Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Böceklede sindirim sistemi

---

Sindirim sistemi, sindirim kanali ve buna dogrudan yada dolayli olarak baglanan çesitli bezlerden meydana gelir. Bu bezler yardimci bezler tükrük bezleri, kör barsak (çekumlar, Caecum: pl caeca) ve malpigi tüpleridir.
Sindirim kanali: Sindirim kanali önde agiz ve arkada anüs açikligi olan, vücudu bastan sona kateden bir boru seklindedir. Ön, orta ve art olmak üzere üç kisma ayrilir. Genel olarak bu bölgeler sirasiyla stomadeum, mesenteron, proctodeum ismini alir. Çogunlukla stomadeum ile mesenteron arasinda stomadeal veya cardiac kapakcik, mesenteron ile proctodeum arasinda proctodeal veya pyloric kapakçik (valv) yer alir. Yapi olarak stomadeum ile proctodeum ektodermden, mesenteron ise endodermden gelismistir. Birkaç ilkel böcekte sindirim kanali basit ve boru seklindeyken bir çogunda bu kisimlarin herbiri fonksiyonlarina göre bir takim alt bölümlere ayrilir.
STOMADEUM: Ön barsak. Epiteli intima olarak bilinen kutikula içerir; basta bulunan agiz açikligi ile baslar. Bu kisim genellikle 3 esas bölüme ayrilir.
1. Azçok boru seklinde bir ön bölüm özefagus (oesophagus= yemek borusu): Halka kaslarin zayif gelismesi ve boyuna kaslarin kaybolmasiyla özellik kazanmistir.
2. Genis bir kursak (crop): Çok zayif halka ve boyuna kaslarla donatilmistir. Çok fazla genisleme yetenegine sahip olan kursak, çogunlukla besin yada havayla doludur.
3. Proventriculus (ön veya çigneyici mide): Halka ve boyuna kaslar çok iyi gelismistir. Iç tarafta intimanin diken, dis ve çesitli sekillerdeki birçok çikintisi, kaslarin etkisiyle birbirine sürtülür ve bu arada besin parçalari ögütülür.
özefagus ile kursak arasindaki sinirda kesin olmayip özefagusun agiza açilan kisminda kas yapisi ile kesinlikle ayirt edilmeyen bir farinks (pharynx=yutak) vardir.
4. Valvula Cardica (mide giris kapagi) ise: Ortabarsaga açilan ve besinin geri dönmesini engelleyen, bir epitel kivrimdir.
MESENTERON: Sindirimin büyük bir kismi sindirim kanalinin orta kisminda yapilir. Bu bölgeye ventriculus veya mide denir. Endodermden meydana geldigi için intimayla astarlanmamistir. Genellikle tüp seklinde olmakla beraber belli kisimlar halinde alt bölümlere de ayrilir. Örnegin Hemiptera'da 3 veya 4 bölüm ayrilmistir. Mesenteron disa dogru parmak seklinde tipik dis çikintilar çekumlar verir. Bunlar genellikle midenin önbölgesinde bulunmakla beraber çok daha posterior konumda olabilir. Çekum denen tüpcükler orta barsak yapisindadir ve barsak yüzeyini artirirlar.
Böceklerin orta barsak epiteli kaba besin parçalarinin yaralayici etkilerini engelleyen mukoz hücrelerine sahip degillerdir; bunun yerine özellikle kati besinle beslenen böceklerde genelde orta barsak epiteli tarafindan salgilanan koruyucu bir yapi peritrofik membran (besin zari) vardir. Bu zar kitin fibrillerden yapilmistir ve ana maddesi proteindir. Zamanla sindirimin ileri evrelerinde bu zar yikilir ve yeniden yapilir. Bazi türlerde bu zar ön ve orta barsak etrafinda bulunan özel epitel hücrelerinden sürekli salinan maddelerden olusur. Besinin etrafini çeviren bu zar son barsaga dogru bir torba gibi uzayip gider. Sindirilen besin ve sindirim enzimleri bu zardan geçerler. Her besin aliminda bu zar yeniden olusur. Dolayisiyla barsak epiteli zararli etkilerden korunmus olur. Bitki özsuyu emenlerde bu zar yoktur. Kan emenlerde ise çok ince olarak gelisebilir. Peritrofik membranin bir diger görevide besindeki mikroorganizmalarin vücuda girisine engel olmasidir; yani enfeksiyonu engeller.
Ventrikulus alinan besine göre bazi böceklerde degisiklige ugramistir. Heteroptera'da orta barsak dört bölgeye ayrilmistir ve içinde bakteri bulunan bir çok sekum yeralir. Heteropterler bitki özsuyu ile beslenirler; karbonhidrat disinda diger gerekli besinleri alabilmek için büyük miktarda bitki özsuyu emmek durumundadir. Fazla miktarda alinan sividaki asiri su hizli bir sekilde atilmak zorundadir, bu nedenle orta barsakta degisiklikler meydana gelmistir. Fazla suyun atilmasi Hemolenfin yogunlugunun korunmasi ve enzim aktivitesini kolaylastirmak için gereklidir. Lepidoptera, Hymenoptera ve Diptera takimina ait türler yalnizca ergin dönemde bitki özsuyu ile beslenirler; bu gruplar gelisimini tamamladigi için az miktardaki besine (özsu) sadece yasamlarini devam ettirebilmek için ihtiyaç duyarlar. Larva döneminde depo edilen besinler genelde yumurta gelisimi için yeterli olur. Ergin dönemde alinan bu besinler kütikula ile kapli depo görevi yapan Kursakta saklanir ve gerekli oldugunda az miktarda orta barsaga gönderilir.
Heteroptera ve benzeri böceklerde depo görevi yapan bir kursagin bulunmamasi nedeniyle besindeki fazla suyun olabildigince hizli atilmasi gerekmektedir. Bunun için bu böceklerde suyu kolay geçiren genis rektum yapisi gelismistir, ayrica orta barsagin 3. ve 4. bölgeleri arasinda suyun rektuma akisini saglayan bir daralma vardir ve 4. bölgenin hemolenfedeki suyu aktif olarak uzaklastirdigina inanilir.
Proctodeum: Bu bölge farkli böcek gruplarinda büyük ölçüde degisiklik göstermekle beraber genel olarak önden arkaya dogru su kisimlara ayrilmistir.
1- Pylorus: Atik madde ve malpigi tübüllerinden gelen maddelerin toplandigi kisim.
2- Valvula pylorica: Besin zarinin (peritrofik membran) mekanik parçalanmasini saglar.
3- Ileum (ince barsak): Son barsagin orta kismini olusturur.
4- Kolon (kalin barsak):
5- Valvula rektalis: Kuvvetli bir daralma yapar, besin zarinin ortadan kalkmasini saglar.
6- Rektum (art barsak): En önemli görevi suyun rektal papiller'ce emilimini ve diskinin kuvvetli kaslarla sikistirilmasini saglamaktir. Burasi dogrudan anüsle birlesir. Çok defa kasli bir kese seklinde büyümüstür. Sineklerde peritrofik zarin parçalanmasina da katkilari olur.
Metamorfoz sirasinda sindirim kanalinda gerek sekil gerekse histolojik bakimdan belirgin degisiklikler olmaktadir. Bu degismeler ayni türün bireylerinin beslenme seklinin genç ve erginlerde ayni olmamasindan ileri gelmekte olup bir çesit adaptasyondur.
Protein miktari fazla besinlerle beslenen böceklerde sindirim kanalinin digerlerine göre daha kisa oldugu genel bir kanidir. Imms'e göre en uzun sindirim sistemi sivilar ile beslenen böceklerde görülmektedir. Bunlarin sindirim kanalinin uzunlugu bitki ve hayvanlarin kati dokulariyla beslenen böceklerinkinden daha fazladir. Ancak vücut sivilari beslenen Hymenopter larvalari Imms'in yaptigi genellemenin disinda kalmaktadir. Çünkü bunlarda sindirim kanali kisadir.
Malpigi tüpleri: Pek az istisna ile böceklerin sindirim kanalinda mesenteron ile proctodeum'un birlestigi yere yakin bir yerde ince tüp grubu yer alir. Bunlar bosaltim ile görevli olan malpigi tüpleridir. Sayilari 1-150 arasinda degisir. Aphidlerde oldugu gibi bazi grublarda bulunmaz.
Labial bezler veya tükrük bezleri: Böceklerin çogunda mesenteronun altinda labiumla baglantili 1 çift bez yer alir. Bu bezlerden herbiri öne dogru uzanan bir kanala sahiptir ve bunlar basta tek bir kanal halinde birleserek labium ve hypopharynx arasinda kalan preoral (agiz boslugu) bosluguna açilir. Görevleri farkli olup hamamböcegi gibi gruplarda genellikle tükrük salgilarlar. Tükrük salgisi, agiz parçalarinin nemlendirir, besin ve diger maddeler için çözücü etki gösterir veya Apis mellifera 'da oldugu gibi sindirim enzimlerini kapsar. Lepidoptera ve Hymenoptera larvalarinda ise larva veya pup muhafazasi için ipek salgilarlar. Kan emen böceklerde kanin emilmesi sirasinda pihtilasmayi önlemek için antikoagulin maddesi salgilar.
Sindirim:
Agiz boslugu ile yutak, kuvvetli kaslara sahiptir. Agiz ve agiz boslugunun sindirim bakimindan önemi Mandibular, Faringial ve Labial bezler gibi isim alan tükrük bezlerinin varligindan ileri gelmektedir. Ayrica Bu bölgede yer alan faringial sislik özellikle Hymenoptera ve Lepidoptera gibi emici agiz yapisina sahip böceklerde çok iyi gelismistir ve sivilarin tanzim edilmesinde kullanilir. Bu yapi sokucu ve çigneyici agiz yapisina sahip böceklerde de vardir fakat besinlerin agizdan özefagusa geçisinde rol oynarlar. Yemek borusunun (Özefagus) içi ince bir deri ile örtülmüstür. Kursak, alinan besinin saklanarak çigneyici mideye kisim kisim geçirilmesine yarar. Iç yüzeyi bir takim kitinsel, dis gibi çikintilarla kapli olan ön veya çigneyici mide, besinin ufalanmasini saglar; fakat yüzeyi kitinsel oldugundan besin absorbsiyonu olmaz. Kursagin islevlerinden biri de yenen besini sindirilene kadar bekletmektir. Çesitli ergin sivrisinekler ve kan emen Diptera türleri, normal kosullarda kan ve protein içerigi fazla olan diger besinleri, dogrudan dogruya ortabarsaga gönderdikleri halde özellikle seker kapsayan besinler bir süre kursakta bekletmektedir. Bu bölge içerdigi kitinize dis ve çikintilar nedeniyle ilk sindirimin yapildigi yer olarak bilinir. Proventriculus, kursak ile ventrikulus arasinda yar alir; besinleri parçalama ve karistirma ile görevlidir. Ayrica kati besinlerin geriye dogru hareketini engelleyen bir kapak gibi görev yapar fakat sivi besinlerin geriye dogru hareketini engelleyemez. Buradan orta barsak veya diger adi ile Ventriculus (Mide)'a geçen besin maddesi, sindirim için gerekli sivilarla karsilasir ve yavas yavas absorbsiyona ugrayarak sindirilir. Ventriculus sindirim kanalinin baslica salgi bölgesidir. Sindirim sistemi epitelinin çogunlukla silindir seklinde hücrelerden olusan tek tabakali bir epitel olusu böcekler için karakteristiktir. Bu epitel, kivrimlar ve katlar meydana getirmek suretiyle salgi ve absorbsiyon yüzeyini artirmaktadirlar. Bu dokudaki büyük hücreler genellikle sindirim yapma yetenegindedir. Sindirimle ilgili baslica iki hücre tipi vardir. Biri "silli silindirik" hücreler, digeri ise "goblet" hücreleridir. Goblet hücrelerinin görevi sindirim salgilarini biriktirip salgilamaktir. Silli silindirik hücreler ise sindirim enzimlerini meydana getirmekte ve emilme olayinda rol oynamaktadir. Salgilanan enzimler genel olarak lipaz, maltaz, ve tripsin olup ayrica bazi özel maddelerin sindirimini yapacak özel enzimlerde salgilanir örnegin elbise güvesi larvalari kil benzeri maddelerin sindirilmesini saglayan keratinaz enzimine sahiptir.
Besin sindirildikten, yani büyük bir kismi absorbsiyona ugradiktan sonra art barsaga geçer. Burada (ön kisimda) az miktarda absorbsiyon olur; özellikle besin artiklarindan kalmis olan su bu bölümde alinir. Diski maddeleri rectumda rektal papillerce suyu tekrar alindiktan sonra buradaki kuvvetli kaslarla sikistirilir ve kuru halde anüsten disari atilir.
Bazi böcekler aldiklari selülozlu besinleri sindirecek enzime yeterince sahip degildirler; bu sebep ile bunlarin art barsaklarinda bulunan mikroorganizmalar sindirim isini yapar. Örnegin Termitler (Isoptera)'de durum böyledir. Bazi böcek gruplari örnegin yaprak bitleri (Aphididae) aldiklari fazla miktardaki sekerli sivilari art barsaktaki özel bir kisimda toplayip Cornicle araciliyla disari atarlar.
Böceklerin Kolesteral ve B grubu vitaminlere ihtiyaçlari biliniyor ise de, bu konudaki bilgiler henüz yetersizdir. Ancak bazi gruplarda gerekli vitaminlerin simbiyotik mikroorganizmalar tarafindan saglandigi biliniyor.

---