حشرات و اهمیت آنها
حشرات به گروه خاصّی از جانوران اطلاق میشود که دارای بدن بند بند بوده و به دلیل داشتن ، سر ، قفس سینه و شکم مجزّا سه فت پای سینه ای از سایر بند پایان متمایز میگردند . در بعضی کتب حشره شناسی ، کنده های نباطی نیز که از نظر شکل ضاهری و خصوصیات بیولوژیک به حشرات تفاوت کلی دارند ، مهمان ناخوانده حشرات ذکر میگردد .
حشرات از فراوان ترین جانوران روی زمین هستند و 4 /3 تا 5/4 همه ی آنها را تشکیل میدهند . حشرات از رقیبان بسیار سرسخت انسان در تهیه ی غذا هستند . جنگ بین انسان و حشرات از آغاز پیدایش انسان شروع شده و به احتمال زیاد تا وقتی که بشر و حشرات وجود داشته باشند ادامه خواهد داشت . بعضی از متحصصین حشرات را قوی ترین و قدیمی ترین دشمن انسان به حساب آورده اند . باید توجه داشت که در این خصوص منظور فقط حشرات زیان آور کشاورزی و حشرات موذی است . وگرنه انسان در میان حشرات دوستان فراوانی نیز دارد که هرگز نباید آنها را از نظر دور داش ، متاسفانه چون انسان همیشه ناملایمات را زود تر احساس و براز میکند ، در قضاوت خود نسبت به حشرات ، بخصوص در گذشته به طور غیر عادلانه عمل کرده است و به عنوان این که این موجولات سر سخت ترین دشمنان او هستند ، تمام عوامل تخریب و نابودی را علیه آنها تجهیز کرده است . نتیجه این جنگ غیر منصفانه از بین رفتن منابع با ارزشی از همین موجودات است که از نظر انسانها مخفی بوده اند . خوشبختانه ( در مورد حشرات مفید ) و یا متاسفانه (در مورد حشرات زیان آور ) این موجودات در مقابل حمله های گوناگون که انسان برای نابودی آنها به کار برده است . مقاومت قابل توجهی از خود نشان داده اند و در تنازع بَقا ، به جنگ با انسان با سر سختی ادامه میدهد .
لازم به تذکّر است که از میان حدود یک میلیون گونه حشره تقریبا ً هزار گونه از آنها به عنوان آفت ذکر شده اند که هنوز هم کیفیت رابطه این گونه ها با دیگر موجودات در محیط زیست بوضوح روشن نیست . چه بسا که با آشنایی بیشتر به زندگی حشرات و روابط متقابل آنها در محیط ، بتوان عده ی زیادی را از این لیست حذف نمود .
بعضی از علل پایداری حشرات در مقابل حربه های باز دارنده نوع بشر ، به شرح زیر بیان گردیده است :
1) قدمت
حشرات میلیون ها سال قبل از پیدایش انسان در سطح زمین می زیسته اند ، آنها در صطح زمین حدود 250 میلیون سال سابقه ی زندگی دارند ، و حال آن که از پیدایش انسان بشر از 500 هزار سال نمیگذرد . این زندگی طولانی موجب گردیده است که حشرات خود را با عوامل نامساعد زمین سازش داده و در هر شرایط به زندگی خود ادامه دهند . در حال حاظر این موجودات را میتوان جزو بعضی از نواحی خیلی سرد قطبی و نواحی خاصّی از عمق اقیانوسها و سایر نواحی مانند مناطق خیلی گرم استوایی ، در داخل چشمه های آب گرم ، در عمق آبها ، در اعماق زمین ، در ارتفاعات بالای جَو و حتّی در داخل میعات نفت مشاهده نمود (Metcalf 1951 ) .
2 ) اندازه
یکی از مهمترین عوامل مقاومت حشرات در مقابل شرایط نامساعد طبیعت اندازه ی آنهاست . بزرگترین حشرات پروانه ای است که با بالهای باز که طول آن از حدود 275 میلیمتر میباشد و با کوچکترین آنها سخت بالپوشی است . که طول آن از حدود 25/0 میلیمتر تجاوز نمی کند . متوسط یک حشره در حدود 00572/0 گرم میباشد . یک مگر خانگی در حدود 15 تا 30 میلی گرم وزن دارد و در یک کیلو مگس خانگی متجاوز از 50 هزار فرد وجود دارد ( Metca lf 1951 ) . گاهی تصوّر میشود که اندازه ی کوچک حشرات از نقاط ضعیف آنها بوده و عوامل نامساعد طبیعی شدیداً روی آنها اثر میگزارد ، و حال آنکه مزایای این وضعیت به مراتب بیشتر است زیرا ؛
الف ) اندازه ی کوچک آنها موجب شده است که حشرات از فضا و مکان حد اکثر استفاده را بکنند و در هر شکاف و محفظه کوچکی خود را پناه دهند .
ب) به علّت اندازه ی کوچک با مصرف غذایی کم ( نسبت به هر فرد ) عده ی زیادی از حشرا میتوانند از یک منبع غذایی مثلاً یک تنه ی درخت یا لاشه ی یک جانور استفاده کنند و بر انبوهی جمعیت خود بیفزایند .
پ) اندازه ی کوچک آنها موجب میگردد که در اثر موارد به چشم دشمنان بزرگ خود نیامده و از مرگ نجات پیدا کنند . به علاوه در خیلی از موارد ضربات و صدماتی که برای جانوران بزرگتر کشنده اند در روی آنها تاثیر چندان نخواهد داشت .
ت) اندازه ی کوچک حشرات موجب شده است که با مقایسه با جانوران بزرگ دارای قدرت و استقامت بیشتری باشند . اگر حشرات را از این لحاظ با پستانداران بزرگ مانند انسان مقایسه کنیم ، اکثر حشرات به مراتب از انسان زورمند تر ، چابک تر و سریع ترند . ثابت شده است که یک زنبور عسل در حمل بار نسبت به جثّه خود از یک فیل به مراتب زورمند تر است .
3) فراوانی
یکی از عوامل عمده ی مقاومت حشرات در سطح زمین ، قدرت تولید مثل فوق العاه ی آنها است . اگر عوامل کنترل کننده ی طبیعی در تولید مِثل شته ها از بین میروند ، یک شته موسس قادر است در طول یکسال آنقدر ازدیاد یابد که تمام سطح کره ی زمین را بپوشاند . ملکه ی زنبور عسل در ماه های تخم بهار هر روز 2000 تا 3000 تخم میگزارد . ملکه موریانه در هر دقیقه 60 تخم میگزارد و در مدت عمر خود میلیونها موریانه کارگر و ملکه و نَر های جدید تولید میکند . یک جفت مگس خانگی اگر تمام شرایط مساعد باشد ، در ظرف 4 ماه 1018 * 191 مگس تولید میکند و این عده قادرند سطح زمین را تا ارتفاع 16 متر بپوشانند . ( Metca lf 1951 ) .
یک جفت سپر دار سن ژوزه در طول یک فصل اگر شرایط مساعد باشد ، یک میلیون فرد مانند خود تولید میکند .
طبق تحقیقات انجام شده در هر حکتار از سطح خشکی کره زمین بین 2 تا 25 میلیون فرد حشره زندگی میکند . خانم مار گارت ویندسور گزارش داره است که در محیط جنگلی ایالات ایلینویز تعداد حشرات از عمق 45 سانتی خاک تا ارتفاع تنه ی درختان ، 130 میلیون فرد در هکتار میباشد ، در حالی که به طور متوسط در هر هکتار از سطح زمین فقط یک نفر انسان ، 6 اسب یا حیوانات اهلی دیگر زندگی میکنند . سال 1951 .
4 ) قدرت سازش
حشرات بر خلاف اکثر جانوران ، محیط زندگی محدود ندارند مثل ماهیان ، فقط در آب زندگی نمیکنند . بر خلاف کرمها ی پارازیت فقط از یک میزبان استفاده نمیکنند این موجودات از اعماق آب دریا ها تا ارتفاعات بالای جَو و از نواحی سرد ِ قطبی تا داخل چشمه های جوشان آب گرم زندگی میکنند . کوتاهی طول دوره ی زندگی اکثر حشرات در یک نسل و قدرت تولید مثل آنها موجب گردیده که در هر حال و در هر شرایطی . تغییر تدریجی در عوامل ارثی ، در بین افراد ی یک گونه حاصل شود و گروه های متناسب با آن شرایط بوجود آید . تغییرات شرایط محیط ، حتی کاربرد سموم شیمیایی ، مانند غربالی عمل میکنند . بدین ترتیب که فقط حساس ها را از بین میبرند و از مجموعه افراد حذف میکنند . به همین سبب مسئله مبارزه با آفات در نواحی که به علت عملیات کشاورزی و غیره ، تحت تغییرات شدید است . به مراتب مشکل تر از نواحی است که این تغییرات بطئی و تدریجی میباشد ، زیرا در حالت اول تنوع حشرات بیشتر و همیشه امکان طغیان آفات جدید وجود دارد .
حشرات از انواع و اقسام مواد حتّی شاخ ، پَر ، اجساد خشک شده ی خود و جانوران دیگر نیز تغذیه میکنند . قدرت تولید مثل فوقالعاه و عُمر کوتاه آنها موجب گردیده است که تغییرات ژنتیکی در جهت سازش با محیط به سرعت در آنها انجام پذیرد . مقاومت در مقابل سموم شیمیایی و سایر حربه هایی که انسان علیه آنها بکار میبرد ، نیز به همین صورت بوجود آمده و می آید ، در حالی که عده ای به غلط تصّور میکنند که آنها از طریق عادت به سموم حشره کش ، نسبت به این مواد مقاوت نشان میدهند .
5) استقامت :
اگر چه حشرات ، فاقد شعور ، قدرت قضاوت و اخذ تصمیم میباشند و از این لحاض به قولی بمراتب از نوع بشر عقب ترند ، ولی غریزه حیوانی در آنها بسیار قوی است و موجب گردیده که بقای نسل آنها تضمین گردد . دسته های ملخ صحرائی وقتی از روی دریا ها عبور میکنند ، عده ای به دریا ریخته و با محکم نگه داشتن یکدیگر جزیره موقت یا سکوی استراحتی برای همنوعان خود به وجو می آورند که پس از نشستن روی آنها رفع خستگی کرده و سپس به پرواز ادامه میدهند . به همین ترتیب پوره های آنها وقتی از روی نهرهای آب عبور میکنند اولین گروههای عبور کننده با اجساد خون پلی درست میکنند که دسته های بعدی از روی آنها عبور نمایند .
6) داشتن اسکلت خارجی
یکی از خصوصیات جالب توجه حشرات داشتن اسکلت خارجی است . حشرات مانند مهره داران ، دارای استخوان بندی نیستند ولی در عوض اعضاء داخلی آنها در غلافی از یک ماده سخت و قابل ارتجاع پوشیده شده است که کوتیکول نام دارد . کوتیکول یک ماده در هم شیمیائی است که از سه طبقه ی مجزّا (کوتیکول روئی- میانی – درونی ، تشکیل شده است :
الف : کوتیکول روئی
که بلافاصله در حدود 1 تا 2 میکرون قطر دارد . این لایه در مقابل مواد شیمیائی مقاومت قابل توجه ای دارد و در حلّالهای عادی حقی در اسید های معدنی غلیظ غیر قابل حل میباشد . این طبقه به نوبه خود از 2 تا 4 لایه مجزّا بوجود آمده است که در قسمت مرفولوژی درباره ی آن بحث خواهد شد .
ب: کوتیکول میانی
که بلافاصله بعد از طبقه ی قبلی قراد گرفته است . در سوسری های قطر این قسمت حدود 100 میکرون است و از طبقات متناوب کیتین و آرتروزپدین تشکیل یافته است آرتروپدین نوعی پروتئین مخصوص بند پایان بوده و در آب قابل حل میباشد ، کیتیین که قسمت عمده ی کوتیکول حشرات را تشکیل میدهد نوعی گُلوکُز آمین است .
پ: کوتیکول درونی
که بلافاصله بعد از کوتیکول خارجی قرار گرفته و کاملاً متشابه آن است ، با این تفاوت که در آن ملانین وجود ندارد .
ت: داخلی ترین قسمت جلد هپی اُدرام نام دارد که از یک ورقه ی سلولهای زنده تشکیل شده است ف و تبقاط قبلی از آن منشاء گرفته اند ، قسمت های سخت شده ی کوتیکول حشرات را Sclerites نیز میگویند . در مباحث بعدی راجع به این قسمت با تفصیل بیشتر بحث خواهد شد .
7) بند بند بودن بدن
این صفت از یک طرف حشرات را در مقابل تعقییرات عوامل غیره زنده تبیعی از جمله رطوبت و حرارت محافظت میکند . و از طرف دیگر حرکت قسمتهای مخطلف بدن آنها را امکان میبخشد و در حقیقت به بدن حشره در عین سخت بودن قابلیت ارتجاع میدهد . بند ها در قستهای مخطلف بدن حشراتبه کمک پرده های حدّ فاصل و ماهیچه های مخصوص در چهات مخطلف حرکت میکنند و از این لحاظ بسیار جالب توجه هستند .
8) قدرت استحاله
این صفت در رابطه با سازش حشرات نسبت به عوامل محیط کمک شایان توجه میکند . بدین ترتیب که حشرات متناسب با احتیاجات زیستی خود را از نظر غذا و شرایط اقلیمی و آب و هوای محیط به صورتهای تخم ، پوره یا لارو ، شفیره و حشره کامل دیده میشوند و در شرایط نامسائد طبیعی به مقاوم ترین صورت خود تبدیل میشوند و حتی در صورت لزوم در یکی از مراحل فوق به حالت توقف در می آیند خواب زمستانه ، خواب تابستانه ، و یا دیاپور حقیقی حالت خواصّی از توقف هستند در حالت دیاپوز حقیقی حشره در مرحله ی تخم پوره یا لارو ، شفیره و یا حشره کامل یک مدت نسبتاً طولانی به حالت توقف باقی میمانند . در این حالت فعّالیت های حیاطی حشره از قبیل تغذیه ، تنفس ، وستابولیسم بدن به حد اقل خود میرسد و موقه ای از این حالت در می آید که شرایط طبیعی برای زندگی این حشره مسائد گردد . این حشره بتواند دوره ی جدیدی از زندگی خود را از سر گیرد .
9) قدرت پرواز و خاصّیت گسترش
حشرات تنها بی مهره گانی هستند که بال دارند . داشتن بال و اندامی کوچک در این جانوران باعث شده است که بتوانند سطح انتشار خود را گسترش دهند . عده ی مانند پرندگان به سرعت پرواز میکنن و از محلّی به محل دیگر تغییر مکان میدهند و عده ای مانند شَته ها با قرار گرفتن در جهت جریان هوا گیلو متر ها نقل مکان میکنند . بعضی از حشرات مانند پروانه ها ی خصوصی شبیه پرندگان پرواز های دسته جمعی و محاجرتی طولانی دارند ، در ایران پروانه ها به طور دسته جمعی در اواخر زمستان از نواحی جنوب کشور حرکت میکنند و طی چند نسل خود را به دامنه های جنوبی البرز میرسانند . باید توجه داشت که بال حشرات از نظر ساختمانی به هیچ وجه مشابه با بال پرندگان نیست و فقط تغییر شکل و تا خوردگی جلد بدن میباشد .
صرف نظر از نقشی که حشرات در ایجاد تعادل طبیعی بازی میکنند اهمیت قابل توجهی که در مجموعه یک محیط اکولوژی بخصوص اکوسیستمهای زراعی دارا میباشند ، حشرات از نظر اقتصادی در زندگی بشر اهمیت ویژه دارند . در این مبحث حشرات را از لحاظ اقتصادی ارزشیابی میکنیم :
الف) حشرات به صورتهای مختلف برای انسان ایجاد ضرر میکنند .
اول : حشرات باعث تخریب و خسارات انواع و اقسام گیاهان میگردند .
1 . جوییدن قسمتی از اندام گیاهان شامل ریشه ساقه جوانه برگ گل و میوه لارو ی پروانه ها و سخت بال پوشان و حشرات دیگر بدین ترتیب ایجاد خسارات میکنن .
2 . با مکیدن شیره ی گیاهان انواع حشرات مکنده مانند شته ها ، شپشکها ی نباتی ، ترپپس و سن ها ، بدین طریق خسارات میزنند
3 . با ایجاد سوراخ ، کانال و حفره در اخل میوه ف برگ ، تنه و سرشاخه ی گیاهان کرم سیب در داخل میوه ی سیب کرم خراط و سوسک های چوبخار در داخل تنه و شاخه ی درختان کانال ایجاد میکنند و با عث فساد و تخریب آنها میگردند
4 . با ایجاد گالو انواع بدشکلی در گیاهان شته ها و بعضی از مگس ها و زنبور ها در روی ساقه و برگ گیاهان گال و بدشکلی های گوناگون ایجاد میکنند .
5 . از طریق تخمگزاری در داخ شاخه و تنه ی گیاهان زنجره مو روی درختان میوه از این خسارات قابل ملاحضه بوجود می آورند. استفاده از قسمتی از گیاهان برای ساختن لانه و پناه گاه زنبورهای برگ برگاهی با بریدن لبه ی برگها برای لانه سازی ایجاد خسارت میکنن و زنبور های نجّار در داخل چوبهای خشک برای لانه سازی دالان درست میکنند .
7 . با تزریق بُزاق در داخل نسج گیاهی باعث ایجاد ناراحتی فیزییولوژیک و بیماریهای تو کسی کوژینیک میگردند . زنجرک سیب زمینی علاوه بر تغذیه از شیره ی گیاهی با داخل کردن بزاق خود در داخل شیره ی گیاهی در برگ ها ایجاد سوختگی میکنند . به همین ترتیب بعضی شته ها ایجاد زردی و بعضی شپشکها عوارض دیگری ایجاد میکنن .
8 . با انتقال کردن عوامل بیماری زای گیاهی از گیاهان بیمار به گیاهان سالم خسارات بعضی از شته ها مانند شته ی سبز هلو از این لحاظ به مراتب بیشتر از خسارات مستقیم آنهاست . بدین ترتیب که با انتقال این عوامل بیماری زا مزارع وسیعی را به نیستی میگشایند .
9 . موجب ایجاد نژادها و 2 رگه های در عوال بیماری زا میگردند و در نتیجه مقاومت گیاهان میزبان را از بین میبرند ، مانند نژادهای : زنگ گندم که در اثر نف و انتقال گامت ها یا به وسیله ی مگس ها از جمله مگس خانگی صورت میگیرد .
دوم : حشرات موجب آزار و ناراحتی انسان و نیز ایجاد خسارات روی انواع جاوران اهلی و وحشی شرح زیر میگردند :
1 . از تغذیه از خون انسان و یا ایجاد زخم های سطحی (انواع پشه ها ساس و شپش ).
2.ایجاد صدا های ناراحت کننده ( در این خصوص پرواز بعضی از زنبورها و سخت بال پوشان قابل ذکر است ).
3 . ایجا بو های زننده ( مانند بعضی از سن ها) .
4 . ورود اتفاقی آنها به دهان بینی ، گوش ، و غیره .(گوشت خیز که پشه و مگس) .
5 . تخمگزادی زیر پوست وداخل گوشت بدن و لارو بعضی از انواع مگسها که در زیر پوست و سایر قسمتهای بدن دامها زندگی میکنند و یا مگس هایی که در چشم و گوش انسان تخم ریزی میکنند . (میاز )
6 . نیش زدن و نزریق بزاق سمّی یا موهای سمّی که در سطح بدن آنها وجودارد نیش انواع زنبور های مخصوص بزاق سوسک معروف به دراکولا و موهای سمّی لارو پروانه های معروف به گربه ی نوروزی .
7 . با مسموم کردن جانوران ، وقتی که این جانوران به طور اتّفاقی آنها را می بلعند ( سوسکهای خانواده ی Cantharidae که در بدن خود رادای کانتاریدین هستند ، وقتی به وسیله ی شتر یا سایر دامها خورده می شوند آنها را از پا در می آورند ).
8 . انتقال عوامل بیماری زا ی مختلف (میکرو اُرگانیسم ها) از افراد مریض به افراد سالم چه در انسان و چه در حیوانات اهلی مانند مگس خانگی ، کک ، پشه مالاریا و مگس ، تسه تسه که موضوع علم حشره شناسی پزشکی و دام پزشکی را تشکیل میدهد .
9 . خراب کردن و ایجاد خسارت به مواد انباری ، محصولات خانگی مانند فرش ، چوب و سایر تزئینات (مانند بید لباس ، موریانه زیرزمینی ، و شپشه گندم).
ب-حشرات به صورت های مختلف به انسان فایده می رسانند – با تمام نکات منفی که در مورد حشرات زیان آور ذکر گردید ، گروه کثیری از این موجودات ، به عنوان حشرات مفید تلقی می شوند و به صورت های گوناگون برای انسان به شرح زیر مفید واقع می گردند:
اول- جمع آوری یا تولید بعضی از اقلام اقتصادی:
1.ابریشم الیافی است که از بزاق کرم ابریشم تولید می شود و در اصل برای ساختن پیله بکار میرود . صنعت ابریشم یکی از صنایع قدیمی در عده زیادی از کشورهای جهان است که بر
گیری از کرم ابریشم پایه گذاری شده است.
2. موم است که از ترشحات غده زیر شکم زنبور عسل می باشد و در دارو سازی ، در صنایع شمع سازی مورد استفاده بسیار دارد . بعلاوه در پرورش زنبور عسل موم از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
3. لاک که از ترشحات غده های سطحی بدن بعضی از شپشک ها می باشد. در هندوستان و در برخی از کشور ها استفاده از این حشرات به عنوان ماده اولیه تهیه لاک بسیار متداول است.
دوم- بدن حشرات گاهی دارای مواد مفیدی است که مورد استفاده صنعت پزشکی و غیره واقع می شود .
1. نو عی رنگ به نام Cochineal Lac دانه های رنگین بدن نوعی شپشک که روی کاکتوس زندگی می کنند.
2. کانتاریدین Cantharidin ساده ای است که در پزشکی مصرف دارو از بدن گونه- هایی از سخت بالپوشان از خانواده Cantharidae استخراج می شود، ولی مصرف بی رویه آن ایجاد مسمومیت شدید می کند.
3. عده زیادی از حشرات به حالت لاروی برای طعمه ماهی گیری بکار می روند و به همین منظور پرورش داده می شوند و در اختیار ماهیگیران قرار می گیرند.
سوم- حشرات بعضی از مواد با ارزش گیاهی را جمع آوری می کنند ، می پرورانند و برای خود انبار می کنند و مازاد آنها که ارزش اقتصادی دارد مورد استفاده انسان قرار میگیرد.
1. جمع آوری و ذخیره عسل ، برای این منظور زنبور عسل نوش گلها را جمع آوری میکند و با تغییراتی که در آن می دهد آن را به عسل تبدیل می نماید. به همین ترتیب گرده ی گلها نیز که توسط حشرات جمع آوری می شود مصارف دارویی و غذایی پیدا کرده است .
چهارم- حشرات با ایجاد گال که نوعی تغییر شکل بافت گیاهی است محصولات صنعتی و داروئی به وجود می آورند . ما زوج که از تخمگذاری زنبور Cinips Calari روی برگ بلوط ایجاد می شود و در صنعت به دلیل داشتن مقدار قابل توجه از تانن ها اهمیت دارد . به علاوه به عنوان داروی گیاهی و خانگی مورد استفاده قرار می گیرد.
پنجم- حشرات با گرده افشانی موجب بهبود کمی و کیفی محصولات کشاورزی میشونددر بعضی از کشورها استفاده از حشرات گرده افشان بخصوص زنبورها برای بهبود کمی و کیفی بعضی از محصولات کشاورزی الزامی است . موسساتی هستند که حشرات گرده افشان را پرورش می دخند و به کشاورزان می فروشند.
ششم- حشرات منابع غذایی مهم برای انسان و بعضی از دامها هستند.
1. ملخ ها و لارو و بعضی پروانه ها مورد استفاده انسان قرار می گیرند و استفاده از این موجودات به عنوان ماده غذائی راه تازه ای است که برای جبران کمبود مواد غذائی در آینده به وسیله بعضی از دانشمندان پیشنهاد شده است .
2. عده زیادی از حشرات خوراک ماهیان هستند و در پرورش مصنوعی ماهی اهمیت ویژه دارند و نیز از منابع جدید تامین مواد پروتئین دار مرغداری ها می باشند.
هفتم- عده زیادی از حشرات دشمنان طبیعی آفات گیاهی زراعتی هستند و به نحو قابل توجهی مانع خسارت آنها می شوند .از این لحاظ حشرات مذکور را به دو گروه تقسیم میکنند :
1.پارازیت ها یا انگل ها که قسمتی یا تمام زندگی خود را در داخل یا روی بدن حشره آفت (میزبان) می گذرانند و باعث ضعف یا اغلب انهدام حشره زیا آور می گردند، مانند زنبور پارازتیوئید تخم سن گندم.
2. پرداتورها یا شکارچی ها که حشرات زیان آور را شکار می کنند و با اشتها و قدرت تحرک فراوانی که دارند بشدت انبوهی جمعیت شکار خود را کاهش می دهند مانند کفشدوزک معمولی که از شته به فراوانی تغذیه می کند و کفشدوزک Vedalia cardinalis که به نحو قابل توجهی شپشک استرالیائی را از بین می برد.
هشتم- حشرات موجب تخریب علفهای هرز می شوند . پروانه کاکتوس خوار Cactoblastes cactorum با از بین بردن کاکتوس وحشی در استرالیا میلیونها دام را در این کشور از خطر نابودی به علت اینکه مراتع را تهدید می کرد نجات داد. لاروهای این حشره فقط از برگهای گوشتی و آبدار کاکتوس تغذیه می کنند . این گیاهان در ابتدا بصورت یک گیاه زینتی از اروپا به استرالیا برده شده و در فاصله کوتاهی مراتع را فرا گرفت و جایگزین گیاهان مرتعی شد. در ایران حشراتی دیده شده که از میوه و دانه سس که یک انگل گیاهی است تغذیه می کنند.
نهم- حشرات یکی از بهترین مواد آزمایشگاهی هستند و در مطالعات بیولوژیک و بخصوص در علم ژنتیک کمک بسیار زیادی می کنند . مگس سر که از مهمترین وسایل مطالعات ژنتیکی می باشد ، و مرگان کاشف ژن یا واحد خصوصیات ارثی ، قسمت عمده ای از موفقیت های خود را مدیون این حشرات کوچک می داند. در مطالعات توکسیکولوژیک از مگس خانگی و از سوسری ها به فراوانی استفاده می شود و در خیلی از موارد گونه های مختلف حشرات مانند موش ، خرگوش و خوکچه های هندی به منظورهای مختلف علمی در آزمایشگاهها مورد استفاده قرار می گیرد.
دهم- حشرات در از بین بردن لاشه جانوران مرده ، فضولات دام ها و در نتیجه کمک به بهداشت محیط اهمیت قابل توجه دارند . دولت استرالیا گونه های مخصوص از سوسک سرگین Scarabus را برای پاک کردن مراتع و اماکن از فضولات دام ها مورد استفاده قرار می دهد .این حشرات فضولات دام ها را به صورت گلوله های کوچک د آورده و به زیر خاک منتقل می کنند و روی آن تخم میگذارند بدین ترتیب میلیون ها حشره عمل پخش وزیر خاک کردن کود های دامی را در مراتع انجام میدهد . به جرات می توان گفت که اگر حشرات لاشه خوار و گندخوار وجود نمی داشتند برای انسان به سادگی امکان نداشت که محیط اطراف خود را از لاشه و اجساد جانوران و گیاهان و نیز آلودگی های ناشی از آنها پاک کند.
با توجه به مطالبی که گذشت و با اطلاعات بیشتری که ما نسبت به حشرات پیدا کردیم اکنون این حقیقت روشن می شود که باید به این موجودات با نظر دوستانه تری نگاه کنیم. علم حشره شناسی که در ابتدا بر اساس شناسائی و مبارزه با حشرات زیان آور پایه گذاری شده است ، امروزه ثابت کرده است که اگر منافع حاصله از حشرات برای نسل بشر بیشتر از مضار آنها نباشد ، لااقل می توان منافع و مضار آنها را برابر دانست و این نظریه که « بهترین حشرات مرده ی آنهاست» اکنون مردود شناخته شده است .
با توجه به نکته اخیر است که در حفاظت محصولات کشاورزی مانند گذشته دیگر مسئله انهدام کلی حشرات و آفات مطرح نیست بلکه با شناخت کامل شرایت زندگی متعادل گیاه باید با حشره آفات بطور کلی کنار آمد که حداکثر محصول بدست آید ، ولی در عین حال حداقل برهم ریختگی محیط طبیعی را موجب شویم ، آنچه طبیعت در اختیار ما نهاده است در حقیقت امانتی است که باید در حفاظت آن بکوشیم و در عین بهره برداری منطقی از آن سهم نسلهای آینده را نیز در نظر داشته باشیم.
فصل دوم
مورفولوژی،تشریح و فیزیولوژی
اول- ساختمان خارجی بدن حشرات Marphology :
همانطور که قبلاً گفته شد بدن حشرات از سه قسمت مجازی سر ، قفسه سینه و شکم تشکیل شده است . جلد بدن در حشرات به منزله اسکلت خارجی است و بدن را در برابر عوامل نا مساعد طبیعی محفوظ نگه می دارد، از خیس شدن در آب ، خشک شدن در نتیجه تبخیر زیاد ، حمله عوامل بیماری زا ، صدمات و ضربات خارجی مصون می دارد و به حشرات امکان زندگی محیط خارجی را می دهد.
الف-جلد مشتقات آن :
جلد از دو طبقه کوتیکول و هیپودرم تشکیل یافته است.
1. کوتیکول : کوتیکول یا پوست شامل سه لایه کوتیکول روئی ،میانی و درونی است . کوتیکول خارجی به وسیله غدد هیپودرمی ترشح می شود و فاقد کیتین و متشکل از ترکیبات گوگردی ،ازت ، مواد چربی و کوتیکولین است و وظایف مختلفی نظیر محافظت تزئین و غیره را انجام می دهد و این قسمت در بعضی از حشرات نظیر سوسری ها از دو لایه و درسن آبی از چهار لایه تشکیل یافته است . این لایه شامل :سیمان ، موم ، پلی فنول و کوتیکول می باشند.
کوتیکول میانی معمولاً به رنگ تیره و به ضخامت چند میکرن و خیلی سخت است . این طبقه از لایه های کیتین و آرتروپودین به طور متناوب تشکیل شده است.
کوتیکول درونی در زیر کوتیکول میانی قرار گرفته و مواد اصلی تشکیل دهنده آن کیتین است و از نظر ساختمانی شباهت زیادی به کوتیکول میانی دارد با این اختلاف که کوتیکول میانی دارای ساختمان متراکم تر و محتوی رنگ دانه های تیره می باشد.
باید متذکر شد که جلد بعضی از حشرات مانند لارو پروانه ها فاقد کوتیکول میانی است و کوتیکول درونی مستقیماً در زیر کوتیکول خارجی قرار دارد.
2 .هیپوردم یا بشره: شامل سلول های مکعبی است که در زیر کوتیکول درونی و در روی یک لایه نازک به نام غشاء قاعده ای قرار دارد و محتوی رنگدانه های مختلف و غده های ترشحی جلدی است که مواد مختلفی نظیر موم ، لاک و غیره را ترشح می نماید . وظایف حسی جلد به وسیله سلول های حسی اپیدرم و رشته های عصبی انجام می شود.
عموماً کوتیکول از قطعات سختی به نام اسکلریت تشکیل یافته که به وسیله شیارها یا قسمت های نرم و قابل ارتجاع غشاء بین حلقه ای Caria ، به همدیگر متصل می شوند و قدرت تحرک در قسمت های مختلف بدن بستگی به رشد این غشاء دارد، به طوری در جلد ظاهراً حال مفصلی مشاهده می گردد ، در حلقه های شکم غشاء بین اسکلریت ها عریض بوده و در نتیجه قدرت تحرک نامحدود است . وجود غشاء بین حلقه ای در بدن حشرات از نظر حرکت قسمت های مختلف بدن نسبت به هم ، حرکات تنفسی ، ازدیاد حجم شکم و غیره اهمیت دارد. خطوط بین اسکلریت ها را درز می نامند . قطعات کیتینی در داخل دارای تا خوردگی هائی به نام آپودم می باشد که از نظر اتصال ماهیچه ها و استکحام بدن اهمیت دارد.
3 .تزئینات جلد:
سطح خارجی بدن حشرات دارای تزئینات مخصوصی مثل هار ، مو ،فلس، دندانه ،برجستگی های کنگره ای و دکمه ای و یا به صورت شاخ است و گاهی این برجستگی به رشته های عصبی مربوط بوده و زائده های حسی را بوجود می آورند .
رنگ های مختلف بدن بر اساس دو منبع فیزیکی و شیمیایی ایجاد میشود . شدت رنگ های فیزیکی بستگی به ضخامت کیتینی جلد و بعضی از عوامل محیط خارج نظیر تغییر انعکاس و زاویه برخورد نور و همچنین رطوبت دارد و رنگ های فیزیکی بیشتر در پروانه ها که سطح بدن آنها از فلس پوشیده دیده شده و رنگ های فلزی نامیده می شوند.
رنگ های شیمیائی در بدن حشرات در نتیجه وجود رنگدانه ها در لایه کوتیکول میانی و سلول های هیپودرمی جلد هستند ، اتز قبیل رنگ های قهوه ای ، سیاه قرمز ، نارنجی ،سبز و غیره که فوق العاده متغیر بوده و تحت تاثیر عوامل داخلی و خارجی مثل رژیم غذایی و شرایط آب و هوائی تغییر می کند و به طور کلی تغییرات رنگ و نقش و نگارهای جلد در بعضی حشرات نظیر کفشدوزک ها مبدا ارثی داشته و در عده ای دیگر در نتیجه تاثیر عوامل محیط خارج مانند رطوبت ،حرارت ، نور ، تغییرات فصلی و تغییر رژیم غذایی می باشند.
ب- ماهیچه ها:
ماهیچه های بدن حشرات بر دو نوع هستند: دسته اول ماهیچه های اسکلت که معمولاً از یک آپودم کیتینی به دیگری متصل می گردد و سبب انقباض و حرکت حلقه ها می شود . دسته دوم ماهیچه های اعضای داخلی که مرکب از رشته های حلقوی و طولی است، هر رشته ماهیچه دارای یک پوشش به نام سارکولم و در داخل آن ماده قابل انقباض و چند هسته است . ماهیچه ها را با توجه به نوع عمل آنها ماهیچه های منبسط کننده و ماهیچه های دور کننده و ماهیچه های نزدیک کننده و ماهیچه ای بالا برنده نامگذاری کرده اند.
پ- ساختمان سر و ضمائم آن:
سر در حشرات به اشکال مختلف کروی ، بیضی ، مثلثی، استوانه ای و قلبی مشاهده می شود و دارای یک سوراخ دهانی ،محل شروع لوله گوارش و یک سوراخ پشتی که محل عبور مری و زنجیر عصبی است می باشد. کپسول سر به صورت قطعه واحدی است که محتوی مغز و ماهیچه های ضمائم سر می باشد. فضای داخلی آن دارای قطعات کیتینی است به نام تانتوریم که با لبه های داخلی اسکلریت ها مجموعاً اسکلت داخلی سر را تشکیل می دهد که دارای یک بازوی عقبی و دو بازوی جلویی است که از نظر اتصال ماهیچه های آرواره های بالا و پائین و همچنین انبساط پخش جلوی لوله گوارش اهمیت دارد قسمت های مختلف سر و محل قرار گرفتن آنها:
1. فرق سر در قسمت فوقانی سر.
2. پشت سر بین سر و گردن.
3. گلو قسمت تحتانی دهان بعد از سر .
4. گیجگاه پشت چشم مرکب.
5. گونه طرفین سر و زیر چشم های مرکب .
6. پیشانی بین دو چشم مرکب و گونه.
7. قطعه زیر پیشانی بعد از پیشانی و به وسیله شیار از آن جدا می شود.
8. اعضای حسی که شامل یک جفت شاخک، یک جفت چشم مرکب 1-3 عدد چشم ساده است.
9. قطعات دهان.
10. گردن حد فاصل بین س و قفس سینه واقع شده و ساختمان کیتینی یا غشائی دارد.
از نظر طرز قرار گرفتن سر نسبت به محور بدن و طرز باز شدن دهان به طور کلی سه حالت زیر در حشرات مشاهده می شود:
پروگنات Prognathus – در این حالت سر متوجه به جلو و دهان در امتداد محور طولی بدن قرار دارد مانند گوش خیزک.
اورتوگانت Orthoganthus - دهان در زیر سر واقع شده و سر عمود به محور بدن می باشد مثل راست بالان.
اپیستوگانت Opistoganthus - در این حالت سر متمایل به عقب و دهان در زیر سر قرار دارد نظیر شته ها و شپشک ها.
پوست های سر:
1. شاخک ها
آنتن یا شاخک عضوی است حسی ، که در تمام حشرات به استثنای حشرات راسته بی شاخکان و بعضی از لارو ها در جلو سر وجود دارد . شاخک ها دائماً در حرکت هستند و یکی از حساس ترین اعضاء بدن و مجهز به ضمائم حسی مختلف نظیر حس شنوائی ، چشائی ، بویائی و تماسی هستند و از تعدادی مفصل تشکیل یافته که از نظر شکل و اندازه یکنواخت نمی باشند و شامل سه قسمت هستند.
1. اسکاپ که اولین مفصل شاخک بوده و معمولاً بلندتر و عریض تر از مفصل های دیگر است .
2. پدیسل که بعد از اسکاپ قرار دارد و دارای عضو مخصوص حسی به نام عضو جونستون می باشد.
3. تاژک که شامل بقیه مفصل های شاخک از مفصل سوم به بعد می باشد.
2.اشکال شاخک:
شاخک در حشرات به اشکال زیر دیده می شود :
1. شاخک دوکی که مفصل های ابتدائی و انتهائی شاخک کم عرض و مفصل های وسطی عریض تر است مانند ملخ خای جنس.
2. شاخک نخی که مفصل ها استوانه ای شکل و باریک است . مانند ملخ های شاخک کوتاه.
3. شاخک موئی که مفصل های انتهائی شاخک (تاژک) باریک و به صورت موی بلتد دیده می شود مانند سوسری ها.
4. شاخک تسبیحی که مفصل ها به شکل دانه های تسبیح به دنبال یکدیگر قرار دارند مانند موریانه ها.
5. شاخک چماقی که عرض فضل های شاخک تدریجاً به طرف انتها افزایش می یابد ، مانند سوسک های خانواده Cucujidae .
6. شاخک سنجاقی که چند مفصل انتهائی شاخک پهن و به شکل سر گرز یا سنجاق شده است مانند سوسک های خانواده Scohytidaw .
7. شاخک اره ای مه کنار خارجی مفصل های شاخک کجهز به دندانه های کوتاه و مثلثی شکل است مانند سوسک های خانواده Buprestidae .
8. شاخک زالوئی که در این نوع شاخک ها اسکاپ طویل و در محل اتصال به پدیسل زاویه ای شکل میدهد مانند مورچه ها.
9. شاخک ورقی که چند مفصل انتهای شاخک پهن و مانند پره های بادبزن فرنگی روی هم قرار میگیرند نظیر سوسک کرم سفید ریشه.
10. شاخک شانه ای که کنار خارجی مفصل های شاخک دارای دندانه های بلند است ، اگر یک طرف شاخک دندانه دار باشد شاخک به شکل شانه ی یک طرفه است مانند سوسک گوزن پرنده و چنانچه دو طرف شاخک مجهز دندانه باشد به شکل شانه دو طرفه است مثل پروانه ابریشم.
11. شاخک میلخ ای که مفصل سوم یا مفصل انتهائی شاخک مجهز به یک زائده میله ای شکل است به نام Stylet مانند شاخک بعضی مگس ها .
12. شاخک مو دار شاخک ها معمولاً کوتاه و سه مفصلی است و مفصل سوم دارای موی درشتی به نام Arista است نظیر غالب مگس ها.
13. شاخک پروش که یک طرف یا دو طرف مفصل های شاخک مجهز به رشته های طویل یا گاهی متراکم می باشد نظیر شاخک پروانه پر طاووس گلابی و نر بعضی از پشه ها.
4. قطعات دهان:
در حشرات قطعات دهان شامل لب بالا ، یک جفت آرواره بالا ، یک جفت آرواره پائین و لب پائین است . بسته به رژیم غذائی و فیزیولوژی گونه های مختلف تیپ ها ساختمانی زیر در حشرات مشاهده می شود:
1. لب بالا : در زیر قرار دارد و سطح داخلی آن اپی فارنکس نامیده می شود.
2. آرواره بالا که به شکل هرم مثلثی که لبه داخلی آن دندانه دار است و به تعدا یک جفت در زیر لب بالا قرار گرفته و عمل قطع کردن و خورد نمودن موا غذائی را انجام می دهد.
3. آرواره پائین که به تعداد یک جفت در زیر آرواره های بالا قرار دارد و از قطعات زیر تشکیل شده است ؛ پایه در قاعده آرواره های پائین که به وسیله یک برآمدگی به تانتوریم متصل می گردد.تنه که به شکل قطعه بزرگی است و لبه داخلی آآن به نام Lacinia موسوم است و معمولاً مجهز به مژه و یا خار می باشد. لبهخاجی آن Galea نامیده می شود و همچنین دارای یک پا لپ چند مفصلی است.
4. لب پائین که قسمت متحرکش به صورت قطعه ای بزرگ و قلبی شکل است و دو لبه داخلی آن تشکیل دو زبانه به نام Glossa را می دهد که در بعضی حشرات مثل زنبور عسل یکی شده و قطعه نسبتاً بلندی به نام زبان یا Ligula را به وجود می آورد . لبه های خارجی تشکیل زبانه های خارجی را می دهند که پالپ های لب پائین در طرفین آن قرار دارد.
تیپ مکنده زننده در این تیپ آرواره های بالا و پائین به صورت میله ای باریک تغییر شکل داده و برای سوراخ کردن پوست دن حیوانات یا بافتهای گیاهان به منظور مکیدن خون و یا شیره گیاهان مورد استفاده قرار می گیرد . این میله های کیتینی و فاقد مو و فلس هستند. در خرطوم مفصلی ها لب پائین به شکل غلاف طویل و ناودان مانندی است که میله ها را دربر می گیرد و آرواره های بالا و پائین به هم چسبیده و دو کانال فوقانی و تحتانی را به وجود می آورند که از کانال تحتانی موسوم به کانال بزاقی آب دهان حشره در بافت های نباتی و یا بدن حیوانات وارد شده و سبب رقیق شدن شیره نباتی و یا جلوگیری از انعقاد خون می شود و به سهولت از کانال فوقانی به نام کانال غذائی به طرف دهان حشره جریان پیدا می کند . لب بالا به صورت قطعه کوچکی قسمتی از خرطوم را می پوشاند.
تیپ مکنده - این تیپ قطعات دهان در پروانه ها مشاهده می شود . در ایم حشرات خرطوم از اتصال دو لبه خارجی آرواره های پائینی به وجود می آید و مجرای بین آنها برای مکیدن مایعات به کار می رود و مجهز به اعضای حسی متعدد و گاهی زائده های کیتینی است که برای جویدن بافت های گیاهی بکار می رود. لب پائین به صورت یک صفحه غشائی کوچک و ساده بوده و در طرفین آن پالپ های سه مفصلی قرار دارند ، لب بالا به صورت یک رشته نازک عرضی تغییر شکل داده و آرواره های بالا خیلی کوچک و یا به کلی از بین رفته اند.
تیپ لیسنده- حشرت لیسنده معمولاً با خرطوم خود از مایعات تغذیه می کند . این خرطوم زانوئی شکل و متحرک و از رشد لب پائین بوجود آمده است و قاعده آن Rostrum و انتهای آن Haustellum نامیده می شود و در انتهای قسمت هوستلوم یک قطعه اسفنجی به نام Labella مشاهده میگردد که سطح آن مجهز به شیار های متعدد است و هنگام تغذیه با فشار دادن قسمت اسفنجی شیار های مزبور پر از مایع می شوند و این کانال ها در انتها به کانال غذائی مربوط می شود. کانال غذائی از اتصال دو میله که یکی از رشد طولی لب بالا و دیگری از رشد زائده لب پائین به وجود آمده است.
تیپ مختلط – این تیپ قطعات دهان مخصوص راسته بال غشائیان یا زنبورها می باشد . در زنبور عسل لب بالا و آرواره های بالا نظیر تیپ ساینده رشد معمولی داشته و لب بالا کوچک و هلالی و یا مستطیلی شکل و آرواره های بالا خمیده و دندانه دار هستند. خرطوم از رشد طولی آرواره های پائین پایه قوسی شکل ، تنه کشیده و ضخیم ، لبه های خارجی خنجری شکل و لبه های داخلی از بین رفته و یا به صورت قطعه کوچکی در قاعده لب خارجی دیده می شوند. در لب پائین چاله مثلثی شکل و زبانه های داخلی یا گلوسا قطعه طویلی به نام زبان را می سازند و زبانه های خارجی یا پاراگلوسا به صورت یک قطعه کوچک در قاعده آن دیده می شود. زبان قابل انعطاف و دارای مجرای ترشحی بزاق است.
ت-قفسه سینه و ضمائم آن:
قفسه سینه از جلو به گردن و از عقب به شکم اتصال دارد واز سه حلقه پیش قفسه سینه ، میان قفسه سینه و پس قفسه سینه تشکیل یافته در حشرات بالدار دومین و سومین حلقه قفسه سینه مجهز به بال میباشند.در حشرات با پروازهای طولانی و سریع میان قفس سینه به علت رشد فوق العاده ماهیچه های مربوط به بال ها بیش از دو حلقه دیگر بزرگ شده و برعکس در حشرات دونده و یا کم پرواز ، رشد پیش قفسه سینه بیشتر از میان قفسه سینه است . هر یک از حلقه های قفسه سینه از دو نیم حلقه های پشتی ، شکمی و قطعات پهلوی تشکیل یافته است .
به دنبال هر یک از گرده یک قطعه پس گرده وجود دارد که در اصل همان Acrotergite می باشد . هر یک از گرده ها از سه قسمت پیش گرده ، سپر و سپرچه تشکیل یافته و قسمت سپرچه در بعضی از حشرات مانند بعضی از سن ها رشد زیاد کرده و گاهی تمام شکم را می پوشاند.
سه نیم حلقه زیرین قفس سینه به ترتیب به نام های پیش سینه ، میان سینه و پس سینه نامیده میشود و هر یک از آنها به نوبه خود از قسمت های Presternum ، Sternellum و Sternum تشکیل یافته است .
قطعات پهلوئی در طفین سبب اتصال گرده ها به سینه ها میگردند و هر یک از قطعات پهلوئی از دو قطعه جلوئی و عقبی تشکیل یافته است. در حشرات استیگمات های قفس سینه ای در قسمت های پهلوئی ، میان و پس سینه قرار دارند.ضمائم قفس سینه به شرح زیرند:
1. پاها:
پاها از ضمائم قفس سینه و عضو اصلی حرکت و راه رفتن حشرات میباشند و بسته به شرایط زندگی تغییرات ساختمانی در آنها مشاهده می شود . تعداد پاهای سینه ای در حشرات سه جفت (6 عدد) می باشد و از این جهت آنها را شش پایان می نامند . هر پا از قسمت های زیر تشکیل یافته ست.
رشد قسمت های مختلف پا در تمام حشرات یکسان نبوده و بر حسب محل زندگی و نوع فعالیت حشره متفاوت است . اشکال عمده پا به قرار زیر است:
1. پاهای دونده-در این تیپ پا ، ران و ساق طویل و باریک می باشند مانند سوسری.
2. پاهای رونده- پاها کوتاه ،ران و ساق قوی و پنجه پهن است مانند سخت بالپوشان.
3. پاهای کننده- در حشرات پاهای کننده ساق پاهای جلوئی و گاهی پنجه پهن و مجهز به دندانه های تیز است مانند آبدزک.
4.پاهای جهنده- در ملخ ها ران پاهای عقب طویل و عریض و ساق آنها بلند است .
5. پاهای شکاری –در پاهای جلوئی ، ران پا مجهز به خارهای بلند و دارای شیاری است که ساق پا در صورت لزوم در آن قرار میگیرد و همچنین ساق مجهز به دندانه یا خار است مانند شیزک.
6. پاهای شناوری –در حشرات آبزی پاها به شکل پارو درآمده و ران و اسق پهن ، طویل و پوشنده از موهای متراکم است مانند سن های آبی.
2. بال ها
حشرات معمولاً دارای دو جفت بال هستند که در طرفین حلقه دوم و سوم قفس سینه به بدن متصل میباشند و رشد و ساختمان آنها بسته به محل زندگی و نوع فعالیت حشره متفاوت است. بی بالی که به ندرت در راسته بالداران مشاهده میشود در نتیجه سازش حشرات با محیط زندگی انگلی (شپش ها) و گاهی دو شکلی جنسی(شپشک های نباتی) و یا چند شکلی (شته ها) می باشد.
در مگس ها و افراد نر شپشک های نباتی بال های زیرین تبدیل به عضو حسی به شکل سنجاق شده اند.بالها به دو صورت غشائی و کیتینی می باشند. بالهای غشائی ،شفاف و نرم و رگ بندی آنها مشخص است و بالهای کیتینی که در راسته ساخت بالپوشان وجود دارند در عمل پرواز دخالت نداشته و فقط برای خفاظت بالهای زیرین بکار می روند و جنس آنها کیتینی و سخت و رگ بندی آنها نامشخص است . در این حشرات بالهای عقبی پهن و مخصوص پرواز بوده و هنگام استراحت مثل بادبزن در زیر بالپوشان ها جمع می شوند . تزئینات بالها در حشرات مختلف متفاوت است چنانکه بال پروانه ها مجهز به فلس های رنگارنگ و بال زنبور ها شفاف و فاقد رگ بندی زیاد و برعکس در بال توری ها رگ های طولی و عرضی بال زیاد می باشند.گاهی بالها دارای موها و کرک ها و ریشک هائی هستند ، مانند بال ترپپس ها . از نظر ساختمان داخلی رگ های بال محتوی خون و یک تراشه و کاهی یک رشته عصبی به خصوص در بالهائی که دارا موهای حسی هستند وجود دارد. سطح بال را میتوان به بخش های جلوئی ،عقبی و محوری تقسیم کرد. بخش جلوئی بال را که دارای رگهای طولی متعددی هستند بخش رمیژیوم بخش عقبی نرم و تا شونده را وانوس می نامند و این دو قسمت به وسیله چین وانال از یکدیگر مجزا می شوند.
بر طبق نظریه کامستوک و نیدهام رگ های طولی بال به قرار زیر هستند :
1. رگ کناری – در لبه جلوئی بال قرار دارند و معمولاً ساده هستند .
2. رررگ زیر کناری – مقعر و معمولاً ساده هستند .
3. رگ شعاعی –معمولاً چند شاخه هستند.
4. رگ میانی -ابتدا دو شاخه و گاهی هر یک از شاخه ها به چند شاخه ی ثانوی تقسیم میشوند.
5. رگ بازوئی –معمولاً چند شاخه هستند .
6. رگ عقبی آخرین رگ های طولی بال و تعدا آن متغیر است .
7. رگهای ژوگال –بعد از رگهای آنال در میدان ژوگال قرار دارند و معمولاً دارای چند رگ هستند.
رگ های عرضی بال در حد فاصل رگهای طولی و به طور عمود یا مایل به آنها قرار دارند رگهای عرضی که از نظر رده بندی اهمیت دارند به قرار زیر هستند:
1. رگ عرضی بازوئی بین رگهای کناری و زیر کناری نزدیک به قاعده بال قرار دارد.
2. رگ عرضی شعاعی، رگ های طولی شعاعی را به یکدیگر متصل میکند.
3. رگهای عرضی شعاعی –میانی ،بین رگهای شعاعی و میانی قرا دارند.
4. رگ عرضی میانی ، رگ های میانی را به یکدیگر متصل میکند.
5. رگ میانی بازوئی، بین دو رگ میانی و بازوئی قرار دارد.
سلول های بال ، از تقاطع رگهای طولی عرضی سلول های بال بوجود می آیند.این سلول ها باز یا بسته بوده و در رده بندی بعضی از حشرات نظیر زنبور ها و پشه ها اهمیت فوق العاده دارند . مثلاً در پروانه ها سلول دیسگال که در حد فاصل رگ های شعاعی و میانی و حجره تیریدیال در حد فاصل رگهای میانی و بازوئی قرار دارند.
ث-شکم:
سومین قسمت بدن حشره میباشد و به اشکال استوانه ای ، پهن ،گردو یا در طرفین کتابی دیده میشود. تعداد حلقه های آن در حشرات مختلف است ، از شش حلقه در حشرات پست تا 12 حلقه در بالدارهای متغیر است . شکم محتوی دستگاه گردش خون ، لوله گوارش ، دسگاه عصبی و دستگاه تناسلی و دفعی است . هر حلقه شکم دو نیم حلقه پشتی و شکمی تشکیل یافته که به وسیله قطعات پهلوئی به یکدیگر متصل می گردند و منافذ تنفسی در این قطعات قرار دارند حلقه های شکم معمولاً سخت و به ندرت پوشیده از مو ، کرک ، فلس و تزئینات دیگر هستند. در حشرات کامل شکم مجهز به اعضای تناسلی و جفتگیری است.
پوست های شکم:
حلقه های شکم در بعضی حشرات مجهز به پوست هائی هستند . چنانچه در لارویکروزه ها و بهاره ها هفت حلقه شکم مجهز به پوست های تنفسی تراشه – برانشی می باشند .در لارو پروانه ها و بعضی از زنبورهای زیر راسته Symohyta استرنیت های شکم مجهز به تعدادی پاهای دروغی به نام پاهای شکمی هستند که ساختمان مفصلی ندارند و به صورت برآمدگی هائی می باشند که در انتها به یک لبه تو رونده به نام پلانتا و قلابهائی در روی آن ختم می شوند. شکل پلانتا – تعداد قلابها و همچنین طرز قرار گرفتن آنها فوق العاده متغیر است و از نظر تشخیص و رده بندی اهمیت دارد . چنانچه در لارو پروانه های Microfrenates قلابها در حول یک دایره کامل قرار داشته و خمیدگی آنها به طرف خارج است و در لارو پروانه های Microfrenates قلابها به صورت نیم دایره در لبه خارجی پلانتا قرار داشته و خمیدگی انتها قلابها به طرف داخل است. پاهای شکمی در لاروهای زیر راسته Symphyta فاقد قلاب است. انتهای شکم در بعضی حشرات مجهز به یک زائده به نام Cerci می باشد.
دوم –تشریح و فیزیولوژی
الف-دستگاه گوارش
دستگاه گوارش در حشرات عبارت از لوله طویلی است که از دهان شروع و به مخرج ختم می شود. اندازه شکل آن بستگی به رژیم غذائی حشره دارد و از سه بخش جلوئی ، میانی و عقبی به شرح زیر است :
1. بخش جلوئی: که مبدا اکتودرسی داشته و در خرد کردن و انبار کردن و هضم اولیه مواد غذائی دخالت دارد . ساختمان آن به ترتیب از داخل به خارج عبارت از یک لایه کیتینی ، ماهیچه های طولی ، ماهیچه های حلقوی و پرده صفاق می باشد می باشد و شامل دهان ، مری ، چینه دان و پیش معده است.
(1)حلق ، قیفی شکل است و دارای غدد بزاقی و ماهیچه های قوی جهت خرد کردن غذا می باشد.
(2)مری ، مجرای باریکی است که به چینه دان متصل می گردد.
(3)چینه دان ، کیسه ذخیره مواد غذائی است و جدار آن مجهز به خارهای کیتینی است و با داشتن آنزیم های مختلف در نرم و هضم کردن مواد غذائی اهمیت دارد.
(4)پیش معده، آخرین قسمت بخش جلوئی لوله گوارش می باشد و با داشتن جدار ماهیچه ئی قوی و خار های کیتینی در هضم مواد غذائی دخالت دارد.
2.بخش میانی یا معده ، عضو اصلی ترشح گوارش و جذب می باشد و به وسیله دریچه کاردیاک از بخش جلوئی مجزا می شود و معمولاً به شکل کیسه طویلی است با مبدا آندودرسی و دارای ماهیچه های طولی و فاقد کیتین است. در قسمت جلو معده انشعابات کیسه ،یا لوله مانندی مشاهده می شود که Gastric coeca نامیده می شود.
در بعضی از حشرات مانند خرطوم مفصلی ها معده شامل سه یا چهار قسمت متمایز میباشد، در اغلب حشرات غذا هنگام داخل شدن در معده به وسیله پرده کیتینی به نام پرده اطراف غذا که به وسیله قسمت جلو معده ترشح شده پوشیده میشود. این پرده مانع تماس مستقیم مواد غذائی با جدار نرم معده میشود و عمل گوارش به وسیله نفوذ مواد قابل حذب از پرده اطراف غدا صورت میگیرد و مواد هضم نشده داخل پرده ، وارد بخش عقبی لوله گوارش می گردد.
3.بخش عقبی یا روده: مبدا اکتودرسی دارد و از سه قسمت روده باریک ، روده برزگ و روده راست تشکیل شده ، محل اتصال روده باریک با معده دارای تعداد زیادی لوله های دفعی موسوم به لوله هی مالپیگی که از نظر دفع مواد زائد دارای اهمیت است. آخرین قسمت دستگاه گوارش روده راست بهشکل کیسه گلابی شکل است که به وسیله سوراخ مخرج به خارج باز می شود.
4.اعضای ضمیمه دستگاه گوارش:
این اعضا از نظر هضم و جذب غذا اهمیت بسیار دارند و شامل قسمت های زیر می باشند:
(1) غده های بزاقی : که به اشکال ساده و تک سلولی در جدار دهان و مری پراکنده هستند و ترشحات آنها به حفره های دهان یا مری ریخته می شوند . گاهی به شکل لوله های ساده است که جدار آنها مجهز به سلول های ترشحی است و سرانجام ممکن است خوشه ای شکل باشند.
ترشحات غده های فوق به نام بزاق با دارا بودن یاستازهای مختلف نظیر آمیلاز،انورتاز و غیره در هضم و جذب مواد غذائی اهمیت دارند و در بعضی از حشرات مانن مگس و پشه ها محتوی ماده مخصوص جلوگیری از انعقاد خون می باشند. لارو پروانه ها با ترشحات قسمتی از غده های بزاقی پیله می تنند . کارگرهای زنبور عسل با ترشحات بعضی از غده بزاقی خود ، غذای مخصوصی به نام ژله رویال جهت تغذیه لاروهائی که درآینده ملکه میشوند تهیه می شود.
(2) غده های گوارشی: این غده ها معمولاً تک سلولی و در جدار بخش میانی و عقبی لوله گوارشی پراکنده هستند و ترشحات آنها سبب هضم مواد پروتیدی و چربی میشود.
باکتری ها ، قارچ ها و تک سلول هائی که معمولاً به طریق هم زیستی در بخشهای میانی و عقبی لوله گوترش زندگی می کنند، جزء اعضای ضمیمه هستند ولی همیشه در این قسمت ها وجود دارند.
(3) اعضای دفع : در حشرات علاوه بر انوسیت سلول های اطراف قلب و اجسام چربی ، لوله های ملپیگی عضو اصلی دفع مواد زائد و و ادراری و در نتیجه تصفیه خون می باشند و آن عبارت از لوله های بن بست و مجوفی است که در محل اتصال روده باریک و روده قرار دارند. در حشرات پولی نفریدی که تعداد لوله های مالپیدی زیاد است لوله ها کوتاه و برعکس در حشرات اولیگونفریدی طویل می باشند. این لوله ها اغلب در حفره عمومی آزاد هستند و با داشتن جدار ماهیچه ای دارای حرکات دودی می باشند.
محتویات داخل لوله های مالپیدی عبارتند از : کلرور سدیم، اوره، مواد سفیده ای، رنگها و گاهی باکتری ها و تک سلولی هائی که به طریق همزیستی زندگی می کنند.
6. مواد دفی و ترشحی حشرات:
(1) ادرار و مدفوع-ادرار به وسیله مالپیگی از خون گرفته میشود و ترکیب آن بستگی به رژیم غذائی حشره دارد که ممکن است اسیدی یا قلیائی بوده و همراه با مواد دفعی که عبارت از بقایای مواد غذائی هضم نشده می باشد از مخرج حشره دفع می گردد. نمک های مختلف از قبیل فسفات، سولفات،اسیدهای آمینه، اوره، اسید اوریک و گاهی مواد رنگی در ادرار یافت می شود حشراتی که از شیره نباتی تغذیه می کنند نظیر شته هت و شپشک ها مدفوع آنها به صورت مایع شیرین و محتوی مقدار قابل توجهی مواد قندی مختلف می باشد که باعث جلب مورچه ها می گردد . حشراتی که از مواد نسبتاً خشک تغذیه میکنند مدفوع آنها تقریباً به حالت حامد می باشد.
(2) ابریشم- غده های ترشح کننده ابریشم در حشرات فوق العاده متنوع هستند ، در لارو پروانه ها غدد بزاقی لب پائین الیاف ابریشم ترشح می کند و در بعضی از سختپوشان و بالتوری ها لوله های مالپیگی این عمل را انجام می دهند. علاوه بر پروانه کرم ابریشم که از قدیم جهت تهیه ابریشم پرورش می یافت . پروانه های دیگری نظیر گونه های جنس Antheraea از نظر تولید ابریشم اهمیت دارند.در لارو پروانه ها یک جفت غده ترشح کننده ابریشم در زیر لوله مری گرفته و ترشحات ابریشمی بعد از خروج ، از کانال مخصوص عبور کرده و از منفذی در زیر لب پائین بصورت الیاف خارج میشوند . الیاف ابریشمی از دو ماده فیبروئین و سریسن و یک پوشش نازک مومی تشکیل شده است.
(3) عسلک- مدفوع حشرات مکنده می باشد که به صورت مایع شفاف از مخرج حشره دفع می گردد. حشره برای تامین مواد پروتئینی مور نیاز بدن ، مقدار زیادی شیره نباتی را می مکد و بعد از جذب مواد لازم ، مازاد آن را به صورت عسلک دفم می نماید ، عسلک شته ها و شپشک های نباتی محتوی مقدار زیادی مواد جذب نشده آلی به خصوص مواد قندی است . گزانگبین نوعی عسلک می باشد.
(4) موم-ترشحات مومی به وسیله غدد جلدی عده ای از حشرات نظیر شپشک های نباتی و شته ها ترشح می گردند و از نظر حفاظت بدن در برابر گرما و خشکی در حشرات خشکی زی و به منزله قشر قابل نفوذ به آب در حشرات آبزی اهمیت دارد و زنبور عسل های کارگر به وسیله هشت غده در سطح زیرین شکم این ماده را ترشح می کنند.
(5) سموم- غده ترشح کننده سم در حشرات معمولاً در ناحیه سر و یا در انتها شکم قرار دارند و به وسیله عضو زننده یا نیش در بدن شکار وارد می کند و در بعضی از حشرات ترشحات سمی در خون وجود داشته و هنگام دفاع به صورت قطرات ریزی از دهان و یا منافذ دیگر بدن خارج می شود. ترکیبات سمی شام آپی تو کسین و هیستامین در نیش زنبور عسل اسید فرمیک در مورچه ها و کانتاریدین در ترشحات بعضی سوسکها ی خانواده Cantharidae می باشند .
ب-دستگاه تنفس :
در حشرات سیستم تنفس تراشه ای است و از تعداد ، زیادی لوله های حامل هوا تشکیل شده که به وسیله استیگمات ها با محیط خارج ارتباط دارند تراشه ها لوله های تو خالی هستند که داخل آنها مجهز به یک رشته مارپیچی قابل ارتجاع از جنس کوتیکول و موسوم به تنیدیوم می باشد . کانال های تراشه ای از منافذ تنفسی شروع شده تدریجاً باریک می شوند و انشعابات انتهائی تراشه ها را به وجود می آورند . که اطراف سلول های بدن را می پوشانند و به این ترتیب تبادل مستقیم گازی را بین سلول های بدن و محیط خارج بر قرار می کنند.
سوراخ های تنفسی یا استیگمات ها به اشکال بیضی یا گرد در روی غشاء پهلوئی حلقه های قفسه سینه و شکم قرار دارند و تعداد و طرز کار آنها در گروه های مختلف حشرات متفاوت است .
1. مکانیسم تنفس در حشرات:
وظیفه تراشه ها حمل اکسیژن و سهولت جریان هوا در « موی تراشه » و تبادل گازی بوسیله مایع داخل موی تراشه ها صورت می گیرد و به این ترتیب اکسیژن به طور مستقیم به وسیله پلاسمای اطراف سلول ها پخش می گردد و تعویض هوای داخل تراشه ها در دو مرحله دم و بازدم انجام می گیرد . در مرحله بازدم ماهیچه های شکم (ماهیچه های پشتی – شکمی ) منقبض شده و در نتیجه حجم شکم کم و فشار داخلی افزایش می یابد و به این ترتیب هوای تراشه ها تخلیه می گردد. در مرحله دم ماهیچه های شکم آزاد شده و حجم شکم افزایش می یابد و هوا وارد تراشه ها می گردد.
مکانیسم تنفس بر اساس طرز عمل استیگمات ها به دو طریق صورت می گیرد ؛ در حشرات آپنوایستیک استیگمات ها با ریتم مخصوصی باز و بسته می شوند و تبادل گازی فقط هنگام باز بودن استیگمات ها صورت می گیرد مانند کک ها و مگس ها . در حشرات Eupneustic حرکات تنفسی در دو مرحله دم و بازدم بسته شدن استیگمات ها ، در فاصله معینی صورت می گیرد.
شدت حرکات تنفسی بستگی به شرایط محیط خارج مانند گازکربنیک و حرارت و فعالیت حشره دارد چنانچه هنگام پرواز و در حرارت های زیاد شدت حرکات تنفسی زیاد و برعکس در حرارت های پائین و هنگام استراحت شدت حرکات تنفسی نقصان می یابد.
در حشرات آبزی تنفس از طریق دستگاه های تراشه یا برانشی و یا تراشه برانشی صورت می گیرد و تنفس از طریق جلد ساده ترین نوع تنفس در حشرات آبزی است . بعضی از سخت بال پوشان آبزی در فواصل معین به سطح آب آمده و هوای کافی در زیر بالپوشها و یا بین موهای سطح بدن خود ذخیره می نمایند و هنگام فعالیت در زیر آب از آن استفاده می کنند . سن های آبی استیگمات های انتهائی خود را که در انتهای لوله طویل قرار دارد ، در سطح آب قرار داده و تنفس حشره در زیر آب به طرز مستقیم انجام می شود . و همچنین لارو پشه های Anopheles و Culex در فواصل معین به سطح آب آمده و سیفون تنفسی خود را که در حلقه هشتم شکم قرار دارد از آب بیرون آوردهو هوای کفی در تراشه های خود ذخیره می کند و سپس داخل آب می شود.
دستگاه تنفسی تراشه-برانشی به شکل رشته ها و یا صفحات پهن در طرفین حلقه های بدن قرار گرفته و محتوی لوله های تراشه ای است.
2- متابولیسم تنفس:
مواد غذائی داخل سلول ها و بافت ها به وسیله اکسیژن جذب شده توسط دستگاه تنفسی اکسید می گردد و موادی نظیر گلوتاتیون و سیتوکروم به عنوان مواد واسطه ای در این مرحله اهمیت فوق العاده ای دارند . بالا رفتن درجه حرارت و رطوبت محیط باعث شدت متابولیسم می گردد همچنین تغییرا ت متابولیسم تنفسی به گونه – سن – مراحل رشدی و جنس حشره بستگی دارند.
ضریب تنفسی برابر است با نسبت حجم انیدرید کربنیک حاصل به حجم اکسیژن مصرف شده و متناسب با رژیم غذائی حشره می باشد.
پ-دستگاه گردش خون:
در حشرات ، اکسیژن بدون دخالت خون به وسیله سیستم تراشه ای تنفس در اختیار سلول قرار می گیرد . لذا دستگاه گردش خون ساده و حفره ای است و خون تحت فشار قلب در حفره عمومی پخش شده و تمام سلول ها و بافت ها را فرا می گیرد. از این جهت حفره عمومی در حشرات Hemocoele یا حفره خونی نامیده می شود. این حفره بوسیله دو پرده ماهیچه ای طولی به سه حفره عمومی پشتی ،میانی و شکمی تقسیم می شود؛حفره پشتی محتوی رگ پشتی طولی است که قسمت جلوی آن به نام آئورت در ناحیه قفس سینه و قسمت عقبی ان در ناحیه شکم و به قلب موسوم می گردد آئورت در حشرات بالدار مجهز به جند حباب ضربان دار به نم قلب های فرعی است . قلب از تعدادی خانه یا حفره به نام Ventriculus تشکیل شده و تعداد آنها تقریباً معادل حلقه های قفس سینه و شکم است . این خانه ها گلابی شکل و به طور متوالی قرارگرفته و بوسیله منافذی به نام استیول به حفره اطراف قلب مربوط می شود. آئورت و فلب ساختمان ماهیچه ای داشته و بوسیله الیاف ماهیچه ای خاصی به نیم حلقه های پشتی متصل می شوند حفره میانی یا احشائی نسبتاً وسیع بوده و لوله گوارش غده تناسلی در آن قرار دارند. حفره شکمی محتوی زنجیر عصبی است. دیافراگرام شکمی از بافت پیوندی و رشته های ماهیچه ای ساخته شده و دارای سوراخ های متعددی جهت عبور خون می باشد.
1-مکانیسم گردش خون:
عمل قلب دارای دو مرحله دیاستول و سیستول است . در مرحله دیاستول یا مرحله غیر فعال ،ماهیچه های بالی شکل منقبض شده و حجم حفره پشتی افزایش می یابد و فشار داخلی کم شده و در نتیجه خون از حفره های شکمی و میانی وارد حفره پشتی میشود و.از منافذ استیول داخل خانه های قلب می گردد. در مرحله سیستول یا مرحله فعال در نتیجه انبساط ماهیچه های بالی شکل منافذ استیول بسته شده و خون از خانه ای به خانه جلوتر وارد می شود و از طریق آئورت وارد حفره عمومی می گردد خون حشرات در انتقال اکسیژن به سلول ها و بافت های بدن وظیفه ای تدارد ولی از نظر انتقال مواد غذائی و دفع مواد زائد و ادراری دارای اهمیت می باشد.
2. ترکیبات خون:
خون در حشرات به رنگهای مختلف قرمز،زرد،سبز یا آبی دیده می شود از دو قسمت پلاسما و سلول های خون تشکیل یافته است.عمده پلاسمای خون را آب و اسید های آمینه تشکیل می دهد و سایر ترکیبات آن عبارتند از :مواد گلوسیدی،لیپیدی،هموگلوبین،هموسیانین ، املاح مختلف آلی و معدنی ، مواد ادراری ، مواد سمی نظیر کانتاریدین ، و هیستامین و آنزیم های مختلف و گاز کربنیک و اکسیژن.
سلول های خون به تعداد و اشکال مختلف ، در حشرات بسته به عوامل گوناگون نظیر غذا و رطوبت دیده می شوند.تعدا سلول ها در هر میلی متر مکعب خون فوق العاده متغیر است ، در سوسری های جنس Periplaneta بین 15000 هزار تا 60000 هزار در سیرسیرک Gryllus assimilis بین 15000 هزار تا 275000 هزار تغییر میکند .
اهم سلول های خون عبارت اند از :
1. سلول های انوسیت –این سلول ها در طرفین حلقه های شکم پراکنده هستند و از نظر تغییر جلد ، رشد تخمدانها ، دفع مواد ادراری و ذخیره چربی و غیره اهمیت دارند.
2. سلول های زنده خوار – اکثر این سلول ها خاصیت زنده خواری دارند واز باکتری ها و پروتوزئر هایی که از طریق لوله گوارش وارد حفره عمومی می شوند تغذیه می کنند. همچنین بعضی از آنها دارای وظایف دغعی و ترشحی و ذخیره مواد چربی هستند.
3. سلول های اطراف قلب- این سلول ها در اطراف قلب وجود دارند و از نظر تصفیه خون با ارزش می باشند .
4. اجسام چربی – سلول های چند وجهی و به رنگ های سفید ، زرد ، قرمز و نارنجی هستند و ذخیره مواد چربی ، پروتید ها مواد ادراری و گلیکوژن را به عهده دارند و به علاوه دارای خاصیت زنده خواری و تولید نور میباشند. از نظر دفاع حشره و همچنین جلب جنس مخالف اهمیت دارند و تولید نور نتیجه اکسید شدن ماده چربی به نام لوسیفرین به وسیله دیاستازلوسیفراز است .اعضای تولید نور درد و خانواده Lanpyridae و Elateridae از راسته سخت بالپوشان رشد قابل توجه دارند. در کرم شب تاب اعضای تولید نور در زیر مفصل های شکم قرار دارند و در جنس Pyrophorus در قاعده پیش قفسه سینه متمرکز و متشکل از یک لایه اجسام چربی است که سطح آنها را انشعابات عصبی و موی تراشه ها پوشانده و در زیر این لایه بلور های اگزانتین ، و املاح اوره قرار دارند که دارای خاصیت انعکاس هستند.
