Böcek Morfolojisi

1. Böcekler ve önemi

Böcekler (Insecta), eklembacaklılar (Arthropoda) şubesinin altı bacaklılar (Hexapoda) alt şubesinde yer alan bir sınıftır. Tanımlanmış hayvan türlerinin yarıdan fazlasını oluşturan, yeryüzünün en kalabalık hayvan grubudur. Böcekleri diğer eklembacaklılardan ayıran temel özellikler şunlardır: vücut baş, göğüs (toraks) ve karın (abdomen) olmak üzere üç bölümden oluşur; göğüste üç çift bacak ve çoğunda iki çift kanat bulunur; başta bir çift anten ve bir çift petek göz vardır. Örümcekler ve akarlar dört çift bacaklı oldukları için böcek değildir.

Böceklerin bir kısmı kültür bitkilerinde, depolanmış ürünlerde ve ormanlarda büyük zararlar yapar, bir kısmı insan ve hayvanlarda hastalık taşır. Buna karşılık bitkilerin tozlaşmasını sağlayan, bal ve ipek üreten, zararlıların doğal düşmanı olan ve organik maddeyi ayrıştıran böcekler de çok sayıdadır.

Morfoloji (dış yapı) bilgisi; böceklerin teşhis edilmesi, zararlı ile faydalının ayırt edilmesi, zarar şeklinin tahmin edilmesi ve doğru mücadele yönteminin seçilmesi için gereklidir.

2. Genel vücut yapısı

Böcek vücudu embriyo döneminde 21 halkadan (segment) oluşur. Bunların ilk altısı kaynaşarak başı, sonraki üçü göğsü, geri kalanlar ise genellikle 11 segmentli karnı oluşturur. Karnın VIII–X. segmentleri şekil değiştirerek çiftleşme organına ve yumurta koyma borusuna dönüşür.

Vücudun dış yüzeyi, yer yer kitinleşip sertleşerek sklerit denilen levhalar oluşturan bir dış iskeletle kaplıdır. Segmentlerin üst levhasına tergum, yan levhalarına pleuron, alt levhasına sternum denir. Levhalar arasında kalan esnek zarlar böceğin hareket etmesini sağlar. Böceklerin sindirim sistemi boru şeklinde, dolaşım sistemi açık, kasları çizgilidir; büyümeleri deri değiştirerek olur.

3. Vücut duvarı (integüment)

Böceklerin derisine integüment denir; aynı zamanda dış iskelet görevi görür. Dıştan içe üç tabakadan oluşur:

• Kütikula: Epidermis tarafından salgılanan cansız tabakadır. En dıştaki ince epikütikula kitin içermez; mumsu (wax) tabakası sayesinde su geçirmez ve böceğin su kaybetmesini önler. Altındaki prokütikula, kitin ve proteinden oluşur ve sert ekzokütikula ile daha yumuşak endokütikula katmanlarına ayrılır. Kitin, kütikulanın kuru ağırlığının yaklaşık yüzde 20–60’ını oluşturan azotlu bir polisakkarittir.
• Epidermis (hipodermis): Kütikulanın altındaki tek sıra canlı hücre tabakası; kütikulayı salgılar, deri değiştirme sıvısını üretir, salgı bezlerini ve duyu kıllarını oluşturur.
• Bazal membran: Epidermisi vücut boşluğundan ayıran ince zar.

Dış iskelet; böceği mekanik etkilere, parazitlere ve kimyasallara karşı korur, su kaybını önler ve kasların bağlanma yeridir. Böceğin karada yaşamaya uyum sağlamasının en önemli nedenlerinden biridir. Ancak esnek olmadığı için büyümeyi kısıtlar.

Çıkıntılar ve renkler

Deri üzerinde kıl, diken ve pul şeklinde dış çıkıntılar bulunur; kelebeklerin renkleri kanatlarındaki pullardan gelir. Kıllar duyu, koruma, temizleme ve tutunma işlevi görür; bazıları zehirlidir. Kasların bağlanması için deriden içeri doğru levha (apodem) ve diken (apofiz) biçiminde iç çıkıntılar da vardır. Böceklerin renkleri, pigmentlerden kaynaklanan kimyasal renkler (siyah, kahverengi, kırmızı, sarı) ve kütikulanın ışığı kırmasıyla oluşan fiziksel (yapı) renkleri (beyaz, mavi, metalik parlaklıklar) olarak ikiye ayrılır.

4. Deri değiştirme ve sertleşme

Sert dış iskelet büyüyemediği için böcekler gelişme süresince birkaç kez deri değiştirir (gömlek değiştirme). Bu süreç hormonlarla yönetilir:

1. Apolizis: Ekdizon hormonunun etkisiyle epidermis hücreleri eski kütikuladan ayrılır.
2. Epidermis yeni kütikulayı salgılamaya başlar; deri değiştirme sıvısı eski endokütikulayı sindirir ve bunun bir kısmı geri emilerek yeniden kullanılır.
3. Ekdizis: Eski deri, zayıf yapılı deri değiştirme çizgilerinden yarılarak atılır.
4. Sertleşme (sklerotizasyon): Yeni kütikula önce yumuşaktır; böcek hava ya da su yutarak vücudunu genişletir. Ardından bursikon hormonunun etkisiyle kütikula proteinleri birbirine bağlanır, kütikula sertleşir ve renklenir.

Deri değiştirme, böceğin en savunmasız olduğu dönemdir. Kitin sentezini engelleyen bazı insektisitler, böceğin bu süreci tamamlamasını önleyerek etki eder.

5. Baş ve gözler

Baş, altı segmentin kaynaşmasıyla oluşmuş sağlam bir kutudur ve genellikle göğsün önünde yer alır; bazı böceklerde (kabuk böcekleri gibi) göğsün altına gizlenmiş, hortumlu böceklerde ise ileriye doğru hortum şeklinde uzamıştır. Baş ekseninin vücuda göre durumuna göre üç tip vardır:

• Hipognat: Ağız aşağıya bakar; çoğunlukla bitkilerle beslenen böceklerde (çekirgeler).
• Prognat: Ağız öne bakar; çoğunlukla avcı böceklerde (yer böcekleri).
• Opistognat: Ağız geriye doğru, ön bacakların arasına uzanır; bitki özsuyu emen böceklerde (yaprakbitleri, ağustosböcekleri).

Başta bir çift petek (bileşik) göz bulunur. Petek göz, her biri ayrı bir görüntü birimi olan çok sayıda ommatidiumdan oluşur ve özellikle hareketi algılamada çok başarılıdır. Petek gözlerin arasında genellikle üç, bazen bir tane nokta göz (ocellus) bulunur; bunlar ışık şiddetini algılar. Larvalarda petek göz yerine basit yan gözler (stemmata) vardır.

6. Antenler ve tipleri

Antenler daima bir çifttir ve genellikle gözlerin arasından çıkar; koku alma, dokunma ve tat alma görevi yapar. Başa bağlanan ilk halkaya scapus, ikincisine pedicellus, geri kalan halkaların tamamına flagellum denir. Anten tipini flagellum halkalarının biçimi belirler ve anten tipi, familya düzeyinde teşhiste çok yararlıdır.

7. Ağız tipleri

Böceklerin temel ağız parçaları; üst dudak (labrum), bir çift çene (mandibula), bir çift birinci maksilla (maxilla), alt dudak (labium, ikinci maksillaların kaynaşmasıyla oluşur) ve dil (hipofarinks) olmak üzere beş kısımdır. Temel tip çiğneyici ağızdır; diğer tipler bunun değişmesiyle ortaya çıkmıştır.

Ağız tipini bilmek mücadelede çok önemlidir: bitki yüzeyini yiyen çiğneyici ağızlı böceklere karşı yüzeye uygulanan mide zehirleri etkilidir; bitki dokusunu delip içinden besin alan sokucu-emici ağızlı böcekler ise yüzeydeki ilaçtan etkilenmediği için bitki özsuyuna geçen sistemik ya da temasla etkili ilaçlar gerekir. Sokucu-emici ağızlı böcekler ayrıca bitki virüslerinin başlıca taşıyıcılarıdır.

8. Göğüs (toraks) ve bacaklar

Göğüs; ön göğüs (protoraks), orta göğüs (mezotoraks) ve arka göğüs (metatoraks) olmak üzere üç segmentten oluşur. Her segmentten bir çift bacak, son ikisinden ise genellikle birer çift kanat çıkar; bu yüzden böceğin hareket merkezi göğüstür. Kın kanatlılar, yarım kanatlılar ve çekirgelerde protoraks iridir.

Bir böcek bacağı vücuttan uca doğru koksa, trokanter, bacağın en kuvvetli kısmı olan femur, ince ve çoğu zaman dikenli tibia ve 1–5 halkalı tarsustan oluşur; tarsusun ucunda tırnaklar ve yapışma yastıkçıkları bulunur. Bacaklar yaşam şekline göre farklılaşmıştır:

9. Kanatlar

Kanatlar, orta ve arka göğüs segmentlerinin sırt tarafından çıkan iki katlı deri uzantılarıdır; katlar arasında trake, vücut sıvısı ve sinir taşıyan kanat damarları bulunur. Kanat damarlarının düzeni teşhiste çok önemlidir.

İlkel kanatsız böcekler (kuyruk kıllılar, gümüş balığı) Apterygota, kanatlı ya da sonradan kanatlarını kaybetmiş böcekler Pterygota olarak ayrılır. Kanatları gelişme sırasında dıştan görülebilen böceklere Exopterygota (yarı başkalaşımlılar), vücut içinde gelişip ancak pupadan sonra ortaya çıkanlara Endopterygota (tam başkalaşımlılar) denir.

Böceklerin takım adlarının çoğu kanatlarının yapısından gelir: coleo kın, lepido pul, hymeno zar, di iki ve ptera kanat demektir.

10. Karın (abdomen) ve uzantıları

Karın genellikle birbirine benzeyen 10–11 segmentten oluşur ve üzerinde bacak bulunmaz; sindirim, boşaltım ve üreme organlarının büyük kısmını taşır. Karnın yanlarında solunum delikleri (stigmalar) yer alır. Başlıca uzantıları şunlardır:

• Cerci: Karnın sonundaki bir çift duyu uzantısı; kulağakaçanlarda kıskaç biçimindedir.
• Yumurta koyma borusu (ovipozitör): Dişilerde yumurtaları toprağa, bitki dokusuna ya da başka bir böceğin içine bırakmaya yarar. Arılarda ve eşek arılarında iğneye dönüşmüştür.
• Kornikül: Yaprakbitlerinin karnının sırt tarafındaki bir çift boru; savunma salgısı çıkarır ve yaprakbitlerinin tanınmasını kolaylaştırır.
• Larvalarda yalancı bacaklar: Kelebek tırtıllarında karında etli, kancalı yalancı bacaklar bulunur; tırtılları benzer görünüşlü testereli arı larvalarından ayırmada kullanılır.

11. İç yapı

• Sindirim sistemi: Ağızdan anüse uzanan bir borudur ve ön, orta ve son bağırsak olarak üç bölüme ayrılır. Besinin asıl sindirildiği ve emildiği yer orta bağırsaktır.
• Boşaltım: Orta ve son bağırsak arasına açılan ince Malpighi tüpleri artık maddeleri hemolenften süzer; azotlu artıklar az su gerektiren ürik asit olarak atılır.
• Dolaşım sistemi: Açık dolaşım vardır. Sırt boyunca uzanan boru biçimli kalp, vücut sıvısını (hemolenf) vücut boşluğuna pompalar. Hemolenf oksijen taşımaz; besin, hormon ve artık maddeleri taşır. İçindeki kan hücreleri (hemositler) yabancı maddelere ve parazitlere karşı savunmada görev yapar; bu yüzden biyolojik mücadele araştırmalarında önemlidir.
• Solunum sistemi: Hava, vücudun yanlarındaki stigmalardan girer ve dallanarak bütün dokulara uzanan trake borularıyla doğrudan hücrelere ulaştırılır. Bu yüzden oksijen taşımak için kana ihtiyaç duyulmaz. Fümigantlar ve bazı yağlar bu sistem üzerinden etki eder.
• Sinir sistemi: Başta bir beyin ve karın tarafı boyunca uzanan, segmentlerde düğümler (gangliyonlar) oluşturan bir sinir zinciri vardır.
• Üreme sistemi: Dişide yumurtalıklar ve yumurta kanalları, erkekte testisler ve sperm kanalları bulunur.

12. Üreme ve başkalaşım

Böceklerin çoğu yumurta bırakarak çoğalır; bazıları (yaprakbitleri gibi) döllenmeden çoğalabilir ya da canlı yavru doğurabilir. Yumurtadan çıktıktan sonra ergin oluncaya kadar geçirdikleri biçim ve yapı değişikliklerine başkalaşım (metamorfoz) denir:

Tam başkalaşımlı böceklerde larva ve ergin çoğu zaman farklı besinlerle beslenir; zararı çoğunlukla larva yapar (örneğin kelebeklerde tırtıllar). Larva tipleri (tırtıl, kurtçuk, bit benzeri larva gibi) ve pupa tipleri de teşhiste kullanılır. Mücadelede, zararın yapıldığı ve böceğin en hassas olduğu dönemin bilinmesi uygulama zamanını belirler.

13. Morfolojinin tarımda kullanımı

Morfoloji bilgisi tarımda pratik olarak şu amaçlarla kullanılır:

• Teşhis: Anten, ağız, kanat ve bacak yapısı ile larva ve pupa tipleri, bir böceğin takım ve familyasının belirlenmesinin temelidir. Örneğin ormanlarda büyük zarar yapan kabuk böcekleri, küçük, silindir biçimli, koyu kahverengi gövdeleri, göğsün altına gizlenmiş başları ve dirsekli, ucu topuzlu antenleriyle tanınır.
• Zararın tahmini: Ağız tipi, böceğin bitkide nasıl bir zarar yapacağını gösterir: çiğneyici ağızlılar yaprak ve meyvede doku kaybı, sokucu-emiciler sararma, kıvrılma ve virüs taşınması, törpüleyici-emiciler gümüşi lekeler oluşturur.
• Mücadele yönteminin seçimi: Ağız tipine göre ilaç seçimi, deri değiştirmeyi engelleyen ilaçlar, solunum sistemi üzerinden etkili fümigantlar ve böceğin en hassas olduğu dönemde uygulama morfoloji ve anatomi bilgisine dayanır.
• Karantina: Yeni zararlıların erken teşhisi ancak doğru tanıma ile mümkündür. Örneğin Türkiye’de karantina zararlısı olan turunçgil uzun antenli böceği (Anoplophora chinensis, Cerambycidae), 30’dan fazla familyadan odunsu bitkide beslenen, larvası gövde ve köklerde galeri açan, erginleri ağaçtan 6–20 mm çapında yuvarlak çıkış delikleri açarak çıkan bir böcektir. Fidan ithalatıyla taşındığı için sürveylerde gövde dibindeki çıkış delikleri, özsu akıntıları ve kurumalar aranır.

Kavramlar sözlüğü

Morfoloji

Canlıların dış yapısını inceleyen bilim dalı.

Entomoloji

Böcekleri inceleyen bilim dalı.

Segment

Böcek vücudunu oluşturan halkalardan her biri.

Sklerit

Kitinleşmiş, sert dış iskelet levhası.

İntegüment

Böceğin dış iskelet görevi gören derisi.

Kütikula

Epidermisin salgıladığı, kitin ve proteinden oluşan cansız deri tabakası.

Kitin

Kütikulanın yapısındaki azotlu polisakkarit.

Ekdizis

Eski derinin atılması.

Petek göz

Çok sayıda ommatidiumdan oluşan bileşik göz.

Nokta göz (ocellus)

Işık şiddetini algılayan basit göz.

Flagellum

Antenin scapus ve pedicellus dışındaki halkalarının tamamı.

Mandibula

Böceğin çenesi.

Sokucu-emici ağız

Dokuyu delip sıvı besin emmeye uygun, iğneli ağız tipi.

Femur

Böcek bacağının en kalın ve kuvvetli kısmı.

Tarsus

Bacağın uçtaki, 1–5 halkalı kısmı.

Elitra

Kın kanatlıların sert ön kanatları.

Halter

İki kanatlılarda arka kanadın dönüştüğü denge organı.

Ovipozitör

Yumurta koyma borusu.

Malpighi tüpleri

Böceklerde boşaltım organları.

Holometabol

Yumurta, larva, pupa ve ergin dönemleri geçiren tam başkalaşımlı gelişme.

Kendini dene

Her soruda bir seçeneğe tıkla; doğru cevap ve açıklaması hemen görünür.