Aripa insectei este o expansiune tegumentar a exoschelet de insecte , care îi permite să zboare . Nu este absolut omolog cu aripa păsărilor .
Aripile sunt prezente în subclasa de pterygotes (cf. greacă πτέρυξ / -γ , „ pteryx “ / „ aripa “) și absentă în aptérygotes . Ele cad în loc în timpul ultimei năpârliri . Când insecta iese din exuvia sa , aripile sale sunt toate mototolite și împăturite asupra lor, presiunea hemolimfei este cea care ajută la rigidizarea lor și le conferă forma finală.
Forma aripilor este o cheie importantă pentru determinarea ordinelor. Acestea au adesea ca nume un cuvânt cu sufixul „ -ptere ”.
Aripile sunt inserate pe al doilea și al treilea segment toracic ( mezotorax și metatorax ), nu pe primul segment ( protorax ) în care gena Hox suprimă formarea lor. Nu sunt „ anexe ” din punct de vedere tehnic, deoarece insectele au o singură pereche de anexe pe segment: picioarele . Aripile sunt întărite de o serie de vene longitudinale, care au adesea interconectări formând „celule” închise în membrană (exemple extreme se găsesc printre odonate și neuroptere ). Modelul rezultat din fuziunile și interconectările venelor aripilor este adesea un caracter definitoriu al diferitelor linii evolutive și poate fi folosit pentru identificarea familiei sau chiar a genului în multe ordine de insecte.
Aripile complet funcționale sunt prezente doar la adulți. Singura excepție este ordinea Mayflies în care penultimul stadiu larvar subimago are aripi bine dezvoltate și funcționale, pe care animalul le separă în timpul mutei finale. La insectele care au o dezvoltare post-embrionară cu larve și nimfe (Diptera, Lepidoptera, Himenoptera ...) aripile nu sunt vizibile în larvă, dar sunt prezente în starea de „ disc imaginal ”.
Insectele au de obicei două perechi de aripi, cu excepția Diptera unde aripa 3 e segmentul se înlocuiește cu rockeri, în strepsiptera unde este aripa două e segmentul care este înlocuit, în cărăbuși unde aripa 2 - lea segment este transformat într-un elitron . Membracidae au în mod excepțional trei aripi perechi, trei e fiind schimbat la „casca“.
Aripile pot fi complet absente la unii taxoni ai pterigoților, cum ar fi puricii sau păduchii . Deși strămoșii lor erau înaripați, modul de viață parazit (în blana animalelor) a acestor insecte face prezența aripilor o pacoste. În cursul evoluției , ei au pierdut, așadar, aceste anexe, dar constituirea toracelui lor indică faptul că derivă într-adevăr din strămoșii înaripați.
Aripile pot fi prezente într-un singur sex (adesea bărbați) în anumite grupuri precum Mutillidae și Strepsiptera sau pot fi pierdute selectiv în „ lucrătorii ” insectelor sociale, cum ar fi furnicile și termitele . Rareori, femela este înaripată, iar masculul nu, ca în viespile de smochine . În unele cazuri, aripile sunt produse numai în anumite momente ale ciclului de viață, cum ar fi în timpul fazei de dispersie a Aphidoidea . Dincolo de simpla prezență / absență a aripilor, structura și colorarea variază adesea în cadrul aceleiași specii prin polimorfism genetic.
În repaus, aripile pot fi ținute plate sau pliate de un număr definit de ori în conformitate cu un model specific; de obicei aripile posterioare sunt pliate, dar în unele grupuri, cum ar fi viespile Vespidae , aripile anterioare sunt de obicei pliate .
Aripa este o membrană cuticulară formată prin juxtapunerea a două straturi epidermice . Această structură delicată reprezintă 0,5 până la 5% din masa corporală totală a insectei.
Un model ipotetic de venerație primitivă este adesea folosit pentru a descrie tiparele de venerație ale speciilor existente. Acest arhetip primitiv este numit „ archedictyon ”.
Nervurile (sau venele) sunt structuri tubulare goale formate prin cuplarea pereților superiori și inferiori ai aripii. Venele mai mari sunt căi de trecere pentru sistemele hemolimfice , traheale și nervoase (neuronii organelor senzoriale). Aripa insectei, contrar unei credințe răspândite, nu este, prin urmare, un organ mort și uscat: traheele furnizează oxigen, hemolimfa asigură substanțe nutritive și hormoni necesari metabolismului neuronilor, iar apa pentru a menține elasticitatea și duritatea aripii . Organele senzoriale sunt în principal mecanoreceptori care intervin în controlul mișcării aripilor și stabilizarea corpului în zbor (detectarea distorsiunilor cuticulei). La unele insecte, mecanoreceptorii sensibili la vibrații pentru a detecta prădătorii și utilizați pentru comunicarea intraspecifică. Există, de asemenea, chemoreceptori (în legătură cu îngrijirea , controlul calităților nutriționale ale surselor de nectar și termoreceptori (protecție împotriva supraîncălzirii).
Coaste mai mici sunt în principal structuri de rigidizare formate din chitină . Modelul de venare este extrem de variabil și poate fi util pentru identificarea speciilor exemplu pentru a distinge libelule din genurile Cordulia și Somatochlora .
Circulația hemolimfei în lumenul venelor aripilor, studiată încă din 1831 de către cărturarul Carl Gustav Carus , este bine definită: hemolimfa intră prin venele anterioare și iese prin venele posterioare. Hemolimfa este mișcată de organe pulsatile toracice („inimi” accesorii pare sau impare). Fiziologia inimii în unele Lepidoptera, Coleoptera și Diptera prezintă o particularitate: circulația nu este circulară, ci alternează în fiecare coastă, datorită inversării bătăi de inimă.
Venele oferă atât rigiditate, cât și flexibilitate aripii, ceea ce permite insectei să zboare. Mai important, membrana aripii dintre coaste este foarte des ondulată, distorsionată sau pliată pentru a da și mai multă forță aripii, precum și pentru a schimba forma secțiunii aripii, într-o formă de frunză plată într-un avion forma aripii.
Celulele sunt spațiile membranei formate între conexiunile venelor . Ele pot fi „deschise” și extinse până la marginea aripii sau „închise” și pot fi delimitate doar de vene.
Sistem de denumireVenele și celulele sunt numite după sistemul Comstock-Needham (1898).
Aripile insectelor pot fi acoperite cu peri sau solzi .
Acesta este personajul care definește ordinea lepidopterelor (fluturi) în care aripile sunt acoperite cu solzi colorate, acestea sunt peri turtiti. Termenul Lepidoptera provine din cuvântul grecesc „ lepidos ” care înseamnă „ scară ”. Aceste solzi sunt cele care dau culorile aripilor fluturilor. Unele dintre ele (genul Morpho , de exemplu) au culori irizate care provin din difracția luminii pe brazdele solzilor, deși aripile lor nu conțin nici un pigment .
Păr pe aripa unei muște.
Scări observate la mărire mai mare.
Culoare albastră irizată a aripilor unui Morpho .
Aripile insectelor sunt acoperite cu știfturi micro și nanostructurate , formând o suprafață superhidrofobă (când cad picături de apă pe ele, se rostogolesc și evacuează praful fără a uda aceste suprafețe), autocurățate și cu proprietăți antimicrobiene.
Numim „ Pterostigma ” o îngroșare a marginii frontale a aripilor și „ tegula ”, micile solzi care protejează baza aripilor frontale.
În timpul carboniferului inferior Pterygote insectele au început să zboare acum aproximativ 350 de milioane de ani. Raritatea fosilelor din această perioadă nu ne permite să spunem cu exactitate cum și de ce s-au dezvoltat aripile insectelor, dar aceste fosile prezintă pe toate segmentele toracice și abdominale protuberanțele omoloage ale aripilor în serie care au fost reprimate de expresia genei Hox în timpul evoluției, cu excepția mezotoraxului și metatoraxului .
Cele două ipoteze principale pentru a explica originea aripilor sunt:
Filogenia moleculară ( în funcție de modelul de ceas molecular ) sugerează că apariția aripilor în evoluție ar putea avea loc la creșterea spectaculoasă a plantelor în pădurile din Devonian , pentru a facilita coborârea la sol a acestor insecte hrănire , la capătul ramurilor.
Zborul insectei poate fi extrem de rapid, manevrabil și versatil. Aceste performanțe de zbor sunt posibile datorită schimbărilor de formă, un control foarte fin și variabil al mișcărilor aripii. Diferite mecanisme de zbor se întâlnesc prin ordine.
Mai multe ordine de insecte au aripi special adaptate.
În Diptera ( muște , țânțari ...), perechea de aripi posterioare este redusă la gantere , ceea ce ajută insecta să-și simtă orientarea și mișcarea și să-și îmbunătățească echilibrul în zbor, acționând ca giroscopii .
În Strepsiptera , perechea de aripi frontale masculine este redusă pentru a forma gantere. Femelele sunt fără aripi.
La gândaci ( scarabe ), perechea anterioară este întărită pentru a forma elitre care protejează aripile posterioare delicate, acestea sunt pliate dedesubt când sunt în repaus. Elitrele nu sunt folosite pentru zbor, doar aripile posterioare ale gândacilor sunt folosite pentru a zbura. Când gândacul este pe cale să ia zborul, elitrele se ridică și aripile posterioare sunt trase de către mușchii toracici și se desfășoară. Mecanismul care stă la baza desfășurării aripilor face obiectul dezbaterii: eliberarea energiei elastice stocate în structurile care conțin resilină , rolul crucial al presiunii hemolimfei pentru a le desfășura.
La unele specii, cum ar fi gândacii de la sol, elitrele sunt fuzionate împreună (aripile posterioare au dispărut), ceea ce a făcut ca aceste insecte să-și piardă capacitatea de a zbura. Această incapacitate a fost înlocuită de dezvoltarea picioarelor lungi și puternice care le asigură o plimbare rapidă.
În dermaptere , ortoptere ( lăcuste , lăcuste ), dictoptere ( gândaci , mantise ), se numește „ tegmen ” (plural „ tegmina ”) aripile frontale întărite, care nu sunt folosite pentru zbor. Aceste aripi sunt , de asemenea , uneori numite „ Elitrele “ sau „ pseudoelytra “.
La hemiptere , aripile anterioare pot fi întărite, dar într-o măsură mai mică decât la gândaci. De exemplu, partea anterioară a aripii frontale a bug - ului este întărită, în timp ce partea posterioară este membranată. Aceste aripi sunt numite „ hemelytron ” (plural „ hemelytra ”). Se găsesc în subordinea Heteroptera ; aripile Homoptera , cum ar fi cele ale greier , sunt în întregime membranoase.
Hemelytra al unei insecte verzi.
Într-o serie de alte ordine, aripile anterioare pot fi ocazional modificate pentru protecție și acest lucru apare de obicei împreună cu pierderea sau reducerea aripilor posterioare (de exemplu, la insectele care nu zboară). În mod similar, indivizii care nu zboară din ordinele anterioare nu au absolut aripi posterioare.
În musca Drosophila ( Drosophila melanogaster , Diptera ):