Пищеварительная система начинается небольшой ротовой полостью, стенки которой образуются верхней губой и совокупностью ротовых конечностей. У форм, питающихся жидкой пищей, она, по существу, заменена каналами , образующимися в хоботке и служащими для засасывания пищи и проведения слюны - секрета специальных слюнных желез. Стенки верхней части ротовой полости и следующей за ней трубчатой глотки соединяются со стенками головной капсулы с помощью мощных мышечных пучков. Совокупность этих пучков образует своеобразный мышечный насос, обеспечивающий продвижение пищи в пищеварительную систему.

   В заднюю часть ротовой полости, как правило, около основания нижней губы (максиллы II) открываются протоки одной или нескольких (до 3) пар слюнных желез. Содержащиеся в слюне ферменты обеспечивают начальные этапы процессов пищеварения. У кровососущих насекомых (муха цеце, некоторые виды комаров и т. п.) слюна часто содержит вещества, препятствующие свертыванию крови - антикоагулянты. В некоторых случаях слюнные железы резко меняют свою функцию. У гусениц бабочек, например, они превращаются в прядильные, которые вместо слюны выделяют шелковистую нить, служащую для изготовления кокона или для других целей.

    Пищеварительный канал насекомых , начинающийся глоткой, состоит из трех отделов: передней, средней и задней кишок.

    Передняя кишка может быть дифференцирована на несколько отличающихся по функциям и строению частей. Глотка переходит в пищевод, имеющий вид узкой и длинной трубки.

    Задний конец пищевода часто расширяется в зоб, особенно развитый у насекомых, питающихся жидкой пищей. У некоторых хищных жуков, прямокрылых, тараканов и т. д. за зобом помещается еще одно небольшое расширение передней кишки - жевательный желудок. Кутикула, выстилающая всю переднюю кишку, в жевательном желудке образует многочисленные твердые выросты в виде бугров, зубцов и т. п., способствующих дополнительному перетиранию пищи.

    Далее следует средняя кишка, в которой происходит переваривание и всасывание пищи; она имеет вид цилиндрической трубки. При начале средней кишки в нее нередко впадает несколько слепых выпячиваний кишечника, или пилорических придатков, служащих в основном для увеличения всасывающей поверхности кишечника. Стенки средней кишки часто образуют складки, или крипты. Обыкновенно эпителием средней кишки выделяется вокруг содержимого кишки непрерывная тонкая оболочка, так называемая перитрофическая мембрана.

    В средней кишке происходит окончательное переваривание и усвоение пищевых веществ. Набор пищеварительных ферментов, характерный для того или иного вида насекомых, в первую очередь зависит от пищевого режима. Кровососы, пища которых в основном состоит из белков, обладают преимущественно протеолитическими ферментами, у бабочек, питающихся нектаром, имеются ферменты, воздействующие на сахара, и т. д. У многих растительноядных форм в кишечнике поселяются симбиотические микроорганизмы (простейшие, бактерии и др.), обеспечивающие гидролиз клетчатки.

    Большую роль в процессах переваривания и всасывания пищевых веществ играет, по - видимому, перитрофическая мембрана, обеспечивающая транспорт ферментов внутрь пищевой массы, а продуктов пищеварения - в полость кишечника. Кроме того, она предохраняет эпителий средней кишки от механических повреждений.

   Средняя кишка переходит в эктодермальную заднюю, которая нередко отличается значительной длиной и подразделением на несколько участков. Здесь у большинства насекомых развиваются так называемые ректальные железы.

    Пища насекомых чрезвычайно разнообразна и охватывает почти все вещества растительного и животного происхождения. Среди насекомых имеются всеядные, например тараканы, которые питаются различными растительными и животными продуктами. Очень большое количество насекомых - чистые вегетарианцы и питаются различными частями растений от корня до плода включительно. Не менее многочисленны насекомые - хищники, поедающие других насекомых, червей, моллюсков и т. д. Наконец, имеются насекомые, питающиеся падалью и разного рода отбросами и продуктами гниения: навозом, гниющими растительными остатками и т. д. Некоторые из насекомых специализировались, казалось бы, на крайне малопитательной пище: перья, рог, воск и т. д.

Устройства  и процессы для  потребления пищи

    Насекомые обычно не кормятся непрерывно. Потребление пищи в определенное время прекращается. Например, у мух оно преимущественно регулируется периферически, то есть мало зависит от центральной нервной системы. Сигнал для начала пищевого потребления идет от периферических рецепторов, а торможение – от растянутой передней кишки. В системе этих процессов участвует сложнейшая биохимическая информация.

Интересно, что именно на пищевых реакциях основано подавляющее  большинство методик изучения безусловных  и условных рефлексов, свойств памяти, элементарной рассудочной деятельности животных.

    В качестве примера универсального устройства для потребления пищи может служить многофункциональный хоботок-«комбайн» мухи. Подушечкой на хоботке она лижет или фильтрует пищу. А чтобы из отверстия хоботка появлялись зубы, муха поднимает подушечку вверх. С помощью зубов она скребет и измельчает пищу. А когда мухе необходимо употребить жидкую пищу, зубы отгибаются, и жидкость всасывается через отверстие хоботка. Такие замечательные «комбайны» имеют многие насекомые – почти все бабочки и двукрылые, клопы, тли, цикады, вши, жуки. Длинный хоботок имеют длиннохоботник, мухи жужжалы, некоторые самцы комаров. А бабочки бражники с помощью длинного хоботка пьют нектар цветков, зависая над ними, подобно птичке колибри.

     Целесообразные физиологические механизмы насекомых обеспечивают им традиционные пищеварительные процессы. А наследственная программа помогает организму учитывать и решать множество различных проблем, в том числе связанных с потреблением пищи, содержащей ядовитые вещества. Примером может служить организм американского кольчатого коконопряда, преимущественно питающегося листьями дерева вишни. С каждым кусочком листа он поглощает смертельную для себя дозу цианида. И при этом насекомое остается невредимым. Как же ему это удается? Ведь в листьях вишни это химическое вещество связано с двумя молекулами углеводов, и обычная система пищеварения, расщепляя эти сахара, высвобождает яд. Оказывается, особая система кольчатого шелкопряда высвобождает только один из сахаров. В результате этого цианид остается связанным и не оказывает вреда насекомому.

Процесс пищеварения

    Пищеварительные соки содержат ряд ферментов, которые можно разделить на три группы: протеазы, карбогидразы и липазы. Протеазы выделяются эпителием средней кишки, и среди них различают пепсидазы и трипсидазы. Они разлагают белковую компоненту до полипептидов, которые, в свою очередь, разлагаются до аминокислот при помощи пептидаз. Пептидазы локализованы внутри клеток эпителия, и процесс расщепления до аминокислот является интрацеллюларным. Карбогидразы присутствуют в большом количестве, превращают полисахариды в моносахариды и содержатся в секрете слюнных желез. Наконец, липазы разлагают жиры и формируются в средней кишке.

    При типичном переваривании смоченная слюной пища поступает в кишечника, и на протяжении передней кишки происходит расщепление полисахаридов. Затем пищевой комок продвигается в среднюю кишку, окружается перитрофической мембраной и подвергается действию протеаз и липаз. Здесь же происходит всасывание продуктов пищеварения, которое иногда может продолжаться и задней кишке.

    У многих хищных насекомых отсутствуют слюнные железы, и пищеварительным соком внекишечного действия является секрет средней кишки, который изливается наружу.

   Особый характер имеет пищеварение насекомых, питающихся древесиной. Древесина содержит от 40 до 70% клетчатки, и для ее переваривания требуются либо специальные ферменты, либо микроорганизмы-симбионты. Первый путь характерен, например, для личинок усачей и ряда других жуков. Они выделяют целлюлазу. один из самых характерных способов усвоения клетчатки с помощью симбионтов показывают термиты. Эти насекомые могут жить на диете из чистой целлюлозы, в их кишечнике имеется богатая фауна простейших трихонимфид (жгутиконосцы). Иной характер связи с симбионтами обнаруживается у личинок пластинчатоусых. Задняя кишка бронзовки имеет расширение - ферментативную камеру, в котором живут почвенные бактерии, способные разлагать клетчатку, и жгутиконосцы, которые этих бактерий поедают. Средняя кишка выделяет протеолитический секрет, требующий для действия кислую среду. В ферментативной камере пища задерживается до 2 месяцев, бактерии при разложении клетчатки образуют кислую среду. Когда кислотность достигает определенного уровня, протеолитический секрет начинает действовать, переваривая бактерий и жгутиконосцев. Всасывание при этом происходит в задней кишке.

Пищеварительный тракт насекомых

    Пищеварительный тракт насекомых начинается на голове ротовым отверстием м заканчивается на тельсоне анальным отверстием. Как и у других членистоногих, он состоит из трех морфологически и онтогенетически различных отделов: передней, средней и задней кишок.

    Средняя кишка (мезентерон) происходит из энтодермы. Передняя (стомодеум) и задняя (проктодеум) кишка образуются в виде впячиваний эктодермы, их внутренние концы упираются в концы средней кишки и изначально являются слепыми, но в местах соприкосновения клетки резорбируются и полости всех трех зачатков приходят в соприкосновение и возникает сплошная кишечная трубка. Соответственно своему происхождению, отделы различны по структуре: передняя и задняя кишка выстланы хитином, тогда как средняя лишена оболочки.

    Кишечник насекомых имеет две особенности. Во-первых, он имеет три клапана: кардиальный, между передней и средней кишкой, пилорический, между средней и задней кишкой, и ректальный, между тонкой и прямой кишкой, составляющий отделы задней кишки. Во-вторых, вблизи границы между средней и задней кишкой в кишечник открываются органы выделительной системы - мальпигиевы сосуды.

    Ротовые аппараты насекомых обнаруживают функционально-морфологическое разнообразие. Исходная форма ротового аппарата - грызущий. Общее изменение связано с переходом от питания плотной пищей к питанию жидкостями, но приспособления идут разными путями.

    Грызущий ротовой аппарат своиственен очень многим группам насекомых, как примитивным (Apterygota, веснянки, прямокрылые, сетчатокрылые), так и высокоспециализированным (жуки, часть перепончатокрылых). В особенно ясной форме он представлен у прямокрылых и потому несет название ортоптероидного ротового аппарата.

    Он состоит из двух непарных органов - верхней губы и гипофаринкса и из трех пар челюстей. Придатки окружают ротовое отверстие со всех сторон. Пространство перед ртом, ограниченное ими, называется преоральной полостью, которая разделена гипофаринксом на переднюю - цибариум, и заднюю - саливариум, части. В переднюю открывается ротовое отверстие, в саливариум - протоки слюнных желез.

   Лабрум представляет собой плоскую складку кожи, висящую под клипеусом и отделенную от него швом. Относится к акрону, хотя имеет вторичную иннервацию от ганглиев вторых антенн. Наружная поверхность сильно склеротизирована, внутренняя наоборот, мягка и непосредственно продолжается во внутреннюю поверхность клипеуса. Обе последних вместе носят название эпифаренгиальной поверхности.

    Максиллы состоят из 2 основных члеников - кардо и стипеса. Кардо сочленен с головой, стипес причленен к кардо и несет 2 максиллярные лопастинки и щупик. Обе лопастинки загнуты концами внутрь, к средней линии тела. Наружная лопастинка - галеа - имеет в ортоптероидном ротовом аппарате притупленный конец, внутренняя - лациния - заметно заострена. Максиллярный щупик разделен на членики.

    Хорошим примером ортоптероидной челюсти служит максилла таракана. Сочленение между кардо и стипесом приобретает подвижность. Кардо причленен к эпикраниуму при помощи сочленовой головки. Щупик хорошо развит, галеа в виде мягкой пластинки налегает на лацинию спереди. Два больших мускула начинаются от тенториума и идут один к кардо, другой к стипесу.

    У некоторых форм ортоптероидного рта исчезает максиллярный щупик (стрекозы).

Лабиум очень близок по строению к максиллам. У ракообразных две пары максилл одинаковы по структуре и сохраняются в виде отдельных челюстей. В эмбриогенезе насекомых обе пары максилл возникают как похожие зачатки, но затем зачатки максилл развиваются в два отдельных придатка, а зачатки лабиума сливаются друг с другом в непарное образование. В примитивной группе Protura еще сохраняется парное состояние лабиума, но у высших насекомых слиянию подвергаются кардо и стипес, а концевые придатки сохраняются в виде парных образований. Есть основание полагать, что в состав лабиума вошел стернит лабиального сегмента.

    Два главные членика лабиума носят название прементум и постментум. Прементум - концевой отдел, несущий на себе все 6 придатков и является гомологом стипеса. Постментум - основной отдел, подразделенный на две части - ментум и субментум и является гомологом кардо. Гомологами галеа являются параглоссы, лацинии - глоссы. Лабиальные щупики меньше максиллярных и редко имеют более 3 члеников. Приводится в движение мышцами, которые начинаются в прементуме, что не отличается от гомологичных максиллярных мышц.

    Лабиум является комплексным образованием и возник путем частичного слияния вторых максилл, к которым присоединился лабиальный стернит. Части лабиума, гомологичные кардо (ментум и субментум) подверглись вторичному расчленению).

    Мандибулы - это наиболее простые по строению челюсти насекомых, однако эта простота есть результат специализации, которая привела к утрате одних частей типичной челюсти и усиленному развитию других. Утрачивается мандибулярный щупик, который еще присутствует у некоторых ракообразных. Происходит слияние кардо, стипеса и гнатобазы в один склерит.