Kuoriainen | suurin hyönteisryhmä

Kuoriaisten ruumiit

Kuten muillakin hyönteisillä, myös kovakuoriaisella on kolme pääkappaletta: pää, rintakehä (keskimmäinen osa) ja vatsa (takaosa). Päässä kuoriaisilla on tuntosarvet, silmät ja suu. Kuoriaisen jalat ja siivet ovat kiinni rintakehässä. Kuoriaisen vatsassa ei yleensä ole ulkopuolelta erityisiä osia, mutta sen sisällä on kuoriaisen suolisto. Muiden hyönteisten tapaan kovakuoriaisilla ei ole sisäisiä luita, vaan niillä on kova ja kiiltävä ulkorunko ruumiin ulkopuolella. Ulkorunko koostuu kovista kitiinilevyistä.

Siivet

Kuoriaiset eroavat muista lentävistä hyönteisistä, koska niiden etusiivet ovat kehittyneet koviksi suojiksi eli elytroiksi. Takasiipiä käytetään lentämiseen. Ne ovat ohuet ja pysyvät lepotilassa elytran alla. Kovakuoriaiset nostavat elytransa pois tieltä lentääkseen. Muutamilla oikeilla kuoriaislajeilla on samanlainen järjestely.

Kaikki kuoriaiset eivät osaa lentää. Joillakin kuoriaisilla ei ole takasiipiä, ja jotkut eivät pysty nostamaan etusiipiään pois tieltä. Joillakin kovakuoriaisilla ei ole lainkaan siipiä. Jotkin kuoriaiset, joilla ei ole siipiä, näyttävät toukilta, ja niitä kutsutaankin "larviformisiksi". Esimerkkinä voidaan mainita Phengodidae-heimo, hehkumatot, joiden naaraat ovat koko elämänsä ajan toukkamaisia.

Jalat

Kuoriaisten jalat auttavat niitä kävelemään, juoksemaan, uimaan ja kaivamaan. Kaikilla kovakuoriaisilla on kuusi jalkaa, jotka koostuvat useista osista. Kukin jalka päättyy kahdesta viiteen pieneen segmenttiin, joita kutsutaan tarseiksi. Kunkin kuoriaisen "jalan" viimeisen tarsuksen (tarsin yksikössä) päässä on yksi tai kaksi kynttä. Useimmat kovakuoriaiset käyttävät jalkojaan kävelemiseen tai juoksemiseen. Joidenkin kovakuoriaisten jalat ovat litteät, ja niissä on pitkiä karvoja. Tällaisia jalkoja on vesikuoriaisilla. Kuoriaisilla, jotka kaivautuvat usein maaperään, on litteät jalat, joiden reunoilla on piikkejä tai sarvia. Litteitä jalkoja, joissa on sarvia, kutsutaan kivettyviksi jaloiksi. Muutamilla kovakuoriaisilla on suuret takajalat, jotka muistuttavat heinäsirkkojen jalkoja ja auttavat kovakuoriaista hyppäämään. Kirppukuoriaiset ovat esimerkki hyppivistä kuoriaisista.

Näkö ja haju

Kovakuoriaisilla on yhdistelmäsilmät, mikä tarkoittaa, että niiden päässä olevat kaksi suurta kiiltävää silmää koostuvat itse asiassa monista pienemmistä osista. Joskus molemmat silmät on jaettu puoliksi, jolloin näyttää siltä, että silmiä on neljä. Eräällä kovakuoriaisperheellä, pyörrekovakuoriaisilla, on jaetut silmät, jotta ne voivat uidessaan nähdä samanaikaisesti veden päälle ja veden alle. Muutamilla kovakuoriaisilla on ylimääräiset yksinkertaiset silmät (yleensä kaksi), joita kutsutaan okelleiksi. Okellit ovat kuoriaisen pään yläosassa.

Kuoriaiset käyttävät antennejaan haistamaan asioita. Kuoriaiset käyttävät antennejaan myös tuntemaan asioita ympärillään. Kuoriaisten antennit eivät kaikki näytä samalta. Jotkut antennit ovat pitkiä ja ohuita, toiset taas lyhyitä ja leveitä. Ohuita antenneja kutsutaan sapelimaisiksi antenneiksi, ja antenneja, jotka ovat leveät päästä päähän, kutsutaan klavettimaisiksi antenneiksi.

Suu

Kuoriaisen suu on hyvin erilainen kuin ihmisen suu. Useimmilla kovakuoriaisilla on suunsa etupuolella kaksi kovaa alaleukaa, jotka muistuttavat hieman hampaita. Mandibulat auttavat kovakuoriaista syömään murskaamalla ja leikkaamalla ruokaa. Joillakin kovakuoriaisilla alaleuat näyttävät suurilta pihdeiltä. Kuoriaisilla on myös neljä "sormea" suunsa ympärillä, jotka työntävät ruokaa kuoriaisen suuhun. Näitä sormia kutsutaan palpeiksi.

Muut

Kuoriaiset eivät hengitä, vaan niillä on ruumiinsa kyljissä reikiä, joita kutsutaan spiraaleiksi ja jotka johtavat henkitorviin, jotka toimivat kuin keuhkot. Kuoriaisilla ei ole verta, mutta niillä on jotain veren kaltaista, jota kutsutaan hemolymfaksi. Se on väriltään vihreää. Tämä johtuu siitä, että niiden hemoglobiinimolekyylin keskellä on kupariatomi, kun taas meidän molekyylimme keskellä on rauta-atomi.

 
Kuoriainen kaivautuu kukan levyyn ruokailun aikana. Etelä-Afrikka  


Kuoriaisen kovat etusiivet peittävät takasiivet.  


Kuoriaisen osat  


Kuoriaisen takasiivet ovat läpinäkyvät. Tämä kuoriainen käyttää takasiipiään lentämiseen. Kovat etusiivet nostetaan ylös.  

Miten kuoriaiset kasvavat

Kuoriaiset alkavat munista, jotka naaraspuolinen kuoriainen munii. Jotkut kuoriaiset voivat munia elämänsä aikana tuhansia munia. Toukka syntyy, kun muna kuoriutuu. Useimmat kovakuoriaisten toukat eivät näytä aikuisilta kovakuoriaisilta. Kuoriaisen toukka syö ja kasvaa, kunnes se muuttuu ja muuttuu nukaksi. Kun toukka aukeaa, siitä tulee ulos aikuinen kuoriainen, jota kutsutaan joskus imaagoksi. Tätä kasvutapaa kutsutaan täydelliseksi metamorfoosiksi.

Kuoriaiset syövät eniten toukkina. Jotkut kovakuoriaisten toukat syövät kasvien ulkopintaa, jotkut taas kasvien sisäpuolta. Jotkut kovakuoriaisten toukat ovat petoja, mikä tarkoittaa, että ne metsästävät muita hyönteisiä syötäväksi. Toiset kovakuoriaisten toukat syövät kuolleita asioita, kuten kuolleita kasveja ja ruumiita.

Kaikki kuoriaisen toukat eivät näytä samalta. Jotkut kuoriaisen toukat ovat litteitä ja liikkuvat hyvin nopeasti. Tutkijat kuvaavat näitä toukkia sanalla campodeiform. Jotkut kovakuoriaisen toukat muistuttavat kovia matoja, joilla on pienet jalat. Nämä ovat muodoltaan elateriformisia. Nappikuoriaisen toukilla on oma nimensä: lankamadot. Toiset kovakuoriaisen toukat ovat lyhyitä ja hyvin paksuja, ja niitä kutsutaan toukiksi. Muutamien kovakuoriaisten toukat muuttavat muotoaan jonkin ajan kuluttua. Rakkulakuoriaisen toukat alkavat liikkua nopeasti, kuten kampodeiformiset toukat, mutta muuttuvat lopulta hitaiksi ja paksuiksi.

 
Esimerkki scarabaeiform-toukasta.  

Mitä kuoriaiset tekevät

Ruoka

Kuoriaiset syövät monia erilaisia asioita, kuten eläviä kasveja, mätäneviä kasveja, kuolleita tai eläviä eläimiä ja eläinten ulosteita. Jotkin kuoriaiset voivat syödä sekä kasveja että eläimiä, kun taas toiset syövät vain yhdenlaista ravintoa. Kuoriaisia, jotka voivat syödä vain yhtä lajia, sanotaan isäntäspesifisiksi. Monet lehtikuoriaiset ja kovakuoriaiset ovat isäntäspesifisiä.

Suojaus

Kuoriaiset ovat kokoonsa nähden kovia eläimiä. Ne ovat mekaanisesti sitkeitä (elytra), ja niillä on erilaisia strategioita, joilla ne voivat välttää petojen tai loislintujen hyökkäykset. Näitä ovat naamiointi, matkiminen, myrkyllisyys ja aktiivinen puolustautuminen.

Jotkin kuoriaiset elävät paikoissa, joita petojen on vaikea löytää. Jotkut kuoriaiset, kuten kovakuoriaiset, elävät puun oksien sisällä olevissa tunneleissa. Vain erityiset saalistajat, jotka ovat tarpeeksi pieniä käyttääkseen pitkäkuoriaistunneleita, voivat syödä pitkäkuoriaisia.

Toiset kuoriaiset eivät asu erityisissä paikoissa, mutta niiden väri tai muoto tekee niistä vaikeasti löydettäviä. Kun kovakuoriaisilla on värit niin, etteivät saalistajat näe niitä, sitä kutsutaan naamioinniksi. Jotkin lehtikuoriaiset ovat vihreitä, jotta niitä ei voi nähdä, kun ne ovat vihreillä lehdillä. Joillakin kovakuoriaisilla on hyvin monimutkaiset värit, joten ne näyttävät lintujen jätöksiltä.

Joskus kuoriaiset käyttävät väriä varoittaakseen saalistajia (varoitusväritys). Joillakin kovakuoriaisilla on mustia ja keltaisia raitoja, joten ne muistuttavat mehiläisiä ja ampiaisia. Jotkut kuoriaiset jopa käyttäytyvät mehiläisten tavoin saalistajien hämäämiseksi.

Kovakuoriaisilla on laaja valikoima kemiallisia torjuntakeinoja, joita ne saavat pääasiassa toukkiensa syömistä kasveista. Nämä kemikaalit saavat ne maistumaan pahalta, kun saalistajat syövät niitä. Rakkokuoriaiset ovat niin myrkyllisiä, että jos hevonen syö vain muutaman niistä, hevonen voi kuolla. Bombardier-kuoriaiset ruiskuttavat hyökkääjiin kuumaa myrkyllistä nestettä. Naiskuoriaiset erittävät syanidiyhdistettä, kun niitä ärsytetään. Neitokuoriaisilla on myös värejä, jotka varoittavat saalistajia siitä, että ne maistuvat pahalta. Pahanmakuiset hyönteiset käyttävät varoitusvärejä, joita linnut oppivat välttämään. Myös muut lajit, jotka ovat maukkaita, kopioivat nämä varoitusvärit. Tämä on eräänlaista matkimista, ja se on melko yleistä hyönteisillä.

Erittäin suuret kuoriaiset taistelevat joskus petoja vastaan. Taistelevat kovakuoriaiset käyttävät usein alaleukojaan vahingoittaakseen saalistajiaan.

Lisääntyminen

Kuoriaiset lisääntyvät sukupuolisesti, ja lähes kaikki käyvät läpi täydellisen metamorfoosin. Joillakin kovakuoriaisilla on monimutkaista käyttäytymistä parin saamiseksi. Feromoneja käytetään, ja eri lajit käyttävät erilaisia feromoneja. Ennen lisääntymistä jotkut uroskovakuoriaiset taistelevat joskus naaraasta. Näin tapahtuu erityisesti hirvikuoriaisten kohdalla: urokset taistelevat pitkien alaleukojensa avulla. Useimmiten uros- ja naaraskuoriainen käyvät läpi pitkän rutiinin ennen parittelua. Yksityiskohdat vaihtelevat lajeittain - ja juuri siitä on kyse. On tärkeää, että parittelu tapahtuu saman lajin kovakuoriaisten välillä.

Jotkut kuoriaiset huolehtivat erityisesti munistaan tai toukistaan. Jotkut lantakuoriaisiksi kutsutut kovakuoriaiset käärivät lantapalloja (ulostetta) ja laittavat ne maahan tehtyyn kuoppaan. Naaras munii munansa lantaan. Kun munat kuoriutuvat, toukat syövät lannan, jonka niiden emo on toimittanut niille.

 

Kuoriaisen evoluutio

Vuonna 2009 löydettiin fossiilinen kovakuoriainen Pennsylvanian kaudelta Mazon Creekistä Illinoisin osavaltiosta. Näin kuoriaisten alkuperä ajoittui 318-299 mya:n päähän. Tältä ajalta peräisin olevia fossiileja on löydetty Aasiasta ja Euroopasta, esimerkiksi Niedermoschelin punaliuskekivikerrostumista lähellä Mainzin kaupunkia Saksassa. Muita fossiileja on löydetty Oborasta Tšekistä ja Tshekardasta Ural-vuorilta Venäjältä. Ensimmäiset löydöt Pohjois-Amerikasta Oklahomasta julkaistiin vuosina 2005 ja 2008.

Permin ja triaskauden välisen sukupuuttoon kuolemisen jälkeen hyönteisten fossiiliset löydöt ovat vähäiset, mutta alemmalta triaskaudelta on löydetty joitakin kovakuoriaisia. Babiy Kamenin löytöpaikalla Kuznetskin altaassa on monia kovakuoriaisfossiileja, mukaan lukien kokonaisia yksilöitä alarajoista Archostemata (esim. Ademosynidae, Schizocoleidae), Adephaga (esim. Triaplidae, Trachypachidae) ja Polyphaga (esim. Hydrophilidae, Byrrhidae, Elateroidea).

Jurakaudella (210-145 mya) kovakuoriaissukujen määrä kasvoi dramaattisesti, mukaan lukien lihansyöjä- ja kasvinsyöjälajien kehittyminen ja kasvu. Lantakuoriaiset ja havupuilla elävät kasvinsyöjäkuoriaiset olivat yleisiä jurakaudella. Kukkivien kasvien kehittyminen liitukaudella johti nykyisten kovakuoriaislajien suureen määrään.

 

Kuoriaislajit

Alaluokat

Kuoriaisia on neljä elävää alaluokkaa:

• Adephaga: 40 000 lajia 10 perheessä. Tämä on erikoistuneiden kovakuoriaisten alalahko, toiseksi suurin alalahko. Siihen kuuluvat muun muassa maakuoriaiset, tiikerikuoriaiset, saalistavat sukeltajakuoriaiset ja pyörrekuoriaiset. Suurin osa lajeista kuuluu karabiidien eli maakuoriaisten (Carabidae) heimoon.
• Archostemata: Archostemata on kuoriaisten pienin alalaji, johon kuuluu alle viisikymmentä tunnettua lajia viidessä suvussa. Archostemata on muinainen suku, jolla on useita primitiivisiä piirteitä. Ne muistuttavat morfologialtaan ensimmäisiä kovakuoriaisia, jotka esiintyvät fossiileissa noin 250 miljoonaa vuotta sitten.
• Myxophaga: Myxophaga on Coleoptera-suvun toiseksi pienin alalahko, jossa on 65 lajia pienistä pieniin kuoriaisiin neljässä perheessä. Tämän alaluokan jäsenet ovat vesieläimiä ja puolivesieläimiä, ja ne syövät leviä.
• Polyphaga: Polyphaga on kuoriaisten suurin ja monimuotoisin alalaji. Nimi tarkoittaa "monien asioiden syöjiä". Polyphaga-heimossa on 144 sukua, jotka jakautuvat 16 superheimoon. Niiden erikoistumis- ja sopeutumisaste on valtava, ja niillä on yli 300 000 kuvattua lajia eli noin 90 prosenttia tähän mennessä löydetyistä ja nimetyistä kovakuoriaislajeista. Aliheimoja on viisi:
• Bostrichiformia - mukaan luettuina huonekalukuoriaiset ja ihokuoriaiset.
• Cucujiformia - sisältää neitokuoriaiset, kovakuoriaiset, näädät, ruudulliset kuoriaiset ja lehtikuoriaiset.
• Elateriformia - sisältää nokkoskuoriaiset ja tulikärpäset.
• Scarabaeiformia - sisältää skarabeuskuoriaiset ja hirvikuoriaiset.
• Staphyliniformia - käsittää kovakuoriaiset ja vedenkorjujakuoriaiset.

Yhteiset perheet

Eri kovakuoriaislajit voidaan jakaa ryhmiin, joita kutsutaan perheiksi. Kuoriaissukuja on monia. Suurimmat suvut on lueteltu tässä.

• Maakuoriaiset (Carabidae-heimo) ovat usein mustia, ja niitä voi tavata kivien alta. Ne syövät muita hyönteisiä.
• Lehtikuoriaiset (Chrysomelidae-heimo) syövät yleensä kasvien ulkopuolelta.
• Kovakuoriaisilla (Cerambycidae-heimo) on hyvin pitkät antennit. Useimmat kovakuoriaisen toukat syövät kasvien sisältä.
• Näädänkorennoilla (Curculionidae-heimo) on pitkät kasvot, jotka näyttävät norsunrungolta. Näädät syövät kasveja.
• Skarabeuskuoriaisilla (Scarabaeidae-heimo) on päässä leveät antennit. Lantakuoriaiset ovat yksi tämän perheen ryhmä. Muut skarabeukset ovat hyvin värikkäitä ja syövät kasveja.
• Kovakuoriaisilla (Staphylinidae-heimo) on lyhyet etusiivet, jotka eivät peitä niiden vatsaa, ja ne syövät muita hyönteisiä.

Suosittuja nimiä

Kansanomaiset nimet ovat usein harhaanjohtavia, ja siksi biologit käyttävät tieteellisiä latinankielisiä nimiä. Ihmiset kutsuvat joitakin kovakuoriaisia muilla nimillä. Tulikärpäset (joita kutsutaan myös salamakuoriaisiksi) ovat itse asiassa kovakuoriaisia, samoin leppäkertut, leppäkertut ja leppäkuoriaiset.

 
Kovakuoriaisilla on lyhyet etusiivet (tämän kuoriaisen selässä olevat punaiset osat), jotka eivät peitä niiden vatsaa.  


Coleoptera Staatliches Museum für Naturkunde Karlsruhe, Saksa  

Suurin ja pienin

• Nanosella-sienet: pienin 0,35 mm:ssä.
• Titanus giganteus: suurin, pituus 12-20 cm.

 

Kuoriaiset ja ihmiset

Jotkin kovakuoriaiset aiheuttavat ongelmia maanviljelijöille ja metsissä asuville ihmisille, koska ne syövät satoa tai puita. Näitä kuoriaisia kutsutaan tuholaisiksi. Yksi viljelykasveja vahingoittava kovakuoriainen on koloradonkuoriainen; toinen on maissinkovakuoriainen. Yksi puita tuhoava on smaragdituhkakuoriainen.

Toiset kuoriaiset auttavat ihmisiä; leppäkuoriaiset (joita kutsutaan myös leppäkertuiksi ja leppäkertuiksi) syövät hyönteisiä, jotka vahingoittavat viljelykasveja ja puita.

Kuoriaisia tutkivia ihmisiä kutsutaan koleopteristeiksi.