Chrząszcze

Podobnie jak u innych owadów, ciało chrząszcza składa się z trzech głównych części: głowy, tułowia (część środkowa) i odwłoka (część tylna). Na głowie chrząszcze mają czułki, oczy i usta. Nogi i skrzydła chrząszcza są przymocowane do tułowia. Odwłok chrząszcza zazwyczaj nie posiada specjalnych części na zewnątrz, ale ma wewnątrz jelita chrząszcza. Podobnie jak inne owady, chrząszcze nie mają wewnętrznych kości, ale zamiast tego mają twardy egzoszkielet na zewnątrz ciała. Egzoszkielet zbudowany jest z twardych płytek chityny.

Skrzydła

Chrząszcze różnią się od innych owadów latających tym, że ich przednie skrzydła przekształciły się w twarde pokrywy, czyli elytra. Tylne skrzydła służą do latania. Są one cienkie i w stanie spoczynku trzymane są pod elytrami. Chrząszcze podnoszą swoje elytra z drogi, aby latać. Kilka gatunków prawdziwych pluskwiaków ma podobne ułożenie.

Nie wszystkie chrząszcze potrafią latać. Niektóre chrząszcze nie mają tylnych skrzydeł, a niektóre nie potrafią unieść przednich skrzydeł. Niektóre chrząszcze w ogóle nie mają skrzydeł. Niektóre chrząszcze bez skrzydeł wyglądają jak larwy i nazywane są "larwalnymi". Przykładem jest rodzina Phengodidae, robaki świecące, u których samice są larwalne przez całe życie.

Nogi

Odnóża chrząszczy pomagają im chodzić, biegać, pływać i kopać. Wszystkie chrząszcze mają sześć nóg. Każda noga składa się z kilku części. Każda noga kończy się dwoma do pięciu małych segmentów zwanych tarsi. Ostatni stęp (liczba pojedyncza od tarsi) każdej "stopy" chrząszcza ma na końcu jeden lub dwa pazury. Większość chrząszczy używa nóg do chodzenia lub biegania. Odnóża niektórych chrząszczy są płaskie i mają długie włoski. Tego rodzaju odnóża znajdują się u chrząszczy wodnych. Chrząszcze, które często kopią w ziemi, mają płaskie nogi z kolcami lub rogami na krawędziach. Płaskie nogi z rogami nazywane są nogami kopalnymi. Kilka chrząszczy ma duże tylne nogi, podobne do tych u koników polnych, które pomagają im skakać. Przykładem chrząszcza skaczącego są pchły.

Wzrok i zapach

Chrząszcze mają oczy złożone, co oznacza, że dwa duże błyszczące oczy na głowie są w rzeczywistości wykonane z wielu mniejszych części. Czasami te dwa oczy są podzielone na pół, tak że wygląda to tak, jakby były cztery oczy. Jedna rodzina chrząszczy, chrząszcze wirginijskie, ma podzielone oczy, tak że kiedy pływają, mogą widzieć jednocześnie na powierzchni wody i pod wodą. Kilka chrząszczy ma dodatkowe proste oczy (zwykle dwoje) zwane oczodołami. Oczodoły znajdują się na szczycie głowy chrząszcza.

Chrząszcze używają swoich czułków do wąchania przedmiotów. Chrząszcze używają również czułków do wyczuwania rzeczy wokół siebie. Nie wszystkie czułki chrząszczy wyglądają tak samo. Niektóre czułki są długie i cienkie, podczas gdy inne są krótkie i szerokie. Cienkie czułki nazywane są czułkami nitkowatymi, a czułki szerokie na końcu - czułkami obojnaczymi.

Usta

Jama ustna chrząszcza bardzo różni się od jamy ustnej człowieka. Większość chrząszczy ma dwie twarde żuchwy z przodu jamy ustnej, które są trochę jak zęby. Żuchwy pomagają chrząszczowi w jedzeniu poprzez miażdżenie i cięcie pokarmu. U niektórych chrząszczy żuchwy wyglądają jak duże szczypce. Chrząszcze mają również cztery "palce" wokół ust, które wpychają jedzenie do ust chrząszcza. Palce te nazywane są palpi.

Inne

Chrząszcze nie oddychają; zamiast tego mają otwory zwane spiralami w bokach ciała, które prowadzą do tchawicy, która działa jak płuca. Chrząszcze nie mają krwi, ale mają coś podobnego do krwi, zwanego hemolimfą. Jest ona koloru zielonego. Dzieje się tak dlatego, że ich cząsteczka hemoglobiny ma w środku atom miedzi, podczas gdy nasza ma tam atom żelaza.

Chrząszcze zaczynają się jako jaja, które składa samica chrząszcza. Niektóre chrząszcze mogą składać tysiące jaj w ciągu swojego życia. Gdy jajo się wykluje, pojawia się larwa. Większość larw chrząszczy nie wygląda jak dorosłe chrząszcze. Larwa chrząszcza je i powiększa się, dopóki nie zmieni się i nie stanie się poczwarką. Kiedy poczwarka się otwiera, wychodzi z niej dorosły chrząszcz, zwany czasem imago. Ten sposób dorastania nazywa się metamorfozą zupełną.

Chrząszcze jedzą najwięcej, gdy są larwami. Niektóre larwy chrząszczy jedzą zewnętrzną stronę roślin, inne jedzą wnętrze roślin. Niektóre larwy chrząszczy są drapieżnikami, co oznacza, że polują na inne owady, które chcą zjeść. Inne larwy chrząszczy jedzą martwe rzeczy, takie jak martwe rośliny i martwe zwierzęta.

Nie wszystkie larwy chrząszczy wyglądają tak samo. Niektóre larwy chrząszczy są płaskie i poruszają się bardzo szybko. Aby opisać te larwy, naukowcy używają słowa campodeiform. Niektóre larwy chrząszczy wyglądają podobnie do twardych robaków z malutkimi odnóżami. Mają one kształt elateriformy. Larwy chrząszczy klikających mają specjalną nazwę: drutowce. Inne larwy chrząszczy są krótkie i bardzo grube i nazywane są karczownikami. U kilku chrząszczy larwy po pewnym czasie zmieniają swój kształt. Larwy chrząszczy zaczynają poruszać się szybko, tak jak larwy kampodiformy, ale kończą powoli i grubo.

Żywność

Chrząszcze jedzą wiele różnych rzeczy, w tym żywe rośliny, gnijące rośliny, zwierzęta, które mogą być martwe lub żywe, oraz odchody zwierząt. Niektóre chrząszcze mogą jeść zarówno rośliny, jak i zwierzęta, podczas gdy inne żywią się tylko jednym rodzajem pożywienia. Chrząszcze, które mogą jeść tylko jeden rodzaj rzeczy, są określane jako żywiciele specyficzni. Wiele chrząszczy liściowych i chrząszczy długoszyjkowych jest żywicielami specyficznymi.

Ochrona

Chrząszcze to wytrzymałe zwierzęta jak na swój rozmiar. Są wytrzymałe mechanicznie (elytra) i stosują wiele strategii, aby uniknąć ataku drapieżników lub parazytoidów. Obejmują one kamuflaż, mimikrę, toksyczność i aktywną obronę.

Niektóre chrząszcze żyją w miejscach, które są trudne do znalezienia przez drapieżniki. Niektóre chrząszcze, takie jak chrząszcze długorogie, żyją w tunelach wewnątrz gałęzi drzew. Tylko specjalne drapieżniki, które są na tyle małe, aby wykorzystać tunele chrząszczy długoogonowych, mogą je zjeść.

Inne chrząszcze nie żyją w specjalnych miejscach, ale mają kolory lub kształty, które sprawiają, że trudno je znaleźć. Kiedy chrząszcze mają takie kolory, że drapieżniki nie mogą ich zobaczyć, nazywa się to kamuflażem. Niektóre chrząszcze są zielone, więc nie można ich zobaczyć, gdy są na zielonych liściach. Niektóre chrząszcze mają bardzo skomplikowane kolory, tak że wyglądają jak ptasie odchody.

Czasami chrząszcze używają koloru, aby ostrzec drapieżniki (ubarwienie ostrzegawcze). Niektóre chrząszcze mają czarne i żółte paski, dzięki czemu wyglądają podobnie do pszczół i os. Niektóre chrząszcze zachowują się nawet podobnie do pszczół, aby zmylić drapieżniki.

Chrząszcze posiadają szeroką gamę chemicznych środków obronnych, pochodzących głównie z roślin, którymi żywią się ich larwy. Te substancje chemiczne sprawiają, że mają one zły smak, gdy drapieżniki je zjedzą. Chrząszcze Blister są tak trujące, że jeśli koń zje tylko kilka z nich, koń może umrzeć. Chrząszcze Bombardier squirt gorący trujący płyn na napastników. Lady chrząszcze wystawiają związek cyjanku, gdy molestowany. Lady beetles także mają kolory, które ostrzegają drapieżników, że smakują źle. Owady, które smakują foul używają ostrzegawcze kolory, które ptaki uczą się unikać. Również inne gatunki, które są smaczne, kopiują te ostrzegawcze kolory. Jest to rodzaj mimikry i jest dość powszechne u owadów.

Bardzo duże chrząszcze czasami walczą z drapieżnikami. Walczące chrząszcze często używają swoich żuchw do ranienia drapieżników.

Reprodukcja

Chrząszcze rozmnażają się płciowo, a prawie wszystkie przechodzą całkowitą metamorfozę. Niektóre chrząszcze mają złożone zachowanie, aby uzyskać partnera. Feromony są używane, a różne gatunki używają różnych feromonów. Przed reprodukcją, niektóre samce chrząszczy czasami walczą, aby twierdzić, że kobieta. To szczególnie zdarza się z chrząszczy jelenia: samce będą walczyć przy użyciu ich długie żuchwy. Częściej samiec i samica chrząszcza przechodzą długą rutynę przed kopulacją. Szczegóły różnią się u każdego gatunku - i o to właśnie chodzi. Istotne jest, aby do godów dochodziło pomiędzy chrząszczami tego samego gatunku.

Niektóre chrząszcze otaczają szczególną opieką swoje jaja lub larwy. Niektóre skarabeusze, zwane żukami gnojowymi, toczą kulki z gnoju (odchodów) i wkładają je do dziury w ziemi. Samica składa jaja w oborniku. Kiedy jaja się wyklują, larwy zjedzą łajno, które dostarczyła im ich matka.

W 2009 roku znaleziono skamieniałego chrząszcza w Pennsylvanie w Mazon Creek, Illinois. Pozwoliło to ustalić pochodzenie chrząszczy na 318 do 299 mln lat temu. Skamieniałości z tego okresu zostały znalezione w Azji i Europie, na przykład w pokładach skamieniałości z czerwonych łupków w Niedermoschel koło Moguncji w Niemczech. Inne skamieniałości znaleziono w Oborze w Czechach i Czekardzie na Uralu w Rosji. Pierwsze odkrycia z Ameryki Północnej w Oklahomie zostały opublikowane w 2005 i 2008 roku.

Po wymarciu permsko-triasowym zapis kopalny owadów jest ubogi, ale z dolnego triasu zachowały się skamieniałości chrząszczy. Na stanowisku Babiy Kamen w Kotlinie Kuźnieckiej znajduje się wiele skamieniałości chrząszczy, w tym całe okazy z podrzędu Archostemata (np. Ademosynidae, Schizocoleidae), Adephaga (np. Triaplidae, Trachypachidae) i Polyphaga (np. Hydrophilidae, Byrrhidae, Elateroidea).

W okresie jurajskim (210-145 mln lat temu) nastąpił gwałtowny wzrost liczby rodzin chrząszczy, w tym rozwój i wzrost liczby gatunków mięsożernych i roślinożernych. W okresie jurajskim powszechne były żuki gnojowe i roślinożerne żuki żyjące na drzewach iglastych. Ewolucja roślin kwitnących w kredzie doprowadziła do powstania ogromnej liczby gatunków chrząszczy występujących obecnie.

Podrzędy

Istnieją cztery żyjące podrzędy chrząszczy:

• Adephaga: 40.000 zarejestrowanych gatunków w 10 rodzinach. Jest to podrząd wyspecjalizowanych chrząszczy, drugi co do wielkości podrząd. Do członków należą chrząszcze naziemne, chrząszcze tygrysie, drapieżne chrząszcze nurkujące i chrząszcze wijące. Większość gatunków należy do rodziny karabidowatych, czyli chrząszczy naziemnych (Carabidae).
• Archostemata: Archostemata to najmniejszy podrząd chrząszczy, składający się z mniej niż pięćdziesięciu znanych gatunków w pięciu rodzinach. Archostemata to starożytny ród z szeregiem prymitywnych cech. Są one podobne morfologicznie do pierwszych chrząszczy, które pojawiają się w zapisie kopalnym około 250 milionów lat temu.
• Myxophaga: Myxophaga jest drugim najmniejszym podrządem Coleoptera z 65 gatunkami małych do minut chrząszczy w czterech rodzinach. Członkowie tego podrzędu są wodne i półwodne i żywią się glonami.
• Polyphaga: Polyphaga jest największym i najbardziej zróżnicowanym podrządem chrząszczy. Nazwa oznacza "zjadacze wielu rzeczy". Polyphaga mają 144 rodziny w 16 superrodzinach. Posiadają ogromną różnorodność specjalizacji i przystosowań, z ponad 300.000 opisanych gatunków, czyli około 90% gatunków chrząszczy dotychczas odkrytych i nazwanych. Wyróżnia się pięć infrarodzin:

• Bostrichiformia - w tym chrząszcze meblowe i chrząszcze skórzaste.
• Cucujiformia - obejmuje chrząszcze biedronki, chrząszcze longhorn, weevils, checkered chrząszcze i chrząszcze liści.
• Elateriformia - obejmuje chrząszcze i muchówki.
• Scarabaeiformia - obejmuje chrząszcze z rodziny skarabeuszowatych i jelonkowatych.
• Staphyliniformia - obejmuje chrząszcze gawronowate i wodne chrząszcze padlinożerne.

Wspólne rodziny

Różne rodzaje chrząszczy mogą być podzielone na grupy zwane rodzinami. Istnieje wiele rodzin chrząszczy. Największe rodziny są wymienione tutaj.

• Chrząszcze naziemne (rodzina Carabidae) są często czarne i można je znaleźć pod skałami. Żywią się innymi owadami.
• Chrząszcze liściowe (rodzina Chrysomelidae) odżywiają się zwykle na zewnątrz roślin.
• Chrząszcze długoszyjkowe (rodzina Cerambycidae) mają bardzo długie czułki. Większość larw chrząszczy długoszyjkowych odżywia się wewnątrz roślin.
• Chrząszcze (rodzina Curculionidae) mają długie twarze, które wyglądają jak trąba słonia. Chwasty żywią się roślinami.
• Scarab beetles (rodzina Scarabaeidae) mają anteny, które są szerokie na końcu. Żuki gnojowe są grupą w tej rodzinie. Inne skarabeusze są bardzo kolorowe i żywią się roślinami.
• Chrząszcze Rove (rodzina Staphylinidae) mają krótkie przednie skrzydła, które nie zakrywają ich odwłoka. Chrząszcze te żywią się innymi owadami.

Popularne nazwy

Popularne nazwy są często mylące, dlatego biolodzy używają nazw naukowych w języku łacińskim. Ludzie nazywają niektóre chrząszcze innymi nazwami. Ogniki (zwane też błyskawicami) są w rzeczywistości chrząszczami, podobnie jak biedronki lub biedronki, które biolodzy nazywają chrząszczami.

• Grzyby Nanosella: najmniejsze przy 0,35 mm.
• Titanus giganteus: największy o długości od 12 do 20 cm.

Niektóre chrząszcze sprawiają kłopoty rolnikom i mieszkańcom lasów, ponieważ zjadają uprawy lub drzewa. Takie chrząszcze nazywane są szkodnikami. Jednym z chrząszczy, który szkodzi uprawom jest chrząszcz Colorado, innym jest chrząszcz kukurydziany. Jednym, który niszczy drzewa jest szmaragdowiec jesionowy.

Inne chrząszcze pomagają ludziom; biedronki (zwane też biedronkami i biedronkami) zjadają owady, które szkodzą uprawom i drzewom.

Ludzie, którzy badają chrząszcze nazywani są koleopterologami.