1. Inleiding Locusta migratoria

1. Inleiding
Arthropoda (geleedpotigen) hebben evenals de ringwormen een gesegmenteerde bouw, maar in plaats van een hydrostatisch skelet beschikken zij over
een hard scharnierend exoskelet en dragen zij aan elk segment een paar gelede
aanhangsels. Deze bij waterdieren (fossiele trilobieten; schaaldieren als
kreeften, krabben en garnalen) ontwikkelde eigenschappen blijken een goed
uitgangspunt om ook het land te bevolken (duizend- en miljoenpoten; spinnen,
schorpioenen, mijten en teken; insecten). Het exoskelet biedt op het land
immers ook bescherming tegen uitdroging.
Het bouwplan van insecten laat zien dat harde skeletplaten, verbonden door
flexibele verbindingen in gewrichten, en gelede poten het basisgereedschap
vormen voor zeer diverse en gespecialiseerde bewegingspatronen, aangepast
aan zeer verschillende funkties en leefwijzen. Zo zien we bij insecten een
grote variëteit aan monddelen (bijtend, stekend, zuigend, knippend etc.) voor
de benutting van een groot scala aan voedselbronnen. De poten heffen het
lichaam op van de ondergrond, fungeren als hefbomen, en reduceren zo de
weerstand met die ondergrond. Verstevigde huidplooien vormen vleugels
waarmee voortbeweging door de lucht mogelijk wordt. Het exoskelet heeft
echter ook nadelige gevolgen:
• groei kan alleen maar discontinu, via vervellingen, plaatsvinden
• het lichaamsoppervlak is niet meer permeabel voor water en zuurstof,
zodat speciale aanpassingen voor ademhaling en uitscheiding nodig zijn.
Ook hier vereist voortplanting bij landdieren bescherming van geslachtsproducten en embryo's tegen uitdroging. Ingewikkelde geslachtsapparaten
voor inwendige bevruchting zijn hier mede het gevolg van.
Geen enkele andere groep van organismen kent zoveel soorten als de insecten:
meer dan de helft van alle diersoorten zijn insecten. Het succes van de
insecten is niet in de laatste plaats te danken aan hun vermogen tot vliegen. Zij
zijn de enige ongewervelde dieren die kunnen vliegen.
Als voorbeeld van de geleedpotige dieren bestudeer je tijdens dit schoolonderzoek een insect, de treksprinkhaan (Locusta migratoria). De treksprinkhaan komt in een groot gebied (Afrika, West-Azië en Zuid-Europa)
voor. Er zijn verschillende ondersoorten bekend. De soort kent twee fasen, een
solitaire en een gregaire fase. Dieren in de gregaire fase vormen zwermen en
juist deze fase is van economische betekenis (plagen). Zij voeden zich vooral
met een breed scala van grassen (bijv. maïs, suikerriet, sorghum = Afrikaanse
gerst). Afhankelijk van hun darmvulling eten zij ongeveer 15% van hun
lichaamsgewicht per maaltijd, tot hun volle lichaamsgewicht per dag. Een
zwerm van 10 km² met een dichtheid van 150 dieren per m² vreet tot
2.225.000 kg vegetatie per dag weg.
Locusta migratoria
OPDRACHT .
Het is de bedoeling dat je van alle woorden in de kantlijn een tekening maakt.
Je maakt zelf uit of dat een detailtekening of een habitustekening wordt.
© Paul Damoiseaux
1
1.1 Habitus (van opzij gezien)
lichaam
kop,
borststuk
achterlijf
Het
is te verdelen in een
en
en geheel bekleed met een stevig, uitwendig chitineskelet, dat alleen bij de
gewrichten dun en soepel is. De uniforme segmentatie (zoals bij de
ringwormen) is verloren gegaan. De segmenten zijn versmolten tot functionele
groepen en de segmentale opbouw komt dikwijls alleen nog tot uiting in de
lichaamsaanhangsels.
1.2 Kop
De kop bestaat uit 6 segmenten. De beide
liggen op het eerste segment. Ze zijn samengesteld uit een groot aantal
ommatidia die samen een mozaïekbeeld vormen. Experimenten hebben
aangetoond dat zij speciaal gevoelig zijn voor verticale streeppatronen, van
belang bij het zoeken naar grassen. Ook geurreceptoren zijn hierbij van
belang.
Het tweede kopsegment draagt de
antennen.
Ze zijn rostraal van de ogen ingeplant en scharnieren met het kopkapsel.
Alleen hun
basale lid
bevat spieren, die vrijwel alzijdige bewegingen van de antennen mogelijk
maken. De antennen zijn bezet met fijne tasthaartjes (zoals ook op andere
skeletdelen) en smaakzintuigen. Alleen al op de monddelen komen er 15.000
voor.
Tussen antenne en facetoog, ligt aan beide kanten een enkelvoudig oog, een
ocellus.
Een derde ocellus bevindt zich tussen de antennen.
Het derde segment draagt geen aanhangsels, maar de tot het kopskelet
behorende
bovenlip (=labrum).
Segment 4 draagt, bedekt door de bovenlip, twee blauwe
bovenkaken (=mandibula). Dit zijn ongelede, sterk ontwikkelde vergroeide chitineuse elementen met
tanden.
Meer ventraal liggen, bedekt door de onderlip, de
onderkaken (=maxilla) die bij het 5e segment horen. Deze bezitten naast een sterk gechitiniseerde
kauwrand een laterale gelede taster.
De plaatvormige
onderlip (=labium)
is ontstaan door fusie van allerlei aanhangsels van het 6e segment. Duidelijk
zichtbaar zijn de twee laterale tasters. Het overgrote deel van het inwendige
van de kop wordt door kauwspieren in beslag genomen.
facetogen
Je kunt een goede indruk van de monddelen krijgen door gebruik te
maken van een speld.
Je kunt de onderlip met de 2 korte tasters omlaag duwen.
Je ziet dan links en rechts de 2 delen van de onderkaak met hun harde
chitinerand en de lange tasters.
Als je deze ook omlaag duwt heb je zicht op de donkerblauw gekleurde,
zeer harde bovenkaak.
Je kunt de bovenkant van de bovenkaak goed zien door de bovenlip met
een speld op te lichten.
© Paul Damoiseaux
2
1.3 Borststuk
poten
vleugels.
prothorax.
metathorax
springpoot
dijbeen
scheenbeen
voetwortel (tarsus)
hechtkussentjes.
Het borststuk bestaat uit drie segmenten, die elk een paar
dragen. Het tweede en het derde segment dragen bovendien ieder een paar
Het eerste paar vleugels is hard en heeft geen functie bij het vliegen. Het dekt
het tweede paar vleugels af als er niet gevlogen wordt, en wordt gebruikt bij
het tsjirpen (zie later). De achtervleugels dienen om te vliegen en passen
waaiervormig opgevouwen onder de voorvleugels. De vleugels zijn verstevigd
door verdikkingen die aders genoemd worden.
Hieronder een afbeelding van de vleugels:
Het eerste borstsegment is de
De dorsale skeletplaat (tergiet) van dit segment is zadelvormig en overwelft de
tergiet van het tweede borststuksegment, de mesothorax. Pro- en mesothorax
zijn beweeglijk met elkaar verbonden; de verbinding tussen meso- en
(3e segment) is onbeweeglijk.
Dijbeen (femur) en scheenbeen (tibia) van de poten zijn krachtig ontwikkeld,
in het bijzonder bij de achterpoot die als
dienst doet. De spieren die de pootdelen bij de gewrichten t.o.v. elkaar laten
bewegen zitten inwendig. Daardoor is het
van de springpoot in verhouding erg groot. Op het sterk gedoornde
volgt de
die uit drie delen bestaat. Alle delen zijn voorzien van vlezige
Zij spelen een rol bij het klimmen. Het laatste deel heeft twee klauwtjes,
waartussen een klein hechtkussentje ligt.
1.4 Achterlijf
Het achterlijf (abdomen) bestaat uit elf segmenten. Het skelet van ieder
wordt gevormd door twee schilden, een dorsale tergiet en een ventrale sterniet.
De laatste vier abdominale segmenten zijn gemodificeerd in verband met de
vorming van de uitwendige geslachtsorganen. Aan het achterlijf van het
vrouwtje vallen een aantal harde (chitine!) onderdelen op die gebruikt worden
bij het graven van een gat in de grond om eitjes in af te zetten.
In het eerste abdominale segment ligt het tympanaalorgaan, het gepaarde
gehoororgaan. Uitwendig zijn de beide
tympanaalmembranen zichtbaar, die geluidstrillingen kunnen opvangen. Inwendig bevinden zich
zintuigcellen die de trillingen in impulsen omzetten. Het gehoororgaan speelt
een grote rol in de communicatie tussen de soortgenoten, bijv. bij het lokken
van een vrouwtje. Het mannetje doet dit door te striduleren: hij strijkt met een
richel op de mediale zijde van het femur van de derde poot langs een rij kleine
tandjes (sterke vergroting!) op de aderen van de voorvleugel. Het
tympanaalorgaan van het vrouwtje is speciaal gevoelig voor de frequentie
waarmee het mannetje striduleert. Zelfs de richting waaruit het geluid komt
kan bepaald worden.
segment
© Paul Damoiseaux
3
stoma (spiracula).
Het ademhalingsstelsel is een inwendig systeem van buizen voor transport van
lucht, het tracheeënsysteem. De inwendige ligging beperkt het vochtverlies.
Het communiceert met de buitenwereld via 10 paar openingen, de
Het eerste paar (stoma) spiracula van het borststuk ligt achter en iets boven de
basis van het eerste pootpaar en wordt bedekt door de tergiet van het eerste
borststuksegment. Het tweede paar spiracula (enkelvoud is spiraculum) van
het borststuk is te zien bij de basis van het tweede pootpaar, op de grens van
meso- en metathorax. Het eerste paar spiracula van het achterlijf is moeilijk te
ontdekken en ligt rostraal, vlak voor het tympanaal orgaan; de laatste 7 paar
zijn zichtbaar in de onderrand van de tergieten van de abdominale segmenten
2 t/m 8.
© Paul Damoiseaux
4