昆虫的内部器官与功能
肛门等部分。
后肠前端外着生马氏管,内面常特化成幽门区域。 后肠的主要功能是排除食物残渣,从食物残渣中吸
收水分和无机盐类,以维持体内水分的平衡。
4.消化道的变化 种类、习性、食性及食物来源不同,消化道的结构也 有差异,但其基本构造是一致的。 吸食液体的昆虫,中肠为三部分,末段弯向前方与前 段相贴接,包藏于由结缔组织形成特殊的滤室filtration chamber 中,食物中的多余水分、糖分和无用物质直接从 滤室送到后肠,排出体外(即蜜露) 。
担任这一功能的器官总称为排泄系统,包括体壁及
其特化结构、气管系统、马氏管、脂肪体等,其中相当 于高等动物肾的器官为马氏管。
1. 马氏管malpighian tubules 马氏管是着生与消化 道中、后肠交界外的管状
结构。直接浸浴在血液中,
吸收尿酸等含氮代谢废物, 将其送入后肠、经肛门排 出体外。
2. 其他排泄器官的排泄物
三、体壁的衍生物
非细胞表皮突 由体壁向外突出或向内凹入所形成的
各种突起、点刻等外长物。
单细胞附器
皮细胞层在特定的部位由1个细胞特化为的
各种毛、鳞片、腺体等。
多细胞附器
为皮细胞层在某些
刺
特定的部位由多个细胞特化为各种脊、
刺Spines、矩Spurs、腺体等。
距
毒毛
开口于体腔外的腺体能分泌:
唾液---唾腺 丝----丝腺(家蚕等) 蜡----蜡腺(白蜡蚧、紫胶蚧、盾蚧等)
半翅目、同翅目昆虫的滤室,以蜜露的方式滤除消化道中的多余物。
二 、呼吸与循环系统
(一)呼吸系统
昆虫的呼吸系统respiratory system由气门和气 管系统所组成,担负输送氧气到需氧组织、从虫体内 排除CO2的功能,而血液无运输氧气的作用。 虫体的结构、生活习性、环境、虫态、演化程度 与其呼吸方式的变异有关,但其呼吸作用即物理呼吸 (气体交换)和呼吸代谢的基本方式是一致的。
(二)唾腺 唾腺salivary glands是成对的腺体。
大部分昆虫体内存在的腺体是多位于胸部的1对下唇腺,
其合并管的开口在舌基部的唾窦中。 唾液能湿润食物、清洁口器;所含的消化酶帮助食物
消化;部分昆虫的唾腺则特化成了丝腺。
(三)排泄系统
“排泄”与经消化道末端的肛门排出食物残渣有本质 差别。 排泄器官 excretory organ 的功能是移除二氧化碳和 氮素代谢废物,调节体液中水分和无机盐类的平衡,保 持血液具有相对稳定的渗透压和化学组成,使各器官能 进行正常的生理活动。
1. 呼吸方式 水生、陆生、寄生性昆虫的呼吸方式虽然是以气门 气管为基础的,但均有不同程度的特化,可区分为体壁 呼吸、气管鳃呼吸、气泡和气膜(盾)呼吸、气门气管 呼吸等。
1)气门气管呼吸
昆虫中最常见的呼 吸方式,包括位于体壁
上的开口即气门、和气
门以内不断分枝、由粗 到细的网状气管系统
因气门数目及位置的变化分为:
血液还有愈伤,传递压力,助孵化、脱皮、羽化、 展翅等作用。
但昆虫的血液没有血红素,缺乏输送氧气的能力,
2. 气门气管系统的结构 气管trachea系统是外胚层内陷所形成的构造。 气门spiracle 、支气管、及分布于组织细胞间的微气 管tracheole均有一定的排列方式。 飞行性强的昆虫支气管上有膨胀的膜 质气囊air sac、增加贮气量和通风换气。
气门结构 气 管 的 分 布
气管的排列
气 管 的 组 织
1. 前肠Foregut
包括口前腔、咽喉、食道、嗉囔、前胃、贲门瓣几部分。
蝗虫的胃盲囊
2.中肠Midghut 中肠是昆虫的胃,分泌消化酶,是消化食物和吸收营 养的场所。 部分昆虫中肠的肠壁向外突出形成胃盲囊,其位置和 数目常不等,用以增加中肠的瓣、小肠(回肠)、大肠(结肠),直肠和
体腔又叫做血腔 ( haemocoele)。昆虫 所有内部器官都位于血腔 内,直接浸浴在血液中。
血腔被两个膜状组织即背、腹膈划分为背血窦、围 脏窦、腹血窦。 各器官消化、呼吸、循环、排泄、生殖、神经等, 在其所在部位均被浸泡于血腔中。
一、昆虫的消化与排泄系统
(一)消化道
消化道是一根自口到肛贯通体腔中央的管道,按其功能和 结构的不同可区分为前肠、中肠和后肠。
体壁是身体的最外层,是由外胚层发育而来。 由单一的细胞层及其分泌物所组成。
一、体壁的功能(有9个方面)
1、表皮硬化成起外骨骼的作用,维持体形,昆虫的千变万 化全是由体壁决定的。
2. 体壁的部分内陷形成内骨骼,用以附着运动的肌肉。 3. 是一保护器官,免受外来微生物和其他物质的侵入,并 且保持体内的水份不外散和外部的水份不进入。 4、作为营养成分的贮备库,体壁还与物质的代谢相联系, 在虫体饥饿和脱皮过程中,体壁内贮存的营养物质可被消 化和利用。 5. 昆虫的抗张力、抗压力是由于体壁的作用,否则就象软 体动物一样。
强的昆虫靠腹部肌肉、气囊的规律性运动,及气门的定向
开闭,在气管纵干中形成向前或向后的定向气流,形成呼 吸换气运动完成气体交换。
O2和CO2在微气管中的扩散:
当组织处于不活动状态
时,微气管末梢充满液体, 组织及组织液中基本无CO2。 当组织进入呼吸代谢状 态时,使微气管端部组织液 的滲透压增高,靠滲透吸空 作用将微气管端部的组织液 及微气管中的气体和O2吸入
微气管
3. 呼吸作用 物理呼吸(气体交换)
O2和CO2在昆虫气管系统中的传送,靠昆虫的呼吸运动和
气体扩散作用完成。呼吸运动由呼吸神经所控制。昆虫体 内的气体和外界环境气体的呼吸换气过程为物理呼吸。
体形小行动缓慢的昆虫依靠气体在体壁、气管系统
中的扩散完成呼吸换气过程。 气门气管呼吸靠气门的调节完成换气过程;活动性
组织内。
当新陈代谢的产物被氧化消失后组织的液滲透压恢 复原状又使微气管端部充满组织液。 CO2则靠扩散作用进入微气管及气管。
(二)循环系统
circulatory system
功能:在代谢过程中将营养物质及无机盐和水分运 送到各组织、激素传送到作用部位、代谢物携带到其他
组织或排泄器官以进行中间代谢或排出体外,移除残死
动的过程;附
肢、翅、触角 等基部的辅搏 动器则促使血 液在各器官中 流动。
3. 血液 昆虫的血液包括血浆blood plasma和血细胞blood cell,具有将营养液运送到血腔和血窦各部位,移除 代谢废物,产生免疫,调节体内水分的功能。 血细胞还有吞噬死细胞、组织碎片及某些细菌的
作用,也可形成包囊包裹寄生物。
3.辅助搏动器accessory palsatory organ 循环系统还包括分布在中胸小盾片下、触角、翅、
足胫节的具有搏动性能的器官。
2. 血液循环 昆虫的血液循环是血腔内的血浆在背血管有规律搏动
的推动下、背膈和腹膈有节奏的波动下,促使血液在背血
窦内向前流动、在腹血窦内向后流动、在围脏窦内向后及 向背血窦中流
体壁、气管、消化系统等器官的排泄作用 体壁通过扩散的方式排出体外的物质包括CO2,多余的H2O,脱皮前未 被吸收的外表皮及几丁质、蜡质、部分氮素化合物及无机盐、钙盐等; 皮细胞腺向外分泌胶质、丝、蜡、等实质上也是一种排泄。 以呼吸方式排出体外的代谢废物为CO2,多余的H2O。
消化道壁排除的:钙盐尿酸盐、等。
如蜉蝣目、襀翅目、毛翅目的幼虫,蜻蜓 目稚虫的气管鳃位于直肠内、称直肠鳃。
4)物理鳃呼吸
具有完整气门气管系统的水栖昆虫,借助体表特定部
位的特殊结构携带空气,当所携带的O2消耗和散失尽时, 浮出水面重新携带空气,该结构称物理鳃。
① 气泡呼吸:虫体潜入水中时, 腹面或鞘翅下的疏水毛层间、或腹部 末端携带空气层或气泡。 ② 气盾呼吸:虫 体潜入水中时,在体面 密集的疏水微毛间携带 O2气膜。
细胞、修复伤口、产生免疫,但无输送O2功能。 特点:昆虫的血液充满整个体腔,流动于器官间,
只在流经背血管时才被限制在血管里,这种包括背血管、
体腔和辅搏动器的循环称开管式循环。
血液经心脏——→动脉——→血腔——→心孔——→心脏 心脏能自主搏动,血流有一定方向
1.背血管 dorsal vessel 背血管是昆虫循环系统中唯一的导流管,纵贯于背血 窦中央、前端开口而后端封闭的管状物,分动脉和心脏两 部分。 1)动脉Aorta 是背血管前段的细长管道,最前端延伸入头腔中、开 口于脑和食道之间的 血窦内,其后端常开
分枝分布于体壁之下,依靠体壁的通透性直接进行O2、 CO2 的交换。此类昆虫体躯多小或微小,活动性较差。
陆栖昆虫 体壁的膜质部
位,也可进行
体壁呼吸。
3)气管鳃呼吸
部分水生昆虫具有呈膜质片状、或丝状的形同鱼类鳃 的气管鳃tracheal,其中密布网状的气管分枝,以吸收水 中的O2排除气管内的CO2。气管鳃呼吸实质上也是体壁呼吸, 该类在薄而柔软的体壁部位也进行体壁呼吸。
理能使其退色或变色。如黑色素、类胡萝卜素、花青素
等,色素沉积的时间、数量等不同色彩也不同。 ② 结构色 Structural colors 是光线照射在虫体表
面细微结构上产生折射、反射、干涉而形成的体色,进
行高压处理或改变光源方向可使其变色。如虫体上的金 属闪光、虹彩。
③混合色Combination colours:我们所见到昆 虫的体色常是由色素色、结构色混合形成的。 确定昆虫体色最简单的办法就是采用化学处理、 或高压高温处理,然后再进行判别。
昆虫。
全气门式:胸部2对(鳞翅目1对),腹部8对。大多数陆生
两端气门式:只有胸部1对、腹部末端1对。蝇类幼虫。 前端气门式:只有胸部1对气门。蚊子蛹,位于呼吸管的顶 端。 后气门式:只有腹部1对。蚊子幼虫。
无气门式:很多水生昆虫及内寄生蜂类。
2)体壁呼吸
无气管系统或其结构不完整的低等昆虫,如原尾