الحشرات 2

أجسام الحشرات

لكل الحشرات ثلاثة أزواج من الأرجل، وجسم مقسم لثلاثة أجزاء رئيسية ـ الرأس والصدر والبطن ـ وغطاء خارجيّ صلب شبيه بالصّدفة. ولمعظمها أيضًا أجنحة وزوج من قرون الاستشعار.


الهيكل. يوجد هيكل الحشرة في الجزء الخارجي من جسمها، ولذا يسمى الهيكل الخارجي. وهو يتكوّن من العديد من المواد، أهمها وأشهرها مادة الكيتين. والهيكل الخارجي أخف وأقوى من العظم. ويكون بمثابة درع قوي يحمي الأعضاء الداخلية، كما تلتصق به عضلات الحشرة من الداخل.

لا ينمو الهيكل الخارجي مع نمو الحشرة، كما تفعل عظام الطفل مثلاً، ولذا فإنه سوف يصير بعد مدّة أضيق من جسم الحشرة ويجب عليها التخلص منه عبر عمليّة تسمّى الانسلاخ. تكوِّن الحشرة هيكلاً خارجيًا جديدًا تحت القديم، ثم تشق القديم وتخرج منه، وعندها يكون الهيكل الجديد رخوًا، ومن ثم تستنشق الحشرة الهواء لتنتفخ وتمطه قبل أن يتصلّب. وتتيح لها هذه العمليّة مجالاً أكبر للنمو، حتّى الانسلاخ التالي، وتستمر غالبية الحشرات في الانسلاخ إلى أن تصل للطور المكتمل.

ويتكون الهيكل الخارجي في الحشرة مكتملة النمو من نحو 20 جزءًا حلقيّا. ولقد اندمجت بعض الحلقات ببعض اندماجًا تامًا يصعب معه التمييز بين كلّ منها. أمّا الحلقات الأخرى فهي تتصل بعضها ببعض بوساطة مناطق مرنة تعمل كمفاصل. وتتجمع الحلقات في مجموعات لتكون أجزاء جسم الحشرة الثلاثة الرّئيسيّة.

الرأس. يتكون رأس الحشرة من خمس أو ست حلقات يتداخل بعضها في بعض تمامًا، لدرجة لا يمكن أن ترُى فيها أيّ منها منفردة. كما يحتوي الرأس على أجزاء الفم والعيون وقرون الاستشعار.

أجزاء الفم مجموعة من التراكيب التي تساعد الفم في تناول الغذاء، وهي تحيط تمامًا بفم الحشرة الحقيقي الذي هو مجرد فتحة في رأس الحشرة. وتتفاوت أجزاء الفم من حشرة إلى أخرى على حسب الطريقة التي تتغذى بها الحشرة. وهناك نوعان رئيسيان من أجزاء الفم، نوع قارض والآخر ماص. ولأعضاء كلّ رتبة من رتب الحشرات النموذج الخاص بها المتحور من أحد النوعين الرئيسييّن، أو من كليهما معًا.

تشتمل الحشرات القارضة على النّطاطات والجنادب والخنافس والنّمل الأبيض والصراصير. ولدى كل من هذه الحشرات زوج من الفكوك القوية الطاحنة تسمى الفكوك الأمامية، تعمل تلك الفكوك المزوّدة بأسنان في غالبية الحشرات، على المحور الطولي وليس على المحور الأفقي كما يعمل الفكّان عند الإنسان. وتستعمل الحشرة فكيها لتمزيق وقطع ومضغ طعامها. كما يوجد زوج من الفكوك أقلّ قوّة من الفكوك الأمامية يُسمّى الفكوك الخلفيّة، وتعمل أيضًا على المحور الطولي، وتُستعمل في التعامل مع الطعام ودفعه إلى أسفل الحنجرة. وللحشرات القارضة شفتان؛ الشفة العليا، وهي غطاء يتدلى إلى أسفل فوق أجزاء الفم مغطيًا الفم من الناحية الأمامية. أمّا الشفة السفلى فهي تغطي الفم من الخلف.

وللحشرات الماصّة أجزاء فم نشأت من التركيبة الأساسية القارضة. ولقد تحوّرت أجزاء فم بعض الحشرات الماصّة بدرجة كبيرة لتلائم طريقة تغذية الحشرة حتى أصبح من العسير جدًا التعرف عليها. لقد تحورت الشفة السفلى لكل من بق الفراش وحشرة الحنطة وأنواع البق الأخرى، حتى صارت منقارًا طويلاً ذا أخدود. ويوجد داخل هذا الأخدود أربع إبرٍ رقيقة وحادة تسمى القليمات، وهي في الأساس الفكوك الأمامية والخلفيّة المتحوّرة. وتُستعمل لثقب النباتات أو الحيوانات حتى تتمكن الحشرة من امتصاص عصارة النّبات أو دم الحيوان. وتعمل الشفة العليا كغطاء للأخدود الموجود في المنقار.

ولقد اختفت الفكوك الأمامية تقريبًا من أجزاء فم الفراشات والعثّات، بينما استطالت ـ كثيرًا ـ أجزاء من الفكوك الخلفيّة، ثم اندمجت بعضها في بعض، مكونة أنبوب شرب طويلاً ورقيقًا يسمى الخرطوم تستخدمه الحشرة في امتصاص السوائل مثل رحيق الأزهار، وعندما تفرغ من ذلك فإنها تطويه أسفل رأسها. ولقد تحوّرت الفكوك الأمامية في ذباب الخيل (ذباب التبانا) وأصبحت كأنها سيوف حادة يُقطع بها جلد الحيوان. كما تحورت الفكوك الخلفية عند ذلك الذّباب، وأصبحت كمخاريز حادة يدفعها الذباب داخل جلد ضحيّته، ويحركها إلى أعلى وإلى أسفل عبر الجلد ثمّ بعد ذلك يطرح أنبوبه الماص المكون من الشفة العليا على الجرح النازف الذي أحدثته أدوات القطع لامتصاص الدّم.

العيون وقرون الاستشعار. لمعظم الحشرات المكتملة النمو زوج من العيون المركبة الضخمة جدًا، وكل عين مكونة من عُدَيْسات منفصلة تبلغ ألوفًا عديدة، والعديسات مجتمعة تكوّن الصورة الكاملة التي تراها الحشرة.

يوجد لدى كلّ الحشرات تقريبًا زوج من قرون الاستشعار بين العينين المركبتين. وتستعمل الحشرات قرني استشعارها أساسًا للشمّ وللتحسس. ويستعملها بعض الحشرات ـ إضافة لذلك ـ للتّذوق والسمع. ولذلك فإن معظم الحشرات تصير في ضائقة شديدة إذا تحطم قرنا استشعارها أو أُزيلا وبعضها يصير عاجزًا تمامًا بدونهما. لمعلومات أكثر عن عيون وقرون استشعار الحشرات

الصدر. هو الجزء الأوسط من جسم الحشرة، ويتكون من ثلاث حلقات مندمجة بعضها في بعض، وتلتحم عضلات الأرجل والأجنحة بالجدار الداخلي للصدر.

الأرجل. يتّصل كلّ زوج من الأرجل بحلقة من حلقات الصّدر الثلاث. ولكل رجل خمس مقاطع رئيسيّة، تربط بينها مفاصل متحركة. وبعكس الحركة في الإنسان الذي يرتكز على رجل واحدة ويحرك الأخرى، فإن الحشرة تحرّك رجلها الوسطى من أحد جانبيها في الوقت نفسه الذي تحرّك فيه رجلها الأماميّة والخلفيّة من الجانب الآخر. وبهذه الطريقة تكون دائمًا مثبتة بثلاث أرجل على الأرض ـ مثل المقعد ثلاثي الأرجل ـ خلال حركتها.

لقد تحوّرت أرجل كثير من الحشرات لأداء وظائف خاصة، مثل الأرجل الخلفية للعديد من الحشرات المائية - مثل بقّ الماء العملاق، والسّابحات للخلف، والخنافس الغطّاسة، والعديد من الحشرات المائية الأخرى ـ وصارت طويلة ومفلطحة وشبيهة بالمجاديف. بينما للحفار وللعديد من خنافس الرّوث أرجل أمامية مفلطحة وقوية، تُستعمل كمجاريف للحفر. كما أن للجراد والبراغيث والجندب أرجلاً خلفيّة طويلة وضخمة العضلات متحورة للقفز، ولدى شغالات نحل العسل شعيرات تُستعمل في جمع حبوب اللّقاح، موجودة على أرجلها الأمامية، وسلات لحفظ حبوب اللّقاح في أرجلها الخلفية. كما أن للعديد من الفراشات أرجلاً أمامية صغيرة وكثيفة الشعر وتحتوي على أعضاء خاصة، تستعمل في البحث عن الطعام. وللذباب والنحل خطاطيف ووسائد لزجة في أقدامها تستعملها في المشي على الأسطح المنزلقة، وتصعد بها وتنزل عبر الجدران وتمشي القهقري على الأسقف.

الأجنحة. تعد الحشرات بجانب الطيور والخفافيش الحيوانات الوحيدة ذات الأجنحة، وكذلك معظم الحشرات المكتملة، ولكل من ذباب المنزل والبعوض، وذباب التّسي تسي، وكل الذباب الحقيقي جناحان ملتصقان بحلقة الصّدر الوسطى. أمّا الفراشات واليعاسيب والعثّات والزّنابير والنحل والحشرات المجنحة الأخرى، فلها زوجان من الأجنحة أحدهما متصّل بالحلقة الصّدرية الوسطى والآخر متصل بالحلقة الصّدرية الخلفية.

تستمد الحشرات قدرتها على الطيران من مجموعتين من العضلات: إحداهما تمتد من أعلى الصدر إلى أسفله، وعند انقباضها يتسطح الصدر، ممّا يجعل الأجنحة تتحرك إلى الأعلى، بينما تمتد المجموعة الأخرى من العضلات طوليًا، وعندما تنقبض تلك العضلات، يتقوس الصدر إلى الأعلى؛ مما يجعل الأجنحة تتحرك إلى الأسفل، وعندما تنبسط المجموعتان يتقوّس الصدر وتضرب الأجنحة. وهناك أجنحة أخرى متّصلة مباشرة بقواعد الأجنحة تتحكم في اتجاه الطيران، كما تجعل الحشرة ترفرف في مكان واحدٍ مثل الطائرة المروحية (الهيلوكبتر) وتطير للخلف كذلك.

وفي حالة الحشرات ذات الأجنحة الأربعة، يعمل كل من الجناحين على الجانب الواحد معًا، كأنهما جناح واحد، كما يتداخل الجناحان الموجودان على جانب واحد فيما بينهما، وفي بعض مجموعات الحشرات وفي مجموعات أخرى، يتشابكان معًا عن طريق خطاطيف أو شعيرات. أما اليعاسيب، فإنها تضرب أجنحتها الأربعة بالتناوب، ففي الوقت الذي يرتفع فيه الزوج الأمامي ينخفض فيه الزوج الخلفي، وهكذا.

أما الخنافس، فهي لا تستعمل أجنحتها الأمامية في الطيران، إذ إن تلك الأجنحة هي أغطية قرنية، تغطي وتحمي الأجنحة الخلفيّة عندما تكون الخنافس في حالة استرخاء. بينما تحوّرت الأجنحة الخلفية في الذباب وصارت زوجين من أعضاء التّوازن، صولجانيَّي الشكل يسميّان دبوسي التّوازن، وعادة لا تحاول الذبابة الطيران إذا أُزيلا منها.

إن اليعاسيب أسرع الحشرات طيرانًا، حيث يقدّر بعض العلماء أنّها قد تطير بسرعة تصل إلى 95 كم/س أما الفراشات والجراد فتستطيع أن تطير دون توقف لمسافة قد تبلغ 160كم اعتمادًا على ما لديها من مخزون الطاقة في أجسامها. كما يستطيع ذباب الفاكهة الطيران لمدة خمس ساعات حتى ينفد ما لديه من طاقة مخزونة فيتوقف للتغذية. أما نحل العسل فيحمل من الطاقة ما يكفيه للطيران مدة ربع ساعة فقط. وتضرب الفراشات ذات الأجنحة الكبيرة بأجنحتها من أربع مرات إلى 20 مرة في الثانية. أما الذباب فيضرب بها نحو 200 مرةٍ في الثانية، أما بعض ذباب الهوام الصغير فيضرب بها نحو 1,000مرة في الثانية.

البطن. يحتوي على أعضاء الهضم والتكاثر والإخراج. وهو مكوَّن من 10 حلقات إلى 11 حلقة، ترتبط بعضها ببعض عن طريق أغشية مرنة تمكن الحلقات الدّائرية من التداخل فيما بينها مثل: حلقات التلسكوب عندما يكون البطن فارغًا. بينما تتباعد الحلقات عندما يكون البطن ممتلئًا. ففي حالة ملكة النمل الأبيض (الأرضة) ينتفخ البطن بالبيض حتى يصير أكبر 1,000 مرة من بقية جسم الحشرة. وفي بعض مستعمرات النحل، تعمل مجموعة معينة من النحل، كمستودعات للغذاء. حيث تنتفخ بطونها بمحلول السكر الذي تطعمه عن طريق أفواهها لبقية أفراد المستعمرة.

لدى كثير من الحشرات اثنان أو ثلاثة من المجسات تسمى القرون الشرجيّة وتوجد في آخر حلقة من حلقات البطن. وتلك المجسات طويلة خاصة في ذباب مايو، وذباب الحجر، وبعض الصراصير. وتكون القرون الشرجيّة في لمة الأذن وبعض الحشرات الأخرى على شكل ملقاط. وتُستعمل في الدفاع عن النفس وفي القبض على الفريسة.

تتصل الأعضاء التناسلية الخارجية بالحلقة الثامنة أو التاسعة من حلقات البطن. وفي كثير من ذكور الحشرات، تكون تلك الأعضاء مجموعة من التراكيب تُستعمل في تثبيت الأنثى عند التزاوج. أما الأعضاء التناسليّة الخارجية لكثير من إناث الحشرات، فهي جزء من جهاز يُستعمل في وضع البيض يسمى آلة وضع البيض تستخدمه الأنثى في إدخال بيضها في التربة، والأخشاب، وأوراق الأشجار، والفاكهة، والحبوب، وفي داخل بيض أو أجسام حيوانات أخرى. ولإناث بعض الأنواع آلة وضع بيض بطول جسمها كله أو أكثر. ولقد تحوّرت آلة وضع البيض في النحل والنمل والزنابير وأصبحت أداة لسعٍ سامة يمكن سحبها إلى داخل البطن في غير حالات الاستعمال. وتوجد فتحة الشرج في مؤخرة بطن الحشرة وتخرج عن طريقها الفضلات والماء الزائد عن حاجة جسم الحشرة.


الأعضاء الداخلية. تُجْمَع أعضاء الحشرات الداخلية، مثلها مثل أعضاء بقيّة الحيوانات الأخرى، في أجهزة عضوية، لكن تلك الأجهزة العضوية تختلف من عدة وجوه عن أجهزة الحيوانات الأخرى. والأجهزة العضوية الأساسيّة هي: الجهاز الدوري، والجهاز التنفسي، والجهاز العصبي، والجهاز العضلي، والجهاز الهضمي، والجهاز التناسلي.

الجهاز الدوري. يحمل الجهاز الدوري الدّم عبر كلّ الجسم، ولا يمر دم الحشرات عبر شرايين وأوردة مثل دم البشر، لكنه يملأ كامل تجويف جسم الحشرة، وتسبح فيه كل الأعضاء الداخلية والعضلات. ويتم دوران الدّم عن طريق أنبوب طويل يوجد مباشرة أسفل الهيكل الخارجي في ظهر الحشرة، ويمتد بطول جسم الحشرة تقريبًا. يقع الجزء الذي يضخ الدم من الأنبوب في منطقة البطن ويسمى القلب ويمتد الجزء الأمامي من الأنبوب داخل رأس الحشرة ويسمى الأبهر (الأورطة)، ويدخل الدم إلى الأنبوب عبر ثقوب صغيرة تسمّى الثغور، توجد على جانبي الأنبوب وهي محروسة بوساطة صمامات تسمح بدخول الدّم إلى الأنبوب، ولا تسمح بخروجه. وعندما ينقبض القلب، يُدفع الدّم عبر الأنبوب إلى الخارج، عن طريق الأبهر، حيث يغمر أولاً الدماغ ثم ينساب إلى أجزاء الجسم الأخرى، وبعدها يعاود الدخول إلى الأنبوب عبر الثغور وهكذا.

يسمى دم الحشرة الدّم الليمفي، ومثله مثل الدم في الإنسان، فإنه يحمل الغذاء إلى خلايا الجسم المختلفة، كما يحمل منها المواد الإخراجية، ولكنه بعكس دم الإنسان، لا يحمل الأكسجين إلى خلايا الجسم، وتعلوه زرقة أو صفرة أو يكون عديم اللون. أما دم الإنسان فهو يحتوي على مادة صبغية حمراء تسمّى اليحمور أو الهيموجلوبين تحمل الأكسجين إلى الخلايا المختلفة.

الحشرات حيوانات من ذوات الدم البارد، التي تتغير درجة حرارة أجسامها الداخلية مع درجة حرارة الهواء المحيط بها. ولذلك، فلديها العديد من الطرق للتعامل مع الحرارة والبرودة. يجب على الحشرات شديدة الطيران أن توفر درجة حرارة جسميّة عالية، حتى تتمكن من الطيران، وتستطيع الحشرات الكبيرة الحجم، مثل: عثّة الصّقر، والنحل الطنان والخنافس الكبيرة، أن ترفع درجة حرارة جسمها قبل الطيران بالارتعاش، وذلك بتشغيل عضلات أجنحتها عكس بعضها دون أن تطير. أما الحشرات الأصغر حجمًا، مثل كثير من الفراشات والذباب والجنادب، فإنها ترفع درجة حرارة أجسامها قبل الطيران بامتصاص الحرارة من الشمس.

الجهاز التنفسي. تتنفس الحشرة عن طريق ثقوب دقيقة تسمّى الثغور التنفسية موجودة على جانبي جسمها، ويقود كل منها إلى أنبوب أكبر يسمى القصبة الهوائية. ويتفرع ذلك الأنبوب الأكبر إلى أنابيب تتفرع بدورها إلى أنابيب أصغر منها تمتد إلى كلّ أجزاء الجسم. وتحمل هذه الشبكة من الأنابيب الأكسجين مباشرة إلى خلايا الجسم كما تحمل منها ثاني أكسيد الكربون إلى خارج الجسم.

الجهاز العصبي. يتكوّن من المخ الموجود داخل الرأس وزوج من الحبال العصبية التي تمر جنبًا إلى جنب عبر أرضية الصدر والبطن. ويتلقى المخ معلومات من العيون، ومن قرون الاستشعار. ويتحكم في نشاطات جسم الحشرة كلها. كما يوجد مركز عصبيّ آخر في الرأس يتحكم في أجزاء فم الحشرة متصل بالدماغ. ويحتوي كلّ من الحبلين العصبيين على تجمعات من الخلايا العصبيّة، تسمى عقدة الأعصاب في كل حلقة من حلقات الصدر والبطن. وتندمج العقدتان العصبيتان في كل حلقة من الحلقات بعضها ببعض لتكونا نوعًا من الدماغ الصغير الذي يتحكم في نشاطات تلك الحلقة.

وتستطيع العقدة العصبيّة في حالات عديدة العمل دون وجود الدماغ، فمثلاً: بإمكان الحشرات العديدة التي قُطعت رؤوسها المشي والتزاوج ووضع البيض. وفي بعض أنواع الحشرات، اندمجت الأزواج الثلاثة من العقد العصبيّة الصدرية في عقدة واحدة. كما اندمج العديد من العُقَد العصبيّة البطنيّة في كثير من الحشرات.

الجهاز العضلي. يتكون من عدة مئات إلى ألوف قليلة من العضلات الصغيرة، ولكنّها قوية جدًا. لدى الجنادب نحو 900 عضلة، بينما لليساريع ما بين 2,000 إلى 4,000 عضلة، مقارنة بالإنسان الذي لديه أقل من 700 عضلة. ويمكن لكثير من الحشرات رفع أو جرّ أيّ جسم أثقل من وزنها بعشرين مرة أو أكثر، بينما هناك قليل من الناس من يستطيع أن يرفع وزنًا أثقل من وزنه.

الجهاز الهضمي. يتكوّن الجهاز الهضمي في الحشرة أساسًا من أنبوب طويل يمتدّ من الفم إلى فتحة الشرج، ومقسم إلى ثلاثة أجزاء رئيسيّة:

1- المعى الأمامي. 2- المعى الأوسط، أو المعدة. 3- المعى الخلفي، أو الأمعاء.

يدخل الطعام إلى المعى الأمامي عبر فتحة الفم وذلك بعد مضغه أو امتصاصه عن طريق أجزاء الفم، ثم يمرّ الطعام عبر الأنبوب إلى أن يصل إلى موقعٍ أكثر اتساعًا يسمى الحوصلة، حيث يُخزن لفترة مؤقتة، ويُهضم جزئيًا. ثم بعد ذلك يمرّ إلى القانصة ذات الجدران العضلية السّميكة التي تطحن الطعام إلى جزيئات دقيقة. ويوجد بالقانصة في بعض أنواع الحشرات أسنان، تساعد في تكسير وطحن الطعام. ثم يمر الطعام بعد ذلك إلى المعى الأوسط، حيث تتمّ أغلب عمليات الهضم، ثم تُمتص الأجزاء المغذية من الطعام عبر جدران المعى الأوسط إلى الدم، بينما تمرّ الفضلات والأجزاء غير المهضومة من الطعام إلى الأمعاء الخلفية.

للحشرات جهاز مكون من أنابيب يتراوح عددها بين 2 وما يزيد على150 من أنابيب ملبيجي متصلة بالقناة الهضميّة عند منطقة اتصال المعى الأوسط بالمعى الخلفي. وهي تسبح في دم الحشرة، حيث تمتص المواد الإخراجية من الدم وتمررها إلى المعى الخلفي، ثمّ تغادر كل الفضلات والمواد الإخراجيّة والماء الزائد عن حاجة الحشرة إلى الخارج عبر فتحة الشرج.

الجهاز التناسلي. تتكاثر معظم الحشرات تكاثرًا جنسيّا، حيث يتكون كائن جديد عند التحام خليّة الأنثى الجنسية البييضة مع خليّة الذكر الجنسيّة النطفة. توجد الأعضاء التناسلية داخل منطقة البطن، حيث للأنثى مبيضان تتكون داخلهما البييضات. يحمل أنبوب يسمى قناة البيض البييضات من كل من المبيضين، ثم تتحد قناتا البيض لتكوِّنا أنبوبًا واحدًا، يفتح عند طرف منطقة البطن ولذكور الحشرات خصيتان تنتجان الحيوانات المنويّة، وهناك أنبوب يحمل الحيوانات المنويّة من كل خصية، ثم يتحد الأنبوبان ليكونا أنبوبًا واحدًا يمتد إلى الخارج في طرف منطقة البطن.