Insekten, wissenschaftlich Insecta (von lateinisch insectum, „das Eingeschnittene“), auch Kerbtiere oder Kerfe genannt, sind die artenreichste Klasse der Gliederfüßer (Arthropoda) und zugleich die mit absoluter Mehrheit auch artenreichste Klasse der Tiere überhaupt.
Über eine Million Insektenarten sind bereits vor 2017 wissenschaftlich beschrieben worden und jährlich kommen rund 7.000 weitere Arten hinzu. Entomologen gehen jedoch davon aus, dass der bereits entdeckte Anteil lediglich 10 bis 20 Prozent der Insekten erfasst, die tatsächlich auf der Erde leben, während 80 bis 90 Prozent noch nicht entdeckt und klassifiziert wurden.Insect Diversity. University of Nebraska-Lincoln, abgerufen am 19. Oktober 2024.Nigel E. Stork (2017): How Many Species of Insects and Other Terrestrial Arthropods Are There on Earth? Annual Review of Entomology Vol. 63, 2018, PMID 28938083, doi:10.1146/annurev-ento-020117-043348 Damit sind mehr als die Hälfte der etwa 2,16 Millionen beschriebenen Tierarten Insekten.How many species are there?/ How many species have we described? Our World in Data, abgerufen am 19. Oktober 2024.
Alleine aus Deutschland sind 2022 etwa 34.000 Arten von Insekten bekannt.Tiere, Pilze & Pflanzen Insekten & Spinnen Insektenschwund. Insektensterben in Deutschland. Naturschutzbund Deutschland, abgerufen am 19. Oktober 2024.
Fossil wurden Insekten, die Silberfischchen ähnelten, erstmals vor 385 Millionen Jahren im Devon nachgewiesen.Research, Biodiversity. Insects took off when they evolved wings. Stanford University, abgerufen am 19. Oktober 2024.
Etymologie mini|Ameisen wie hier die Braunschwarze Rossameise zeigen besonders deutlich die voneinander abgesetzten Körperteile der Insekten. Das Wort „Insekt“ (aus „eingeschnitten“) wurde im 18. Jahrhundert als Fremdwort übernommen und bedeutet demnach „eingeschnittenes (Tier)“, was sich auf die stark voneinander abgesetzten Körperteile bezieht. Es ist eine Lehnübersetzung von (wörtlich ‚eingeschnittene [Tiere]‘; zu ), das in Entomologie (Insektenkunde) enthalten ist. Der Begriff „Kerbtier“ geht auf den deutschen Schriftsteller Philipp von Zesen zurück. Früher wurde auch der wissenschaftliche Name Hexapoda (griechisch für „Sechsfüßer“) verwendet, der heute für eine übergeordnete Gruppe reserviert ist (siehe Abschnitt zur Systematik).
Äußere Anatomie mini|300px|Schema zur Anatomie der Insekten A – Caput (Kopf) B – Thorax (Brust) C – Abdomen (Hinterleib) 1. Antenne 2. Ocellus (vorne) 3. Ocellus (oben) 4. Komplexauge (Facettenauge) 5. Gehirn (Oberschlundganglion) 6. Prothorax 7. rückseitige (dorsale) Arterie 8. Tracheen 9. Mesothorax 10. Metathorax 11. Erstes Flügelpaar 12. Zweites Flügelpaar 13. Mitteldarm 14. Herz 15. Eierstock 16. Hinterdarm (Rektum) 17. Anus 18. Vagina 19. bauchseitiges Nervensystem mit Ganglien 20. Malpighische Gefäße 21. Tarsomer 22. Prätarsus 23. Tarsus 24. Tibia 25. Femur 26. Trochanter 27. Vorderdarm 28. Thoraxganglion 29. Coxa 30. Speicheldrüse 31. Unterschlundganglion 32. Mundwerkzeuge
Die Größe der Insekten variiert sehr stark und liegt bei den meisten Arten zwischen einem und 20 Millimetern. Die kleinsten Arten sind in Eiern anderer Insekten parasitierende Hautflügler (Zwergwespen), die Männchen der kleinsten bekannten Art (Dicopomorpha echmepterygis) werden 0,14 bis 0,24 mm lang.Edward L. Mockford: A new species of Dicopomorpha (Hymenoptera: Mymaridae) with diminutive, apterous males. In: Annals of the Entomological Society of America. Band 90, 1997, S. 115–120. Die kleinsten frei lebenden Insekten sind Zwergkäfer mit einer minimalen Körperlänge von etwa 0,4 mm.Vasily V. Grebennikov: How small you can go: Factors limiting body miniaturization in winged insects with a review of the pantropical genus Discheramocephalus and description of six new species of the smallest beetles (Pterygota: Coleoptera: Ptiliidae). In: European Journal of Entomology. Band 105, 2008, S. 313–328. Die größten bekannten Insekten sind Stabschrecken mit etwa 33 Zentimetern Körperlänge sowie der Riesenbockkäfer (Titanus giganteus) mit einer Körperlänge von 15 Zentimetern.A. Kaestner: Lehrbuch der Speziellen Zoologie. Band 1: Wirbellose. 3. Teil: A. VEB Gustav Fischer Verlag, Jena 1972, S. 21. Entsprechend ihrer Lebensweise kann der Körper der Insekten langgestreckt, abgeflacht oder mehr oder weniger kugelig sein.
Allen Insekten gemeinsam ist ein Exoskelett aus dem verfestigenden Strukturprotein Sklerotin und dem Polysaccharid Chitin sowie die anatomisch meist deutlich sichtbare Gliederung in die drei Abschnitte (Tagmata) Kopf (Caput), Brust (Thorax) und Hinterleib (Abdomen) und das Vorhandensein von genau drei Beinpaaren. Alle Körperteile bestehen aus einzelnen Segmenten, die eine Rückenplatte (Tergit), eine Bauchplatte (Sternit) sowie Seitenplatten (Pleurite) aufweisen. Seitlich der einzelnen Segmente sind im Grundbauplan Öffnungen des Tracheensystems, so genannte Stigmen, angelegt, deren tatsächliche Anzahl jedoch bei den einzelnen Taxa der Insekten stark schwanken kann. Auch Extremitäten und deren Teile (Mundwerkzeuge, Styli, Gonopoden) können an jedem einzelnen Segment jeweils in Paaren vorkommen. Der Thorax trägt sechs Beine (drei Paare). Jedes Segment besitzt außerdem ein Ganglienpaar im Bauchmark, wobei die Ganglien des Kopfes zu einem Oberschlund- und einem Unterschlundganglion verschmolzen sind. Zwischen den einzelnen Segmenten befinden sich dehnbare Häutchen, die Intersegmentalhäute, die eine Beweglichkeit der Segmente gegeneinander sowie eine Volumenveränderung des Körpers bei der Eiproduktion, Nahrungsaufnahme oder Atmung ermöglichen. Bei starr verschmolzenen Segmenten, etwa im Kopf, sind diese Häutchen nicht vorhanden.
Das Exoskelett bildet die äußere Schicht des Insektenkörpers. Diese Cuticula wird von einer darunter liegenden Epidermis gebildet. In ihr eingebettet befinden sich die Sinnesorgane sowie verschiedene Drüsenausgänge des Insekts. Mit mehr oder weniger starker Beteiligung der Epidermis bildet das Exoskelett verschiedene Oberflächenstrukturen aus, zu denen Warzen, Dornen, Haare, Borsten, Schuppen und Höcker gehören. Durch die Einlagerung von Farbstoffen (Pigmentfarben) oder aufgrund spezieller lichtbrechender Oberflächen (Interferenzfarben) können die Außenschicht des Insekts oder einzelne Körperteile gefärbt sein.
Als Sinnesorgane dienen vor allem Haarsensillen, die über den Körper verteilt sind. Diese reagieren auf Erschütterungen und Schwingungen, können jedoch auch Gerüche, Feuchtigkeit oder Temperaturen wahrnehmen. Einige dieser Sinneszellen sind zu Sinnesorganen gruppiert, so etwa das Johnstonsche Organ am Pedicellus der Antenne oder die Tympanalorgane zur Geräuschwahrnehmung, die man beispielsweise bei den Langfühlerschrecken findet. Dadurch ist die Wahrnehmung von Schwingungen im Bereich von 1 Hz bis 100.000 Hz möglich. Als optische Sinnesorgane dienen die Facettenaugen sowie die Ocellen, bei vielen Larven auch die larvalen Punktaugen.
Der Insektenkopf: Augen, Antennen, Mundwerkzeuge mini|180px|Kopf einer Libelle mit Facettenauge und Ocellen
Der Insektenkopf besteht aus einem vorderen Abschnitt, dessen Segmentnatur umstritten ist (nach der früher vorherrschenden Articulata-Hypothese entspricht er dem Acron der Anneliden) und fünf weiteren miteinander verschmolzenen Segmenten und trägt die Augen und die Gliederantenne sowie einen typischen Apparat von Mundwerkzeugen aus paarigen Mandibeln und Maxillen sowie einem unpaaren Labium.neuere Literatur zusammengefasst in: Gerhard Scholtz, Gregory D. Edgecombe: The evolution of arthropod heads: reconciling morphological, developmental and palaeontological evidence. In: Development Genes and Evolution. Volume 216, Numbers 7–8, 2006, S. 395–415. doi:10.1007/s00427-006-0085-4 Entsprechend befindet sich am Kopf auch die Mundöffnung, durch die Nahrung aufgenommen wird. Die von außen sichtbaren Nähte des Insektenkopfes haben mit den Segmentgrenzen bis auf eine Ausnahme, der Grenze zwischen dem fünften und sechsten Segment (Postoccipitalnaht), nichts zu tun.
Die Facettenaugen sitzen auf dem vorderen Abschnitt, daneben besitzen Insekten im Grundbauplan drei Punktaugen (Ocellen) zur Hell-Dunkelwahrnehmung. Das zweite Segment ist das Antennalsegment mit der für die Insekten typischen Geißelantenne. Diese unterscheidet sich von der Gliederantenne, die man bei den ursprünglichen Hexapoden findet, dadurch, dass sie nur ein Basal- oder auch Schaftglied mit Muskulatur besitzt, den Scapus (das basale Segment der Fühler). Das darauf folgende Wendeglied, der Pedicellus, ist gemeinsam mit der Geißel gegenüber dem Scapus beweglich. Im Pedicellus befindet sich das Johnstonsche Organ, ein Sinnesorgan, welches auf Erschütterungen und Schall reagieren kann. Die Geißel selbst ist unterschiedlich lang ausgebildet und kann auch sehr unterschiedlich geformt sein. Sie besitzt Sinneszellen, die vor allem der Geruchswahrnehmung dienen.
mini|240px|links|Ernteameise im Rasterelektronenmikroskop Als drittes Segment folgt das sogenannte Intercalarsegment, welches wiederum keine eigenen Strukturen trägt (es entspricht dem zweiten Antennensegment der Krebstiere). Am vierten bis sechsten Segment befinden sich die Mundwerkzeuge, beginnend mit den Mandibeln und den Maxillen, die jeweils paarig vorliegen, und abschließend mit dem Labium, das durch eine Verwachsung des Basalglieds unpaar ist und den Mundraum nach hinten abschließt. Den vorderen Abschluss bildet der Clypeus mit dem Labrum. Die Mandibel besteht nur aus einem Glied. Sie stellt als Beiß- und Kauwerkzeug bei den meisten Insekten das kräftigste Mundwerkzeug dar. Die Maxille lässt den Extremitätencharakter der Mundwerkzeuge sehr deutlich erkennen und erinnert an das Spaltbein der Krebstiere. Sie besteht aus einem Basalglied, dem Coxopoditen, der durch einen Cardo und einen Stipes geteilt ist. Darauf folgen zwei Kauladen, die als Galea und Lacinia bezeichnet werden, sowie ein mehrgliedriger Taster, der Palpus maxillaris. Das Labium entspricht diesem Aufbau, mit der Ausnahme, dass hier die beiden Coxopoditen verschmolzen sind und eine gemeinsame Basalplatte bilden, die in Mentum und Submentum unterteilt ist. Auch hier gibt es auf jeder Seite zwei Kauladen, die Glossae und die Paraglossae, sowie einen Palpus, den Palpus labialis. Vor allem die Palpen besitzen Sinneszellen zur Geruchs- und Geschmackswahrnehmung. Als weitere Strukturen des Mundraumes gibt es den Hypopharynx als zungenförmige Bildung des Mundvorraums und den Epipharynx an der Innenseite des Labrums.
Der hier beschriebene Bauplan entspricht dem Grundmuster der Insekten und wird als kauend-beißender Typ bezeichnet. Durch Abwandlungen der einzelnen Strukturen in Anpassung an unterschiedliche Ernährungsweisen können sich aus diesem Typus verschiedene andere Mundwerkzeugstypen entwickeln, darunter die leckend-saugenden Mundwerkzeuge vieler Fliegen oder die stechend-saugenden Mundwerkzeuge der Mücken oder der Wanzen.
Der Thorax mini|Gewürfelte Tanzfliege (Empis tesselata) mini|Behaarung einer Hummel
Der Thorax besteht immer aus drei Segmenten und trägt bei allen Insekten die sechs Laufbeine sowie bei den geflügelten Insekten zudem die beiden Flügelpaare. Die Einzelsegmente werden aufgrund ihrer Lage zueinander als Prothorax, Mesothorax und Metathorax bezeichnet. Jedes dieser Segmente trägt ein Paar der Thorakalbeine, die gemeinhin als Laufbeine ausgeprägt sind. Diese Beine können, abhängig von ihrer Funktion, sehr unterschiedlich gestaltet sein, besitzen jedoch immer den gleichen Grundaufbau. Sie bestehen aus einer Hüfte (Coxa), einem darauf folgenden Schenkelring (Trochanter), dem Oberschenkel (Femur), der Schiene (Tibia) sowie einem gegliederten Fuß (Tarsus), der aus einem bis fünf Tarsalgliedern sowie einem Praetarsus besteht. Der Praetarsus trägt im Normalfall zwei Krallen sowie bei vielen Insekten mehrere weitere Strukturen, die vor allem dem Festhalten an verschiedenen Oberflächen dienen.