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L 'tube digestif de insectes Il est l'ensemble des structures anatomiques impliquées dans l'assimilation des nourriture. Il dérive du changement d'une complication structurelle du tube digestif primitif, comme une adaptation spécifique à l'alimentation des différents régimes de la nature.

aspects généraux

La structure primaire du système digestif des insectes est due à un canal qui traverse longitudinalement le corps, à partir de la boccale et se terminant dans l'anus. Il est divisé en trois composantes distinctes: stomodeo ou intestin avant, la mésentère[1] ou mésentéron, la proctodeo ou arrière intestinale. Cette distinction, ainsi que sur une base histologiques et fonctionnel, il est également de la nature morphogénétique, puisque la partie avant et arrière sont d'origine ectodermique, tout intermédiaire qui est d'origine endodermique.

Son trajet est sensiblement rectiligne dans la forme ancestrale, il devient plus ou moins tortueux en fonction de la complexité anatomique et physiologique de l'espèce. Dans les insectes les plus primitifs encore il maintient l'apparition d'un canal longitudinal qui passe à travers tout le corps, tandis que l'évolution des spécialisations particulières sont à l'origine de la présence de diverticules, convolutions, agrandissements, les interruptions, les déviations avec la fonction de by-pass.

En général, comme cela se produit chez les vertébrés, même chez les insectes est observé une augmentation relative de longueur quand il passe d'une régime casse-pieds un zoofago. Depuis la tasse d'ouverture, le canal digestif traverse la parastomodeale de ceinture (voir système nerveux central) et le trou occipital, entre dans la poitrine et se poursuit vers le haut dans la cavité abdominale, à son extrémité, en correspondance avec l'ouverture anale. traverse donc les trois régions morphologiques étant disposées au-dessus de la chaîne ganglionnaire ventrale et au-dessous du vaisseau dorsal.

La terminologie utilisée pour distinguer les différentes sections est souvent empruntée à celle de vertébrés, en fonction des similitudes fonctionnelles ou accessoires relatives à l'emplacement dans le corps. Il convient cependant de souligner que, entre les insectes et les vertébrés, il existe des différences structurelles et physiologiques, tels que d'exclure toute homologie anatomique possible.

stomodeo

Le stomodeo est combiné avec les fonctions d'ingestion et avant la transformation des aliments, plutôt que d'une digestion vraie et propre, et, dans certains insectes, porte également une fonction de stockage temporaire. Une partie de l'ouverture de la bouche et se termine à la valve du cœur qui se jette dans le mésentère. En procédant dans la direction céphalo-caudale, le stomodeo est divisé en les sections suivantes: cavité buccale, pharynx, œsophage, gésier.

La cavité orale est en continuité avec l'ouverture de la bouche et contient un membraneuse ou dans sclerificato partiel, ledit prefaringe ou hypopharynx, mal assimilé à langue Vertébré. Chez les insectes à mâcher parties de la bouche, le prefaringe divise la cavité en deux sections: la face ventrale, ledit salivarium, Il est la sortie des conduits de glandes salivaires; dorsale, appelée cibarium, Elle représente la première partie du tube digestif réelle. Dans d'autres insectes peuvent avoir une conformation différente et même participer à la prise de nourriture.

la cibarium cela continue dans le pharynx et de l'oesophage. Au cours de cette étape, le canal digestif passe sous le ganglion supracesophageal, traverse la ceinture parastomodeale et le foramen magnum et pénètre dans la poitrine.

Dans sa dernière ligne droite la stomodeo montre les différences anatomiques qui peuvent être étiquetés dans certains insectes. Les principales structures sont les 'jabot, la gésier et valve du cœur.

L 'jabot Il est un diverticule que chez certains insectes peuvent atteindre de telles dimensions pour devenir un véritable réservoir pour occuper même abdomen. Les fonctions de dell'ingluvie peuvent dans ces cas prennent une spécificité de nature à justifier l'attribution des noms spécifiques: le plus connu est le sac surimpressions tout Les abeilles, le réservoir avec lequel les travailleurs portant le nectar ruche ou miel d'un point à un autre du nid d'abeilles; Il a des fonctions similaires dans d'autres Craw Insectes sociaux, donc appelé estomac sociale. Complètement différent est plutôt la fonction moustiques, où il acquiert le nom sac de sang. Dans d'autres insectes, enfin, acquiert l'air aérostatique et de perdre toute sa fonction d'origine d'une fonction.

la gésier, ou proventricule, une expansion qui se trouve à côté de insectes à des parties de bouche à mâcher assume la fonction d'un estomac chewer. Le gésier d'insectes, par conséquent, assume une fonction similaire à celle du gésier de oiseauxLa cuticule intérieure a une épaisseur considérable et est organisé sous la forme de divers procédés pour triturer le bol la nourriture et le mélanger avec le jus digestif.

la valve du cœur Il est le point de transition à laquelle le stomodeo se glisse dans la lumière du mésentère. Sa fonction est de réguler le passage du bol alimentaire à l'amener dans le mésentère hyphes membrane [2].

mésentère

Le mésentère est présentée généralement sous forme de tube à partir de la largeur par rapport à la lumière stomodeo, peut être formé comme un sac ou une tendance dead-end de diverticules plus ou moins tortueux ou présent. Il est le siège dans lequel se déroule la digestion véritable et propre, avec la démolition enzymatique de macromolécules et l'absorption des nutriments.

Les caractéristiques anatomiques et histologiques les plus importantes du mésentère sont hyphes membrane et la structure de l'épithélium.

la bol la nourriture est enveloppé dans un membrane (hyphes membrane) Produit par les cellules épithélium le mésentère. Cette membrane, composée mucus, chitine et protéine, former une vésicule à l'intérieur duquel sont maintenus les processus enzymatiques demolitive. La membrane agit donc comme un filtre de dialyse: permet le passage des nutriments obtenus à partir de la digestion, mais empêche les jus enzymatiques entrent en contact direct avec l'épithélium. La formation des hyphes de la membrane varie en fonction des insectes [3]:

  • est produite par les cellules épithéliales de la valve cardiaque, indépendamment de la présence ou de l'absence du bol;
  • Il est produit par la desquamation de l'épithélium ensemble du mésentère et seulement en présence du bol.

L'épithélium du mésentère est soumis à une détérioration grave qui nécessite une régénération, souvent même pendant le stade adulte. Chaque cellule épithéliale porte - à différents stades de sa vie - à la fois la fonction sécrétoire à la fois l'absorbant, avec différents aspects:

  • La jeune cellule, toujours inactif, a une forme cubique ou prismatique, se répand plus dans l'épithélium, dominé par la hauteur des cellules plus âgées. Les nouvelles cellules sont formées dans les amas globulaires, appelés cryptes, qu'ils sont immergés dans la partie basale de l'épithélium ou, même, en diverticules faisant saillie de la paroi extérieure du mésentère.
  • La cellule adulte en phase sécrétoire a une forme cylindrique, plus étendue dans la partie distale et faisant saillie dans la lumière du mésentère; montre un grand noyau dans la partie distale et une borne de bande, ladite rabdorio, Il composé d'une série dense de microvillosités. Dans cette phase est la sécrétion d'actifs sucs gastriques, publié sous forme de gouttes.
  • La cellule adulte en phase absorbant a une forme de coupe, est moins développée en hauteur, par rapport aux cellules sécrétant, et ne présente pas le rabdorio.

Dans son ensemble, l'épithélium du mésentère est soumis à une desquamation continue et la dégénérescence des cellules, qui sont alimentés par de nouvelles cellules formées dans les cryptes.

proctodeo

Le proctodeo est la partie arrière du tube digestif et est adjoint principalement à la réabsorption de l'eau et l'élimination des parties non digérés et de catabolites. Dans certains groupes taxonomiques (par exemple, dans la généralité de Rincoti Diaspini), Le mésentère est en impasse et il y a donc une rupture de la continuité du tube digestif, avec proctodeo et séparés mésentère et reliée exclusivement par des fibres conjonctives. Dans la généralité des insectes, cependant, le canal digestif est ininterrompue; dans ce cas, le proctodeo commence à partir du pylore et se termine par l'anus.

la valve pylorique est un rétrécissement, régulé par un système musculaire qui agit en tant que sphincter, qui marque la transition entre le mésentère à proctodeo. Immédiatement après la valve pylorique, dans la partie initiale de la confluence de la proctodeo tubes de Malpighi, organes dell 'appareil excréteur. Dans ce niveau, il est donc l'association du système digestif avec le excréteur, qui exploite aussi la proctodeo comme voie d'élimination des catabolites.

En procédant dans le sens antéro-postérieur, le proctodeo est divisé en sections, en général distinct de changements d'amplitude de la lumière. Ces traits ont des noms empruntés dans le tube digestif des vertébrés, mais il n'y a pas de similitudes anatomiques ou fonctionnelles. Dans l'ordre se dresse l 'iléon, la côlon, la droit. Parmi iléon et le côlon, il est généralement présente un rétrécissement annulaire, alors que le rectum est identifié par un élargissement, parfois considérable de l'entité (rectale ampulla), Et un rétrécissement ultérieur en correspondance avec l'anus. Le côlon est dans certains insectes munis d'un diverticule aveugle, appelé côlon aveugle. Dans la lumière du rectum saillie cellules allongées, appelées bourgeons rectales, dont la fonction est incertaine [4].

histologie

la nature histologiques le stomodeo et proctodeo ectodermique et ces voies du tube digestif peut être interprété comme invaginations des peaux extérieures. Le mésentère a lieu une origine probable endodermique mais pas tout à fait déterminé [5][6].

En procédant de l'intérieur vers l'extérieur, la paroi de la stomodeo est composée d'une couche cuticulaire, ledit intime, par un épithélium multicouches, qui est similaire à l'épiderme de l'exosquelette, par une membrane de sous-sol, par une couche musculaire formé par un faisceau interne muscles longitudinaux et un muscles circulaires extérieures et, enfin, un tunique peritoneale de tissu conjonctif.

La structure histologique du mésentère diffère de celle de la stomodeo: partant de l'intérieur vers l'extérieur, il y a les hyphes de membrane [7], un épithélium simple, constitué de cellules qui ont différentes développement et, par conséquent, avec une surface inégale, une membrane basale, une couche musculaire, composé d'un faisceau interne de muscles circulaires et un muscles longitudinaux extérieurs et, enfin, la tunique intestinale.

Le proctodeo a une structure similaire à celle histologiques du stomodeo. De l'intérieur vers l'extérieur de sa paroi comprend l'intime, moins épaisse que celle de la stomodeo, un épithélium unistratificato, formé par des cellules plus grandes que celles de stomodeo, une couche musculaire, composé de deux faisceaux de muscles circulaires et un interposés faisceau de muscles longitudinaux, et enfin, la tunique intestinale. Les principales différences histologiques entre stomodeo et proctodeo, consistent dans l'intima, moins épais et plus poreux en proctodeo, et dans la couche musculaire, formé par trois couches de fibres dans proctodeo.

Salle de filtre

La chambre de filtration est une modification anatomique-physiologique profonde du système digestif de la portée générale de Hemiptera Homoptera fabricants miellat, excrément liquide à haute teneur en sucre [8].

ces fitomizi Ils ont un régime liquide dans lequel la concentration de substances azotées est assez faible, par rapport à celui du sucre, doivent donc aspirer de grandes quantités de sève pour satisfaire leurs besoins protéine. Pour éviter une dilution excessive des sucs digestifs du mésentère, ces insectes sont équipés d'un organe dialyseur, la chambre de filtre, associé à la stomodeo.

Les travaux de la chambre de filtration par séparation d'une partie substantielle du liquide et la sucre de macromolécules lipide et protéine. La première phase est déviée en proctodeo, alors que les macromolécules vont suivre la voie normale, en entrant dans le mésentère.

Physiologie du système digestif

La grande variété de régimes, dans de nombreux cas hautement qualifiés, se traduit par une forte hétérogénéité de la physiologie digestive. Si un niveau biochimique l'assimilation des nutriments fond de l'analogie de tous les organismes animaux, la différenciation en termes éthologie, les résultats alimentaires, morfoanatomico et physiologiques dans la différenciation et la dynamique des processus digestifs et leur emplacement.

La physiologie du tube digestif, l'intégration compliquée avec d'autres processus physiologiques, sont généralement effectués en deux étapes fondamentales: digestion proprement dite et l 'absorption. La première consiste en la destruction des molécules organiques qui forment les éléments nutritifs (lipides, protéine, disaccharides, amidon, cellulose, etc.). La seconde consiste en l'assimilation, par épithéliums , avec l'absorbans entrée dans la circulation sanguine des produits de la digestion (sucres simples, les acides aminés, des acides organiques, minéraux, etc.).

digestion

Par analogie avec les processus digestifs d'autres animaux, même les insectes dans la digestion des peuplements enzyme et microbienneLa première utilise des enzymes lytiques produites par le même insecte, tandis que le second utilise des enzymes lytiques produits par des micro-organismes (symbiotesLes bactéries, champignons, protozoaire); dans ce dernier cas l'insecte utilise les déchets de micro-organismes ou, plus simplement, se nourrit de micro-organismes eux-mêmes les frais.

La digestion enzymatique dépend essentiellement de l'alimentation des insectes et par des caractères morphologiques, anatomiques et éthologiques intrinsèques à l'espèce. En particulier, l'attribution des enzymes est étroitement liée à la spécificité de l'alimentation:

  • en espèces omnivore, le système digestif a la généralité des enzymes lytiques capables de digérer la plupart des principes nutritionnels: protéase, lipase, sucrase, amylase, etc;.
  • en espèces phytophages, a en particulier une large gamme d'enzymes qui digèrent glucides (Sucrase, l'amylase, invertase, maltase, etc.);
  • en espèces zoofaghe, prévoit, en particulier des enzymes qui digèrent lipides et protéine (lipases et protéases).

La localisation de la digestion enzymatique est assez hétérogène: en général, la digestion a lieu dans le mésentère, mais certains processus peuvent déjà commencer à stomodeo, le travail des enzymes produites par glandes salivaires ou 'hémolymphe. Chez certains insectes, il se déroule dans proctodeo et on croit que les produits de retour de la digestion mésentère afin d'absorber [9].

L'élément d'une plus grande importance, cependant, la différence est la digestion extracorporelle, qui est effectuée avant de prendre la nourriture par l'introduction de sucs digestifs dans la plante ou chez l'animal attaqué. Ce comportement est notamment fitomizi l'ordre de Rincoti et certains qui ont un artropofagi rostre adapté pour aspirer la nourriture sous forme liquide:

  • Les fitomizi injectent avec leur rostre-suceurs une salive contenant des enzymes lytiques qui modifient les composants de la sève ou provoquer des altérations histologiques des tissus végétaux (néoplasmes, galles, fioritures, etc.).
  • quelques-uns prédateurs ou parasitoïdes injecter dans le corps des enzymes lytiques de la victime qui transforment les tissus dans une masse fluide qui est aspiré par les pièces buccales (par exemple. hemiptera Hétéroptères les prédateurs et les larves hyménoptères parasitoïdes). Dans certains cas, le type de mastication de rostre est modifié, avec mandibules et / ou mâchoires adapté pour percer, injecter et aspirer et ouverture de la bouche fermée (scarabées Dytiscidae et les larves Neuroptera Planipenni [10]).

La digestion microbienne affecte plutôt les insectes nuisibles dans un sens large et les insectes xilofagi. Dans ces cas, le régime alimentaire est riche en nutriments qui la digestion enzymatique, seul, n'est pas en mesure d'attaquer (cellulose, lignine) Ou a une composition déséquilibrée, pauvre en certains nutriments. Dans ce dernier cas, la digestion microbienne a pour but biologique de rééquilibrer la composition chimique des nutriments d'un régime alimentaire à faible valeur nutritive, d'une manière analogue à ce qui se passe mammifères herbivore.

absorption

L'absorption se déroule principalement dans le mésentère, par les cellules épithéliales caliciformes. Une partie de l'absorption a lieu aussi dans proctodeo, mais dans ce cas se rapporte surtout à l'eau et les minéraux libérés par l'activité tubes de Malpighi.

symbiose

D'une importance fondamentale, pour différents groupes taxonomiques, il est la relation symbiotique avec des micro-organismes, à travers lequel a lieu la digestion microbienne. La symbiose mutualisme, dans le but trophique, peut être de deux types: internes et externes.

La symbiose externe ou ectosimbiosi, affectant plus les aspects relationnels et éthologiques strictement physiologique. Ils concernent principalement certains groupes d'insectes xilofagi (scolytes), mais des exemples de symbiose peuvent également affecter les espèces phytophages ou omnivores (par exemple. Le formicide Atta sexdens et Cecidomide Prolasioptera berlesiana). En général, ces espèces, réparties symbiotes, entrant dans le domaine de la champignons, sur des substrats végétaux ou sur les parois des tunnels pour se nourrir sur les frais de champignons symbiotiques.

La symbiose interne ou endosymbiose, à la place envisager une véritable relation anatomique et physiologique entre l'insecte et les micro-organismes hébergés. Le rôle des micro-organismes change selon les régimes:

  • fournir des suppléments nutritionnels adéquats dans les régimes alimentaires très spécifiques (insectes et fitomizi d'insectes hématophages): Est-ce l'élément vital de légume est le sang de vertébrés Ils ont une composition chimique et nutritionnelle très déséquilibrée, de sorte que les micro-organismes symbiotiques de garantie invité l'offre de principes nutritionnels synthétisés par des processus métaboliques microbiennes;
  • fournir des suppléments nutritionnels adéquats et répondre aux besoins énergétiques dans un régime alimentaire essentiellement xylophages. Les insectes xylophages au moyen d'un substrat alimentaire avec une teneur élevée en lignine et cellulose, non affectée par la digestion enzymatique. Dans ce cas, la symbiose implique la généralité des insectes xylophages (appartenant principalement aux ordres de la tête isoptera, de lépidoptères et coléoptères).

La relation anatomique entre l'insecte et les symbiotes se manifeste principalement sous deux formes: comme micetociti, des cellules isolées, parasités par le symbiote, et la mycétomes, corps de différentes tailles, parfois pertinentes, formées par des agrégats micetociti. Les micetociti sont généralement transmis à la descendance de la mère par les oeufs, mais il existe d'autres méthodes de transmission qui sont fondamentalement basées sur l'hypothèse d'micetociti oralement par le nouveau-né. Dans ces cas micetociti sont déposé par sa mère quand dell'ovideposizione ou transmis dans les relations commerciales entre les régissant les insectes sociaux.

notes

  1. ^ source sur l'orthographe « méso »
  2. ^ Servadei, Zang, Masutti. Op. Cit. p. 60.
  3. ^ Servadei, Zang, Masutti. Op. Cit., p. 62.
  4. ^ Servadei, Zang, Masutti. Op. Cit., p. 63.
  5. ^ Servadei, Zang, Masutti. Op. Cit., p. 109.
  6. ^ Tremblay. Op. Cit., p. 51.
  7. ^ En fait, comme nous l'avons vu, la hyphes membrane est régénéré en continu.
  8. ^ Il est absent dans Diaspini Rincoti que, contrairement à d'autres cochenilles, ne produisent pas de miellat.
  9. ^ Servadei, Zang, Masutti. Op. Cit., p. 65.
  10. ^ En fait, les larves de Planipenni injectent un poison paralysant seulement, se limitant ainsi à aspirer les fluides internes de la proie.

bibliographie

  • Guido Grandi. Institutions de l'entomologie générale. Bologne, Calderini, 1966. ISBN 8870190846.
  • Antonio Servadei; Sergio Zangheri; Luigi Masutti. Général et entomologie appliquée. Padoue, CEDAM, 1972.
  • Ermenegildo Tremblay. entomologie appliquée. Volume I. 3e éd. Napoli, Liguori Editore, 1985. ISBN 88-207-0681-4.
  • Aldo Pollini. Manuel de l'entomologie appliquée. Bologne, Edagricole, 2002. ISBN 8850639546.

Articles connexes

  • insecta