Arthropoda Rozmanist členovců •Nejpočetnější skupina (80% živočichů) •Závažní cizopasníci člověka a hosp. zvířat •Široká škála parazitismu •Ektoparaziti •Endoparaziti (500druhů) •Paraziti •Parazitoidi •Kleptoparaziti •Forezie •Hyperparaziti •Sociální paraziti •Otrokářství • • • • Hypotetická fylogeneze členovců Základní typy vývoje hmyzu Rozmanitost členovců Rozmanitost členovců - blechy Rozmanitost medicínsky významných roztočů •A – Ornithonyssus bacoti •B – Ornithonyssus bursa •C – Gantheria sp •D – Dermatophagoides farinea •E - Zygoribatula Členovci - formy parazitismu •Paraziti •Parazitoidi •Kleptoparaziti •Forezie •Sociální paraziti •Otrokářství • •Paraziti •Trvalí (permanentní) -vši, kloši – sají opakovaně na tomtéž hostiteli po celý ŽC •- Dočasní (temporární) •- komáři, ovádi, ploštice, flebotomové - sají relativně krátce - mikroparaziti • Formy parazitismu - parazitoidi •Parazitoid – strategie blízká predaci – zabíjí svého hostitele na konci vývoje – vyžírá orgány a tkáně – živá konzerva – velikost srovnatelná. • •Hostitelé jsou všechna vývojová stádia hmyzu i dalších bezobratlých – např. housenky motýlů, larvy blanokřídlých, pavouci. • •Nevyměšují – slepé střevo – defekace až po ukončení vývoje v H • •Hyperparazitismus – parazitace larev blanokřídlých - parazitoidů •Nejčastěji Hymenoptera – 50tis a Diptera – 15tis druhů, ale i brouci, motýli, siťokřídlí – odhad až 25% hmyzu. •Zástupci Hymenoptera – lumci (Ichneumonidae), lumčíci (Braconidae), vejřitky (Proctotrupoidea), mšicomary (Aphiidae), vejcomary (Scelionidae), chalcidky (Chalcidoidea) •Hlavně Apocrita – štíhlý pas – adaptace na vpich vajíček do H •Primitivní vosy (Scoliidae, Tiphiidae, Mutiliidae) – kladélko – žahavý orgán – ochromení H – pak kladení vajíčka. •Hrabalky (Pompiloidea) svého H zahrabou do podzemního hnízda, Sociální parazitismus a otrokářstvví •Nejčastěji Hymenoptera • •Parazitické druhy jsou závislé na členech kolonie sociálního hmyzu – Formicidae, Myrmicidae a včely. • •Sociální parazitismus vznikl několikrát na sobě nezávisle – různé strategie a sociální organizace jak u parazitoidů tak u hostitelů. • •Dva typy – (1) složená hnízda a (2) smíšené kolonie • •(1) složená hnízda - nepříbuzné druhy – P krade potravu a žere potomstvo H v mraveništi a nebo 2 druhy žijí společně - jeden ovládá druhý a je jím krmen regurgitovanou potravou •(2) smíšené kolonie: •dočasný sociální parazitismus (DSP) •Otrokářství (dulosis) •Stálý parazitismus (inkvilinismus) bez otrokářství • •DSP – oplozená královna pronikne do kolonie H – maskuje se - zabije původní královnu – produkuje potomky a nahradí původní druh •Otrokářství – využití pro práci – mravenci – nájezdy do hnízd - kradou larvy a kukly. Otrokáři často nejsou schopni získávat potravu – adaptace – čelisti zabíjející bránící se dělnice. •Invilinismus - nejčastější strategie u mravenců – P královnu nezabíjí, ale využívá celou strukturu a organizaci kolonie pro svůj prospěch. P produkuje pouze sexuální kastu a případně vojáky. •Smíšení kolonií – fylogenetická příbuznost partnerů – hypotézy vzniku •Hnízdní parazitismu i u včel – cca 15% druhů – včela naklade vajíčka do hnízda jiného druhu – larva zlikviduje vejce či larvu H. Parazitická včela je často podobná svému H. • Kleptoparazitismus a forézie •Kleptoparaziti – ujídají svému hostiteli od úst – snižují tak množství přijaté potravy •Jiné využití hostitele – forézie – hostitel slouží jako přepravní prostředek •Braula coeca – kleptomanická a foretická moucha •okrádá různé hmyzí a pavoučí predátory •Drobní kleptoparaziti – často malí roztoči – tiplíci – vykrádají pavoučí sítě •Okrádaní jsou často např. listorozí brouci – hovniválové – parazitují jim na kuličkách larvy much (Sphaeroceridae) – kulička jim slouží jako místo vývoje potomstva Externí anatomie hmyzu Morfologie a anatomie členovců •Kutikula – exoskelet (polysacharid chitin) • •Crustacea + uhličitan vápenatý • •Segmentace těla • •Článkované končetiny • • •Hlava, hruď, zadeček •Tagmatizace – splývání článků - cephalothorax •Exoskelet – tergum, sternum a dvě boční části •5-6 dílné končetiny (coxa, trochanter, femur, patella, tibia, tarsus) na konci drápky Stavba kutikuly Stavba kutikuly klíštěte Řez kutikulou klíštěte Morfologie a anatomie členovců •Vylučovací soustava – metanefridie a malpighické trubice – vychlípenina střeva •Oběhová soustava – otevřená (hemolymfa) • Dýchací soustava – vzdušnice – tracheální žábry a vzdušné vaky •Nervová soustava – žebříčková – cephalizace •Gonochoristé - sexuální dimorfismus •Smyslové orgány – oculi compositi – složené oči (facety) + jednoduché oči (ocelli, omatidia) - u parazitů oči i chybí •Trávicí soustava – trubicovitá –Stomodeum – proboscis – ústní dutina, hltan, jícen, žaludek, vole – esofageální diverticulum –Proctodeum (zadní střevo) – pylorus (ústí zde MT – 2 až 6), konečník rectum či rektální ampule. –Stomodeum a proctodeum – ektodermální původ – chitin –Mezenteron – střední střevo – bez chitinu – resorbce a trávení přijaté potravy Muscuatura a pohyb křídel Ústní ústroji kobylky ANOPLURA Pthirius pubis (A) Haematopinus suis (B) H. suis – sací ústrojí zatažené do ústní dutiny (C) Vajičko s víčkem – Pediculus humanus capitis (D) •AB – zadeček •AT – tykadlo •CA – hlava •CL – hák •EG – vajíčko •H – lidský vlas •M – ústní otvor •O – víčko •SE – seta •TH - hruď Adaptace ústního ústrojí hmyzu Insects and mouthparts A Pair Of Compound Eyes, Two Antennae And External Mouth Parts Characterize The Head Of A Typical Insect Stock Illustration - Illustration of education, head: 195972190 Hlava a ústní ústrojí mouchy Ústní ústrojí hmyzu •A, B – Caliophora erythrocehala • •C, E – Simulium damnosum • •D – Triatoma infestans • • •AT – antény •EY – složené oči •H - haustellum •LA – labellum •PR – proboscis •S – slinný vývod DIPTERA hlava komára samice (A) samec (B) •AT – tykadlo •EY- složené oko •LB – labium nesoucí bodací ústrojí •LE – noha •PT – protothorax •SC - šupinky DIPTERA Glossina morsitans SEM (A) Chrysops sp. SEM (B) •AR – arista •AT – tykadla •CA – hlava •EY – složené oči •LA – labium (pysk) •LG – noha •PT – protothorax •ST – bodací část ústního ústrojí DIPTERA Lipoptena cervi (A) Stomoxys calcitrans (B) •AR – arista •AT – tykadlo •EY – složené oko •ST – styletová sací část ústního ústrojí • Ústní ústrojí ploštice versus komár Rhodnius Anopheles Původ jednotlivých částí ústního ústrojí hmyzu Morphological Adaptations of Parasitic Arthropods - ScienceDirect Schéma nervové soustavy Schéma mozku hmyzu - cephalizace Zažívací soustava hmyzu Příjem potravy a trávení •Extracelulární trávení – hydrololytické enzymy jsou sekretovány do lumenu mesenteronu – mikrovili •Epitel mezenteronu produkuje peritrofickou matrix a absorbuje vodu, ionty a živiny •Intracelulární trávení u roztočů •Mezeteron – množství záhybů – epitel bez mikrovili ale tvoří jej trávicí buňky –pohlcují potravu – ve střevě mininum proteáz –vhodné pro přenos patogenů •Peritrofická membrána (matrix) u většiny hmyzu – obaluje potravu –fyzikální bariéra vůči mikroorganismům Schéma intestinálního traktu hmyzu Formování peritrofické membrány Funkce peritrofické membrány obaluje přijatou potravu chrání před přímý kontaktem s krví fyzikální bariéra vůči mikroorganismům prostorové oddělení částí procesu trávení je složena z polysacharidu chitinu a z proteinů (peritrofiny) •Diskontinuální matrix •U komárů a jiných nemarocera •Syntetizuje se kontinuálně a ze všech buněk mezenteronu •Pouze několik hodin po nasátí krve •Po strávení krve se rozpadá •Kontinuální matrix •U glosin a brachycera •Produkují specializované buňky v přední části mezenteronu Tvorba peritrofické membrány Zažívací trakt a mozek roztoče Pohlavní soustava hmyzu •Samičí soustava •Ovaria složená z ovariol – rourkovitá, obalená membránou propria •Germanium – vznik a růst vajíček •Vitelarium –produkce žloutku • •Hmyz je oviparní, larviparní nebo pupiparní •Samčí soustava •Varlata – rourkovité folikuly – vznik spermií •Spermidukty- do nichž ústí přídatné žlázy •Chámomet – spojení SpD – ductus ejaculatorius •Kopulační orgán – phalus penis • Pohlavní soustava hmyzu •Samičí soustava •Samčí soustava Gonotrofický cyklus •Stupeň trávení krve • • • • 1. střevo bez krve • 2. střední střevo plné násáté krve • 3. krev jasně červená, zabírá 4 až 4,5 zadečkových článků • 4. krev tmavě červená • 5 až 6. krev ve střevě černá • • 7. krev strávená, střevo prázdné •Fáze vývoje folikula • 1. Tvoří se folikulární epitel – diferenciace oocytu a trofocytu • 2. V plazmě oocytu se tvoří žloutková zrna • 3. V plazmě oocytu je shluk žloutkových zrn – žloutek se zvětšuje – oocyt – polovina folikulu • 4a Oocyt – až 75% folikulu • 4b Oocyt více než 75% folikulu • • 5. Zralé vajíčko • Morfologie ústního ústrojí roztočů Morphological Adaptations of Parasitic Arthropods - ScienceDirect Stavba rozmnožovací soustavy roztočů Gamasida a Actinedida Acaridida – Acarididae Ixodida - Argasidae GA Gamasida - Parasitidae Actinedida -Erythraeidae Gamasida - Uropodidae • • • • • • •