Hmyz zdědil segmentovou strukturu po svých předcích, ale metamerie segmentů byla prakticky ztracena a tělo je rozděleno na tři tagy: hlavu, hrudník a břicho. Známky primitivní metamerní struktury jsou zachovány pouze v břiše. Je třeba poznamenat, že segmentace, kterou vidíme, neodpovídá té skutečné. Segmenty těla hmyzu jsou k sobě pevně srostlé, v místě jejich spojení vzniká invaginace - úlomek sloužící k uchycení svalů. Pro zajištění mobility je na každém segmentu na zadním okraji měkká oblast - kloub - pro ochranu je mírně vtažen dovnitř [1] .
Venku je tělo pokryto kutikulou vylučovanou epiteliálními buňkami , která tvoří exoskelet . Každý segment je pokryt chitinózními štítky zvanými sklerity . V klasickém případě se rozlišují dorzální sklerity - tergity , břišní sternity a laterální pleurity . Podle Snodgrassovy teorie je pleuritida prvním segmentem dolní končetiny zploštělé a srostlé se sternitem, ale často jsou pohrudnice také izolovány z břišních segmentů, které nemají žádné nohy. Teorie Snodgrass kulhá v tom, že v přírodě neexistují žádné přechodné formy, které by ji potvrzovaly. Nejsilnější odchylku od klasického schématu segmentu pozorujeme v hlavě, kde jsou segmenty silně modifikované, vzájemně srostlé, navíc jsou venku pozorovány pouze jejich tergity, zatímco sternity jsou uvnitř, tvoří tzv. uvulu. - hypofarynx [1] .
Kutikula hmyzu je produkována (sekretována) epitelem neboli hypodermis , ležící na bazální membráně. Epitel je reprezentován tkání těsně uzavřených kubických nebo cylindrických epiteliálních buněk a dalších mezi ně zahrnutých - žlázových, trichogenních a dalších. Epiteliální tkáň vylučující kutikulu také vystýlá přední a zadní střevo a průdušnice , orgány ektodermálního původu. Na kutikule (zejména epikutikule) často zůstávají otisky epiteliálních buněk, které ji vytvořily - tzv. epiteliální vzor [1] .
Epiteliální buňky vylučují silnou skořápku - kutikulu. Kutikula tvoří vnější obal hmyzu, speciální invaginace do tělní dutiny - úlomky - pro úpony svalů, výstelku předního a zadního střeva a průdušnice. Kutikula slouží k mechanické ochraně, částečně i k chemické ochraně, ochraně před parazity ultrafialového záření, k regulaci difúze a také zpravidla určuje zbarvení hmyzu. Hlavní látkou kutikuly je chitin . Jsou v něm rozptýleny i inleje - struktury jiného chemického složení [1] .
Kutikula se skládá ze tří vrstev:
Během línání dochází vlivem steroidních hormonů ekdysonu vylučovaných prothorakálními žlázami k produkci nové epikutikuly v podkoží a aktivaci línacích žláz. Mléčné žlázy vylévají své tajemství mezi starou endo- a novou epi-, ze které se endo-rozpouští. Pod novým epi- vzniká nové endo-, spolu s nímž roste kanálek línající žlázy. Roztok staré endokutikuly je buď absorbován hypodermis nebo vypit, a staré exo- a epilopy a zůstávají ve formě exuvie kůže . Exuvius lze také jíst [1] .
Záhyby skořápky tvoří spolu s podkoží a tělní dutinou trny, rohy, hřebeny, štítky u Pentatomidae atd. Dalším typem výrůstku skořápky jsou chaetae. V nejjednodušším případě se jedná o komplex póru, membránové buňky, která tvoří membránu v póru, a trichogenní buňky, která tvoří chloupek trčící přes membránu. Vlas může být buď živým výrůstkem buňky, nebo se může stát mrtvým kutikulárním útvarem. Modifikace:
V závislosti na lokalizaci pigmentů může být barva těla hmyzu:
Kromě samotných pigmentů lze barvu určovat řadou optických povrchových efektů (konkávní vločky, hranoly, tenké filmy). Hlavní pigment kůže - melanin - dává barvu od žluté po černou. Obvykle platí, že čím tvrdší je oblast skleritu, tím více melaninu je v něm, takže je tedy tmavší. Melaniny vznikají při oxidaci chromogenů za přítomnosti speciálních enzymů. Pokud se předpokládá, že vzor je na těle, pak je určen lokalizací chromogenu, zatímco enzymy jsou distribuovány ve všech vrstvách. Bílé, jasně žluté a oranžové barvy běloušů , vos , sirfidů jsou dány purinovými látkami, deriváty vylučované kyseliny močové nahromaděné v kukle. Karoteny, flavony a antokyany si hmyz může vypůjčit ze snědených rostlin nebo hemolymfy obětí, které si pigmenty vypůjčily z rostlin. Zelenou barvu dodává pigment biliverdin, který po oxidaci a obnově může změnit svůj odstín, což je také důležité pro chameleonismus [2] [1] .
Hlava ( caput ) je navenek nesegmentovaná, ale vznikla fúzí akronu (cefalického laloku) a 5 segmentů během oligomerizace těla . Přeživšími končetinami těchto segmentů jsou tykadla nebo první tykadla ( antény ) a 3 páry ústních čelistí - nesegmentované horní čelisti nebo mandibuly ( mandibulae ), kloubové dolní čelisti nebo maxily ( maxillae ) a kloubové, navenek nepárové spodní ret ( labium ), což je druhý pár dolních čelistí, vzájemně srostlé. Druhý pár antén u hmyzu se nevyvíjí, ale jeho segment hlavy, nazývaný interkalární, je součástí složení hlavy. Labrum a tři páry čelistí tvoří před ústním otvorem předústní dutinu, kde dochází ke žvýkání a zpracování slin a u některých sajících hmyzu je to hlavní pumpa. Uvnitř je předústní dutina rozdělena sternitovým orgánem na dvě části - jazylku, subglottis nebo hypofarynx [1] .
Tvrdým základem hlavy je lebka ( epicranium ). Na hlavě se rozlišuje přední plocha - čelo ( frons ), které přechází shora v temeno ( vertex ) a dále vzadu - zadní část hlavy ( týl ) a ze stran do tváří ( genae ). Čelo je obvykle ohraničeno poměrně výraznými frontálními stehy, které se shora přecházejí do temenního stehu. Před čelem leží dobře oddělená destička - clypeus ( clypeus ) a dále vpřed (dolů) - horní ret ( labrum ), pohyblivý lamelární kožní výběžek, který shora kryje ústní orgány. Po stranách hlavy jsou složené oči ( oculi ), skládající se z mnoha zrakových jednotek - ommatidií a jsou hlavními orgány vidění. Kromě toho jsou mezi složenýma očima obvykle 1-3 jednoduché oči nebo ocelli ( ocelli ). V závislosti na biologii není poloha hlavy stejná. Rozlišuje se hlavička hypognátní ( caput hypognathum ) - s ústními částmi směřujícími dolů, jako nohy, a předjížní hlavou ( caput prognathum ) - s ústy směřujícími dopředu. První typ je obvykle charakteristický pro býložravce a druhý - pro dravý hmyz. Extrémní případ hypognátní hlavy – kdy se ústní ústrojí dívají dozadu – se nazývá opistognátní hlava a je charakteristický pro lupeníky a šváby. Primární je prognatická hlava. Při rotaci dopředu se pátý (labiální) segment hlavy stále více vzdaluje od úst, v souvislosti s tím se vyvíjí speciální sklerit hrdla ( gula ), spojující 5. segment s stydkým pyskem [1] .
Tykadla sedí po stranách čela, mezi očima nebo před nimi, často v dobře oddělené tykadlové dutině. Jsou velmi rozmanité, charakteristické pro různé skupiny hmyzu. Tykadla se v jádru skládají ze zesíleného hlavního segmentu zvaného rukojeť ( scapus ), následuje noha ( pedicellus ) a od třetího segmentu se nachází hlavní část - bičík ( flagellum ). Existuje několik typů antén (viz obr.).
Ortopteroid je primárním typem ústního aparátu.
V ortopteroidním ústním aparátu je labrum reprezentováno zaoblenou řeznou deskou, mandibuly jsou mocné nedělené trojúhelníkové jehlany, maxily jsou pravoúhlé členité útvary od základny (cardo), styl ( stipes ) s mandibulárním hmatem, zevním lalokem (galea) a vnitřním lalokem (lacinia) na konci každého, stydké pysky jsou útvarem srostlých čelistí podobných čelistem, a tedy se dvěma dolními labiálními palpy a čtyřmi laloky.
S přechodem na tekutou stravu dochází k úpravám ortopteroidního ústního aparátu. Například u larev plavců jsou kusadla dlouhá, ostrá, ve tvaru půlměsíce a mají uvnitř zvláštní kanálek, předústní dutina je vpředu zarostlá a s vnějším světem komunikuje pouze kanálky kusadla. Larva se zmocní kořisti svými kusadly, vstříkne do ní trávicí šťávu ze středního střeva a poté stejnými kanály nasává rozpuštěnou potravu.
Také s přechodem na tekutou stravu se objevují další typy ústního aparátu. Všechny jsou proboscis, liší se strukturou a schopností propíchnout. Proboscis neschopné propíchnutí se nazývají sání a jsou to různé trubice. Obvykle je tvorba trubice spojena s prodloužením orgánů zahrnutých do jejího složení a snížením orgánů, které v ní nejsou zahrnuty. U včely je trubice tvořena dlouhými palicemi, galejemi a stydkým pyskem, přičemž první má v řezu tvar rohu a druhý plochý. Mandibuly nejsou redukovány, ale slouží ke stavbě a podpoře proboscis.
U Lepidoptera je sosák tvořen velmi dlouhými galejami, na průřezu vypadají jako půlměsíc. Z ostatních orgánů je zachováno pouze labrum a dolní labiální palpy. Uvnitř hlavy mají motýli speciální sval, který vtahuje hemolymfu do proboscis, aby ji nasadil.
U chrostíků byly nalezeny různé proboscisy : z galér, z hypofaryngu ... Kusátka obvykle zůstávají. Proboscis schopné propíchnutí se nazývají piercing-sucking a jsou systémem pracovních drážek (pro nasávání potravy a zavádění slin), propichovacích styletů a pochev.
U Nematocera je pochva reprezentována labiem, labrum a hypofarynx jsou kanály a mandibuly a maxily jsou upraveny do styletů.
U mušek tse-tse ( Glossina ) a zhigalok je kanál tvořen stydkým pyskem a vpich je prováděn dvěma vrtacími body - modifikovanými dolními labiálními palpy. U blech jsou kanály tvořeny epifarynxem a lacinie a pochva je tvořena labiálními palpy.
U Hemiptera je pochva reprezentována labiem, labrum je normální, palpy chybí a mandibuly a maxily jsou přeměněny na stylety, které tvoří proboscis. Čelistní čelisti složené dohromady tvoří dva kanály a maxily ve tvaru půlměsíce, které je objímají zvenčí, plní v sekci propichovací funkci.
Zvláštním typem ústního aparátu je muskoidní, charakteristický pro mouchy. Proboscis je tvořen spodním rtem a jeho palpy jsou upraveny do dvou plotének - labellum. Na každém štítku je vepsáno 60 klikatých kanálků s kulatými otvory, což vede k zařízení s obrovskou sací plochou a filtrační kapacitou [1] .
Hrudník ( thorax ) se skládá ze tří segmentů - předního, středního a metathoraxu ( pro-, mezo-, metathorax ). Hrudní tergity se nazývají záda ( notum ) a sternity se nazývají prsa ( sternum ). Podle toho rozlišují 3 segmenty hrudníku pro- , střední- a meta- záda ( pro-, mezo-, metanotum ) a také pro- , střední a metasternum ( pro-, mezo-, metasternum ). Každá pleuritida hrudníku je rozdělena stehem na nejméně dva sklerity - před episternem ( episternum ) a za epimerem ( epimerum ). Přichycením pohybových orgánů k hrudníku se stává pohybovým centrem těla, zvětšuje se díky rozvoji mohutných svalů a silné změně a komplikaci výše popsaných sklerit.
Nohy ( pedes ) jsou připevněny k hrudníku zespodu, obvykle sedí v koxálních dutinách a skládají se z coxy ( coxa ), trochanteru ( trochanter ), stehna ( femora ), bérce ( tibie ) a tlapky ( tarsus ). Coxa a obratlík poskytují noze potřebnou pohyblivost. V některých případech se trochanter skládá ze dvou segmentů. Stehno je největší a nejsilnější částí nohy, protože má silné svaly. Jeho skloubení s bércem se nazývá koleno a část, která k němu přiléhá, je koleno ( geniculus ). Holenní kost má přibližně stejnou délku jako stehno, ale je tenčí než ono, je vybavena hroty ( spinae ) a nahoře ostruhami ( calcariae ). Chodidlo bývá disekováno , skládá se z 2-5 segmentů, nahoře nese pár drápů ( unguiculi ), mezi nimiž je široký přísavník - arolium ( arolium ) nebo úzké empodium ( empodium ). Podle způsobu života prošly nohy různými specializacemi, proto se rozlišuje několik typů.
Hmyzí křídla ( alae ) jsou lamelární výrůstky kožních vrstev spojených s komplexem svalů, které jim slouží, a přeměněnými sklerity prsou. V typickém případě jsou jich dva páry: přední, připojený k mezothoraxu, a zadní na metathoraxu. Křídla se skládají z tenké křídlové desky ( membrány ) připojené k pevným žilám ( venae ), které fungují jako pevná základna křídla. Žíly se dělí na podélné a příčné, tvoří hustou síť a četné buňky ( cellulae ) v nižších skupinách. Příčné žíly u vyšších forem jsou redukovány a někdy úplně mizí, protože hlavní podpůrnou roli hrají podélné, střídavě konvexní a konkávní žíly. Proto si podélné žíly, i když prošly výrazným vývojem ve vyšších skupinách , stále zachovaly svůj základ.
V počátečním stavu se rozlišují tyto podélné žíly: žeberní ( costa nebo C ); subkostální ( subcosta, Sc ); radiální ( radius, R ), vzadu opatřené odbočkou - radiální sektor ( radii sector, RS ); střední nebo střední ( media, M ), někdy rozdělené na přední ( MA ) a zadní ( MP ) větve; kubitální ( cubitus, Cu ), zahrnující dvě často sousedící žíly – přední ( CuA ) a zadní ( CuP ); anální ( analis, A ) v čísle 1-4. V některých případech se na zadních křídlech za řitními nachází i řada jugálních ( jugalis, Ju ) žil, které jsou spolu s řitními součástí skládacího vějíře ( vannus ) křídla. Mezi podélnými žilkami je řada polí ( campo ), která se nazývají žíla probíhající vpředu: žeberní, střední atd. Větší dělení jsou oblasti ( regio ) křídla: hlavní je před análem. žíly, anální je mezi análními žilami, jugální je mezi jugálními. Tento počáteční plán žilnatosti prochází výraznými úpravami tvorbou řady větví nebo ztrátou jednotlivých žilek, jejich přemístěním, sloučením atd. Nejvýznamnější v evoluci křídel je výskyt u novokřídlého hmyzu jugální oblasti , která zajišťovala speciální skládání křídel podél těla. V procesu další evoluce Neoptera se však v různých skupinách opakovaně ztrácely jugální oblast a schopnost skládat křídla podél těla. Je také možné zaznamenat probíhající proces costalizace křídla , tedy posun všech podélných žil k náběžné hraně křídla, což zpevnilo mechanickou základnu a zvýšilo aerodynamické vlastnosti. Kostalizace dosáhla nejvyššího stupně u Hymenoptera a Diptera . Mnoho oddílů se vydalo jinou cestou: jejich letová funkce se zcela přesunula na zadní křídla a přední se změnily na hustou, keratinizovanou elytru ( elytrae ), která hrála roli pneumatik pro jemná zadní křídla. V řadě případů elytry zcela ztratily žilnatost ( brouci , leatheroptera ). Se zlepšením letu z relativní nezávislosti se hmyzí křídla „přechodila“ do vzájemného spojení různými způsoby a fungovala jako jediný orgán, přičemž hlavní zátěž se přesunula na první pár. Jinými slovy, došlo k procesu dipterizace (z lat. jména řádu Diptera ). S dalším vývojem se zadní pár zmenšuje a poté ztrácí. Objevuje se nejvyšší stádium letu hmyzu – morfologické dvoukřídlí. Vše výše uvedené určuje význačnou roli struktury křídel při klasifikaci a chápání evoluce hmyzu.
Břicho ( břicho ) se skládá z mnoha, obecně stejného typu, segmentů, zpočátku od 10, nepočítaje ocasní složku - telson , ale v této podobě je pouze u některých primárních bezkřídlých a embryí. Poměrně často je počet segmentů snížen na 5-6 a méně. Segmenty VIII a IX obsahují genitální otvory a velmi často vnější genitální přívěsky, proto se tyto segmenty obvykle nazývají genitálie. Pregenitální segmenty u dospělých zpravidla postrádají přívěsky a postgenitální segmenty mají pouze vyvinutý tergit segmentu X, zatímco segment XI je redukovaný a jeho charakteristické přívěsky - cerci ( cerci ) se přesunuly do X segment. Struktura církve je velmi různorodá a ve vyšších formách jsou atrofované. Zbytkem postgenitálních segmentů jsou sklerity ležící dorzálně kolem řitního otvoru - anální ploténka ( epiproctus ) nahoře, dolní anální chlopně ( paraproctes ) po stranách a dole . Někdy ( švábi , ušáci ) se tergit X nazývá anální ploténka. Úpony genitálních segmentů jsou u mužských doteků ( styli ) - na sternitu IX, u žen - ovipositor ( oviductus ) - párové výrůstky genitálních segmentů, což jsou modifikované končetiny. Samčí sternit IX tvoří hypandrium nebo genitální ploténku ( hypandrium ), ale genitální ploténka je často označována jako poslední viditelný sternit obecně, což u některých samic Polyneoptera může být VIII nebo dokonce VII. U vyšších skupin procházejí všechny tyto části redukcí nebo modifikací (např. u bodavých blanokřídlých se vejcovod promění v žihadlo , i když se také používá k zamýšlenému účelu). S redukcí skutečného ovipositoru u některých skupin (například u mnoha brouků ) vzniká sekundární, teleskopický ovipositor z apikálních segmentů břicha, který má značně zmenšený průměr.
Na konci břicha samce je kopulační aparát, který má složitou a neuvěřitelně různorodou strukturu v různých řádech. Obvykle se v jeho složení vyskytuje nepárová část - penis ( penis ), který má silně sklerotizovanou koncovou část - aedeagus ( aedeagus ). Struktura kopulačního aparátu má v taxonomii velký význam, protože jeho stavba se výrazně liší i u dvojčat ; často jeho studium umožňuje řešení nejobtížnějších problémů klasifikace rodů, čeledí atp.