Завдання 2. Голова і її придатки

Насамперед при вивченні голови і її придатків необхідно звернути увагу на форму і тип постановки голови. Голова комах може мати саму різноманітну форму, у чому легко переконатися, переглянувши ряд комах, що відносяться до різних рядів. В одних голова округла (мухи), в інших – стиснута з боків (сарана, коники), у третіх – витягнута в головотрубку, як, наприклад, у довгоносиків. Найчастіше голова зверху добре помітна, але в деяких комах вона буває, схована під передньоспинкою (наприклад, у короїдів). Іноді на голові бувають різні вирости (у родини пластинчастовусих).

Різні в комах і типи постановки голови. Основними типами є прогнатичний і гіпогнатичний (рис. 2).

 

Рис. 2. Типи постановки голови у комах (по Зелекману):

1 – прогнатичний; 2 – гіпогнатичний; 3 – опістогнатичний

 

При прогнатичному типі голови ротові частини спрямовані вперед (жуки жужелиці), а при гіпогнатичному – униз (саранові, багато клопів, жуки й ін.). Крім цих типів, розрізняють опістогнатичний тип (рис. 2.3), при якому ротові частини звернені назад і сильно наближені до ніг (цикадові, медяниці, попелиці, кокциди й ін.).

Голова складається із сильно ущільненої черепної коробки (epicranium), або головної капсули, яка утворює зовнішній скелет голови. По голові проходять більш-менш помітні шви, або бороздки (suturae), які розділяють її на декілька тісно злитих між собою частин (склеритів).

На голові комахи попереду лицьову частину займає чоло (frons), що у верхній своїй частині переходить у тім'я (vertex) і далі, назад – у потилицю (occiput). До нижньої границі чола примикає більш-менш широка пластинка-наличник, або клипеус (clypeus), до якого рухливо підвішена верхня губа (labrum), що прикриває зверху ротові органи. Бічні частини голови без визначеної, різко вираженої границі підрозділені на скроні (tempora), розташовані зверху за очима, і щоки (genae), розташовані під і за очима. До щік примикають верхні щелепи. Лоб буває відділений від тімені епікраніальним швом, а від наличника – фронтокліпеальним швом, однак ці шви часто зникають. Потилиця в нижчих груп комах відділена від тімені потиличним швом, а за ним іноді розвитий і потиличний шов. У задній стінці головної капсули розташований великий потиличний отвір.

Після перегляду частин голови варто переходити до знайомства з головними органами відчуття – очима і вусиками, розташованими на голові.

Органи зору в комах представлені очима складними і простими. Складних, або фасеточних, очей в комахи завжди тільки одна пара. Вони розташовані з боків голови, але іноді бувають настільки сильно розвиті, що займають майже всю поверхню голови (бабки, бджолині трутні). Кожне фасеточне око складається з багатьох зорових одиниць – омматідіїв. Зовні кожен омматідій утворює на поверхні ока осередок – фасетку, від якої й одержали своя назва складні очі. По формі фасетки бувають округлі або найчастіше шестигранні, а число їх у складному оці може досягати багатьох сотень і навіть тисяч. Для того щоб побачити фасетки, роговицю ока необхідно розглянути під мікроскопом.

Прості очі, або вічка, є не у всіх комах. У перелітної сарани прості очі у виді маленьких опуклих утворень розташовані на чолі: одне вічко – посередині чола, а два інших – поблизу усикових западин.

На голові комахи є пара вусиків, що є в основному органами нюху і дотику. Вони розташовані на передній частині голови з боків чола між очима або перед ними, звичайно в добре виражених усикових западинах.

Вусики складаються з різного числа члеників (рис. 3). Основний, 1-й, членик називається ручкою, або скапусом (scapus); наступний членик – ніжка, або педицел (pedicellus), інша частина-джгутик (flagellum) – починається з 3-го членика. Джгутик складається з більш-менш однакових члеників.

Рис. 3. Будова вусика (по Б.М. Шванвичу) 1 – джгутик; 2 – ніжка; 3 – скапус; 4 – вусикова впадина

 

Вусики розглядають безпосередньо на комахах і на постійних препаратах. При перегляді кожний із запропонованих препаратів вусиків порівнюють з рисунками, що приводяться в тексті, і описами, установлюють, до якого типу відноситься той або інший вусик, підраховують число члеників у них і замальовують. При визначенні типу вусиків користуються описами, що нижче приводяться, і рис. 4.

 

 

Рис. 4. Типи вусиків (за Богдановим-Катьковим і Іммсу):

1 – щетинкоподібний, 2 – ниткоподібний, 3 – чіткоподібний, 4 – пилкоподібний, 5 – гребенеподібний, 6 – булавоподібний, 7 – головчастий, 8 – веретеноподібний, 9 – пластинчасто-булавоподібний, 10 – колінчасто-гребінчастий, 11 – неправильний, 12 – пір’ястий, 13 – щетинконосний, 14 – колінчасто-булавоподібний

 

Надзвичайно велика різноманітність вусиків зводиться до наступних найголовніших типів.

Щетинкоподібні вусики. Членики циліндричної форми, тонкі, поступово звужуються і на верхівці загострені (таргани, коникові, цвіркуни, вовчок звичайний).

Ниткоподібні вусики. Всі членики більш-менш однакової товщини, циліндричні, лише біля основи можуть бути трохи потовщені (саранові, блішки, метелики – п'ядуни й вогнівки).

Чіткоподібні вусики. Основи члеників звужені так, що членики відділені один від іншого перетяжками (чорниші).

Пилкоподібні вусики. Членики трикутної форми з відтягнутими в одну сторону верхніми гострими кутами і нагадують зуби пилки (ковалики і златки).

Гребенеподібні, або гребінчасті вусики. Схожі на пилкоподібні, але гострі кути їхніх члеників витягнуті у великі відростки, спрямовані в одну сторону й утворюють гребінь (ковалики з роду Corymbites Latr.).

Булавоподібні вусики. Верхні членики розширені й утворюють булаву (білани, кропив’янка).

Головчасті вусики. Нагадують булавоподібні, але булава більш різко відділена від інших члеників джгутика (жуки-мертвоїди).

Веретеноподібні вусики. У середній частині вусики потовщені і звужені до вершини і основи (бражники).

Пластинчасто-булавоподібні вусики. Булаву утворюють пластинки, що складаються віялоподібно (хрущі).

Колінчасті вусики. Перший членик джгутика значно довше інших і розташований під кутом до інших члеників (джміль, бджола).

Колінчасто-булавоподібні вусики. Останні членики джгутика розширені й утворять булаву (довгоносики).

Колінчасто-гребінчасті вусики. Останні членики джгутика з подовженими відростками у вигляді гребеня (жук-олень).

Пір’ясті вусики. Членики вусика мають двосторонні вирости, що зменшуються від основи до вершини і схожі на перо птаха (шовкопряди).

Неправильні вусики. Членики вусика різні за формою і величиною, часто асиметричні (м’якотілі).

Щетинконосні вусики. Складаються з трьох члеників; на останньому членику збоку або на вершині є щетинка (аріста), яка може бути голою або перистою (кімнатна муха, шведська муха, зеленоочка).

Завдання 3. Ротові апарати

У зв'язку з різними способами прийняття їжі ротові органи в комах улаштовані неоднаково. Розрізняють кілька типів ротових апаратів: гризучий, гризуче-лижучий, колючо-сисний і ін. Ротові апарати, незважаючи на зовнішні розходження, мають подібність у будові і розташуванні окремих частин. Ротові органи складаються з верхньої губи (labrum), трьох пар ротових кінцівок і язикоподібного органа, або підглоточника (hypopharynx). Кінцівки представлені парою верхніх щелеп, або жвал, або мандибул (mandibulae), парою нижніх щелеп, або максил (maxillae), і непарною нижньою губою (labium).

Гризучий ротовий апарат. Вихідним типом ротових органів, що містять найбільш повний набір ротових частин, є гризучий (рис. 5). Він характерний тарганам, сарановим і іншим представникам надряду прямокрилоподібних (Orthopteroidea), тому цей тип ротового апарата нерідко називається ортоптероідним. Гризучий ротовий апарат також характерний комахам з рядів твердокрилі, сітчастокрилі, богомолові, бабки, перетинчастокрилі (мурахи, пильщики).

 

 

Рис. 5. Ротові органи гризучого типу чорного таргана: І – верхня губа, II – верхні щелепи, III – нижні щелепи, IV – нижня губа (за Богдановим-Катьковим):

очл – основний членик, ств – стволик, зл – зовнішня жувальна лопать, щщ – щелепний щупик, ппб – підпідборіддя, пб – підборіддя, яз – язичок, пяз – придатковий язичок, гщ – губний щупик, вл – внутрішня жувальна лопать.

 

Гризучий ротовий апарат пристосований для прийому твердої їжі, що вимагає відкушування і її подрібнення.

Для вивчення ротових органів гризучого типу необхідно покласти голову комахи потиличним отвором вниз і можна побачити верхню губу (labrum). Верхня губа служить для підтримування їжі при здрібнюванні і являє собою непарну і нерозчленовану пластинку. Вона рухливо зчленована з наличником і нависає попереду, прикриваючи ротовий отвір і інші частини ротового апарата; рухлива, у чому легко можна переконатися, якщо її підняти препарувальною голкою. У короїдів верхня губа дуже слабко розвита, а в довгоносиків – відсутня.

Під верхньою губою і з боків від неї розташовані верхні щелепи, які називаються також жвалами, або мандибулами (mandibulae). За допомогою жвал комаха відгризає частинки їжі і перетирає їх до попадання в ротовий отвір.

Безпосередньо під верхніми щелепами розташована пара нижніх щелеп, або максил (maxillae). Нижні щелепи служать для підтримування і захоплювання їжі. Вони мають органами почуттів (нюху, смаку, дотику), розташовані головним чином на щелепних щупиках.

Знизу до нижніх щелеп примикає нижня губа (labium). Нижня губа комах прикриває передротовий отвір знизу і служить для підтримування їжі. На губних щупиках розташовані органи дотику і смаку.

Гризуче-лижучий ротовий апарат. Видозміною ротового апарата гризучого типу є гризуче-лижучий ротовий апарат. У порівнянні з вихідним типом він змінився порівняно незначно і пристосований головним чином для висисання.

Вивчення гризуче-лижучого ротового апарата, звичайно проводять на медоносній бджолі або джмелі. Голову комахи кладуть на предметне скло, потім його поміщають на столик препарувальної лупи або бінокуляра і, не розчленовуючи, розглядають при 10-кратному збільшенні (верхня передня частина голови повинна бути звернена догори, а потиличний отвір – донизу).

Окремі частини ротового апарата знаходять за допомогою препарувальних голок, повертаючи ними голову (рис. 6).

 

Рис. 6. Ротові органи бджоли (по Шванвичу)

а – верхня губа; б – верхні щелепи; в – нижні щелепи; г – нижня губа; д – поперечний розріз хоботка; е – поперечний розріз язичка; 1 – підпідборіддя (лорум); 2 – підборіддя; 3 – передпідборіддя; 4 – губний щупик; 5 – придаточний язичок; 6 – язичок; 7 – зовнішня жувальна лопасть; 8 – рудимент щупика; 9 – стволик; 10 – основний членик; 11 – зовнішня жувальна лопасть; 12 – нижньогубний щупик; 13 – язичок; 14 – слинний канал; 15 – канал для їжі

 

Детальне ознайомлення з гризуче-лижучим ротовим апаратом, дозволяє переконатися в тому, що всі частини цього апарата (у тому числі і сильно видозмінені нижні щелепи і нижня губа) є органами, цілком схожими з відповідними частинами гризучого ротового апарата. Вони складаються з тих же елементів і однаково розташовані. Різниця полягає лише в тому, що в гризуче-лижучому ротовому апараті, одні частини піддалися сильному розвиткові (стволик і зовнішня лопасть нижніх щелеп, передпідборіддя, щупики і язичок нижньої губи), а інші — редукувалися (нижнєщелепні щупики, підпідборіддя, придаткові язички).

У цілому гризуче-лижучий ротовий апарат пристосований до харчування рідкою їжею, коли для цього не потрібно проколювати покриви і тканини організму, соками якого комаха харчується. При цьому підйом рідини до ротового отвору здійснюється активними сисними рухами глотки і ротових частин через 3 канали, утворені хоботком: 2 канали (капілярний і середнього діаметру) розташовані в язичку; 3-й (найбільшого діаметра) утворюється складеними разом щелепами і щупиками нижньої губи. По капілярному каналу поступає до кінця хоботка секрет слинних залоз; по каналу середнього діаметра проходить рідка їжа в тих випадках, коли бджола злизує краплинки рідини кінчиком язика; усмоктування рідини на близькій відстані (коли її багато) відбувається по каналу найбільшого діаметра.