Hmyz: křídla

Nejcharakterističtějším znakem hmyzu jako velké systematické skupiny je jeho schopnost létat. Let se provádí pomocí křídel; ve většině případů jsou jich dva páry a nacházejí se na II (mezothorax) a III (methothorax) segmentech hrudníku.

Křídla jsou v podstatě mocné záhyby stěny těla. Plně tvarované křídlo má sice vzhled tenké plné desky, přesto je dvouvrstvé; horní a spodní vrstva jsou odděleny tenkou mezerou, která je pokračováním tělní dutiny (obr. 317).

Křídlo, stejně jako všechny části těla, obsahuje tracheální kmeny a nervy. V místech jejich výskytu na křídlech se tvoří charakteristická trubicová ztluštění – žilnatina, uspořádaná pro každý druh přesně definovaným způsobem, výsledkem je určitý vzor – žilnatost. V současné době je vyvinut jednotný systém názvů žil a výchozí typ venace je prezentován následovně (obr. 318). Po křídle probíhají tzv. podélné žíly: žeberní, subkostální, radiální, mediální, kubitální, anální a jugální. Všechny, kromě prvního, mohou tvořit další větve. Spolu s podélnými žilami existují i ​​příčné žíly.

Strukturální rysy křídel dobře pochopíme, když se seznámíme s procesem jejich vývoje v ontogenezi hmyzu (obr. 317).

Křídla jsou vytvořena ve formě vačkovitých výběžků kůže, do kterých pokračuje tělní dutina a průdušnice. Výběžky jsou dorzoventrálně zploštělé; hemolymfa z nich proudí do těla, horní a dolní listy desky se přibližují k sobě, měkké tkáně částečně degenerují a křídlo získává vzhled tenké blány.

Pohyb křídel u hmyzu je výsledkem složitého mechanismu a je určen na jedné straně zvláštností skloubení křídla s tělem a na druhé straně působením speciálních křídelních svalů. Obecně je hlavní mechanismus pohybu křídla prezentován následovně (obr. 319). Samotné křídlo je dvouramenná páka s rameny nestejné délky. Křídlo je spojeno s tergitem a boční deskou tenkými a pružnými membránami. Křídlo se mírně vzdaluje od místa tohoto spojení a spočívá na malém sloupovitém výběžku bočnice, která je osou páky křídla.

Výkonné podélné a dorzoventrální svaly umístěné v hrudních segmentech mohou tergit snížit nebo zvýšit. Při spouštění vyvíjí tlak na krátké rameno křídla a táhne ho s sebou dolů. Tím se dlouhé rameno, tedy celá nosná rovina křídla, posune nahoru. Vzestup tergitu vede ke snížení křídlového plechu (obr. 319). Malé svaly připevněné přímo ke křídlu jej dokážou otáčet podél podélné osy a tím měnit úhel náběhu. Během letu se volný konec křídla pohybuje po poměrně složité dráze (obr. 320). Při spuštění je křídlová deska vodorovná a pohybuje se dolů a dopředu: vzniká zvedací síla, která drží hmyz ve vzduchu. Při pohybu nahoru a dozadu je křídlo umístěno svisle, což vytváří hnací efekt.

Počet úderů křídly za 1 s se u různých druhů hmyzu velmi liší: od 5 – 10 (pro velké denní motýly) do 500 – 600 (mnoho komárů pro velmi malé komáry, toto číslo dosahuje 1000 vibrací za 1 s). U různých zástupců hmyzu mohou být přední a zadní křídla vyvinuta v různé míře. Pouze u primitivnějšího hmyzu (vážky) jsou oba páry křídel vyvinuty víceméně stejně, i když se liší tvarem. U brouků (řád Coleoptera – Coleoptera) se přední křídla mění v tlusté a tvrdé elytra – elytra, které se téměř neúčastní letu a slouží především k ochraně hřbetní strany těla. Skutečná křídla jsou pouze zadní křídla, která jsou v klidovém stavu skryta pod elytrou. U zástupců řádu štěnic ztvrdne pouze hlavní polovina předního páru křídel, v důsledku čehož se tato skupina hmyzu často nazývá řád Hemiptera. U některého hmyzu, jmenovitě u celého řádu dvoukřídlých, je vyvinut pouze přední pár křídel, zatímco zadních zůstávají pouze rudimenty v podobě tzv. halter.

Mezi hmyzem jsou i bezkřídlí, kteří se dělí do dvou různých skupin. U některých je absence křídel rysem, který je jim vlastní od nepaměti a naznačuje primitivnost jejich organizace. To vše jsou zástupci podtřídy Entognatha a nejprimitivnější z otevřených čelistí – řádu Thysanura (obr. 366). Mezi zbytkem Ectognatha existují i ​​formy, které křídla postrádají – vši, blechy, některé mouchy atd. Bezkřídlost je však v tomto případě druhotnou vlastností: jedná se o formy, které ztratily křídla kvůli parazitickému životnímu stylu nebo některým jiné důvody.

Odkazy:

Hmyzí křídla – úpony dvou zadních segmentů hrudníku (nebo jednoho z nich), které jsou párovými výrůstky stěny těla a jsou určeny k pohybu hmyzu vzduchem.

Původ křídel

Dnes se většina badatelů přiklání k názoru, že hmyzí křídla vznikla z bočních výrůstků hrudních tergitů (notum). O jejich původu existují i ​​jiné teorie, např. původ z tracheálních žáber, ale umístění, stavbu a mechanismus fungování křídelního aparátu létajících zástupců Třídy nejlépe vysvětluje paranotální hypotéza.

V mnoha případech jsou tělními přívěsky hmyzu upravené končetiny, ale to neplatí pro křídla.

Na rozdíl od jiných zástupců zvířecího světa, kteří mají také schopnost létat (ptáci, netopýři), hmyz „neobětoval“ odpovídající pár nohou pro pár křídel. Zároveň mají nejpokročilejší schopnosti pro pohyb vzduchem. Nejsilnější létavci mezi ptáky mohou cestovat bez odpočinku po mnoho hodin a dokonce dní, ale někteří z nich nejsou schopni samostatně generovat sílu k letu: k tomu potřebují skok (špaček), běh (labuť), volný pád (kondor) nebo házení na hřeben vlny (racci). Tato zvířata často vyžadují zvláštní podmínky, které si nemohou vždy vytvořit sama. Naproti tomu většina hmyzu sama zahájí let, může vzlétnout okamžitě a někdy dosahuje velmi významné rychlosti pohybu (vzhledem k velikosti jejich těla). Například pestřenka může nejen pomalu létat a „vznášet se“ ve vzduchu, ale také se pohybovat tak rychle, že její pohyb je obtížné zachytit okem.

Konstrukce křídla

Každé křídlo je upraveným záhybem stěny těla a pochází ze spojení tergitu a pleuritu odpovídajícího segmentu hrudníku. Jeho základna je obklopena elastickou kloubní membránou, díky které se může pohybovat vzhledem k tělu, poháněný letovými svaly.

Na první pohled vypadají hmyzí křídla, vždy docela křehká a často průhledná, jako dodatečné struktury, jako jsou vlasy u lidí nebo kopyta u zvířat: člověk má dojem, že jsou to prostě skleriti, kteří nejsou citliví a nenesou vnitřní anatomické struktury. Křídlo se však skládá ze dvou vrstev, mezi nimiž je mezera, která je pokračováním vnitřní dutiny těla.

Po celé ploše křídla se protínají tubulární ztluštění – žíly: obsahují nervová vlákna a průdušnice. Mezi žilami jsou buňky; U relativně primitivního hmyzu (jepice, pomníky) jsou buněčné prostory vyplněny jemnou hustou sítí tenkých žilek a anastomóz, které tvoří archedictyon – „primární síť“ charakteristickou pro rodové formy hmyzu.

V závislosti na hustotě mohou být křídla membranózní, kožovitá nebo rohovitá.

Navenek se povrch křídla jeví jako hladký, ale při zkoumání – pomocí lupy, běžného nebo elektronového mikroskopu – je patrné, že má nejednotnou strukturu. Povrch může být pokryt výrůstky, moučkovým povlakem, šupinami, žebry a jinými drobnými doplňkovými útvary; Některý hmyz má dokonce na okraji křídel „třásně“ chlupů. Reliéf horní a spodní strany je pokryt rýhami, prohlubněmi a záhyby.

Takové přírůstky mají velký význam: tvoří samotný plát křídla, podobně jako šupiny u motýlů, jsou to citlivé útvary, které pomáhají určovat proudění vzduchu (například chloupky na okrajích plátů křídel u malých blanokřídlých), nebo zlepšují aerodynamické vlastnosti křídel (zuby na žeberní žíle u vážek).

Počet křídel

Většina hmyzu má čtyři křídla, ale některé řády mají pouze pár křídel. Patří mezi ně zástupci Diptera (komáři, mouchy), stejně jako Fanoptera a někteří další, jejichž křídla mohou pocházet buď z mesothoraxu nebo metathoraxu: u některých je první pár redukovaný, u jiných druhý. Pár „navíc“ může zmizet nebo se může přeměnit na jiné struktury, například ohlávky, které jsou důležité pro stabilizaci letu. Je zajímavé, že u mušek prošla podobnými změnami zadní křídla, zatímco u vějířovitých mušek prošla podobnými změnami přední křídla. Relativně malý počet hmyzu nemá křídla úplně; Mezi primární bezkřídlé patří Anselidae, štětinkoví, říční atd.

Počet křídel je obvykle konstantním znakem na úrovni řádu, ale stává se, že okřídlené a bezkřídlé formy existují i ​​u stejného druhu. U mšic dochází ke střídání generací: jedna má křídla, druhá ne; Samice světlušek nemají křídlový aparát, ale samečci ano. Samice zimního můry má nedostatečně vyvinutá křídla, zatímco opačné pohlaví má křídla plná; Mravenčí samice je nosí pouze do oplodnění, poté je shodí a zbytek života stráví v bezkřídlé podobě.

Obrysy křídel

Obrys (obrys) křídla má důležitý systematický význam. Může připomínat elipsu, elipsu se seříznutou náběžnou hranou, pravoúhlý trojúhelník, ostroúhlý trojúhelník atd., ale ve všech případech mají části křídlového plátu stejné názvy:

• nadace – část křídla připevněná k tělu;
• nahoře – část křídla nejvzdálenější od těla;
• bazální polovina – část křídla umístěná blíže k jeho základně;
• apikální polovina – část křídla umístěná blíže k jeho vrcholu.

Vršek může být špičatý, seříznutý, zaoblený, vroubkovaný atd. Křídla mohou být rozdělena na laloky, rozdělená, mají zuby nebo prodloužený přívěsek („ocas“). Velikost křídla se udává v milimetrech nebo v procentech (zlomek) ve srovnání s ostatními částmi těla.

U hmyzu se čtyřmi křídly se přední a zadní pár liší stavbou, s výjimkou vážek, u kterých jsou téměř totožné. Jak je známo, první pár (například u motýlů) je téměř vždy o něco větší než druhý. To je způsobeno zvláštnostmi interakce křídel během letu. Nejviditelnější rozdíly ve struktuře předních a zadních párů jsou zaznamenány u brouků. Křídla, připojená k mezothoraxu, jsou hustá a neprůhledná; Říká se jim také elytra. Druhý pár, který se nachází pod elytrou, je tenčí a menší a má membránovou strukturu.