Bi6760 Základy entomologie
5. Abdomen
Andrea Tóthová, Igor Malenovský
D31-108, tothova@sci.muni.cz
Abdomen u hmyzu
• reprodukční oddíl těla
• původně 11 článků + telson (anus)
– 1. článek často redukovaný nebo inkorporovaný do
hrudního oddílu
– koncové články obvykle různě
modifikovány/zmenšeny (např. u Holometabola
zcela chybí 11. článek)
Hmyzenky - Protura
• jediná skupina současných
Hexapoda se 12 články (poslední je
asi telson?)
• první instar larvy se líhne s 8 články a
telsonem, další 3 články pak během vývoje
přirůstají před telsonem – anamorfie (vs.
epimorfie)
saranče
(Orthoptera)
moucha
(Diptera)
• štíhlopasí blanokřídlí (Hymenoptera: Apocrita) – 1. článek
zadečku (propodeum) spojen s hrudí
tergit
sternit
pleura
Struktura zadečkového článku
• sklerotizované tergity a sternity,
membranózní pleura
• u larev mnoha Lepidoptera,
Diptera, Hymenoptera,
Coleoptera celé články
membranózní nebo rozdělené na
malé sklerity
• stigmata (spirakula)
larva brouka (střevlík)
larva motýla
Abdomen - modifikace terga a sterna
Hymenoptera
Heteroptera
Orthoptera
Odonata Diptera
Coleoptera
řez v transversální rovině - posteriorní pohled
Svaly zadečku
• podélné a dorzoventrální – umožňují zj. zatahování článků a skleritů
do sebe (většinou se překrývají)
• na roztahování se podílí tlak hemolymfy, případně podélné externí a
dorzoventrální dilatorní svaly
Přívěsky abdomenu
• většina dnešního hmyzu má prvních 7 článků bez
přívěsků, výjimkou jsou mj. panožky u larev
• původně (základní stavební plán členovců)
pravděpodobně 1 pár přívěsků na každém článku
Archaeognatha: † Monura (karbon-trias): juvenilní Zygentoma nebo kmenová
skupina Archaeognatha
Abdominální styli a koxální váčky
• styli: párové struktury u Diplura (1./2.-7. článek),
Archaeognatha (2.-9. článek) a Zygentoma (7./8.-9. článek) –
pravděpodobně výběžky (exity, exopodity) kyčlí
Haedicke et al. 2014
Abdominální styli a koxální váčky
• koxální váčky: párové, vychlípitelné struktury, mediálně
umístěné u některých Diplura (2.-7. článek), Archaeognatha
(1.-7. článek), méně u Zygentoma – dokáží absorbovat vodu ze
substrátu
Abdominální přívěsky u hmyzenek (Protura)
• na prvních třech článcích, dvoučlánkové, s vychlípitelným
váčkem na konci, ovládané svaly
rudimenty končetin
Hopkin 1997
Abdominální přívěsky u chvostoskoků
(Collembola)
• zadeček jen se 6 články
• ventrální tubus (1. článek), retinaculum (3. článek) a furca
(4/5. článek)
http://www.collembola.org
• ventrální tubus: asi
srostlé kyčle včetně
vychlípitelných váčků
• adhezivní orgán
zvlhčovaný sekrecí
labiálních žláz na hlavě
• absorpce vody ze
substrátu
linea ventralis
http://www.collembola.org
Sminthurus sp. (Sminthuridae)
• mechanismus skoku – neřízený pohyb, až 10 cm
http://www.collembola.org
Panožky u larev
• párové vychlípeniny tělní stěny natahované tlakem hemolymfy, pohybované stahy
svalů (vlnovitým zdvihem článků, tj. obě na jednom článku synchronně)
• housenky (larvy Lepidoptera): většinou 4 páry panožek na článcích 3–6 a 1 pár tzv.
pošinek na článku 10 (s háčky), vzácně více (Megalopygidae), častěji méně
minující housenky: redukce panožek
klíněnka jírovcová (Cameraria ohridella)
Lepidoptera: Gracilariidae
píďalky (Lepidoptera: Geometridae) – 1 pár
panožek na 6. a 1 pár pošinek na 10. článku
Mecoptera (srpice): panožky na prvních 7 článcích (bez háčků a vnitřní svaloviny)
housenice (larvy Hymenoptera: „Symphyta“ - širopasí: pilatky a další): 6 až 9 párů
panožek (bez háčků)
chrostíci (Trichoptera, zj. Limnephilidae): pár pošinek na 10. článku: 2 bazální články a
drápek, vybavené svaly – drží larvu ve schránce
dvoukřídlí (Diptera): často polštářkovité valy s trny, může jich být více na 1 segmentu
dokola (např. ovádi: Tabanidae), nebo vytváří přísavky (Blephariceridae - přísalkovití)
Cerky (cerci)
• párové struktury na 11. článku,
většinou nesou smyslové orgány
(sensilla trichodea – citlivé na
závan vzduchu, případně
chemoreceptory), jednoduché
nebo segmentované, dlouhé
nebo krátké, nitkovité nebo
klíšťkovité
• Diplura, Archaeognatha,
Zygentoma, Polyneoptera,
dospělci Mecoptera a některých
Diptera
• pohlavní dimorfismus, role při
kopulaci (Orthoptera,
Embioptera, Dermaptera,
Mecoptera, Diptera)
• podílí se na lovu kořisti (Diplura:
Japygidae)
• dýchací orgány (larvy motýlic –
Odonata: Zygoptera)
• útěková reakce švába
Periplaneta americana (K.
Roeder) na prudké zachvění
vzduchu: 11 ms
• 9 řad smyslových set na
ventrální straně cerků,
ohebných v různých směrech,
14 obřích interneuronů v
centrální nervové pásce,
zadohrudní ganglion,
motorické neurony v nohách
Matthews & Matthews 2010
Catajapyx sp. - škvorovka
Campodea staphylinus (štětinatka obecná)
Diplura (vidličnatky)
Dermaptera (škvoři)
Forficula auricularia
Mecoptera (Panorpa, samec)
Diptera (Lucilia)
• kromě cerků původně též terminální
štět (filament) na dorzální straně 11.
článku zadečku (výběžek epiproctu)
• zachován u Archaeognatha,
Zygentoma, Ephemeroptera, larev
Odonata: Zygoptera a některých
Plecoptera, redukován u ostatních
skupin
Terminální štět
Žábry na zadečku vodních larev
• Ephemeroptera: 6-7 párů lístkovitých nebo plátkovitých žaber pohyblivých
svaly
• Plecoptera: na prvních 1-3 článcích zadečku nebo v anální oblasti
• Megaloptera (Sialis) – 7 párů 5-členných žaber
• některá Coleoptera – několik nečlánkovaných výrůstků
• Trichoptera: vláskovité žábry v dorzální, laterální a ventrální řadě
Ephemeroptera
Megaloptera: Sialis (střechatka)
Plecoptera
Trichoptera
Další výběžky zadečku u larev
• urogomphi (j.č. urogomphus) – výběžky 9. článku u
larev některých brouků (Coleoptera)
Žlázy na zadečku
• pygidiální žlázy u brouků Coleoptera
• siphunculi u mšic (Hemiptera: Aphididae) – produkce
feromonů
Grimaldi &
Engel 2005
Žlázy na zadečku
• Pleuropodia (sg. pleuropodium) – u mnoha skupin
počas embryonálního vývinu na 1. abd. článku; po
vylíhnutí mizí – sekrece enzymů k narušení serózní
kutikuly při líhnutí
Světelné (fotické) orgány u Coleoptera
Terminalia
stigma
T 8
cercus
anální kužel
cercus
T 12- periproct
anus
paraproct
anální kužel
paraproct
T 9
T 10 T 8 T 9
T 10
S 8 S 8
S 7
cranium
Idealizované samičí pohlavní orgány orthopteroidního typu
T 11=epiproct
T 11=epiproct
Idealizované samčí pohlavní orgány
anus
Terminalia
Idealizované samčí pohlavní orgány
stigma
T 8
cercus
anální kužel
cercus
periproct
anus
paraproct
gonopody
titilátory
endophallus
penis
=aedeagus
paramera
phallobasis
valvifer 1
=gonocoxit 8
anální kužel
paraproct
valvifer 2
=gonocoxit 9
gonoporus
pohlavní otvor
valvula 1
=8. gonapophysa
valvula 2
=9. gonapophysa
valvula 3
gonostylus
T 11=epiproct
T 9
T 10 T 8 T 9
T 10
S 8 S 8
S8=subgenitální
ploténka
S 7
ductus ejaculatorius
cranium genitální atrium
Idealizované samičí pohlavní orgány orthopteroidního typu
oviductus communis
T 11=epiproct
anus
Původ a vývoj phallických orgánů
Podle Snodgrasse, 1957
Ephemeroptera (jepice)
Coleoptera (brouci), Elateridae - kovaříci
Diptera
(Sarcophagidae,
masařka)
- hypopygium
(surstylus)
epandrium
(distiphallus)
(aedeagus)
Diptera (Sarcophagidae, masařka)
epandrium
surstylus cercus
distiphallus
(phallosoma)
paramera
basiphallushypandrium
• u samic přítomnost
kladélka tvořeného
gonapofýzami 8. a 9. článku
(redukováno u některých
skupin)
Kladélko hmyzu
Grimaldi & Engel 2005
Idealizované samičí pohlavní orgány
orthopteroidního typu
řez v transversální rovině - posteriorní pohled
valvula 1
=8. gonapophysa
valvula 2
=9. gonapophysa
valvula 3
gonostylus
Sekundární kladélko – oviscapt – modifikace samotných
abdomin. článků, NE přívěšků
Coleoptera, Diptera, Trichoptera, Lepidoptera
gonangulum
ovipositor (O+)
O+
O+
OO+
O-
O-
O+
O-
O-
O+
O+
O+
O+
O+
O+ O-
O+
O+ OO+
OO-
O+‘
O-
O+‘
O- OS
OO-
OS
O-
OO-
OS
O- OS
většina O+,O-
Kladélko
a fylogeneze
hmyzu
(kladogram: Gullan & Cranston 2010,
data: Heming 2003)
ovipositor sekundárně
chybí (O-)
oviscapt (OS)
Oovipositor
primárně chybí
Evoluční význam kladélka:
• průnik do nových mikrohabitatů – kladení do substrátu (rostliny,
dřevo) / hostitelů
• následovala evoluce vaječných obalů: snížení rizika vyschnutí,
osmotického prasknutí, utopení
• samostatná vajíčka = snížení rodičovské investice (ve srovnání s
jinými skupinami suchozemských členovců), preadaptace k letu a
proměně dokonalé (Zeh et al. 1989)
Řád ODONATA - abdomen
• samci: sekundární samčí kopulační
orgány na 2. a 3. článku
Grimaldi & Engel 2005
Hanel & Zelený 2000
Řád ODONATA - kopulace
• tandemový let, kopulační řetězec
• kompetice samců, teritoriální chování
Průběh
rozmnožování
Hanel & Zelený 2000
přenos spermatu
nepřímý –
spermatofor kladen
na substrát (IS)
přenos spermatu přímý
- spermatoforem (DS)
- volnými spermiemi (DF)
- traumatickou inseminací (DT)
přenos spermatu
nepřímý – spermatofor
kladen na vlákno (IW)
IS
IS
?
IW
IW
DF
DS, DF
DS
DS
DS
?
DS
DS
DS
?
DS
DS
DS
DS, DF
DS, DF, DT
DS, DF
DS
DS
DS, většinou DF
DT
DS, většinou DF
DF
DS, DF
DS, DF
DS
DS, DF
Přenos spermatu
a fylogeneze
hmyzu
(kladogram: Gullan & Cranston 2010,
data: Heming 2003)