Insect Morphology and Systematics

Classification
: 7 classes. 
Phylum
 : Arthropoda 
Classes
 : 
 
1. 
Onychophora (claw bearing)e.g. Peripatus 
2. 
Crustacea (Crusta - shell)e.g. Prawn, crab, wood louse 
3. 
Arachnida (Arachne - spider)e.g. Scorpion, spider, tick, mite 
4. 
Chilopoda (Chilo - lip; poda - appendage)e.g. Centipedes 
5. 
Diplopoda (Diplo - two; poda- - appendage)e.g. Millipede 
6. 
Trilobita (an extinct group) 
Insect Morphology and Systematics
www.AgriMoon.Com
13

---

 
 
7. 
Hexapoda or Insectae.g. Insects. 
 
POSITION OF INSECTS IN ANIMAL KINGDOM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Insect Morphology and Systematics
www.AgriMoon.Com
14

---

 
 
Table 1. Relationship of Insects with other Arthropods 
Characters 
Onychophora 
Crustacea 
Arachnida 
Chilopoda
 
Diplopoda 
Insects (Hexapoda) 
1. 
Habit
 
Terrestrial 
Aquatic and 
few terrestrial 
Terrestrial 
Terrestrial 
Terrestrial 
Many terrestrial and 
very few aquatic 
2. 
Body 
regions 
Not distinct 
Two-
Cephalothorax 
and abdomen 
Three-Pro, 
meso and 
Metasoma eg. 
Scorpion Two-
Pro and 
Opisthosoma 
eg. Spider 
Two-Head and 
multisegmented 
trunk 
Two-Head and 
multisegmented 
trunk 
Three-Head, thorax 
and abdomen 
3. 
Antenna 
1 pair 
2 pair - 
Antennule and 
Antenna 
No antenna 
One pair 
One pair  
One pair 
4. 
Visual 
organs 
Not distinct 
One pair-
Stalked 
compound 
eyes 
One pair-simple 
eyes 
One pair-simple 
eyes 
One pair-simple 
eyes 
Both simple eyes and 
compound eyes (one 
pair) 
5. 
Locamotor 
organs 
Many pairs of 
unjointed legs 
Minimum five 
pairs of 
biramous legs 
Four pairs 
One pair per 
segment (First 
pair of legs 
modified as 
poison claws) 
Two pair per 
segment (No 
poison claws) 
Three pairs of legs on 
three thoracic 
segments and two 
pairs of wings on 
meso and metathorax 
Insect Morphology and Systematics
www.AgriMoon.Com
15

---

 
 
6. 
Mouth 
parts 
Non 
mandibulate 
Mandibulate  
(1 pair) 
Non 
mandibulate, 
but possess 
chelicerae 
Mandibulate  
- 1 pair 
Mandibulate  
- 1 pair 
Mandibulate - 1 pair 
7. 
Respiration 
Cutaneous 
Gill breathing 
Book lungs 
(Scorpion) and 
tracheal 
(spiders) 
Tracheal 
Tracheal 
Tracheal 
8. 
Body fluid
 
Haemolymph 
Haemolymph 
Haemolymph 
Haemolymph 
Haemolymph 
Haemolymph 
9. 
Circulatory 
system 
Heart with 
ostia 
Heart with 
ostia 
Heart with ostia 
Heart with ostia 
Heart with ostia 
Heart with ostia 
10. 
Developme
nt 
Anamorphosis 
Anamorphosis 
Metamorphosis 
absent-
Scorpion; 
Metamorphosis 
present-mites 
Metamorphosis 
Metamorphosis 
Metamorphosis 
11. 
Habit 
Feed on 
organic matter 
Herbivorus and 
Carnivorous 
Phytophagous 
and predators 
Carnivorous 
Herbivorous 
Phytophagous, 
predators and 
parasitoides 
12. 
Special 
features 
Link between 
Annelida and 
Arthropoda 
Calsification 
strengthens 
exoskeleton 
Life cycle; Egg-
larva-numph-
adult larva with 
3 paris of legs 
Opisthogenital-
gonopore 
present in the 
terminal 
Progogenital-
gonopore in 3rd 
segment 
Genital structures on 
8th and 9th 
abdominal segments. 
Brain with 
proto, 
Insect Morphology and Systematics
www.AgriMoon.Com
16

---

 
 
and Nymph with 
4 pairs of legs 
segment 
deuto
 and 
tritocerebrum
 
 
 
Insect Morphology and Systematics
www.AgriMoon.Com
17

---

STRUCTURE AND FUNCTIONS OF INSECT CUTICLE AND MOULTING 
 
 
Insect body wall is called as 
Integument
 or 
Exoskeleton. 
It is the external covering of the 
body  which  is  ectodermal  in  origin.  It  is  rigid,  flexible,  lighter,  stronger  and  variously  modified  in 
different body parts to suit different modes of life. 
Structure 
 
Body  wall  consists  of  an  inner  cellular  layer  (
Epidermis
)  and  an  outer  non  cellular  part 
(
Cuticle
). 
Epidermis 
 
It is an inner unicellular layer resting on basement membrane with the following function. 
i. 
Cuticle secretion 
ii. 
Digestion  and absorption of old cuticle 
iii. 
Wound repairing 
iv. 
Gives surface look 
Cuticle 
 
It is an outer non cellular layer comprising of three sub layers. 
i. Endocuticle 
 
Compared to others it is the inner and thickest layer. This layer is made up of 
Chitin
 and 
arthropodin
. This layer is colourless, soft and flexible. 
ii.
Exocuticle 
 
Outer layer, much thicker with the composition of 
Chitin
 and 
sclerotin
. This layer is dark 
in colour and rigid. 
iii.
 
Epicuticle:
  Outer  most  layer  which  is  very  thin.  Pore  canals  present  in  the  exocuticle 
helps in the deposition of epiculticle. This layer is differentiated into the following layers. 
a. 
Inner epicuticle: It contains 
wax filaments
 
b. 
Outer epicuticle: It makes the contact with 
cuticulin
  
Insect Morphology and Systematics
www.AgriMoon.Com
18

---

c. 
Cuticulin : Non chitinous polymerised lipoprotein layer. 
d. 
Wax layer: It contains closely packed wax molecules which prevents desiccation. 
e. 
Cement layer: Outer most layer formed by lipid and tanned protein. It protects wax layer. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Composition of cuticle
 
i.
Chitin:
 It is the main constituent of cuticle, which is Nitrogenous polysacharide and polymer of 
N-
acetylglucosamine
. It is water insoluble but soluble in dilute acids, alkalies and organic solvents. 
ii.
Arthropodin:
 An untanned cuticular protein, which is water soluble. 
iii.
Sclerotin:
 Tanned cuticular protein, which is water insoluble. 
iv.
Resilin:
  An  elastic  cuticular  protein  responsible  for  the  flexibility  of  sclerites,  e.g.,  wing 
articulatory sclerites. 
ENDOSKELETON 
 
Cuticular  in  growth  of  body  wall  providing  space  for  muscle  attachment  is  known  as 
endoskeleton. There are two types 
i.
Apodeme:
 Hollow invagination of body wall. 
ii.
Apophysis:
 Solid invagination of body wall. 
CUTICULAR APPENDAGES 
Non-cellular:
 Non-cellular appendages have no epidermal association, but rigidly attached. e.g. 
minute hairs and thorns.  
Insect Morphology and Systematics
www.AgriMoon.Com
19

---

Cellular:
 Cellular appendages have eipdermal association. 
Unicellular
 
a. 
Clothing hairs, plumose hairs. e.g. Honey bee. Bristles. e.g. flies. 
b. 
Scales - flattened out growth of body wall e.g. Moths and butterflies 
c. 
Glandular seta. et. caterpillar 
d. 
Sensory setae - associated with sensory neuron or neurons 
e. 
Seta - hair like out growth (Epidermal cell generating seta is known as 
Trichogen
, while 
the socket forming cell housing  trichogen is known as 
Tormogen
. Study of arrangement of seta 
is known as 
Chaetotaxy
). 
Multicellular 
e.g.  
Spur - movable structure 
 
Spine- Immovable structure 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GLANDS
 
 
Cuticular glands are either unicellular or multicellular. Following are some of the examples. 
i. Wax gland - e.g. Honey bee and mealy bug 
Insect Morphology and Systematics
www.AgriMoon.Com
20

---

ii. Lac gland - e.g. Lac insects 
iii. Moulting gland secreting moulting fluid. 
iv. Androconia or scent scale - e.g.moth 
v. Poison gland - e.g. slug caterpillar 
Functions of Body wall
 
i. Acts as 
external armour
 and strengthen external organs like jaws and ovipositor 
ii.  Protects  the  organs  against  physical  aberation,  injurious  chemicals,  parasites,  predators  and 
pathogen. 
iii. Internally protects the vital organs, foregut, hindgut and trachea. 
iv. Provides space for muscle attachment and gives shape to the body. 
v. Prevents water loss from the body. 
vi. Cuticular sensory organs helps in sensing the environment. 
vii. Cuticular pigments give colour.