Insekten

Insekten, sind eine Klasse des Stammes Arthropoda. Sie sind kleine wirbellose Landtiere, die ein hartes Exoskelett haben.

Insekten sind die bei weitem größte Gruppe von Tieren auf der Erde: etwa 926.400 verschiedene Arten sind beschrieben worden. Sie sind mehr als die Hälfte aller bekannten lebenden Arten. Sie können über 90% der Tierarten auf der Erde ausmachen.

Es werden ständig neue Insektenarten gefunden. Schätzungen der Gesamtzahl der Arten reichen von 2 Millionen bis 30 Millionen.

Die meisten, aber nicht alle Insekten haben sechs Beine, und die meisten haben Flügel. Insekten waren die ersten flugfähigen Tiere. Während sie sich aus den Eiern entwickeln, machen Insekten eine Metamorphose durch. Insekten leben auf der ganzen Welt: fast alle sind terrestrisch (leben auf dem Land). Nur wenige Insekten leben in den Ozeanen oder an sehr kalten Orten wie der Antarktis. Die meisten Arten leben in tropischen Gebieten.

Einige Leute nennen alle Insekten "Wanzen", aber das ist nicht korrekt. Nur einige Insekten sind echte Wanzen, was eine bestimmte Ordnung von Insekten darstellt. Menschen, die Insekten studieren, werden Entomologen genannt.

Insektenkörper

Insekten haben Exoskelette (Skelette auf der Außenseite). Ihre Skelette bestehen aus dünnen, harten Stücken oder Platten, wie Panzer, die aus Chitin hergestellt sind. Zusammen bilden diese Stücke eine harte Schicht um den Körper des Insekts. Das Exoskelett schützt das Insekt.

Der Körper eines Insekts besteht aus drei Hauptteilen: einem Kopf, einem Brustkorb und einem Bauch. Auf dem Kopf befinden sich die Facettenaugen des Insekts, seine beiden Fühler (sie fühlen und riechen Dinge) und sein Mund.

Auf dem Brustkorb haben Insekten Flügel und Beine. Alle Insekten haben sechs Beine (drei Paare gelenkiger Beine) und normalerweise vier Flügel (zwei Paare).

Der Abdomen ist der hintere Teil des Insekts. Im Inneren des Abdomens befinden sich der Magen, das Herz und das Ausscheidungssystem, wo die Körperausscheidungen aus dem Insekt austreten. Bienen haben auch einen Stachel im hinteren Teil des Abdomens.

Anatomie der Insekten A- Kopf B- Thorax C- Abdomen 1. die Antenne2. die Ozellen (unten) 3. die Ozellen (oben) 4. das Facettenauge 5. Gehirn (Hirnganglien) 6. Prothorax7 . dorsales Blutgefäß8 . Trachealtuben (Rumpf mit Spiracle) 9. Mesothorax10 . Metathorax11 . Vorderflügel12 . Hinterflügel13 . Mitteldarm (Magen) 14. Dorsaltubus (Herz) 15. Eierstock16. Hinterdarm (Darm, Rektum & Anus)17. Anus18. Eileiter19. Nervenstrang (Bauchganglien)20. Malpighische Eileiter21 . Fußwurzelballen22 . Klauen23 . Fußwurzelwurzel (Tarsus)24 . Schienbein25 . Oberschenkelknochen26 . Trochanter27 . Vorderdarm (Kropf, Muskelmagen) 28. Brustganglion29 . Coxa30 . Speicheldrüse31 . subösophageales Ganglion32. .
Anatomie der Insekten A- Kopf B- Thorax C- Abdomen 1. die Antenne2. die Ozellen (unten) 3. die Ozellen (oben) 4. das Facettenauge 5. Gehirn (Hirnganglien) 6. Prothorax7 . dorsales Blutgefäß8 . Trachealtuben (Rumpf mit Spiracle) 9. Mesothorax10 . Metathorax11 . Vorderflügel12 . Hinterflügel13 . Mitteldarm (Magen) 14. Dorsaltubus (Herz) 15. Eierstock16. Hinterdarm (Darm, Rektum & Anus)17. Anus18. Eileiter19. Nervenstrang (Bauchganglien)20. Malpighische Eileiter21 . Fußwurzelballen22 . Klauen23 . Fußwurzelwurzel (Tarsus)24 . Schienbein25 . Oberschenkelknochen26 . Trochanter27 . Vorderdarm (Kropf, Muskelmagen) 28. Brustganglion29 . Coxa30 . Speicheldrüse31 . subösophageales Ganglion32. .

Physiologie

So wie sich unsere Muskeln mit unseren Knochen verbinden, damit wir gehen und aufstehen können, so verbinden sich die Muskeln eines Insekts mit dem Exoskelett, damit es gehen und sich bewegen kann. Ihre Muskeln befinden sich auf der Innenseite ihres Skeletts.

Insekten sind kaltblütig, was bedeutet, dass sie ihre Körpertemperatur nicht kontrollieren können. Das bedeutet, dass Insekten die Kälte nicht gut überstehen, jedenfalls nicht im Freien. Im Winter machen viele Insekten eine so genannte Diapause, die Insektenversion des Winterschlafs. Einige Insekten, wie z.B. Kakerlaken, können keine Diapause einlegen und sterben, wenn es draußen zu kalt wird. Aus diesem Grund lieben es Schaben, in den warmen Häusern der Menschen zu leben.

Atmungs- und Kreislaufsystem

Die Atmung der Insekten erfolgt ohne Lungen. Es gibt ein System von inneren Schläuchen und Beuteln, durch die Gase diffundieren oder aktiv gepumpt werden. Die Luft wird durch Öffnungen an den Seiten des Abdomens, die als Spirakel bezeichnet werden, angesaugt. Der Sauerstoff gelangt durch die Luftröhre zu den Geweben, die ihn benötigen (Element 8 in der Abbildung).

Viele Insektenlarven leben im Wasser. Viele von ihnen haben Kiemen, die im Wasser gelösten Sauerstoff entziehen können. Andere müssen an die Wasseroberfläche aufsteigen, um Luft zu bekommen, die in speziellen Körperteilen festgehalten oder eingeschlossen werden kann.

Ausgewachsene Insekten verbrauchen beim Fliegen Sauerstoff in hohem Maße. Sie benötigen ihn für die Flugmuskeln, das aktivste in der Biologie bekannte Gewebe. Die Flugmuskeln verbrauchen Sauerstoff in hohem Maße: 100 Kubikzentimeter Sauerstoff für jeden einzelnen Kubikzentimeter Gewebe pro Stunde. Mit diesem System beträgt der grösste Durchmesser, den ein Muskel haben kann (und bei dieser Geschwindigkeit immer noch Sauerstoff verbraucht), etwa 0,5 cm. Selbst mit speziellen Extravorkehrungen können Insekten nicht größer als etwa 11 cm lang werden. Die grössten Insektenkörper sind etwa so gross wie eine Maus.

Einige Insekten verwenden auch ein Molekül namens Hämocyanin, das die gleiche Aufgabe erfüllt wie Hämoglobin bei Wirbeltieren (jedoch weniger effizient). Das Kreislaufsystem der Insekten hat keine Venen oder Arterien. Das "Blut" wird als Hämolymphe bezeichnet und bewegt sich in einem Raum, der Hämocoel genannt wird. Die Organe sitzen im Hämocoel und werden in der Hämolymphe gebadet. Das "Herz" ist kaum mehr als eine einzelne Röhre, die pulsiert (drückt).

Wie Insekten wachsen

Insekten beginnen ihr Leben als Ei. Normalerweise legt ein weibliches (Mutter-)Insekt Eier, aber einige wenige Arten haben eine Lebendgeburt (die Eier entwickeln sich im Inneren der Mutter). Die Eier sind klein; man kann sie jedoch meist mit bloßem Auge sehen.

Obwohl die Erwachsenen größer sind, benötigen sie eine Lupe oder ein binokulares Mikroskop, um die Details zu sehen. Ein professioneller Entomologe verwendet ein binokulares Mikroskop, um Insekten zu identifizieren, sowie ein gedrucktes Nachschlagewerk. Es gibt viel zu viele Insekten, als dass sich irgendjemand sie alle merken könnte, und die meisten Entomologen spezialisieren sich auf nur ein oder zwei Aufträge.

Nachdem die Eier geschlüpft sind, können zwei Arten der Entwicklung auftreten. Einige Insekten haben eine so genannte "unvollständige Metamorphose". Das bedeutet, dass ein kleines Insekt, eine so genannte Nymphe, aus dem Ei schlüpft, und die Nymphe sieht fast genauso aus wie das erwachsene Insekt. Wenn die Nymphe wächst, verändert sie nicht ihr Aussehen, sondern nur, wie gross sie ist. Sie durchläuft eine Reihe von Stadien, die als "Instar" bezeichnet werden. Heuschrecken wachsen auf diese Weise.

Andere Insekten haben eine vollständige Metamorphose, was bedeutet, dass die kleine Larve, die aus dem Ei herauskommt, ganz anders aussieht als das erwachsene Insekt. Insekten, die eine vollständige Metamorphose aufweisen, kommen gewöhnlich als Larve aus dem Ei heraus, die normalerweise wie ein Wurm aussieht. Die Larve frisst Nahrung und wird größer, bis sie sich in eine Puppe verwandelt. Schmetterlingspuppen (Plural für Puppe) befinden sich oft in Kokons. Im Inneren des Kokons verändert das Insekt sein Aussehen und bekommt oft Flügel. Wenn sich der Kokon öffnet, kommt das erwachsene Insekt heraus. Viele Insekten haben eine vollständige Metamorphose, zum Beispiel Käfer, Schmetterlinge und Motten sowie Fliegen. Das erwachsene Entwicklungsstadium wird als Imago bezeichnet.

Das Trachealsystem verzweigt sich in immer kleinere Röhren, die den Kropf der Schabe versorgen. Schuppenleiste: 2 mm
Das Trachealsystem verzweigt sich in immer kleinere Röhren, die den Kropf der Schabe versorgen. Schuppenleiste: 2 mm

Eine Fangschreckenkrebs-Nymphe sieht genauso aus wie eine erwachsene Gottesanbeterin, nur viel kleiner.
Eine Fangschreckenkrebs-Nymphe sieht genauso aus wie eine erwachsene Gottesanbeterin, nur viel kleiner.

Luftröhrensystem einer Kakerlake. Die größten Luftröhren verlaufen über die Breite des Körpers und sind in diesem Bild horizontal. Maßstabsbalken: 2 mm
Luftröhrensystem einer Kakerlake. Die größten Luftröhren verlaufen über die Breite des Körpers und sind in diesem Bild horizontal. Maßstabsbalken: 2 mm

Evolutionäre Geschichte

Herkunft der Insekten

Das älteste bekannte Insektenfossil ist das devonische Rhyniognatha aus dem 396 Millionen Jahre alten Hornsteinvon Rhynie. Möglicherweise ähnelte es oberflächlich einem heutigen Silberfischchen-Insekt. Diese Art besaß bereits Kieferknochen einer Art, die mit geflügelten Insekten assoziiert wird, was darauf hindeutet, dass sich zu dieser Zeit bereits Flügel entwickelt haben könnten. Daher könnten die ersten Insekten bereits früher, in der Silurperiode, aufgetreten sein.

Herkunft der Flügel

Im Jahr 2008 entdeckten Forscher den ihrer Meinung nach ältesten bekannten Ganzkörperabdruck eines primitiven fliegenden Insekts der Welt, ein 300 Millionen Jahre altes Exemplar aus dem Karbon.

Die Ursprünge des Insektenflugs bleiben unklar, da die frühesten derzeit bekannten geflügelten Insekten offenbar fähige Flieger gewesen zu sein scheinen. Einige ausgestorbene Insekten hatten ein zusätzliches Paar Flügel am ersten Segment des Brustkorbs, insgesamt also drei Paare. Es scheint, dass die Insekten keine besonders erfolgreiche Gruppe von Tieren waren, bevor sie Flügel entwickelten.

Die Insektenordnungen des Oberkarbon und des Unterperms umfassen sowohl lebende Gruppen als auch eine Reihe von paläozoischen Gruppen, die heute ausgestorben sind. Während dieser Epoche erreichten einige libellenartige Riesenformen Flügelspannweiten von 55 bis 70 cm (22 bis 28 in) und waren damit weit größer als jedes lebende Insekt.

Dieser Gigantismus könnte auf den höheren Luftsauerstoffgehalt zurückzuführen sein, der eine erhöhte Atmungseffizienz ermöglichte. Der Mangel an fliegenden Wirbeltieren könnte ein weiterer Faktor gewesen sein. Viele der frühen Gruppen starben während des Aussterbeereignisses im Perm-Trias aus, dem größten Massenaussterben in der Erdgeschichte vor etwa 252 Millionen Jahren.

Arten von Insekten

Verschiedene Arten von Insekten können in Gruppen, die Ordnungen genannt werden, unterteilt werden. Es gibt viele Insektenordnungen. Die größten Insektenordnungen sind unten aufgeführt:

Spinnen, Skorpione und ähnliche Tiere sind keine Insekten; es sind Spinnentiere. Spinnentiere sind Gliederfüßer, die vier Beinpaare haben. Tausendfüßler sind ebenfalls Gliederfüßer, aber keine Insekten: Sie befinden sich in einem Unterstamm mit dem Namen Myriapoda.

Ein Käfer (Marienkäfer oder Marienkäfer). Der rote Teil ist das harte vordere Flügelpaar oder Elytra.
Ein Käfer (Marienkäfer oder Marienkäfer). Der rote Teil ist das harte vordere Flügelpaar oder Elytra.

Taxonomie

Diese Taxonomie listet einige der bekannteren Insektengruppen auf.

Insekten und Menschen

Schädlinge können den Menschen auf unterschiedliche Weise schaden. Einige sind Parasiten, wie z.B. Läuse und Bettwanzen. Einige dieser parasitären Insekten können Krankheiten verbreiten, wie zum Beispiel Stechmücken, die Malaria verbreiten.

Andere Schadinsekten verletzen Menschen nicht direkt. Termiten und einige Käfer fressen Holz und manchmal auch Gebäude, wie zum Beispiel Häuser. Termiten helfen aber auch dabei, die Bäume und Äste, die auf den Waldboden fallen, abzubauen. Viele Insekten fressen landwirtschaftlicheProdukte (Pflanzen, die für den Menschen zum Essen gedacht sind). Heuschrecken sind ein Beispiel für Schädlingsinsekten, die Pflanzen in der Landwirtschaft fressen.

Einige Insekten sind für uns nützlich. Bienen machen Honig. Die Larven einiger Motten machen Seide, aus der die Menschen Kleidung herstellen. In einigen Teilen der Welt essen Menschen tatsächlich Insekten. Das Fressen von Insekten als Nahrung wird Entomophagie genannt.

Viele Bienen und Fliegen bestäuben Pflanzen. Das bedeutet, dass die Insekten den Pflanzen bei der Samenbildung helfen, indem sie Pollen von einer Blüte zur anderen bewegen. Einige gute Insekten fressen Schädlingsinsekten, wie zum Beispiel Marienkäfer (oder Marienkäfer oder Marienkäfer), die Blattläuse fressen. Viele Insekten fressen tote Pflanzen und Tiere.

Pestizide

Die Menschen verwenden oft Gifte, so genannte Insektizide, um Schadinsekten zu töten. Insektizide wirken nicht immer. Manchmal werden die Schädlingsinsekten gegen die Insektizide resistent, was bedeutet, dass die Insektizide ihnen nicht mehr schaden. Sowohl der Kartoffelkäfer aus Colorado als auch der Diamantbohrer sind Insekten, die gegen viele Insektizide resistent sind.

Insektizide töten nicht nur Schädlingsinsekten; manchmal werden auch viele hilfreiche Insekten getötet. Wenn hilfreiche Insekten getötet werden, z.B. solche, die Schädlingsinsekten fressen, kommen die Schädlingsinsekten möglicherweise in größerer Zahl als zuvor zurück, weil sie nicht mehr von hilfreichen Insekten gefressen werden.


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