تشریح وفیزیولوژی اندام های داخلی حشرات :
الف:دستگاه گوارش digestive system :
دستگاه گوارش در حشرات عبارت از لوله ی طویلی است که از دهان شروع و به مخرج ختم می شود.
اندازه وشکل ان بستگی به رژیم غذایی حشره دارد وازسه بخش جلویی,میانی وعقبی به شرح زیر
تشکیل یافته است:
1- بخش جلویی stomodaeum : که منشا اکتودرمی داشته ودر خرد کردن وانبار کردن وهضم اولیه
موادغذایی دخالت دارد. ساختمان ان به ترتیب از داخل به خارج عبارت از یک لایه ی کیتینی, ماهیچه
های طولی,ماهیچه های حلقوی و پرده ی صفاق می باشد وشامل دهان, حلق, مری, چینه دان وپیش
معده است.
(1)- حلق (pharynx) : قیفی شکل است ودارای غدد بزاقی وماهیچه های قوی جهت خرد کردن غذا
می باشد
(2)- مری (oesophagus) : مجرای باریکی است که به چینه دان متصل میگردد
(3)- چینه دان (gizzard) : کیسه ی ذخیره ی مواد غذایی است و ان مجهز به خارهای کیتینی است و با
داشتن انزیم های مختلف در نرم وهضم کردن مواد غذایی اهمیت دارد
(4)- پیش معده (proventriculus) : اخرین قسمت بخش جلویی لوله ی گوارش می باشد و با داشتن
جدارماهیچه ای قوی و خارهای کیتینی در هضم مواد غذایی دخالت دارد
2- بخش میانی یا معده (mesenteron) : عضو اصلی ترشح, گوارش و جذب می باشد و بوسیله ی
دریچه کاردیاک از بخش جلویی مجزا می شود و معمولا به شکل کیسه ی طویلی است با مبداء
آندودرمی و دارای ماهیچه های طولی و حلقوی و فاقد کیتین است. در قسمت جلو معده اغلب
انشعابات کیسه, یا لوله مانندی مشاهده می شود که gastric coeca نامیده می شود.
در بعضی ازحشرات,مانند خرطوم مفصلی ها معده شامل سه یا چهار قسمت متمایز می باشد, در
اغلب حشرات غذاهنگام داخل شدن درمعده به وسیله ی پرده کیتینی به نام پرده ی اطراف غذا (
pretrophic membrane) که به وسیله ی قسمت جلوی معده ترشح شده پوشیده می شود. این پرده
مانع ز تماس مستقیم مواد غذایی با جدارنرم معده می شود وعمل گوارش به وسیله ی نفوذ مواد قابل
جذب از پرده ی اطراف غذا صورت می گیرد و مواد هضم نشده داخل پرده, وارد بخش عقبی لوله ی
گوارش می گردد.
3- بخش عقبی یا روده (proctodeum) : مبداء اکتودرمی دارد و از سه قسمت روده ی باریک
,روده ی بزرگ (colone) وروده ی راست (rectum) تشکیل شده, محل اتصال روده ی باریک با معده دارای
تعداد زیادی لوله های دفعی موسوم به لوله های مالپیگی که از نظر دفع مواد زائد دارای اهمیت است.
اخرین قسمت دستگاه گوارش روده ی راست به شکل کیسه گلابی شکل است که به وسیله ی سوراخ
مخرج به خارج باز می شود.
۴- اعضای ضمیمه ی دستگاه گوارش : این اعضاء از نظر هضم و جذب غذا اهمیت بسیار دارند وشامل
قسمت های زیر می باشد
(1)- غده های بزاقی : که به اشکال ساده وتک سلولی در جدار دهان ومری پراکنده هستند وترشحات
انها به حفره های دهان یا مری ریخته می شوند. گاهی به شکل لوله های ساده است که جدار انها
مجهز به سلول های ترشحی است وبعضی به شکل غده های کیسه ای که جدار انها دارای حفره هایی
با سلول های ترشحی است وسرانجام ممکن است خوشه ای شکل باشند.ترشحات غده های فوق به
نام بزاق با دارا بودن دیاستازهای مختلف نظیر امیلاز, انورتاز و غیره در هضم و جذب مواد غذایی اهمیت
دارند ودر بعضی از حشرات مانند مگس ها و پشه ها محتوی ماده مخصوص جلوگیری از انعقاد خون
می باشد.
(2)- غده های گوارشی : این غده ها معمولا تک سلولی ودرجداربخش میانی وعقبی لوله گوارشی
پراکنده هستند و ترشحات انها سبب هضم مواد پروتیدی و چربی می شود.
(3)- اعضای دفع : درحشرات علاوه برسلول های انوسیت oenocyte سلول های اطراف قلب واجسام
چربی لوله های مالپیگی عضو اصلی مواد زائد وادراری ودرنتیجه تصفیه ی خون می باشند و ان عبارت از
لوله های بن بستی است که درمحل اتصال روده ی باریک ومعده قراردارند. محتویات داخل لوله های
مالپیگی عبارتند از:
کلرور سدیم, اوره, مواد سفیده ای, رنگها و گاهی باکتری ها و تک سلولی هایی که
به طریق همزیستی زندگی می کنند.
۵- مواد دفعی وترشحی حشرات :
(1)- ادرارو مدفوع : ادرار به وسیله ی لوله های ماپیگی از خون گرفته می شود وترکیب ان بستگی به
رژیم غذایی حشره دارد که ممکن است اسیدی یا قلیایی بوده و همراه با مواد دفعی که عبارت از بقایای
مواد غذایی هضم نشده می باشد ازمخرج حشره دفع می گردد نمکهای مختلف ازقبیل فسفات ها,
سولفات ها, اسیدهای امینه, اوره, اسید اوریک و گاهی مواد رنگی در ادرار یافت می شوند.
(2)- ابریشم : غده های ترشح کننده ی ابریشم درحشرات فوق العاده متنوع هستند, درلاروپروانه ها
غدد بزاقی لب پایین الیلف ابریشم ترشح می نماید ودربعضی ازسخت بالپوشان وبالتوری ها لوله های
مالپیگی این عمل را انجام می دهند. درلارو پروانه ها یک جفت غده ترشح کننده ی ابریشم درزیرلوله ی
مری قرارگرفته و ترشحات ابریشمی بعد از خروج, از کانال مخصوص عبور کرده و از منفذی در زیر لب پایین
به صورت الیاف خارج می شوند. الیاف ابریشمی ازدوماده ی فیبروئین fibroin وسریسین sericin و یک
پوشش نازک مومی تشکیل شده است.
(3)- عسلک : مدفوع حشرات مکنده می باشد که به صورت مایع شفافی از مخرج حشره دفع می گردد.
حشره برای تامین مواد پروتئینی مورد نیاز بدن, مقدارزیادی شیره ی نباتی را می مکد وبعد ازجذب مواد
لازم, مازاد ان را به صورت عسلک دفع می نماید, عسلک شته ها وشپشک های نباتی محتوی
مقدارزیادی مواد جذب نشده الی به خصوص مواد قندی است. گزانگبین نوعی عسلک می باشد.
(4)- موم : ترشحات مومی به وسیله ی غدد جلدی عده ای از حشرات نظیر شپشک های نباتی و شته
ها ترشح می گردند واز نظرحفاظت بدن در برابرگرما وخشکی در حشرات خشکی زی و به منزله ی
قشرغیرقابل نفوذ به اب در حشرات ابزی اهمیت دارد و زنبورعسل های کارگر به وسیله ی هشت غده در
سطح زیرین شکم این ماده را ترشح می نمایند.
(5)- سموم : غدد ترشح کننده سم درحشرات معمولا درناحیه ی سر ویا درانتهای شکم قراردارند و به
وسیله ی عضو زننده یا نیش در بدن شکار وارد می شوند ودربعضی از حشرات ترشحات سمی در خون
وجود داشته وهنگام دفاع به صورت قطرات ریزی ازدهان ویا منافذ دیگربدن خارج می شوند. ترکیبات
سمی شامل آپی توکسین وهیستامین درنیش زنبورعسل,اسید فرمیک درمورچه ها و کانتاریدین
درترشحات بعضی ازسوسکهای خانواده ی cantharidae می باشد.
==============================================
ب : دستگاه تنفس respiratory system :
کلمه ی تنفس چندین معنی متفاوت را در بر می گیرد: برای بعضی از حشرات به معنی مبادله ی هوا
ویا تهویه, وبرای سایر حشرات به معنی تجزیه ی غذا برای کسب انرژی است. این کلمه به بهترین روش
به یک سری اعمال بیوشیمیایی اطلاق می شود که برای ازاد شدن انرژی درسلول ها انجام می گیرد.
در حشرات سیستم تنفس تراشه ای است وازتعداد زیادی لوله های حامل هوا تشکیل شده که به
وسیله ی آستیگمات ها با محیط خارج ارتباط دارند. تراشه ها لوله های تو خالی هستند که داخل انها
مجهزبه یک رشته ی مارپیچی قابل ارتجاع از جنس کوتیکول و موسوم به تنیدیوم (tenidium) می باشد.
کانال های تراشه ای ازمنافذ تنفسی شروع شده تدریجا باریک می شوند وانشعابات انتهایی تراشه ها
رابوجود می اورد که اطراف سلول های بدن را می پوشانند وبه این ترتیب تبادل مستقیم گازی را بین
سلول های بدن و محیط خارج برقرارمی کنند.سوراخ های تنفسی یااستیگمات ها به اشکال بیضی یا
گرد درروی غشاء پهلویی حلقه های قفسه ی سینه و شکم قرار دارند و تعداد وطرز کار انها در گروه های
مختلف حشرات متفاوت است.
1- مکانیسم تنفس در حشرات :
وظیفه ی تراشه ها حمل اکسیژن سهولت جریان هوا در موی تراشه ها tracheola وتبادلات گازی
بوسیله ی مایع داخل موی تراشه ها صورت می گیرد وبه این ترتیب اکسیژن به طورمستقیم به وسیله ی
پلاسمای اطراف سلول ها پخش می گردد وتعویض هوای داخل تراشه ها دردومرحله ی دم و بازدم انجام
می گیرد. درمرحله ی بازدم expiration ماهیچه های شکم منقبض شده ودر نتیجه حجم شکم کم
وفشار داخلی افزایش می یابد وبه این ترتیب هوای تراشه ها تخلیه می گردد. در مرحله ی دم
inspiration ماهیچه های شکم ازاد شده و حجم شکم افزایش می یابد وهوا وارد تراشه ها می گردد.
مکانیسم تنفس بر اساس طرز عمل آستیگمات ها به دو طریق صورت می گیرد,در حشرات آپنوایستیک
apneustic استیگمات ها با ریتم مخصوی بازوبسته می شوند و تبادل گازی فقط هنگام باز بودن
استیگمات هاصورت می گیرد مانند کک ها ومگس ها.در حشرات eupneustic حرکات تنفسی
دردومرحله ی دم و بازدم مشخص و بازو بسته شدن استیگمات ها, در فاصله معینی صورت می
گیرد.شدت حرکات تنفسی بستگی به شرایط محیط خارج مانند گاز کربنیک وحرارت وفعالیت حشره دارد
چنانچه هنگام پروازو درحرارت های زیاد شدت حرکت تنفسی زیاد وبرعکس درحرارت های پایین وهنگام
استراحت شدت حرکات تنفسی نقصان می یابد.
در حشرات ابزی تنفس از طریق دستگاههای تراشه یا برانشی و یا تراشه برانشی صورت می گیرد و
تنفس از طریق جلد ساده ترین نوع تنفس در حشرات ابزی است
2- متابولیسم تنفس :
مواد غذایی داخل سلول ها وبافتها بوسیله ی اکسیژن جذب شده توسط دستگاه تنفسی اکسید می
گردد وموادی نظیر گلوتاتیون و سیتوکروم به عنوان مواد واسطه ای دراین مرحله اهمیت فوق العاده
دارند.بالارفتن درجه حرارت و رطوبت محیط باعث افزایش متابولیسم می گردد همچنین تغییرات
متابولیسم تنفسی به گونه - سن- مراحل رشدی وجنس حشره بستگی دارند.ضریب تنفسی برابر
است با نسبت حجم انیدرید کربنیک حاصل به حجم اکسیژن مصرف شده ومتناسب با رژیم غذایی
حشره می باشد .
==============================================
پ: دستگاه گردش خون circulatory system :
در حشرات, اکسیژن بدون دخالت خون به وسیله ی سیستم تراشه ای تنفس دراختیارسلول قرار می
گیرد. لذا دستگاه گردش خون ساده وحفره ای است وخون تحت فشار قلب درحفره ی عمومی پخش
شده وتمام سلولها وبافتها را فرا می گیرد. ازاین جهت حفره ی عمومی در حشرات, hemocoele یا حفره
ی خونی نامیده می شود. این حفره بوسیله ی دوپرده ی ماهیچه ای طولی به سه حفره ی عمومی
پشتی, میانی وشکمی تقسیم می شود. حفره ی پشتی محتوی رگ پشتی طولی است که قسمت
جلوی ان به نام آئورت در ناحیه ی قفسه ی سینه و قسمت عقبی ان در ناحیه ی شکم و به قلب
موسوم میگردد.آئورت در حشرات بالدار مجهز به چند حباب ضربان دار به نام قلب های فرعی است. قلب
از تعدادی خانه یا حفره به نام ventriculus تشکیل شده و تعداد انها تقریبا معادل حلقه های قفسه ی
سینه و شکم است. این خانه ها گلابی شکل وبه طورمتوالی قرارگرفته وبه وسیله ی منافذی به نام
استیول به حفره ی اطراف قلبمربوط می شود.آئورت وقلب ساختمان ماهیچه ای داشته وبوسیله ی
الیاف ماهیچه ای خاصی به نیم حلقه های پشتی متصل می شوند. حفره ی میانی یااحشائی نسبتا
وسیع بوده ولوله ی گوارش وغده تناسلی دران قراردارند. حفره ی شکمی محتوی زنجیرعصبی است.
دیافراگم شکمی از بافت پیوندی و رشته های ماهیچه ای ساخته شده ودارای سوراخهای متعددی جهت
عبور خون می باشد.
عمل قلب دارای دو مرحله دیاستول وسیستول است. در مرحله ی دیاستول یا مرحله ی غیر فعال,
ماهیچه های بالی شکل منقبض شده وحجم حفره ی پشتی افزایش می یابد وفشار داخلی کم شده
ودرنتیجه خون ازحفره های شکمی ومیانی وارد حفره ی پشتی می شود وازمنافذ استیول داخل خانه
های قلب می گردد.درمرحله ی سیستول یا مرحله ی فعال در نتیجه ی انبساط ماهیچه های بالی شکل
منافذ استیول بسته شده وخون از خانه ای به خانه جلوتر وارد می شود و از طریق آئورت وارد حفره ی
عمومی می گردد. خون حشرات در انتقال اکسیژن به سلولها و بافتهای بدن وظیفه ای ندارد ولی از نظر
انتقال مواد غذایی ودفع مواد زائد و ادراری دارای اهمیت می باشد. خون در حشرات به رنگهای مختلف
قرمز,سبزیا ابی دیده می شود و ازدو قسمت پلاسما وسلولهای خون تشکیل یافته است.سلولهای خون
عبارتند از:
(1)- سلول های انوسیت (oenocytes) :این سلول ها اغلب در طرفین حلقه های شکم پراکنده هستند
وازنظر تغییر جلد, رشد تخمدانها, دفع مواد ادراری وذخیره ی چربی و غیره اهمیت دارد.
(2)- سلول ها ی زنده خوار (phagocytes) : اکثراین سلول ها خاصیت زنده خواری دارند وازباکتری ها
وپروتوزئرهایی که از طریق لوله ی گوارش وارد حفره ی عمومی می شوند تغذیه می کنند. همچنین
بعضی ازانها دارای وظایف دفعی و ترشحی وذخیره ی مواد چربی هستند.
(3)- سلول های اطراف قلب (pericardialcell) : این سلول ها دراطراف قلب وجود دارندوازنظرتصفیه ی
خون با ارزش می باشند.
(4)- اجسام چربی : سلول های چند وجهی وبه رنگ های سفید, زرد, قرمزونارنجی هستند و ذخیره ی
مواد چربی, پروتیدها مواد ادراری و گلیکوژن را به عهده دارند و بعلاوه دارای خاصیت زنده خواری وتولید
نورمی باشند, ازنظر دفاع حشره وهمچنین جلب جنس مخالف اهمیت دارند وتولید نورنتیجه ی اکسیده
شدن ماده چربی به نام لوسیفرین بوسیله ی دیاستازلوسیفراز است.
==============================================
ت: دستگاه تولید مثل reproductive system :
در جنس های نرو ماده از دو قسمت تشکیل یافته است اول اعضاء تناسلی داخلی که مبدا مزودرمی
داشته ومحتوی سلول های جنسی در مراحل مختلف رشد تا تشکیل گامت های نر وماده و سلول های
غذایی و غدد ترشحی است. قسمت دوم اعضای تناسلی خارجی که ازپیوست های حلقه های شکمی
است ومبداء اکتودرمی داشته و جهت خروج اسپرماتوزوئید و اوول می باشد.
1- دستگاه تناسلی نر : شامل بیضه ها, غده های ضمیمه, مجاری تناسلی و آلت جفتگیری است.
بیضه ها به تعداد یک جفت از لوله های متعددی به نام لوله های اسپرم تشکیل یافته که محتوی سلول
های جنسی درمراحل مختلف رشدی است. در طول لوله ها از پایین به بالا قسمت های زیر وجود دارد :
(1)- ناحیه ی اسپرماتوگونی spermmatogonia zone که محتوی سلول های اسپرماتوگونی وسلول ها
مزودرمی است.
(2)- ناحیه ی اسپرماتوسیت spermatocyte zone که از تقسیم سلول های اسپرماتوگنی حاصل شده
اطراف انها را غلافی پوشانده و سیست (cyste) نامیده می شود وهر سیست دارای چندین
اسپرماتوسیت می باشد.
(3)- ناحیه ی رسیدن گامت های نر maturation and reduction zone و تقسیم با کاهش کروموزومی که
در این قسمت سلول های اسپرماتوسیت طی دو تقسیم که دومی توام با کاهش کروموزومی است, به
چهار اسپرماتید n کروموزومی تقسیم می شود.
(4)-ناحیه ی تشکیل اسپرماتوزوئیدها transformation zone که اخرین مرحله ی تحول سلول های
جنسی است پس از پاره کردن سیست ها داخل مجاری خروجی می گردند, یک جفت مجرای خروجی
vasdeferen که ساختمان ماهیچه ای داشته و قسمت عریض ان کیسه ی اسپرم (seminal vesicles)
است و اسپرماتوزوئیدها در داخل ان ذخیره می شوند و یک جفت مجرای خروجی که در انتها یکی شده و
به مجرای اسپرم انداز مربوط می شوند و در انتها بوسیله ی سوراخی به نام گونوپور (gonopore), به الت
جفتگیری نر(penis) منتهی می شود.
۲- دستگاه تناسلی ماده : شامل یک جفت تخمدان, غده های ضمیمه, کیسه ی ذخیرهی
اسپرماتوزوئید وتخمریزاست.
(1)- تخمدان (ovary) : از تعدادی لوله های کوچک استوانه ای به نام اواریول تشکیل شده وهراواریول از
قسمت های زیر تشکیل یافته است :
رشته ی انتهایی terminal filament : که هر رشته ی باریک اواریول را به جدار بدن متصل می سازد.
ژرماریوم germarium :که این قسمت حاوی سلول های oogonia در حال رشد و تقسیم, سلول های
غذایی trophocyte به نام سلول vitelline و سلول های سیتوسیت است.
ویتلاریوم vitellarium : محتوی سلول های oocyte و یا گامت های کامل به نام اوول ovule می باشد
پدیسل pedicel : به صورت مجرای کوتاهی اواریول را به مجرای تخم متصل می کند.
(2)- مجرای تخم oviduct : هر تخمدان در طول قاعده به یک مجرا ختم می شود وابتدای ان کالیکس
(calix) نام دارد.
(3)- غده های ضمیمه (accessory glands) : این غده ها معمولا به تعداد یک جفت بوده و ترشحات انها
برای چسبانیدن تخمها روی تکیه گاه و یا تهیه ی کپسول تخم بکار می روند.
دستگاه عصبي در حشرات
Nervous system
دستگاه عصبي در حشرات ساختمان عقده اي داشته وبه صورت دو زنجير عصبي در طول قسمت
شكمي بدن امتداد پيدا مي كند.
دستگاه عصبي داراي دو عضواساسي به نام سلول عصبي وعقده عصبي يا عصب مي باشد.سلول
عصبي از يك قسمت طويلي به نام آكسون ونيز انشعابات متعدد باريك به نام دندريت مي باشد.
مجموع آكسونها يك عصب را تشكيل مي دهند.در حشرات مراكز اصلي عصبي از سه دستگاه تشكيل
شده است:
-دستگاه عصبي مركزي شامل عقده روي مري يا مغز-عقده زير مري وزنجير عصبي مي باشد.زنجير
عصبي در هر حلقه قفس سينه وشكم داراي دو عقده عصبي وهر عقده نيز حاوي رشته هاي عصبي
مي باشند.
دستگاه عصبي دروني يااحشايي در قسمت پشتي ويا پشتي جانبي بخش جلويي لوله گوارش
قراردارد.
-دستگاه عصبي سطحي يا جلدي معمولا در لايه هيپودرم جلد جاي دارد.در حشرات انعكاسات وتاثيرات
عصبي اغلب موضعي است وكمتر به طريق مركزي انجام مي شود.
سلول عصبي در حشرات شامل:دندريت-آكسون-انشعابات انتهائي-كولاترال-جسم سلول عصبي.
دستگاه عصبي مركزي central nervos system
دستگاه عصبي مركزي يا زنجير عصبي كه از عصب ها وعقده هاي عصبي تشكيل يافته است.در ناحيه
سر-مغزbrain))را تشكيل مي دهدكه بوسيله يك جفت رشته عصبي به نام گردنبند دور مري
circumoesophageal connectives به عقده زير مري suboesophgeal ganglion متصل مي گردد.
زنجير عصبي در ناحيه قفس سينه شامل سه جفت عثده عصبي است.معمولا عقده پيش قفسه سينه
اي مشخص ولي عقده هاي ميان وپس قفس به يكديگر اتصال يافته اند
عقده هاي عصبي به وسيله يك رشته عرضي به نام پيوندcommissure ويك رشته طولي به نام طناب c
ord به يكديگر متصل مي باشند.
مغز از 3 قسمت تشكيل شده است:
1-مغز جلوئي يا مغز اولprotocerebron
2-مغز مياني يا مغز دومdeutocerebron
3-مغز عصبي يا مغز سومtritocerebron
+ نوشته شده توسط فاطمه یزدی پور در چهارشنبه بیست و ششم فروردین 1388 و ساعت
3:26 |
