مفهوم الحشرة

الحشرات طائفة (أو صف) من حيوانات لافقارية في شعبة مفصليات الأرجل، تعتبر التصنيف الأكثر انتشارا والأوسع في شعبة مفصليات الأرجل. تشكل الحشرات المجموعة الأكثر تنوعا من الكائنات الحية على سطح الأرض فهي تحوي ما يزيد على مليون نوع تم وصفها -أي أكثر من نصف جميع الكائنات الحية[2][3]- حيث يُقدّر عدد الفصائل الغير مصنفة بقرابة 30 مليونا، أي أنها تشكل أكثر من 90% من مختلف أشكال الحياة على الأرض.[4] تتواجد الحشرات في جميع البيئات تقريباً، إلا أن عدداً ضئيلاً منها قد اعتاد على الحياة في البيئة المائية، أي نوع المساكن التي تسيطر عليه طائفة أخرى من مفصليات الأرجل وهي القشريات.

هناك قرابة 5,000 نوع من اليعاسيب، 2,000 نوع من السراعيف (فرس النبي)، 20,000 نوع من الجنادب، 170,000 فصيلة من الفراش والعث، 120,000 نوع من الذباب، 82,000 نوع من البق الحقيقي، 360,000 فصيلة من الخنافس، و110,000 فصائل من النحل، الدبابير، والنمل؛ تمّ وصفها حتى الآن. يُقدّر عدد الفصائل كلها المعروفة والغير معروفة ما بين المليونين إلى خمسين مليون، إلا أن الدراسات الحديثة تفترض عددا أقل من هذا يتراوح ما بين ستة إلى عشرة ملايين نوع.[2][5][6] يتراوح حجم الحشرات الحديثة البالغة من 0.139 ميليمترات (0.00547 إنشات) كما في اليراعة، إلى 55.5 سنتيمترات (21.9 إنشات) في الحشرة العصوية.[7] إن أثقل فصيلة حشرات تمّ توثيقها يوما كانت الويتا العملاقة، وقد بلغت إحدى العينات في وزنها 70 غراما (2½ أونصة)، ومن المنافسين الآخرين خنافس جالوت أو الخنافس العملاقة وغيرها من أنواع الخنافس الضخمة، إلا أنه لا يزال من غير المؤكد أي نوع هو الأثقل وزنا.[7]
تسمّى دراسة الحشرات "علم الحشرات" (بالإنكليزية: Entomology) المشتقة من الكلمة اليونانية "εντομον" والتي تعني أيضا "التقطيع إلى أقسام".[8]
محتويات
تاريخ الحشرات
سداسيات الأرجل (الحشرات، قفازة الذيل، السمك الفضي ذي الشوكتين، مخروطية الرأس)
القشريات (السرطانات، القريدس، متساويات الأرجل)
كثيرات الأرجل
صغيرة القوائم
الديدان الألفية (الدودة الألفية-ذات الألف رجل)
الديدان المئوية (ذات المئة رجل-أم أربع وأربعين)
مئويات الحدائق

الكلاّبيات

العنكبيات (العناكب، العقارب وأقرباؤها)
عريضة الجناح (العقارب البحرية: منقرضة)
سيفيات الذيل (سرطانات الحدوة)
العنكبيات البحرية (العناكب البحرية)

ثلاثيات الفصوص (منقرضة)
شجرة تاريخيعرقية لمفصليات الأرجل وأقاربها.[9]

الحشرات أول الحيوانات التي ظهرت فوق سطح الأرض منذ حوالي 435 مليون سنة وهي بهذا تعتبر أولى الحيوانات الطائرة فقد ظهرت قبل الزواحف المجنحة بحوالي 204 مليون سنة. إن علاقة الحشرات بالمجموعات الأخرى من الحيوانات تبقى غير واضحة، وقد كانت تصنّف عادة بأنها من أقارب الديدان الألفية والمئوية، إلا أن بعض الأدلة أظهرت مؤخرا أنها أقرب إلى القشريات من طائفة كثيرات الأرجل (أم أربع وأربعين وأقرباؤها) حيث تتشارك معها في سلف مشترك، وبذلك يمكن القول أنه وفقا لهذه النظرية فإن الحشرات بالإضافة للأنواع المختلفة من القشريات تشكل فرعا حيويّا.[10]

يُخطئ الكثير من العامّة إجمالا حيث يعتقدون أن بعض أنواع المفصليات الأخرى من شاكلة الديدان المئوية، الديدان الألفية، العناكب، والعقارب هي من الحشرات بما أن شكل جسدها الخارجي متشابه، فجميعها تمتلك هيكل خارجي ملتحم ببعضه (وكذلك الحال بالنسبة للأنواع الأخرى من المفصليات)، إلا أنه عند فحصها عن قرب تظهر علامات الاختلاف الواضحة وأبرزها أن هذه الأنواع لا تمتلك ستة أرجل كما الحشرات البالغة.[11] إن تاريخ سلالات المفصليات لا يزال حتى اليوم موضوع جدل ونقاش بين العلماء. وفي عام 2008 قام الباحثون في جامعة توفتس الواقعة قرب بوسطن بالولايات المتحدة، قاموا بكشف النقاب عمّا يعتقدون أنه أقدم أحفور لحشرة طائرة في العالم، وهي عينة تبلغ من العمر 300 مليون سنة، أي تعود للعصر الفحمي الحديدي.[12]
أدّى التطور إلى ظهور أشكال مختلفة من قرون الاستشعار عند أنواع متعددة من الحشرات.

إن أقدم المستحثات الواضح أنها تعود لحشرة تمّ العثور عليها في ترسبات تعود للعصر الديفوني، وقد بلغ عمر هذا الأحفور 396 مليون سنة وقد أطلق عليه اسم "حجر صوّان رايني"[13] تيمنا بقرية رايني الاسكتلندية التي عثر عليه بالقرب منها؛ وتُعرف الحشرة التي وجدت به بالاسم اللاتيني "Rhyniognatha hirsti". وكان هذا النوع من الحشرات يمتلك فكا سفليا ذا قسمين، وهي ظاهرة تظهر عند الحشرات المجنحة مما يفترض بأن الأجنحة عند الحشرات كانت قد تطورت وظهرت في تلك الفترة، وهذا يعني أن الحشرات المجنحة ظهرت قبل ذلك بفترة على الأرجح، أي في العصر السيلوري.[1]

إن أصل تطوّر مقدرة الطيران عند الحشرات لا تزال غامضة، بما أن أقدم الحشرات المجنحة المعروفة حاليا يظهر بأنها كانت طيّارة ماهرة مما يعني أن الطيران تطوّر قبل ذلك بفترة طويلة. كان البعض من فصائل الحشرات المنقرضة يمتلك زوجا إضافيا من الجنيحات المتصلة بالقسم الأول من الصدر، مما كان يجعل عدد أزواج أجنحتها ثلاثة، وحتى اليوم ليس هناك من دليل يدعم القول بأن الحشرات كانت مجموعة ناجحة من الحيوانات قبل أن تتطوّر وتظهر أجنحتها.[14]

كانت رتب الحشرات المختلفة في أواخر العصر الفحمي الحديدي والعصر البرمي تضم العديد من الرتب التي لا تزال حيّة اليوم بالإضافة للعديد من الأشكال البائدة، وخلال هذه الفترة كان لبعض الأشكال الشبيهة باليعسوب باع جناحين يصل لما بين 55 و 70 سنتيمترا (22 - 28 إنشا) مما يجعلها أكبر من أي فصيلة حشرات اليوم. يُفترض أن هذه الضخامة في الحجم تُعزى إلى نسبة الأكسجين المرتفعة في الجو التي سمحت بزيادة فعالية التنفس مقارنة باليوم؛ ويُعتقد أن عدم وجود أنواع أخرى من اللافقاريات الطائرة كان سببا آخر سمح لهذه الحشرات بالنمو والازدهار.

تطوّرت معظم رتب الحشرات الحاليّة خلال العصر البرمي الذي بدأ منذ حوالي 270 مليون عام، وقد إنقرض العديد من المجموعات الأولى من الحشرات خلال حدث الانقراض في العصرين البرمي - الثلاثي، وهو أضخم انقراض جماعي حدث بتاريخ الأرض، منذ حوالي 252 مليون سنة.[15]

وقد ظهرت رتبة غشائيات الأجنحة، الناجحة بشكل ملحوظ، خلال العصر الطباشيري ولكنها تنوّعت بهذا الشكل منذ فترة قصيرة نسبيا بالنسبة لعمر الأرض، خلال حقبة السينوزوي. وقد تطور عدد آخر من مجموعات الحشرات الناجحة بالتزامن مع تطور النباتات المزهرة، وتعتبر هذه صورة واضحة عن التطور المتشارك أي عندما يتطوّر مخلوق حي بعد أن يتطوّر مخلوق آخر يعتمد عليه في بقائه.[16]

تطوّر الكثير من أجناس الحشرات الحاليّة خلال حقبة السينوزوي، وكثيرا ما يُعثر على فصائل من هذه الفترة محفوظة بشكل جيّد في عينات متحجرة من العنبر، ويبلغ من مدى جودة هذه العينات أنه يمكن مقارنتها مع الفصائل الحالية. وتسمّى دراسة الحشرات المتحجرة "علم الحشرات القديمة" (بالإنكليزية: paleoentomology).
[عدل] التطور المتشارك

كانت الحشرات من أوائل العواشب الأرضيّة التي اقتاتت على النبات، وقد لعبت بهذا دورا في النشوء النوعي لبعض الفصائل.[16] فقد طوّرت النباتات بعض وسائل الدفاع الكيميائية لتحمي نفسها من الحشرات، وبدورها قامت الحشرات بتطوير آليات معينة كي لا تتأثر بسموم النبات، فالكثير من الحشرات يستخدم هذه السموم ليحمي نفسه من مفترسيه، ومثل هذه الحشرات يعلن عن سميّته بواسطة ألوان تحذيرية،[16] كما ولجأت بعض الحشرات إلى النباتات لتحمي نفسها بطريقة مختلفة حيث تطوّرت لتشبه أوراق الزهور أو الأشجار أو حتى الأغصان كي تحمي نفسها من الضواري، ويُعرف هذا الأسلوب باسم "أسلوب التقليد" أو "التشبّه". أدّت هذه العلاقة بين النباتات والحشرات إلى تطوّر فصائل متعددة ومعقدة بشكل متشارك. وتعتبر بعض العلاقات بين النبات والحشرات مفيدة لكلا الطرفين (مثل التلقيح حيث تُلقّح النبتة وتأخذ الحشرة كفايتها من الغذاء)، وقد أدى التطور المتشارك إلى ظهور بعض التكافلات التبادلية الخاصة جدّا في هكذا علاقة.
[عدل] التصنيف العلمي
Crystal Clear app kdict.png طالع أيضا :الصفات العامة للحشرات

كان التصنيف العلمي الأساسي يعتبر بأن قسم سداسيات الأرجل يتألف من أربع مجموعات رئيسيّة هي: الحشرات، قفازة الذيل، السمك الفضي ذي الشوكتين، ومخروطية الرأس، حيث كانت المجموعات الثلاثة الأخيرة تُصنف على أنها تنتمي لمجموعة "داخلية الفك" (باللاتينية: Entognatha) نظرا لأن أجزاء فمها داخليّة. وقد تغيّر هذا التصنيف بشكل كبير خصوصا بعد تقدّم طرق دراسة تطوّر الحيوانات حيث أصبح بالإمكان تحديد أسلافها بشكل أكثر دقة، بالإضافة لتطور الدراسات في علم الوراثة. وقد ظهرت إحدى النظريات مؤخرا التي تفترض أن سداسيات الأرجل متعددة الأعراق، حيث يظهر أن مجموعة داخلية الفك تمتلك مسارا تطوريّا مختلفا عن ذاك الخاص بالحشرات.[17]

يمكن تقسيم قسم خارجيات الأجنحة التطور (باللاتينية: exopterygote) من حديثة الأجنحة (باللاتينية: Neoptera) إلى مفصليات الأجنحة (باللاتينية: Orthopteroida) ونصفيات الأجنحة (باللاتينية Hemipteroida)، كما يمكن أن تُسمّى خارجيات الأجنحة العليا وخارجيات الأجنحة الدنيا. يوجد حوالي 5,000 نوع ضمن رتبة الرعاشات (باللاتينية: Odonata)، و2,000 نوع من السراعيف، و 20,000 نوع من الجنادب وأقربائها، 170,000 من الفراشات والعث و 120,000 من الذباب و 82,000 من البق حقيقي و 360,000 نوع من الخنافس، و 110,000 من النحل والنمل.

وبما أن معظم التصنيفات العلمية القديمة للشعب المختلفة قد ظهرت الآن بانها متعددة العرق في الواقع، فإنه من الأفضل عند تصنيف الحشرات تجنب استعمال كلمات مثل: طائفة، فوق رتبة، وتحت رتبة، والتركيز على الصفوف عوضا عن ذلك. تمثل القائمة التالية أفضل التجميعات العلميّة للحشرات التي تم الاتفاق عليها.[18]

علامة † تفيد بأن هذه الشعبة منقرضة.
ذبابة زجاجية خضراء.

الشُعيبة: اللاجناحيات Apterygota

الرتب

هلبية الذيل Archaeognatha
السمك الفضي Thysanura
مونورا Monura †

تحت صف: الجناحيات Pterygota

الشُعيبة: "قديمات الأجنحة Paleoptera " (شبه عرق)

الرتب

جناحيات اليوم الواحد Ephemeroptera (ذباب أيار أو ذباب مايو)

ذبابة مايو أو ذبابة أيار.

بالايوديكتوبتيرا Palaeodictyoptera - †
ميغاسيكوبتيرا Megasecoptera - †
أركودوناتا Archodonata - †
ديافانوبتيروديا Diaphanopterodea - †
بروتودوناتا Protodonata - †

يعسوب أبو مقص الأزرق.

الرعاشات Odonata (اليعسوب أو السرمان أو الرعاش، وذباب الآنسة أو اليعسوب النحيل)

الشُعيبة: جديدات الأجنحة Neoptera

الرُتيبة: جناحيات خارجية التطور Exopterygota

الرتب

كالونيوروديا Caloneurodea - †
تيتانوبتيرا Titanoptera - †
بروتورتوبتيرا Protorthoptera - †

متعددات جديدات الأجنحة Polyneopter

غريلوبلاتوديا Grylloblattodea (زاحفات الجليد)
مانتوفاسماتوديا Mantophasmatodea (المجالدات)
بليكوبتيرا Plecoptera (ذباب الحجر)
إيمبيوبتيرا Embioptera (ناسجات الشبك)
زورابتيرا Zoraptera (حشرات ملائكية)
ديرمابتيرا Dermaptera (أبو مقص)

أورثوبتيرويديا Orthopteroidea

أورثوبتيرا Orthoptera (الجندب، الجراد، الجداجد)
فاسماتوديا Phasmatodea (حشرات عصوية)

ديكتيوبتيرا Dictyoptera

بلاتوديا Blattodea (الصراصير)
إيزوبتيرا Isoptera (النمل الأبيض)

سرعوف صيني.

مانتوديا Mantodea (السراعيف أو أفراس النبي)

شبه جديدات الأجنحة Paraneoptera

بسوكوبتيرا Psocoptera (قمل الكتب وقمل اللحاء)
ثيسانوبتيرا Thysanoptera (ماصّات النسغ)
فثيرابتيرا Phthiraptera (قمل)
نصفية الأجنحة Hemiptera (البق الحقيقي)

الرُتيبة: جناحيات داخلية التطور Endopterygota

الرتب

غشائيات الأجنحة Hymenoptera (النمل، النحل، الزنابير، والدبابير)

زنبور السترة الصفراء أو الزنبور الألماني.

غمدية الأجنحة Coleoptera (الخنافس)
مفتولات الأجنحة Strepsiptera (طفيليات مفتولة الأجنحة)

عصبيات الأجنحة Neuropteroidea

رافيديوبتيرا Raphidioptera (ذباب أفعواني)
كبيرات الأجنحة Megaloptera (ذبابة ألدر)
شبكيات الأجنحة Neuroptera

ميكوبتيرويديا Mecopteroidea

طويلات الأجنحة Mecoptera (ذباب العقرب، الذباب المتدلّي)
براغيث Siphonaptera (برغوث)
ثنائيات الأجنحة Diptera (الذباب الحقيقي)

ذبابة حوّأمة على ثمار عنب بري.

ثنائيات أجنحة بدئية Protodiptera †

أمفيسمينوبتيرا Amphiesmenoptera

مشعرات الأجنحة Trichoptera (ذبابة كاديس)
قشريات الأجنحة Lepidoptera (الفراشات، العث، والخنافس المطقطقة)
غلوسيليتروديا Glosselytrodea †
ميوموبتيرا †Miomoptera

يمكن تقسيم الحشرات إلى مجموعتين كان كل منهما في الماضي يعتبر أنه تحت طائفة، وهاتان المجموعتان هما: اللاجناحيات (باللاتينية: Apterygota) والجناحيات (باللاتينية: Pterygota). تتألف مجموعة اللاجناحيات من رتبتين بدائيتين هما هلبيّة الذيل (باللاتينية: Archaeognatha) والسمك الفضي (باللاتينية: Thysanura). تشكّل هلبيّة الذيل مجموعة "أحادية اللقمة" (نتوء خارجي من المفصل)، بينما تعتبر الأسماك الفضية والحشرات المجنحة "ثنائية اللقمة". إلا أن اعتبار السمك الفضي من المجموعة الثانية ليس سوى مجرّد افتراض، إذ أن هناك مجموعة أخرى تعتبر مجموعة "شقيقة" للأسماك الفضيّة وتنتمي لثنائية اللقمة، مما يُفيد بأن السمك الفضي المماثل لهذه المجموعة قد يشاركها هذه الصفات، وتسمّى تلك المجموعة باللاتينية: Lepidotrichidae.

تتألف مجموعة الجناحيات من رتبتين أساسيتين هما: جديدات الأجنحة (باللاتينية: Neoptera) وقديمات الأجنحة (باللاتينية: Paleoptera)، ويُفرّق بينهما عن طريق أن المجموعة الأولى تمتلك أغشية صلبة وجهاز عضلي يسمح بطيّ الأجنحة بشكل مسطح فوق البطن. ويمكن تقسيم جديدات الأجنحة أيضا إلى مجموعتين هما نصف استقلابية الدم (متعددات جديدات الأجنحة وشبه جديدات الأجنحة) وكاملة استقلاب الدم، وقد أُثبت أن توضيح أي علاقة رتبويّة بداخل مجموعة المتعددات جديدات الأجنحة أمر غاية في الصعوبة. وقد تمّ اقتراح دمج بعض المجموعات مع بعضها،[19] نظرا لاعتقاد بعض العلماء أنها تشكل مجموعة واحدة كما في حالة مجموعة الحشرات العصوية والسراعيف [20] حيث اقتُرح أن يدمج كل منهما مع مجموعة أخرى، كما وقد تمّ دمج بعض المجموعات فعلا بعد أن أظهرت الدراسات الجينية الحديثة مدى قربها من بعضها، وقد أدى ذلك إلى وضع تصنيف جديد لتلك المجموعة.[21]

يُحتمل بأن فوق رتبة الجناحيات خارجية التطور هي شبه عرق بالمقارنة مع فوق رتبة الجناحيات داخلية التطور، ومن المسائل المثيرة للجدل في هذه النظرية هي مسألة تصنيف ثنائيات الأجنحة ومفتولات الأجنحة في مجموعة واحدة تسمّى عرجاء الأجنحة (باللاتينية: Halteria) نظرا لأن الحشرات من هاتين المجموعتين قد تفقد أو تُسقط أحد أزواج أجنحتها في بعض الأحيان؛ إلا أن هذه النظرية لا يدعمها مجمّع علماء الحشرات بشكل كامل، [22] كما وأصبح يعتبر أن البراغيث أقرب إلى مجموعة أخرى من الحشرات من تلك التي كان يعتقد أنها قريبتها سابقا.[23] يعتبر بعض المصنفين أن الحشرات العصبيّة الأجنحة خرقاء أو "سكيرة" في حركتها. لا زال هناك الكثير من الأسئلة التي تحتاج للإجابة عنها خصوصا بما يتعلّق بالعلاقات الأساسية ما بين أعضاء فوق رتبة الجناحيات خارجية التطوّر وخصوصا غشائيات الأجنحة.