Cấu Tạo Bên Trong Cơ Thể Côn Trùng

Cấu tạo hệ thần kinh của côn trùng bao gồm não (5), nằm ở trên đầu và dây thần kinh (19) chạy xuyên qua ngực và bụng.

Bộ não côn trùng là sự kết hợp của ba cặp hạch, mỗi dây thần kinh đều có chức năng cụ thể. Cặp đầu tiên, được gọi là hạch não trước, kết nối với mắt kép (4), mắt đơn (2, 3) và bộ phận kiểm soát thị lực. Các deutocerebrum có chức năng phân bố dây thần kinh của các sợi râu của côn trùng (1). Cặp thứ ba, tritocerebrum, với chức năng kiểm soát môi trên, và kết nối não với phần còn lại của hệ thần kinh.

Bên dưới não, một bộ nang hợp nhất hình thành phế nang thực quản (31). Dây thần kinh từ hạch này có chức năng kiểm soát hầu hết các hoạt động của khoang miệng, các tuyến nước bọt, và cơ cổ.

Dây thần kinh trung ương kết nối não và dây hạch thực quản cùng với các dây hạch phụ ở ngực và bụng. Ba cặp móc xích ở ngực (28) sẽ làm bệ chân, cánh và cơ bắp kiểm soát khả năng vận động.

Xung quanh vùng bụng là cơ bắp, cơ quan sinh sản, hậu môn, và các cơ quan thụ cảm khác ở phần cuối sau của côn trùng.

Một hệ thống thần kinh riêng biệt nhưng được kết nối với nhau được gọi là hệ thần kinh trung tâm điều khiển hầu hết các cơ quan quan trọng của cơ thể. Cụm tế bào thần kinh Ganglia trong hệ thống này có nhiệm vụ kiểm soát chức năng của hệ thống tiêu hóa và tuần hoàn.Dây thần kinh từ tritocerebrum kết nối với một hạch thần kinh trên thực quản; các dây thần kinh bổ sung từ phổi này được kết nối với ruột và tim.

Hệ thống tiêu hoá côn trùng là một hệ thống khép kín, với một ống dẫn dài (ống tiêu hóa) chạy dọc theo thân. Kênh tiêu hóa là đường một chiều – thức ăn vào miệng và được xử lý khi nó di chuyển về phía hậu môn. Mỗi ba phần của ống tiêu hóa thực hiện một quá trình tiêu hóa khác nhau.

Các tuyến nước bọt (30) tạo ra nước bọt, nó di chuyển qua các ống nước bọt rồi vào miệng. Nước bọt trộn với thức ăn và bắt đầu quá trình phá vỡ nó.

Phần đầu tiên của ống tiêu hóa là ruột trước (27) hay còn gọi stomodaeum. Trong phần ruột trước, sự phá vỡ các khối thực phẩm lớn được diễn ra, chủ yếu là do nước bọt. Ruột trước bao gồm khoang miệng, thực quản, và một khu vực lưu trữ thực phẩm trước khi nó đi đến ruột giữa.

Khi thực phẩm này rời “nhà kho”, nó đi đến ruột giữa (13) – còn được gọi là mesenteron. Ruột giữa là nơi tiêu hóa thực sự xảy ra, thông qua hành động enzyme. Các microvilli được tiết ra từ thành ruột giữa cho phép tăng diện tích bề mặt và hấp thụ tối đa chất dinh dưỡng.

Ruột cuối (16) – hay còn gọi là proctodaeum, các hạt thức ăn khó tiêu sẽ tham gia vào quá trình axit uric từ các ống Malphigia để tạo thành phân. Trực tràng hấp thụ hầu hết lượng nước trong chất thải này, và các viên khô này sau đó sẽ được loại bỏ qua hậu môn (17).

Côn trùng không có tĩnh mạch hoặc động mạch, nhưng chúng có hệ tuần hoàn. Khi máu lưu thông mà không có sự trợ giúp của các mạch máu, đó là một hệ thống tuần hoàn hở. Máu côn trùng, được gọi là hemolymph, chảy tự do qua khoang cơ thể và tiếp xúc trực tiếp với các cơ quan và mô.

Một mạch máu đơn chạy dọc theo phía sau của côn trùng, từ đầu đến bụng. Ở vùng bụng, mạch phân chia thành các khoang và chức năng giống như tim côn trùng (14). Các lỗ thủng trong thành tim, được gọi là khe tim, cho phép hemolymph xâm nhập vào các khoang cơ thể. Các cơn co thắt cơ thúc đẩy hemolymph từ nơi này đến nơi khác, di chuyển về phía ngực và đầu. Trong lồng ngực, mạch máu không bị tắt nghẽn. Giống như động mạch chủ (7), mạch chỉ đơn giản là hướng dòng chảy của hemolymph đến đầu.

Máu côn trùng chỉ khoảng 10% hemocytes (tế bào máu), hầu hết hemolymph là huyết tương trong nước. Hệ thống tuần hoàn côn trùng không chứa oxy, do đó máu không chứa hồng cầu như chúng ta. Côn trùng bị thiếu máu thường có màu xanh hoặc màu vàng.

Côn trùng cũng cần oxy như chúng ta, và phải “thở ra” khí CO2. O2 được chuyển đến các tế bào trực tiếp bằng hoạt động hô hấp, và không ảnh hưởng đến máu như đối với động vật có xương sống.

Dọc theo hai bên ngực và bụng, một hàng các lỗ nhỏ gọi là lỗ thở(8), cho phép hấp thụ oxy từ không khí. Hầu hết côn trùng đều có một cặp lỗ thở trên mỗi đoạn thân. Những cái nắp nhỏ hoặc van giữ cho các dây thần kinh đóng lại cho đến khi hấp thụ oxy và thải ra khí CO2. Khi các cơ kiểm soát các van thả lỏng, các van mở và một quá trình hô hấp được thực hiện.

Khi đi qua các lỗ thở, khí oxy di chuyển qua khí quản (8), được chia thành các ống khí quản nhỏ hơn. Các ống này tiếp tục phân chia, tạo ra một mạng lưới phân nhánh đến từng tế bào trong cơ thể. Khí CO2 phát ra từ tế bào đi theo cùng một con đường trở lại với lỗ thở và ra khỏi cơ thể. Hầu hết các ống khí quản được tăng cường bởi màng Taenidia ( một chất dày đặc quanh các lớp biểu bì bên trong một khí quản hoặc khí quản trong hệ thống hô hấp của côn trùng). Các gợn song chạy vòng quanh các vòi (cơ quan có hình ống rỗng trong cơ thể) để giữ cho chúng khỏi bị hủy hoại. Tuy nhiên, ở một số vị trí, không có màng Taenidia, và các vòi hoạt động như một túi khí có khả năng chứa không khí.

Ở các loại côn trùng dưới nước, túi khí giúp chúng “giữ hơi thở” khi ở dưới nước. Chúng chỉ cần lưu trữ không khí ở đó cho đến khi lên bờ. Côn trùng ở khí hậu khô hạn cũng có thể lưu trữ không khí và giữ lỗ thở đóng lại, để ngăn nước trong cơ thể bị bay hơi. Một số loài côn trùng thổi không khí từ túi khí và các lỗ thở khi bị đe doạ, tạo ra tiếng ồn lớn đủ để kẻ thù hoặc những người tò mò giật mình.

Hình minh họa dưới đây minh họa cơ quan sinh sản của loài côn trùng cái. Côn trùng cái có hai buồng trứng (15), mỗi buồng trứng bao gồm nhiều buồng có chức năng gọi là ống chứa buồng trứng (nhìn thấy bên trong sơ đồ buồng trứng).

Quá trình sản xuất trứng diễn ra trong ống này ,trứng sau đó được đưa vào buồng trứng. Hai ống dẫn trứng ở bên cạnh tương ứng với mỗi buồng trứng, và được nối với ống dẫn trứng thông thường (18). Con côn trùng cái đẻ trứng được thụ tinh bên trong cơ quan sinh dục của chúng (không có trong hình).

Các ống tiểu cầu thận (20) hoạt động như hậu môn của một con côn trùng để thải các chất thải nitơ ra bên ngoài môi trường. Cơ quan này thải trực tiếp chất thải vào ống tiêu hoá, và kết nối với chỗ nối giữa ruột già và hậu môn. Các ống tự thay đổi về số lượng, chỉ từ hai ở một số côn trùng đến hơn 100 ống ở những con côn trùng khác. Giống như các tua của bạch tuộc, các ống tiểu cầu thận trải dài khắp cơ thể của côn trùng.

Các chất thải từ hemolymph (máu) khuếch tán vào các ống tiểu cầu thận, và sau đó chuyển sang dạng axit uric. Chất thải ở dạng bán rắn được đưa đến hậu môn, và trở thành phân.

Hậu môn (16) cũng đóng một vai trò trong hệ bài tiết. Trực tràng côn trùng giữ lại 90% nước có trong phân, và hút lại vào cơ thể. Chức năng này cho phép côn trùng sống sót và phát triển mạnh ngay cả ở khí hậu khô cằn nhất.