Caracterizare generală (după Radu şi Radu, 1972)
◙ - Lumea insectelor este cea mai vastă împărăţie animală (se cunosc peste 1.000.000 specii, dar există certitudine clară că numărul lor este în jur de 3.000.000;
◙ - Insectele sunt artropode adaptate la viaţa aeriană, cu respiraţie traheană şi dominant cu deplasare prin zbor.
◙ - Insectele au caractere pregnante generale de artropod, dar şi caractere particulare, proprii:
* caractere de artropod:
- segmentaţie heteronomă;
- cuticula chitinizată;
- apendice perechi, articulate;
- ochi faţetaţi;
- aparat circulator de tip lacunar (deschis);
- aparat genital şi excretor închise spre hemocel;
- tub digestiv în linie dreaptă;
- sistem nervos ganglionar şi scalariform, situat ventral;
- dezvoltare prin metamorfoză
* caractere particulare, proprii;
- corpul din 20 segmente are 3 părţi bine diferenţiate: cap, torace, abdomen;
- au o pereche de antene;
- 3 perechi de picioare;
- 1-2 perechi de aripi (insectele inferioare nu au aripi = apterigote).
◙ - Insectele reprezintă un grad înalt de evoluţie al mandibulatelor, respiraţia traheană, zborul şi capacitate mare de reproducere oferindu-le posibilităţi practic nelimitate de a explora, ocupa şi coloniza cele mai diverse biotopuri şi habitate.
Morfologia externă
Corpul insectelor este aşadar alcătuit din 3 unităţi distincte: cap, torace şi abdomen (Fig.).
1. Capul. Este constituit din 6 segmente unite într-o capsulă cefalică rezistentă (doar la formele mai primitive se mai observă liniile de sutură). Cele 6 segmente, vizibile numai în stadiul embrionar sunt: ocular (acronul), antenal, prebucal (labral), mezobucal (mandibular), metabucal (maxilar), labial (acronul este inervat de protocerebron; antenalul de deuterocerebron; labralul de tritocerebron). Protocertebronul şi deuterocerebronul constituie arhicerebronul (Fig.).
Suturile de la nivelul capsulei cefalice nu corespund metamerelor. Astfel la cap se disting următoarele părţi: fruntea, clipeus, vertex, gene, tâmple, labium, gula, gulamen.
Capul poate avea diferite forme (sferic, patrulater, oval, alungit), existând o corelaţie între forma capului şi modul de viaţă. In ceea ce priveşte poziţia capului faţă de corp, acesta poate fi: prognat (situat în planul orizontal al corpului; ex. Coleoptera), ortognat (orientat în jos, perpendicular pe axul longitudinal alcorpului; ex. Orthoptera), hipognat (îndreptat în jos şi posterior; ex. Homoptera)(Fig.). Între cele 3 forme există o sumedenie de treceri gradate la diferitele grupuri.
La acest nivel sunt concentrate organele de simţ şi apendicele bucale.
a. Organele senzitive. Sunt reprezentate prin: ochi compuşi (faţetaţi), oceli, stemate şi antene(antenele sunt abordate de unii autori în cadrul apendicelor dar ele nu sunt omoloage cu celelalte apendice cefalice, derivate din apendicele biramate primitive).


- Ochii compuşi sunt alcătuiţi din omatidii (acestea pot să ajungă la cca. 30.000). Pot avea diferite forme (circulară, ovală, reniformă), pot fi divizaţi (ex, Gyrinus natator), atrofiaţi (insectele din sol sau cavernicole), foarte mari (se pot chiar atinge median; ex. Tabanidae, Odonata).
- Ocelii. Sunt ochi simpli, în număr de 3, aşezaţi dorsal pe vertex sau pe frunte (la adulţii şi larvele de holometabole
- Stematele. Sunt ochi simpli, laterali, prezenţi la larvele de heterometabole.
- Antenele. Sunt apendice perechi, simetrice, înserate pe frunte dar în poziţii diferite (în mod deosebit, lipsesc doar la Proture). O antenă tipică este constituită din: scapus (articolul bazal, mai mare; asupra acestuia acţionează muşchii), pedicel (acţionat de muşchii scapusului, care realizează înclinaţia antenei; pe pedicel se găseşte un organ de simţ specific = organul lui Johnston, asupra căruia vom reveni)), funiculul = flagelul (format dintr-un număr variabil de articole). Articolele flagelului aparent sunt netede dar în realitate pe ele se găsesc un număr foarte mare de formaţiuni senzitive specifice (senzile) iar la o mărire mare se observă o constituţie deosebit de sofisticată.
Rolul principal al antenelor (omoloage cu antenulele de la crustacee) este cel tactil-senzorial (mai ales la mascul ele au rol esenţial în perceperea feromonilor sexuali şi realizarea împerecherii; s-a constatat că în timpul curtării contactul dintre antenele masculului şi diferitele părţi ale corpului femelei este absolut necesar pentru realizarea acuplărilor reuşite). În funcţie de specii, pe antene există un număr mare de senzile specializate în recepţionarea stimulilor tactili, mecanici, olfactivi, gustativi sau în relaţie cu perceperea variaţiilor de temperatură, presiune (senzile: trichoide, claviforme, auricilice, celoconice, baziconice, senzilele lui Bohm, stiloconice, apicale, chetice, campaniforme). La alte specii antenele pot servi drept cârmă în zbor (himenoptere), organe prehenzile în timpul împerecherii, luarea aerului (ex. Gyrinus, Notonecta), organe de echilibru, rol respirator.
Pot avea forme şi lungimi deosebit de variate.
b. Apendicele bucale. Intră în constituţia aparatului bucal. Orificiul bucal este înconjurat de o serie de piese cu rolul de apucare a alimentelor, sfărâmarea lor sau introducerea în tubul digestiv.
În funcţie de regimul de hrană, de modul cum şi iau hrana, aparatul bucal se constituie în categorii fundamentale, definind următoarele tipuri:
- aparat bucal pentru rupt şi mestecat (din acesta derivă de fapt toate celelalte);
- aparatul bucal pentru rupt şi lins(la Hymenoptera – viespe);
- aparat bucal pentru lins şi supt de tip labial (la Hymenoptera - albină);
- aparat bucal pentru lins şi supt de tip labial (la Diptera-Brahicera - muşte);
- aparat bucal pentru înţepat şi supt (la Diptera-Nematocera - ţânţari);
- aparat bucal pentru supt, de tip maxilar (la Lepidoptera - fluturi);
- aparat bucal pentru înţepat şi supt (la Hemiptera).
Pe scara evoluţiei se vor găsi un număr mare de tranziţii adaptative, începând chiar de la forma cea mai primitivă. Se întâlnesc aparate bucale la purici, păduchi sau alte forme, dar ele se înscriu pe o linie intermediară între acestea.
- m a n d i b u l e (o pereche), piese chitinoase scurte, puternice, fără palpi, au dinţi scurţi şi servesc la rupt şi mestecat; în cazul unor variaţii ale formei şi mărimii, amintim masculul de “răgace” (Lucanus cervus), aici mandibulele fiind exagerat de dezvoltate, ca un caracter sexual secundar
- m a x i l e l e (prima pereche de maxile; maxila 1); au o constituţie diferită de ceea ce am văzut până acum la mandibulate. Sunt constituite dintr-o piesă articulară = cardo, o piesă simplă = stipes, iar la capătul acestuia se află 2 lame mestecătoare: lacinia (lobul intern, dispus median; puternic chitinizată şi cu şiruri de peri, are rolul de a mărunţi alimentele) şi galea (lobul extern; dispus lateral; este slab chitinizată, serveşte numai la curăţat şi are perişori). Tot pe stipes, dar puţin mai jos de galea se inseră palpul maxilar (pe o proeminenţă = palpiger) format din 5 articole;
- l a b i u l (buza inferioară); a luat naştere prin contopirea pe linia mediană a perechii a 2-a de maxile (prin unirea celor 2 cardo a rezultat submentum iar prin unirea celor 2 stipes a rezultat mentum; lobii interni se numesc aici glose, iar cei externi – paraglose; palpii labiali sunt formaţi din 3 articole. Pe faţa internă a labiului se găseşte un pliu = limbă = hipofaringe, la baza căruia se deschid glandele salivare.
2. Toracele. Este alcătuit din 3 segmente (protorace = pronot, mezotorace = mezonot, metatorace = metanot) (Fig. 106, 117) şi este “regiunea motoare a corpului”. Pe segmentele sale sunt fixate apendicele toracice care constă în cele 3 perechi de picioare şi cele 2 perechi de aripi (expansiuni ale tegumentului, străbătute de trahei şi nervuri; aripile anterioare sunt situate pe mezotorace, cele posterioare pe metatorace).
.jpg)
Părţile dorsale ale toracomerelor (tergitele) sunt bine dezvoltate şi sclerificate (tergitul protoracic este mai bine dezvoltat decât celelalte, având rol important în protecţia capului). Din cauza turtirii dorso-ventrale a corpului şi din cauza dezvoltării mari a coxelor picioarelor, sternitele şi pleuritele sunt mai reduse (Fig.).
a. Picioarele. Sunt lungi şi zvelte, dar puternice, fiind adaptate la mers, sărit şi alergat. Ele nu sunt egale: picioarele din faţă sunt mai mici, cele din spate sunt mai mari. Fiecare picior are un număr bine definit de articole (şi au aceleaşi denumiri ca cele de la araneide). Acestea sunt: subcoxa, coxa, trohanter, femur, tibie (la extremitatea ei s-au dezvoltat 2 ţepi puternici = pinteni = calcaria)şi tars (alcătuit din 5 articole; primul este mai lung = bazitars = metatars; ultimul = pretars, poartă o perniţă moale de aderenţă = arolie = euplantulă = pulvil, uneori un empodiu şi 2 gheare - Fig.).
Picioarele sunt mişcate de muşchi puternici (Fig.), articulaţia monocondilă a subcoxei cu trunchiul permite o uşoară mişcare de rotaţie, iar articulaţia dicondilă de la celelalte nivele asigură posibilităţi variate de mişcare şi o mare stabilitate.
In legătură cu adaptările lor la diferite funcţii şi condiţii de mediu, există o mare variaţie a modelului de picior la insecte. Funcţia principală este locomoţia, dar aceasta fiind diversă ca mod de manifestare a determinat şi o modificare corespunzătoare la diferite articole componente.
În acest fel, piciorul insectelor s-a adaptat la:
- alergat şi mers (Fig.); părţile componente sunt lungi, subţiri şi la fel de dezvoltate (ex. Blatta, Carabus); proprietatea de a fugi este legată şi de pierderea capacităţii de zbor; la Lepidoptera, unde picioarele sunt de tipul pentru mers şi alergat, dar fiind zburătoare bune servesc numai la agăţat;
- sărit (Fig.); picior alungit, femur dezvoltat, musculatură puternică (Orthoptera, Acrididae, Coleoptera);
- agăţat (fig.); au mobilitate mică dar există adaptări care le permit să se agaţe (tibia are o excrescenţă, iar tarsul dintr-un singur articol are o gheară puternică şi mobilă; împreună se pot agăţa de firul de păr – ex. la Anoplure);
.jpg)
- înot (Fig.); se întâlneşte la insectele acvatice; coxele sunt sudate cu corpul, iar femurul, tibia şi tarsul sunt turtite; tarsul poartă franjuri de peri; la Gyrinus natator (Fig.) tarsul posterior are articole sub formă de plăci semicirculare care se îmbracă unele pe altele;
- la colectat polenul (Fig.); se întâlneşte la albină (Apis mellifica); tibia este scobită pe faţa sa externă şi constituie “coşuleţul” iar intern, pe metatarse sunt şiruri de peri care alcătuiesc periuţa = scopa (serveşte la strângerea grăunţelor de polen şi luarea solzilor de ceară de pe abdomen); în partea superioară a metatarsului se găseşte o suprafaţă fără perişori = auriculum, unde este trecut glomerulul de polen de pe periuţă; articulaţia tibio-tarsală ajută la umplerea coşuleţului cu grăuncioarele de pe auricul; - adeziune şi mers (Fig.); se întâlneşte la multe insecte (diptere, tizanoptere, himenoptere etc.); aici ultimul articol tarsal are o perniţă mediană = arolie sau 2 perniţe laterale = pulvile; alături de aceste pot existe şi multe alte formaţiuni anexe
- fixare în timpul împerecherii (Fig.); ex. masculii de Dytiscidae au primele 3 articole tarsale late şi cu ventuze;
- curăţirea antenei (ex. piciorul anterior la albină, furnică); dispozitivul de curăţat este realizat prin existenţa unei scobituri la nivelul primului articol tarsal, pe unde este trecută antena; perişorii foarte fini de la acest nivel acţionează întocmai ca o perie (Fig. 118;O).
b. Aripile. Sunt de fapt expansiuni ale tegumentului şi nu au nimic de a face cu apendicele în sensul strict al cuvântului. Se articulează numai pe mezotorace şi metatorace, la nivelul unde tergitul se îmbină cu pleura (la Odonata, aripile sunt prinse dorsal, în regiunea mediană). La Tisanura (insecte apterigote) nişte expansiuni tegumentare similare se găsesc şi pe abdomen, ele se numesc paranote şi nu au nici o legătură cu zborul.
Aripile sunt formate din 2 foiţe cuticulare, ontogenetic fiind produse de ectoderm. După formarea aripii celulele ectodermice adesea dispar şi astfel aripa rămâne subţire şi uşoară. Spaţiile dintre cele 2 foiţe se pot reduce până la alipire afară de locurile unde sunt trahei şi nervi. Aici spaţiile sanguine sunt mai mari iar pereţii cuticulariu constituie nervurile. Acestea sunt formaţiuni caracteristice foarte importante pentru flexibilitatea aripii iar designul lor constituie un criteriu morfologic important în clasificare. Denumirea nervurilor principale este aceiaşi dar există o mare diversitate a desenului de la un grup sistematic la altul. Caracterul nervaţiunii este dat de modalitatea de repartiţie a traheilor care intră în aripă printr-un anumit număr de ramuri (costală, subcostală, radială, medială, cubitală, anală) şi dau o serie de ramificaţii care ocupă anumite suprafeţe denumite câmpuri.
Articulaţia aripii la torace este complicată iar muşchii care le acţionează sunt derivaţi din musculatura corpului şi a picioarelor (muşchi longitudinali dorso-mediani, muşchi dorso-ventrali. muşchi bazalari, muşchi supraalari).
După modul de folosire, la diferite grupe de insecte, aripile au constituţii deosebite. La insectele slab zburătoare aripile sunt mari şi late (datorită dezvoltării câmpului anal). La insectele bune zburătoare (Himenoptera, Diptera) aripile sunt înguste (câmpul anal este redus).
.jpg)
Prin adaptare şi selecţie la diferite condiţii, aripile au căpătat alte funcţii şi şi-au modificat forma şi constituţia. La unele grupe unde aripile sunt culcate peste abdomen, cele anterioare au devenit mai tari, şi-au pierdut nervurile (se numesc tegmine) şi acoperă aripile posterioare mai subţiri. La Coleoptera procesul a continuat şi aripile anterioare s-au sclerozat şi au devenit elitre. La Heteroptera numai jumătatea bazală a aripii s-a sclerozat şi cealaltă jumătate a rămas membranoasă (acestea sunt hemielitre).
Am precizat la început că insectele inferioare (Apterigote) nu au aripi. Aripile au apărut la Pterigota din paranote, acestea servind iniţial la susţinerea pasivă a corpului în cădere în urma unor sărituri. Mai există însă şi insecte superioare care nu au aripi (pureci, păduchi, ploşniţe, unele diptere). Aici au dispărut însă în mod secundar, ca urmare a parazitismului.
Reducerea şi dispariţia aripilor nu este însă datorată numai parazitismului. La furnici şi termite aripile au dispărut datorită vieţii lor în pământ. La unele insecte (ex. diptere) reducerea suprafeţei de zbor a determinat reducerea perechii a 2-a de aripi şi transformarea lor în haltere (balansiere). La alte specii, absenţa aripilor la unul dintre sexe este un caracter sexual secundar (Fig.). La unele forme fitofage (ex. Homoptera), în ciclul de dezvoltare, pe lângă generaţiile aripate apar şi generaţii nearipate.
La unele specii aripile sunt foarte reduse ca suprafaţă iar această deficienţă a fost atenuată de existenţa unor peri lungi şi deşi dispuşi regulat, pe ambele părţi (Fig.) sau pe o singură parte a aripii (Lepidoptera – Pterophoridae).
3. Abdomenul. În principiu are 12 segmente (numărul variază între diferite grupe de insecte sau chiar între mascul şi femelă) şi este apod (fără picioare) (Fig. 121;1), dar la insectele inferioare există întotdeauna apendice abdominale. La multe specii, femelele au ovipozitor, rezultat din transformarea segmentelor abdominale 8 şi 9. Abdomenul este sediul organelor vegetative şi de reproducere. Un segment abdominal are structura descrisă în capitolul de caracterizare generală (partea dorsală = tergit; partea ventrală = sternit şi între ele cele 2 pleurite). Pe fiecare segment se observă stigmele iar terminal de regulă segmentele sunt modificate în formaţiuni cu diferite roluri în jurul orificiilor anal şi genital.
..jpg)
Observat în secţiune transversală, abdomenul insectelor este de diverse forme (Fig.).
Observat în întregime, forma cea mai obişnuită de abdomen este cea cilindrică dar se întâlnesc şi altele (ovale, rotunde, conice, măciucate, lăţite, turtite etc.).
După felul legăturii cu toracele se disting următoarele tipuri: sesil (Coleoptera, Diptera, Hymenoptera), suspendat (Viespidae), peţiolat (Formicidae, Ichneumonidae) (Fig.)
Apendicele abdominale. Am amintit anterior că la forma de adult doar la Thisanura mai există apendice rudimentare pe abdomen. Este interesant de reţinut însă că în dezvoltarea embrionară a tuturor insectelor pe toate segmentele apar muguri corespunzători apendicelor (Fig.) La Collembola, tot insecte inferioare, s-au mai păstrat unele formaţiuni (tubul ventral, retinacul, furcă), acestea servind la sărit (Fig.). Alte formaţiuni omologate cu apendicele abdominale sunt branhiile traheenede la Ephemeridae (Fig.) sau picioarele false (= pedesspurii) de la larvele de lepidoptere (Fig.). Ar mai fi: forcepsul sau cleştele de la extremitatea posterioară a urechelniţelor şi a pigidelor (reprezintă perechea de apendice a seg.11) sau cercii de la Blatta (Fig.). Stilii sunt apendice pe sternitele abdominale de la Thyssanura (Fig.).
Apendicele abdominale existente la insectele adulte sunt deci diverse: cerci, stili, gonapofize, gonopode, pedesspurii.
|