腹气门
一、昆虫气管系统的构造和功能:
气门调节器
昆虫气管系统依其生理功能分为气门、气管和微气管三个部分。
1、 气门:气门是气管在体壁上的开口,通常位于中胸、后胸和腹部各节的两侧。一般认为昆虫气门典型的数目是10对(胸部有2对,腹部有8对),具有10对气门的昆虫叫做全气门式昆虫,其它称为半气门式昆虫。直翅目蝗虫具有10对气门,一般昆虫少于此数,弹尾目无气门,双尾目的铗尾科胸部有4对气门。
气门的构造有很多类型,无翅亚纲昆虫的气门最简单,只是气管在体壁上的一个简单开口,本身不
能开关。其它昆虫气管的开口,一般位于体壁的一个凹陷内;体壁内陷与气管开口处中间形成一个空腔,称为气门腔,此腔向外的开口称为气门口。气门口位于一块骨板上,此骨板称为围气门片,具有上述气门构造的昆虫,常有调节具开关的结构,以控制气体的出入。
气门对虫体内水分的蒸发和体内的气体流通起着调节的作用。
2、气管:气管是昆虫体内气体流动的通路,是气体扩散的场所。气管的模式分布,在昆虫的每个体节中有三条,背面的气管分布到背部肌肉和心脏;腹部的气管分布到腹部肌肉和腹神经索,中部的气管分布到消化道、脂肪体和生殖腺。
3、微气管:虫体内的气管,分支到直径为2—5微米时,伸入一个掌状的端细胞,在着细胞内又分为数支直径均1微米以下的微气管,微气管的末端是盲塞的,其终于肌肉纤维或其他组织。微气管不喊几丁质,在蜕皮时不脱落,这是与其噶的主要区别。
气囊
二、气体的交换:
微器官
昆虫的呼吸在管状的气管系统里进行,气体在气管系统内的传送主要靠气体的扩散作用和虫体的换气运动来完成。
昆虫呼吸时身体各部常伴有一定的动作此即呼吸运动或称换气运动,借此可加强虫体内气体的交换。
第四节 昆虫的循环系统和生理
昆虫的循环系统和其它节肢动物一样,血液在体内流行仅有一段途径经过背血管,其余的途径都在血腔内和器官间流动。内部器官和生理系统都侵没在血液中,组织和细胞可以直接与血液循环方式称开管式(开放式)循环。
昆虫唯一的循环器官就是背血管。其是位于背壁下面和背隔上面的一根前端开后的细长管道。背血管常分为两部分,即前端的动脉和后端具有一定数目心室的心脏(8—12个心室)。
昆虫血液在体内流行,主要功能是保证消化系统吸收的营养物质、无机盐类和水分分布至各组织,内分泌腺体分泌的激素传送到作用部位,以及从组织中携带出代谢物并输送到其它组织或排泄器官,进行中间代谢或排除体外,保持各系统进行正常生理代谢所需的渗透压等;血细胞则担负着移出死细胞、组织残片和较大的固体颗粒,堵塞伤口,产生免疫等。
背血管 动脉 心脏
第五节 排泄系统
排泄器官的主要功能,是排除新陈代谢产生的二氧化碳和氮素废物,调节体液中无机盐类和水分的平衡,从而保持血液的一定渗透压和化学组成,使各器官能进行正常生理活动。
昆虫的排泄器官主要是马氏管。在中后肠交界处通入消化道(吸收血液中的废物,经后肠排除体外)末端闭塞,游离于体腔内。有些昆虫中,马氏管紧贴在后肠壁上。各种昆虫马氏管的数目之一,见课本。蜜蜂可达150条,有的昆虫在个体发育中马氏管的数目亦有变化,如沙漠蝗胚胎早期有6条,后期为12条,1—5龄若虫分别为25、51、88、63、6条,而到了成虫期可达250条。
脂肪体内的尿盐细胞,将废物积储起来,也有排除作用。
第六节 神经系统
高等动物和昆虫都用神经系统与周围环境取得联系,在复杂的环境条件影响下,决定和协调快速反应的行为。
昆虫的神经系统由外胚层的一部分细胞特化形成。在解剖学上,可以区分为三个部分: 1、中枢神经系统:包括咽喉背面的脑和各体节腹面神经索前后连接的神经节构成的腹神经索。 2、交感神经系统:包括位于前肠背壁上面的口道神经系,腹神经索之间的中神经及其侧支,以及腹部最后一个由三对神经节合并成的腹神经节,分别发出神经控制前肠、背血管、气门、后肠及生殖器官等的活动。
3、 外周神经系统:包括自腹神经索的神经节和脑发出的所有神经,以及其中含有的感觉神经纤维、运动神经纤维及其顶端分支和联接的感觉器和反应器,是传递外部信息到中枢神经系统和由中枢传出“命令冲动”至反应器的传递网网络。