Przynależność systematyczna szkodników roślin
Typ: Nicienie – Nematoda Gromada: Secementea Typ: Mięczaki – Molusca Gromada: Ślimaki – Gastropoda Typ: Stawonogi – Arthropoda Podtyp: Szczękoczułkowce – Chelicerata Gromada: Pajęczaki – Arachnida Rząd: Roztocze – Acarina Podtyp: Sześcionogi – Hexapoda Gromada: Owady – Insecta Typ: Strunowce – Chordata Podtyp: Kręgowce – Vertebrata Gromada: Ssaki – Mammalia Rząd: Zającokształtne – Lagomorpha Rząd: Gryzonie – Rodentia
Nicienie fitofagiczne i ich szkodliwość
Morfologia: Ciało bezbarwne, wydłużone, wrzecionowate, w przekroju koliste Długość ciała od 0,3 mm do 1m Brak podziału na człony; można jedynie rozróżnić: a) przód ciała z głową b) tylny koniec ciała zwężony zwany ogonem
Przód ciała z głową: położony centralnie otwór gębowy, mogą występować brodawki lub szczecinki zmysłowe
Tylny koniec ciała: zwężony, może być cylindryczny, zaokrąglony, nitkowaty; u samców często zagięty
Dymorfizm płciowy – zróżnicowana budowa samicy i samca
Różnice między samcem a samicą: wielkością i zakończeniem ciała – samiec zwykle mniejszy, zagięty koniec ciała kształtem – samice mają kształt kulisty, workowaty lub cytrynkowaty a samce nitkowaty
Anatomia nicieni: jamę ciała otacza wór skórno mięśniowy, który składa się z: oskórka warstwy hypodermalnej pojedynczej warstwy komórek mięśniowych podłużnych
Oskórek: worek hypodermy, bywa gładki lub prążkowany funkcje: a) chroni ciało przed czynnikami zewnętrznymi b) stanowi szkielet zewnętrzny dla przyczepu mięśni podłużnych
Warstwa hypodermalna: warstwa komórek zawierających tłuszcz i glikogen wytwarza oskórek tworzy po stronie brzusznej, grzbietowej i po bokach ciała 4 pnie, podłużne wałki w których są przewody układu wydalniczego i pnie nerwowe
Pojedyncza warstwa komórek mięśniowych (jama ciała): znajdują się tu: a) narządy wewnętrzne b) tkanka mezenchymatyczna i płyn, które wypełniają wolne przestrzenie; płyn nadaje ciału turgor i obły kształt
Układy: pokarmowy wydalniczy nerwowy rozrodczy brakuje układu krwionośnego i oddechowego
Pokarmowy: otwór gębowy torebka gębowa gardziel (przełyk) jelito środkowe jelito proste zakończone otworem odbytowym (u samców – stek – kloaka)
Torebka gębowa: nicieni saprofagicznych – ma kształt prostej rurki form drapieżnych – zawiera ząbki lub szczęki form roślinożernych – jest przekształcona w sztylecik form pasożytnicych – różne przystosowania, może zawierać ząbki lub listewki, bądź jest mała, uwsteczniona
Wydalniczy: służy do wydalania płynnych produktów przemiany materii elementy układu: a) 1 lub 2 przewody w bocznych wałkach hypodermy b) komórki fagocytarne – zatrzymują nierozpuszczalne produkty przemiany materii i ciała stałe
Nerwowy: pierścień nerwowy otaczający gardziel główne pnie nerwowe – grzbietowy, brzuszny i dwa boczne połączone spoidłami drobne odgałęzienia nerwowe odchodzące od pierścienia nerwowego
Nie mają oczu, ale posiadają chemoreceptory.
Rozrodczy samicy – parzysty: elementy układu: a) jajniki b) jajowody c) 2 macice połączone pojedynczą pochwą d) otwór płciowy
Rozrodczy samca – nieparzysty: elementy układu: a) jądro b) nasieniowód c) pęcherzyk nasienny d) kanał wytryskowy uchodzący do steku ze spikulami (szczeciny kopulacyjne)
Stek – ujście jelita połączone z zakończeniem narządów płciowych.
Sposoby rozmnażania nicieni: rozdzielnopłciowość partenogeneza – bez udziału samców hermafrodytyzm – w tym samym osobniku tworzą się oba typy komórek płciowych (plemniki i jaja) nicienie są: a) z reguły jajorodne b) niekiedy jajożyworodne ( zraz po złożeniu jaja lęgnie się larwa)
Rozwój nicieni: prosty – larwy różnią się od osobników dorosłych wielkością (są mniejsze) i brakiem wykształconych narządów rozrodczych stadia rozwojowe nicieni: a) jajo b) larwa c) postać dorosła larwa 4-krotnie linieje, jedno lub nawet dwa linienia mogą zachodzić w jaju
Czynniki środowiskowe warunkujące rozwój nicieni: temperatura gleby: a) 5 – 10 0C – początek aktywności b) 15 – 30 0C – optymalna temperatura rozwoju c) powyżej 30 0C – zahamowanie rozwoju d) powyżej 40 0C – temperatura letalna wilgotność gleby: a) poniżej 10% - śmierć lub przejście w stan anabiozy b) 50 – 80% - optymalny rozwój i żerowanie struktura i odczyn gleby zawartość substancji organicznej obecność okrywy roślinnej
Anabiozy – stan życia utajonego: główne przyczyny: niekorzystna temperatura i brak wody okres – wiele lat
Środowisko życia i związki troficzne nicieni
Kryterium – środowisko życia: nicienie glebowe pasożyty zwierząt i ludzi
Kryterium – rodzaj pokarmu: saprofagi bakteriofagi zoofagi (nicienie drapieżne i pasożyty zwierząt) fitofagi (nicienie roślinożerne) pasożyty ludzi
Saprofagi i bakteriofagi: nicienie glebowe, występuje u nich prosta torebka gębowa odżywiają się: a) głównie bakteriami b) zjadają też cząstki rozkładającej się materii i organiczne substancje zawarte w kale znaczenie – przyspieszają pośrednio procesy
Zoofagi: nicienie drapieżne – odżywiają się pierwotniakami, wrotkami, małymi skąposzczetami, jak i innymi gatunkami nicieni nicienie – pasożyty zwierząt: a) owadów b) kręgowców (np. węgorek świński) nicienie pasożytnicze u owadów powodują: 1. osłabienie 2. degenerację układu rozrodczego 3. sterylizację 4. śmierć owady mogą być żywicielami: 1. pośrednimi – żywicielem ostatecznym są kręgowce 2. ostatecznymi
nicienie pasożytnicze dzielimy na: a) pasożyty fakultatywne – gatunki wolno żyjące, które w pewnych warunkach stają się pasożytami (np. rodzaj Pristonchus) b) pasożyty obligatoryjne – letalne pasożyty wewnętrzne larw, poczwarek i dorosłych owadów (głównie z podgromady Rhabolitida, rodzaju Steinemematidae)
PASOŻYTY OBLIGATORYJNE: 1. uwalniają w ciele owada bakterie, które namnażając się doprowadzają do śmierci owada 2. produkty rozkładu tkanek owada oraz martwe bakterie stanowią pokarm dla rozwijających się nicieni 3. przemiana pokoleń: - I pokolenie – pasożytnicze zwane „olbrzymim” - II pokolenie – saprofagiczne zwane „normalnym”, żyje w martwym owadzie 4. wykorzystanie w ochronie roślin obligatoryjnych pasożytów owadów: - biopreparaty: LARVANEM – do zwalczania larw opuchlaków NEMASYS – do zwalczania ziemiórek, wciornastków, miniarek NAMASYLUNG – do zwalczania ślimaków
Fitofagi: ektopasożyty (pas. zewnętrzne) – żyją w ryzosferze: a) luźny kontakt z roślinami b) w razie masowego pojawu występują objawy ogłodzenia roślin, ograniczenie ich wzrostu i rozwoju oraz mechaniczne uszkodzenie roślin c) przykład: niektóre gatunki z rodzaju Pratylenchus i inne endopasożyty – żerują i rozwijają się w tkankach roślinnych: a) wprowadzają do tkanek roślinnych: - wydzieliny: o działaniu enzymatycznym (celuloza, hemiceluloza, pektynaza, amylaza) - substancje biologicznie aktywne (związki fenolowe, kwas indolilooctowy i inne), które stymulują lub hamują syntezę regulatorów wzrostu
Nicienie fitofagiczne – objawy (nematozy): maceracja (rozkład) tkanki roślinnej wskutek działania enzymów trawiennych nekrozy – nicienie (np. węgorek chryzantemowiec) produkują powstawanie w roślinie trujących dla nich wolnych związków fenolowych ( kwas chlorogenowy i izochlorogenowy), które powodują brązowienie liści wyrośla – powstają wskutek nadmiernego rozwoju komórek i tkanek (hipertrofia): • powiększać się mogą jądra komórkowe lub całe komórki • mogą tworzyć się olbrzymie komórki z licznymi jądrami • kształt wyrośli zależy od gatunku nicienia i rośliny uszkodzenia mechaniczne – nicienie rozrywają tkanki, które łatwiej są zakażane przez mikroorganizmy saprofityczne i patogeniczne
Pośrednia szkodliwość nicieni: określone gatunki nicieni przenoszą tylko określone gatunki wirusów lub nawet tylko ich rasy wirus mozaiki gęsiówki pierścieniowa plamistość tytoniu
Rasy biologiczne nicieni (biotypy) – charakterystyka: brak różnic morfologicznych między rasami mogą się krzyżować powstają wskutek mutacji lub selekcji różnią się jedynie preferencjami pokarmowymi i zakresem atakowanych roślin oraz agresywnością
Roztocze
Morfologia: większość gatunków ma około 1 mm długości wyglądem odbiegają od innych pajęczaków: - brak podziału ciała na głowotułów i odwłok - zanika też segmentacja ciała o ich przynależności do pajęczaków świadczy obecność: - 4 par odnóży - narządów gębowych: • szczękoczułki (chelicerae) • nogogłaszczki (pedipalpi) ciało roztoczy powstało z 13 segmentów i składa się z: - gnatosomy – część przednia (ale nie głowa) z narządami gębowymi - idiosomy – ciało właściwe
Gnatosoma – chelicery: główny narząd pokarmowy są zazwyczaj 3-członowe mają kształt: - nożyc – roztocze żywią się pokarmem stałym (np. rodzina rozkruszkowate) - sztylecików – do pobierania pokarmu płynnego z komórek roślinnych ( np. rodziny przędziorkowate i szpecielowate)
Gnatosoma – pedipalpy: składają się z 2 – 6 członów służą do przytrzymywania pokarmu w czasie żerowania funkcjonują też jako narządy zmysłu, węchu i smaku mogą być bardzo duże (drapieżne roztocze) lub zredukowane (roztoczki)
Idiosomia: ma kształt owalny tu znajdują się: - oczu (u niektórych gatunków) - odnóża kroczne na ciele i nogach roztoczy występują liczne szczecinki gładkie lub pierzaste, łuskowate lub kolcowate
Odnóża: są członowate mogą pełni różne funkcje – biegania, pływania, jako narządy zmysłowe larwy mają zwykle 3 pary odnóży, osobniki dorosłe 4 pary u niektórych roztoczy we wszystkich stadiach rozwoju występują 2 pary nóg (szpeciele)
Rozwój: biseksualność – samce są zazwyczaj mniejsze, mogą mieć kształt ciała inny niż samice (dymorfizm płciowy) partenogeneza – z jaj niezapłodnionych lęgną się osobniki: - jednej płci (samce – arenotokiczna; samice – telytokiczna) - lub obu płci (anfitokiczna) jajorodność, jajożyworodność, żyworodność, przeważają gatunki jajorodne stadia rozwojowe: jajo, larwa, protonimfa, deutonimfa, niekiedy tritonimfa, postać dorosła epimorfoza – każde stadium poprzedzone jest znieruchomieniem ciała hypopus – specyficzne stadium rozwojowe, nie żeruje, jest wytrzymałe na niekorzystne czynniki środowiska mogą zapadać w stan diapauzy: - diapauza jajowa (przędziorek owocowiec) - imaginalna (przędziorek chmielowiec)
Znaczenie roztoczy dla człowieka: stanowią istotny element mezofauny w glebie (humifikacja gleby, poprawiają jej strukturę i zwiększają żyzność) są drapieżcami – niszczą szkodliwe owady oraz roztocze żyjące na roślinach lub w produktach spożywczych w czasie ich magazynowania są pasożytami szkodliwych gryzoni niektóre roztocze żerujące na chwastach, zostały użyte do biologicznego ich zwalczania
Drobnoczynkowate – roztocze drapieżne: zimują zapłodnione samice nimfy i postacie dorosłe zjadają jaja i ruchliwe stadia roślinożernych przędziorków kanibalizm wykorzystywane do biologicznego zwalczania przędziorków w szklarniach i sadach
Roztocze fitofagiczne – typy uszkodzeń: przędziorki – chelicerami przekłuwają komórki epidermy, miękiszu palisadowego i gąbczastego, wiązek przewodzących i komórki aparatów szparkowych; na liściach jasne, później żółknące i brązowe plamki, oprzęd (np. przędziorek chmielowiec) szpeciele – mają krótsze chelicery, uszkadzają tylko skórkę rośliny; powstają zniekształcenia w postaci : - pilśni (pilśniowiec orzechowy) - pęcznienia pąków (wielopąkowiec porzeczkowy) - rożków na liściach ( rożkowiec lipowy)
Wpływ żerowania roztoczy na rośliny: zahamowanie wzrostu roślin zmniejszenie powierzchni liści, pędy i korzenie są skrócone rośliny zawiązują mniej pąków kwiatowych, kwiaty są mniejsze zmniejsza się ilość i pogarsza się jakość plonu zaburzenia w procesie fotosyntezy i oddychania zmiana przemian biochemicznych
Morfologia owadów
Systematyka Królestwo: Zwierzęta – Animalia Typ: Stawonogi – Arthropoda Podtyp: Sześcionogi – Hexapoda Gromada: Skrytoszczękie – Enthognatha Rząd: Skoczonogi – Collembola Rząd: Widłogonki – Diplura Rząd: Pierwogonki – Protura Gromada: Owady – Insecta
Budowa owada: ciało owada dorosłego powstało z 21 segmentów (widoczne w rozwoju embrionalnym) w miarę rozwoju zarodka segmenty grupują się w 3 odcinki: - głowa - tułów - odwłok
Oligomeryzacja – proces łączenia się segmentów ciała, w wyniku którego powstają części ciała pełniące różne funkcje.
Głowa: powstała w wyniku cefalizacji – zlania się 6 pierwszych segmentów ciała w puszkę głowową na głowie wyróżnia się: - nadustek - czoło - ciemię - potylicę - policzki - zapoliczki - czułki - oczy złożone - przyoczka - żuwaczki - żuchwy - wargę dolną - wargę górną
Przysadki głowowe: czułki oczy złożone żuwaczki żuchwy warga dolna
Przysadki głowowe: parzyste twory powstałe z odnóży (zarodka owada) pierwotnych segmentów ciała na pierwszym segmencie głowy przysadki nie występują
Czułki: powstały z pierwszej pary odnóży drugiego segmentu zarodka wyrastają z panewek czułkowych składają się z: - trzonka - nóżki - wici mogą być równoczłonowe lub nierównomierne pełnią rolę: - narządu węchu - narządu dotyku dymorfizm płciowy – czułki samców są lepiej rozwinięte składają się od 3 (muchówki krótkorogie) do 100 członów (gąsienniczki)
Typy czułków: nitkowate szczecinkowate paciorkowate buławkowate maczugowate wachlarzykowate grzebykowate pierzaste ze szczecinkami
Oczy złożone: są to przysadki głowowe umieszczone są po obu stronach głowy składają się z licznych ommatidiów (do 28 tys.) – sześciokątne komórki każde ommatidium widzi tylko część obrazu, a cały obraz jest sumą obrazów widzianych przez poszczególne ommatidia widzenie mozaikowate
Oczy proste – przyoczka: liczba 2 – 3 sztuk leżą między oczami na czole i na ciemieniu nie biorą udziału w widzeniu odbierają tylko natężenia światła
Narząd gębowy owadów składa się z: wargi górnej – fałdu skórnego trzech par przekształconych przysadek głowowych: - żuwaczek - żuchw - wargi dolnej
Typy narządów gębowych: gryzący – pierwotniaki, ważki, prostoskrzydłe, chrząszcze, larwy motyli i błonkówek kłująco-ssący – pluskwiaki, komary ssący – motyle (imago) gryząco-liżący – pszczoły liżący – mucha tnąco-liżący – bąk
Aparat gębowy gryzący: przystosowany do przyjmowania stałego pokarmu występuje u ważek, prostoskrzydłych, siatkoskrzydłych, chrząszczy oraz u larw motyli i błonkówek składa się z: - wargi górnej - 2 żuwaczek (odgryzają kęsy) - 2 żuchw (rozdrabniają pokarm) - wargi dolnej zrośniętej w części podstawowej warga górna – jest fałdem skórnym przykrywającym narząd gębowy od góry żuwaczki – są twardymi, nieczłonowanymi tworami o ostrej, tnącej krawędzi żuchwy składają się z: - kotwiczki - pieńka - żuwki wewnętrznej - żuwki zewnętrznej - głaszczka żuchwowego warga dolna składa się z: - podbródka (zrośnięty) - bródki (zrośnięta) - języczków - przyjęzyczków - głaszczka wargowego
Aparat gębowy kłująco-ssący: służy do pobierania pokarmu płynnego z tkanek żywiciela występuje u pluskwiaków, przylżeńców, niektórych muchówek (komarów) składa się z: - wargi górnej - I pary szczecin kłujących – przekształcone uwaczki - II pary szczecin kłujących – przekształcone żuchwy - rynienki – przekształcona warga dolna szczeciny kłujące tworzą 2 kanaliki: - przedni – (większy) służy do wysysania pokarmu - tylny – (mniejszy) służy do wstrzykiwania śliny
Aparat gębowy ssący: służy do pobierania płynnego pokarmu, np. nektaru kwiatowego występuje u postaci dorosłych motyli składa się z: - wargi górnej (silnie zredukowanej) - żuwaczek (u form prymitywnych silnie zredukowane, u pozostałych zanikły) - żuchw (redukcji uległy żuwka wewnętrzna i głaszczki żuchwowe, żuwka zewnętrzna przekształciła się w ssawkę) - wargi dolnej (zredukowanej, małej płytki z głaszczkami wargowymi) ssawka powstała z żuwek zewnętrznych na kształt bardzo długiej rurki w stanie spoczynku zwiniętej spiralnie pod głową
Aparat gębowy gryząco-liżący: służy do pobierania pokarmu płynnego oraz do zbierania pyłku kwiatowego i obrabiania wosku lub celulozy występuje u błonkówek pszczołowatych składa się z: - wargi górnej (nieco zredukowanej płytki) - żuwaczek (dobrze rozwiniętych) - żuchwy (wydłużona żuwka zewnętrzna, pozostałe elementy zredukowane) - warga dolna (wszystkie elementy uległy wydłużeniu i zlaniu, tworzą ryjek) ryjek powstały z żuchwy i wargi dolnej, służy do zasysania lub zlizywania płynnego pokarmu
Aparat gębowy liżący: służy do pobierania pokarmu płynnego występuje u niektórych muchówek (imago) skład się z: - wargi górnej - żuwaczki (znikają) - żuchwy (pozostają głaszczki żuchwowe, pozostałe elementy zredukowane) - warga dolna (rozbudowana, umięśniona, z tarczką do zlizywania pokarmu)
Aparat gębowy tnąco-liżący: służy do pobierania płynnego pokarmu z tkanek, np. krwi zwierząt występuje u niektórych muchówek (bąków) składa się z: - wargi górnej - żuwaczek o tnących krawędziach - niektóre elementy żuchwy też pełnią funkcję tnącą - warga dolna jest silnie rozbudowana
Tułów: połączony z głową błoniastą szyją składa się z 3 segmentów: - przedtułowia - śródtułowia - zatułowia
Skrzydła: są to wyrostki skórne połączone stawowo pomiędzy płytką górną i boczną tułowia mają kształt blaszek z żyłkami (chitynowymi rurkami), w których przebiegają nerwy i tchawki
Budowa skrzydła: podstawa brzeg przedni wierzchołek brzeg zewnętrzny brzeg tylni
Typy skrzydeł: pokrywy półpokrywy skórzaste błoniaste
Pokrywy: całkowicie schitynizowane, ciężkie, nie biorą udziału w locie (chrząszcze) służą do ochrony ciała i skrzydeł błoniastych
Półpokrywy: schitynizowane u nasady do 2/3, dalej błoniaste (pluskwiaki różnoskrzydłe)
Skórzaste: schitnizowane, ale nie sztywne (prostoskrzydłe) pergaminowe np. turkuć podjadek, pasikonik
Błoniaste: pokryte łuseczkami różnej wielkości i różnego koloru (motyle) I para większa od II, skrzydła wiotkie (mszyce) wąskie ze strzępliną (przylżeńce) I para błoniaste, II para zredukowane do tzw. przezmianek; np. buławka, łuska (muchówki) I para połączona z II haczykami (błonkówki)
Nogi: dorosły owad ma 6 nóg (3 pary) składa się z: - biodra - krętarza - uda - golenia - stopy
Funkcje nóg: bieżne – do szybkiego chodzenia grzebne – do kopania pod ziemią, np. turkuć podjadek chwytne – do łapania i przytrzymywania ofiar skoczne – do skakania, np. pchełki ziemne, szarańczaki z koszyczkiem – do zbierania pyłku, np. pszczoły z przylgą – do chodzenia po gładkich powierzchniach czepne – do trzymania się żywiciela, np. wszy, pchły pływne – do poruszania się w wodzie, np. nartnik
Odwłok: jest to 3 odcinek ciała owadów, u dorosłych jest pozbawiony odnóży odwłok pierwotnych owadów składa się z 11 segmentów i części ogonowej – telsona; u lepiej rozwiniętych owadów segmenty odwłoka ulegają oligomeryzacji (zlaniu) i ich liczba zmniejsza się nawet do 4 – 6 (przeciętnie 9 – 10) segmenty odwłoka zbudowane są z płytki górnej (tergitu) i dolnej (stergitu) silnie zesklerotyzowane fragmenty tworzą płytki zesklerotyzowanie odwłoka jest słabsze niż tułowia na 8 i 9 segmencie odwłoka znajdują się zewnętrzne narządy płciowe na ostatnim segmencie znajduje się otwór odbytowy przysadki płciowe samic – pokładełko u pszczół pokładełko przekształcone jest w narząd obrony i ataku – żądło u niektórych chrząszczy i muchówek występuje wtórne pokładełko powstałe z tylnych segmentów odwłoka wyrostki rylcowe (cerci) – przysadki 11 lub 10 segmentu; występują u owadów bezskrzydłych, karaczanów i prostoskrzydłych; u obu płci; narząd zmysłu u cęgoszy cerci są przekształcone w silne nieczłonowane kleszcze – narząd obrony i ataku wyrostki trzonkowe (styli) są to parzyste, nieczłonowane przysadki na 9 segmencie odwłoka samców niektórych prostoskrzydłych i owadów bezskrzydłych; podpierają odwłok ułatwiając pełzanie
Rozwój owadów
Rozwój osobniczy owadów nazywamy ontogenezą, w jej czasie rozróżniamy rozwój: embrionalny postembrionalny
Rozwój embrionalny: wewnątrz owada jaja zapłodnione jeśli jaja są niezapłodnione, ale zdolne do rozwoju to taki sposób rozwoju nazywamy partenogenezą (dzieworództwem)
Rozwój postembrionalny: rozwój po wyjściu z jaja wiąże się ze wzrostem i powiększaniem rozmiarów ciała oraz przechodzeniem różnych faz rozwoju
Fazy rozwojowe: jajo larwa poczwarka (tylko u pewnych rzędów owadów) postać dorosła (imago)
Jajo: wielkość jest zróżnicowana od 0,02 do 0,03 mm (mszyce, przylżeńce) budowa: - chorion (osłonka zewnętrzna) - błona jaja (otoczka żółtkowa) - deutoplazmy (żółtka) - cytoplazmy - jądra
Chorion: na powierzchni chorionu często znajduje się mikropyle – otwór przez który przenikają plemniki
Sposoby rozmnażania: dwupłciowe (związane z kopulacją) partenogeneza (dzieworództwo) poliembrionia (wielozarodkowość) pedogeneza (larwy wydają potomstwo) żyworodność
Rozwój postembrionalny: rozpoczyna się w momencie opuszczenia osłonek jajowych przez larwę charakteryzuje się przechodzeniem szeregu kolejnych faz (metamorfoza) wiążą się z nim zjawiska: - wzrostu – u larw - różnicowania – u poczwarek - rozmnażania – u imagines
Larwy: intensywnie odżywiają się linieją skokowy wzrost
Stadia larwalne: jajo > L1 (linieje) / L2 (linieje) / L3 (linieje) / >
Sposoby przeobrażeń: zupełne (holometabola) niezupełne (hemimetabola) Niezupełne: jajo > larwy pierwotne > imago prostoskrzydłe (Orthoptera) wciornastki (Thysanoptera) pluskwiaki różnoskrzydłe (Heteroptera)
Charakterystyka larw pierwotnych: przypominają owady dorosłe mają ten sam aparat gębowy mają to samo środowisko żerowania nie maja zdolności rozmnażania
Zupełne: jajo > larwy wtórne > poczwarka > owad dorosły chrząszcze (Coleoptera) motyle (Lepidoptera) muchówki (Diptera) błonkówki (Hymenoptera)
Charakterystyka larw wtórnych: apodialne bez wyodrębnionej głowy (beznogie) – muchówki apodialne z wyodrębnioną głową – aparat gębowy gryzący; chrząszcze: ryjkowce i strąkowcowate, u niektórych muchówek i komarnicowatych oligopodialne – mają 3 pary nóg tułowiowych, a odwłokowych brak; stonki, sprężykowate, chrząszcze, żukowate polipodialne – wielonożne, 3 pary nóg tułowiowych i 2 – 5 posówek odwłokowych; motyle (rząd), błonkówki (rząd), tylko rośliniarki (grupa)
Poczwarka: występuje u owadów przechodzących przeobrażenie zupełne (holometabola) są to motyle, chrząszcze, muchówki, błonkoskrzydłe bezpośrednio poprzedza postać dorosłą nie pobiera pokarmu, intensywnie oddycha jest mało ruchliwa lub zupełnie nieruchoma
Typy poczwarek: wolna – chrząszcze i błonkówki wolna osłonięta ostatnią wylinką larwalną (bobówka) – muchówki zamknięta – motyle
Poczwarki wolne i zamknięte mogą być w kokonie.
Rozwój osobniczy owadów
Etapy rozwoju osobniczego: rozwój zarodkowy rozwój pozazarodkowy
Rozwój zarodkowy – przebiega w jaju: rozpoczyna się procesem zapłodnienia i powstaniem zygoty (zarodka), kończy wykluciem się z jaja lub urodzeniem larwy
Rozwój pozazarodkowy – od stadium jaja do stadium imago: charakteryzuje go wzrost, linienie, reorganizacja (przeobrażenie)
Rozwój zarodkowy – etapy: bruzdkowanie i tworzenie się listków zarodkowych: - ektodermy - mezodermy - endodermy organogeneza (różnicowanie komórkowe i tkankowe oraz powstawanie funkcjonalnych narządów
Z ektodermy powstają: zewnętrzne okrywy ciała otwór gębowy z zaczątkiem jelita przedniego i tylnego układ oddechowy, cewki Malpighiego, układ nerwowy i narządy zmysłów
Z endodermy powstaje: jelito środkowe hemocyty
Z mezodermy powstaje: układ mięśniowy ciało tłuszczowe gruczoły płciowe pozostałe narządy wewnętrzne, np. serce
Rozwój pozazarodkowy (przeobrażenie)
Typy rozwoju: zupełny niezupełny
Stadium poczwarki – przebudowa organizmu: przebudowa organizmu przebiega w stadium poczwarki i składa się z 2 procesów: - histolizy - histogenezy
Histoliza – rozpadanie się narządów larwalnych w płynną masę; nie ulega zniszczeniu układ nerwowy, płciowy, serce
Histogeneza – proces powstawania tkanek i narządów życia imaginalnego; produktem jest niezróżnicowany materiał wyjściowy (efekt histolizy)
Hormon juwenilny – wydzielany przez ciało przyległe (gruczoł wydzielania wewnętrznego), steruje procesem rozwoju u owadów: wysoki poziom – rozwój larwy śladowe ilości – pojawia się poczwarka brak hormonu – pojawia się imago
Funkcje imago: rozród rozprzestrzenianie się niektóre gatunki żerują, np. chrząszcze żer uzupełniający i regulujący długość życia zmienna
Owady: dzienne – bielinek kapustnik zmierzchowe – chrabąszcze nocne – brudnica mniszka
Rytm ten uwarunkowany jest genetycznie. Czynnikiem zewnętrznym jest światło.
Liczba pokoleń: monowaletne – 1 pokolenie w ciągu roku biwaletne – 2 pokolenia poliwaletne – wiele pokoleń
Diapauza – fizjologiczny stan spoczynkowy występujący w cyklu życiowym owada w rejonach o periodycznych warunkach klimatu. Zapewnia ekonomiczne wykorzystanie rezerw pokarmowych i pozwala przeżyć okresy niesprzyjających warunków: klimat umiarkowany – zima klimat tropikalny – pora deszczowa i susza
Rolę sygnałów uprzedzających o wystąpieniu dla życia niesprzyjających okresów spełniają czynniki: długość dnia (najistotniejszy) temperatura wilgotność powietrza biochemiczny skład roślin
Fizjologiczne właściwości diapauzy: maksymalne nagromadzenie tłuszczów i substancji zapasowych utrata wody – przejście w połączenia koloidalne ostry spadek intensywności oddychania
Typy diapauzy: 1. kryterium – stadium diapauzujące w zimie: - embrionalna – w stadium jaja (szarańczaki, jedwabnik morwowy) - larwalna – w stadium larwy - poczwarkowa – w stadium poczwarki - imaginalna – w stadium postaci dorosłej 2. kryterium – okres diapauzowania: - w czasie zimy - w czasie sezonu wegetacyjnego, okres letni 3. kryterium – czynnik warunkujący diapauzę: - diapauza obligatoryjna – uwarunkowana genetycznie; zapewnia rozwój tylko jednego pokolenia w ciągu roku - diapauza fakultatywna – uwarunkowana przez czynniki zewnętrzne, głównie fotoperiod
Zakończenie diapauzy – reaktywacja: niskie temperatury wysokie temperatury zwiększona wilgotność lub susza
Odrętwienie – cechy różniące od diapauzy: zachodzi w wyniku doraźnie występujących niskich i wysokich temperatur organizm jest nieprzygotowany procesy fizjologiczne nie ulegają zahamowaniu, ponieważ organizm nie jest przystosowany do takich zmian następuje nieekonomiczne zużywanie rezerw pokarmowych i śmierć organizmu
Skóra
Skóra: jest pochodzenia ektodermalnego – powstaje z zewnętrznego listka zarodkowego pełni rolę szkieletu zewnętrznego posiada warstwową budowę: - oskórka kutikuli - nabłonka hypodermy - błony podstawowej
Oskórek: jest wytworzony przez hypodermę nie ma budowy komórkowej lecz warstwową wyściela tchawki, przednią i tylną część przewodu pokarmowego, niektóre gruczoły składa się z 3 warstw: - zewnętrzna epikuttilarna - wewnętrzna prokutikula: • egzokutikula • endokutikula
Epikutikula: jest bardzo cienka, pozbawiona chityny, 4 warstwy, zawiera hipoproteiny, woski i polifenole chityna stanowi 20 – 50% masy prokutikuli: - jest polisacharydem - odporna na substancje chemiczne - nierozpuszczalna w zasadach, rozpuszczalna w organicznych alkoholach - z białkami tworzy kompleks chitynowo – białkowy egzokutikula – jest najtwardsza, cienka, tu zachodzą procesy skleryzacji (twardnienia), zawiera pigment nadający barwę owadom endokutikula – blaszki z kanalikami wypełnionymi wypustkami komórek hypodermy – łączność hypodermy z zewnętrznymi warstwami oskórka
Hypoderma: zbudowana z jednej warstwy komórek z okutymi jądrami funkcje: - tworzenie kutikuli - wydzielanie płynów, które rozpuszczają starą endokutikulę w procesie linienia owada
Błona podstawowa: wyściela hypodermę od dołu nie wykazuje budowy komórkowej przenikają przez nią włókna mięśni, nerwy oraz tchawki
Proces linienia: 1. periodyczna wymiana oskórka przez larwy 2. inicjuje go hormon linienia – ekdyzon 3. komórki hypodermy powiększają się i wytwarzają enzymy proteinazę i chitynazę, które rozpuszczają endokutikulę a materiał ten służy do budowy nowej kutikuli 4. pod starym oskórkiem tworzy się nowy, stary pęka i zostaje odrzucony w postaci wylinki; nowy oskórek jest większy 5. w czasie linienia zrzucona jest także wyściółka tchawek, jelita przedniego i tylnego oraz tchawek
Przepuszczalność oskórka: dla wody – nieprzepuszczalny, zawartość wosków w kutikuli dla gazów – jest różna dla różnych rejonów ciała i różnych stadiów (w starszych zmniejsz się) dla insektycydów – ze względu na zawartość substancji białkowych i tłuszczowych stanowi główną barierę dla pestycydów
Wytwory skóry: wytwory zewnętrzne: - urzeźbienie zewnętrzne – powstaje bez udziału hypodermy (włoski, kolce, brodawki, zgrubienia punktowe, zagłębienia w kutikuli) - wytwory strukturalne – powstają z kutikuli i hypodermy (włoski, szczecinki) wytwory wewnątrz – szkieletowe: - służą za przyczep mięśni i niektórych narządów wewnętrznych
Gruczoły skórne: są gruczołami wydzielania zewnętrznego i mają przewody, którymi wydzielają swoje substancje na zewnątrz ciała do nich należą gruczoły: - wonne – produkują feromony płciowe i inne atraktanty (działanie wabiące) - odstraszające – produkują substancje obronne, repelentne (działanie odstraszające); wydzielina ich jest cuchnąca lub parząca, np. strzel łoskotnik - woskowe – wosk może być produkowany w formie pyłku, nici lub łusek, np. pasieka zarodowa - lakowe – produkują lak (żywic pomieszana z białkiem, woskiem i innymi substancjami), np. czerwce - smarowe – ich wydzielina zapobiega przenikaniu wody do jamy i umożliwia dostęp powietrza do przetchlinek, np. u owadów wodnych - grzebne – występują u gąsiennic, larw chruścików, błonkoskrzydłych, chrząszczy, a nawet u dojrzałych owadów, psotniki, czerwce, nogoprzędki - allotroficzne – ich wydzieliny służą do żywienia innych osobników własnych lub obcego gatunku - jadowe – związane są z pokładełkiem lub żądłem owadów, np. błonkówki
Zabarwienie ciała: pigmentacyjne – (chemiczne) jaskrawe, matowe: - melanina (żółty, jasnobrązowy do czarnego) - pteryny (białe, żółte do pomarańczowego i czerwonego barwniki pobierane z pokarmem: - karotenoidy (żółty i czerwony) - flawony (żółty i czerwony) - antocjany (czerwony i niebieski) strukturalne – (fizyczne) optyczne, z połyskiem: 1. powstaje w wyniku charakterystycznej budowy kutikuli 2. zależy od rozszczepienia i od odbijania promieni świetlnych
Znaczenie ubarwienia dla owadów: melanina – chroni przed szkodliwym działaniem promieni nadfiołkowych, ma duże znaczenie przy regulowaniu temperatury ciała kryptyczne – ochronne, owady podobne do suchych lub zielonych liści, kory drzewnej, gałązek, porostów, nierówności gleby itp. odstraszające – jaskrawe, np. plamki oczne – mają zaskoczyć i przestraszyć wrogów mimikra – podobieństwo ubarwienia dwóch organizmów, z których jeden zaopatrzony jest w różne „urządzenia obronne” (np. żądło), drugi natomiast pozbawiony jest obrony i naśladuje tylko swój uzbrojony model seksualne – w ubarwieniu zaznacza się dymorfizm płciowy
Funkcje skóry: stanowi zewnętrzny szkielet wytwarzane przez skórę skleryty (płytki, listwy, tarcze) stanowią przyczep dla mięśni nadaje ciału określony kształt osłania wewnętrzne narządy chroniąc je przed uszkodzeniem wyściela jamy wewnętrzne ektodermalnego pochodzenia, np. tchawki znajdują się tu gruczoły wydzielania zewnętrznego z oskórkiem związane jest ubarwienie owadów (pigmenty wchodzą w skład egzokutikuli) zapobiega parowaniu wody z organizmu zapobiega przenikaniu do ciała owada trucizn z wyjątkiem tych rozpuszczalnych w tłuszczach chroni przed działaniem promieni świetlnych i wnikaniem patogenów
Jama ciała, układ mięśniowy
Budowa wewnętrzna owada: mózg pień nerwowy cewki Malpighiego jelito otwór płciowy otwór odbytowy serce jajniki
Jama ciała: rozdzielona jest dwoma przeponami na trzy zatoki: 1. okołoosierdziowa (górna) – tu znajduje się naczyne grzbietowe spełniające rolę serca 2. okołonerwowa (dolna) – tu znajduje się brzuszny pień nerwowy 3. okołotrzewiowa (środkowa, największa) – tu znajdują się narządy układu pokarmowego, wydalniczego, ciało tłuszczowe oraz narządy rozmnażania jamę ciała otacza skóra i mięśnie
Ciało tłuszczowe: to różnego kształtu i koloru (białe, żółte, pomarańczowe, zielonkawe) komórki pochodzenia mezodermalnego komórki te leżą między wewnętrznymi narządami, głównie w trzewiowym odcinku jamy ciała – warstwa peryferyjna warstwa ciała tłuszczowego, leży pod ściankami ciała tj. bliżej hypodermy – warstwa ścienna w czasie życia ciało tłuszczowe przechodzi duże zmiany (objętości i histogeiczne)
Fizjologiczna rola ciała tłuszczowego: magazynowanie substancji odżywczych (główna rola): - w stadium larwy i imago komórki ciała tłuszczowego wypełnione są substancjami zapasowymi w postaci tłuszczów, białek i glikogenu - są one zużywane głównie przez imago, ale też w stadium poczwarki i larwy - u larwy pszczoły miodnej ciężar ciała tłuszczowego stanowi 65% ciężaru ciała - głównym źródłem energii dla owadów są tłuszcze - zapas tłuszczu decyduje o przeżywaniu zimy - fakt ten wykorzystuje się przy opracowywaniu prognoz długoterminowych - rolnica zbożówka żeby przezimować musi mieć zapas tłuszczu co najmniej 6,42%, badania grupy u której tłuszcz stanowi 3,71% ginęła - niektóre owady w stadium imago nie pobierają pokarmu, zużywają wtedy substancje nagromadzone w ciele tłuszczowym larwy, np. jedwabniki, gzy ciało tłuszczowe jest miejscem pośredniego metabolizmu: - następuje tutaj synteza glikogenu, który może być szybko rozkładany do glukozy ciało tłuszczowe pochłania produkty metabolizmu: - ma charakter wydalania wewnętrznego; uzupełnia funkcje cewek Malpighiego gromadząc sole kwasu moczowego i sole wapnia z ciałem tłuszczowym związane są komórki: - enocytów, które odgrywają rolę w tworzeniu kutikuli i linieniu
Układ pokarmowy dzieli się na 3 odcinki: jelito przednie – powstaje z ektodermy jelito środkowe – z endodermy jelito tylne – z ektodermy
Jelito przednie dzieli się na: gardziel przełyk z wolem, które służą jako zbiorniki do gromadzenia pokarmu – tu rozpoczyna się trawienie żołądek mięśniowy (przedżołądek) – z chitynowymi ząbkami: - mechaniczne rozdrobnienie pokarmu - odfiltrowanie stałych cząstek od płynów - występuje u owadów gryzących
Zadania jelita przedniego: rozdrobnienie pokarmu mieszanie ze śliną przygotowanie do trawienia
Jelito środkowe: jest to żołądek od wewnątrz wyścielony nabłonkiem gruczołowym o kształcie: - cylindra - małego worka - długiej, zgiętej rurki
Zadania jelita środkowego: wytworzenie enzymów trawiennych trawienie pokarmu resorpcja części strawionych
Jelito środkowe może: być miejscem gromadzenia się pokarmu (niektóre Heteroptera) pełnić rolę filtru (niektóre Sternorrhyncha)
W ścianach jelita występują symbionty (mikroorganizmy, bakterie) – biorą udział w przemianie materii.
Komora filtracyjna: tworzy ją przednia część jelita środkowego; uniemożliwia przenikanie płynnej frakcji soku komórkowego bezpośrednio do jelita tylnego
Jelito tylne: uchodzą tu cewki Malpighiego dzieli się na: - cienkie - grube jelito - proste (prostnica)
Zadania jelit tylnego: wchłanianie wody z resztek masy pokarmowej wydalanie odchodów przez otwór odbytowy
Trawienie: pokarm przerabiany jest: - mechanicznie – przez narządy gębowe - chemicznie – hydroliza białek, tłuszczów i węglowodanów przy udziale enzymów: • następuje rozkład na związki prostsze rozpuszczalne w wodzie • mogą przenikać przez ścianki jelita do krwi
Enzymy dzieli się na: proteazy – wydzielane w jelicie środkowym, rozkładają białka lipazy – wydzielane w jelicie środkowym, rozkładają tłuszcze karboksylazy – produkowane przez gruczoły ślinowe i w jelicie środkowym, rozkładają węglowodany
Gdy na pokarm składają się błonnik, wosk, substancje rogowe (kreatyna) to trawienie przebiega: za pomocą własnych enzymów za pomocą enzymów wydzielanych przez symbionty żyjące w jelicie owada Sposoby trawienia: jelitowe – wewnętrzne (większość owadów) pozajelitowe – enzymy wyprowadzane na zewnątrz i trawione poza jelitem (występuje u drapieżników, zoofagów, niektórych fitofagów)
Działanie insektycydów na układ pokarmowy: dostają się z pokarmem do żołądka powodują: - wymioty - uszkodzenie przewodu pokarmowego poprzez trwale połączenia z białkami komórek nabłonka - zniszczenie systemu nerwowego - hamuje lub przyspiesza ruchy perystaltyczne jelit zakłócając trawienie
Układ wydalniczy Funkcje: wydalanie z organizmu substancji zbędnych lub szkodliwych powstałych na drodze przemiany materii (funkcja zasadnicza) wydalanie substancji ważnych w życiu owada (funkcja dodatkowa): - wapiennych - przędnych sporadycznie wydalane są enzymy trawienne
Wydalane są: kwas moczowy w postaci kryształów węglan wapnia, amoniak, sole amonowe, kwas salicylowy i inne
Cewki Malpighiego: są to cienkie i długie rurki (cewki) zakończone ślepo w jamie ciała i połączone z przewodem pokarmowym, na granicy jelita środkowego i tylnego liczba 2 – 7 (oligonefria), do 250 (polinefria)
Inne organy pełniące funkcje wydalnicze: gruczoły wargowe – występują u owadów bezskrzydłych, zastępują cewki Malpighiego ciało tłuszczowe – gromadzi szkodliwe substancje w postaci kryształków kwasu moczowego nefrocyty (komórki osierdziowe) – grupy komórek, które występują wokół serca owada, pochłaniają substancje szkodliwe w postaci koloidalnej
Układ krwionośny
Otwarty – krew wypełnia jamę ciała i przestrzenie między narządami; hemolimfa krąży także w odnóżach oraz skrzydłach.
Po stronie grzbietowej znajduje się naczynie grzbietowe. Wyróżniamy tam: serce – tylny odcinek (w odwłoku), składa się z serii komórek pulsujących (1 – 12 par) z ostiami (otwory przez które wpływa krew) aortę – przedni odcinek (pozbawiony komór, ostii, w postaci prostego przewodu)
Obieg następuje w wyniku pulsowania komór serca oraz pracy przepony grzbietowej i brzusznej. Obiegowi krwi w przydatkach ciała (czułki, nogi, skrzydła) sprzyjają narządy pulsujące.
Krew (hemolimfa) składa się z: osocza – zawiera sole nieorganiczne, białka, aminokwasy, węglowodany, tłuszcze, kwas moczowy, enzymy, wodę 75 – 90% elementów komórkowych hemocytów – to bezbarwne komórki swobodnie pływające w osoczu
Grupy hemocytów: limfocyty leukocyty komórki ziarniste enocyty
Funkcje hemolimfy: transport substancji pokarmowych i dostarczanie do tkanek pochłanianie szkodliwych produktów przemiany materii i przeniesienie do narządów wydalniczych zawiera hormony tj. substancje regulujące procesy fizjologiczne umożliwia istnienie chemicznych powiązań między narządami i łączy organizm w jedną całość nie zawiera hemoglobiny (wyjątek muchówki) i nie pośredniczy w przekazywaniu tlenu do tkanek wytwarza ciśnienie wewnętrzne czyli turgor, to nadaje kształt owada zabezpiecza przed chorobotwórczymi mikroorganizmami w pewnych przypadkach jest wytryskiwana w celach samoobrony, np. u świerszczy
Wpływ insektycydów: małe stężenie – pobudzanie akcji serca duże stężenie – zahamowanie akcji serca licznie chlorowane wpływają na nieregularną pracę (arytmia) krew przenosi je do systemu nerwowego i tkanek, gdzie ujawnia się ich toksyczność
Układ oddechowy
Owady oddychają tchawkami. W skład tego układu wchodzą: tchawki – silnie rozgałęzione, nerkowate, uchodzą na zewnątrz przetchlinkami; rozgałęziają się wewnątrz ciała tenidia – zapobiegają spłaszczaniu tchawek, mają kształt spirali, na ich ścianach przytchlinki – regulują dostęp tlenu do ciała otwierając się i zamykając; leżą na płatach bocznych segmentów; brak ich na segmentach głowowych, na jednym tułowiowym i na końcowych odwłoka; regulują wymianę gazową tracheole – drobno rozgałęzione tzw. tchawki kapilarne; są najcieńszymi, rozgałęzionymi zakończeniami tchawek worki powietrzne – rozszczepione pnie tchawkowe; biorą m.in. udział w wentylacji tchawek
Proces oddychania: powietrze przez przetchlinki do głównych pni tkankowych, potem do tracheoli, później do komórek i tkanek.
Powietrze dostaje się do tkanek: biernie – przez dyfuzję aktywnie – przez ruchy oddechowe
Sposoby oddychania: przez skórę (larwy pasożytniczych gąsienniczników) u larw pasożytniczych – łączenie systemu tchawkowego z układem oddechowym żywiciela owady wodne przy pomocy: - powietrza atmosferycznego gromadząc je pod pokrywami - za pomocą skrzelotchawek (larwy ważek, wojsiłek) owady żyjące w tkankach roślinnych powietrzem atmosferycznym z roślin
Narządy zmysłów
Narządy zmysłów: pośredniczą pomiędzy środowiskiem zewnętrznym a organizmem i przekazują informacje dotyczące zewnętrznych warunków życia podstawową jednostką są komórki nerwowo – czuciowe (sensile), które składają się z: - elementów odbierających bodźce zewnętrzne (receptorów) - przylegających do receptorów komórek nerwowych - niewielkich zwojów nerwowych łączących receptory z centralnym układem nerwowym
Rodzaje zmysłów u owadów: dotyk smak węch słuch wzrok Sensile – mogą odbierać bodźce mechaniczne (mechanoreceptory) oraz chemiczne (chemoreceptory).
Rodzaje sensili – kształt: włoska (trichoidalne) stożka (bazikoniczne) ampułki (stylokoniczne) kopułki (dzwonkowate) płytki (plakoidalne)
Zmysł dotyku – receptory dotyku (mechanoreceptory): głównie sensile trichoidalne – zmiana w położeniu włoska przekazywana jest komórce czuciowej i dalej do mózgu sensile dzwonkowate – na skrzydłach, nogach, wyrostkach rylcowych; odbierają wstrząsy narządy chordotonalne – grupa sensili na odnóżach, odwłoku, u nasady skrzydeł; pełnią różne funkcje: słuchowe, regulują położenie ciała w czasie lotu narząd Jonsona – na czułkach, jako organ słuchu
Zmysł słuchu – receptory słuchu (narządy tympanalne): są zbiorem sensili połączonych cienką kutikulą (błoną bębenkową) są szczególnie rozwinięte u owadów wydających głośne dźwięki (pasikonik) za ich pomocą owady odbierają sygnały wysyłane przez osobniki tego samego gatunku (sygnał płciowy), reagują na gwizd
Zmysł chemiczny – smak i węch: chemoreceptory znajdujące się na narządach gębowych, nogach i czułkach pozwalają odbierać bodźce węchowe i smakowe (feromony i różnice smakowe) owady rozróżniają smaki: słony, słodki, gorzki, kwaśny
Zmysł wzroku – narządy wzroku u owadów: oczy złożone (imago larwy o przeobrażeniu niezupełnym) oczy proste (przyoczka) oczy boczne (lateralne, stemmy)
Oczy złożone: są to przysadki głowowe umieszczone są po obu stronach głowy często są bardzo dobrze rozwinięte i mogą zajmować znaczną część głowy występują u imago i u larw owadów o przeobrażeniu niezupełnym składają się z licznych (do 28 tys.) ommatidiów (fasetek) unerwionych nerwami idącymi od płatów wzrokowych mózgu każde ommatidium widzi tylko część obrazu, a cały obraz jest sumą obrazów widzianych przez poszczególne ommatidia
Budowa ommatidia: ma kształt sześciokąta dioptryczna – załamująca (rogówka + stożek krystaliczny) receptoryczna – przyjmująca (siatkówka) pigmentowa (aparat izolacji optycznej)
Sposoby widzenia: widzenie apozycyjne (mozaikowate): - maja je owady dzienne - każde ommatidium stanowi izolowana rurkę - przenika do niego tylko promień świetlny biegnący przez rogówkę - cały przedmiot widziany jest wskutek przylegania obrazów tj. apozycji widzenie superpozycyjne: - posiadają je owady nocne i aktywne o zmroku - izolowana jest tylko część dioptryczna - do pałeczki wzrokowej docierają 2 promienie prostopadłe i skośne z sąsiednich fasetek (zwiększony efekt świetlny) - obrazy powstają wskutek sumowania i nakładania się (superpozycji)
Oczy proste = przyoczka = oczy grzbietowe: liczba przyoczek 2 – 3 sztuki leżą między oczami złożonymi na czole i na ciemieniu występują tylko u niektórych owadów
Przyoczka: są unerwione przez przedmóżdże i nie biorą bezpośredniego udziału w widzeniu regulują pracę oczu złożonych w warunkach zmiennej intensywności oświetlenia
Oczy boczne – stemmy: występują u larw wtórnych i w końcu metamorfozy zostają zastąpione przez oczy złożone liczba ich waha się od 1 do 6 par są ułożona w kształcie wianuszka po bokach głowy larwy są unerwione przez płaty wzrokowe mózgu i pełnią funkcje wzrokowe
Widzenie u owadów: rozróżniają kształt, niektóre barwy i odległość przedmiotu owady widzą na odległość 1 m, ale z bliska widza pyłki wielkości 8 mikronów przejawiają częściowy daltonizm, rozróżniają barwę żółtą i niebieską, pozostałe widzą w odcieniach szarości owady widzą światło spolaryzowane
Chemiczne informatory owadów i ich znaczenie w ochronie roślin
Grupy chemicznych informatorów (semizwiązków): 1. feromony 2. allelozwiązki 3. hormony Feromony: są to związki wydzielane przez zwierzęta do środowiska i wpływające na zachowanie się i kontakty pomiędzy osobnikami tego samego gatunku należą do informatorów wewnątrzgatunkowych są wydzielane przez gruczoły wonne zaliczane do gruczołów wydzielania zewnętrznego są to lotne, stosunkowo proste związki organiczne o masie cząsteczkowej 200 – 300 feromon jest zwykle mieszaniną 2 lub kilku związków w określonych proporcjach
Typy feromonów: płciowe – wydzielane przez samice, wabią samce do kopulacji, rzadziej samce, np. u korników, mola ubraniowego kontrolujące rozwój dojrzałości płciowej – np. u społecznych błonkówek matka produkuje feromon, który hamuje rozwój narządów rozrodczych robotnic alarmu – wydzielane do środowiska ostrzegają osobniki własnego lub pokrewnych gatunków o niebezpieczeństwie, np. o drapieżcy znacznikowe – np. mrówki pozostawiają ślad, po którym wędrują inne osobniki agregacyjne i rozpraszające – wpływają na gromadzenie się osobników jednej lub obu płci danego gatunku lub odwrotnie, na ich rozpraszanie dystrykcyjne (terytorialne) – decydujące o określonym rozmieszczeniu populacji na danym terenie
Feromony: ten sam gatunek może produkować różne feromony, np. prusak produkuje feromon płciowy i agregacyjny reakcja owada na feromon zależy od jego stadium i liczebności intensywność produkcji feromonu przez samicę zależy od jej wieku i pory dnia
Feromony płciowe: są wydzielane przez jedną płeć, najczęściej samicę, w celu zwabienia płci przeciwnej gruczoły produkujące feromony płciowe najczęściej położone są w odwłoku – w okolicy narządów płciowych
Informacja zakodowana w feromonie odbierana jest przez receptory zlokalizowane na powierzchni czułków, głaszczkach lub stopach.
Feromony płciowe – wykorzystanie w ochronie roślin: rejestracja gatunków szkodliwych – stosując przynęty feromonowe można ustalić: - termin pojawu szkodników - dynamikę jego liczebności - zasięg jego występowania - próg ekonomicznej opłacalności zabiegu licząc złowione owady do zwalczania szkodników przez: - pułapki feromonowe, które rozkłada się w odpowiedniej liczbie na polach czy sadach - wabienie na rośliny żywicielskie, które zostały potraktowane feromonem i póżniej zniszczone - powodowanie dezorientacji w środowisku – wprowadzenie do środowiska sztucznego feromonu, sprawia, że samiec nie może znaleźć samicy, brak kopulacji i obniżenie liczebności
Wady stosowania feromonów: feromony z reguły wyłapują część samców, a pozostałe zwiększają swoją aktywność metoda ma zastosowanie do zwalczania gatunków obupłciowych są to związki aktywne, w środowisku obojętne, ale nie są trwałe i wymagają odpowiedniej techniki stosowania
Feromony alarmu w ochronie roślin: owady potraktowane feromonem alarmu ulegają rozproszeniu i jest większa szansa ich zetknięcia się z insektycydem próby zastosowania syntetycznych i naturalnych feromonów alarmu dały obiecujące rezultaty w szklarniach
Pułapki feromonowe: pułapka typu Delta – ma wymienną podłogę lepową, pośrodku której umieszczany jest dyspenser z feromonem pułapki kominowe – służą do odłowu samców piętnówki kapustnicy, omacnicy prasowianki, zachodniej stonki kukurydzianej, przeziernika porzeczkowego
Allelozwiązki: wykazują działanie międzygatunkowe dzielą się na kilka grup: - allomony – korzystne dla organizmu wytwarzającego - kairomony – korzystne dla odbiorcy - synomony – korzystne dla obu stron
Kairomony: wykorzystywane w ochronie roślin są to związki korzystne dla odbiorcy mogą mieć charakter atraktantów lub stymulantów z punktu widzenia ochrony roślin ważne są kairomony wydzielane przez szkodniki, które: - wabią pasożyty i drapieżce w rejon jego występowania - ułatwiają znalezienie gospodarza (szkodnika) - stymulują proces składania jaj, przez pasożyta w ciało gospodarza lub w jego pobliżu związki te wpływają na stosunki ilościowe w układzie gospodarz – pasożyt
Kairomony w ochronie roślin: kairomony występują też w roślinach zgromadzone w ciele żerujących na szkodnikach potęgują efekt przyciągania pasożytów i drapieżców mogą być wykorzystane w ochronie roślin przez: - stosowanie ich na uprawy dla nasilenia wabienia pasożyta na porażone rośliny - przez uprawę odmian
Allomony w ochronie roślin: są to związki korzystne dla organizmu wytwarzającego go mogą mieć charakter repelentów, atraktantów lub jadów można tutaj zaliczyć związki chemiczne: - które pełnią funkcje obronne między zwierzętami - substancje specyficzne roślin, które odstraszają owady fitofagiczne - substancje wydzielane przez drapieżcę i wabiące ofiary - jady wydzielane przez drapieżcę - substancje emitowane przez owadożerne rośliny i wabiące owady – ofiary w ochronie roślin szczególne znaczenie mogą mieć te substancje roślinne, które uniemożliwiają żerowanie lub rozwój owada na roślinie związki te stanowią częstą przyczynę odporności gatunkowej i odmianowej roślin na szkodniki
Hormony: są to endogenne substancje pokarmowe produkowane przez gruczoły wydzielania wewnętrznego wpływają na rozwój i czynności życiowe organizmu w ochronie roślin mają zastosowanie: - hormon juwenilny - hormon linienia
Hormon juwenilny: produkowany jest przez ciało przyległe występuje tylko w stadiach młodocianych, w niewielkich ilościach w stadium diapauzy hamuje rozwój owada dorosłego ich chemiczne analogi wykorzystywane są celem zakłócenia rozwoju owadów: - przedłuża się rozwój larwy (zwiększenie liczby pokoleń) - larwa nie przepoczwarcza się - zakłócenie procesu diapauzy hormony juwenilne znalazły zastosowanie do zwalczania komarów, mrówek faraona, much są bezpieczne dla innych organizmów ograniczają rozród owadów (wpływają na dynamikę liczebności ich populacji) działają powoli, zapobiegawczo (zapobiegają gradacjom) działają selektywnie
Owady synantropijne – związane z siedzibą ludzką.
Hormon linienia: jest produkowany przez gruczoły przedtułowowe decyduje o przebiegu procesu zrzucania starego i tworzeniu nowego oskórka: - katalizuje reakcje powodujące twardnienie oskórka uzyskano syntetyczne inhibitory syntezy chityny: - preparaty Dimilin, Rimon, Nomolt preparaty te działają tylko na stadia larwalne owadów roślinożernych (fitofagów) inhibitory syntezy chityny zjedzone wraz z pokarmem uniemożliwiają wytworzenie nowego oskórka podczas wylinki i powodują śmierć larwy oceniane są jako insektycydy względnie bezpieczne dla środowiska
|