Внешнее и внутреннее строение тараканов

С точки зрения биологии таракан – одно из уникальных насекомых, сохранивших архаические черты. Предки современных вредителей появились еще в палеозое и строение таракана было даже более примитивно, чем у сегодняшних потомков. Но изменения были больше «косметическими». Они не затронули основные функции организма.

Внутреннее строение таракана

Это одни из первых членистоногих, перешедших к наземному образу жизни. Внутренние системы таракана и рака похожи до сих пор. Но есть и отличия. Так как тараканы вышли на сушу у них появились дополнительные органы, образовавшие две системы: дыхательную и выделительную. В остальном внутреннее строение таракана и других членистоногих отличий не имеет.

Интересно!

У насекомых и водных членистоногих также нет внутреннего скелета. Его роль выполняет хитиновый панцирь.

Кровеносная система

Сердечно-сосудистой системы в привычном для нас понимании у таракана нет. Роль сердца выполняет кровеносный сосуд, прикрепленный изнутри к верхней стороне хитинового покрова. Выглядит сердце как трубка с расширениями в каждом из сегментов брюшка. Таким образом «сердце» проходит вдоль всего тела насекомого. Каждое расширение-камера имеет остии: отверстия, через которые «кровь» из тела насекомого поступает в сердце.

Задний конец сердца глухой. Передний открыт. Передняя часть сердца, не имеющая расширений, называется аортой. Так как передний конец сердца открыт, кровь из него выливается во внутреннюю полость тела таракана.

Сердце крепится к спине таракана при помощи мышц, имеющих треугольную форму. Так как сама по себе трубка пульсировать не может, мышцы заставляют ее сокращаться и расширяться.

При расширении трубки отверстия в остиях срабатывают как вакуумные насосы, и кровь из полости тела поступает в сердце-трубку. При сжатии клапаны в остиях закрываются, а кровь снова попадает во внутреннюю полость через открытый передний конец аорты.

Интересно!

Сердце таракана сокращается волнообразно, и волны идут от заднего конца к переднему. Камеры сжимаются поочередно. Фактически кровь выталкивается наружу в систему лакун.

Дыхательная система

Особенность строения дыхательной системы в мощном ветвлении трахей, которое напоминает структуру деревьев. У тараканов кровь не доставляет кислород к клеткам мягких тканей и эту обязанность взяли на себя трахеи.

Воздух в трахеи поступает через специальный дырочки-дыхальца, расположенные на нижней стороне брюшка и грудном отделе. Таких дыхалец у насекомого 10 пар: 8 из них находятся в брюшных сегментах и по одной паре в задне- и среднегруди. Все дыхальца, находящиеся на одной стороне, связаны общим трахейным стволом.

Всего таких мощных трахей 3 пары. Самая мощная пара – боковые стволы, проходящие с обеих сторон тела таракана. Еще две пары проходят параллельно центральной оси насекомого: одна сверху и одна снизу. Верхняя пара идет вдоль сердца таракана. Нижняя параллельна нервной цепочке.

Все главные трахеи связаны в одну систему поперечными трубками. От этого «скелета» дыхательной системы отходят более тонкие трубки, которые ветвятся и утончаются по мере ветвления. На конечном этапе дыхательные трубки становятся диаметром несколько микрон. Эта сеть оплетает все внутренности таракана, доставляя кислород к каждой клетке организма насекомого.

На заметку!

Непосредственно к каждой клетке кислород доставляют трахеолы. Это совсем тонкие трубки диаметром меньше микрона. Конечный результат ветвления трахей.

Нервная система

Основа строения ЦНС у таракана – цепочка нервных узлов-ганглиев, протянувшаяся вдоль всего тела. Первый узел, который часто называют головным мозгом, расположен впереди глотки. Настоящее название – надглоточный ганглий. От него отходят нервные окончания к органам, расположенным на голове: верхней губе, глазам и усам.

Нервными волокнами-коннективами головной мозг связан с подглоточным ганглием. Этот узел управляет нижней губой и челюстями.

Следующие три узла расположены в грудном отделе, по одному в каждом сегменте. Узлы не парные, но наличие парных коннектив указывает на то, что когда-то нервных узлов у таракана было на три больше. Грудные ганглии отвечают за движение конечностей: лап и крыльев.

В брюшке находится еще 6 нервных узлов. Последний из них образован при слиянии сразу 5 сегментов: с 6 по 10.

Пищеварительная система

Начинается с ротовой полости. За подглоточным нервным узлом расположены протоки слюнных желез.

Слюнные железы парные, гроздевидные, хорошо развиты. Связаны с большими резервуарами. Слюна, поступающая в ротовую полость, обильно смачивает перетираемую пищу, облегчая глотание.

За протоками желез находится глотка, которая переходит в трубчатый пищевод. Последний, расширяясь, переходит в мешкоподобный зоб. Далее расположен жевательный желудок. И все это лишь части передней кишки. Задняя часть желудка преобразовалась в клапан, который пропускает пищу в среднюю кишку.

Последняя выглядит как цилиндрическая трубка с 8 слепыми выростами на границе с передним отделом. Отростки всего лишь увеличивают площадь средней кишки. В этой кишке пища окончательно переваривается.

Средняя кишка переходит в заднюю, которая разделена на отделы:

• очень короткая тонкая кишка;
• длинная толстая;
• расширенный ректальный отдел.

Последний заканчивается анусом.

Выделительные органы

К ним относятся мальпигиевы сосуды и жировое тело. Сосуды расположены на стыке средней и задней кишок и выглядят как тонкие трубочки слепые на свободном конце.

Интересно!

У черного восточного таракана таких трубочек может быть более ста.

Функция мальпигиевых сосудов – выделение мочевой кислоты, солей кальция и натрия и прочего.

Жировое тело – дополнительный орган выделительной системы. Выглядит как белая рыхлая масса. Жировое тело впитывает из тела продукты обмена веществ, но не выделяют их, а накапливают. В этом органе все продукты обмена веществ остаются до конца жизни таракана. Жировое тело накапливает питательные вещества, спасающие насекомое от гибели во время голодовки.

Половая система

Половая система самки таракана состоит из яичника, придаточных желез и проток. Яичник – это две грозди из 8 трубок. Обращенная внутрь полости тела часть трубок заострен, а противоположный конец сильно расширен.

Яйцо начинает формироваться внутри трубки в концевом отделе. По мере развития оно продвигается к расширенной части и выпадает во влагалище, которое открывается наружу. Яйца идут строго попарно. А во влагалище формируется оотека, которая впоследствии будет отложена в укромном месте.

Анатомия полового аппарата самца устроена проще:

• 2 семенника;
• 2 семяпротока;
• 1 семяизвергательный канал;
• придаточные железы.

Внешнее строение

Тело таракана состоит из 3 частей: головы, груди и брюшка. Грудь и брюшко имеют собственные сегменты.

Голова

Головы черного и рыжего тараканов имеют сходную треугольную форму. Но у черного голова «прячется» под грудным щитком, а у рыжего прусака «приставлена вертикально». Форма головы – равнобедренный треугольник с закругленными углами и направленной вниз вершиной.

По бокам головы располагаются крупные фасеточные глаза, на передней поверхности еще два простых глазка. Длинные усы состоят из множества мелких члеников. Крепятся усы в предназначенных для этого ямках.

Интересно!

Усы самца длиннее, чем у самки.

Ротовой аппарат грызущего типа направлен вниз и включает в себя:

• полукруглую верхнюю губу;
• подглоточник, заменяющий таракану язык;
• 3 пары челюстей;
• отверстие слюнной железы;
• нижнюю челюсть.

Ротовой аппарат таракана хорошо приспособлен для перетирания твердой пищи и потребления жидкой.

Грудь

Состоит из 3 частей:

• Переднеспинка. Самый крупный сегмент из трех. Имеет форму шестиугольника. На нем расположены впадины, куда насекомое складывает надкрылья.
• Переднеспинка соединяется со вторым сегментом, имеющим форму треугольного щита.
• С нижней стороны к грудному отделу крепятся пятичленистые лапы. Кончики лап снабжены коготками и присосками. Вторые сегменты лап защищены острыми шипами. У рыжих тараканов защита незаметна, но чем крупнее насекомое, тем ощутимее колют эти шипы.

Крылья, расположенные на спине насекомого, могут быть недоразвитыми, как у самок черных тараканов или полноценно развитыми, как у прусаков.

Интересно!

Половой диморфизм прусаков выражен и в длине крыльев: у самцов они длиннее брюшка, у самок длина крыльев не выходит за кончик брюшка.

Брюшко

Брюшко состоит из 10 – 11 сегментов. Последний из них преобразован в анальную пластину, которая закрывает анус. По этой же пластинке энтомологи определят пол у тех видов, у которых не выражен половой диморфизм.

На брюшке расположены стигмы – отверстия, через который таракан дышит. На кончике брюшка находятся церки – редуцированные яйцеклады древних тараканов.

У рыжего таракана иногда можно определить пол по размеру брюшка: у самки оно утолщенное.

Оотека

Не входит в описание тараканов, так как функция временная и встречается только у самок. Это кокон для яиц овальной формы с закругленными гранями. Обычно оотека коричневого цвета разных оттенков.