Строение таракана — внешнее и внутреннее

Строение таракана удивительно. Несмотря на то, что это насекомое стало привычным в городских квартирах и сельских домах, человек мало знает об одном из древнейших видов членистоногих. Останки тараканов находят в палеозойских отложениях. Находкам более 280-300 млн. лет.

Внешнее строение таракана

Отряд таракановых насчитывает более 7500 видов насекомых. В нашей стране самым распространенным видом синантропных тараканов является рыжий (Blatellagermanica L) или прусак. Несколько меньшая численность у представителей черных тараканов (Blattaorientalis L.) и сравнительно редким в наших широтах видом является американский (Periplanetaamericana L.). Внешнее строение таракана мало отличается от видовой принадлежности. Несколько различаются размер и окраска насекомых.

Тараканы
Тараканы

Интересно!

В строении современных прусаков сохранилось много общего с древним представителем отряда тараканообразных – игнароблаттой. Окаменелости дают полное представление о древних тараканах – они были в четыре раза больше прусака, но меньше современных гигантских тараканов и составляли большинство насекомых, живущих на древнем континенте Гондвана. «Конструкция» этих насекомых была настолько удачной, что природа вот уже 300 миллионов лет без изменений воспроизводит их снова и снова.

Тело таракана плоское, что позволяет насекомому пролезать в щели, разделено на три части – голову, грудь (передн-, средне-,заднегрудь ) и брюшко.

Строение головы

Голова треугольная, прикрытая сверху щиткообразным передним сегментом груди. Из-под щитка выглядывает только затылок, остальная часть головы насекомого направлена вниз. По бокам головы расположены два фасеточных глаза, которые состоят из 1800 омматидиев, благодаря чему таракан видит предмет, как мозаику, составленную из мельчайших цветных кусочков. У таракана глаз плохо различает детали предмета, зато восприятие световых мельканий у насекомого в 5 раз выше, чем у человека.

Интересно!

Что позволяет таракану уворачиваться от летящего тапка? Этому способствуют фасеточные глаза насекомого. Благодаря тому, что таракан воспринимает частоту световых мельканий в 250-300 Гц, он видит движение предмета на 400 % медленнее, чем его зона комфорта. Для насекомого люди и предметы двигаются, как в густом сиропе и у него достаточно времени, чтобы сбежать.

Голова таракана
Голова таракана

На передней части головы расположены два простых глазка, которые дополняют парные фасеточные. Их роль до конца не изучена, но вероятно, что именно они помогают насекомому ориентироваться в темноте.

Длинные усики являются органами осязания, обоняния и тепловой чувствительности. Шетинковидные усики очень подвижны и имеют собственные нервные отростки, которые посылают сигналы в средний отдел головного мозга членистоногих. Усики являются и средством общения, притрагиваясь ими к усикам другой особи, насекомое передает и воспринимает информацию. С каждой линькой количество члеников на усиках насекомого возрастает и у половозрелой особи достигает порядка 80 штук.

Особое внимание следует уделить строению ротового аппарата. У таракана каждая его часть специализирована:

  • верхняя губа (лабрум) – подвижно сочленена с головой и на внутренней поверхности имеет рецепторы, которые анализируют состав пищи;
  • нижние челюсти (мандибулы) представлены массивными, изогнутыми пластинами с острыми зубчиками, Их назначение – прочно удерживать кусочек пищи;
  • верхние челюсти (максиллы) расположены выше нижних, и служат для жевания, перетирания, измельчения пищи и снабжены хеморецепторами;
  • нижняя губа (лабиум) состоит из нескольких частей и окружает ротовое отверстие снизу. Ее функция – не дать пищевым частицам упасть. Расположенные снаружи тактильные и вкусовые рецепторы позволяют анализировать и обнаруживать пищу;
  • в полости ротаноглотки находится слюнная железа и образование сходное с язычком, с помощью которого насекомое поглощает жидкости.

Грызущий ротовой аппарат не изменился со времен реликтовых тараканов.

Строение грудного отдела и назначение ног

Строение тела таракана
Строение тела таракана

На груди расположены надкрылья и крылья, а также ноги насекомого. Как у любого представителя класса насекомых, лап у таракана шесть. Они расположены на разных члениках груди и представлены:

  • переднегрудными лапами, которые короче остальных и являются «тормозами» при быстром движении насекомого;
  • среднегрудинной парой ног, которые могут двигаться в разных направлениях, обеспечивая высокую маневренность;
  • заднегрудные лапы – основные ходильные конечности. Они длиннее остальных лап и двигают тело насекомого вперед.

Нога представителя таракановых – сложный орган, состоящий из пяти члеников. Мощные уплощенные бедра вооружены снизу шипами. На 4 первых члениках находятся подушечки, а пятый снабжен коготками, между которыми располагается присоска. Строение ног таракана позволяет им передвигаться по вертикальной и горизонтальной поверхности.

Интересно!

С помощью ног таракан не только бегает, отталкиваясь длинными задними лапами, он может далеко и высоко прыгать. Насекомое тщательно «моется» пользуясь всеми шестью конечностями – скоблит брюшко и спинку шипастыми поверхностями. Передней парой ног запихивает в рот и чистит усики, ими же «полирует» голову. Задние ноги очищают брюшко насекомого.

Сколько ног у таракана бы не было, он все их использует с разными целями. Скорость, которую развивает бегущий таракан составляет 3-4 км/ч. И если бы насекомое было величиной с лидера по бегу – гепарда, то догнало бы его. Чувствительные волоски на лапках позволяют чутко улавливать движение воздуха, что обеспечивает быструю реакцию на перемещающийся объект. В минуту таракан меняет траекторию движения более 27 раз.

Крылья таракана
Крылья таракана

На груди у насекомого крепятся две пары крыльев. Более жесткие надкрылья прикрывают тонкие крылышки и брюшко. У тараканов в длине крыльев прослеживается половой деморфизм – у самца они длиннее, а у самки – намного короче. Прусаки используют крылья для ускорения бега, замедления падения и брачных игр. Самка взбирается на спину самца во время спаривания и его расставленные надкрылья образуют удобную площадку для более массивной самки и демонстрируют готовность к спариванию. Единственный вид таракановых, который может летать – это Megaloblattalongipennis, он живет в Южной и Центральной Америке.

Строение брюшка

Брюшко насекомого имеет 11 сегментов, но различить можно только 7-9. Десятый тергит образует анальную пластинку. С боков анального отверстия располагаются членистые церки – парные выросты последнего сегмента брюшка, которые не имеют функционального значения, но являются отличительным признаком у рыжего прусака и памятью от реликтовых прародителей.

У самки продолжением брюшка служит оотека, в которой из 12-16 яиц развиваются личинки. При достаточном количестве пищи и воды самка может производить оотеку каждые 2-3 дня.

Интересно!

При взрослении вес таракана меняется. В период линьки и роста личинки он увеличивается от 2 до 8 мг, а при трансформации из личинки в нимфу и имаго – уменьшается. Личинки отличаются от имаго тем, что не имеют крыльев, церок и шипов на ногах и снабжены короткими усиками. Только после пятой линьки молодые насекомые обретают половые различия и внешний вид, характерный для взрослой особи.

Личинки американского таракана
Личинки американского таракана

Профессор массачусетского университета Дж. Канкель утверждает, что главными движущими инстинктами, управляющими тараканом являются голод, жажда, безопасность и секс. Его студенты часто задают вопрос: «Есть ли у таракана мозг?» Чтобы узнать на него ответ, рассмотрим внутреннее строение обычного рыжего прусака.

Внутреннее строение таракана

Часто можно слышать, что таракан способен жить без головы 2-7 дней, а по некоторым данным и целый месяц. Какие особенности нервной системы и строение тела этого представителя таракановых позволяют сносно существовать обезглавленным особям?

Нервная система

Центральная нервная система таракана состоит из 11 нервных ганглиев (узлов). «Головной мозг» образуют два крупных узла, расположенных в голове насекомого. По месту локализации они называются надглоточным и подглоточным. Мозг прусака отвечает за функции глаз, усиков и щупиков, расположенных на губах насекомого.

Вместе с подглоточным 3 грудных ганглия иннервируют ротовой аппарат, крылья, лапы и мышцы головы и грудного отдела.

Шесть мелких брюшных узлов завершаются крупным конечным, который обеспечивает деятельность половых органов и чувствительность церок.

Интересно!

Благодаря особенностям внутреннего строения, таракан может выжить некоторое время и без головы. Мозговой узел не управляет его дыханием. В кровеносной системе отсутствует давление, поэтому он не истекает кровью. Неподвижное насекомое не тратит энергию, получаемую из пищи и обходится без еды. В прохладном защищенном месте здоровый таракан может прожить и без головы до месяца.

Разветвленная сеть нервных волокон обеспечивает иннервацию всех органов, включая органы чувств. Кроме зрения, температурной чувствительности, обоняния прусак обладает хорошо развитым слухом. Слуховые рецепторы у него расположены вблизи церок, на анальном конце брюшка.

Кровеносная система

Строение таракана
Строение таракана

Кровеносная система насекомого открытого типа. Кровь у таракана белая и называется гемолимфой, она омывает все внутренние органы, свободно циркулируя внутри. У таракана сердце представлено трубчатым органом, который расположен в одной из трех полостей – спинном перикарде. Ниже, в средней пазухе находится кишечник, а третья — грудная пазуха содержит нервный тяж.

Движение «крови» происходит за счет пульсирования «сердца» и перепадов давления в лакунах, которое создается при сокращении двигательной и дыхательной мускулатуры. Двигается кровь медленно, поэтому насекомое так чувствительно к окружающей температуре.

Дыхательная система

Дышит насекомое при помощи 10 пар крошечных отверстий – дыхалец, локализованных с боков сегментов брюшка. От дыхалец отходит разветвленная система трубочек – трахеол, которые соединяются в три пары крупных трахейных стволов. Дыхательная система снабжает кислородом все внутренние органы, в которые он попадает диффузно.

Интересно!

Тараканы пережили динозавров потому, что могут надолго (до 40 мин) задерживать дыхание, перекрывая дыхальца.

Такая способность обусловлена тем, что неподвижный прусак не тратит энергию, ему меньше необходимо кислорода для прохождения цикла Кребса. Прусак ¾ жизни находится в статичном состоянии – это самые ленивые существа на Земле.

Пищеварительная система

Попадая в ротовую полость, измельченная пища смачивается слюной и из глотки по пищеводу транспортируется в зоб. Оттуда пищевая кашица поступает в мышечный желудок. Процесс переваривания начинается в зобе и завершается в желудке. Затем пища попадает в кишечник, разделенный на переднюю и заднюю кишку.

Интересно!

Передняя кишка таракана подразделяется на несколько частей. Щечная камера, расположенная за ротовым отверстием, имеет на внутренней поверхности 6 зубов, которыми таракан дополнительно пережевывает попавшую в рот пищу.

В кишечнике насекомого мирно обитают бактерии и грибки, которые помогают таракану переварить все, что попадает в желудок, даже несъедобную неорганику.

Кал и моча выделяется наружу из одного анального отверстия. За синтез «мочи» отвечают мальпигиевы канальцы, которые собирают по всему организму растворенные в воде токсины и транспортируют их наружу.

Половая система

Оотека тараканов
Оотека тараканов

Сложная репродуктивная система самца состоит из:

  • расположенных в 4-6 сегментах брюшка семенников;
  • грибковой (утрикулярной) железы;
  • впадающих в нее семенных пузырьков;
  • органа совокупления.

Вырабатываемые сперматозоиды, склеиваясь, образуют окруженный трехслойной стенкой сперматофор. Каждая из оболочек выполняет собственную функцию накопления, хранения и выброса семени.

У самки половая система представлена:

  • яичниками из 8 овариол каждый;
  • 2 яйцеводов, открывающихся во влагалище;
  • половой камеры, в которой яйцеклетки накапливаются, сюда же впадают коллатеральные железы, секрет которых формирует стенки оотеки;
  • яйцеклада.

После того, как семя попадает в камеру и оплодотворяет яйцеклетки, образуется капсула – оотека в которую яйца и попадают.

Интересно!

У человека ядро клетки содержит 46 хромосом, отвечающих за передачу наследственной информации. Насекомые «обошли» нас, однако 48 хромосом у таракана не свидетельствуют о сложности его организма и каких-либо преимуществах. Реликтовые виды имеют количество хромосом, намного превышающее человеческий геном.

Хотя ученые и считают тараканов более примитивными, но может именно две пары «лишних» хромосом и обусловили высокую жизнеспособность и устойчивость этого вида, пережившего вселенские катаклизмы и множество более сложных видов насекомых и животных.


Форма обратной связи
Adblock detector