Beetle | cel mai mare grup de insecte

Corpuri de gândaci

La fel ca în cazul altor insecte, corpul unui gândac are trei părți principale: capul, toracele (partea din mijloc) și abdomenul (partea din spate). Pe cap, gândacii au antene (palpatoare), ochi și o gură. Picioarele și aripile gândacilor sunt atașate de torace. Abdomenul unui gândac nu are, de obicei, părți speciale la exterior, dar are în interior intestinul gândacului. La fel ca alte insecte, gândacii nu au oase interne, dar în schimb au un exoschelet dur și strălucitor în exteriorul corpului. Exoscheletul este alcătuit din plăci dure de chitină.

Aripi

Cărăbușii se deosebesc de alte insecte zburătoare deoarece aripile lor frontale au evoluat în huse dure, sau elitre. Aripile din spate sunt folosite pentru zbor. Acestea sunt subțiri și sunt ținute sub elitre atunci când sunt în repaus. Cărăbușii își ridică elitrele pentru a putea zbura. Câteva specii de gândaci adevărați au un aranjament similar.

Nu toți gândacii pot zbura. Unii gândaci nu au aripi posterioare, iar unii nu-și pot ridica aripile din față din drum. Câțiva gândaci nu au deloc aripi. Unii gândaci fără aripi arată ca niște larve și sunt numiți "larviformi". Un exemplu este familia Phengodidae, viermii incandescenți, unde femelele sunt larviforme pe tot parcursul vieții lor.

Picioare

Picioarele gândacilor îi ajută să meargă, să alerge, să înoate și să sape. Toți coleopterele au șase picioare care sunt alcătuite din mai multe părți. Fiecare picior se termină cu două până la cinci segmente mici numite tarsi. Ultimul tarsus (singularul lui tarsi) al fiecărui "picior" de gândac are una sau două gheare la capăt. Majoritatea gândacilor își folosesc picioarele pentru a merge sau a alerga. Unele picioare de gândaci sunt plate și au păr lung pe ele. Aceste tipuri de picioare se găsesc la gândacii de apă. Gândacii care sapă adesea în sol au picioare plate cu spini sau coarne la margini. Picioarele plate cu coarne se numesc picioare fosforescente. Câțiva gândaci au picioare posterioare mari, asemănătoare cu cele ale lăcustelor, care ajută gândacul să sară. Gândacul purice este un exemplu de gândac săritor.

Vedere și miros

Gândacul are ochi compuși, ceea ce înseamnă că cei doi ochi mari și strălucitori de pe cap sunt de fapt făcuți din mai multe părți mai mici. Uneori, cei doi ochi sunt împărțiți fiecare în două, astfel încât pare că sunt patru ochi. O familie de gândaci, gândacii turbionari, au ochii împărțiți astfel încât, atunci când înoată, pot vedea deasupra și dedesubt în același timp. Câțiva gândaci au ochi simpli suplimentari (de obicei doi) numiți oceli. Ochii se află în partea superioară a capului gândacului.

Cărăbușii își folosesc antenele pentru a mirosi lucruri. De asemenea, gândacii își folosesc antenele pentru a simți lucrurile din jurul lor. Antenele gândacilor nu arată toate la fel. Unele antene sunt lungi și subțiri, în timp ce altele sunt scurte și late. Antenele subțiri se numesc antene filiforme, iar antenele care sunt late la capăt se numesc antene clavate.

Gura

Gura unui gândac este foarte diferită de gura unei persoane. Majoritatea gândacilor au două mandibule dure în partea din față a gurii, care seamănă puțin cu niște dinți. Mandibulele ajută gândacul să mănânce prin zdrobirea și tăierea alimentelor. La unii coleoptere, mandibulele arată ca niște clești mari. Gândacul are, de asemenea, patru "degete" în jurul gurii care împing mâncarea în gura gândacului. Aceste degete se numesc palpi.

Altele

Gândacii nu respiră; în schimb, au în părțile laterale ale corpului lor niște orificii numite spire, care duc la trahee, care acționează ca niște plămâni. Gândacii nu au sânge, dar au ceva asemănător sângelui, numit hemolimfă. Aceasta este de culoare verde. Acest lucru se datorează faptului că molecula lor de hemoglobină are un atom de cupru în centru, în timp ce a noastră are un atom de fier.

 
Gândac care sapă în discul unei flori în timp ce se hrănește. Africa de Sud  


Aripile frontale tari ale gândacului ascund aripile din spate.  


Părțile unui gândac  


Aripile din spate ale unui gândac sunt transparente. Acest gândac își folosește aripile din spate pentru a zbura. Aripile frontale dure sunt ridicate.  

Cum cresc gândacii

Gândacii încep ca ouă depuse de o femelă. Unii gândaci pot depune mii de ouă în timpul vieții lor. Când un ou se clocește, apare o larvă. Cele mai multe larve de gândaci nu seamănă cu gândacii adulți. O larvă de gândac mănâncă și crește mai mare până când se transformă și devine o pupă. Atunci când pupa se deschide, iese un gândac adult, numit uneori imago. Acest mod de creștere se numește metamorfoză completă.

Gândacii mănâncă cel mai mult atunci când sunt larve. Unele larve de gândaci mănâncă partea exterioară a plantelor, altele mănâncă interiorul plantelor. Unele larve de gândaci sunt prădători, ceea ce înseamnă că vânează alte insecte pentru a le mânca. Alte larve de gândaci mănâncă lucruri moarte, cum ar fi plantele moarte și cadavrele.

Nu toate larvele de gândaci arată la fel. Unele larve de gândaci sunt plate și se mișcă foarte repede. Pentru a descrie aceste larve, oamenii de știință folosesc cuvântul descriptiv campodeiform. Unele larve de gândaci seamănă cu viermi tari cu picioare mici. Acestea au o formă elateriformă. Larvele de gândaci cu clichet au un nume special: viermi de sârmă. Alte larve de gândaci sunt scurte și foarte groase și se numesc larve de viermi. La câțiva gândaci, larvele își schimbă forma după un anumit timp. Larvele gândacilor veziculoși încep prin a se mișca rapid, cum ar fi larvele de campodeiform, dar sfârșesc prin a fi lente și groase.

 
Un exemplu de larvă scarabaeiformă  

Ce fac gândacii

Alimente

Gândacii mănâncă multe lucruri diferite, inclusiv plante vii, plante în putrefacție, animale moarte sau vii și fecale de animale. Unii gândaci pot mânca atât plante, cât și animale, în timp ce alții mănâncă doar un singur tip de hrană. Gândacul care poate mânca doar un singur tip de lucru se spune că este specific gazdei. Mulți gândaci de frunze și gândaci cu coarne lungi sunt specifici gazdei.

Protecție

Gândacii sunt animale rezistente pentru mărimea lor. Sunt rezistenți din punct de vedere mecanic (elitrele) și au o varietate de strategii pentru a evita să fie atacați de prădători sau parazitoizi. Printre acestea se numără camuflajul, mimetismul, toxicitatea și apărarea activă.

Unii gândaci trăiesc în locuri care sunt greu de găsit de către prădători. Unii gândaci, cum ar fi gândacii cu coarne lungi, trăiesc în tuneluri în interiorul ramurilor de copac. Numai prădătorii speciali care sunt suficient de mici pentru a folosi tunelurile gândacilor cu coarne lungi pot mânca gândacii cu coarne lungi.

Alți gândaci nu trăiesc în locuri speciale, dar au culori sau forme care îi fac să fie greu de găsit. Atunci când gândacii au culori astfel încât prădătorii nu îi pot vedea, acest lucru se numește camuflaj. Unii gândaci de frunze sunt verzi, astfel încât nu pot fi văzuți atunci când se află pe frunze verzi. Unii gândaci au culori foarte complexe, astfel încât arată ca niște excremente de pasăre.

Uneori, gândacii folosesc culoarea pentru a-i avertiza pe prădători (colorație de avertizare). Unii gândaci au dungi negre și galbene, astfel încât să semene cu albinele și viespile. Unii gândaci chiar se comportă asemănător albinelor pentru a deruta prădătorii.

Gândacii au o gamă largă de mijloace de apărare chimică, obținute în principal din plantele pe care le consumă larvele lor. Aceste substanțe chimice le dau un gust neplăcut atunci când sunt mâncate de prădători. Gândacii veziculoși sunt atât de otrăvitori încât, dacă un cal mănâncă doar câțiva dintre ei, calul poate muri. Gândacul bombardier aruncă un lichid fierbinte și otrăvitor asupra atacatorilor. Gândacul de damă emite un compus de cianură atunci când este agitat. De asemenea, gândăceii doamnei au culori care îi avertizează pe prădători că au un gust neplăcut. Insectele care au un gust neplăcut folosesc culori de avertizare pe care păsările învață să le evite. De asemenea, alte specii care sunt gustoase copiază aceste culori de avertizare. Acesta este un tip de mimetism și este destul de comun la insecte.

Gândacii foarte mari se luptă uneori cu prădătorii. Gândacii care se luptă își vor folosi adesea mandibulele pentru a-și răni prădătorii.

Reproducere

Gândacii se reproduc pe cale sexuală și aproape toți trec printr-o metamorfoză completă. Unii gândaci au un comportament complex pentru a obține un partener. Se folosesc feromoni, iar diferite specii folosesc feromoni diferiți. Înainte de reproducere, unii gândaci masculi se luptă uneori pentru a revendica o femelă. Acest lucru se întâmplă în special în cazul cărăbușilor cerb: masculii se vor lupta folosind mandibulele lor lungi. Mai des, masculul și femela de gândac trec printr-o lungă rutină înainte de împerechere. Detaliile diferă la fiecare specie - și acesta este scopul. Este esențial ca împerecherea să aibă loc între gândaci din aceeași specie.

Unii gândaci acordă o grijă specială ouălor sau larvelor lor. Unii scarabei, numiți scarabei de bălegar, rostogolesc bile de bălegar (fecale) și le pun într-o gaură în pământ. Femela își depune ouăle în bălegar. Când ouăle eclozează, larvele vor mânca bălegarul pe care mama lor l-a furnizat pentru ele.

 

Evoluția gândacilor

În 2009, un gândac fosil a fost găsit în Pennsylvanienul din Mazon Creek, Illinois. Acest lucru a plasat originea gândacilor între 318 și 299 mya. Fosile din această perioadă au fost găsite în Asia și în Europa, de exemplu în paturile fosile de ardezie roșie de la Niedermoschel, lângă Mainz, Germania. Alte fosile au fost găsite în Obora, Republica Cehă și Tshekarda, în Munții Urali, Rusia. Primele descoperiri din America de Nord, în Oklahoma, au fost publicate în 2005 și 2008.

După evenimentul de extincție din Permian-Triasic, înregistrările fosile ale insectelor sunt sărace, dar există câteva gândaci din Triasicul inferior. În situl Babiy Kamen din bazinul Kuznetsk, există multe fosile de gândaci, inclusiv exemplare întregi din infraordinea Archostemata (de exemplu, Ademosynidae, Schizocoleidae), Adephaga (de exemplu, Triaplidae, Trachypachidae) și Polyphaga (de exemplu, Hydrophilidae, Byrrhidae, Elateroidea).

În timpul Jurasicului (210-145 miha), a avut loc o creștere dramatică a numărului de familii de gândaci, inclusiv dezvoltarea și creșterea speciilor carnivore și erbivore. Gândacii de bălegar și gândacii erbivori care trăiau pe conifere erau comuni în perioada jurasică. Evoluția plantelor cu flori în Cretacic a dus la numărul mare de specii de coleoptere care există astăzi.

 

Tipuri de gândaci

Subordine

Există patru subordonate de gândaci în viață:

• Adephaga: 40.000 de specii înregistrate în 10 familii. Acesta este un subordon de gândaci specializați, al doilea subordon ca mărime. Printre membrii săi se numără gândacii de sol, gândacii tigru, gândacii scufundători prădători și gândacii turbionari. Majoritatea speciilor aparțin familiei de carabide, sau gândaci de sol (Carabidae).
• Archostemata: Archostemata este cel mai mic subordonat al gândacilor, fiind format din mai puțin de cincizeci de specii cunoscute în cinci familii. Archostemata este un neam străvechi, cu o serie de caracteristici primitive. Ei sunt asemănători din punct de vedere morfologic cu primii coleoptere, care apar în registrul fosilelor în urmă cu aproximativ 250 de milioane de ani.
• Myxophaga: Myxophaga este al doilea cel mai mic subordon de coleoptere, cu 65 de specii de coleoptere mici și minuscule din patru familii. Membrii acestui subordonator sunt acvatici și semi-acvatici și se hrănesc cu alge.
• Polyphaga: Polyphaga este cel mai mare și cel mai divers subordon de gândaci. Numele înseamnă "mâncători de multe lucruri". Polyphaga are 144 de familii în 16 superfamilii. Au o varietate enormă de specializare și adaptare, cu peste 300.000 de specii descrise, adică aproximativ 90% din speciile de coleoptere descoperite și denumite până în prezent. Există cinci infrafamilii:
• Bostrichiformia - inclusiv gândaci de mobilă și gândaci de piele.
• Cucujiformia - include gândăcei, gândăcei cu coarne lungi, gărgărițe, gândăcei cu carouri și gândăcei de frunze.
• Elateriformia - include gândaci și licurici
• Scarabaeiformia - include scarabei și cărăbuși cerberi.
• Staphyliniformia - include gândaci de rovere și gândaci de apă.

Familii comune

Diferitele tipuri de gândaci pot fi împărțite în grupuri numite familii. Există multe familii de gândaci. Cele mai mari familii sunt enumerate aici.

• Gândacii de sol (familia Carabidae) sunt adesea negri și pot fi găsiți sub pietre. Ei mănâncă alte insecte.
• Gândacul de frunze (familia Chrysomelidae) se hrănește de obicei la exteriorul plantelor.
• Gândacul cu coarne lungi (familia Cerambycidae) are antene foarte lungi. Cele mai multe larve de gândac cu coarne lungi se hrănesc în interiorul plantelor.
• Gărgărițele (familia Curculionidae) au fețe lungi care seamănă cu trompa unui elefant. Gărgărițele mănâncă plante.
• Gândacul scarabeu (familia Scarabaeidae) are antene late la capăt. Gândacii de bălegar sunt un grup din această familie. Alți scarabei sunt foarte colorați și se hrănesc cu plante.
• Gândacul rozător (familia Staphylinidae) are aripi frontale scurte care nu le acoperă abdomenul, iar gândacul rozător mănâncă alte insecte.

Nume populare

Denumirile populare sunt adesea înșelătoare; de aceea, biologii folosesc denumiri științifice în latină. Oamenii numesc unii gândaci cu alte nume. Licuricii (numiți și licurici) sunt, de fapt, gândaci; la fel și gărgărițele/buburuzele/coțofenele.

 
Gândacul Rove are aripi frontale scurte (părțile roșii din spatele acestui gândac) care nu le acoperă abdomenul.  


Coleoptera la Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe, Germania  

Cel mai mare și cel mai mic

• Ciuperci Nanosella: cea mai mică la 0,35 mm.
• Titanus giganteus: cel mai mare, cu o lungime cuprinsă între 12 și 20 cm.

 

Gândaci și oameni

Unii gândaci cauzează probleme agricultorilor și oamenilor din păduri, deoarece mănâncă culturi sau copaci. Acești gândaci se numesc dăunători. Un gândac care dăunează culturilor este gândacul de Colorado; un alt gândac este gărgărița porumbului. Unul care distruge copacii este gândacul de smarald.

Alți gândaci ajută oamenii; gândacii-doamne (numiți și gărgărițe și buburuze) mănâncă insectele care dăunează culturilor și copacilor.

Persoanele care studiază coleopterele se numesc coleoptere.