Brouci jsou hmyz s upravenými křídly. Horní pár – elytra – jsou tuhé a slouží k ochraně křídel. Spodní pár – křídla – jsou tenké a poskytují broukům schopnost létat. V klidu jsou křídla složená a skrytá elytrou.
Brouci jsou rozděleni do samostatného řádu – Coleoptera. Koleopterologové studují Coleoptera. Jejich úkolem je pozorovat životní cykly hmyzu, studovat vlastnosti jednotlivých druhů a objevovat nové druhy.
Obsah
- Přehled
- Fáze vývoje
- Habitat
- Hlavní druhy brouků
- Masožravci
- Archostemata
- Mixophaga
- polyfágní
- Klasifikace brouků podle čeledí
- Weevils
- Staphilinidy
- Lamellaridae
- Střevlíci
- Listoví brouci
- parma
- Funkce životního stylu
- VÝVOJ A REPRODUKCE
Přehled
Brouci jsou velkou skupinou organismů žijících na Zemi. Je známo téměř 400 tisíc druhů, včetně 3 tisíc vyhynulých. Některé druhy jsou prezentovány v muzejních sbírkách v jediném exempláři a některé se lze dozvědět pouze z referenčních knih a encyklopedií. Coleoptera jsou rozšířeni po celém světě, s výjimkou Antarktidy a Arktidy.
Tělo hmyzu má tři hlavní segmenty: hlavu, hrudník a břicho. Velikosti dospělých jedinců se pohybují od 1 mm do 20 cm, samci jsou zpravidla menší a pohyblivější než samice, mají delší tykadla a široké přední nohy. Samci některých druhů mají vyvinuté kusadla – výrůstky podobné rohům. Například u roháčů jsou umístěny vodorovně a mají stejnou velikost, ale u nosorožce jsou vertikální, horní roh je mnohem větší než dolní.
Brouci, stejně jako každý hmyz, mají smíšenou tělesnou dutinu. Jejich tělo je rozděleno do tří částí. Horní obsahuje dorzální krevní cévu. Uprostřed se nachází trávicí, vylučovací a reprodukční systém. Ve spodní části je ventrální nervový provazec.
Životní cyklus se skládá ze čtyř hlavních fází:
Brouk má tři smyslové orgány:
- Mechanoreceptory – zachycují zvukové vlny, vibrace, rozlišují doteky;
- Termoreceptory – reagují na změny teploty;
- Oči jsou hlavním orgánem vidění, sestávající z omatidiae. Každá ommatidia vnímá na snímku samostatný bod, brouci jej tedy vidí jako mozaiku skládající se z jednotlivých bodů.
Barvy brouků jsou různé. U některých, hlavně denních druhů, je jasná: zelená, oranžová, modrá, červená. Takové barvy jsou určeny způsobem života a pomáhají broukům zůstat mezi rostlinami bez povšimnutí. Hřbety Coleoptera jsou často zdobeny ornamenty kontrastních barev, které tvoří krásné vzory (pruhy na mandelince bramborové, černé skvrny na berušce a broukovi hasičském). Májoví brouci a vrubouni mají kovová křídla. Noční brouci jsou převážně tmavé barvy: černá, hnědá, šedá.
Podle druhu výživy se rozlišují brouci draví a býložraví. Predátoři se živí jiným hmyzem a jeho larvami, zatímco býložravci se živí listy, kořeny, semeny květů a pylem.
Brouci mají tři typy komunikace, což umožňuje jedincům stejného druhu komunikovat mezi sebou. Tyto zahrnují:
- Zvuky. Zástupci 20 rodin mají schopnost zdravé komunikace. Nejčastěji se jako strašící signál používá zvuk. Parna vydává zvuk třením hrudních segmentů. Brusky na nábytek narážejí hlavou do zdi průchodu v lese a vydávají zvuky podobné tikotu hodin.
- Záře. Charakteristické pro světlušky. Světluška obecná vydává volací signál rovnoměrné žluté barvy a světlušky jihoamerické jsou schopny vyzařovat zelené a červené barvy.
- Feromony. Nezbytné především pro intersexuální komunikaci. U většiny druhů feromony uvolňují samice.
Použití komunikačních prostředků umožňuje broukům sdružovat se do shluků – skupin nezbytných pro zimování a krmení.
Fáze vývoje
Mezistupněm vývoje mezi vajíčkem a dospělcem je larva. Jedná se o unikátní vývojové stádium, které se vyskytuje pouze u hmyzu. Larva vychází z vajíčka sneseného samicí. Jeho vývoj trvá několik týdnů až několik let. Dospělá larva přechází do další fáze – zakuklení.
Ve struktuře různých typů larev lze identifikovat společné rysy:
- velká hlava s hlodavými ústy;
- protáhlé masité tělo;
- končetiny chybí nebo jsou špatně vyvinuté.
Existují 3 hlavní typy larev:
- Campodeoid. Mají úzké dlouhé tělo, částečně pokryté hustými chitinovými pláty, dlouhá tykadla a 3 páry hrudních končetin.
- Eruciformní. Jejich těla jsou krátká, masitá a nechráněná skořápkou. Končetiny jsou krátké a slabé nebo zcela chybí, tykadla jsou sotva patrná.
- Wireworms. Mají dlouhé, válcovité tělo pokryté chitinózní schránkou. Velmi pohyblivý, má několik párů krátkých silných nohou.
Barva larev závisí na jejich stanovišti. Ti žijící tajně (v hliněných norách, stoncích rostlin, pod kůrou a na jiných chráněných místech) mají světlou barvu: mléčně bílou, nažloutlou, růžovou. Larvy volně žijící v listech jsou tmavé barvy: šedá, černá, zelená.
Do samostatné kategorie jsou zařazeny larvy vodních brouků. V souladu se svým životním stylem mohou být draví nebo nedraví. Draví jedinci jsou velkohlaví, mají mohutné, vyvinuté čelisti, hbité krátké tělo a dlouhé nohy. Nedravé larvy jsou neaktivní, jejich těla mají speciální výrůstky – žábry, které jim umožňují setrvat pod vodou po dlouhou dobu.
Habitat
Brouci žijí všude, mohou se usadit na souši i ve vodních útvarech a obývají pouště a tropické pralesy. Nevhodné jsou pro ně pouze oblasti pokryté věčným ledovcem a nejvyšší horské štíty.
Většina brouků žije v horních vrstvách půdy a v různých částech rostlin. Mycetofágní brouci se usazují v houbách a živí se jejich domovem, dokud jej úplně nesežerou. Mravenci žijí v mršinách mrtvých zvířat a hnojníci ve výkalech.
Většina vodních brouků žije ve sladké vodě, ale některé druhy mohou žít i v brakické vodě. Teplomilné druhy jsou schopny žít v teplé vodě, usazují se v termálních pramenech. Některé druhy brouků vedou semi-vodní životní styl. Loví a tráví většinu času ve vodě, ale mohou se dostat na pevninu a změnit své stanoviště přesunem do jiné vodní plochy.
Někteří brouci žijí v lidských domovech a hospodářských budovách. Většina z nich jsou paraziti, kteří kazí zásoby živočišného a rostlinného původu: obilí, seno, zelenina, moučné výrobky, kůže, dřevěný nábytek. Některé druhy mohou poškodit lidské zdraví. Například štěnice, které žijí na zdech domů, v nábytku a pod podlahami, se živí krví a jejich kousnutí je velmi bolestivé. Mohou kousnout dospělé, ale představují zvláštní nebezpečí pro děti.
Hlavní druhy brouků
V obecné klasifikaci jsou čtyři podřády brouků.
Masožravci
Masožravci jsou draví brouci, kteří se živí masem zvířat a hmyzem jiných druhů. Někteří, například zahrabávání brouků, neloví, ale živí se masem mrtvých zvířat. Masožravé Coleoptera jsou velké a mají zaoblená, zploštělá těla. Jejich spodní čelisti jsou rozeklané, vypadají jako malé palpy – tenké pohyblivé procesy.
Rodiny masožravých brouků zahrnují:
- přadleny;
- potápění;
- plavci;
- vodní brouci;
- amfizoidy;
- rhizoidy;
- brouci.
V moderní klasifikaci se mezi střevlíky řadí i paussidy a skokani, kteří byli dříve řazeni do samostatných čeledí.
Archostemata
Jedna z nejstarších skupin hmyzu, mající podobnou stavbu jako první brouci nalezení při vykopávkách. Podle vědců existovala archostemata již v období permu, jejich stáří je přibližně 250 milionů let.
Zastoupeno pěti rodinami:
- crowsonellid;
- gurmáni;
- svatí blázni;
- micromalthus;
- omattidy.
Jejich těla jsou malá a protáhlá, průměrná velikost archostemata je od 1,5 do 2 cm.Struktura křídel je primitivní.
Mixophaga
Podřád zahrnuje více než 60 čeledí, mezi nimiž jsou kulovití a hydroskaphidi. Vedou vodní nebo semi-vodní životní styl, živí se řasami a kořeny rostlin. Mají malé, kulaté tělo a silné, široké nohy.
polyfágní
Mezi býložravce patří brouci, jejichž strava se může skládat z rostlinných i živočišných potravin.
Existuje pět infrařádů heteroptera:
- stafyliniformní;
- scarabeiformes;
- elateriformní;
- Cucuyiformes;
- bostrichiformes.
Velikost heterovorních brouků se pohybuje od 0,3 mm do 18 cm Tvar těla je kulatý nebo protáhlý, tykadla jsou dlouhá a dobře vyvinutá.
Klasifikace brouků podle čeledí
Mezi všemi rodinami je šest nejpočetnějších. Jejich zástupci tvoří více než 60 % z celkového počtu brouků.
Weevils
Mají řečniště. Jedná se o prodlouženou přední část hlavy, na jejímž konci jsou umístěny ústní orgány. Samci mají kratší a širší trubici a sami jsou menší než samice.
Existují dva druhy nosatců:
- short-proboscis – vyvíjejí se v půdě, živí se kořeny a spadanými listy.
- long-proboscis – vyvíjejí se uvnitř rostlinných tkání, živí se mízou výhonků, listů a květů.
Na základě jejich stravovacích návyků mohou být nosatci:
- monofágní – živí se rostlinami stejných nebo příbuzných rodů;
- oligofágní – živí se rostlinami stejné čeledi;
- polyfágní – jedí rostliny různých čeledí.
Nosatci mohou způsobit velké škody v zemědělství. Požíráním mladých rostlin a ovoce ničí polní, zahradní a zeleninové plodiny. Některé druhy nosatců se přitom používají k regulaci šíření plevelů.
Staphilinidy
Drabcovití stafylinidi neboli short-elytry jsou největší světovou rodinou zvířat. Rove brouci se vyskytují všude a mají starověký původ. Velikost většiny členů rodiny nepřesahuje 1 cm.
Lamellaridae
Jmenují se tak kvůli speciální struktuře antén. Každá anténa se skládá ze 3-7 segmentů se společnou základnou a otevírá se ve formě ventilátoru. Lamely jsou středně velké. Největší druh, brouk Hercules, dosahuje 17 cm a podle některých popisů – 22 cm.
Většina druhů lamelátů jsou krtonožky. Žijí v půdě, v oddělených hlubokých norách. Většina z nich jsou koprofágy, požírající zvířecí exkrementy.
Střevlíci
Velká rodina brouků, jejichž druhy mají drobné rozdíly, a proto není možné určit jejich přesný počet. Typ tvaru těla střevlíka závisí na jeho stanovišti. Ti, kteří žijí na písečných plážích, jsou malí a kulatí, ti žijící ve stéblech trávy mají protáhlá těla. Velikost střevlíků se pohybuje od 1 mm do 10 cm, preferují oblasti s vysokou vlhkostí a nízkými průměrnými ročními teplotami. Většina střevlíků jsou predátoři.
Listoví brouci
Většinou malé a středně velké, žijící na listech. Mohou mít různé tvary těla: oválné, protáhlé, kulovité. Dokážou pod sebou schovat tykadla a tlapky. Některé druhy listových brouků mají hospodářský význam: používají se k hubení plevelů.
parma
Velká rodina, jejíž všichni zástupci mají charakteristický rozlišovací znak – dlouhé segmentované kníry. Většina tesaříků je střední velikosti, někteří však mohou dosáhnout 17-20 cm.Rekordmanem je tesařík titánský, někteří jedinci dorůstají až 21 cm.
Tykadla tesaříků se skládají z 11-12 válcových segmentů. Obvykle jsou delší než tělo hmyzu. Knír mužů je několikrát delší než knír samic a je často zraněn při zápasech a páření.
Funkce životního stylu
V souladu se svým životním stylem se brouci dělí do dvou skupin: otevřené a skryté.
Otevřený hmyz je velký, má vyvinuté tělo se silnými běhacími nebo plaveckými nohami. Jsou mobilní a aktivní. Většina z nich jsou predátoři, některé druhy jsou schopny vylučovat jed. Vedou denní nebo noční životní styl v závislosti na jejich stanovišti a stravě.
Brouci, kteří žijí skrytě a jsou přisedlí. Žijí v půdě, kmenech rostlin, pod kameny, schovávají se na dně nádrží, v řasách. Živí se převážně rostlinami. Často skrytý hmyz se stává kořistí dravých druhů hmyzu, ptáků a savců.
Někteří lidé mylně řadí pavouky mezi hmyz. Ale i přes vnější podobnost se pavouci liší vnitřní strukturou od brouků a patří do samostatné třídy – pavoukovci.
Nacházíte se zde: Home Vývoj a reprodukce
VÝVOJ A REPRODUKCE
Životní cyklus Coleoptera. Na příkladu roháčů.
Coleoptera jsou vždy dvoudomé a téměř vždy vejcorodé. Brouci jsou hmyz s úplnou metamorfózou. To znamená, že se z vajíčka vyklube larva, která není podobná dospělému broukovi, který se na konci růstu promění nejprve v nehybnou kuklu a poté v imago (dospělý hmyz). Drtivá většina druhů brouků tedy prochází ve svém vývoji 4 fázemi: vajíčko, larva, kukla a imago. Existují však výjimky – v některých rodinách (například puchýře) je pozorován fenomén hypermetamorfózy – s 5 – 6 nebo více fázemi, které jsou na rozdíl od hlavní larvy a imaga prezentovány ve formě dalších, speciálních larválních stádií. . U puchýřníků rodu Meloe a Mylabris se toto další stadium nazývá „triungulin“.
Další výjimkou je neotenie – schopnost rozmnožování během larválního stádia. Příkladem jsou samice rodu Platerodrilus (čeleď ryzoušků – Lycidae). Přitom ve vývoji samic jsou okamžitě vyloučeny 2 fáze – kukla a imago. Tento jev však nevylučuje normální vývoj samců.
Páření berušky sedmitečné (Coccinella septempunctata)
Partenogeneze je u brouků poměrně vzácná, ale vyskytuje se v mnoha rodinách, nejčastěji u některých potemníků, listových brouků a zejména nosatců. U samic jsou přitom zachovány všechny 4 fáze vývoje, samci však mohou mezi dospělými zcela chybět.
Viviparita je extrémně vzácná (u některých listových brouků a drabčíků).
Reprodukční biologie brouka micromalthus (Micromalthus debilis), který má tři známé larvální instary, je jedinečná a komplexní. Larvy 1. instaru jsou velmi pohyblivé, mají dlouhé nohy a velkou hlavu, ale nekrmí se. Po línání se promění v beznohé larvy druhého instaru, jejichž hlavní funkcí je krmení. Ty se zase mění v larvy třetího instaru, které se neživí, ale jsou schopné rozmnožování a rodí mnoho larev prvního instaru. U tohoto druhu jsou také známí dospělci vyvíjející se z larev ve druhém instaru, ale tento proces nebyl plně prozkoumán. U Micromalthus je mezi hmyzem jediný případ kombinace hypermetamorfózy s rozmnožováním larev – pedogeneze.
Vaječná fáze brouků trvá 2 – 3 týdny. Vyvíjející se larva se vyznačuje 3–7 instary, oddělenými svlékáním. Délka vývoje larev závisí především na klimatických podmínkách přírodní zóny a typu výživy larev. V mírném podnebí se naprostá většina brouků vyvine jednu generaci za rok, ale u mnoha brouků, kteří žijí v půdě a ve dřevě (brouci, roháčci, klikatí brouci, zlatí brouci, dřevorubci, potemníci atd.), dochází k vývoji larev. trvá od 2 do 6 let a za nepříznivých podmínek může být zpožděn o delší dobu. Zároveň se berušky, listové a někteří další brouci na jihu centrální zóny, v subtropických a subtropických oblastech mohou vyvíjet 2 – 3 generace za rok. Brouci žijící v tropických oblastech a škůdci zásob žijících uvnitř se obvykle vyvíjejí několik generací za rok a jejich vývoj není po celý rok přerušován.
Trvání larválního a dospělého stádia se u různých druhů brouků liší. Častěji (u většiny střevlíků, drabčíků, potápníků, listových brouků, některých nosatců, kůrovců a mnoha dalších zástupců různých čeledí) larvy dokončí svůj vývoj za několik týdnů a dospělci mohou žít mnohem déle – od několika měsíců až několik let, znovu snášení vajec a dávání nových generací brouků. U jiných skupin brouků pokračuje vývoj larev mnohem déle, než je životnost dospělců – u řady lamelárů, klikatek, roháčů, zlatohlávek, některých tesaříků aj. Po snesení vajíček tito brouci hynou . Někdy (u některých druhů potemníků) mohou larvy a dospělci žít stejně dlouho – někdy i několik let. Například délka života dospělého potemníka Polposipus herculeanus ze Seychel může být až 8 let. Existuje také rozdílná délka života žen a mužů. U některých druhů se samci objevují dříve než samice a po páření rychle umírají, zatímco samice pokračují v životě, dokud nenakladou všechna vajíčka, která po částech dozrávají.
V mírných zeměpisných šířkách většina brouků přezimuje v půdě, lesní půdě, někteří ve dřevě, pod kůrou stromů atd.; hlavně v imago a larvální fázi, mnohem méně často – vajíčka nebo kukly. Fáze kukly brouků je krátkodobá a obvykle trvá 2–3 týdny[1].
Péče o potomky
Brouci vykazují širokou škálu projevů pudu péče o potomstvo. Vyjadřuje se ve formě přípravy zásob potravy pro budoucí larvy nebo v péči o nakladená vajíčka (nebo i larvy).
Nejprimitivnějším projevem péče o potomstvo je zajištění bezpečnosti snesených vajec. Nejjednodušší a nejběžnější je kladení vajíček do přirozených úkrytů: praskliny v půdě nebo kůře stromů, jejich zakopávání do země atd. Samice mnoha druhů tesaříků hlodají speciální zářezy na kůře potravinových stromů a kladou do nich vajíčka . Řada nosatců, např. nosatci ovocní (Balaninus), vyvrtávala otvory do plodů různých stromů a kladla do nich vajíčka. Larva se vyvíjí uvnitř plodu a vyžírá jeho měkké jádro.
Skarabeus připravuje potravu pro budoucí larvy
Sudovitý list svinutý trubkovcem Apoderus erythrogaster
Složitější metodou je výroba speciálních obalů na vajíčka. Listoví brouci rodu Phyllodecta si z vlastních exkrementů vyrábějí ochranné pouzdro na vajíčka, rod Galeruca lepí vajíčka do chráněného „obalu“ se speciálně vylučovaným sekretem, tropičtí štítníci rodu Aspidomorpha konstruují skutečné ootéky s několika buňkami. Kalina listová (Galerucella viburni) ohlodává jakési hnízdo na větvích, naklade tam několik vajíček a uzavírá je víčkem z dřevěných vláken a exkrementů, připevněným k sobě se sekretem vylučovaným samicí. Vodní brouci, například milovníci vody, mají speciální pavoukovcové žlázy, z jejichž sekretu si vytvářejí kapsle pro svá vajíčka.
Rhynchites a příbuzné rody kladou vajíčka do otvorů vyvrtaných v různých šťavnatých částech rostlin (mladé výhonky, pupeny). Další možností, jak ochránit budoucí potomky, je vyrobit si z listů takzvané listy. „doutníky“ (neboli bag-pounders) s potápěči. Ženské válečky kladou vajíčka do listové tkáně a poté dělají chytré, matematicky přesné řezy na listech, což jim umožňuje svinout je do husté trubice. Samička pak většinou ohlodá hlavní žilku listu, načež zavadne. Afričtí nosatci rodu Alcides vyhryzávají ve větvičkách úkryt pro vajíčka, na jejich bázi pak ohlodávají kůru a lýko – odumírá větev a larvy dostávají potravu. Zdá se, že totéž dělají i někteří američtí tesaříkovití Oncideres a africká Tragocephala, kteří jsou schopni ohlodávat větve o průměru až 12 centimetrů.
Obstarávání potravy pro larvy dosahuje největšího rozvoje u hnojníků a zahrnuje elementární hloubení děr pod hromadami trusu až po jeho transport (zejména jeho smotávání do kuliček) na velké vzdálenosti z haldy do složitého systému podzemních komor a chodeb. Brouci Lethrinae připravují drcené bylinky pro své larvy v podzemních norách – jakési siláži. Mrtví brouci (Silphidae), zejména brouci zahrabávací, poskytují svým larvám potravu zahrabáváním mrtvol obratlovců do země. Kolem mrtvého těla jsou vybudovány podzemní komory, do kterých jsou kladena vajíčka. Po vylíhnutí larev je samice nepřetržitě krmí a každé larvě vyvrací kapky polostrávené nutriční směsi.
Někteří střevlíci si staví hnízdní komůrky a hlídají vajíčko, dokud se nevylíhnou larvy a někdy až se brouci vynoří z kukel. Podobné chování je pozorováno u samic hnojníku (rod Copris).
Kůrovci si nejen vytvářejí speciální děložní tunely pod kůrou stromů, do kterých kladou vajíčka, ale také infikují potravní stromy speciálními houbami, díky nimž je dřevo vhodné pro výživu larev. Také samičky kůrovce dokážou udržovat určitou teplotu a vlhkost v chodbách větráním po celou dobu vývoje larev.
Někteří brouci si nestaví úkryty, ale zakrývají své potomky vlastním tělem. Samice milovníků vody Helochares tedy nosí vajíčka na spodní straně břicha. A jihoameričtí štítníci z rodu Omaspides mají rozšířené boční okraje elytry, pod kterými se uchýlí až 20 mladých larev.
Zástupci čeledi Passalidae se vyznačují vysoce vyvinutým instinktem pro péči o potomstvo. Žijí ve shnilém dřevě a často se vyskytují v celých shlucích, které tvoří sociální skupiny. Samci a samice, žijící v párech, společně krmí své potomky rozžvýkaným dřevem navlhčeným slinami a fermentovaným za účasti speciálních hub. Tito brouci nejen krmí larvy, ale také chrání kukly a dospělce, kteří se z nich nedávno vyklubali.
