Insecten

Insectenlichamen

Insecten hebben een exoskelet (skelet aan de buitenkant). Hun skelet bestaat uit dunne, harde stukken of platen, zoals een pantser, gemaakt van chitine. Samen vormen deze stukjes een harde laag rond het lichaam van het insect. Het exoskelet beschermt het insect.

Het lichaam van een insect bestaat uit drie delen: een kop, een borststuk en een achterlijf. Op de kop zitten de samengestelde ogen, de twee antennes (die voelen en ruiken) en de mond.

Op het borststuk hebben insecten vleugels en poten. Alle insecten hebben zes poten (drie paar scharnierende poten) en meestal vier vleugels (twee paar).

Het achterlijf is het ruggedeelte van het insect. In het achterlijf zitten de maag, het hart en het uitscheidingssysteem waar de afvalstoffen uit het insect worden verwijderd. Bijen hebben ook een angel aan de achterkant van het achterlijf.

 
Anatomie van de insecten A- Kop B- Thorax C- Buik 1. antenne 2. ocelli (onderste) 3. ocelli (bovenste) 4. samengesteld oog 5. hersenen (cerebrale ganglia) 6. prothorax 7. dorsaal bloedvat 8. tracheale buizen (slurf met spirakel) 9. mesothorax 10. metathorax metathorax 11. voorvleugel 12. achtervleugel 13. middendarm (maag) 14. dorsale buis (Hart) 15. eierstok 16. achterdarm (darm, rectum & anus) 17. anus 18. eileider 19. zenuwstreng (abdominale ganglia) 20. 21. tarsale voetzolen 22. klauwen 23. tarsus 24. tibia 25. femur 26. trochanter 27. voordarm (krop, spiermaag) 28. borstkasganglion 29. coxa 30. speekselklier 31. suboesofageale ganglion 32. monddelen .  

Fysiologie

Net zoals onze spieren verbonden zijn met onze botten om ons te laten lopen en opstaan, zijn de spieren van een insect verbonden met het exoskelet om het te laten lopen en bewegen. Hun spieren zitten aan de binnenkant van hun skelet.

Insecten zijn koudbloedig, wat betekent dat ze hun lichaamstemperatuur niet kunnen regelen. Dit betekent dat insecten niet goed zijn in het overleven van de kou, in ieder geval niet in de open lucht. In de winter gaan veel insecten in een zogenaamde diapauze, de insectenversie van een winterslaap. Sommige insecten, zoals kakkerlakken, kunnen niet in diapauze gaan en sterven als het buiten te koud wordt. Daarom leven kakkerlakken graag in warme huizen.

Ademhalingsstelsel en bloedsomloop

De ademhaling van insecten gebeurt zonder longen. Er is een systeem van interne buisjes en zakjes waardoor gassen diffunderen of actief worden gepompt. Lucht wordt aangezogen via openingen aan de zijkanten van het achterlijf, die spiracles worden genoemd. De zuurstof gaat naar de weefsels die het nodig hebben via de luchtpijp (element 8 in het diagram).

Veel insectenlarven leven in water. Veel daarvan hebben kieuwen die in het water opgeloste zuurstof kunnen opnemen. Andere moeten naar het wateroppervlak stijgen om lucht te krijgen, die in speciale delen van hun lichaam kan worden vastgehouden of opgesloten.

Volwassen insecten gebruiken veel zuurstof als ze vliegen. Ze hebben het nodig voor de vliegspieren, het meest actieve weefsel dat we in de biologie kennen. De vliegspieren gebruiken zuurstof met een enorme snelheid: 100 cc zuurstof voor elke cc weefsel per uur. Met dit systeem is de grootste diameter die een spier kan hebben (en nog steeds met deze snelheid zuurstof verbruikt) ongeveer 0,5 cm. Zelfs met speciale extra voorzieningen kunnen insecten niet groter worden dan ongeveer 11 cm lang. De grootste insectenlichamen zijn ongeveer zo groot als een muis.

Sommige insecten gebruiken ook een molecuul genaamd hemocyanine, dat hetzelfde doet als hemoglobine bij gewervelde dieren (maar minder efficiënt). De bloedsomloop van insecten heeft geen aders of slagaders. Het "bloed" wordt hemolymfe genoemd, en beweegt zich voort in de ruimte die hemocoel wordt genoemd. De organen zitten in de hemocoel en baden in de hemolymfe. Het "hart" is niet veel meer dan een enkele buis die pulseert (knijpt).

Hoe insecten groeien

Insecten beginnen hun leven als ei. Meestal legt een vrouwtje (moederinsect) eieren, maar enkele soorten worden levend geboren (de eieren ontwikkelen zich in de moeder). De eitjes zijn klein, maar kunnen meestal met het blote oog worden gezien.

Hoewel de volwassen dieren groter zijn, is een vergrootglas of een verrekijker nodig om de details te zien. Een professionele entomoloog gebruikt een verrekijker om insecten te identificeren, plus een gedrukt naslagwerk. Er zijn veel te veel insecten om ze allemaal te onthouden, en de meeste entomologen specialiseren zich in slechts één of twee orden.

Nadat de eieren zijn uitgekomen, kunnen zich twee soorten ontwikkeling voordoen. Sommige insecten hebben een zogenaamde "onvolledige metamorfose". Dit betekent dat een klein insect, een nimf genaamd, uit het ei komt, en de nimf ziet er bijna hetzelfde uit als het volwassen insect. Terwijl de nimf groeit, verandert niet zijn uiterlijk, maar alleen zijn grootte. Hij doorloopt een aantal stadia, die 'instars' worden genoemd. Sprinkhanen groeien op deze manier.

Andere insecten hebben een volledige metamorfose, wat betekent dat de kleine larve die uit het ei komt er heel anders uitziet dan het volwassen insect. Insecten met volledige metamorfose komen meestal uit het ei als larve, die er meestal uitziet als een worm. De larve eet voedsel en wordt groter tot hij in een pop verandert. Vlinderpoppen (meervoud voor pop) zitten vaak in cocons. In de cocon verandert het insect zijn uiterlijk en krijgt het vaak vleugels. Als de cocon opengaat, komt het volwassen insect tevoorschijn. Veel insecten hebben een volledige metamorfose, bijvoorbeeld kevers, vlinders en motten, en vliegen. Het volwassen ontwikkelingsstadium wordt het imago genoemd.

 
Het tracheeënstelsel vertakt zich in steeds kleinere buisjes. Hier voeden ze de krop van de kakkerlak. Schaalbalk: 2 mm  


Een bidsprinkhaannimf lijkt op een volwassen bidsprinkhaan, maar dan veel kleiner.  


Tracheeënstelsel van een kakkerlak. De grootste tracheae lopen over de breedte van het lichaam en liggen horizontaal op deze afbeelding. Schaalbalk: 2 mm  

Evolutionaire geschiedenis

Oorsprong van insecten

Het oudst bekende insectenfossiel is de Devoon Rhyniognatha, uit het 411 miljoen jaar oude Rhynie-gietsteen. Het kan oppervlakkig gezien lijken op een modern zilvervisje. Deze soort bezat al onderkaken van een type dat wordt geassocieerd met gevleugelde insecten, wat suggereert dat vleugels toen al geëvolueerd kunnen zijn. De anatomische gegevens suggereren dus dat de eerste insecten eerder zijn verschenen, in het Siluur. Genomische analyse plaatst hun oorsprong nog verder terug in het Ordovicium.

Als Rhyniognatha geen insect is, dan is Rhyniella uit dezelfde plaats het eerst bekende insect. Ook 411 mya.

Oorsprong van vleugels

In 2008 ontdekten onderzoekers 's werelds oudste bekende volledige lichaamsafdruk van een primitief vliegend insect, een 300 miljoen jaar oud exemplaar uit het Carboon.

De oorsprong van het vliegen van insecten is onduidelijk, want de vroegst bekende gevleugelde insecten lijken bekwame vliegers te zijn geweest. Sommige uitgestorven insecten hadden een extra paar vleugels aan het eerste segment van de thorax, voor een totaal van drie paar. Het lijkt erop dat de insecten geen bijzonder succesvolle groep dieren waren voordat zij vleugels ontwikkelden.

De insectenorden uit het Boven-Carboon en het Onder-Perma omvat zowel levende groepen als een aantal nu uitgestorven groepen uit het Paleozoïcum. In dit tijdperk bereikten sommige reusachtige libelle-achtige vormen een spanwijdte van 55 tot 70 cm, waarmee ze veel groter waren dan alle levende insecten.

Dit gigantisme kan het gevolg zijn geweest van het hogere zuurstofgehalte in de atmosfeer, waardoor de ademhaling efficiënter kon werken. Het gebrek aan vliegende gewervelde dieren kan een andere factor zijn geweest. Veel van de vroege groepen stierven uit tijdens de Permisch-Trias uitsterving, de grootste massa-uitsterving in de geschiedenis van de aarde, ongeveer 252 miljoen jaar geleden.

 

Soorten insecten

Verschillende soorten insecten worden ingedeeld in groepen die orden worden genoemd. Er zijn ongeveer 29 insectenordes. De grootste insectenorden worden hieronder opgesomd:

• Bij kevers (orde Coleoptera) is het voorste paar vleugels veranderd in een hard omhulsel om de achtervleugels te beschermen.
• Vlinders en motten (orde Lepidoptera) hebben grote, vaak kleurrijke vleugels.
• Vliegen (orde Diptera) hebben slechts twee vleugels.
• Mieren, bijen en wespen (orde Hymenoptera) hebben soms stingers en leven soms in grote kolonies (zoals mierenheuvels).
• Echte wantsen (orde Hemiptera) hebben een mond die lang en smal is, zoals een drinkrietje. Dit soort mond wordt een snavel genoemd.
• Sprinkhanen (orde Orthoptera) kunnen meestal met hun poten springen. Eten gras en graanplanten.
• Odonata, libellen en waterjuffers zijn toppredatoren van andere insecten. Zowel de waternimfen als de vliegende volwassen dieren zijn carnivoor.
• Phasmatodea, de stok- en bladinsecten, is een orde die volledig gebaseerd is op camouflage. Hij omvat het langste insect ter wereld, de megastick van Chan.

Al deze groepen op één na (Odonata) zijn sterk verbonden met planten als voedselbron.

Spinnen, schorpioenen en soortgelijke dieren zijn geen insecten, maar spinachtigen. Spinachtigen zijn geleedpotigen met vier paar poten. Duizendpoten zijn ook geleedpotigen, maar geen insecten: zij behoren tot het subfylum Myriapoda.

 
Een kever (lieveheersbeestje of lieveheersbeestje). Het rode deel is het harde voorste paar vleugels, of elytra.  

Taxonomie

In deze taxonomie staan enkele van de bekendere groepen insecten.

• Archaeognatha (springende borstelstaarten)
• Thysanura (zilvervisjes of borstelstaartjes)
• Palaeoptera (insecten die hun vleugels niet over hun achterlijf kunnen buigen)
• Ephemeroptera (meivliegen)
• Odonata
• Anisoptera (libellen)
• Zygoptera (waterjuffers)
• Neoptera (insecten die hun vleugels over hun achterlijf kunnen buigen)
• Exopterygota sensu stricto
• Caloneurodea (uitgestorven)
• Titanoptera (uitgestorven)
• Protorthoptera (uitgestorven)
• Plecoptera (steenvliegen, ongeveer 1700 soorten)
• Embioptera (webspinners, ongeveer 300 soorten)
• Orthoptera (sprinkhanen, krekels en sprinkhanen)
• Zoraptera (één geslacht, ongeveer 30 soorten, lijken op termieten)
• Dermaptera (oorwormen)
• Dictyoptera
• Notoptera ~tentatief~
• Grylloblattidae (ijskruipers)
• Mantophasmatidae (ontdekt in 2001, (gladiatoren)
• Phasmatodea (wandelende insecten, ongeveer 2500 soorten) ~tentatief~
• Blattaria (kakkerlakken)
• Isoptera (termieten)
• Mantodea (bidsprinkhanen)
• Parapneuroptera
• Psocoptera (boekluizen)
• Thysanoptera (tripsen)
• Phthiraptera (luizen)
• Hemiptera (echte wantsen, 80.000 soorten)
• Endopterygota of Holometabola (850.000 levende soorten in elf orden)
• Hymenoptera (mieren, bijen, wespen, zaagwespen)
• Coleoptera (kevers)
• Strepsiptera (parasieten die meestal in andere insecten leven)
• Raphidioptera (slangenvliegen)
• Megaloptera
• Neuroptera (netvleugelige insecten, bevat bijvoorbeeld mierenleeuwen)
• Mecoptera (schorpioenvliegen, kan vlooien omvatten)
• Siphonaptera (vlooien)
• Diptera (echte vliegen)
• Trichoptera (nachtvlinders)
• Lepidoptera (motten en vlinders)

 

Insecten en mensen

Sommige insecten kunnen op verschillende manieren een plaag zijn voor mensen. Sommige zijn parasieten, zoals luizen en bedwantsen. Sommige van deze parasitaire insecten verspreiden ziekten, bijvoorbeeld muggen die malaria verspreiden.

Veel insecten eten landbouwproducten (planten die bedoeld zijn voor mensen om te eten). Sprinkhanen zijn een voorbeeld van plaaginsecten die planten in de landbouw eten.

Sommige insecten worden door ons gebruikt. Bijen maken honing. De larven van sommige motten maken zijde, waar mensen kleding van maken. In sommige delen van de wereld eten mensen insecten. Het eten van insecten als voedsel wordt entomofagie genoemd.

Veel bijen en vliegen bestuiven planten. Dit betekent dat de insecten de planten helpen zaden te maken door stuifmeel van de ene bloem naar de andere te verplaatsen. Sommige goede insecten eten plaaginsecten, zoals lieveheersbeestjes die bladluizen eten. Veel insecten eten dode planten en dieren.

Bestrijdingsmiddelen

Mensen gebruiken vaak gif, insecticiden genaamd, om plaaginsecten te doden. Insecticiden werken niet altijd. Soms worden de plaaginsecten resistent tegen de insecticiden, wat betekent dat de insecticiden geen kwaad meer doen. Zowel de coloradokever als de mot zijn insecten die resistent zijn tegen veel insecticiden.

Insecticiden doden niet alleen plaaginsecten; soms worden ook veel nuttige insecten gedood. Wanneer nuttige insecten worden gedood, zoals de insecten die plaaginsecten eten, kunnen de plaaginsecten in grotere aantallen terugkomen dan voorheen, omdat ze niet meer door nuttige insecten worden gegeten.