Kukaiņi

Vikipēdijas lapa
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt
Kukaiņi
Insecta (Linnaeus, 1758)
Kukaiņi
Klasifikācija
Valsts Dzīvnieki (Animalia)
Tips Posmkāji (Arthropoda)
Apakštips Seškāji (Hexapoda)
Klase Kukaiņi (Insecta)
Iedalījums
Kukaiņi Vikikrātuvē

Kukaiņi (Insecta) ir posmkāju klase ar pasaulē vislielāko sugu daudzveidību. Tiek uzskatīts, ka pasaulē ir no 6 līdz 10 miljoniem kukaiņu sugu.[1][2]

Kukaiņi ir posmkāju tipa traheātu apakštipa (Tracheata) klase. Tajā apvienoti visi posmkāji, kuriem ir trīs pāri kāju. Kukaiņi ir sauszemes dzīvnieki, kas elpo ar trahejām. Vairākas kukaiņu grupas pielāgojušās dzīvei ūdenī, tomēr tikai dažu grupu kāpuri spēj uzņemt ūdenī izšķīdušo skābekli. Kukaiņi ir vienīgie bezmugurkaulnieki, kuri vairākums spēj lidot. Dažām augstāko kukaiņu grupām, piemēram, blusām un utīm, parazitārā dzīves veida dēļ spārni ir izzuduši.

Kukaiņu ķermenis sastāv no trīs nodalījumiem — galvas, krūtīm un vēdera. Kukaiņi vairojas dzimumiski, dējot apaugļotas olas. Daudziem raksturīga arī partenoģenēze (vairošanās ar neapaugļotām olām), bet daži ir dzīvdzemdētāji. Kukaiņi attīstās ar pārvēršanos jeb metamorfozi. Mēdz būt attīstība ar pilnīgu pārvēršanos (attīstībā ir 4 stadijas — ola, kāpurs, kūniņa un pieaudzis īpatnis) un attīstība ar nepilnīgu pārvēršanos (no oliņas izšķiļas kāpurs, kas ir līdzīgs pieaugušajam īpatnim, tikai ir mazāks un viņam ir neattīstīti spārni). Nepilnīga pārvēršanās raksturīga zemāk organizētiem kukaiņiem, piemēram, taisnspārņiem, spārēm, blaktīm.[3]

Kukaiņiem ir ļoti liela nozīme dabā. Viņi ietilpst daudzu dzīvnieku barošanās ķēžu sastāvā. Gandrīz katrā mugurkaulnieku dzīvnieku klasē var atrast specializētus entomofāgus, t. i. dzīvniekus, kuri pārtiek no kukaiņiem, piemēram, daudzas putnu sugas. Kukaiņi, galvenokārt plēvspārņi, divspārņi un tauriņi, apputeksnē augus (Eiropā apmēram 30 % ziedaugu apputeksnē tieši kukaiņi). Viņi piedalās arī augsnes veidošanas procesos. Piemēram, termīti un skudras, tāpat kā daudzu citu kukaiņu kāpuri, kas dzīvo zemē, ar savām ejām uzirdina augsni, veicina tās labāku ventilāciju un ūdens apgādi un bagātina to ar trūdvielām. Kukaiņi, piemēram, līķvaboles, veic sanitāra funkcijas dabā. No cilvēka interešu viedokļa kukaiņu darbībai var būt arī negatīvas sekas. Daudzas sugas ir bīstami lauksaimniecības un mežsaimniecības kaitēkļi, bet daļa arī cilvēka un dzīvnieku parazīti un slimību ierosinātāju pārnēsātāji.[3]

Starp kukaiņiem pazīstamākie ir tauriņi, vaboles, mušas, skudras un bites. Zinātni, kas pēta kukaiņus, sauc par entomoloģiju.

Raksturojums[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņu klasi raksturo sekojošas īpašības. Tie ir sauszemes posmkāji, kuru ķermenis sadalīts trijos nodalījumos: galvā, krūtīs un vēderā. Trīs posmotu kāju pāri atrodas krūšu nodalījumā. Pie otrā un trešā krūšu segmenta parasti ir pa pārim spārnu. Kukaiņi ir vienīgie aktīvi lidojošie bezmugurkaulnieku organismi. Elpošana notiek caur trahejām vai arī ar visa ķermeņa ādu. Tiem kukaiņiem, kas elpo ar visu ķermeņa virsmu, un kam ir gāzu caurlaidīga āda, izplatība ir ierobežota ar mitra klimata apstākļiem. Tie ir sastopami pārsvarā augsnē vai pūstošu organismu atliekās. Caur trahejām elpojošie kukaiņi, kam āda ir gāzu necaurlaidīga, var dzīvot arī sausos apstākļos. Šie kukaiņi ir izplatījušies pa visu zemeslodi, piemērojoties visdažādākajiem apstākļiem.

Morfoloģija un fizioloģija[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņu ārējā morfoloģija[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņiem ir segmentēts ķermenis, ko balsta eksoskelets, kas ir ciets ārējs apvalks kas sastāv galvenokārt no hitīna. Ķermeņa segmenti tiek organizēti trijās atšķirīgās, bet savstarpēji saistītas vienībās: galvās, krūškurvī un vēderā.

Galvas nodalījums[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Galva — atrodas ķermeņa priekšgalā. Tā izveidojusies, priekšējiem ķermeņa posmiem saaugot un saplūstot galvas kapsulā. Tās iekšienē ir smadzenes. Galvas sānos ir 2 lielas saliktās acis jeb fasetacis. Starp saliktajām acīm, galvas kapsulas virspusē var būt 1 — 3 sīkas vienkāršas acis jeb actiņas. Lielākoties kukaiņiem acis ir labi attīstītas, taču ir arī kukaiņi ar vāji attīstītām acīm un pat bez acīm. Starp saliktajām acīm atrodas 1 pāris taustekļu. Pēc formas izšķir — sarveida, zāģveida, spalvveida, elkoņveida, ķemmveida un diegveida taustekļus. Uz tiem atrodas receptori, kas uztver kairinājumus. Galvai apakšpusē vai priekšpusē ir mute. Mutes orgāni ir stipri specializēti un dažādi veidoti. Ir 4 galvenie mutes orgāni veidi. Grauzējtipa orgāni piemēroti cietas barības sasmalcināšanai. Ir daudzām vabolēm un prusakiem. Sūcējtipa orgāni izveidojušies kukaiņiem, kas pielāgojušies šķidras barības sūkšanai. Barību iesūc mutē ar snuķi. Šādi mutes orgāni ir dūrējsūcējtipa kukaiņiem, kas sūc dzīvnieku asinis vai augu sulu. Blaktīm, laputīm un cikādēm ir šī tipa mutes orgāni laizītājtipa — raksturīgi daudzām mušām[4].

Krūtis[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Krūtis — krūtīs atrodas cauruļveida sirds, kas cirkulē bezkrāsainas vai zaļgandzeltenas asinis. Tās sastāv no 3 posmiem — priekškrūtīm, viduskrūtīm un pakaļkrūtīm. Katrā krūšu posmā izšķir muguras, vēdera un 2 sānu daļas. Pie katra krūšu posma ir 1 pāris kāju, un vairākumam kukaiņu pie viduskrūtīm un pakaļkrūtīm 1 pāris spārnu. Kāja sastāv no gūžas, 1 vai 2 skriemeļiem, ciskas, stilba un pēdas. Pēdai var būt līdz 5 posmiem. Pēdas pēdējā posmā parasti ir 2 nagi, retāk 1 vai neviens. Kāju posmi, tāpat kā mutes orgāni, sakarā ar to īpašajām funkcijām var būt stipri modificēti. Izšķir vairākus kāju veidus, piemēram:

  • ejkājas — paīsas, ar īsiem un platiem pēdas posmiem, tādas ir lapgraužiem
  • skrejkājas — slaidas, ar garām pēdām, piemēram, skrejvabolēm
  • lēcējkājas — labi attīstītas ar resnām ciskām un gariem stilbiem, piemēram, sienāžu pakaļkājas
  • racējkājas — īsas, platas ciskas un stilbi ar zobainu malu, piemēram, racējcirceņa priekškājas
  • peldkājas jeb airkājas — stilbi un pēdas posmi paplatināti, pēdas ar bieziem, gariem sariem. Tādas kājas ir airvabolēm.

Reizēm šīs kāju specializācijas tiek izmantotas ļoti sekmīgi, piemēram, prusaks var noskriet 30 cm vienā sekundē. Dažkārt kukaiņu kājas ir pielāgotas īpaša uzdevuma veikšanai, piemēram, bitēm pakaļkājas piemērotas ziedputekšņu ievākšanai un nešanai. Kā jau minēju, vairākumam kukaiņu ir 2 spārnu pāri — priekšspārni un pakaļspārni. Katrs spārns sastāv no 2 membrānām. Starp augšējo un apakšējo membrānu ir dobums. Spārnu dobumam ir tiešs sakars ar ķermeņa dobumu, un tajā atrodas nervi un trahejas. Spārnā izšķir — pamatni (daļa, kas pievienota krūtīm), priekšmalu (mala, kas lidojumā vērsta uz priekšu), pakaļmalu un galotni. Spārnu vēzienu skaits 1 sekundē dažādiem kukaiņiem variē no 5 vēzieniem tauriņiem līdz 600 vēzieniem odiem[4].

Vēders[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Vēders parasti sastāv no 6 līdz 11 posmiem. Dažiem plēvspārņiem un divspārņiem ir tikai 4 vai 5 posmi. Vēderam parasti ekstremitāšu nav. Pie vēdera pēdējiem posmiem var būt dažādi piedēkļi. Kukaiņu ķermeni aptver trīsslāņaina kutikula, kas veido stabilu ārējo skeletu, kuram piestiprināta muskulatūra. Kutikulas pamatmasu veido hitīns, kas ir ļoti izturīgs. Uz kutikulas virsmas ir sīki matiņi, sariņi, zvīņas, u. c. veidojumi, kam var būt ļoti dažādas funkcijas. Kutikulā vai hipodermā atrodas pigmenti, kas vairumā gadījumu nosaka kukaiņa krāsu[4].

Segmentācija[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Galva ir cieta, stipri sklerotiska, ne segmenta, ekzoskeletālā galva kapsula, vai epicranium, kas satur lielāko maņu orgānu skaitu, tostarp antenas, ocellus vai acis, un muti. No visiem kukaiņu ­iedalījumiem, taisnspārņi parāda visvairāk pazīmju, kas ir atrodamas arī citiem kukaiņiem, ieskaitot šuves un sklerītus. Krūšu kurvim ir tagma, kas sastāv no trīs posmiem: prothorax, mesothorax un metathorax. Priekšējais segments kas ir vistuvākais galvai, ir prothorax, ar galvenam daļām: pirmais kāju pāris un pronotum. Vidus segments ir mesothorax, ar galvenam daļām: otro kāju pāri un priekšējiem spārniem. Trešā un lielākā daļa ir metathorax, kas sevī iekļauj trešo kāju pari un aizmugurējo spārnu pāri. Katrs segments ir iezīmēts ar starpsegmentu šuvi. Katram segmentam ir četri galvenie reģioni. Muguras virsmu sauc par tergumu (vai notumu), lai to varētu atšķirt to no vēdera tergas. Divi sānu reģioni tiek saukti par pleirām (vienskaitlī: pleuronu) un vēdera daļu sauc sternumu.Vēdera tagma ir lielākā kukaiņiem, tā parasti sastāv no 11-12 segmentiem un ir mazāk skleroceta kā galvas vai krūškurvja nodalijumi. Katrs no vēdera segmentiem ir pārstāvēts ar sklerocetu tergumu un sternumu. Terga ir atdalīta viena no otras un no blakus sterna vai pleiras ar membrānām. Spiracles atrodas pleiras zonā.Dažiem kukaiņiempleiras zona ir nosegta.Embrija stadijā un postembrionālajā posmā daudziem primitīvākajiem kukaiņiem saglabājas 11 vēdera posmi. Mūsdienu kukaiņiem ir tendence uz vēdera segmentu skaita samazināšanu, bet primitīvas skaits -11 tiek saglabāts embrioģenēzes laikā. Svārstības vēdera segmentu skaitā ir ievērojamas.

Eksoskelets[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņu ārējais skelets jeb kutikula sastāv no diviem slāņiem: epicuticle, kas ir plāna un ūdens izturīga ārējā vaska kārta ,kas nesatur hitīnu, un apakšējais slānis ko sauc procuticle. Procuticle ir hitinizeta un daudz biezāka nekā epicuticle, tai ir divi slāņi: ārējs slānis, kas ir saukts par exocuticle un iekšējais slānis zīnamā kā endocuticle. Stipra un elastīga endocuticle ir veidota no daudziem hitīna šķiedru slāņiem un olbaltumviela, krustām-šķērsām viena caur otru, bet exocuticle ir cieša un sacietējusi. Exocuticle ir ievērojami mazāk daudzos mīkstčaulas kukaiņos , jo īpaši kāpura stadijā. Kukaiņiem ir vienīgie bezmugurkaulnieki, kas izstrādājusi aktīva lidojuma spējas, un šī ir bijusi nozīmīga loma viņu panākumos. Viņu muskuļi var sarauties vairākas reizes, īsā bridi, pēc katra atsevišķa nervu impulsa, ļaujot spārniem kustieties straujāk, nekā tas parasti varētu. Ņemot to ka viņu muskuļi pievienoti pie ekzoskeleta,tas ir efektīvāk un ļauj vairāk muskuļu pieslēgumus; vēžveidīgie arī izmantot to pašu metodi, lai gan visi zirnekļi izmantot hidraulisko spiedienu, lai paplašinātu savas kājas, sistēma mantota no saviem posmkāju senčiem. Atšķirībā no kukaiņiem, lielākā daļa ūdens vēžveidīgo tiek biomineralizti ar kalcija karbonātu, kas tiek iegūts no ūdens.

Kukaiņu iekšējā morfoloģija[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Nervu sistēma[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Nervu sistēma kukaiņiem ir labi attīstīta un specializēta. Tā var izpildīt daudzas funkcijas neatkarīgi no smadzenēm, piemēram, prusaks bez galvas var nodzīvot veselu nedēļu, līdz tas nomirst badā. Centrālā nervu sistēma sastāv no galvas smadzenēm un centrālās nervu ķēdītes. Tajā ietilpst zemrīkles ganglijs, krūšu gangliji un vēdera gangliji, kuru skaits var būt dažāds. Maņu orgāni kukaiņiem ir ļoti daudzveidīgi un komplicēti. Ožas un taustes orgāni atrodas galvenokārt uz taustekļiem, garšas orgāni — mutes tuvumā un uz mutes orgāniem. Timpanālie jeb dzirdes orgāni atrodas uz spārniem vai priekškāju stilbiem. Dažiem kukaiņiem ir īpaši stridulācijas orgāni jeb skaņu radītājas ierīces. Sienāžiem un racējcirceņiem šie orgāni atrodas uz priekšspārniem, siseņiem — uz pakaļkāju ciskām un priekšspārniem. Komplicēti ir redzes orgāni, galvenokārt fasetacis. Tās sastāv no daudzām vienkāršām acīm — omatīdijām. Fasetacs sniedz tiešu attēlu, kas attēlojas kā mozaīka. Daļa kukaiņu spēj atšķirt krāsas. Tie uztver galvenokārt zaļgandzeltenos un zilos toņus. Atšķirībā no cilvēka, tie redz arī gaismas spektra ultravioleto daļu.Saliktā acs jeb fasetacs sastāv no daudzām vienkāršām acīm jeb omatīdijām. Omatīdijas virsma ir sešstūraina lēca, zem kuras ir otra koniska lēca. Gaismai ieejot omatīdijā, tā ar lēcām tiek sakoncentrēta centrālajā struktūrā, kur apgrieztais attēls attīstās pret gaismu jūtīgās šūnās. Pigmentu šūnas neļauj iekļūt gaismai no citām omatīdijām. Redzes nerva šķiedras nodod katras omatīdijas informāciju smadzenēm, kur tā tiek pārveidota vienā kopējā attēlā, kas atspoguļo ārpasauli[4].

Gremošana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Gremošanas orgānu funkcijas veic mutes orgāni un zarna, kas stiepjas cauri visam ķermenim līdz anālajai atverei. Kukaiņu gremošanas sistēma, tāpat kā mutes orgāni, ir atkarīga no tā ar ko kukainis barojas. Kukaiņiem, kas barojas ar cietu barību, norītā barība vispirms nonāk barības vadā, pēc tam muskuļkuņģī. Kuņģī atrodas hitīna zobiņi, kas kalpo barības saberšanai. Sasmalcinātā barība nonāk zarnā, kur tā tiek pilnīgi sagremota. Nesagremotās barības atliekas nonāk galazarnā un tiek izvadītas ārā. Daudzi kukaiņi ir augēdāji (fitofāgi) vai dzīvnieku izcelsmes barības ēdāji (zoofāgi). Taču ir arī kukaiņi visēdāji (omnivori), kas izmanto gan augu, gan dzīvnieku izcelsmes barību. Zoofāgus var iedalīt plēsīgajos, asinssūcējos, un parazītos. Pie pirmajiem pieder spāres un skrejvaboles, pie otrajiem— dūrējutis un dunduri, savukārt pie trešajiem kāpurmušas un jātnieciņi[4].

Elpošana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Elpošanas orgānu funkcijas veic trahejas. Ķermeņa sānos ir līdz 10 pāru elpatveru jeb stigmu. 2 pāri ir krūtīs un 8 vēderā. No tām iet traheju vadi, kas ķermenī arvien vairāk un izveido no ķermeņa dobuma norobežotu sistēmu. Dažiem ūdenī elpojošiem kukaiņiem ir žaunām līdzīgi orgāni[5].

Asinsrite[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Attīstīta samērā vāji. Vēdera dorsālajā pusē atrodas gara, cauruļveidīga sirds. Uz galvas pusi tā pāriet aortā, bet ķermeņa pakaļgalā ir noslēgta. Atbilstoši ķermeņa posmiem, sirds sienā atrodas vārstuļi — ostijas. Caur ostijām asinis jeb hemolimfa no ķermeņa dobuma ieplūst sirdī un tās pulsācijas dēļ plūst galvas virzienā. Tās galvenais uzdevums ir apgādāt audus un orgānus ar barības vielām[5].

Attīstība un vairošanās[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Vairums kukaiņu izšķiļas no olām. Apaugļošanās un attīstība notiek olā, kuru ieskauj čaula, kas sastāv no audiem[6]. Atšķirība no posmkāju olām ,lielākā daļa olu ir spējīgas izturēt sausumu. Tas tā ir tāpēc, ka no embrionālajiem audiem attīstās papildus divas horiana membrānas. Serozā rada epidermu ,kas ir bagāta ar hitīnu un tādējādi pasargā embriju olas iekšpusē no izžūšanas[7]. Tomēr Schzophora serozā daļa neattīstās, bet šie kukaiņi dēj olas mitrās vietas, kā piemēram purvājos, upju malās un citur. Dažam kukaiņu sugām ,kā piemēram, prusakiem Blaptica dubia ir attīstības modelis, kur embrjs attīstās olā, kas atrodas mātes organismā līdz brīdim, kad tas ir gatavi izšķilties . Dažas citas sugas kā tās, kas pieder prusaku ģintij Diploptera ir ar attīstības modeli, kur embrijs attīstās mātes organismā un māte to dzemdē dzīvus (līdzīgi kā ar zīdītājiem) .Dažas citas kukaiņu sugas kā piemēram dažas no lapsenēm parāda poliembrionalitāti, kur viena apaugļota ola attīstās daudzos atsevišķos embrijos. Kukaiņi var radīt vienu, divas vai vairākas jaunās paaudzes viena gada laikā. Bet ir iespējami arī polimorfisma, dimorfisma, partenoģenēzes, kā arī ārkārtīgi etās reizēs- hermofrodītisma gadījumi. Haplodiploīdijā , kas ir viena no dzimuma noteikšanas sistēmām, kur pēcnācēju dzimumu nosaka hromosomu skaits ko ir saņēmis konkrētais indivīds. Šāda sistēma ir tipiska bitēm un lapsenēm. Polimorfisms ir kad vienas sugas īpatņiem ir dažādas formas, piemēram, Amblycorypha oblongifolia ir četras dažādas formas- zaļā, rozā, dzeltenā un brūnā forma. Daži kukaiņi var saglabāt fenotipus, kas normālos apstākļos ir novērojami tikai briedumu nesasniegušiem īpatņiem- to sauc par paedomofozi. Peramorfozē notiek pretējais process, kukaiņi iegūst iepriekš neredzētas īpašības pēc kļūšanas par pieaugušiem īpatņiem. Daudzi kukaiņi parāda dzimumdimorfismu , kurā mātītes no tēviņiem atšķiras pēc ārējām pazīmēm.

Daži kukaiņi izmanto partenoģenēzi — procesu, kurā mātīte var radīt un dot dzīvību olām, kuras nav apaugļojis tēviņš.

Daudziem kukaiņiem ir pielāgojumi, kas ļauj tiem izturēt aukstumu un sausumu. Daži mērenās klimata joslas kukaiņi spēj saglabāt aktivitāti arī ziemā, kamēr daži citi migrē uz vietām ar labvēlīgāku klimatu vai arī pārziemo guļot "ziemas miegā"[8]. Vēl citi kukaiņi ir izveidojuši mehānismus ,kas atļauj olām un kūniņām izturēt šos apstākļus.

Metamorfoze[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņiem metamorfoze ir bioloģiskās attīstības process, kuram cauri iziet visi kukaiņi. Ir divi metamorfozes veidi- pilnīgā metamorfoze un nepilnīgā metamorfoze.

Pilnīgā metamorfoze[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Holometabolismā jeb pilnīgjā metamorfozē kukaiņi iziet caur četrām stadijām — ola, kāpurs, kūniņa un pieaudzis īpatnis jeb imago. Šīm sugām no olām rodas kāpurs, kuras forma atgādina tārpu. Šai tārpam līdzīgajai formai var būt vairāki varianti. Kāpurs aug un galu galā kļūst par kūniņu. Šo stadiju raksturo ierobežots kustīgums un bieži vien noslēgts kokons. Kūniņas stadijā kukaiņi iziet cauri ievērojamām izmaiņām un tad kļūst par pieaugušiem īpatņiem. Viens no labāk zināmajiem piemēriem pilnīgajai metamorfozei ir tauriņi, lai gan lielākā daļa kukaiņu iziet cauri tieši pilnīgajai metamorfozei. Daži kukaiņi šo sistēmu ir pārveidojuši par hipermetamorfozi.[9]

Nepilnīgā metamorfoze[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņiem, kam ir nepilnīgā metamorfoze mainās pakāpeniski piedzīvojot pārmaiņas. Kad kukainis pāraug savu eksoskeletu tas to nomet, jo tas neaug līdzi un nestiepjas, un tādējādi tas ierobežotu kukaiņa augšanu[10]. Nomešanas process sākas kad kukaiņa epiderma izstrādā jaunu epikutikulu. Kad ir izstrādāta jaunā epikutikula, epiderma izdala enzīmu maisījumu, kas atdala un pārstrādā endokutikulu un tādējādi atdala veco kutikulu. Kad ši stadija ir pabeigta, kukainis liek savam ķermenim uzbriest uzsūcot lielu daudzumu ūdens no gaisa, kas liek vecajai epidermai sadalīties vietās, kur tā ir bijusi plānākā.

Nenobrieduši kukaiņi, kas iet cauri nepilnīgajai metamofozei, tiek saukti par nimfām, vai spāru gadījumā par niādām. Nimfas pēc formas atgādina pieaugušus īpatņus, tikai tiem nav spārnu, kas attīstās sasniedzot briedumu. Ar katru nomaiņu nimfas kļūst arvien lielākas un līdzīgākas pieaugušajiem īpatņiem.

Sajūtas un komunikācija[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Daudziem kukaiņiem ir ļoti jūtīgi un specializēti uztveres orgāni .Daži kukaiņi kā, piemēram, bites var uztvert ultravioletos viļņus, bet, piemēram, kožu tēviņi spēj sajust mātīšu izdalītos fermonus pat vairāku kilometru attālumā. Pastāv tendence, ka ir novērojams balanss starp redzes asumu un spēju uztvert kairinājumus (kā ķīmiskos,tā arī mehāniskos), piemēram, lielākajai daļai insektu ar labi attīstītu redzi ir samazināta izmēra antenas (palīdz reaģēt uz kairinājumiem) un otrādi. Pastāv vairāki mehānismi ar kuru palīdzību uztvert skaņu un visbiežāk, kukaiņi kas spēj veidot skaņas, spēj tās arī uztvert. Dažādām kukaiņu sugām dzirde atšķiras, lai gan lielākā daļa kukaiņu spēj sadzirdēt skaņas tikai konkrētā frekvencē, kurā tie paši spēj radīt skaņas. Dažas plēsonīgās un parazītiskās kukaiņu sugas spēj atpazīt to medījumam vai pārnēsātājorganismam raksturīgas skaņas. Kukaiņiem, kas barojas ar asinīm ir īpaši maņu orgāni, kas uztver infrasarkano starojumu un izmanto to ,lai piekļūtu sava upurim vai saimniekorganismam[9].

Gaismas radīšana un redze[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Dažas kukaiņu sugas spēj kontrolēt gaismas ģenerāciju un radīt gaismas uzlieksmojumus, ko varētu nosaukt par zibšņiem. Šo zibšņu funkcijas atšķiras dažādām kukaiņu sugām. Dažas to izmanto lai pievilinātu pretējo dzimumu, vēl citas- lai pievilinātu upuri. Vairumam kukaiņu, izņemot dažas aklu kukaiņu sugas spēj atšķirt gaismu no tumsas. Daudzām sugām ir akūta redze un tie spēj noteikt objektu kustības ļoti ātri. To acis var būt dažāda izmēra vienkāršas vai saliktas acis. Ir sugas ,kas spēj uztvert gaismu infrasarkano, ultravioleto un redzamās gaismas spektrā. Krāsu redze piemīt daudzām kukaiņu sugām[11].

Skaņu radīšana un dzirde[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņi ir pirmie dzīvie organismi kas spēja dzirdēt un radīt skaņas. Kukaiņi skaņas rada ar galvenokārt piedēkļu darbības palīdzību. Sienāži un cikādes rada skaņas savā starpā berzējot dažādās tā ķermeņa daļas. No kukaiņiem visskaļākās ir cikādes, kas veido un pastiprina skaņu ar īpašām modifikācijām to ķermenī un muskulatūrā. Daži kukaiņi , kā piemēram Helicoverpa zea un Sphingidae, var sadzirdēt ultraskaņu un spēj rīkoties ,kad tie sajūt,ka ir nonākuši sikspārņu redzes lokā. Dažas kodes veido ultraskaņas klikšķus ,kas kādreiz tika uzskatīts par veidu kā tie centās pasargāt sevi no sikspārņu uzbrukumiem. Vēlāk tika nokaidrots, ka ultraskaņas klikšķus rada sikspārņiem "negaršīgas " kožu sugas, lai tos brīdinātu, ka tās ir viņas, tas notiek tieši tāpat kā krāsa tiek izmantota ,lai pasargātu sevi un maskēties no plēsoņām. Dažas citas kožu sugas, kas sikspārņiem garšo , ir iemācījušās atdarināt "negaršīgo" kožu radītās skaņas, un tādējādi cenšas sevi pasargāt no sikspārņu uzbrukumiem[12].

Caleoptera , Hymenoptera, Mantodea un Neuroptera kārtas kukaiņi spēj radīt ļoti zemas skaņas, kas rodas to kustību laikā. Lūkojoties uz šiem kukaiņiem mikroskopā ir redzamas speciālas struktūras, kas novietotas uz kukaiņu muskuļiem un locītavām. To izdotās skaņas pārvietojoties tiek pastiprinātas un var tikt izmantotas, lai kontaktētos ar citiem kukaiņiem, kā arī lai tos brīdinātu. Lielākajai daļai skaņu veidojošo kukaiņu ir arī timpānveida orgāni, kas spēj uztvert skaņas no gaisa. Dažas sugas, piemēram, no blakšu kārtas Hemiptera, spēj sazināties ar skaņām ūdens vidē. Vairums kukaiņu spēj sajust arī vibrācijas uz dažādām virsmām[13].

Komunikācija izmantojot virsmas vibrāciju signālus ir vairāk izplatīta starp kukaiņiem, kas ir izmērā salīdzinoši nelieli,jo tiem to izmēra dēļ skaņu pārnest gaisā ir grūti. Kukaiņi nevar efektīvi radīt zemas frekvences skaņas, un augstas frekvences skaņas mēdz izklīst vairāk blīvā vidē, tādējādi kukaiņi kas dzīvo šādā vidē komunicē galvenokārt izmantojot vibrācijas uz substrāta. Mehānismi vibrāciju mehānismu ražošanai ir tikpat dažādi kā paši kukaiņi, kas spēj radīt skaņas.

Dažas kukaiņu sugas izmanto vibrācijas lai spētu komunicēt savā starpā (vienas sugas īpatņi) un lai piesaistītu pretējā dzimuma pārstāvjus. Vibrācijas var izmantot arī lai komunicētu starp dažādu sugu īpatņiem.

Kukaiņu sociālā uzvedība[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņi, kā piemēram, termīti, skudras, bites un lapsenes, ir visbiežākie piemēri kukaiņu sociālajai uzvedībai. Tie dzīvo kopā lielās un labi organizētās kolonijās, kas var būt tik ļoti cieši integrētas un ģenētiski līdzīgas, ka dažu sugu kolonijas dažkārt tiek uzskatītas par superorganismiem (viens liels organisms, kas sastāv no daudziem citiem organismiem). Dažkārt tiek apgalvots, ka dažādās bišu sugas ir vienīgie bezmugurkaulnieki, kas ir attīstījušas abstraktu simbolisku komunikācijas sistēmu, kur uzvedība tiek izmantota, lai sniegtu specifisku informāciju par kaut ko apkārtējā vidē. Šajā komunikācijas sistēmā (sauktā arī par dejas valodu) leņķis, kādā bite "dejo", norāda virzienu attiecībā pret Sauli, un dejas garums norāda uz veicamās distances garumu, kas kukainim jānolido.

Tikai kukaiņi, kas dzīvo kolonijās, parāda patiesas spējas orientēties telpā. Šīs spējas atļauj atgriezties uz vienu nelielu (vien pāris mm lielu) caurumu, blakus tūkstošiem citu identisku caurumu, pēc vairākus kilometrus gara ceļa veikšanas. Fenomenā, sauktā par filopatriju, kukaiņi, kas spēj pārziemot, ir spējuši atcerēties kādu konkrētu vietu laika periodā, līdz pat vienam gadam, kopš pēdējo reizi redzējuši šo vietu. Dažas kukaiņu sugas sezonāli migrē garas distances, lai pavadītu laika posmu ar nelabvēlīgiem apstākļiem vietā, kur tie ir daudz vairāk piemēroti (piemēram, tauriņi Danaus plexippus)[14].

Rūpes par mazuļiem[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Sociālie kukaiņi būvē pūžņus, apsargā olas un ar pārtiku nodrošina pēcnācējus. Tomēr vairumam kukaiņu dzīves ilgums pieaugušā kukaiņa stadijā ir salīdzinoši īss, un tādējādi kukaiņi reti nonāk saskarsmē viens ar otru, ja vien neskaita laiku, kad tie sacenšas par iespēju pāroties. Tikai neliels skaits kukaiņu savā veidā rūpējas par saviem pēcnācējiem, cenšoties pasargāt olas, un dažkārt turpinot sargāt pēcnācējus, līdz tie ir pieauguši.[15] Cita forma rūpēm par pēcnācējiem ir pūžņu vai alu veidošana un olu novietošana tur. Šajos gadījumos pieaugušie īpatņi nekontaktējas ar augošajiem pēcnācējiem, bet tik un tā nodrošina tos ar pārtiku. Šādas rūpes par pēcnācējiem ir raksturīgas lielākajai daļai bišu un lapseņu sugu.

Sistemātika[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņu klasē iekļauj visus ar trahejām elpojošos posmkājus, kam ir 3 pāri kāju. Tos parasti dala primārajos bezspārņos un spārneņos (Pterygota), taču jaunākie bezspārņu bioloģijas un morfoloģijas pētījumu rezultāti rāda, ka šī grupa nav viendabīga.

Viena šo primāro bezspārņu kārta — zvīņenes (Thysanura) — ir ļoti radniecīga visiem "īstajiem" spārneņiem (apakšklase kailžokleņi — Insecta-Ectognatha). Pārējās kārtas — protūras, lēcastes, divastes — pēc daudzām svarīgām īpašībām ir ļoti specifiskas, un tika izdalītas atsevišķā segžokleņu (Insecta-Entognatha) apakšklasē (1956. gadā, starptautiskajā entomologu kongresā, Monreālā). Beidzamajā laikā segžokleņu apakšklase tiek pārveidota par atsevišķu klasi — Entognatha, kā rezultātā Protura, Collembola un Diplura kārtas formāli pie kukaiņiem (Insecta) nav pieskaitāmas.

Kukaiņus iedala 32 kārtās. Latvijā ir konstatētas 28 kārtas un 11300—11500 sugas (iespējams sugu skaits var palielināties virs 19000 sugām). Latvijas teritorijā aizsargājamas ir ap 150 kukaiņu sugu.

Kukaiņu klase (Insecta)

Attiecības ar cilvēkiem[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kā kaitēkļi[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Daudzi kukaiņi tiek uzskatīti par cilvēkiem traucējošiem kaitēkļiem. Kukaiņi parasti tiek uzskatīti par kaitēkļiem tad kad tie: parazitē (piemēram, utis, blusas), pārnesā slimības (odi, mušas), bojā dažādas struktūras (termīti), vai iznīcina labību un ražu (sisenis). Daudzi entomologi ir iesaistīti dažāda veida kaitēkļu kontrolē, lai pētniecības uzņēmumi varētu ražot insekticīdus, bet mūsdienās arvien mazāk paļaujas uz bioloģiskas kaitēkļu apkarošanas metodēm, vai biokontroles metodēm. Biokontrole izmanto vienu organismu, lai samazinātu populācijas blīvumu citam organismam — kaitēkli — tiek uzskatīti par pamatelementu integrēto augu aizsardzība. Neskatoties uz lielu pūļu daudzumu fokusētu uz kukaiņu kontrolēšanu, cilvēku mēģinājumi nogalināt kaitēkļus ar insekticīdiem var nest nelāgas sekas. Ja indes lieto pavirši, tas var nogalināt visus organismus tajā teritorijā, tai skaitā insektu dabiskos plēsējus, piemēram, putnus, peles un citus kukaiņēdājus. DDT lietošanas sekas ir viens no piemēram, kā daži insekticīdi var apdraudēt savvaļu ārpus paredzētas kaitēkļu teritorijas.

Labvēlīga loma[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kaut gan kukaiņi kas ir kaitēkļi piesaista vislielāko uzmanību, daudzi kukaiņi ir nepieciešami videi un cilvēkiem. Daži kukaiņi, piemēram, lapsenes, bites, tauriņi un skudras, apputeksnē ziedus. Apputeksnēšana ir abpusīgi izdevīgas attiecības starp augiem un kukaiņiem. Kamēr kukaiņi saņem nektāru no dažādiem augiem no tās pašas sugas, tie izplatīta ziedputekšņus no augiem, no kuriem viņi iepriekš barojās. Tas būtiski palielina augiem spēju krusteniski apputeksnēties, kas uztur un, iespējams, pat uzlabo viņu evolucionāro piemērotību. Tas galu galā ietekmē cilvēkus, jo nodrošinot veselīgus kultūraugus, ir izšķiroša nozīme, priekš lauksaimniecībai. Kā arī skudras kuras piedalās apputeksnēšanas procesa palīdz ar sēklu izplatīšanu augiem. Tas palīdz izplatīt augus, kas palielina augu daudzveidību. Tas noved pie labākas vides. Nopietna vides problēma ir apputeksnētāju kukaiņu populāciju kritums, un kukaiņu sugu skaits tagad kultivētās galvenokārt priekš apputeksnēšanas , lai būtu pietiekams apputeksnētāju apjoms, augļu dārzā vai siltumnīcā ,ziedēšanas laikā. Kukaiņi ražo arī noderīgas vielas, piemēram, medu, vasku, laku un zīda. Medus bites tiek kultivētās, lai gan kultūraugu apputeksnēšana kļūst nozīmīgāka biškopjiem. Zīdtārpiņi ir ievērojami ietekmējusi cilvēces vēsturi, kā zīda orientētu tirdzniecības izveidotas attiecības starp Ķīnu un pārējo pasauli. Kukaiņēdāji kukaiņi vai kukaiņi, kas barojas ar citiem kukaiņiem, ir izdevīgi cilvēkiem, jo viņi ēd kukaiņus, kas var izraisīt postījumus lauksaimniecībai un citam cilvēku struktūrām. Tā, piemēram, laputis barojas ar kultūrām un rada problēmas lauksaimniekiem, bet mārītes barojas ar laputīm, un to var izmantot kā līdzekli, lai ievērojami samazināt laputu populāciju. Kaut arī putni ir, iespējams, vispopulārākie kukaiņu apkarotāji, tie galvenokārt izmanto kukaiņus priekš barības. Skudras arī palīdzēs kontrolēt dzīvnieku populācijas patērē nelielus mugurkaulniekus. Bez plēsoņiem, lai paturēt tos zem uzraudzības, kukaiņi var iziet gandrīz neapstādināmu iedzīvotāju sprādzienu. Kukaiņi tiek izmantoti arī medicīnā, piemēram, mušu kāpuri (tārpi), agrāk tika izmantoti, lai ārstētu brūces, lai novērstu vai apturētu gangrēnu, jo tie būtu tikai apēduši mirušu miesu. Šī apstrāde ir atradusi modernu izmantošanu dažās slimnīcās. Nesen kukaiņi ir arī ieguvusi uzmanību kā potenciālo avotu priekš narkotikām un citam zālēm. Pieaugušos kukaiņus, piemēram, prusakus un dažādu veidu kukaiņu kāpuri, bieži tiek izmantoti priekš zivju ēsmas.

Pētniecībā[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kukaiņiem ir svarīga nozīme bioloģiskajos pētījumos. Tāpēc,ka tie ātri vairojas un attīstās jaunas paaudzes īsa laikā, kuriem ir augsta auglība. Drosophila melanogaster ir modeļu organisms ģenētiskam studijām prieks augstiem eikariotiem. D. melanogaster ir bijusi būtiska loma priekš pētījumiem saistītiem ar ģenētisko saikni, mijiedarbību starp gēnu, hromosomu ģenētiku, attīstību, uzvedību un evolūciju. Tāpēc, ka ģenētiskas sistēmas ir labi saglabājas starp eikariotiem. Kā arī pamata izpratne par šūnu procesiem, piemēram, DNS replikācijas vai transkripcijā augļu mušas var palīdzēt izprast šos procesus prieks citiem eikariotiem, tai skaitā cilvēkiem. D. melanogaster genoms tika sekvēncets 2000.gadā, atspoguļojot organisma svarīgo lomu bioloģiskajā pētniecībā.

Uzturā[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Dažās kultūrās, kukaiņi, īpaši ceptas cikādes, tiek uzskatītas par gardumu, bet arī citur, tie ir daļa no ikdienas uzturā. Kukaiņiem ir bagāti ar olbaltumvielām, un daži autori iesaka tos kā potenciāli galveno olbaltumvielu avotu cilvēka uzturā. Tomēr ,vairumā pirmās pasaules valstīs, entomophagy (kukaiņu ēšana), ir tabu. Tā kā tas nav iespējams pilnībā novērst kukaiņu kaitēkļus no cilvēka trofiskas ķēdē,kukaiņi ir nejauši klāt daudzos pārtikas produktos, jo īpaši graudiem. Pārtikas drošības likumi daudzās valstīs neaizliedz kukaiņus ka pārtikā, bet gan ierobežo to daudzumu. Saskaņā ar kultūras materiālistu un antropologs Marvin Harris, kukaiņu ēšana ir tabu kultūrās, kam ir citi olbaltumvielu avoti, piemēram, zivis vai liellopi. Sakarā ar kukaiņu pārpilnību un pasaules rūpes par pārtikas trūkumu.Pārtikas un lauksaimniecības organizācija Apvienoto Nāciju Organizācija uzskata, ka nākotnē kukaiņu ēšana visā Pasaulē varētu kļūt par normālu ikdienas sastāvdaļu. Kukaiņiem ir augsts olbaltumvielu, minerālvielu un tauku saturs, un tos ēd viena trešdaļa no pasaules iedzīvotājiem.

Kultūrā[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Scarabeju vaboles ir reliģijas un kultūras simbols Senajā Ēģiptē, Grieķijā un citas pasaules kultūrās. Senie ķīnieši uzskatīta cikādes par atdzimšanas un nemirstības simbolu. Starp aborigēniem Austrālijā no Arrernte valodu grupām, medus skudras un lieli kāpuri kalpoja par klana totēmiem. Attiecībā uz "San" Bush-vīriešiem Kalahari, tā dievlūdzējas kuriem ir liela kultūras nozīme, tai skaitā radīšana un zen līdzīga pacietību,medību laika.

Atsauces[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. Novotny, Vojtech; Basset, Yves; Miller, Scott E.; Weiblen, George D.; Bremer, Birgitta; Cizek, Lukas; Drozd, Pavel (2002). "Low host specificity of herbivorous insects in a tropical forest". Nature 416 (6883): 841–844. Bibcode 2002Natur.416..841N. doi:10.1038/416841a. PMID 11976681. (angliski)
  2. Erwin, Terry L. Biodiversity at its utmost: Tropical Forest Beetles, 1997. 27–40. lpp. In: Reaka-Kudla, M. L., Wilson, D. E., Wilson, E. O. (redaktori).. Biodiversity II. Joseph Henry Press, Washington, D.C. (angliski)
  3. 3,0 3,1 http://latvijas.daba.lv/dzivnieki/posmkaaji/kukainhi/
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 http://www.gudrinieks.lv/referati/referats/kukai-u-klase.html
  5. 5,0 5,1 http://www.gudrinieks.lv/referati/referats/kukai-u-klase-puslapis2.html
  6. "Insect physiology" McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology, Ch. 9, p. 233, 2007
  7. Jacobs, C. G.; Rezende, G. L.; Lamers, G. E.; van der Zee, M. (2013). "The extraembryonic serosa protects the insect egg against desiccation". Proceedings of the Royal Society — Biological series 280 (1764): 20131082
  8. Debbie Hadley. "Where do insects go in winter?". About.com. Retrieved 19 April 2012.
  9. 9,0 9,1 Gullan, P. J.; Cranston, P. S. (2005). The Insects: An Outline of Entomology (3 ed.). Oxford: Blackwell Publishing.
  10. Ruppert, E. E., Fox, R. S., and Barnes, R. D. (2004). Invertebrate Zoology (7 ed.). Brooks / Cole. pp. 523—524.
  11. Lloyd, James E.; Erin C. Gentry (2003). The Encyclopedia of Insects. Academic Press. pp. 115—120
  12. Barber, J. R.; W. E. Conner (2007). "Acoustic mimicry in a predator—prey interaction". Proc. Nat. Acad. Sci. 104
  13. Bennet-Clark, H. C. (1998). "Size and scale effects as constraints in insect sound communication". Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 353 (1367): 407—419.
  14. Gullan, P. J.; Cranston, P. S. (2005). The Insects: An Outline of Entomology (3 ed.). Oxford: Blackwell Publishing
  15. Salt, R. W. (1961). "Principles of Insect Cold-Hardiness". Annual Review of Entomology (Lethbirdge, Alberta, Canada) 6: 55. doi:10.1146/annurev.en.06.010161.000415.

Ārējās saites[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]