среда, 14 января 2015 г.

ЭНТОМОЛОГИЧЕСКИЕ ВОСПОМИНАНИЯ 2: ПРО ПОКРОВЫ НАСЕКОМЫХ или КТО МОЖЕТ ЗАПРЫГНУТЬ НА НЕБОСКРЁБ

Здравствуйте, друзья!
Я рада, что вы заглянули на мой огонек рубрики "Энтомологические воспоминания"
Я продолжаю вас знакомить с общей характеристикой насекомых маршрутным методом. Накатала  довольно обширный пост, который решила разделить на два и первая часть будет больше теоретической. 



Насекомые относятся к славному типу членистоногих вместе с паукообразными  и ракообразными. Отличительными характеристиками типа являются их  хитиновые покровы и конечности. А ведь по существу, пожалуй, все можно было бы свести к одному покрову.

Каждый  подтип будет иметь свои "фишки" этого хитинового покрова, но в основе будет лежать сложный углевод ХИТИН, который будет составлять основу экзоскелета (наружного каркаса) этих беспозвоночных.


Экзоскелет будет представлять пассивную часть опорно-двигательного аппарата, который  обеспечивает защиту, прочность, а также является основой для прикрепления   мышц. Мышцы же, представляют активную часть опорно-двигательного аппарата.

Когда Мать Природа решала задачу: каким образом можно прикрепить мышцы, чтобы они быстрее работали, то она  сначала пришла к созданию экзоскелета. 

Так, мышцы оказались запакованные внутри, под защитой наружного скелета. Так, что первые рыцари появились далеко не в средние века. Первыми рыцарями от природы стали членистоногие. И первыми изобрели систему рычагов и сочленений в виде составных конечностей)))



А уже вторым планом Матери Природы в  прикреплении мышц - стал обратный принцип "вовнутрь". Когда пассивная часть - скелет, был  помещен внутри тела, а мышцы к нему прикреплялись поверх.  На основе этого принципа построены тела позвоночных. И благодаря этому принципу, мы с вами достигаем приличных размеров.

Оба плана сработали, хотя у них имеются свои плюсы и минусы.

Сегодня мы подробнее остановимся на хитиновом экзоскелете. Он состоит из смеси хитина и белка,  которые производит эпителий (покровная ткань). Хитиновый покров не имеет клеточного строения. Однако, он является одним из самых прочных органических соединений на  планете, гораздо прочнее человеческой кости.



У раков хитиновый покров имеет  в своем составе  соли кальция, поэтому иногда говорят, что у раков  покров известковый, хотя сие  - лишь добавка к хитиновой и белковой основе. Многие пробовали  вареных раков или крабов, и знают, что у них довольно прочный  панцирь, с которым приходится повозиться, чтобы достать "мясо".

У пауков совсем  другая "фишка" - у них экзоскелет очень мягкий, он содержит в себе много белка и поэтому весьма эластичный. Поскольку большинство паукообразных питается жидкой пищей, то для них очень актуальным являются  растягивающиеся покровы. 



У клещей, которые тоже относятся к паукообразным,  эта особенность выражена наиболее ярко. Они могут увеличить свои размеры более чем в 100 раз. И происходит это, именно, за счет высокого содержания  белка.  Поэтому у хитиновых  покровов паукообразных есть отдельное название  "актинохитин" (актин - название двигательного белка).  

Актинохитин способен светиться  голубоватым цветом в ультрафиолете, что можно проверить летней ночкой, имея в кармане ультрафиолетовый фонарик. К слову, таким  фонариком снабжены некоторые зажигалки, я такую отобрала у мужа для своих целей. Кстати, подсвечивая УФ-фонариком, можно увидеть, что свечение есть у самых неожиданных предметов вокруг Вас. Можно весело поиграть.

Однако, вернемся к хитину. У насекомых, хитиновый покров имеет восковое покрытие. Посмотрим  схему строения хитинового слоя, который еще называют кутикулой. Можно сразу отметить его слоистость.



Внизу мы видим эпителиальные клеточки, а вот одна из общего ряда выбивается на рисунке - это железистая клетка. Она то и будет производить хитин и белок, из которых будет образовываться кутикула.

К эпителиальным клеткам примыкает эндокутикула. Рассмотрим терминоэлементы понятия: "ЭНДО"- внутренний, "КУТИКУС" - кожица.  Эндокутикула включает в себя белок резилин, который придает  ей гибкость и способность растягиваться, он представляет собой природную белковую резину. 

Резилина очень много в конечностях  у прыгучих насекомых, например, у блох. Поэтому те могут совершать прыжки до 0,5 метра в длину и высоту. Если взять в расчет размер блохи, то это расстояние превышает ее размер в 130 раз. Если бы блоха была размером с человека, то она запрыгнула бы на небоскреб среднего размера. 

Эндокутикула является основным слоем в местах сочленений конечностей у членистоногих, то есть там, где  присутствует наибольшая подвижность.

Над экдокутикулой залегает экзокутикула ("ЭКЗО"- наружный, "КУТИКУС" - кожица). К экзокутикуле прикрепляются мышцы. Она постепенно теряет свою эластичность, по мере того, как  белок артроподин переходит в жесткий склеротонин.  Экзокутикула содержит красящий пигмент, определяющий окраску насекомых и выросты тела. 

На фотографии представлен кусочек надкрылья черной жужелицы под микроскопом. Видно, что хитин представляет собой неравномерную, бугристую поверхность темного цвета, за счет красящего пигмента.


Надкрылья жужелицы под микроскопом
Образующийся склеротонин ограничивает рост насекомого, поскольку не способен растягиваться.  Поэтому рост происходит за счет процесса линьки, когда  жесткая экзокутикула лопается, и сбрасывается насекомым. Пока артроподин не затвердеет и не перейдет в склеротонин, насекомое будет расти, что случается как правило, на личиночной стадии. 

А надстройкой над экзокутикулой будет эпикутикула ("ЭПИ"- переводится как "верхний, наружный", "КУТИКУС"- кожица). Эпикутикула состоит из воска. Она водонепроницаемая, и защищает насекомое  от высыхания и от проникновения микроорганизмов в его тело. Именно этот восковой слой позволил насекомым так успешно расселиться по суше.

Продолжение следует.....
Желаю вам счастья открытий!


12 комментариев:

  1. Оля, ну как же я хочу на ТВОИ уроки, ааааааааааааааа! Как же здорово и понятно ты пишешь, интересно так. Я больше сама в детстве читала, а если бы у меня был такой учитель, я однозначно пошла бы на биофак. Рада тебе и люблю тебя читать.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Аня, большое спасибо, за такие теплые слова. Это очень вдохновляет. А биофак стал бы богаче на одного человека)))

      Удалить
  2. Боже же, ты мой, сколько я всего не знаю на этом свете... Олечка, спасибо огромнейшее. Читаю Вас и чувствую себя ущербной и малограмотной... А с другой стороны, стремиться есть к чему... и всегда!
    Благодарим за участие в Детской галерее.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо! Жанна, никто не знает всего на свете)))) Почему то вспомнилась притча о кругах познания Сократа. Чем шире круг познаний, тем с большей областью неизвестного он граничит.

      Удалить
  3. Оля, я раньше читала вас довольно часто, но эпизодически, заходя из гаджета "Постоянные читатели", а во время акции взаимного пиара подписалась на рассылку. Очень рада, что теперь не пропушу ни одного нового поста. Находясь под воздействием обучающих постов "блогостроительства" и советов профессионалов о продвижении в массы читателей, пытаюсь сформулировать "яркое" название этой статьи, привлекательное для поисковиков. Получается примерно так: "ЭНТОМОЛОГИЧЕСКИЕ ВОСПОМИНАНИЯ 2: ПРО ПОКРОВЫ НАСЕКОМЫХ или КТО МОЖЕТ ЗАПРЫГНУТЬ НА НЕБОСКРЁБ". Это, вероятно, профессиональная болезнь... )))

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Спасибо, Яна!
      Замечательное название! Воспользуюсь им с Вашего позволения!
      Меня раньше смущали длинные заголовки, а оказывается, что это скрытая реклама)))

      Удалить
    2. Здорово! Я тоже сейчас позволяю себе написать заголовок в две строчки - от границы до границы центрального столбика с текстом статьи. Вот только обдумываю как новую информацию поставить вначале, а системные названия в конце. У нас с вами одинаковый принцип подачи материала: мы структурируем интформацию по темам и отражаем это в заголовках статей. А чтобы не порвалась связь от статьи к статье, надо повторять "раздел+параграф+" и добавлять очередную часть нового материала. В Вашем случае это общее название серии "
      ЭНТОМОЛОГИЧЕСКИЕ ВОСПОМИНАНИЯ" - довольно длинная цепочка букв. Иногда в рассылке только эти слова и помещаются, а нового не видно. А у меня так: "Библия для детей. 1. Создание Мира. День Второй. Небосвод." Новое только последнее слово и его-то не видно, отрезано троеточием сокращения. Надо со специалистами посоветоваться.

      Удалить
    3. Наверное, надо писать заголовок задом наперед. От малого к обобщению серии. Но может и существуют обходные пути, чтобы отображалось все без сокращения.

      Удалить
  4. Оля, спасибо! И интересно, и ново, и воспоминания школьные всплывают, что тоже приятно), у нас хорошие были уроки биологии)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Катя, благодарю! Хорошо, когда новое прикрепляется к уже известному знанию развивается и расширяется, становится цветным. А мне с уроками биологии увы не повезло в свое время)))

      Удалить
  5. Спасибо, Ольга, очень много интересного узнаю у Вас! Мне не повезло с уроками биологии, а теперь вижу, как же много я упустила в школе. Благодаря Вам буду наверстывать))

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Елена, рада, что открываете для себя заново мир биологии благодаря этому блогу! Спасибо за отзыв!

      Удалить