Насекомите са сред най-малките животни на планетата Земя. Има всякакви видове, летящи, сухоземни и водни, всеки със специфични характеристики, които позволяват на вида да живее в специфични екосистеми.
В много отношения насекомите се различават от повечето животни, които познаваме, защото тяхната морфология е различна. Една от тези особености е начинът, по който те получават кислород, за да оцелеят. Ако искате да знаете къде дишат насекомите и как дишат насекомите, не пропускайте следващата статия на нашия сайт. Продължавай да четеш!
Дишането на насекомите
Процесът на дишане при насекомите протича по различен начин от този при други по-известни животни, като например бозайници. Бозайниците, например, се характеризират с получаване на кислород през носа, откъдето той преминава в белите дробове, за да се трансформира във въглероден диоксид, който се изхвърля при следващото издишване; това е основното обяснение на процедурата. При насекомите обаче този механизъм се осъществява по различен начин. И така, как дишат насекомите?
Насекомите поемат външен кислород през телесните тъкани наречени спиракули, които се намират в неговия екзоскелет, на нивото на корема, под формата на дупки или отвори в тялото. Когато се съхранява в спиралите, кислородът се транспортира до трахеите на насекомите , тръби с по-малък диаметър, които са разпределени в тялото и са отговорни за пренасянето на кислород към трахеолите, торбички с размери по-малки от 0,2 микрометра. Тези торбички действат като белите дробове на насекомите, само че са разположени в различни части на тяхната анатомия. Трахеолите се отличават като влажни мембрани, които позволяват обмена между газовете, които идват отвън, и тези, които са вътре.
След като това бъде направено, клетките на насекомите получават необходимия им кислород и изхвърлят съответния въглероден диоксид през същите спирали. Това движение на газовете се извършва в дихателната система на насекомите, кръвоносната система или други тъкани не участват. Тоест как едно насекомо усвоява кислород от въздуха и как той достига до тъканите му? Чрез клетъчно дишане, точно както хората и всички живи същества с клетки. Въпреки това, клетъчното дишане е последната част от целия процес, който включва обмен на газ, следователно, ако това, което искаме да знаем, е какъв тип дишане имат насекомите, както успяхме да проверим, следвайте трахеална дихателна система
Този дихателен апарат работи еднакво за всички сухоземни насекоми, с изключение на това, че по-малките не трябва да полагат усилия, за да поддържат функционирането на спиралите. Екземплярите над 3 сантиметра обаче извършват по-голяма мускулна работа за извършване на дишане поради по-високата си скорост на метаболизма; това е случаят с Coleoptera, по-известни като бръмбари (като бръмбарът Deathwatch, наричан още Xestobium rufovillosum.
Как дишат водните насекоми?
Само 6% от насекомите са водни. От останалите някои от тях живеят през първите етапи от развитието си във водна среда. Как се включва кислород в тези случаи? Как дишат водните насекоми?
Адаптации на водни насекоми
В зависимост от вида има различни механизми за получаване на кислород от насекомите. Както при сухоземните насекоми, водните насекоми имат трахеална система, но я използват по различен начин благодарение на различни адаптации. Тези адаптации са:
- Хидрофобни трахеи: предотвратяват навлизането на вода в тялото на насекомото, дори когато спиралите са разгънати за извършване на процеса на дишане. Това е методът, използван от ларвите на комарите.
- Хидрофобни сифони: това са „тръби“, способни да намалят напрежението на водната повърхност. Ларвите на Diptera, принадлежащи към рода Eristalis, използват тази адаптация, като пчелната муха (Eristalis tenax) и овощната муха (Eristalis horticola).
- Хидрофобни косми: с намерението да дистанцират посещенията на повърхността, някои видове са развили четина или вълни, способни да задържат мехурчета въздух, които използвайте за извличане на кислород. Тази адаптация се използва от насекоми от род Notonecta, като гръбния плувец (Notonecta glauca).
- Plastron: пластроните са неразбираеми мехурчета, благодарение на които насекомото не е принудено да излиза на повърхността, за да диша. Пластроните се образуват благодарение на наличието на хидрофобни косми в кутикулата на тялото на насекомото, които поддържат постоянен обмен на въздух, без да разрушават мехурчето. Насекоми от рода Aphelocheirus (полукрили като Aphelocheirus aestivalis) и Elmis (твърдокрили като бръмбар Elmis aenea) имат пластрони.
- Трахеални хриле: На мястото, където трябва да са трахеолите, някои насекоми развиват тънки листни разширения, които могат да се видят от външната страна на тяло, са трахеалните хриле. Тази система се използва от ларвите на подразред Zygoptera, като синя дама (Calopteryx virgo) и Trichoptera, като химарата на Стивънс (Philopotamidae Stephens).
С тези адаптации водните насекоми са развили 3 вида дишане.
Видове дишане на водните насекоми
Трахеите, сифоните и хидрофобните косми, пластроните и трахеалните хриле са адаптации, разработени от водните насекоми за получаване на кислород по следните начини:
Получаване на кислород от въздуха: за да получи кислород директно от въздуха, насекомото използва сифони, трахеи и хидрофобни косми. Има три опции:
- Премахнете напрежението на повърхността на водата и използвайте хидрофобните трахеи за получаване на кислород. Когато това се изчерпи, насекомото трябва да се върне на повърхността.
- Намалете повърхностното напрежение и използвайте сифоните за получаване на кислород. В този случай насекомото трябва да остане с изпънат сифон, за да диша.
- Намалете повърхностното напрежение и използвайте хидрофобните косми, за да създадете въздушно мехурче. След като балонът се изчерпи, насекомото трябва да се върне на повърхността, за да повтори процеса.
Получаване на кислород чрез вода: Това е случаят с кожното дишане и използването на хрилете и пластроните. За да разберете как дишат насекомите, използвайки тези методи, ние ги обясняваме по-долу:
- Кожно дишане: някои видове, които се развиват във водни пространства, представят образуването на кутикула или външен филм, през който абсорбират кислородните газове, открити в вода. При този тип дишане кислородът се получава директно от водата. Благодарение на този метод в трахеалната система не навлиза течност, тъй като насекомото е в състояние да държи спиралите си затворени, докато кислородът свърши. Това дишане се използва от ларвите от родовете Simulium и Chironomus, Diptera, като мухата Blandford (Simulium posticatum).
- Трахеално дишане: този метод се състои в получаване на кислород от самата водна среда, без да се налага да се приближавате до повърхността. В тези случаи хрилете се намират, покриващи трахеалната мрежа на насекомите, така че от тях кислородът се разпределя по начина, който вече описахме.
- Пластрони: образуват се благодарение на наличието на хидрофобни косъмчета върху кутикулата на тялото на насекомото, които поддържат постоянен обмен на въздух без балонът се унищожава.
Получаване на кислород през растенията: Водните насекоми също могат да получават кислород директно от потопени растения. За да направят това, те натискат спиралите, докато достигнат аеренхима на растенията, област от тъкан с междуклетъчни клетки, където съхраняват кислород (можете да го видите, когато режете стъблото на водно растение и наблюдавате малки кухи деления вътре). Насекомите, които получават кислород по този начин, са ларвите от родовете Donacia (твърдокрили като Donacia jacobsoni и Donacia hirtihumeralis) и Chrysogaster (двукрили като Chrysogaster basalis и Chrysogaster cemiteriorum).
Така виждаме, че дишането на насекомите е много по-сложно и разнообразно, така че насекомите дишат по един или друг начин в зависимост от средата, в която живеят.
Как дишат мухите?
Мухите, онези животни, които са толкова често срещани в домовете, използват същата трахеална дихателна система като другите сухоземни насекоми. Дюхалото, през което навлизат частиците кислород, се намира в корема. Оттам те се транспортират по тръбите на трахеята до трахеолите, крайната дестинация на този кислород.
Трахеолите съдържат трахеална течност, отговорна за разтварянето на кислородните молекули, за да ги отведат до тялото на мухата. Този процес отнема само няколко секунди и се случва по всяко време, дори докато мухата е в полет. Въпреки това по време на полет насекомите трябва да консумират повече кислород и следователно полученият поток трябва да се увеличи. Въпреки че спиралите се разширяват, за да позволят на повече въздух да премине, това не е достатъчно за нивата, необходими по време на полет. Благодарение на това мухата разширява гръдния кош и трахеалната система, което умножава капацитета на трахеолите. Благодарение на тази система, мухата е в състояние да обработва 350 милилитра въздух на час, вместо 50 милилитра, които обработва в покой.
Сега, след като знаете как дишат насекомите, ако искате да научите повече любопитни неща за тях, не пропускайте тази друга статия: „Най-големите насекоми в света“.
