Pāriet uz saturu

Kukaiņi

Vikipēdijas lapa
Kukaiņi
Insecta(Linnaeus,1758)
Eiropas medus bite (Apis mellifera)
Eiropas medus bite(Apis mellifera)
Klasifikācija
ValstsDzīvnieki(Animalia)
TipsPosmkāji(Arthropoda)
ApakštipsSeškāji(Hexapoda)
KlaseKukaiņi(Insecta)
Sinonīmi
  • Ectognatha
  • Entomida
Iedalījums
Kukaiņi Vikikrātuvē

Kukaiņi(Insecta) irposmkāju tipa(Arthropoda)klasear pasaulē vislielāko sugu daudzveidību. Tiek uzskatīts, ka pasaulē ir no 6 līdz 10 miljoniem kukaiņu sugu.[1][2]Pazīstamākie irtauriņi,vaboles,mušas,skudrasunbites.Kukaiņi izplatīti visā pasaulē un ir sastopami visdažādākajosbiotopos.Zinātni, kas pēta kukaiņus, sauc parentomoloģiju.Tie radušies laika periodā starpdevonuunkarbonu,pirms vairāk nekā 350 miljoniem gadu.[3]

Tie galvenokārt irsauszemesdzīvnieki, kas elpo artrahejāmvai salīdzinoši neliela daļa caur ķermeņa virsmu. Vairākas kukaiņu grupas pielāgojušās dzīveiūdenī,tomēr tikai dažu grupukāpurispēj uzņemt ūdenī izšķīdušoskābekli.Kukaiņi ir vienīgiebezmugurkaulnieki,kuru vairākums spēj lidot.[4]Dažām augstāko kukaiņu grupām, piemēram,blusāmunutīm,parazitārā dzīves veida dēļspārniir izzuduši.

Kukaiņiem ir ļoti liela nozīme dabā. Tie ietilpst daudzu dzīvnieku barošanās ķēžu sastāvā. Gandrīz katrāmugurkaulniekudzīvnieku klasē var atrast specializētus entomofāgus, t. i. dzīvniekus, kuri pārtiek no kukaiņiem, piemēram, daudzasputnusugas. Kukaiņi, galvenokārt plēvspārņi, divspārņi un tauriņi, apputeksnē augus (Eiropāapmēram 30 %ziedauguapputeksnē tieši kukaiņi). Tie piedalās arīaugsnesveidošanas procesos. Piemēram,termītiunskudras,tāpat kā daudzu citu kukaiņu kāpuri, kas dzīvo zemē, ar savām ejām uzirdina augsni, veicina tās labāku ventilāciju, apgādi ar ūdeni, kā arī bagātina to ar trūdvielām. Kukaiņi, piemēram,līķvaboles,veic sanitāra funkcijas dabā. No cilvēka interešu viedokļa kukaiņu darbībai var būt arī negatīvas sekas. Daudzas sugas ir bīstamilauksaimniecībasunmežsaimniecībaskaitēkļi, bet daļa arīcilvēkaundzīvniekuparazītiunslimībuierosinātāju pārnēsātāji.[5]

Sistemātikas izmaiņas

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]
Strauta zilspāre(Calopteryx virgo) ir viena no divām Latvijā sastopamajāmzilspārēm

Visi kukaiņi piederseškāju apakštipam(Hexapoda) un tiem ir trīs pāri kāju. Alternatīvās (novecojušās) sistemātikās kukaiņu klase piedertraheātu apakštipam(Tracheata).[5]Saskaņā ar jaunāko sistemātiku kukaiņu klases sinonīms irkailžokleņi(Ectognatha), kas kādreiz tika uzskatīta par kukaiņu apakšklasi. Otra kādreizējā apakšklase —segžokleņi(Entognatha) mūsdienās tiek sistematizēti kā kukaiņu māsas taksons — segžokleņu klase.[4][6]

Latvijā konstatētas apmēram 10 000—15 000 kukaiņu sugas, bet, iespējams, to ir daudz vairāk.[5]Latvijā sastopamas 23 dažādu kārtu kukaiņi —zvīņenes,viendienītes,spāres,strautenes,spīļastes,prusaki,taisnspārņi,ķērpjutis,dzīvniekutis,tripši,blaktis,cikādes,augutis,vaboles,tīklspārņi,kamielīši,dūneņes,knābjgalvji,makstenes,tauriņi,divspārņi,blusasunplēvspārņi.[5]Latvijas teritorijā aizsargājamas ir apmēram 150 kukaiņu sugas.

Morfoloģija un fizioloģija

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]
A- GalvaB- KrūtisC- Vēders
1.taustekļi
2.vienkāršās acis(apakšējās)
3. vienkāršās acis (augšējās)
4.saliktās acis
5. smadzenes (smadzeņuganglijs)
6.protorakss
7. muguras asinsvads (aorta)
8.trahejaskanāls
9.mezotorakss
10.metatorakss
11.priekšspārni
12.pakaļspārni
13. gremošanas trakta vidējā daļa (vēders)
14. muguras asinsvads (sirds)
15. olnīcas
16. gremošanas trakta beigu daļa (zarna, taisnā zarna)
17. anālā atvere
18. olvads
19. nervu horda (vēdera gangliji)
20.malpīgi vadi
21. pēdas mezgls
22. nagi
23.pēda
24.stilbs
25.ciska
26.ciskas grozītājs
27. gremošanas trakta priekšējā daļa (muskuļkuņģis)
28. krūšu gangliji
29.gūžas un ciskas savienojums
30. siekalu dziedzeris
31.zemrīkles ganglijs
32.mute

Kukaiņiem ir segmentēts ķermenis, kas sastāv no trīs daļām:galvas,krūtīmunvēdera.[7]To balstaeksoskelets,kas ir ciets ārējs apvalks un kas sastāv galvenokārt nohitīna.Trīskājupāri atrodas krūšu nodalījumā. Pie otrā un trešā krūšu segmenta parasti ir pa pārim spārnu, bet kukaiņiem var būt arī tikai viens pāris spārnu vai neviens. Kukaiņi ir vienīgie aktīvi lidojošie bezmugurkaulnieki.Elpošananotiek caur trahejām vai arī ar visa ķermeņa virsmu. Tiem kukaiņiem, kas elpo ar visu ķermeņa virsmu, ir gāzu caurlaidīga virsma, un to izplatība ir ierobežota ar mitraklimataapstākļiem. Tie pārsvarā sastopamiaugsnēvai pūstošu organismu atliekās. Caur trahejām elpojošajiem kukaiņiem to virsma ir gāzu necaurlaidīga, un tie var dzīvot arī sausos apstākļos. Šīs grupas kukaiņi ir izplatījušies pa visuzemeslodi,piemērojoties visdažādākajiem apstākļiem.

Galva atrodas ķermeņa priekšgalā. Tā izveidojusies, priekšējiem ķermeņa posmiem saaugot un saplūstot cietā galvas kapsulā. Tā satur lielāko daļumaņu orgānu(taustekļus, vienkāršās acis, saliktās acis un muti).

Galvas iekšienē ir smadzenes (smadzeņuganglijs). Galvas sānos ir divas lielas saliktās acis jebfasetacis.Starp saliktajām acīm galvas kapsulas virspusē var būt 1—3 sīkasvienkāršās acisjeb actiņas. Lielākoties kukaiņiem acis ir labi attīstītas, taču ir arī īpatņi ar vāji attīstītām acīm un pat bez tām. Starp saliktajām acīm atrodas viens pāristaustekļu.Pēc formas izšķir sarveida, zāģveida, spalvveida, elkoņveida, ķemmveida un diegveida taustekļus. Uz tiem atrodas receptori, kas uztver kairinājumus.

Galvas apakšpusē vai priekšpusē irmute.Mutes orgāni atkarībā no kukaiņa dzīves veida ir specializēti un dažādi veidoti. Izšķir četrus galvenos mutes tipus:grauzējtipa,sūcējtipa,dūrējsūcējtipaunlaizītājtipa.Grauzējtipa orgāni piemēroti cietas barības sasmalcināšanai. Šāda mute irvabolēm,spārēmunprusakiem.Sūcējtipa orgāni izveidojušies kukaiņiem, kas pielāgojušies šķidras barības sūkšanai. Tie barību iesūc mutē ar snuķi, piemēram,tauriņi.Līdzīgi mutes orgāni ir arī dūrējsūcējtipa kukaiņiem, kas sūc dzīvniekuasinisvai augusulu.Tikai atšķirībā no sūcējtipa kukaiņiem tie spēj pārdurt dzīvnieku ādu vai augu virsējo kārtu. Šāda mute irodiem,blaktīm,laputīmuncikādēm.Ceturtais mutes orgānu tips ir laizītājtipa. Kā jau nosaukums norāda, šie kukaiņi barības vielas uzlaiza. Raksturīgsmušām.[8][9]

Prusaks var noskriet 30 cm vienā sekundē, attēlāĀzijas prusaks(Blattella asahinai)
Lapgraužiem kājas ir īsas ar platiem, īsiem pēdu posmiem, attēlālielais apšu lapgrauzis(Chrysomela populi)

Krūtis (torakss) sastāv no 3 posmiem — priekškrūtīm (protoraksa), viduskrūtīm (mezotoraksa) un pakaļkrūtīm (metatoraksa, vislielākais no visiem posmiem). Katrā krūšu posmā izšķir muguras, vēdera un divas sānu daļas. Katrs posms iezīmēts ar starpposmu šuvi. Pie katra krūšu posma ir viens pāriskāju,un vairākumam kukaiņu pie viduskrūtīm un pakaļkrūtīm pa vienam pārimspārnu(priekšspārni un pakaļspārni). Krūtīs atrodas arī cauruļveida asinsvads, kurā plūst bezkrāsaina vai zaļgandzeltenahemolimfa.

Kāja sastāv nogūžas,viena vai diviem skriemeļiem,ciskas,stilbaunpēdas.Pēdai var būt līdz 5 posmiem. Pēdas pēdējā posmā parasti ir divi nagi, retāk viens vai neviens. Kāju posmi, tāpat kā mutes orgāni, atkarībā no to īpašajām funkcijām ir stipri modificēti. Izšķir vairākus kāju veidus: ejkājas, skrejkājas, lēcējkājas, racējkājas un airkājas. Ejkājas — paīsas, ar īsiem un platiem pēdas posmiem. Tādas, piemēram, irlapgraužiem.Skrejkājas — slaidas, ar garām pēdām, piemēram,skrejvabolēm,prusakiem. Lēcējkājas — labi attīstītas ar resnām ciskām un gariem stilbiem, piemēram,sienāžiem.Racējkājas — īsas, platas ciskas un stilbi ar zobainu malu, piemēram,racējcirceņiem.Airkājas jeb peldkājas — stilbi un pēdas posmi paplatināti, pēdas ar bieziem, gariem sariem. Tādas kājas irairvabolēm.Reizēm kukaiņu kājas ir pielāgotas īpaša uzdevuma veikšanai, piemēram,bitēmpakaļkājas piemērotas ziedputekšņu ievākšanai un nešanai.

Katrs kukaiņa spārns sastāv no divām membrānām. Starp augšējo un apakšējo membrānu ir dobums. Spārnu dobums savienots ar ķermeņa dobumu, tajā atrodasnerviun trahejas. Spārnam izšķir četras daļas: pamatni (daļa, kas pievienota krūtīm), priekšmalu (mala, kas lidojumā vērsta uz priekšu), pakaļmalu un galotni. Spārnu vēzienu skaits vienā sekundē dažādiem kukaiņiem var būt ļoti dažāds: no 5 vēzieniem tauriņiem līdz 600 vēzieniem odiem.[8]

Vēders ir lielākā no visām ķermeņa daļām un parasti sastāv no 6 līdz 11 posmiem, kurus vienu no otra nodala membrāna. Dažiem kukaiņiem posmi ir saauguši kopā vai tie ir samazināti, piemēram,plēvspārņiemundivspārņiemir tikai 4 vai 5 posmi. Pie vēdera daļas ekstremitāšu nav. Toties pie vēdera pēdējiem posmiem var būt dažādi piedēkļi, piemēram, dzelonis.[8]Vēderā atrodas lielākā daļa no kukaiņa elpošanas sistēmas un gremošanas sistēmas, kā arīvairošanās orgāni.[4]

Kukaiņa ķermeni aptver eksoskelets jeb divslāņaina kutikula, attēlāĀzijas tīģerods(Aedes albopictus)

Kukaiņu ķermeni aptver eksoskelets jeb divslāņaina kutikula (epikutikula un prokutikula). Epikutikula ir plāns, vaskains, ūdensdrošs kukaiņa virsmas ārējais slānis, kurš nesatur hitīnu. Prokutikula ir eksoskeleta apakšējais slānis, kas galvenokārt sastāv nohitīnaun ir daudz biezāks par epikutikulu. Arī prokutikulai izšķir divus slāņus: ārējo slāni — eksokutikulu un iekšējo slāni — endokutikulu. Izturīgā un elastīgā endokutikula veidota no vairākām šķiedrveida hitīna kārtām unolbaltumvielām,kas savstarpēji vairākkārtīgi pārklājas, līdzīgi sviestmaizei. Toties eksokutikula ir neplastiska un cieta.[4]Daudziem kukaiņiem ar mīkstu ķermeni eksokutikulas slānis ir ļoti plāns, īpaši tokāpurastadijā.Spārni,ja tādi ir, piestiprināti ar muskuļiem pie eksoskeleta. Tie spēj daudzkārtīgi sarauties, atsaucoties tikai uz vienunervuimpulsu. Tādējādi spārnu vēzienu skaitssekundēdaudzkārtīgi pieaug.[4]

Uz kutikulas virsmas var būt sīki matiņi, sariņi, zvīņas, u. c. veidojumi, kuriem var būt ļoti dažādas funkcijas. Kutikulā atrodaspigmenti,kas parasti nosaka kukaiņakrāsu.[8]

Kukaiņu iekšējā morfoloģija

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]
Istabas mušai(Musca domestica) visi gangliji savienoti vienā lielā krūšu ganglijā
Sienāžiem stridulācijas orgāni atrodas uz priekšspārniem, attēlāneveiklais sienāzis(Romalea microptera)

Kukaiņunervu sistēmair labi attīstīta. Tā var izpildīt daudzas funkcijas neatkarīgi no smadzenēm, piemēram, prusaks bez galvas var nodzīvot veselu nedēļu, līdz tas nomirst badā. Centrālā nervu sistēma sastāv nosmadzeņu ganglija,zemrīkles ganglija,krūšu ganglijiemunvēdera ganglijiem.Galvas kapsulu veido seši cieši savienoti segmenti. Katrs segments savienots vai nu ar gangliju pāri vai nervu šūnu kopu, kas atrodas ārpus smadzenēm. Pirmie trīs gangliju pāri ir savienoti un veido galvas smadzenes, bet otrie trīs pāri savienoti struktūrā, kas atrodas zem kukaiņa rīkles un kuru sauc par zemrīkles gangliju.[4]Katram krūšu posmam katrā sānā ir viens ganglijs, veidojot trīs pārus (katram posmam viens pāris). Šādi gangliju pāri ir arī vēdera daļā, bet tie ir tikai pirmajiem 8 vēdera posmiem. Daudzām kukaiņu sugām ir samazināts krūšu un vēdera gangliju skaits.[10]Piemēram,Eiropas sirsenim(Vespa crabro) ir divi krūšu gangliju pāri un trīs vēdera gangliju pāri. Totiesistabas mušai(Musca domestica) visi gangliji savienoti vienā lielā krūšu ganglijā.

Maņu orgānikukaiņiem ir ļoti daudzveidīgi un sarežģīti.Ožasuntaustesorgāni galvenokārt atrodas uztaustekļiem,garšasorgāni — mutes tuvumā un uz mutes orgāniem.Dzirdesorgāni atrodas uz spārniem vai priekškāju stilbiem. Dažiem kukaiņiem ir īpaši skaņrades (stridulācijas) orgāni.Sienāžiemunracējcirceņiemšie orgāni atrodas uz priekšspārniem, siseņiem uz pakaļkāju ciskām un priekšspārniem.

Īpaši komplicēti irredzesorgāni, galvenokārt saliktās acis jebfasetacis.Tās sastāv no daudzām vienkāršām acīm —omatīdijām.Fasetacs sniedz tiešu attēlu, kas attēlojas kā mozaīka. Acis var būt dažāda lieluma. Lielākā daļa kukaiņu, izņemot dažassiltumnīcu sienāžu dzimtas(Rhaphidophoridae) sugas, spēj atšķirt gaismu no tumsas. Daudzas sugas spēj noteikt pat visniecīgākās kustības.[11]Daļa kukaiņu spēj atšķirt krāsas. Tie uztver galvenokārtzaļgandzeltenosunzilostoņus. Atšķirībā no cilvēka, tie redz arīgaismasspektraultravioletouninfrasarkanodaļu.

Omatīdijas virsma ir sešstūraina lēca, zem kuras ir otra koniska lēca. Gaismai ieejot omatīdijā, tā ar lēcām tiek sakoncentrēta centrālajā struktūrā, kur apgrieztais attēls attīstās gaismu jutīgāsšūnās.Pigmentu šūnas neļauj iekļūt gaismai no citām omatīdijām. Redzes nerva šķiedras nodod katras omatīdijas informāciju smadzenēm, kur tā tiek pārveidota vienā kopējā attēlā, kas atspoguļo ārpasauli.[8]

Gremošanasorgānu funkcijas veic trīsdaļīgs gremošanas trakts, kas stiepjas cauri visam ķermenim līdz anālajai atverei. Katrai trakta daļai (priekšējai, vidus un beigu daļai) ir atšķirīga funkcija.[4]Priekšējā daļa sastāv no mutes orgāna, barības vada un muskuļkuņģa. Vidusdaļa ir paplašināts zarnas posms, kurā notiek galvenā barības sagremošana, bet beigu daļa ir taisnā zarna un anālā atvere.[4]Kukaiņiem ir arīsiekaludziedzeri, kas parasti atrodas krūtīs. Siekalu kanāls savieno dziedzeri ar siekalu kanāla atvērumu aiz rīkles apakšējās daļas (hypopharynx). Kustinot muti, kukainis samaisa siekalas ar barību. Šāda ar siekalām sajaukta barība nonāk mutē, kur uzsākas barības šķelšana.[12]Dažiem kukaiņiem, piemēram,mušāmir papildu gremošanas process — mušas izspļauj siekalas uz barības, lai tā sāktu sadalīties, pirms tā nonāk mutē.[13]

Kukaiņu gremošanas sistēma, tāpat kā mutes orgāni, ir atkarīga no tā, ar ko kukainis barojas. Kukaiņiem, kas barojas ar cietu barību, norītā barība vispirms nonāk barības vadā, pēc tam muskuļkuņģī. Kuņģī atrodas hitīna zobiņi, kas kalpo barības saberšanai. Sasmalcinātā barība nonāk barības trakta vidējā daļā, kur tā tiek pilnīgi sagremota. Nesagremotās barības atliekas nonāk taisnajā zarnā un tiek izvadītas ārā.

Daudzi kukaiņi ir augēdāji (fitofāgi) vai dzīvnieku izcelsmes barības ēdāji (zoofāgi). Taču ir arī kukaiņivisēdāji,kas izmanto ganaugu,gandzīvniekuizcelsmes barību. Zoofāgus var iedalīt plēsīgajos kukaiņos, asinssūcējos, un parazītos. Pie pirmajiem pieder, piemēram,spāresunskrejvaboles,pie otrajiemdūrējutisundunduri,savukārt pie trešajiemkāpurmušasunjātnieciņi.[8]

Elpošana un asinsrite

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]
Lai arīodukāpuri dzīvo ūdenī, tie elpo atmosfēras skābekli
Litlbarjeras ueta(Deinacrida heteracantha) ir lielākais kukainis pasaulē[14]

Kukaiņiem, lai arī tie elpo gaisu, navplaušu,unelpošanasorgānu funkcijas veic iekšēja kanālu (traheju) un dobumu sistēma, caur kuruskābeklisvienkārši izplatās un uzsūcas ķermenī vai arī skābeklis tiek aktīvi pa trahejām sūknēts tieši uz orgāniem, izmantojot muguras asinsvada pulsāciju.

Tā kā skābeklis tiek novadīts uz orgāniem tiešā veidā, asinsrites sistēma netiek izmantota kā skābekļa nesējs un ir ievērojami samazināta. Asinsrites sistēmai navartērijuunvēnu,un tā sastāv tikai no viena caurumota muguras kanāla (asinsvada), kas peristaltistiski pulsē. Kanāls vēdera daļā atbilstoši posmiem sadalās kambaros, kuru sienās atrodas vārstuļi — ostijas. Šī kanāla daļa izpildakukaiņa sirdsfunkcijas. Otrs kanāla gals atgādinaaortu(galvas virzienā). Caur ostijāmhemolimfano ķermeņa dobuma ieplūst sirdī un tās pulsācijas dēļ plūst galvas virzienā. Hemolimfa transportē tikai barības vielas.[15][16]

Gaiss tiek uzņemts caur ķermeņa sānos esošajām elpatverēm (līdz 10 pāriem: 2 pāri krūtīs, 8 vēderā), kas savienotas ar trahejām. Dažiem ūdenī dzīvojošiem kukaiņu kāpuriem ir žaunām līdzīgi orgāni, kas spēj uzņemt ūdenī esošo skābekli, bet citiem ūdens kukaiņiem jāpaceļas līdz ūdens virsmai, lai ieelpotu.[15][17]Atkarībā no kukaiņu veida pastāv vairāki veidi, kā notiek gāzu (skābeklis — ogļskābā gāze) apmaiņa ķermenī.[4]Tā var būt nepārtraukta — skābeklis tiek uzņemts unogļskābā gāzeizvadīta nepārtrauktā ciklā. Tā var būt arī pārtraukta — kukainis uzņem skābekli, kad ir aktīvs un izdala ogļskābo gāzi, kad ir miera stāvoklī.[18]Difūzā gāzu apmaiņa ir vienkāršāks nepārtraukts gāzu apmaiņas veids, kas notiek, gāzēm vienkārši uzsūcoties ķermenī, nevis skābeklim ieplūstot ar iesūkšanas paņēmienu.

Elpošanas sistēma ir galvenais faktors, kas nosaka kukaiņa lielumu. Jo kukainis ir lielāks, jo šāda vienkārša elpošanas sistēma kļūst arvien mazāk efektīva. Tieši tādēļ pat vissmagākie kukaiņi sver mazāk par 100 g. Jo gaisā ir lielāks skābekļa daudzums, jo kukaiņi var izaugt lielāki.[19]

Vairošanās orgāni

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Kukaiņamātītesvairošanās orgāni sastāv noolnīcupāra, papildinošiem olnīcu dziedzeriem, viena vai vairākiem sēklas uztvērējiem un olvadiem, kas savieno visus šos orgānus. Olnīcas sastāv no daudziem oliņu kanāliem, kas atkarībā no kukaiņa sugas variē izmēros un skaitā. Šo kanāliņu skaits un forma nosaka izdēto olu daudzumu. Mātītes ķermenis spēj ražot olas, uzņemt un uzglabātspermuno vairākiemtēviņiemun dēt olas. Olnīcu dziedzeri ražo vielas, ar kuru palīdzību sperma tiek saglabāta, transportēta un izmantota apaugļošanas procesam, kā arī, lai ar tām aizsargātu olas. Piemēram, mātīte spēj saražot līmveidīgu vielu, kas ieskauj olas, vai arī veidot stingru olapvalku lielākam olu daudzumam. Sēklu uztvērēji ir kanāli vai kabatas, kuros var uzglabāt spermu laikā no sapārošanās līdz olu apaugļošanai.[20]

Tēviņu vairošanās orgāni irsēklinieki,spermas vadi, spermas pūslītis un kopulācijas aparāts. Lielākajai daļai tēviņu ir pāris sēklinieku, kas atrodas ķermeņa dobumā starp trahejām un ķermeņa taukiem.[20]

Kukaiņi galvenokārt vairojas dzimumiski, attēlā sienāžu pārošanās
Ziedmušu(Simosyrphus grandicornis) pārošanās gaisā, lidojuma laikā
Daudziem kukaiņiem raksturīgsdzimumu dimorfisms,attēlāmūķeņu(Orgyia recens) pāris, apakšā mātīte, augšā tēviņš

Kukaiņi galvenokārt vairojas dzimumiski, dējot apaugļotasolas.Daudziem raksturīga arīpartenoģenēze(vairošanās ar neapaugļotām olām), bet daži ir dzīvdzemdētāji. Turklāt vieni un tie paši kukaiņi spēj vairoties gan dzimumiski, gan ar partenoģenēzi. Kukaiņi attīstās arpārvēršanos.Mēdz būt attīstība ar pilnīgu pārvēršanos (attīstībā ir 4 stadijas —ola,kāpurs,kūniņaunimago) un attīstība ar nepilnīgu pārvēršanos (no oliņas izšķiļasnimfa,kas ārēji ir līdzīga pieaugušajam īpatnim, tikai ir par to daudz mazāka, arī spārni attīstās, nimfai lēnām pieaugot parimago). Nepilnīga pārvēršanās raksturīga zemāk organizētiem kukaiņiem, piemēram,taisnspārņiem,spārēm,blaktīm.[5]

Kukaiņiem var būt dažādas īpašības:polimorfisms,dzimumu dimorfisms,haploīdija,paedomorfoze,peramorfoze,kā arī ļoti retos gadījumoshermafrodītisms.[4]Piemēram, haploīdija raksturīgabitēmunlapsenēm.Šiem kukaiņiem pēcnācēju dzimumu nosaka hromosomu skaits šūnā.[21]Polimorfisms izpaužas kukaiņiem, kuriem var būt dažādas morfas vai formas, piemēram,garspārnu sienāzim(Amblycorypha oblongifolia) ir četras dažādas morfas — zaļa, rozā un dzeltena vai rudi brūna. Dažas kukaiņu sugasfenotipu,kas parasti ir novērojams tikai jauniem, nenobriedušiem kukaiņiem, saglabā arī pieaugot. To sauc par paedomorfozi. Peramorfozē notiek pretējais process, pieaugot kukaiņi iegūst jaunas, atšķirīgas īpašības. Daudziem kukaiņiem raksturīgs dzimumu dimorfisms — mātītei un tēviņam ir atšķirīgas ārējās pazīmes.

Kopumā kukaiņi ir pielāgojušies dzīvei visdažādākos apstākļos, arī aukstumā un sausumā. Dažimērenās joslaskukaiņi spēj saglabāt aktivitāti arī ziemā, bet citi migrē uz vietām ar labvēlīgāku klimatu vai pārziemo, guļotziemas miegu.[22]Arī to olas, kūniņas un kāpuri spēj izdzīvot šādos apstākļos.[23]Kukaiņiem gada laikā var būt viena, divas vai arī vairākas jaunās paaudzes.

Vairums kukaiņu izšķiļas no olām, kurās notiek apaugļošanās un embrija attīstība. To ieskauj apvalks, kas veidots no mātes audiem.[24]Lielākajai daļai kukaiņu olas ir sausuma izturīgas, jo zem ārējā apvalka no embrija audiem attīstās divas papildu membrānas (amnija membrāna un serozā membrāna). Serozā membrāna rada kutikulu, kas bagāta ar hitīnu, tādējādi pasargājotembrijuno olas izžūšanas.[25]

TomērmušusekcijasSchizophorakukaiņiem serozā daļa neattīstās. Tādēļ tie olas dēj mitrās vietas, piemēram, trūdošos audos.[25]Dažām kukaiņu sugām, piemēram,Argentīnas prusakam(Blaptica dubia) embrija attīstība olā noris mātes organismā. Līdzko olas ir izdētas, kāpuri ir gatavi izšķilties.[24]Totiesvaboļprusaki(Diploptera) ir dzīvdzemdētāji, un embrija attīstība olā, kā arī kāpura izšķilšanās no tās noris mātes organismā.[4]Ir arī kukaiņu sugas, piemēram,parazītlapsenes,kurām piemīt poliembrionalitāti — viena apaugļota ola attīstās daudzos atsevišķos embrijos.[4]

Visiem kukaiņiem bioloģiskā attīstība noris arpārvēršanos.Tai ir divi veidi: pilnā pārvēršanās un nepilnā pārvēršanās.

Pilnā pārvēršanās

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Pilnā pārvēršanāsir kukaiņa attīstība ar četrām stadijām —olas,kāpura,kūniņasunimagostadija. Mātīte izdēj olas, pēc tam no olām izšķiļas kāpuri, kas ārēji atgādina tārpus. Kāpurs barojas un aug, līdz kļūst parkūniņu.Šo stadiju raksturo ierobežots kustīgums vai arī kūniņa kļūst par noslēgtu, nekustīgu kokonu. Kopumā kūniņai var būt trīs tipi: atklāta kūniņa, segta kūniņa un slēpta kūniņa.

Kūniņas stadijas laikā ar kāpuru notiek ievērojamas izmaiņas. Iznākot no kūniņas, tas ir kļuvis par pieaugušu īpatni. Vieni no pazīstamākajiempilnas pārvērtības kukaiņiemirtauriņi,lai gan šāds attīstības veids ir raksturīgs daudziem kukaiņiem.[4]

Nepilnā pārvēršanās

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Nepilnā pārvēršanāsir kukaiņa attīstības veids ar trīs stadijām — olas, kāpura un pieauguša īpatņa stadija. Šajā attīstības veidā nav kūniņas stadijas. Atšķirībā no pilnas pārvērtības kukaiņa tārpveidīgā kāpuranepilnas pārvērtības kukaiņakāpurs ārēji līdzinās pieaugušam īpatnim. Tikai tas ir ļoti maziņš, kā arī tam nav spārnu. To sauc parnimfu(spārukāpuru parnajādu).

Nimfai augot, pārmaiņas notiek pakāpeniski. Līdzīgi kā pieaugušajam īpatnim, nimfai ir eksoskelets. Tā kā eksoskelets neaug un nestiepjas nimfai līdzi, tā to nomet, kad tas kļuvis par šauru un mazu.[26]Nomešanas process sākas, kad kukaiņaepidermaizdala jaunu epikutikulu vecā eksoskeleta iekšpusē. Kad jaunā epikutikula ir izveidojusies, epiderma izdala enzīmu maisījumu, kas noārda endokutikulu, tādējādi veco kutikulu atdalot no ķermeņa. Pēc tam nimfa uzbriest, uzņemot lielu daudzumu ūdens vai gaisa, un vecā kutikula pārplīst vietā, kur tā ir visplānākā.[4]Pēc katras eksoskeleta nomaiņas nimfa kļūst arvien lielāka un līdzīgāka pieaugušam īpatnim.

Zilzaļās dižspāres(Aeshna cyanea) najādas pēdējā eksoskeleta nomešana, kļūstot par pieaugušu īpatni

Maņas un komunikācija

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Daudziem kukaiņiem ir ļoti jutīgi un īpaši specializēti maņu orgāni. Daži kukaiņi, piemēram, bites, var redzētultravioleto starojumu,betkožutēviņš ar taustekļiem spēj uztvert mātīšu izdalītosferomonuspat vairāku kilometru attālumā.[27]

Pastāv samērā izteikta redzes — kairinājumu uztveršanas jutīguma (gan ķīmiskā, gan mehāniskā) savstarpējās attiecības tendence: lielākajai daļai kukaiņu ar labi attīstītu redzi ir samazināti taustekļi, ar kuriem uztver kairinājumus, un otrādi. Skaņas uztveršanas mehānisms dažādiem kukaiņiem var būt atšķirīgs, bet kopumā kukaiņi, kuri spēj radīt skaņu, to spēj arī uztvert. Turklāt kukaiņi dzird skaņu tikai noteiktāfrekvencē,kurā paši spēj to radīt. Dažas plēsīgās un parazītkukaiņu sugas atpazīst arī savu upuru vai pārnēsātājorganismu radītās skaņas.[4]Savukārt kukaiņiem, kas sūcasinis,ir īpaši maņu orgāni, kas uztverinfrasarkano starojumu.

Bioluminiscentā spīdēšana

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Dažas kukaiņu sugas, piemēram,ūdenslēcastes,baltās kolembolas,sēņodiņi,spīdvabolesunsprakšķiir bioluminiscenti. Vispazīstamākie no šīs grupas irjāņtārpiņino spīdvaboļu dzimtas. Dažas sugas spēj kontrolēt savu spīdēšanu, radot zibšņus. Bioluminiscentās spīdēšanas iemesli dažādām sugām ir atšķirīgi. Dažas to izmanto, lai pievilinātu pretējo dzimumu, citas, lai pievilinātu upuri.


Palīdzība,ja ir problēmas šī faila atskaņošanā.

Komunikācijas nolūkos daļa kukaiņu spēj radīt skaņas un tās dzirdēt. Daži kukaiņi, piemēram,tomātu pūcītes(Helicoverpa zea) unsfingi(Sphingidae) spēj dzirdētultraskaņuun aktīvi rīkoties, kad tie sajūt, ka ir pievērsušisikspārņuuzmanību.[28]Dažas kožu sugas rada ultraskaņas klikšķus, ar kuriem tās brīdina sikspārņus par to, ka tās viņiem ir negaršīgas. Līdzīgi tiek izmantota krāsa, lai brīdinātu dienas plēsējus, kuru galvenā maņa ir redze, par īpatņa negaršīgumu. Ir arī dažas "garšīgās kožu" sugas, kas iemācījušās atdarināt "negaršīgo" kožu "radītās skaņas, tādējādi cenšoties sevi pasargāt no sikspārņu uzbrukuma.[29]

Dažas kukaiņu sugas, piemēram,vaboles,plēvspārņi,dievlūdzējiuntīklspārņi,izmantojot ķermeņa kustības, spēj radīt ļoti zemas skaņas. Ar ļoti smalku struktūru palīdzību, kas atrodas uz īpatņamuskuļiemun locītavām, normāla skaļuma skaņa, kukainim kustoties, tiek daudzkārtīgi pastiprināta. Šīs skaņas tiek izmantotas, lai kontaktētos vai brīdinātu. Lielākajai daļai dzirdēt spējīgo kukaiņu irtimpānveida orgāni,ar kuriem tie uztver skaņas, kas izplatās pa gaisu. Dažas sugas noblakšu kārtas,piemēram,airētājblaktis,izmantojot skaņu, spēj sazināties zem ūdens.[30]

Lielākā daļa kukaiņu sajūt virsmasvibrāciju,un tieši virsmas vibrāciju signāli tiek visbiežāk izmantoti savstarpējai komunikācijai.[31]Kukaiņi parasti nespēj efektīvi radīt zemas frekvences skaņas, toties augsto frekvenču skaņas izzūd blīvi skanošā apkārtējā vidē. Tādēļ šādās vidēs dzīvojoši kukaiņi saziņai izmanto virsmu vibrāciju. Arī šie signāli tiek radīti visdažādākajos veidos.

Kukaiņu sociālā uzvedība

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]
Termītupūznis
Tikai augsti organizēti sabiedriskie kukaiņi būvē ligzdas, apsargā olas un ar barību nodrošina pēcnācējus visā to attīstības periodā, attēlāmedusbitesšūnas ar bitēm
Lielzvīnenis(Pedetontus unimaculatus) pārstāvbezspārņu apakšklasi
Parkšķis(Psophus stridulus) ir iekļauts Latvijas Sarkanajā grāmatā
Dievlūdzējstipiskā lūgšanas pozā
Spīdvaboleslidojumā naktī

Vispazīstamākie sabiedriskie kukaiņi irtermīti,skudras,bitesunlapsenes.Tie dzīvo lielās, labi organizētās kolonijās. Dažu sugu īpatņa loma kolonijā var būt ļoti kompleksa (šauri noteikta un vienlaicīgi cieši saistīta ar kopējo uzdevumu), turklāt īpatņi var būtģenētiskilīdzīgi, tādēļ šādas kolonijas mēdz uzskatīt parsuperorganismiem.Pastāv viedoklis, ka dažādāsmedus bišusugas ir vienīgiebezmugurkaulnieki,kas attīstījuši abstraktu simbolu komunikācijas sistēmu. Noteikta uzvedība un kustības tiek izmantotas, lai nodotu specifisku informāciju par notiekošo apkārtējā vidē. Šajā komunikācijas sistēmā (sauktā arī par dejas valodu) bites dejas leņķis norāda relatīvo virzienu pret sauli, bet dejas garums lidojuma ilgumu.[4]

Tikai kolonijās dzīvojošiem kukaiņiem piemīt patiesas spējas orientēties telpā un atgriezties mājās. Pēc vairāku kilometru lidojuma veikšanas tie spēj atgriezties uz nelielu (vien pāris mm platu) caurumu, blakus tūkstošiem citu identisku caurumu. Šis fenomens —filopatrija— kukaiņiem, kas pārziemo, dod spēju atcerēties kādu konkrētu vietu arī pēc gada.[32]Dažas kukaiņu sugas, lai pārziemotu, sezonāli veic garas distances no vienas ģeogrāfiskās vietas uz otru, piemēram,Ziemeļamerikas monarhs(Danaus plexippus).[4]

Rūpes par mazuļiem

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Vairumam kukaiņu imago stadijā dzīves ilgums ir salīdzinoši īss. Tādējādi kukaiņi nenonāk ciešā saskarsmē viens ar otru, izņemot tos, kas pārojas vai sacenšas par sapārošanās iespējām. Tikai neliela daļa kukaiņu kaut kādā veidā rūpējas par saviem pēcnācējiem, cenšoties pasargāt olas, dažkārt turpinot sargāt pēcnācējus, līdz tie ir pieauguši. Daļa kukaiņu rūpējas par pēcnācējiem, būvējot ligzdu vai alu un tajā noglabājot barību, pēc tam virs tās izdējot olas. Šajos gadījumos pieaugušie īpatņi nekontaktējas ar augošajiem pēcnācējiem. Šādas rūpes par pēcnācējiem ir raksturīgas lielākajai daļai bišu un lapseņu sugu. Tikai augsti organizēti sabiedriskie kukaiņi būvē ligzdas (pūžņus), apsargā olas un ar barību nodrošina pēcnācējus visā to attīstības periodā.[32]

Kukaiņu klase(Insecta)

Attiecības ar cilvēkiem

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]

Par kaitēkļiem tiek uzskatīti tie kukaiņi, kas parazitē uz cilvēkiem un dzīvniekiem (utis,blusas), pārnesāslimības(odi,mušas), bojā būvniecības konstrukcijas (termīti), iznīcinalabību(siseņi).Entomologibieži ir iesaistīti dažādu veidu kaitēkļu kontrolē, vācot datus pētniecības uzņēmumiem, kas izstrādā jaunus insekticīdus. Mūsdienās pieaug tendence attīstīties bioloģiskajām kaitēkļu apkarošanas vai biokontroles metodēm. Biokontrole izmanto vienu organismu, lai samazinātu populācijas blīvumu citiem organismiem (kaitēkļiem).[33][34]

Neskatoties uz milzīgajām pūlēm un finansēm, kas tiek patērētas insekticīdu ražošanai, nākotnē tas var atspēlēties negatīvā veidā. Jaindeslieto pavirši, tās var iznīcināt jebkuru organismu, kukaiņu dabiskos ienaidniekus ieskaitot, piemēram,putnus,pelesun cituskukaiņēdājus.[35][36]

Labvēlīga ietekme

[labot šo sadaļu|labot pirmkodu]
Skarabeja attēlsTutmosa IIItemplī (Karnakas tempļu komplekss)

Ļoti daudzi kukaiņi ir derīgi un nepieciešami gan videi, gan cilvēkiem. Piemēram,lapsenes,bites,tauriņi,skudrasun daudzi citi kaukaiņi apputeksnēziedus.Turklāt kukaiņi būtiski palielina augu spēju apputeksnēties krusteniski (pārnēsājot ziedputekšņus no viena zieda uz otru), nodrošinot veselīgu kultūraugu attīstību. Skudras ne tikai apputeksnē ziedus, tās arī izplata augusēklas,tādējādi vairojot vides daudzveidību. Kukaiņi cilvēku arī apgādā ar vērtīgiem produktiem, piemēram,medu,vasku,zīdu.

Trešdaļa pasaules cilvēku uzturā lieto kukaiņus.[37]Dažās kultūrās atsevišķi kukaiņi tiek uzskatīti par īpašām delikatesēm, piemēram, ceptascikādesTaizemē.Tomēr lielākajā daļā pasaules kukaiņus neēd. Neskatoties uz to, daudzos pārtikas produktos, jo īpaši graudos, kukaiņu klātbūtne ir nejauša, jo nav iespējams pilnībā novērst kaitēkļu esamību produktos.

Tā kā kukaiņu ir ļoti daudz un pasaulē kopumā ir pārtikas trūkums,Apvienoto Nāciju Organizācijaspārtikas un lauksaimniecības speciālisti uzskata, ka nākotnē kukaiņu ēšana visā pasaulē varētu kļūt par normālu ikdienas sastāvdaļu. Kukaiņiem ir augstsolbaltumvielu,minerālvieluuntaukusaturs.[37]

Viens no nozīmīgākajiem reliģiskajiem un kultūras simboliemSenajā Ēģiptē,Senajā Grieķijāun citās pasaules kultūrās irskarabejs.Senieķīniešicikādes uzskatīja par atdzimšanas un nemirstības simbolu.Austrālijas aborigēniempar klana (Arentivalodu grupa) totēmu kalpomedus skudras(Melophorus) un lielie, baltieakāciju urbēju(Endoxyla leucomochla) kāpuri. TotiesKalaharituksnešabušmeņiemdievlūdzējisimbolizē radīšanu un pacietību.[4]

  1. Novotny, Vojtech; Basset, Yves; Miller, Scott E.; Weiblen, George D.; Bremer, Birgitta; Cizek, Lukas; Drozd, Pavel (2002). "Low host specificity of herbivorous insects in a tropical forest".Nature416 (6883): 841–844.Bibcode2002Natur.416..841N.doi:10.1038/416841a.PMID11976681.(angliski)
  2. Erwin, Terry L.Biodiversity at its utmost: Tropical Forest Beetles,1997. 27–40. lpp.In:Reaka-Kudla, M. L., Wilson, D. E., Wilson, E. O. (redaktori)..Biodiversity II.Joseph Henry Press, Washington, D.C.(angliski)
  3. Zinātne: Kukaiņu klase
  4. 4,004,014,024,034,044,054,064,074,084,094,104,114,124,134,144,154,164,17Gullan, P.J.; Cranston, P.S. (2005). The Insects: An Outline of Entomology (3 ed.). Oxford: Blackwell Publishing.ISBN 1-4051-1113-5.
  5. 5,05,15,25,35,4Latvijas Daba: Kukaiņi (Insecta)
  6. David A. Grimaldi & Michael S. Engel (2005). "Arthropods and the origin of insects". Evolution of the Insects. Cambridge University Press. pp. 93—118.ISBN 978-0-521-82149-0.
  7. Posmkāji
  8. 8,08,18,28,38,48,5«Referāti: Kukaiņu klase».Arhivēts nooriģināla,laiks: 2014. gada 15. augustā.Skatīts: 2014. gada 1. decembrī.
  9. Kukaiņu mutes orgāni
  10. Schneiderman, Howard A. (1960). "Discontinuous respiration in insects: role of the spiracles". The Biological Bulletin. 119 (3): 494—528. JSTOR 1539265. doi:10.2307/1539265
  11. Lloyd, James E.; Erin C. Gentry (2003).The Encyclopedia of Insects.Academic Press. pp. 115—120
  12. «Digestive and Excretory Systems».Arhivēts nooriģināla,laiks: 2016. gada 12. aprīlī.Skatīts: 2017. gada 4. novembrī.
  13. Nation, James L. (2001). "Digestion". Insect Physiology and Biochemistry (1st ed.). CRC Press.ISBN 0-8493-1181-0.
  14. Meet the world's heaviest insect, which weighs three times more than a mouse... and eats carrots
  15. 15,015,1«Referāti: Kukaiņu klase 2».Arhivēts nooriģināla,laiks: 2014. gada 5. martā.Skatīts: 2014. gada 1. decembrī.
  16. Asinsrites sistēmas evolūcija
  17. Richard W. Merritt; Kenneth W. Cummins; Martin B. Berg (editors) (2007). An Introduction to the Aquatic Insects of North America (4th ed.). Kendall Hunt Publishers.ISBN 978-0-7575-5049-2.
  18. Chown, S.L.; S.W. Nicholson (2004). Insect Physiological Ecology. New York: Oxford University Press.ISBN 0-19-851549-9.
  19. "What Keeps Bugs from Being Bigger?". Argonne National Laboratory. 8 August 2007. Retrieved 15 July 2013.
  20. 20,020,1Resh, Vincent H.; Ring T. Carde (2009). Encyclopedia of Insects (2 ed.). U. S. A.: Academic Press.ISBN 0-12-374144-0.
  21. Hughes, William O. H.; Oldroyd, Benjamin P.; Beekman, Madeleine; Ratnieks, Francis L. W. (2008). "Ancestral Monogamy Shows Kin Selection Is Key to the Evolution of Eusociality". Science. American Association for the Advancement of Science. 320 (5880): 1213—1216. Bibcode:2008Sci...320.1213H.PMID 18511689.doi:10.1126/science.1156108
  22. Debbie Hadley. "Where do insects go in winter?" About.com. Retrieved 19 April 2012.
  23. Insect Cold-Hardiness: To Freeze or Not to Freeze
  24. 24,024,1"Insect physiology" McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, Ch. 9, p. 233, 2007
  25. 25,025,1Jacobs, C.G.; Rezende, G.L.; Lamers, G.E.; van der Zee, M. (2013). "The extraembryonic serosa protects the insect egg against desiccation". Proceedings of the Royal Society — Biological series. 280 (1764): 20131082.PMID 23782888.doi:10.1098/rspb.2013.1082
  26. Ruppert, E. E., Fox, R. S., and Barnes, R. D. (2004).Invertebrate Zoology(7 ed.). Brooks / Cole. pp. 523—524.
  27. Insects,Alien Life Forms. p. 4. Retrieved 17 May 2009.
  28. Kay, Robert E. (1969). "Acoustic signalling and its possible relationship to assembling and navigation in the moth, Heliothis zea". Journal of Insect Physiology. 15 (6): 989—1001. doi:10.1016/0022-1910(69)90139-5
  29. Barber, J. R.; W. E. Conner (2007). "Acoustic mimicry in a predator—prey interaction".Proc. Nat. Acad. Sci.104
  30. Theiss, Joachim (1982). "Generation and radiation of sound by stridulating water insects as exemplified by the corixids". Behavioral Ecology and Sociobiology. 10 (3): 225—235. doi:10.1007/BF00299689
  31. Bennet-Clark, H. C. (1998). "Size and scale effects as constraints in insect sound communication".Phil. Trans. R. Soc. Lond. B353(1367): 407—419.
  32. 32,032,1Salt, R. W. (1961). "Principles of Insect Cold-Hardiness". Annual Review of Entomology. Lethbirdge, Alberta, Canada. 6: 55—74. doi:10.1146/annurev.en.06.010161.000415
  33. Biological control and sustainable food production
  34. Davidson, E. (2006). Big Fleas Have Little Fleas: How Discoveries of Invertebrate Diseases Are Advancing Modern Science. Tucson, Ariz.: University of Arizona Press.ISBN 0-8165-2544-7.
  35. Developmental effects of endocrine-disrupting chemicals in wildlife and humans
  36. Nakamaru, M; Iwasab, Y; Nakanishic, J (October 2003). "Extinction risk to bird populations caused by DDT exposure". Chemosphere. 53 (4): 377—387.PMID 12946395.doi:10.1016/S0045-6535(03)00010-9
  37. 37,037,1«UN: Insects Are ‘Food Of The Future’».Arhivēts nooriģināla,laiks: 2013. gada 10. septembrī.Skatīts: 2017. gada 6. novembrī.