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第二章 昆虫的内部器官与解剖


表皮层通常可分为上表皮 、外表皮和内表皮。 上表皮是一个很薄的单层,可分为护蜡层、蜡层和角 质精质。护蜡层用以保护蜡层、贮有类脂、修复表皮 损伤、防止水分蒸散;蜡层是防止体内水分向外蒸发 和外界水分渗入体内的主要防线,构成体壁的不透水 性;角质精质是表皮层通透性的屏障、限制体躯过度 生长并决定体表模式。 外表皮决定昆虫体壁的硬化程度。
内部器官及位置
昆虫的消化系统—消化道
昆虫的消化道是一条不对称的管状构造器官,前端以 口前腔相通,后端以肛门终止于体躯的末节。 根据其发生来源和功能的不同,可将昆虫的消化道分 为前肠、中肠和后肠三部分。
消化道
一、前 肠
前肠是从口到中肠的 一条管状通道,在大
部分昆虫中,有明显
的分段现象,通常由 咽喉、食道、嗉囊和 前胃4部分组成。 在前肠与中肠之间, 以伸入中肠前端的贲 门瓣分界。
许多昆虫中肠的肠壁向外突出成囊状或管状构造,称为胃盲囊。 胃盲囊位于中肠的最前端。胃盲囊的主要功能是增加中肠的表 面积,以利于中肠消化液的分泌和营养物质的吸收。

围食膜的作用与保护肠细胞有关,使肠壁
细胞不致被坚硬、尖锐的固体颗粒擦伤。 围食膜是一种纤维质网状结构,对蛋白质 分子具有渗透性,消化酶和消化产物容易 透过。
一、马氏管
马氏管是游离在血液中的细长盲管,基部通入中、 后肠交接处,由外胚层发生。 原始数目可能6条,但在现代昆虫中种间变异很大。 弹尾目和蚜虫等少数种类无马氏管;双尾目、原尾 目和捻翅目昆虫的马氏管为乳状突起;部分直翅目 昆虫的可达100条以上。 以尿酸结晶排泄氮素废物,有时也可以有少量尿素 或尿囊素。
褐 刺 蛾
舞毒蛾幼虫
体壁外长物-鳞片
体壁外长物-刺
体壁外长物-距
五、体壁的功能
① 起外骨骼的作用,维持体形。 ② 起保护作用,一方面免受外来微生物和其他物质(农药)的侵 入,另一方面保持体内的水发不外散和外部的水分不进入。 ③ 运动的肌肉均着生在体壁上。 ④ 昆虫的抗张力、抗压力是由于体壁的作用。 ⑤ 昆虫的体色、保护色是通过体壁来形成的。 ⑥ 各种感觉器官、腺体均由体壁特化而来。 ⑦ 内寄生昆虫是通过表皮,而不是呼吸系统,如气门进行呼吸作
两部分。 外生殖器保证雌雄交配、受精和产卵;内生殖器起 产生和贮存精子和卵子的作用。
二、雌性内生殖器官
包括1对卵巢、2根侧输卵管、1根中输卵管、生殖腔、 阴道、生殖孔、受精囊和1对生殖附腺。鳞翅目昆虫中部分 种类还具有单独的交配器官,其开口与生殖腔的开口各自独 立,交配囊开口于腹部第8节后方,称为交配孔。
气官及其分布
三、昆虫的其它呼吸方式
体壁呼吸:弹尾目和一些水生昆虫 气管鳃和直肠鳃呼吸:蜉蝣目、蜻蜓目
和毛翅目的幼虫
气泡和气膜呼吸:龙虱和仰泳蝽
呼吸鳃 气管鳃 气 管 分 支
直肠
A.蜉蝣的 气管鳃 B.蜻蜓的 直肠鳃
B A
肛门 水流
神经系统
神经系统包括中枢神经系统、交感神经系统和周缘神 经系统。 中枢神经系统:包括脑、围咽神经索和腹神经索,两 者由围咽神经索相连,是神经脉冲和内分泌控制中心。
表皮层:不是一个匀 质的单层,外层是上 表皮,内层是原表皮 (外表皮和内表皮)。
底膜:皮细胞层下的 薄膜,是由血细胞分 泌而成,具有选择透 性。
皮细胞层:在脱皮过程中,消化、吸收旧表 皮,分泌新表皮;一部分皮细胞分化形成腺 体如唾液腺、毒腺、脱皮腺等,统称皮细胞 腺;特化、形成各种外长物如刚毛、鳞片、 刺和距等等,以及感觉器官。
卵巢
卵巢是由卵巢管组成,孕育卵母细胞,每1卵巢管前
端伸出的端丝集合成悬带。
卵巢管的数目
在各类昆虫中差异较大,一般由 4~ 8 根卵巢管组成。
大部分即为一个心室。心
脏大多位于腹腔内,但有 的前方可伸达到胸腔内。
开放式循环
昆虫的血液

血浆:是一种所有组织的循环液,包括无机离子、血糖、 血脂、氨基酸、蛋白质、氮素代谢物等。 血细胞:原血细胞、浆血细胞、粒血细胞、珠血细胞、 类降色血细胞、凝血细胞等。
血液的功能

将身体所需的各种营养物质、水和激素送到作用部位。 将组织中产生的代谢废物送到其它组织或排泄器官中进 行中间代谢或排出体外。 吞噬病原物、消化旧表皮等免疫作用。 修复表皮、消化道等组织,但与氧气输送无关。
有些昆虫在消化道下方 腹部腹板两侧之间,还 生有一层隔膜,称为腹 膈,形成的体腔叫腹血 窦(围神经窦)。背膈 和腹膈两侧具窗状细孔, 使各血窦间相通,血液 可通过细孔在体腔内循 环。
二、内脏器 官的位置
消化系统-消化道:消化道纵贯体腔中央(即围脏窦); 排泄器官-马氏管:着生于消化道中肠与后肠交界处,末端游离血液中; 循环器官-背血管:纵贯于背血窦内的细管,是血液循环的主要器官; 腹神经系统-神经索:纵贯于腹血窦内,是昆虫的中枢神经系统; 呼吸系统-气管:以主气管和支气管网分布在围脏窦内消化道的两侧,以 及背面和腹面的内脏器官之间,再以微气管伸入到各器官和组织中; 生殖系统:消化道的背侧面,以生殖孔开口于体外; 体壁肌和内脏肌:构成昆虫的肌肉系统,附着于体壁下方和内脏表面; 脂肪体:主要包围在内脏器官的周围; 各种内分泌腺体等:分别位于体腔内相应的部位。
三、后 肠
后肠是消化道的最后一段, 前端以马氏管着生处与中 肠分界,后端终止于肛门。 后肠的主要功能是排除食 物残渣和代谢废物,同时 从食物和排泄物中吸收水 分及无机盐类。
后肠一般分化为回肠、结 肠和直肠3部分。
排泄系统
移除体内的代谢废物;调节体内水分和无机盐的平衡;维持 血液一定的渗透压和化学成分。 昆虫的排泄物包括CO2、水、氮素以及无机盐类的结晶体等; 其中最重要的是含氮代谢废物。 最主要的排泄器官是马氏管。
消化道:直接通过幽门瓣将中肠消化剩 余物排入后肠; 下唇肾:弹尾目和双尾目昆虫没有马氏 管,下唇肾具有马氏管的功能;
贮存排泄器官:围心细胞、脂肪体
循环系统
背血管:主要的循环器官,位于背中线处体壁下方,纵贯于 背血窦内的一条管状构造。由前段的大动脉和后段的心脏两 部分组成。 动脉 :是背血管前段粗细一致,没有心门的部分。 心脏 :是背血管后段呈 连续膨大的部分,每个膨
马氏管顶端游离并浸浴在血淋巴中,基端与肠腔相通。组 织结构包括一层管壁细胞,管壁外包有一层坚韧而富弹性的基
膜,基膜上分布有很多微气管和螺旋状横纹肌纤维,从而使马
氏管可以在血淋巴中伸缩扭动,以保证最大限度地使周围的血 淋巴得以流动和更新,便于更广泛地吸收排泄物质。
二、其它的排泄器官 体 壁:主要排泄水分和二氧化碳;

内表皮是表皮中最厚的一层,10-200um。它形成的几 丁质—蛋白质复合体保证了体壁的机械作用,既抗压, 又有弹性。
体壁构造
二、孔道

在上表皮和原表皮中都有极细微的管道,呈直
线或螺旋贯穿上下,它们是皮细胞的细胞质向
外伸出的细丝,在分泌活动结束缩入皮细胞后
留下的细管道。

孔道分泌的几丁质、蛋白质和脂类等沉积在原 生质丝的周围,形成表皮层。麻蝇幼虫每平方 毫米约有15000条孔道,而蜚蠊每平方毫米则达 到120万条。
昆虫的体壁
昆虫的体壁是体躯最外层组织,由胚胎的 外胚层一部分未分化的细胞形成的皮细胞层及 其分泌物组成。体壁能内陷而形成内骨骼,部 分细胞能特化成各种感觉器和腺体。
一、昆虫的体壁结构
昆虫的体壁由里向外可分为底膜、皮细胞层、
表皮层三部分。底膜是一层无定形的颗粒状层次; 皮细胞层是单层细胞,下面是底膜,上面是表皮 层;表皮层是由皮细胞向外分泌而形成的非细胞 性组织。
用。
昆虫的血腔
昆虫与其它节肢动物一样,其体躯的外面 被有一层含有几丁质的躯壳,为体壁。躯壳内 充满着流动的血淋巴,所有的内脏器官和组织 皆浸浴在血淋巴中。由体壁包成的腔,构成
体腔通常由肌纤维和结缔组织构成的隔膜,纵向分隔成2-3 个血腔,称为血窦。多数昆虫仅在腹部背面、背血管下方有 一层隔膜,称为背膈,将体腔分成上方的背血窦(围心窦) 和下方的围脏窦。
构色)的闪光。
大蓝闪蝶的结合色
四、昆虫体壁的外长物
昆虫体壁上面生有很多毛、刺、鳞片、突起等外长
物。
外长物一些没有细胞参与,为非细胞性外长物; 细胞性外长物是由细胞组成的,如鳞片和毛,如果 毛的基部与感觉细胞相连便成为感觉毛,如果与毒腺相 连,便成为毒毛。
还有一些是由多个细胞共同形成。
体壁外长物-毒毛
护蜡层:脂类、鞣化蛋白和蜡质
表 皮 层
上 表 皮
蜡层:含有蜡质 多元酚层:含有多元酚类 角质精层:主要含蛋白复合物
体 壁
外表皮:主要含几丁质、鞣化蛋白和脂类等 内表皮:主要含几丁质、粘多糖蛋白质、 节肢蛋白和弹性蛋白 皮细胞层:活细胞层,分泌脱皮液,可特化形成体壁 内外的各种突起,如刚毛、鳞片和腺体 底膜:主要含中性粘多糖
咽喉是食物的通道,能特
化成咽喉唧筒
食道仅是食物的通道
嗉囊是暂时贮藏食物的场所,能进行 部分消化作用。蜜蜂特化成密胃。

前胃具有磨碎食物的作用,还具有过滤 的功能;

贲门瓣能调节食物进入中肠,亦能阻止 食物倒流入前肠。
二、中 肠
中肠是一条前后粗细相当的管道,前端与前胃或食道相接,后 端以马氏管着生处与后肠分界,是消化和吸收的主要部位。
前脑:控制视觉 中脑:控制触角 后脑:控制额、上唇和体 壁上的肌肉。
咽下神经节:控制口器 腹神经索:控制足、翅 和腹部
中神经:控制呼吸
中枢神经系统
交感神经系统:主要包括口道神经系(额神经节和后头 神经节)、腹交感神经系和尾交感神经系。①口道神经 系与取食、唾腺与前肠活动有关;②腹交感神经系与中 神经有关,与气门呼吸有关;③尾交感神经系控制后肠、 生殖及腹部末端附肢活动。 周缘神经系统:位于体壁下面,无明显神经节,仅是感 觉神经和运动神经原的神经纤维所形成的神经网络。主
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