Entomologija I predavanje

1. Entomologija I predavanje Entomologija: opšta, šumarska, poljoprivredna i primenjena. Istorijat razvoja entomologije. Morfologija insekata, opšte karakteristike, glava i glaveni ekstremiteti, antene, usni aparati. Toraks insekata, ekstremiteti toraksa (noge, krila). Abdomen insekata, njegovi nastavci i genitalne strukture.

2. Entomologija • Opšta • Primenjena • Šumarska • Poljoprivredna • Dve poslednje discipline se bave istraživanjem biologije insekata značajnihza šumarstvo i poljoprivredu, pre svega sa aspekta njihovog značajakao štetočina • Insekti se proučavaju i u okviruveterinarske i humane parazitologije

3. Istorijat razvoja entomologije • Entomologija (gr.entomon =insekt, logos =nauka) je vrlo stara zoološka disciplina • Najstariji podaci iz praistorije (crteži u pećinama) • Demokrit (470-360): podaci o insektima • Aristotel (384-322):otac entomologije; ”Entoma” – podaci o insektima, zajedno sa stonogama, paucima i crvima; razlikovao je tvrdokrilce, skakavce, leptire i opnokrilce • Plinije Stariji (23-79): ”Istorija prirode” – nadograđuju se podaci o insektima Crtež iz pećine u Španiji Aristotel

4. Aldrovandi iz Bolonje: ”De animalibus insectis” – temeljimoderne entomologije • Redi(1623-1693): eksperiment sa mesomi razvojem muva; muve se ne razvijaju od pokvarenogmesa, već iz jaja preko larvi koje se razvijaju u mesu • Malpighi (1628-1694): otac anatomije insekata • Swammerdam (1637-1680): postembrionalno razviće insekata; ”Historia insectorum generalis” • Ray: ”Historia insectorum”; podela insekata na osnovu postembrionalnog razvića na ametabola, hemimetabola iholometabola • Šveđanin De Geer (1720-1778): dostapodataka o biologiji insekata • Šveđanin Carl Linnaeus: ”SystemaNaturae”; brojni opisi insekata; redovi Aptera, Hemiptera,Neuroptera, Coleoptera, Lepidoptera, Diptera i Hymenoptera;binominalni sistem nomenklature

5. Aldrovandi Linnaeus Malpighi

6. Fabricius (1743-1808): doprinos razvoju entomologije;opisao veliki brojnovih vrsta za nauku • Latreille (1762-1833): ”Histoire naturelle,générale et particulière des crustacés et insectes”;većina znanja o insektima iz prethodnih vremena • Mlađi naučnici podigli ovu nauku na najviši nivo, na koji se oslanja i današnja entomologija kao jasno prepoznatljivazoološka disciplina

7. Fabricius Latreille

8. MORFOLOGIJA INSEKATAOpštekarakteristikeinsekata • Zajednički plan građe različit od drugih zglavkara • Telo oligomerno, diferencirano na 3 regiona:glava (caput) – 6 segmenata, grudi (thorax) –3 segmenta i trbuh(abdomen) – 12 segmenata

9. Glava nastala od 6 segmenata (embriološki podaci); na njoj imaju par antena i tri para usnihekstremiteta koji čine usni aparat • Grudi od tri segmenta (jedinokod opnokrilaca podreda Apocrita grudi odčetiri segmenta);na njima tri para ekstremiteta za hodanje (Hexapoda);kod većine na zadnja dvagrudna segmenta krila za letenje; jedini beskičmenjaci koji se kreću i letenjem;krila kod najprimitivnijih nisurazvijena (Apterygota), za razliku od većine,gde su krila razvijena, a samo kod nekih sekundarno iščezavaju (Pterygota) • Abdomen bez ekstremiteta kod adulata(postoje kod nekih larvi, ali bivaju kasnije redukovani ilitransformisani za obavljanje drugih funkcija)

10. Apterygota Pterygota

11. Glavainsekata • Glava izdvojena, kompaktna, u obliku čaure; granice segmenata kod nekih se naziru u obliku šavova (sutura), dok se kodprogresivnijih tragovi segmentacije i sutura skoro potpuno gube • Procefalon i gnatocefalon • Procefalon: 2 segmenta (akron i interkalarni); akron nosi antene; procefalon nosi i složene oči i ocele • Gnatocefalon:4 segmenta, zadnja 3 nose po par usnih ekstremiteta (mandibulei dva para maksila) • Položaj usnog otvorai glave prema telu: prognatan (usni delovi okrenuti napred), hipognatan (usni delovi okrenuti nadole) i opistognatan (usni delovi okrenutiunazad) • Suture: epistomalna, frontalne, koronalna i okcipitalna • Polja: clypeus, frons, vertex, occiput, postocciput, genae

12. Položaj glave u odnosu na telo. A - hipognatan; B - prognatan; C - opistognatan. Izgled insekatske glave. A - prednja strana; B - bočna strana.

13. Antene • Antene su ispred i između očiju; osnovni članak (scapus), drška (pedicellus) i višečlani bič (flagellum) • Skapus zglobljen sa glavenom čaurom i povezan mišićima kojima se antene pokreću • Pedicelus kraći i u njemu je Džonstonov organ (čulo za prijem zvučnih signala i strujanja vazduha) • Flagelum građen od velikog broja članaka • Tipovi antena: čekinjaste, končaste, kugličaste, testeraste,grebenaste, batinaste, glavičaste, vretenaste, lamelaste, grebenasto-kolenaste,peraste, igličaste i nepravilne • Protura: antene sekundarno redukovane • Čula mirisa, ukusa i taktilna čula; hvatanje plena (Chaoborus sp., Diptera) i pridržavanje ženki (mužjaci Meloidae, Coleoptera)

14. Tipovi antena Insecta. A - čekinjaste; B - končaste; C - kugličaste; D - testeraste; E - grebenaste; F - glavičaste; G - vretenaste; H - lamelaste; I - grebenasto-kolenaste; J - peraste; K - igličaste.

15. Usni aparat Ekstremiteti gnatocefalona obrazuju usni aparat Entognatni (Collembola, Protura i Diplura) i ektognatni tip usnog aparata (svi ostali insekti); Insecta entognatha i Insecta ectognatha Mandibule i dva para maksila (2. par srastao i formira donju usnu ili labium); okružuje usni otvor sastrane i od pozadi;sa prednje strane je nastavak u obliku pločekoji nije ekstremitet (gornja usna ili labrum)

16. Usni aparat za grickanje Diplura, Collembola, Thysanura, Ephemeroptera, Blattodea,Odonata, Orthoptera, Phasmida, Isoptera, Mantodea, Zoraptera,Grylloblattodea, Plecoptera, Embioptera, Psocoptera, Mallophaga, Megaloptera, Raphidioptera, Neuroptera, Coleoptera i većina larvi Labrum: ploča; nosi dlačice i epifarinks; za glavenučauru povezan mišićima i sa prednjestrane oivičuje usni otvor Mandibulae: jednočlane,sa zubićima; pokreću se snažnim mišićima; sitnjenje hrane,a kod nekih napad i odbrana MaxillaeI: višečlane (cardo, stipes, lacinia,galeai višečlanipalpusmaxillaris) Palpusmaxillaris: taktilna i hemijskačula Lacinia i galea: pridržavanje i sitnjenje hrane

17. Labrum Usni aparat za grickanje Maxilla 1 Mandibula

18. Donja usna (labium ili maxillae 2): postmentum i prementum, glossa i paraglossa i labijalni palpusi (palpi labiales) sa čulnim organima; hipofarinks na kome se otvaraju kanali pljuvačnih žlezda (potiskuje hranu prema ždrelu) Labium

19. Usni aparat za srkanje Sličan aparatu za grickanje (neke Hymenoptera) Mandibule: masivne, sa zubićima; grickanje čvrste hrane, građevinske delatnosti, pravljenje saća, gnezda, seckanje lišća, hvatanje plena i dr. Maksile I: liče na iste kod aparata za grickanje, izdužene (posebno lacinia i galea); maksilarni palpusi redukovani Labijum: izdužen (posebno glose i labijalni palpusi) Izduženi delovi maksila I i labijuma obrazuju cevastu strukturu za srkanje nektara, a kod kratkoriličnih pčela su ovi delovi kratki Usni aparat za srkanje

20. Usni aparat za bodenje i sisanje Neke Diptera (komarci, muve, obadi, papatači), stenice, cvrčci, biljne vaši, štitaste vaši, prave vaši, tripsi, buve, itd. Najjednostavniji (stenice): igličaste mandibule i maksile I sa labijumom formiraju strukturu za bodenje i sisanje tečnosti iz biljaka ili životinja Ženke komaraca: izdužene mandibule, maksile I, labijum i hipofarinks; sve ove strukture formirajucev koja je na vrhu zaoštrena i sa zubićima (bodenje kože domaćina i usisavanjetečne hrane);hipofarinks sezavršava otvorom pljuvačnih žlezda, čiji sekreti onemogućavaju zgrušavanje krvi Buve: izdužene lacinije i epifarinksformiraju rilicu za bodenje i usisavanje krvi domaćina;dobrorazvijeni labijalni i maksilarnipalpusi, a labrum i hipofarinksredukovani Obadi: maksile I i hipofarinksizduženi; odozdo ih pridržava širok labijum; ženke seku kožudomaćina i isisavaju krv,a mužjacise ne hranekrvlju i sa modifikovanimsu usnim aparatom

21. Komarac Stenica Buva Usni aparat za bodenje i sisanje

22. Usni aparat za sisanje Većina Lepidoptera Izdužene galee maksila I formiraju surlicu kojom uzimaju nektar iz cvetova biljaka Labrum i mandibule znatno redukovani Labijum u obliku trouglaste ploče sa kratkim palpusima Kod primitivnijih leptira (Micropterigidae) usni aparat je za grickanje Usni aparat za sisanje

23. Usni aparat za lizanje Većina Diptera Mandibule i maksile I zakržljale Labijum najbolje razvijen, distalno proširen i diferenciran u složenu strukturu sa žljebovima za upijanje tečne hrane (labela) Hrana se unosi preko kanala kojeg formiraju labrum i hipofarinks Kod nekih muva postoji i usni aparat za bodenje i sisanje Usni aparat za lizanje

24. Toraks insekata Tri segmenta: prednje grudi (prothorax), srednje grudi (mesothorax) i zadnje grudi (metathorax) Kod Hymenoptera Apocrita za toraks srasta prvi abdominalni segment (propodeum), tako da se njihov toraks sastoji od četiri segmenta (mezozoma) Ploče (skleriti): dorzalna (tergum,notum), ventralna (sternum) i bočne (pleurae) Tergit (notum):praescutum, scutumi scutellum; iza notuma je pločica postnotum Pleure: episternum i epimeron(anepimeroni katepimeron) Sternum:praesternum, basisternumi sternellum

25. Građa grudnih segmenata insekata Insecta. A - dorzalni izgled mezoterguma; B - bočni izgled metatoraksa.

26. Ekstremiteti toraksa Na grudima se nalaze tri para nogu koje imaju pre svega funkcijukretanja Članci nogu: kuk (coxa), butni valjak (trochanter), but (femur), golen(tibia) i višečlano stopalo (tarsus) sa kandžicama Koksama se noge zglobljavaju za pleure,trohanterje kraći i jednočlan (samo kodOdonata i nekih Hymenoptera je dvočlan), femurje najjače razvijeni deosa najsnažnijommuskulaturom (dobro razvijen kod skakača),tibije su slabijerazvijene od femura, a tarzusi su jednočlani (Protura,Diplura) ili sa više članaka (do pet; poslednji je praetarsus) Na pretarzusu su parne kandžiceza kretanje poneravnim površinama, kao i strukture za pripijanje zapodlogu: arolijum, empodijum i pulvili

27. Arolijum: neparna jastučasta strukturaizmeđu kandžica Pulvili: parni mekani izraštaji u osnovamakandžica Empodijum: čekinjasta struktura između kandžica Ove strukture omogućavajukretanje po glatkimpovršinama Kretanjeinsekata: prednji par nogu povlači telonapred, srednji par služikao oslonac telu, a zadnji parpotiskuje telo napred Tipovi aparata za pripijanje nanogama. A - Periplaneta americana;B - Asilussp. Izgled raznih tipova nogu insekata

28. Krilainsekata • Dva para krila na mezo- i metatoraksu Pterygota (nabori telesnog zida) • Pritisak hemolimfe; spljoštavanje u dvostrukukutikularnu ploču; miksocel samo oko traheja i nerava, a spolja je epidermis; nervaturakrila (vene) • Primitivni: dobro razvijena nervatura od uzdužnih i poprečnih nerava • Nazivi nerava: kostalni (costa), subkostalni(subcosta), radijalni(radius), medijalni(medius), kubitalni(cubitus)i analni (analis); kostalni i analni jednograni, ostali sa više grana • Poprečni nervioznačeni imenima uzdužnih nerava koje spajaju,a ako ih ima više u ime se dodaje i redni broj • Ćelije:prostori kojeograničavaju uzdužni i poprečni nervi; otvorene na obodu krila, a zatvorene u njihovoj osnovi i sredini • Pterostigma (stigma):kutikularno zadebljanje na prednjoj ivici krila, a negde je i na zadnjim krilima Poprečni presek krila insekata. A - u razvoju; B - formirana krila.

29. Nervatura krila insekata

30. Stapanje uzdužnih nerava poprednjoj ivici i oligomerizacija krilne nervature (Chalcidoidea i Proctotrupoidea) Redukcija zadnjih krila Diptera: zadnja krila redukovanai transformisana u njihalice (haltere) Parazitski insekti: krila potpuno redukovana Dlačice ili ljuspice na površini krila Hemiptera:veći deo prednjih krila sklerotizovan (hemielitre) Coleoptera: cela prednja krila sklerotizovana i čvrsta (elitre)

31. Aksilarni skleriti: veza krila sa telom; pokretljivost Medijalni skleriti i tegule; mišići povezuju osnovu krila i sklerite Primitivni Pterygota (Ephemeroptera i Odonata): krila u miru se ne sklapaju na telu, već su horizontalna, kosa ili vertikalna u odnosu na telo; dorzoventralna muskulatura – pokretanje krila pri letenju Progresivni: uzdužna i kosa muskulatura – složenije kretanje i sklapanje krila na telu kada insekt miruje (izbegavanje predatora) Krila i telo slične boje kao i okolina (mimikrija); zaštita od predatora Neki imaju jarko obojenakrila i telo (upozoravajuća obojenost ili aposemija); zaštita od predatora Kod nekih su krila providna

32. Dorzoventralna muskulatura insekata. A - opuštena krila; B - izdignuta krila. Mimikrija Odonata Trichoptera Aposemija

33. Krila: glavni lokomotorni organi, a pokreću ih mišići I među primitivnijim (Odonata) i i među progresivnim grupama ima izvanrednih letača (Diptera) Lepidoptera i Coleoptera sporiletači Kod progresivnihkrila formirajujednu letnu površinu Strukture za spajanje krila pri letu: jugum, frenulum,hamuli i dr. Mehanizam pokretanja krila kompleksan, što omogućava složen mišićnisistem U startu leva i desna krila nezavisnofunkcionišu i pokreću se kao propeleri; krila ne prave pokrete ukrug, već sinusoidno; krila telo podižu i pomerajunapred Brzina zamaha: 5/s(leptiri) do 1.000/s(dvokrilci);pri dostizanju određene visine krila se pokreću neznatnogore ili dole, tako da se uzdižu ili spuštaju (elevatorsko kretanje) Najveća brzina letenja: preko100 km/h

34. Strukture za spajanje krila tokom leta. A - kukice; B - savijene ivice; C - jugum (jg) i frenulum (fr); p - prednje krilo; z - zadnje krilo; rt - retinaculum. Muskulatura krila i nogu insekata Način pokretanja krila Muva lebdilica u letu

35. Abdomen insekata • 11 segmenata i telzon (Protura i larve insekata); kod ostalih insekata je od 4-10 segmenata (oligomerizacija, redukcija prvog i zadnjih segmenata) • Na osmom segmentu polni otvor – genitalni segment • Sterniti i tergiti; pleure redukovane (elastične membrane) • Segmenti pokretljivi – disanje kod brzih letača, polaganje jaja i dr. Regionalna diferencijacija tela insekta Abdomen insekta

36. Nastavci abdomena Adulti bez ekstremiteta na trbuhu (redukovani ili u vidu stila, filamenata, trahejnih škrga, ceraka, legalice i kopulatornih struktura); postoje kod larvi Cerci: nastavci 11. abdominalnog segmenta; dugi i čekinjasti (Thysanura i Ephemeroptera) ili jednočlani i jako sklerotizovani (Diplura i Dermaptera); uloga u napadu i odbrani Stili: izraštaji na 9. sternitu mužjaka (Orthoptera) ili na više segmenata abdomena (Diplura i Thysanura); funkcija u podizanju tela od podloge pri kretanju

37. Abdominalne nožice larve leptira Cerci kod Diplura Prisustvo/odsustvo stila kod bubašvabe

38. Genitalne strukture insekata Legalica ženki: ploče i nastavci 8., 9. i 10. abdominalnog segmenta Primitivni (Orthoptera): dva para ploča valvifera i tri para gonapofiza (valvula, valvi); 1. par valvifera čine triangularne, a 2. par su oblongatne ploče; odlaganje jaja u podlogu Progresivniji (parazitske Hymenoptera iz familije Braconidae): triangularne, oblongatne i kvadratne ploče i tri para valvi; ubadanje domaćina, paralisanje sekretima žlezda, pa polaganje jaja Hymenoptera Aculeata: legalica gubi funkciju polaganja jaja i služi za napad i odbranu – žaoka ili žalac Legalica zrikavca Legalica Braconidae Žaoka pčele

39. Kopulatorne strukture mužjaka okružuju polni otvor koji se nalazi na 9. segmentu abdomena, na vrhu aedeagus-a (penisa) Primitivniji: cevasti aedeagus Složeniji (Hymenoptera): bazalni prsten, paramere, volsele, kuspisi, digitusi i valve aedeagus-a Osobine građe kopulatornog aparata kod nekih grupa predstavljaju najpouzdanije taksonomske karaktere na nivou vrsta Aedeagus Coleoptera Građa kopulatornog aparata mužjaka Braconidae