Skrzydło owada jest integumentowy rozbudowa egzoszkielet na owada , który pozwala mu latać . Absolutnie nie jest homologiczny ze skrzydłami ptaków .
Skrzydła są obecne w podklasie z pterygotes (por grecki πτέρυξ / -γ „ pteryx ” / „ skrzydło ”) i występuje w aptérygotes . Układają się na swoim miejscu podczas ostatniego linienia . Kiedy owad wychodzi z wylinek , a jego skrzydła są zgniecione i złożone na sobie, to ciśnienie hemolimfy pomaga je usztywnić i nadać ostateczny kształt.
Kształt skrzydeł jest ważnym kluczem do ustalenia zamówień. Te często mają jako nazwę słowo z przyrostkiem „ -ptere ”.
Skrzydła są umieszczone na drugim i trzecim piersiowej segmentów ( mesothorax i metathorax ), a nie na pierwszym segmencie ( przedtułowia ), w którym gen Hox hamuje ich powstawanie. Nie są „ wyrostkami ” z technicznego punktu widzenia, ponieważ owady mają tylko jedną parę wyrostków na segment: nogi . Skrzydła są wzmocnione szeregiem podłużnych żył, które często mają wzajemne połączenia tworzące zamknięte „komórki” w błonie (skrajne przykłady można znaleźć wśród odonata i neuroptera ). Wzór wynikający z fuzji i wzajemnych połączeń żył skrzydłowych jest często cechą definiującą różne linie ewolucyjne i może być używany do identyfikacji rodziny lub nawet rodzaju w wielu rzędach owadów.
W pełni funkcjonalne skrzydła występują tylko u dorosłych. Jedynym wyjątkiem jest rząd Mayfly, w którym przedostatni larwalny subimago ma dobrze rozwinięte i funkcjonalne skrzydła, które zwierzę rozdziela podczas ostatniego linienia. U owadów, które mają rozwój postembrionalny z larwami i nimfami (Diptera, Lepidoptera, Hymenoptera…) skrzydła nie są widoczne w larwie, ale są obecne w stanie „ wyobrażonego dysku ”.
Owady mają zwykle dwie pary skrzydeł, z wyjątkiem Diptera gdzie skrzydło 3 e segment jest zastąpiony przez rocka, w wachlarzoskrzydłe gdzie jest to skrzydło dwa e segmentu, który otrzymuje, w chrząszczy gdzie skrzydło 2 nd segmencie transformuje w elytron . Membracidae mają wyjątkowo trzech skrzydeł parach trzy e być zmieniony na „kask”.
W niektórych taksonach skrzydlików, takich jak pchły lub wszy, skrzydła mogą być całkowicie nieobecne . Chociaż ich przodkowie byli skrzydlaci, pasożytniczy tryb życia (w sierści zwierząt) tych owadów utrudnia obecność skrzydeł. Dlatego w toku ewolucji utracili te wyrostki, ale budowa ich tułowia wskazuje, że rzeczywiście wywodzą się od skrzydlatych przodków.
Skrzydła mogą występować tylko u jednej płci (często męskiej) w pewnych grupach, takich jak Mutillidae i Strepsiptera , lub mogą być wybiórczo gubione u „ robotników ” owadów społecznych, takich jak mrówki i termity . Rzadko samica jest uskrzydlona, a samiec nie, jak u osy figowej . W niektórych przypadkach skrzydła powstają tylko w określonych momentach cyklu życiowego, na przykład w fazie rozprzestrzeniania się Aphidoidea . Poza zwykłą obecnością / brakiem skrzydeł, struktura i ubarwienie często różnią się w obrębie tego samego gatunku na skutek polimorfizmu genetycznego.
W spoczynku skrzydła można trzymać płasko lub złożyć określoną liczbę razy zgodnie z określonym wzorem; zazwyczaj tylne skrzydła są złożone, ale w niektórych grupach, takich jak osy Vespidae, przednie skrzydła są zwykle złożone .
Skrzydło jest kutykularna membrana utworzona przez zestawienie dwóch naskórkowych warstw . Ta delikatna struktura stanowi od 0,5 do 5% całkowitej masy ciała owada.
Hipotetyczny prymitywny wzór żyłkowania jest często używany do opisu schematów żyłkowania istniejących gatunków. Ten prymitywny archetyp nazywa się „ archedictyon ”.
Żebra (lub żyły) to cylindryczne puste struktury utworzone przez połączenie górnej i dolnej ściany skrzydła. Większe żyły są kanałami dla hemolimfy , tchawicy i układu nerwowego (neurony narządów zmysłów). Skrzydło owada, wbrew powszechnemu przekonaniu, nie jest więc martwym i suchym narządem: tchawice dostarczają tlenu, hemolimfa dostarcza składników odżywczych i hormonów niezbędnych do metabolizmu neuronów oraz wody do utrzymania elastyczności i twardości skrzydła . Narządy zmysłów to głównie mechanoreceptory, które wpływają na kontrolę ruchu skrzydeł i stabilizację ciała w locie (wykrywanie zniekształceń naskórka). U niektórych owadów mechanoreceptory wrażliwe na wibracje do wykrywania drapieżników i wykorzystywane do komunikacji wewnątrzgatunkowej. Istnieją również chemoreceptory (związane z pielęgnacją , kontrolowaniem właściwości odżywczych źródeł nektaru i termoreceptorami (ochrona przed przegrzaniem).
Mniejsze żebra to głównie struktury usztywniające utworzone z chityny . przykład rozróżnienia ważek z rodzaju Cordulia i Somatochlora .
Krążenie hemolimfy w świetle żył skrzydeł, badane już w 1831 r. przez uczonego Carla Gustava Carusa , jest dobrze zdefiniowane: hemolimfa wchodzi przez żyły przednie i wypływa przez żyły tylne. Hemolimfa jest przemieszczana przez pulsacyjne narządy piersiowe (parzyste lub nieparzyste dodatkowe „serca”). Fizjologia serca u niektórych Lepidoptera, Coleoptera i Diptera jest szczególna: krążenie nie jest koliste, lecz naprzemiennie w każdym żebrze, dzięki odwróceniu bicie serca.
Żyły zapewniają skrzydłu zarówno sztywność, jak i elastyczność, co pozwala owadowi latać. Co ważniejsze, membrana skrzydła między żebrami jest bardzo często falista, zniekształcona lub pofałdowana, aby nadać skrzydłu jeszcze większą siłę, a także zmienić kształt sekcji skrzydła na płaski kształt skrzydła do samolotu kształt skrzydła.
Komórki to przestrzenie błonowe utworzone między połączeniami żył . Mogą być „otwarte” i sięgać do krawędzi skrzydła lub „zamknięte” i ograniczać je tylko żyłkami.
System nazewnictwaNazwy żył i komórek pochodzą od systemu Comstock-Needham (1898).
Skrzydła owadów mogą być pokryte włoskami lub łuskami .
To postać, która określa rząd Lepidoptera (motyli), w którym skrzydła pokryte są kolorowymi łuskami, są to spłaszczone włosie. Termin Lepidoptera pochodzi od greckiego słowa „ lepidos ”, które oznacza „ łuska ”. To właśnie te łuski nadają skrzydeł motyli kolory. Niektóre z nich ( na przykład rodzaj Morpho ) mają opalizujące barwy, które pochodzą z dyfrakcji światła na bruzdach łusek, chociaż ich skrzydła nie zawierają pigmentu .
Włosy na skrzydle muchy.
Wagi widoczne przy większym powiększeniu.
Opalizujący niebieski kolor skrzydeł Morpho .
Skrzydła owadów pokryte są mikro- i nanostrukturalnymi wypustkami , które tworzą superhydrofobową powierzchnię (gdy spadną na nie krople wody toczą się i odprowadzają kurz bez moczenia tych powierzchni), samoczyszczą się i mają właściwości antybakteryjne.
Nazywamy „ Pterostigma ” pogrubieniem przedniej krawędzi skrzydeł, a „ tegula ”, małymi łuskami, które chronią podstawę przednich skrzydeł.
W dolnym karbonie owady skrzydlika zaczęły latać około 350 milionów lat temu. Niedobór skamieniałości w tym okresie nie pozwala nam dokładnie powiedzieć, jak i dlaczego rozwinęły się skrzydła owadów, ale te skamieniałości występują na wszystkich odcinkach piersiowych i brzusznych w seriach homologicznych wypukłości skrzydeł, które zostały wyparte przez ekspresję genu Hox podczas ewolucji, z wyjątkiem mesothorax i metathorax .
Dwie główne hipotezy wyjaśniające pochodzenie skrzydeł to:
Filogenezy molekularnej (w zależności od modelu zegara molekularnego ) sugeruje, że wygląd skrzydeł w ewolucji mogłoby nastąpić na spektakularny wzrost roślin w lasach dewonu , aby ułatwić zejście do gleby tych owadów karmienia w koniec gałęzi.
Lot owada może być bardzo szybki, zwrotny i wszechstronny. Takie osiągi lotnicze są możliwe dzięki zmianom kształtu, bardzo precyzyjnej i zmiennej kontroli ruchów skrzydła. Różne mechanizmy lotu spotykają się poprzez zamówienia.
Kilka rzędów owadów ma specjalnie przystosowane skrzydła.
U muchówek ( much , komarów itp.) Para tylnych skrzydeł jest zredukowana do hantli , co pomaga owadowi wyczuć jego orientację i ruch oraz poprawić równowagę w locie, działając jak żyroskopy .
U Strepsiptera jest to para męskich przednich skrzydeł, które są zredukowane do postaci hantli. Samice są bezskrzydłe.
U chrząszczy ( skarabeuszy ) para skrzydeł przednich jest utwardzona, tworząc elytrę, która chroni delikatne tylne skrzydła, które podczas spoczynku są składane pod spodem. Elytra nie są używane do lotu, do latania służą tylko tylne skrzydła chrząszczy. Kiedy chrząszcz ma zamiar wzbić się w powietrze, elytra unosi się, a tylne skrzydła są ciągnięte do przodu przez mięśnie klatki piersiowej i rozkładane. Przedmiotem dyskusji jest mechanizm leżący u podstaw rozłożenia skrzydła: uwolnienie energii sprężystej zmagazynowanej w strukturach zawierających resilinę , kluczowa rola nacisku hemolimfy w ich rozłożeniu.
U niektórych gatunków, takich jak chrząszcze naziemne, elytra są zespolone (zanikły tylne skrzydła), co spowodowało utratę zdolności latania przez te owady. Ta niezdolność została zastąpiona rozwojem długich, mocnych nóg, które zapewniają im energiczny spacer.
Otwarta elytra fartucha .
Elytra połączyła się z chrząszczem ziemnym .
U dermaptera , orthoptera ( koniki polne , szarańcza ), dictyoptera ( karaluchy , modliszki ) nazywa się „ tegmen ” (liczba mnoga „ tegmina ”) wzmocnione przednie skrzydła, które nie są używane do lotu. Te skrzydła są czasami nazywane „ elytra ” lub „ pseudoelytra ”.
U pluskwiaków przednie skrzydła mogą być wzmocnione, ale w mniejszym stopniu niż u chrząszczy. Na przykład przednia część przedniego skrzydła owada jest utwardzona, podczas gdy tylna część jest błoniasta. Skrzydła te nazywane są „ hemelytron ” (liczba mnoga „ hemelytra ”). Występują w podrzędu Heteroptera ; skrzydła homoptera , podobnie jak cykady , są całkowicie błoniaste.
Hemelytra zielonego błędu.
W wielu innych rzędach przednie skrzydła mogą być czasami modyfikowane w celu ochrony, a dzieje się to zwykle w połączeniu z utratą lub zmniejszeniem tylnych skrzydeł (np. U owadów nielatających). Podobnie nielatające osobniki z poprzednich rzędów nie mają absolutnie żadnych tylnych skrzydeł.
U muchy Drosophila ( Drosophila melanogaster , Diptera ):