LUCRARE DE LABORATOR NR. 3LUCRARE DE LABORATOR NR. 3

STUDIUL TORACELUI ŞI STUDIUL TORACELUI ŞI ABDOMENULUI LA INSECTEABDOMENULUI LA INSECTE

3.1. Toracele şi apendicele toracice3.1. Toracele şi apendicele toracice

Toracele este principala Toracele este principala parte de susţinere a corpului parte de susţinere a corpului şi este format din trei şi este format din trei segmente: protorace, segmente: protorace, mezotorace şi metatorace. mezotorace şi metatorace.

Uneori se distinge şi un Uneori se distinge şi un segment numit propodeum la segment numit propodeum la Hymenoptere. Acesta de fapt Hymenoptere. Acesta de fapt este primul segment este primul segment abdominal fuzionat la torace.abdominal fuzionat la torace.

Segmentele toracice au 4 Segmentele toracice au 4 sclerite: tergumul, două sclerite: tergumul, două pleure şi sternitul (Fig. 3.1.).pleure şi sternitul (Fig. 3.1.).

Fig. 3.1. Alcătuirea unui segment toracic la insecte (dupa

Talmaciu, 2004): Tg-tergit; St-sternit; Pl-pleure

În general sternitele şi tergitele sunt mai În general sternitele şi tergitele sunt mai groase, mai bine chitinizate şi mai groase, mai bine chitinizate şi mai voluminoase în raport cu pleurele care voluminoase în raport cu pleurele care sunt mai mici, mai subţiri şi elastice.sunt mai mici, mai subţiri şi elastice.

Pe pleure se deschid stigmele Pe pleure se deschid stigmele respiratorii.respiratorii.

Modul de lucru: Modul de lucru: Se studiază segmentele Se studiază segmentele toracice la Coleoptere (Carabus), toracice la Coleoptere (Carabus), Ortoptere (Tettigonia) şi Himenoptere Ortoptere (Tettigonia) şi Himenoptere (Vespa).(Vespa).

3.1.1. Picioarele3.1.1. Picioarele

Pe torace insectele au două categorii de Pe torace insectele au două categorii de apendice: picioarele şi aripile.apendice: picioarele şi aripile.

Picioarele sunt apendice formate din mai multe Picioarele sunt apendice formate din mai multe articule şi se găsesc în număr de trei perechi articule şi se găsesc în număr de trei perechi (de unde şi numele de Hexapoda dat (de unde şi numele de Hexapoda dat insectelor) şi sunt dispuse câte o pereche pe insectelor) şi sunt dispuse câte o pereche pe fiecare segment toracic, fiind inserate între fiecare segment toracic, fiind inserate între pleure şi sternite prin intermediul a câte doi pleure şi sternite prin intermediul a câte doi condili coxali care dau mobilitate piciorului.condili coxali care dau mobilitate piciorului.

Un picior este alcătuit din următoarele articule: coxa, Un picior este alcătuit din următoarele articule: coxa, trochanter, femur, tibie şi tars. trochanter, femur, tibie şi tars. Tarsul este alcătuit din 1-5 Tarsul este alcătuit din 1-5 articule tarsale (tarsomere), primul articul tarsal se articule tarsale (tarsomere), primul articul tarsal se numeşte metatars, iar ultimul pretars (Fig. 3.2.).numeşte metatars, iar ultimul pretars (Fig. 3.2.).

Picioarele, la origine sunt apendice locomotorii Picioarele, la origine sunt apendice locomotorii adaptate adaptate pentru mers şi alergat, pentru mers şi alergat, ele sunt lungi şi subţiri, cu ele sunt lungi şi subţiri, cu articule având grosime aproximativ uniformă şi lungime articule având grosime aproximativ uniformă şi lungime asemănătoare. Se întâlnesc la Carabidae, Blattodee, etc.asemănătoare. Se întâlnesc la Carabidae, Blattodee, etc.

Fig. 3.2. Alcătuirea piciorului de insectă (Obenberger, 1952)Cx - coxa, Tn – sclerite bazicoxale, Tr – trochanter, Fm – femur, Tb –

tibie, Tar – tars, Ptar – pretars cu gheare

În cursul evoluţiei insectelor şi a specializării lor la În cursul evoluţiei insectelor şi a specializării lor la diferite modalităţi de deplasare şi medii de viaţă, diferite modalităţi de deplasare şi medii de viaţă, picioarele au suferit o serie de modificări şi adaptări picioarele au suferit o serie de modificări şi adaptări (Figura 3.3.) pentru îndeplinirea următoarelor funcţii:(Figura 3.3.) pentru îndeplinirea următoarelor funcţii:

Fig. 3.3. Structura şi tipuri de picioare la insecte:Fig. 3.3. Structura şi tipuri de picioare la insecte:1. Construcţia piciorului la insecte; c-coxă; tr-trohanter; f-femur; t-tibie; ts-tars; 1. Construcţia piciorului la insecte; c-coxă; tr-trohanter; f-femur; t-tibie; ts-tars;

mtmetatars; pr-pretars; 2. Picior pentru mers (mtmetatars; pr-pretars; 2. Picior pentru mers (Melolontha melolonthaMelolontha melolontha); 3. Picior pentru ); 3. Picior pentru sărit (sărit (Locusta migratoriaLocusta migratoria); 4. Picior pentru săpat (); 4. Picior pentru săpat (Gryllotalpa gryllotalpaGryllotalpa gryllotalpa); 5. Picior pentru); 5. Picior pentru

cules polen (cules polen (Apis meliferaApis melifera); 6. Picior pentru apucat (); 6. Picior pentru apucat (Manthis religiosaManthis religiosa))

- - picior pentru săritpicior pentru sărit – astfel este conformată de obicei ultima pereche de picioare la insectele – astfel este conformată de obicei ultima pereche de picioare la insectele care se deplasează preponderent prin sărit. Ele au tibia şi femurul foarte alungite, prevăzute cu care se deplasează preponderent prin sărit. Ele au tibia şi femurul foarte alungite, prevăzute cu o musculatură puternică la nivelul femurului, care determină funcţionarea articulaţiei tibio-o musculatură puternică la nivelul femurului, care determină funcţionarea articulaţiei tibio-femurale asemeni unui arc. femurale asemeni unui arc. Se întâlnesc la Ortoptere, unele Homoptere, Coleoptere.Se întâlnesc la Ortoptere, unele Homoptere, Coleoptere.

- - picior pentru săpatpicior pentru săpat – se întâlneşte la insecte care sapă galerii şi au articulele mai scurte şi – se întâlneşte la insecte care sapă galerii şi au articulele mai scurte şi lăţite asemenea unei lopeţi. Se întâlnesc la Gryllotalpidae şi Scarabeidae.lăţite asemenea unei lopeţi. Se întâlnesc la Gryllotalpidae şi Scarabeidae.

- - picior pentru înotpicior pentru înot - se întâlneşte la insectele acvatice (Heteroptere, Coleoptere). Sunt astfel - se întâlneşte la insectele acvatice (Heteroptere, Coleoptere). Sunt astfel modificate perechea a treia sau a doua şi a treia de picioare, au articulele mai lăţite şi modificate perechea a treia sau a doua şi a treia de picioare, au articulele mai lăţite şi prevăzute cu peri lungi şi deşi.prevăzute cu peri lungi şi deşi.

- - picior pentru apucatpicior pentru apucat – sunt conformate astfel prima pereche de picioare la unele insecte – sunt conformate astfel prima pereche de picioare la unele insecte zoofage (Mantodee, Nepa cinerea) la care articulele piciorului sau alungit puternic, coxa având zoofage (Mantodee, Nepa cinerea) la care articulele piciorului sau alungit puternic, coxa având aspectul unui antebraţ, femurul ca un braţ puternic cu un şanţ pe partea internă, iar tibia are aspectul unui antebraţ, femurul ca un braţ puternic cu un şanţ pe partea internă, iar tibia are marginea zimţată şi se închide în şanţul femurului ca lama unui briceag, formând astfel un marginea zimţată şi se închide în şanţul femurului ca lama unui briceag, formând astfel un sistem eficient de prindere a prăzii.sistem eficient de prindere a prăzii.

- - picior pentru agăţatpicior pentru agăţat – se întâlneşte la păduchii ectoparaziţi care se prind de păr, pene sau – se întâlneşte la păduchii ectoparaziţi care se prind de păr, pene sau blană (Malofage, Anoplure). Tarsul se transformă în cleşte, este format dintr-un singur articul şi blană (Malofage, Anoplure). Tarsul se transformă în cleşte, este format dintr-un singur articul şi o gheară cu care formează împreună un cleşte eficace.o gheară cu care formează împreună un cleşte eficace.

- - picior pentru curăţatpicior pentru curăţat – se întâlneşte la furnici, albine, etc. şi este folosit pentru curăţarea – se întâlneşte la furnici, albine, etc. şi este folosit pentru curăţarea antenelor. Prezintă o scobitură la nivelul primului articul tarsal, pe unde este trasă antena în antenelor. Prezintă o scobitură la nivelul primului articul tarsal, pe unde este trasă antena în timp ce este presată în acea scobitură de către doi pinteni situaţi pe tibie. timp ce este presată în acea scobitură de către doi pinteni situaţi pe tibie. Scobitura prezintă Scobitura prezintă peri în interior şi funcţionează ca o perie.peri în interior şi funcţionează ca o perie.

- - picior pentru colectat polenpicior pentru colectat polen – se întâlneşte la albine, această adaptare afectând perechea – se întâlneşte la albine, această adaptare afectând perechea a treia de picioare. Pe faţa interioară a tarsului se găseşte o perie, iar pe faţa exterioară a tibiei a treia de picioare. Pe faţa interioară a tarsului se găseşte o perie, iar pe faţa exterioară a tibiei posterioare s-a dezvoltat un coşuleţ. Tarsul şi tibia formează un fel de cleşte care ia bulgărul posterioare s-a dezvoltat un coşuleţ. Tarsul şi tibia formează un fel de cleşte care ia bulgărul de polen adunat şi-l trage în coşuleţ.de polen adunat şi-l trage în coşuleţ.

- - picior pentru apucat femela în timpul împerecheriipicior pentru apucat femela în timpul împerecherii – se găseşte la masculii unor insecte – se găseşte la masculii unor insecte (ex. Dytiscus). Primele trei articule ale tarsului s-au dezvoltat foarte mult, s-au lăţit şi pe partea (ex. Dytiscus). Primele trei articule ale tarsului s-au dezvoltat foarte mult, s-au lăţit şi pe partea ventrală se află ventuze adezive cu ajutorul cărora masculul se prinde pe spatele femelei.ventrală se află ventuze adezive cu ajutorul cărora masculul se prinde pe spatele femelei.

- picior adeziv- picior adeziv – la diptere şi alte insecte la care între ghearele pretarsale s-au dezvoltat – la diptere şi alte insecte la care între ghearele pretarsale s-au dezvoltat formaţiuni adezive denumite arolii, pulvile sau empodii şi care funcţionează asemeni unor formaţiuni adezive denumite arolii, pulvile sau empodii şi care funcţionează asemeni unor ventuze.ventuze.

Modul de lucru : Se studiază insecte cu diferite tipuri de picioare la binocular sau cu ochiul liber observându-se adaptările menţionate (Fig. 3.4.).

Fig. 3.4. Tipuri de picioare la insecte. A – Picior pentru agăţat la Anoplure, B, C – picioare pentru săpat la

Gryllotalpidae şi la Tibicina (cicade), D1-D4 - picioare adezive,E – picior pentru înot la Gyrinus, F – picior pentru prins la Mantodee,

G – tarsul piciorului adeziv la masculul de Dytiscus

3.1.2. Aripile3.1.2. Aripile

Aripile sunt apendici adaptate pentru deplasarea prin zbor şi Aripile sunt apendici adaptate pentru deplasarea prin zbor şi reprezintă expansiuni tegumentare ale tergitelor şi pleurelor sub reprezintă expansiuni tegumentare ale tergitelor şi pleurelor sub forma a două membrane sudate pe margini.forma a două membrane sudate pe margini.

Majoritatea insectelor au două perechi de aripi, prima fixată pe Majoritatea insectelor au două perechi de aripi, prima fixată pe mezotorace şi a doua pe metatorace. mezotorace şi a doua pe metatorace.

Există insecte lipsite în mod primar de aripi (Apterigotele) sau Există insecte lipsite în mod primar de aripi (Apterigotele) sau grupe la care s-a redus perechea a doua transformându-se în grupe la care s-a redus perechea a doua transformându-se în haltere sau balansiere (Dipterele) sau la care s-a redus prima haltere sau balansiere (Dipterele) sau la care s-a redus prima pereche de aripi (Strepsipterele). pereche de aripi (Strepsipterele).

Alte insecte sunt aptere în mod secundar, ca urmare a adaptării la Alte insecte sunt aptere în mod secundar, ca urmare a adaptării la viaţa parazitară (Malofage, Sifonaptere, femelele unor viaţa parazitară (Malofage, Sifonaptere, femelele unor Homoptere) sau ca urmare a vieţii hipogee pe care o au (furnici, Homoptere) sau ca urmare a vieţii hipogee pe care o au (furnici, Izoptere).Izoptere).

Aripa este străbătută de o serie de tuburi denumite nervuri în care se găsesc Aripa este străbătută de o serie de tuburi denumite nervuri în care se găsesc ramificaţii ale traheilor, nervilor şi prin care circulă hemolimfa. Nervurile ramificaţii ale traheilor, nervilor şi prin care circulă hemolimfa. Nervurile reprezintă scheletul de susţinere al aripilor şi pot fi direcţionate longitudinal reprezintă scheletul de susţinere al aripilor şi pot fi direcţionate longitudinal şi transversal.şi transversal.

Totalitatea nervurilor alcătuieşte nervaţiunea aripii şi aceasta este Totalitatea nervurilor alcătuieşte nervaţiunea aripii şi aceasta este caracteristică fiecărui grup de insecte, reprezentând un caracter taxonomic caracteristică fiecărui grup de insecte, reprezentând un caracter taxonomic important pentru determinarea speciilor.important pentru determinarea speciilor.

Nervurile longitudinale au următoarele denumiri (Fig. 3.5) în funcţie de poziţia Nervurile longitudinale au următoarele denumiri (Fig. 3.5) în funcţie de poziţia lor:lor:

- nervura costală - alcătuieşte marginea anterioară a aripii- nervura costală - alcătuieşte marginea anterioară a aripii - nervura subcostală – este situată sub cea costală, poate avea două - nervura subcostală – este situată sub cea costală, poate avea două

ramificaţiiramificaţii - nervura radială - poate avea până la cinci ramificaţii- nervura radială - poate avea până la cinci ramificaţii - nervura mediană - cu până la 4 ramificaţii- nervura mediană - cu până la 4 ramificaţii - nervura cubitală - cu 2 ramificaţii- nervura cubitală - cu 2 ramificaţii - nervurile anale - în număr de 1-5 şi- nervurile anale - în număr de 1-5 şi - nervurile jugale - absente la unele grupe, în număr de 1-2 la altele- nervurile jugale - absente la unele grupe, în număr de 1-2 la altele

Fig. 3.5. Alcătuirea unei aripi de insectă, tipurile de nervuri

longitudinale: C – costală, Sc – subcostală, R 1-5 – radiale, M 1-4 – mediane, Cu 1-2 – cubitale,

A 1-4 – anale, J 1-2 – jugale, mcu – medio-cubitală, rm – radio-mediană (Fritzsche şi

colab, 1968)

Porţiunea de aripă delimitată de două Porţiunea de aripă delimitată de două nervuri se numeşte câmp şi este nervuri se numeşte câmp şi este denumită în funcţie de numele denumită în funcţie de numele nervurilor care o mărginesc. nervurilor care o mărginesc.

Aripile au următoarele porţiuni în Aripile au următoarele porţiuni în funcţie de poziţia lor în raport cu funcţie de poziţia lor în raport cu toracele (Fig. 3.6.):toracele (Fig. 3.6.):

- porţiunea aripii apropiată de torace se - porţiunea aripii apropiată de torace se numeşte baza aripei;numeşte baza aripei;

- porţiunea aripei opusă bazei se - porţiunea aripei opusă bazei se numeşte marginea externă;numeşte marginea externă;

- porţiunea de aripă îndreptată înainte - porţiunea de aripă îndreptată înainte se numeşte marginea anterioară sau se numeşte marginea anterioară sau costa, iar porţiunea opusă acesteia se costa, iar porţiunea opusă acesteia se numeşte marginea posterioară sau numeşte marginea posterioară sau dorsum;dorsum;

- unghiul dintre marginea anterioară şi - unghiul dintre marginea anterioară şi cea externă se numeşte vârf sau apex;cea externă se numeşte vârf sau apex;

- unghiul format de marginea externă şi - unghiul format de marginea externă şi cea posterioară se numeşte tornus.cea posterioară se numeşte tornus.

Fig. 3.6. Regiunile unei aripi (dupa Tălmaciu, 2004):

b-baza; me-marginea externă; ma-marginea anterioară;

mp - marginea posterioară; a - apex; t – tornus

Din punct de vedere al consistenţei aripile Din punct de vedere al consistenţei aripile pot fi:pot fi:

- - membranoasemembranoase – aripi subţiri cu – aripi subţiri cu nervaţiunea evidentă. Ele pot fi nervaţiunea evidentă. Ele pot fi transparente sau colorate, acoperite cu transparente sau colorate, acoperite cu solzi la Lepidoptere sau cu peri la solzi la Lepidoptere sau cu peri la Trichoptere. Aripile membranoase Trichoptere. Aripile membranoase realizează zborul activ.realizează zborul activ.

- - pergamentoase sau tegminepergamentoase sau tegmine – sunt aripi – sunt aripi parţial îngroşate, flexibile, cu nervaţiunea parţial îngroşate, flexibile, cu nervaţiunea evidentă şi în general colorate; formează evidentă şi în general colorate; formează prima pereche de aripi la Ortoptere, prima pereche de aripi la Ortoptere, Mantodee, Blatodee. Tegminele folosesc Mantodee, Blatodee. Tegminele folosesc parţial la zbor, asegura echilibrul în timpul parţial la zbor, asegura echilibrul în timpul zborului şi realizează planarea.zborului şi realizează planarea.

- - pieloasepieloase – aripi parţial îngroşate, foarte – aripi parţial îngroşate, foarte flexibile cu aspect de piele, se întâlnesc la flexibile cu aspect de piele, se întâlnesc la Dermaptere. Dermaptere. Folosesc parţial la zbor şi la Folosesc parţial la zbor şi la planare.planare.

- - elitre sau aripi chitinoaseelitre sau aripi chitinoase – sunt aripi – sunt aripi puternic impregnate cu chitină, rigide, puternic impregnate cu chitină, rigide, colorate; alcătuiesc prima pereche de aripi colorate; alcătuiesc prima pereche de aripi la Coleoptere. Nu au rol activ în zbor, dar la Coleoptere. Nu au rol activ în zbor, dar ajută la menţinerea echilibrului în timpul ajută la menţinerea echilibrului în timpul zborului.zborului.

- - hemielitrehemielitre – aripi care au baza chitinizată – aripi care au baza chitinizată şi vârful membranos – se întâlnesc la şi vârful membranos – se întâlnesc la Heteroptere. Heteroptere. Folosesc la zborul activ. (Fig. Folosesc la zborul activ. (Fig. 3.7)3.7)

Fig. 3.7. Tipuri de aripi la insecte. 1 elitră, 2 – hemielitră, 3 – tegmină, 4 – aripă

membranoasă (Lăcătuşu şi Pisică, 1980)

Figura 3.8. Balansierele la Diptere (m – măciucă sau capitul, s – organe

senzitive, t – tija halterei).

Modul de lucru: Se studiază nervaţiunea aripii pe o aripă Modul de lucru: Se studiază nervaţiunea aripii pe o aripă membranoasă de ortoptera, tipurile de aripi după consistenţa lor şi membranoasă de ortoptera, tipurile de aripi după consistenţa lor şi balansierele de la diptere.balansierele de la diptere.

Fig. 3.9. Consistenţa aripilor la diferite ordine de insecte: 1 .Orthoptera; 2. Thysanoptera; 3.Heteroptera; 4. Homoptera;

5. Coleoptera; 6.Hymenoptera; 7. Lepidoptera; 8. Diptera

3.2. Abdomenul şi apendicele 3.2. Abdomenul şi apendicele abdominaleabdominale3.2.1. Abdomenul3.2.1. Abdomenul

Abdomenul este în general partea cea mai voluminoasă a corpului, el Abdomenul este în general partea cea mai voluminoasă a corpului, el conţinând majoritatea organelor interne. Este alcătuit din 6-12 conţinând majoritatea organelor interne. Este alcătuit din 6-12 segmente. segmente.

Forma abdomenului diferă în funcţie de specie, fiind cilindric, conic, Forma abdomenului diferă în funcţie de specie, fiind cilindric, conic, semisferic, tronconic, turtit dorso-ventral sau lateral.semisferic, tronconic, turtit dorso-ventral sau lateral.

În funcţie de modul de prindere la toace poate fi: În funcţie de modul de prindere la toace poate fi: - sesil – în cazul în care este prins printr-o bază largă la torace (la - sesil – în cazul în care este prins printr-o bază largă la torace (la

Coleoptere, Ortoptere, etc.)Coleoptere, Ortoptere, etc.) - suspendat - primul segment aderă la torace, se numeşte - suspendat - primul segment aderă la torace, se numeşte

propodeum şi are o porţiune îngustată posterior, iar al doilea propodeum şi are o porţiune îngustată posterior, iar al doilea segment abdominal este îngustat anterior (Apoidee, Vespide, etc.)segment abdominal este îngustat anterior (Apoidee, Vespide, etc.)

- pedunculat (peţiolat) – are 1-2 segmente ce urmează - pedunculat (peţiolat) – are 1-2 segmente ce urmează propodeumului, mult mai înguste decât restul segmentelor propodeumului, mult mai înguste decât restul segmentelor abdominale, formând un peţiol (Ichneumonide, Formicide, etc.)(Fig. abdominale, formând un peţiol (Ichneumonide, Formicide, etc.)(Fig. 3.10).3.10).

Fig. 3.10. Tipuri de prindere a abdomenului la torace a – sesil, bsuspendat, c – pedunculat (Boguleanu şi colab., 1980)

Modul de lucru: Se studiază insecte cu diferite tipuri de inserţie a abdomenului la torace (Coleoptere, Vespide, Formicide).

3.2.2. Apendicele abdominale3.2.2. Apendicele abdominale

Majoritatea pterigotelor sunt lipsite de apendice Majoritatea pterigotelor sunt lipsite de apendice abdominale. abdominale.

Segmentele genitale au apendice numite Segmentele genitale au apendice numite gonapofize (paramere ce înconjoară falusul la gonapofize (paramere ce înconjoară falusul la masculi şi care folosesc la împerechere şi 2-3 masculi şi care folosesc la împerechere şi 2-3 perechi de valve ce alcătuiesc ovipozitorul, perechi de valve ce alcătuiesc ovipozitorul, oviscaptul sau terebra la femele).oviscaptul sau terebra la femele).

La unele grupe de pterigote se găsesc cerci uni- La unele grupe de pterigote se găsesc cerci uni- sau mutiarticulaţi cu rol primar senzitiv.sau mutiarticulaţi cu rol primar senzitiv.

La Efemeroptere între cei doi cerci se găseşte şi La Efemeroptere între cei doi cerci se găseşte şi un meta- sau paracerc. un meta- sau paracerc. La Dermaptere cercii au La Dermaptere cercii au aspect de forceps (Fig. 3.11).aspect de forceps (Fig. 3.11).

Fig. 3.11. Cercii la Efemeroptere (c – cerc, m – metacerc) (A) şi la Dermaptere (B)

La Apterigote se pot găsi stili pe abdomen (cu rol în locomoţie) sau saci coxali (cu rol în respiraţie), la Colembole se găseşte un apendice special numit furcă, ce face parte din aparatul de sărit (Fig. 3.12).

Fig. 3.12. Aparatul de sărit la colembole. (Co – colofor, Re – retinacul,Ma –manubriu, D – dens, Mu - mucro)

Modul de lucru: Se studiază cercii la Efemeroptere, Dermaptere, apendicii abdominali de la Tysanure şi aparatul de sărit la Colembole.

Urmatoarea lucrare:

DESCRIEREA ŞI RECUNOAŞTEREA STADIILOR DE OU, LARVĂ SI PUPĂ, 25.11.2009 ora 10

Film – Apendicii toracici – avantaje