İÇORGANLARIN YAPI VE İŞLEYİŞİ (ANATOMİ VE FİZYOLOJİ)

Transkript

1 İÇORGANLARIN YAPI VE İŞLEYİŞİ (ANATOMİ VE FİZYOLOJİ) Dış ve iç iskeletin (iç çıkıntılardan dolayı bu isim de kullanılmaktadır) oluşturduğu vücut yapısı içerisinde Kas Sistemi, Dolaşım Sistemi, Sinir Sistemi, Solunun Sistemi, Boşaltım Sistemi ve Üreme sistemi (Eşey Organları) yer almıştır. Bu organların aralarını yağ maddeleri kaplamıştır; buna "yağ gövde" denilir Prof. Dr. Serdar SATAR A. Kas Sistemi Kalp Sindirim sistemi Merkezi Ganglion (beyin) Bir böceğin vücudu içerisinde yüzlerceden birkaç bine kadar değişen sayıda kas bulunur. Bunların teşkil ettiği sistem oldukça karışıktır. Böcek kasları genel olarak enine çizgili, yarı saydam, renksiz veya grimsi kaslardır. Malpigi tüpleri Sinir Kordonu Fakat, kalp kasları (cardiac kaslar) ile sindirim organı kasları (periton kasları) çizgisizdir; ayrıca kanat kasları sarı turuncu veya kahve renklidir. Böcek kasları iç çıkıntılara yapışmış ve gayet kuvvetlidir; birçok böcek, ağırlığının 20 misli bir yükü kaldırabilir. Kaslar aynı zamanda segmentlerin birbirine bağlanmasını sağlar. Kasların genel olarak segmentlere ayırabilecek şekilde dizilmiş olduğunu görürüz. Bunlar o segmente bulunan ağız parçaları, bacaklar vs. gibi organların hareketini sağlar İç organları bağlayan kaslar toraks içindeki durumlarına göre on gruba ayrılır. Bunlar sırası ile (1) dorsal kaslar. (2) tergopleural kaslar, (3) tergosternal kaslar, (4) tergocoxal kaslar. (5) pleurosternal kaslar, (6) pleurocoxal kaslar. (7) ventral kaslar, (S) sternocoxal kaslar, (9) segmentler arası -yankaslar ve (10) solunum deliği kasları'dır. Böcek vücudunda bulunan kaslardan en ilginç olanlardan birisi (bir grup), sokucu emici böceklerde emme işini gören ve bunun için yutakla bir tulumba gibi çalışan kaslardır. B. Sindirim Sistemi " Vücudu baştan sona kadar kat eden sindirim sistemi, çeşitli yapılar göstermesine rağmen Ön (Stomodaeum), Orta (Mesenteron) Art Barsak (Proctodaeum) olmak üzere üç ana bölümden ibarettir Yapılış itibariyle ön ve art barsak ectoderm'den, orta barsak ise endoderm'den gelişmiştir. Barsak kanalının boyu böceklerin besinleri ile bağıntılıdır. Örneğin, sularda avcılık ile geçinen Dytiscus'larda barsak kanalı böcek boyuna eşittir; bitkisel besin alan Melolontha larda vücudun 7 katı uzunlukta; hayvansal dışkı maddeleri ile beslenen Scarabae uslarda 13 mislidir (Her üçü de Coleoptera'ya aittir) 1

2 Beyin caput thorax abdomen circulatory system digestive tract Ağız boşluğu ile başlayan ön barsak, sırasıyla Pharynx (Yutak). Oesophagus (Yemek borusu), Crop (Kursak) ve Proventriculus (Ön veya Çiğneyici mide) bölümlerinden oluşur Ayrıca tükürük bezleri sindirimde yardımcı sıvıyı salgılar; böceklerin çoğunun tükürüğünde amilaz ve bazı arılarınkinde invertaz enzimi bulunur. Sivrisinekler gibi kan emen böceklerin tükürüğünde enzim bulunmaz; buna karsı, kanın pıhtılaşmasını önleyen (Antiqoagulant) bir madde bulunur (Bkz: Kafaiçi salgıbezleri). Ağız boşluğu ile yutak kuvvetli kaslara sahiptir ve iç kısmı kitinsel deri ile kaplıdır. Yemek borusunun içi ise ince bir deri ile örtülmüştür. Ön barsak Orta barsak Art barsak Stomodaeum Mesenteron Proctodaeum nervous system ağız Kursak, alınan besinin saklanarak çiğneyici mideye kısım kısım geçirilmesine yarar, iç yüzeyi bir takım kitinsel, diş gibi çıkıntılarla kaplı olan Ön veya Çiğneyici mide besinin ufalanmasını sağlar; fakat yüzeyi kitinsel olduğundan besin absorbsiyonu olmaz. Buradan Orta barsak veya diğer adı ile Ventriculus (Mide)'a geçen besin maddesi, sindirim için gerekli sıvılarla karşılaşır ve yavaş yavaş absorbsiyona uğrayarak sindirilir. Midenin iç yüzeyini kaplayan epitel hücrelerinin bir kısmı gerekli enzimleri salgılar; diğerleri absorbsiyon yapar. Salgılanan enzimler genel olarak lipaz, maltaz, tripsin'dir. Fakat belirli bir maddenin sindirimini yapacak enzimler de salgılanır. Örneğin, Tineola bisselliella (Humm.) larvaları kıl vesairenin sindirilmesini sağlayan keratinaz anzimine maliktir. Besin, sindirildikten yani büyük kısmı absorbsiyona uğradıktan sonra geri kalan kısımlar art barsağa geçer. Bu bölüm Ileum (ince barsak}, Colon (Kalın barsak) ve Rectum (Göden) olmak üzere üç kısımdan ibarettir. Art barsakta az miktarda absorbsiyon olur. Özellikle besin artıklarında kalmış olan su bu bölümde alınır. Dışkı maddeleri rectumda, bu kısmın kuvvetli kasları sayesinde, sıkıştırılarak son şeklini alır ve anus'tan dışarı atılır. Bazı böcekler aldıkları selülozlu besinleri sindirecek anzime sahip değildirler; bu sebep ile, bunların art barsaklarında bulunan mikroorganizmalar sindirim işini yapar. Örneğin Termitler (Isoptera)'da durum böyledir, diğer bazı böcekler ve örneğin Yaprakbitleri (Aphididae) aldıkları fazla miktardaki şekerli sıvıları art barsaktaki özel bir kısımda toplayıp dışarı atarlar. Böceklerin Kolesterol ve B grubu vitaminlerine muhtaç oldukları biliniyor ise de, bu husustaki bilgiler henüz yetersizdir. Bazı hallerde vitaminlerin simbiyotik mikroorganizmalar tarafından sağlandığı biliniyor. Ergin halde besin almayan böceklerde sindirim sistemi gelişmemiştir. C. Boşaltım Sistemi Bu sistem böceklerin orta barsakları ile art barsakları arasına bağlanmış bir seri, ince yapılı Malpighi (Malpigi) Borucuklan'ndan ibarettir. Son tarafları kapalı olan bu borucukların sayısı çok değişiktir; bir veya iki borucuktan yüzden fazla borucuğa kadar değişir. Coleoptera ve Lepidoptera'da genel olarak 4-6, Orthoptera ve Hymenoptera'da 100 kadardır. Bazı böceklerde (Örneğin Orthoptera takımına bağlı familyalardan Gryllidae'de) borucuklar demet şeklindedir. Malpighi borucukları, birçok işe yaramaz maddenin kandan alınarak barsak kanalı vasıtası ile dışarı atılmasına yarar. Atılan bu maddelerin büyük bîr kısmını ürik asit teşkil eder; diğerleri nitrojenli bazı maddeler, bazı tuzlar (fosfat ve okzalatlar gibi ) ve su fazlasıdır. 2

3 Dolaşım Sistemi Böceklerin dolaşım sistemi vücutlarının dorsaline yerleşmiş ve iki kısma ayrılabilen bir boru sisteminden oluşmuştur Abdomende bulunan kısım Kalp adı ile anılır ve bir sıra ufak bölmelerden oluşur. Bu bölmelerin yanlarındaki, Ostium {çoğul olarak Ostia) adını alan yarıklar kanın içeri girmesine yarar. Thorax içerisinde bulunan kısım ise uzun bir boru, Aorta'dan ibarettir. Aortanın sonu çoğunluk baş içerisinde bulunur ve ucu açıktır. Bu açıklıktan kan vücut içerisine boşaltılır. Vücut organları arasında dolaşan kan ostia'dan tekrar içeri girer. Bazı böceklerin ekstremited'lerinin vücuda bağlandığı yerde yardımcı kalp'ler bulunur; bu küçük organlar, kanın esas yönden değişik olarak, ekstremited içine akımını sağlar. Böcek vücudu boyunca uzanan iki diyafram da (ventral ve dorsal) kan sıvısının vücut içindeki yayılışını yönlendirir. Böceklerin kanı soluk kirli-sarı veya yeşilimsidir; oksijen ve karbondioksit taşıma görevi yoktur: sindirilmiş besin, hormonlar ile işe yaramaz maddelerin naklini yapar. Kan sıvısı Haemolymph, kan hücreleri Haemocyte ve vücut boşluğu Haemocoele adı ile anılır. Kalp bölmelerinin pompa gibi çalışması buralara bağlı kaslar yardımı ile olur. Poikilothermal olduklarından, böceklerde dakikadaki kalp vuruşu, bilhassa çevre sıcaklığına bağlı olarak, çok değişir; genel olarak arasındadır; pupa döneminde 10-20'ye kadar düşer. Ostia Kalp E. Solunum Sistemi Böceklerde oksijenin vücut hücrelerine kadar ulaştırılması ve karbondioksidin alınarak dışarı atılması Tracheae (trakee) sistemi tarafından yapılır. Bu sistem, vücut içerisine yayılmış ince borucuklardan ibaret bir şebekedir. Bu borucukların iç yüzeylerindeki helezon şekilli kitinsel iplikçikler, borucukların açık olarak durmasını sağlar. Tracheae sistemi dışarı ile Stigma (Solunum deliği) adını alan delikler vasıtası ile ilişkidedir. Stigmalar, böcek vücudunun yan taraflarına yerleşmiş olup, sayıları bir ile on çift arasında değişebilir. Tipik olarak, böcek stigmaları mesothorax ve abdomen segmentlerinde bulunur (ilk yedi veya sekiz segmentte). Stigmaların açılış veya kapanışı böcek tarafından kontrol edilebilir; bu kontrol, sinir sistemi yardımı ile olur. Sinir sistemine ait her bir boğumun o segmentteki stigmayı idare ettiği kabul edilmektedir. Stigmalarda bulunan süzgeç, toz v.s.'nin içeri girmesini önler. Trachea (tekil hali) kolları birbirleriyle enine ve boyuna birleşerek üçlü bir şebeke meydana getirmişlerdir (Birçok kanatsız böcek söz dışı). Dorsal bölüm, kalp ile sırt kaslarına oksijen sağlar. Şebekenin ikinci bölümü, sindirim sistemi ile eşey organlarına yardımcı olur. Ventral bölümüne bağlı kollar ise, sinir sistemi İle vücudun bu kısmındaki kaslarla ilişkilidir Sularda yaşayanlar ile asalak olan bazı böceklerde solunum sisteminde bir takım uyumların olduğu görülür. Bunlardan bir çok ufak yumuşak yapılı olanların, iç asalakların doğrudan doğruya vücut derisi ile veya konukçusunun solunum sistemi ile kendi anal stigmaları arasında bir bağlantı kurarak soludukları bilinmektedir. 3

4 Sularda yaşayan pek çok böcek larvası, solungaçlar (tracheal gill) yardımı ile solunum yapar. Solungaçların yer ve şekilleri değişiktir. Plecoptera takımı böceklerinin larvalarında bacak diplerine yerleşmiş solungaçlar parmak şeklinde veya ufak dallanma gösterir durumdadır. Ephemeroptera takımının larvalarında yaprak şeklinde olan solungaçlar, abdomen yanlarında; bazı Odonata larvalarında ise gene yaprak şeklinde ve fakat abdomen sonunda bulunmaktadır. Stigmalardan içeri giren hava veya oksijen, solunum sisteminin uçlarında bulunan ve Tracheol adını alan çok ince (0,2-0,3 mikron çapında) borucuklara varır. Meydana gelen karbondioksitin atılması, bu yolun ters olarak geçilmesiyle olur. Yaklaşık dörtte bir kısım karbondioksit ise kan vasıtasıyla taşınarak vücut yüzeyinden dışarı alılır. Bazı böceklerde tracheae nin ucunda Aerostat adı verilen hava kesecikleri bulunur; bu keseciklere doldurulan hava uçuş süresince kullanılır. Böceklerin dakikadaki soluk alıp-verme sayıları çevre sıcaklığına büyük ölçüde bağlı olmasına rağmen, optimal sıcaklıklarda türler arasında oldukça değişiktir. Örnek olarak, Coleoptera takımına bağlı Lucanıus cervus L. (Geyik böceği) adlı böceğin dakikada 20-25, Orthoptera takımına bağlı Locusta sp.'in defa soluduğunu söyleyebiliriz. Plecoptera Ephemeroptera Odonata Culicid'ler gibi larvaları sularda yaşayan dipter'lerde abdomen nihayetindeki (8. segrnentten uzanan) bir borucuk (sifon), böceğin su içerisinde bulunmasına rağmen su yüzeyinden hava almasını sağlar. Pupaları ise baş-toraks'tan uzanan 2 boru yardımı ile hava alır. Sularda yaşayan ve normal tracheae sistemine sahip bazı ergin böcekler, vücut yüzeylerinde bir hava kabarcığı taşıyarak suların derinliklerine inerler ve orada uzunca bir süre kalırlar. Corixidae, Notonectidae (Hemiptera) ile Dytiscidae ve Hydrophilidae (Coleoptera) familyalarına bağlı böcekler bu şekilde yaşarlar. Beraberlerinde su içerisine taşıdıkları havada bulunanın 13 katı oksijeni, sudan kabarcığa geçmesi suretiyle alırlar. Spiracle Tracheae Tracheoles F. Üreme Sistemi (Eşey Organları) Böceklerde üreme çoğunluk eşeyseldir, yani erkek ve dişi bireyler ayrı ayrıdır. Bezende döllemsiz gelişme, cinsiyet organları gelişmemiş formlar ve hatta pek olağan dışı, her iki cinsiyet karakterini taşıyan bireyler (Gynandromorph) vardır. Bununla beraber, bu son şekil tamamen anormal bir durumdur. Abdomen içerisine yerleşmiş olan genital (eşey) organları asıl olarak ; Bir çift eşeysel bez (Testis ve Ovary- Çoğul: Testes ve Ovaries), Bunların meydana getirdikleri Sperm ve Ovum'u (çoğul: Ova) Çıkarmaya yarayan bir çift kanal (Vasa deferentiave Oviduct) ile Bir son kanal (Ductus ejaculatorius ve Vagina) ve bunlara yardımcı bazı kısımlardan ibarettir. Dişi Erkek 4

5 Erkek Böceklerin Eşey Organı Sperma meydana getiren herbir testis, bir araya gelmiş, birer ucu kapalı borulardan ibarettir ve iki testisin birbirlerine yakın veya uzak oluşu değişiklik gösterir. Örnegin, apterygot'larda dişilerin ovary'lerine benzer yapıdadır. Genel olarak, Folliculus (Testicular folliculus) ya da Sperma tüpü adını verdiğimiz boruların sayısı Lepisma'da 3-4 tane ise de, pekçok apterygot'da genişlemiş tek bir torbacık şeklindedir. Orthoptera'da pekçok sayıda olan borucuklar; neuropter, dipter ve bazı coleopter'lerde tektir ve testis ufak yapılıdır. B Lepidopter'lerin çoğunda testis birbirine deymiş durumdadır. Her bir testicular folliculus'da, sperma gelişimi bakımından, A dört bölüm ayırt edilebilir. Olgunlaşan spermalar Vasa deferentia (tekil: vasa deferens) vasıtası ile spermaların olgunlaştığı ve depolandığı Vesicula seminalis'e ve daha sonra Ductus ejaculatorius'a ulaşır. Bu sonuncu kuvvetli kaslara sahiptir. Bunun ucunda çiftleşme organı olan Aedeagus (penis) bulunur; yapısı böcek gruplarında çok değişiklik gösterir. Ayrıca bazı yardımcı salgı bezleri (ek bezler) vardır. Bazı böceklerin spermaları bir paket halinde (spermatofor) dişi organına ulaşır. foliculus Vesicula seminalis Ductus ejaculatorius testis Aedeagus (penis) Vasa eferentia Salgı bezleri Vasa deferentia 2. Dişi böceklerin eşey organı Ovary yani yumurtalık değişik sayıda bağımsız yumurta borularından (Ovariole) oluşmuştur Az sayıda ve nispeten iri yumurtası olan böceklerde ve ayrıca canlı doğuran bazı dipterlerde her ovary'de sadece bir ovariole vardır. Aphididae familyasına baglı bazı türlerin cinsel dişilerinde ovaryllerden sadece birisi gelişmiştir ve bu da sadece bir ovariole e sahiptir. Bazı coleopter ve hymenopterllerde ikişer, lepidopterllerde dörder ovariole bulunur. Bunarı bazı dipter'lerde (Calliphora ve Hypoderma) herbir yumurtalıkta 100 veya daha fazla, en yüksek rakam olarak Isoptera takımının bir cinsine (Eutermes) baglı dişilerin yumurtalıklarında 2400'er ovariole vardır. Ovariole'lerin şekilleri de değişiklik gösterir. Coleoptera ve Hymenoptera takımlarında demet şeklindedir Dermapter, coccoid (Homoptera) ve culicid (Diptera)'lerde uzun bir torba şeklinde olup, üzerinde bulunan yumurtalar sebebiyle, üzüm salkımına benzer. Uzun bir tüp şeklinde olan ovariole'ler içerisinde yumurtalar tekli sıra halinde dizilmiştir; en eski, fakat henüz olgunlaşmamış yumurta (Oocyte) oviduct'a en yakın olanıdır. Ovariole'lerin her birinde üç bölüm ayırt edilebilir ( iplikçigi, Germarium ve Vitellarium). Oocyte'lerin olgunlaşma ve beslenme şekillerine göre ovariole'ler iki tipte ayrılır (I) Panoistic ovariole - Borucugun içerisinde, oluşan yumurtalar, etraflarındaki follicular epithelium (follikül hücreleri) tarafından beslenir. İlkel böceklerde ve Orthoptera, Isoptera, Odonata, Thysanoptera takımlarında bu tip ovariole vardır. (2) Meroistic ovariole.-bu tipte besleyici hücreler (Germarium) bulunmaktadır ve iki alt gruba ayrılır: (a) Polytrophic tip'te yumurta ve besin hücreleri (Germarium) birbiri ardına dizilmiş durumdadır. Bu besin hücrelerinin birbirine nazaran durumunda da değişik iki tip göze çarpar. Polytrophic ovariole tipi Neuroptera, Hymenoptera, Lepidoptera takımları ile bazı coleopter'lerde görülür. b) Acrotrophic (Teleotrophic) tipte besleyici hücreler yumurta borucuğunun üst ucunda toplanmış durumdadır. Hemipter, homopter ve bazı coleopter'lerde bu şekil bulunur. Gene bu tipe dahil bazı yumurta borucuklarında yumurtalar, besleyici hücrelere protoplazma uzantıları ile bağlanmış durumdadır; bazı hemipterlerde bu durum görülür. Olgunluğa erişen yumurtalar (Ova; tekil Ovum), folikular epithelium'un yırtılmasıyla, oviduct'a geçer ve buradan da vagina'ya iner. Yumurtanın ayrılmasından sonra geride kalan follicular epithelium, yaglı ve sarımsı bir kitle halinde, eşey organı içerisinde kalır; buna Corpora lutea adı verilir ve bunun bulunuşu böceğin yumurtlamış olduğunu gösterir. 5

6 Vaginaya baglı olarak bazı yardımcı cinsel yapılar da bulunmaktadır: Receptaculum semınıs (Spermatheca, Tohum kapsülü) spermaların alınması ve saklanmasına yarayan, ufak bir torbacıktır (Vagina'ya ince bir kanal ile baglıdır; bazen çiftleşme kesesine açılır. Sayısı genel olarak bir ise de, iki veya üç olarak da görülür. Bazı böceklerde çiftleşme sadece bir defa olur ve alınan spermalar uzun müddet (bazan yıllarca; örnegin Apis mellifera L.'da oldugu gibi) yumurtaların döllenmesinde rol oynar. Bursa copulatrix (Çiftleşme kesesi), çiftleşme sırasında erkek böcegin cinsiyet organının içine girmesine özgü kesedir. Receptaculum seminis'de oldugu gibi, bunun da içi kitin deri ile örtülmüştür. Böceklerin çoğunda, vaginaya baglı olarak, bir veya iki çift halinde yardımcı bezler vardır. Bunlar bazı böceklerde yumurta mahfazasının meydana getirilmesi bakımından çok önemlidir. Gene bu bezlerin salgıları yumurtaların birbirine ve kondukları yüzeye yapışmalarını sağlar. Bu bezler, bazen değişikliğe uğrayarak (Hymenoptera'da) zehir bezleri halini almıştır. Dipter'lerden Pupipara grubuna bağlı böceklerde görülen besleyici salgı bezleri, Uterus'a (Döl yatagı) bağlı olmakla beraber, muhtemelen ayrı olarak gelişmiş yapılardır. 6