Con quale organo respirano gli insetti? Come respirano gli insetti acquatici?
Come respirano gli insetti e respirano davvero? La struttura corporea degli stessi coleotteri differisce in modo significativo dall'anatomia di qualsiasi mammifero. Non tutte le persone conoscono le funzioni vitali degli insetti, perché è difficile osservare questi processi a causa delle piccole dimensioni dell'oggetto stesso. Tuttavia, queste domande a volte sorgono, ad esempio quando un bambino mette uno scarabeo catturato in un barattolo e chiede come garantirgli una vita lunga e felice.
Quindi respirano, come viene eseguito il processo di respirazione? È possibile chiudere bene il barattolo in modo che lo scarabeo non scappi o soffochi? Queste domande vengono poste da molte persone.
Ossigeno, respirazione e dimensioni degli insetti
Gli insetti moderni sono infatti di piccole dimensioni. Ma queste sono creature estremamente antiche apparse molto prima degli animali a sangue caldo, anche prima dei dinosauri. A quei tempi le condizioni sul pianeta erano completamente diverse, anche la composizione dell'atmosfera era diversa. È sorprendente come siano riusciti a sopravvivere per milioni di anni, adattandosi a tutti i cambiamenti avvenuti sul pianeta durante questo periodo. Il periodo di massimo splendore degli insetti è alle nostre spalle e nel momento in cui erano al culmine dell'evoluzione non potevano essere definiti piccoli.
Fatto interessante: Resti fossili di libellule dimostrano che in passato raggiungevano il mezzo metro di grandezza. Durante il periodo di massimo splendore degli insetti esistevano altre specie eccezionalmente grandi.
IN mondo moderno gli insetti non possono raggiungere tali dimensioni e i più grandi sono individui tropicali: un clima umido, caldo e ossigenato offre loro maggiori opportunità di prosperare. Letteralmente tutti i ricercatori sono convinti che sia il loro sistema respiratorio con le sue specifiche caratteristiche costruttive a impedire agli insetti di prosperare sul pianeta nelle condizioni odierne come in passato.
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Sistema respiratorio degli insetti
Quando si classificano gli insetti, vengono classificati come sottotipi che respirano trachealmente. Questo già risponde a molte domande. In primo luogo, respirano e, in secondo luogo, lo fanno attraverso la trachea. Gli artropodi sono anche classificati come che respirano con le branchie e chelicerati, i primi includono i gamberi e i secondi gli acari e gli scorpioni. Torniamo però al sistema tracheale, caratteristico di coleotteri, farfalle e libellule. Il loro sistema tracheale è estremamente complesso; l’evoluzione lo ha perfezionato per milioni di anni. Le trachee sono divise in numerosi tubi, ciascun tubo va in una parte specifica del corpo, più o meno allo stesso modo in cui i vasi sanguigni e i capillari degli animali a sangue caldo più avanzati, e persino dei rettili, si disperdono in tutto il corpo.
La trachea si riempie d'aria, ma ciò non avviene a scapito delle narici o della cavità orale, come nei vertebrati. La trachea è piena di spiracoli, si tratta di numerosi fori che si trovano sul corpo dell'insetto. Valvole speciali sono responsabili del ricambio d'aria, riempiendo questi fori d'aria e chiudendoli. Ogni spiracolo è fornito da tre rami della trachea, tra cui:
- Ventrale per sistema nervoso e muscoli addominali,
- Dorsale per i muscoli dorsali e il vaso dorsale, che è pieno di emolinfa,
- Viscerale, che agisce sugli organi riproduttivi e digestivi.
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Alla loro estremità, le trachee si trasformano in tracheole, tubi molto sottili che si intrecciano attorno a ogni cellula del corpo dell'insetto, fornendogli un afflusso di ossigeno. Lo spessore della tracheola non supera 1 micrometro. Questo è esattamente il modo in cui funziona il sistema respiratorio di un insetto, grazie al quale l'ossigeno può circolare nel suo corpo, raggiungendo ogni cellula.
Ma solo gli insetti striscianti o che volano bassi hanno un dispositivo così primitivo. Anche i volatili, come le api, hanno sacche d'aria come quelle che si trovano negli uccelli oltre ai polmoni. Si trovano lungo i tronchi della trachea; durante il volo sono in grado di contrarsi e gonfiarsi nuovamente per garantire il massimo flusso d'aria a ciascuna cellula. Inoltre, gli insetti degli uccelli acquatici dispongono di sistemi per immagazzinare aria sul corpo o sotto l'addome sotto forma di bolle: questo è importante per gli scarafaggi nuotatori, i pesciolini d'argento e altri.
Come respirano le larve degli insetti?
La maggior parte delle larve nascono con spiracoli; questo vale soprattutto per gli insetti che vivono sulla superficie della terra. Le larve acquatiche hanno qualcosa come le branchie che permettono loro di respirare sott'acqua. Le branchie tracheali possono trovarsi sia sulla superficie del corpo che al suo interno, anche nell'intestino. Inoltre, molte larve sono in grado di ottenere ossigeno attraverso l'intera superficie del loro corpo.
Le persone che non conoscono bene la biologia di solito non immaginano la struttura degli invertebrati. Hanno sangue e hanno un cervello? Gli insetti respirano? La stragrande maggioranza degli organismi viventi necessita di ossigeno per vivere. Ossida le sostanze in entrata e le divide in strutture più semplici nella struttura. Le piante utilizzano l'ossigeno anche nel processo di respirazione. Solo i microrganismi anaerobici e alcuni animali multicellulari non necessitano di questo elemento. Ma respirano anche, utilizzano solo altre sostanze organiche o inorganiche per l'ossidazione.
Il mondo delle piccole creature
Gli insetti sono piccoli organismi le cui dimensioni non superano i pochi centimetri. La loro struttura non consente di aumentare volume e peso condizioni moderne. Questo non si può dire degli antichi artropodi vissuti al tempo dei dinosauri e anche prima. A quei tempi l'atmosfera era completamente diversa: la densità dell'aria e la composizione del gas erano diverse. E il pianeta Terra stesso pesava meno. In un lontano passato, le libellule raggiungevano dimensioni superiori a mezzo metro.
Cosa respirano gli insetti? E cosa ha impedito loro di evolversi fino alle dimensioni, ad esempio, di un gatto nelle condizioni moderne? Gli scienziati ritengono che questo sia una sorta di sistema respiratorio.
Un po' di tassonomia
Gli insetti appartengono al subphylum tracheata. Il phylum degli artropodi comprende anche sottotipi di branchie (crostacei) e chelicerati (ragni, scorpioni, acari, ecc.).
Cosa respirano gli insetti?
Il nome stesso del sottotipo parla del metodo di respirazione. Tuttavia, i chelicerati respirano in modo simile. Gli insetti hanno acquisito un complesso sistema tracheale durante l'evoluzione. Le trachee sono tubi interni che conducono l'aria alle cellule del corpo. Il sistema tracheale non è semplice perché la trachea si ramifica in un gran numero di tubi sottili. Ciascuno di essi si adatta a un piccolo gruppo di celle. La rete tracheale negli insetti è simile al sistema di vasi sanguigni e capillari nei vertebrati.
Sspiracoli degli insetti
L'aria entra nella trachea attraverso gli spiracoli: aperture speciali sul corpo degli insetti. Gli spiracoli - stigmate - si trovano in coppia, solitamente sui lati del corpo. La regolazione del flusso d'aria è assicurata da speciali dispositivi di bloccaggio.
Da ciascuno spiracolo solitamente nascono tre grandi rami simmetrici della trachea:
- Dorsale. Fornisce ossigeno ai vasi spinali con emolinfa e muscoli dorsali.
- Viscerale. Servi apparato digerente e genitali.
- Ventrale. Serve i muscoli addominali e il cordone nervoso.
Tracheole di insetti
Le terminazioni della trachea si ramificano in tubi capillari molto sottili: le tracheole. Il loro diametro è inferiore a 1 micrometro. Le tracheole si ramificano nello spazio intercellulare e intrecciano le cellule. Sono una parte funzionale del sistema tracheale, consentendo la diffusione dell'ossigeno nelle cellule del corpo.
Istruzione aggiuntiva
Cosa respira la maggior parte degli insetti? Gli organi respiratori sono la trachea. Tuttavia, alcuni artropodi sono dotati anche di sacche aeree. Questa struttura ricorda i polmoni o, meglio, gli alveoli degli uccelli per aumentare il volume dell'aria nel corpo. Aree gonfie si trovano negli insetti che volano velocemente (api, mosche). Si trovano lungo i tronchi tracheali. Come risultato della contrazione dei muscoli del corpo durante il volo, le sacche d'aria si comprimono e si espandono, aumentando il flusso d'aria dentro e fuori.
Quale organo respirano gli insetti che vivono nell'acqua?
Ad esempio, il ragno argentato, che vive nella Russia centrale, trascorre gran parte della sua vita sott'acqua. Porta con sé una scorta di bolle d'aria. Quindi non ha dovuto cambiare nulla nel suo sistema respiratorio. I ragni hanno un sistema tracheale simile a quello degli insetti.
Lo scarabeo nuotatore è un abitante comune degli stagni zona centrale Russia. Respira anche attraverso la trachea. Periodicamente sale sulla superficie dell'acqua ed espone la punta dell'addome. L'aria entra sotto le elitre e lì viene immagazzinata. Lo scarabeo acquatico porta con sé una scorta di ossigeno.
Altri coleotteri acquatici fanno lo stesso. La trottola caccia sulla superficie dello stagno, ma quando si tuffa in pericolo porta con sé anche aria. Sembra una membrana lucida all'estremità dell'addome.
Molti insetti acquatici catturano anche le bolle d'aria dalla superficie. Come, ad esempio, il frullato. Porta una bolla d'aria attaccata all'estremità dell'addome. Questo dispositivo lo aiuta anche a nuotare meglio.
Alcuni insetti acquatici (scorpioni d'acqua, ranatra) hanno un tubo speciale all'estremità dell'addome. È costituito da due metà a forma di scanalatura. L'insetto muove l'addome - fa movimenti respiratori. Il tubo trasporta l'aria agli spiracoli.
Organi respiratori delle larve
Gli insetti adulti respirano usando le trachee. Le larve hanno organi respiratori più diversificati. Quali larve di insetti respirano attraverso la trachea? I rappresentanti della terra hanno un sistema tracheale. Ad esempio, i bruchi delle farfalle hanno 9 paia di stimmi sui lati del corpo. Il primo paio è sul petto, il resto sui segmenti addominali. Talvolta il secondo paio di spiracoli è chiuso.
Anche la maggior parte degli insetti acquatici e le loro larve hanno un sistema tracheale. Tuttavia, un numero enorme di rappresentanti ha formazioni simili alle branchie. Queste sono escrescenze situate nei siti degli spiracoli. L'ossigeno entra nel corpo attraverso le sottili coperture delle escrescenze tracheali. Così respirano le larve di effimere, plecotteri e tricotteri. Anche le larve delle libellule eterotteri hanno branchie tracheali, ma si trovano nell'intestino, cioè all'interno del corpo.
Il bloodworm ha branchie filamentose, ma assorbe ossigeno in grandi quantità su tutta la superficie del corpo. Il corpo del bloodworm ha sempre una scorta di ossigeno. Per questo motivo può vivere in corpi idrici inquinati.
Le larve della zanzara pennata (la famiglia delle zanzare dalla bocca spessa) respirano l'ossigeno disciolto nell'acqua, assorbendolo su tutta la superficie del corpo.
Organi respiratori delle pupe
Cosa respirano gli insetti allo stadio di pupa? Si ritiene che la terza fase dello sviluppo degli insetti sia immobile. Tuttavia, anche le pupe delle farfalle possono muovere l'addome. E la pupa della coccinella annuisce, probabilmente spaventando i nemici. Gli insetti in questa fase respirano attraverso le trachee.
Tra le pupe degli insetti acquatici ci sono individui molto mobili. Queste sono, ad esempio, le zanzare succhiasangue. Le loro pupe salgono regolarmente alla superficie dell'acqua per aspirare l'aria attraverso speciali tubi all'estremità dell'addome.
La pupa della zanzara pennata è simile alla pupa della zanzara comune. Ma non risale alla superficie dell'acqua finché non emerge l'adulto. L'organo respiratorio è il tegumento del corpo.
Cosa respirano gli insetti che non hanno trachee? Gli organi respiratori di alcuni insetti primari senza ali e larve che vivono nei tessuti sono la pelle. Sono abbastanza sottili da consentire il passaggio dei gas. Attraverso la cuticola viene rilasciata anche anidride carbonica, che è parzialmente osservata negli insetti con trachee.
Gli insetti spesso muovono l'addome, facendo movimenti respiratori. La frequenza respiratoria aumenta durante il volo. I muscoli respiratori si contraggono e si rilassano, ad esempio, in un'ape a riposo circa 40 volte al minuto. Durante il volo più volte più spesso.
Negli insetti più primitivi gli spiracoli non si chiudono. Tuttavia, sono protetti dai peli dai detriti. Negli artropodi più complessi, gli stimmi sono in grado di aprirsi e chiudersi per regolare il flusso d'aria. Inoltre, una parte degli spiracoli può essere utilizzata per l'inalazione e l'altra parte per l'espirazione dell'aria.
È interessante notare che gli stimmi degli insetti hanno forme e colori diversi. Possono essere rotondi, ovali, triangolari. Il loro colore a volte differisce dal colore della cuticola circostante.
Pertanto, la natura ha creato il sistema tracheale anche prima della comparsa dei polmoni. Questo sistema è ben organizzato. Il sistema a spiracolo fornisce un flusso d'aria costante. L'ossigeno viene trasportato a tutte le cellule del corpo.
Gli insetti non hanno polmoni. Il loro principale sistema respiratorio è la trachea. Le trachee degli insetti sono tubi d'aria comunicanti che si aprono verso l'esterno sui lati del corpo con aperture chiamate spiracoli. I rami più fini della trachea - le tracheole - penetrano in tutto il corpo, intrecciando gli organi e penetrando persino all'interno di alcune cellule. Pertanto, l'ossigeno viene consegnato con l'aria direttamente nel luogo del suo consumo nelle cellule del corpo e lo scambio di gas è assicurato senza la partecipazione del sistema circolatorio.
Molti insetti che vivono nell'acqua (coleotteri acquatici e cimici, larve e pupe di zanzara, ecc.) devono di tanto in tanto risalire in superficie per catturare l'aria, cioè respirano anche aria. Le larve di zanzare, millepiedi e alcuni altri insetti vengono “sospese” dal basso al film d'acqua superficiale utilizzando peli grassi non bagnabili mentre si rinnova l'apporto d'aria nel sistema tracheale.
E gli scarabei acquatici - amanti dell'acqua (Hydrophilidae), coleotteri nuotatori (Dytiscidae) e insetti, ad esempio coleotteri lisci (Notonectidae) - dopo aver respirato in superficie, portano con sé un'ulteriore scorta d'aria sott'acqua sotto le elitre.
Nelle larve di insetti che vivono nell'acqua, nel terreno umido e nei tessuti vegetali, anche la respirazione cutanea gioca un ruolo importante.
Le larve di effimere, plecotteri, tricotteri e altri insetti, ben adattati alla vita acquatica, non hanno spiracoli aperti. L'ossigeno penetra al loro interno attraverso la superficie di tutte le parti del corpo dove il tegumento è piuttosto sottile, soprattutto attraverso la superficie delle escrescenze a forma di foglia, penetrate da una rete di trachee che terminano ciecamente. Anche le larve delle zanzare chironomus (Chironomus) respirano attraverso la pelle, su tutta la superficie del corpo.
Come respirano gli insetti e respirano davvero? La struttura corporea degli stessi coleotteri differisce in modo significativo dall'anatomia di qualsiasi mammifero. Non tutte le persone conoscono le funzioni vitali degli insetti, perché è difficile osservare questi processi a causa delle piccole dimensioni dell'oggetto stesso. Tuttavia, queste domande a volte sorgono, ad esempio quando un bambino mette uno scarabeo catturato in un barattolo e chiede come garantirgli una vita lunga e felice.
Quindi respirano, come viene eseguito il processo di respirazione? È possibile chiudere bene il barattolo in modo che lo scarabeo non scappi o soffochi? Queste domande vengono poste da molte persone.
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Gli insetti moderni sono infatti di piccole dimensioni. Ma queste sono creature estremamente antiche apparse molto prima degli animali a sangue caldo, anche prima dei dinosauri. A quei tempi le condizioni sul pianeta erano completamente diverse, anche la composizione dell'atmosfera era diversa. È sorprendente come siano riusciti a sopravvivere per milioni di anni, adattandosi a tutti i cambiamenti avvenuti sul pianeta durante questo periodo. Il periodo di massimo splendore degli insetti è alle nostre spalle e nel momento in cui erano al culmine dell'evoluzione non potevano essere definiti piccoli.
Fatto interessante: Resti fossili di libellule dimostrano che in passato raggiungevano il mezzo metro di grandezza. Durante il periodo di massimo splendore degli insetti esistevano altre specie eccezionalmente grandi.
Nel mondo moderno, gli insetti non possono raggiungere tali dimensioni e i più grandi sono individui tropicali: un clima umido, caldo e ossigenato offre loro maggiori opportunità di prosperare. Letteralmente tutti i ricercatori sono convinti che sia il loro sistema respiratorio con le sue specifiche caratteristiche costruttive a impedire agli insetti di prosperare sul pianeta nelle condizioni odierne come in passato.
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Ma solo gli insetti striscianti o che volano bassi hanno un dispositivo così primitivo. Anche i volatili, come le api, hanno sacche d'aria come quelle che si trovano negli uccelli oltre ai polmoni. Si trovano lungo i tronchi della trachea; durante il volo sono in grado di contrarsi e gonfiarsi nuovamente per garantire il massimo flusso d'aria a ciascuna cellula. Inoltre, gli insetti degli uccelli acquatici dispongono di sistemi per immagazzinare aria sul corpo o sotto l'addome sotto forma di bolle: questo è importante per gli scarafaggi nuotatori, i pesciolini d'argento e altri.
Come respirano le larve degli insetti?
La maggior parte delle larve nascono con spiracoli; questo vale soprattutto per gli insetti che vivono sulla superficie della terra. Le larve acquatiche hanno qualcosa come le branchie che permettono loro di respirare sott'acqua. Le branchie tracheali possono trovarsi sia sulla superficie del corpo che al suo interno, anche nell'intestino. Inoltre, molte larve sono in grado di ottenere ossigeno attraverso l'intera superficie del loro corpo.
