Układ pokarmowy

Budowa i funkcje układu pokarmowego:

Układ pokarmowy służy owadom do przyjmowania pokarmu, jego trawienia i wydalania niepotrzebnych resztek – odchodów.

Przewód pokarmowy położony jest wzdłuż środkowej części ciała owada. Zaczyna się otworem gębowym, a kończy otworem odbytowym. Trzy podstawowe odcinki układu pokarmowego to:

• jelito przednie (stomodaeum),
• jelito środkowe (mesenteron),
• jelito tylne (proctodaeum),

które oddzielone są od siebie dwiema zastawkami:

• kardialną (valvula cardialis) – oddziela jelito przednie od środkowego,
• pyloryczną (valvula pylorica) – oddziela jelito środkowe od tylnego.

W jelicie tylnym może również występować zastawka rektalna (valvula rectalis), która oddziela jelito proste od jelita cienkiego.

Jelito przednie:

– jest wysłane oskórkiem, który składa się z egzo – i endokutikuli, pod którym znajduje się warstwa nabłonka hypodermalnego otoczonego cienką błoną podstawową (membrana propira). Warstwę tą okrywają dwie kolejne warstwy mięśni podłużnych i okrężnych oraz tkanka łączna, w której biegną nerwy i tchawki,

– w skład jelita przedniego wchodzi kilka morfologicznie różnych odcinków:

• • jama przedgębowa (praeos):

– występuje u owadów o gryzących narządach gębowych, u których obecne jest podgębie (hypopharynx) – dzieli ono jamę na część górną (cibarium) – prowadzącą do otworu gębowego i część dolną (salivarium) – uchodzą do niej przewody gruczołów ślinowych. W zależności od umiejscowienia wyróżnia się gruczoły ślinowe: wargowe, szczękowe i żuwaczkowe. Gruczoły te produkują ślinę, która zawiera odpowiednie enzymy trawienne:

– u owadów roślinożernych – amylazy – trawiące węglowodany,

– u owadów mięsożernych – proteazy i lipazy – trawiące białka i tłuszcze,

– u owadów żywiących się krwią – antykoaguliny – przeciwdziałające krzepnięciu się krwi.

• • jama gębowa właściwa (os):

                – mieści się w tylnej części cibarium – górnej części jamy przedgębowej.

• • gardziel (pharynx):

– stosunkowo krótki i silnie umięśniony odcinek jelita przedniego, przebiegający w głowie,

– może działać jak pompa ssąca wciągając pokarm do przewodu bądź brać udział tylko w jego przesuwaniu do kolejnego odcinka układu – przełyku.

• • przełyk (oesophagus):

                           – cienka i prosta rura.

• • wole (ingluvies):

                           – odcinek jelita znacznie szerszy od przełyku,

– spełnia rolę zbiornika pokarmu. Mogą zachodzić tutaj procesy przetwarzania pokarmu (np. pszczoły – przerabiają nektar kwiatowy w miód) oraz wstępne trawienie – dzięki dużej ilości śliny. U mrówek, szerszeni ślina zmieszana z pokarmem może służyć do karmienia młodych larw lub budowy fragmentów gniazd. Ślina pluskwiaków zawiera substancje trujące,

– pojemności woli może być różna, w zależności od wypełnienia ich pokarmem i dzięki występowaniu różnego rodzaju fałdów.

• • przedżołądek (proventriculus):

– posiada silnie rozbudowaną warstwę mięśni okrężnych oraz intymy, która tworzy liczne fałdy z kutikularnymi ząbkami, kolcami i włoskami,

– bierze udział w rozdrabnianiu i filtrowaniu pokarmu.

• • zwieracz – zastawka kardialna (valvula cardialis):

– kończy jelito, jest to pierścieniowy fałd lub lejek wnikający do światła jelita, który działa jak wentyl,

– zapobiega cofaniu się treści pokarmowej z jelita środkowego do jelita przedniego.

Rys.1. Schemat układu pokarmowego owada. (wg. Gullan P.J. i Cranston P.S. 2010).

Jelito środkowe:

– jest szersze od jelita przedniego i może być różnej długości, u niektórych owadów tworzy pętlę,

– może być zróżnicowane na kilka odcinków o odmiennym kształcie,

– jego zadaniem jest wydzielanie enzymów trawiennych oraz wchłanianie substancji pokarmowych,

– jego nabłonek zbudowany jest z wysokich komórek cylindrycznych, z dużymi jądrami i ziarnistą plazmą. Ściany komórek w świetle jelita, pokrywają liczne mikrokosmki, które tworzą warstwę pałeczkowatą (rhabdorium), która bierze udział w procesie wchłaniania i tworzenia błony perytroficznej. W nabłonku jelita środkowego występują też gniazda (krypty) regeneracyjne, które są miejscem powstawania nowych komórek gruczołowych, które zastępują komórki wcześniej funkcjonujące.

Nabłonek jelitowy wydziela soki trawienne w różny sposób:

– drobne kropelki sekretów, które przenikają z komórek nabłonka do światła jelita przez warstwę rabdorium,

– z komórek nabłonka oddzielają się części cytoplazmy zawierające soki i przenikające do światła jelita, gdzie rozpuszczają się w treści pokarmowej,

– do jelita dostają się całe komórki nabłonka zawierające sekrety.

Nabłonek jelita okryty jest błoną podstawową , którą otaczają dwie warstwy mięśni okrężnych i podłużnych.

– błona perytroficzna (membrana peritrofica):

– nie posiadają jej owady odżywiające się płynnym pokarmem np. motyle, pluskwiaki czy biegaczowate ,

– to jedna cienka błona, która powstaje u nasady lub na ścianie zastawki wpustowej lub u niektórych owadów przez delaminację na całej powierzchni jelita środkowego,

– zbudowana jest z mukopolisacharydów i białek,

– chroni nabłonek jelita przed bezpośrednim kontaktem z pokarmem i związanym z tym niebezpieczeństwem uszkodzeń, a także możliwością zakażenia różnego rodzaju pasożytniczymi mikroorganizmami,

– stanowi barierę dla wszystkich większych nierozłożonych związków, jak: białka lub polisacharydy, ale jest przepuszczalna dla wody, prostych cukrów, aminokwasów i enzymów trawiennych.

– między jelitem środkowym a jelitem tylnym znajduję się zastawka pyloryczna w postaci silnego fałdu pierścieniowego. Za zastawką otwierają się cewki Malpighiego. Skurcz zastawki zamyka dostęp pokarmu z jelita środkowego i wtedy jelito tylne może dostawać tylko produkty działalności cewek Malpighiego.

Rys.2. Schemat budowy przewodu pokarmowego owada. (wg. Rolf G. i inni 2014).

Jelito tylne:

– końcowy ektodermalny odcinek przewodu pokarmowego, o różnej długości,

– wyścielony intymą cieńszą niż w jelicie przednim i przepuszczalną dla wody,

– nabłonek jest spłaszczony, a muskulatura słabo rozwinięta, złożona z dwóch lub trzech warstw, a miejscami może jej brakować,

– w jelicie tylnym wyróżnia się:

• • część przednią (intestinum), która składa się:

                               – jelita cienkiego (ileum):

– u form roślinożernych ma kształt wydłużony, a u pozostałych zróżnicowanych wyrostków.

                               – jelita grubego (colon):

                                             – jest dobrze rozwinięte i dużych rozmiarów,

– w jelicie tym mogą występować różnego rodzaju wyrostki, które pełnią rolę zbiorników symbiotycznych mikroorganizmów,

– jego zadaniem jest wchłanianie wody z przemieszczanej masy pokarmowej.

• • część tylną, która może dzielić się na:

                               – ampułkę rektalną (ampula rectalis),

                               – właściwe jelito proste (rectum):

                                             – jego kształt  i wielkość jest zmienna,

– u wielu owadów na początku jelita prostego występuje zastawka rektalna (valvula rectalis). W tym samym miejscu może znajdować się też workowata rozdęta ampułka rektalna,

– funkcja jelita polega na formowaniu odchodów, które są wydalane przez otwór odbytowy,

– u niektórych owadów np. chrząszczy jelito proste to stosunkowo krótki odcinek, natomiast u mrówek jelito przybiera kształt dużego, gruszkowatego zbiornika,

– u większości owadów w jelicie prostym występują jednowarstwowe lub dwuwarstwowe brodawki rektalne,

– jelito kończy się otworem odbytowym (anus), który jest położony na ostatnim segmencie odwłoka,

– w jelicie tym gromadzone są niestrawione resztki pokarmu, następuje resorpcja wody, aminokwasów, soli mineralnych i moczu oraz ostatecznie formują się odchody.

– w przedniej części jelita tylnego za zastawką pyloryczną otwierają się do jego światła cewki Malpighiego, a za ich ujściem znajduje się silnie umięśniony zwieracz. Odcinek pyloryczny otaczają mięśnie okrężne i podłużne, przyrastające nasadą do sklerytów odwłoka.

Źródło:

1. Bunalski M., Piekarska-Boniecka H., Wilkaniec  B., 2009 „Entomologia. Entomologia ogólna cz1.” Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne t.1: 111-116.
2. Grabda E., 1973 „Zoologia. Bezkręgowce, Tom I” Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
3. Gullan P.J. i  Cranston P.S., 2014 „The Insects An Outline of Entomology” Wiley Blackwell edycja 5: 74-80.
4. Rolf G. Beutel, Frank Friedrich, Si-Qin Ge, Xing-Ke Yang, 2014 „Insect Morphology and Phylogeny” De Gruyter: 93-98.
5. Szujecki A.,1998 „Entomologia leśna Tom 1” SGGW: 92-99.

Powiązane zdjęcia: