Cvičení 11:
Kmen Uniramia
Třída
Pterygota - křídlatý hmyz
Řád Coleoptera
– brouci
Brouci jsou velmi početným a všeobecně známým řádem hmyzu. Vyznačují se ústním ústrojím kousacím, silně sklerotizovanými prvním párem křídel vytvářejícím krovky, redukovanou žilnatinou křídel a proměnou dokonalou, se stadiem kukly v životním cyklu (tzv. holometabolie). Z našeho území je známo téměř 7000 druhů brouků ve více než 110 čeledích.
Čeleď
Scarabaeidae - vrubounovití
Čeleď má, kroje mnoha dalších specifických rysů,
i význačné uspořádání tykadel. Poslední
články jsou listovitě rozšířené a vytvářejí vějířovitý nebo kulovitý útvar.
Larvy jsou ponravovité, vyvíjejí se v hnoji, trouchnivém dřevě, humusu nebo
žerou kořeny rostlin. Brouci jsou častí na výkalech zvířat, na květech,
listech, kmenech i v trouchu stromů. Imaga dosahují značných velikostí v
porovnání s jinými u nás se vyskytujícími čeleděmi brouků. Častý je pohlavní
dimorfismus, u některých je i péče o potomstvo. U nás je zjištěno asi 180 druhů
čeledi v několika podčeledích, z význačnými, níže uvedenými rody.
Rhizotrogus
Tělo je kryto pevnou kutikulou. Aby byl možný pohyb,
jednotlivé sklerity jsou spojeny pružnými blanami. Tělo brouka je tvořeno
hlavou (kaput), hrudí (thorax) a zadečkem (abdomen). Hlava je hypognátní
(obrácená směrem dolů). Je užší než hruď, kryta je pevnou chitinovou schránkou.
Svrchní část hlavy se nazývá epicranium, po stranách hlavy jsou spánky
(tempora), po stranách před očima líce (genae), naspodu hrdlo (gula). Na
epikraniu se vpředu rozeznává čelo (frons), mezi očima témě (vertex) a vzadu
týl (occiput). Vpředu, od čela oddělena švem, je napříč protažená ploška s
ostrými, vzhůru zahnutými okraji, tzv. čelní štít (clypeus). Hlava nese po
stranách pár složených očí, jednoduchá očka brouci nemají. Vpředu je pár
tykadel, která mají tříčlenný vějířek.
Hruď je tvořena třemi segmenty. První se nazývá
prothorax, druhý mesothorax a třetí metathorax. Kutikula hrudi netvoří souvislý
celek, je složena z jednotlivých skleritů. Sklerity na svrchní straně se
nazývají tergity, na spodní straně sternity, boční pleurity. Svrchní část hrudi
nazýváme notum, spodní sternum, boční pleurae. Odvozeně pak mluvíme o pronotu,
mesonotu, metanotu, prosternu atd. Tergit pronota vytváří tvrdý štít. Metanotum
nese první pár křídel, mezi nimiž leží tergit zvaný štítek (scutellum).
Křídla prvního páru vyrůstají z mesothoraxu a
jsou silně sklerotizovaná (krovky, elythrae). K letu slouží blanitá křídla,
vyrůstající z metathoraxu. V klidu jsou přeložena a složena pod krovkami.
Křídla mají silně redukovanou žilnatinu, s několika význačnými žilkami.
Články zadečku nejsou tak specializovány jako články
hrudi a hlavy. Naspodu jsou sternity, na hřbetní straně tergity, po stranách
pleurity. Na pleuritech jsou zřejmé drobné otvory vedoucí k trachejím
(stigmata). Jsou zřetelné jako tmavé vystouplé tečky. Zadeček je ze šesti
segmentů. Poslední tergit je protažený a nazývá se pygidium.
Noha brouka je složena z kyčle (coxa), příkyčlí
(trochanter), stehna (femur), holeně (tibia) a chodidla (tarsus), které je z
pěti článků. Na konci chodidla jsou dva zahnuté drápky. Nohy jsou zakloubeny
v blízkosti tělní osy na břišní straně. Kyčle třetího páru nohou jsou
volně pohyblivé, což je znak podřádu Polyphaga
(všežraví). Tím se liší od zástupců podřádu Adephaga (masožraví), u kterých je kyčle tohoto páru nohou pevně
srostlá se zadohrudí.
Ústní ústrojí je složeno z horního pysku (labrum),
dolního pysku (labium) mezi nimiž se vodorovně pohybují kusadla (mandibulae) a
čelisti (maxillae). Z horního pysku zasahuje do ústní dutiny výběžek tzv.
epipharynx, z dolního pysku hypopharynx. Čelisti nesou čtyřčlánková makadla
(palpi maxillares), dolní pysk má menší makadla tříčlánková (palpi labiales),
která mají hmatovou funkci.
Trávicí soustava je tvořena trubicí, probíhající od
otvoru ústního k otvoru řitnímu. Je asi třikrát delší než tělo. Přední střevo
(stomodeum) je tvořeno jícnem (aesophagus), který sahá až k prvnímu zadečkovému
článku. Přední a střední střevo odděluje nálevkovitě uspořádaná blána (valvula
cardiaca), zabraňující návratu potravy. Střední střevo je vpředu poněkud
rozšířené (intestinum), kdežto zadní se zužuje v konečník (rectum). Na rozhraní
mezi středním a zadním střevem je vrátník (pylorus). Rozhraní středního a
zadního střeva poznáme snadno podle toho, že do tohoto místa ústí malpighické
trubice. Jsou žebříčkovitě rozvětvené a přikládají se ke střevu.
Dýchací soustava je tvořena stříbřitě se lesknoucími
trubicemi s četný vaky. Jsou součástí tracheální soustavy. Základem jsou dva
tracheální kmeny podél boků těla. Jsou dvojité a z jedné strany spojeny se
stigmaty. Tracheální soustava vytváří četné vzdušné vaky.
Cévní soustava je slabě vyvinuta a je otevřeného
typu. Je tvořena hřbetní cévou, probíhající při hřbetní straně zadečku a
zasahující až k hlavě. Obvykle zůstane lpět na odpreparované vrchní stěně
zadečku. K bokům cévy přiléhají tzv. křídlaté svaly.
Rozmnožovací soustava je u samic tvořena dvěma
vaječníky (ovaria), které jsou svými konci zachyceny až v hrudi. Každý se
skládá ze šesti vaječníkových trubic (ovariol), které se rozbíhají se
společného místa. Zralá vajíčka jsou odváděna zprvu párovými vejcovody, které
se posléze spojují do vejcovodu nepárového. Do nepárového vejcovodu ústí
semenná schránka (receptaculum seminis), v níž samice uchovává samčí sperma. Do
vývodu semenného váčku ústí přídatná žláza, která vyživuje uschované
spermatozoidy. V dolní části vejcovodu je silně sklerotizovaný pářicí váček
(bursa copulatrix). Samčí pohlavní ústrojí se skládá ze dvou varlat (testes), v
nichž se utvářejí spermatozoidy. Jsou vyváděny párovými chámovody posléze
rozšířenými v semenné váčky (vesiculae seminales), v nichž je uloženo sperma. K
celé soustavě se druží dva páry přídatných žlázek, majících vyživovací funkci.
Svalovina je pouze příčně žíhaného typu. Svalovinu
je možno oddělit a pozorovat pod mikroskopem.
Je u nás zastoupen zejména druhem M. melolontha (chroust obecný). Larvy
žijí v půdě zpravidla 3 roky, imaga se objevují v květnu. Imaga ožírají liší
dubů, buků, bříz i dalších stromů.
Phyllopertha
Je rod u nás zastoupený hojným druhem P. horticola (listokaz zahradní). Vývoj
trvá jediný rok, druh je nepříjemným škůdcem na listech a plodech ovocných
stromů.
Cetonia
Zahrnuje kovově lesklé zeleně zbarvené druhy. Druh C. aurata (zlatohlávek obecný). Larva
žije v hnízdech mravenců, imaga jsou hojná na květech hlohu a šípkových růží.
Geotrupes
Zahrnuje druhy se zavalitým, tmavě kovově modré až
černé. Pečují o potomstvo. Živí se výkaly (koprofágie), které zatahují do
nehlubokých chodeb. Významným druhem v lesích je druh G. stercorarius (chrobák velký).
Je u nás zastoupený pouze druhem O. nasicornis (nosorožík kapucínek)
hojnějším v teplejších oblastech republiky (jižní Morava).
Praktické
úkoly:
1. Pozorujte, nakreslete a popište vnější stavbu
těla brouka (stavbu těla z hřbetní a břišní strany, křídel).
2. Oddělte zadní pravou končetinu, nakreslete a
popište ji.
3. Vypreparujte ústní ústrojí, krátce ho povařte v
10% roztoku KOH a pozorujete v mikroskopu. Nakreslete a popište jeho stavbu.
4. Proveďte pitvu brouka. Brouka připevněte dvěma
špendlíky k podložce. Špendlík zabodněte vpředu do hlavy a vzadu do pygidia a
brouka fixujte ke dnu pitevní misky. Odstraňte krovky a blanitá křídla a
jemnými střihy vedenými v měkké části pleur zezadu dopředu odstraňte svrchní
část zadečku. Stejně odstraňte i vrchní část hrudi. Tělo zalijte alkoholem nebo
vodou, aby tělní orgány neosychaly. Zakreslete tělní orgány (trávicí soustava,
tracheální systém, malpighické žlázy, gonády). Nakreslete a popište stavbu
blanitého křídla.
Doporučená
literatura:
Altmann, A. - Lišková, E. (1979): Praktikum ze
zoologie. - SPN. Praha.
Buchar,
J. a kol. (1983): Práce ze zoologie. - SPN. Praha.
Buchar,
J. a kol. (1995): Klíč k určování bezobratlých. - Scientia. Praha
Javorek,
V. (1964): Kapesní atlas brouků. - SPN. Praha.
Kratochvíl,
J. a kol. (1957): Klíč zvířeny ČSR. Díl II. - Nakl. ČSAV. Praha.
Kunst,
M. a kol. (1954): Zoologické praktikum. - Nakl. ČSAV. Praha.
Zahradník,
J. (1974): Svět brouků. - Delfín, Práce. Praha.