Cu ce organ respiră insectele? Cum respiră insectele acvatice?
Cum respiră insectele și cum respiră deloc? Structura corpului acelorași gândaci diferă semnificativ de anatomia oricărui mamifer. Nu toți oamenii știu despre funcțiile vitale ale insectelor, deoarece este dificil de observat aceste procese din cauza dimensiunii mici a obiectului în sine. Cu toate acestea, aceste întrebări apar uneori - de exemplu, atunci când un copil pune un gândac prins într-un borcan și întreabă cum să-i asigure o viață lungă și fericită.
Deci respiră, cum se desfășoară procesul de respirație? Este posibil să închideți borcanul ermetic pentru ca gândacul să nu fugă sau să se sufoce? Aceste întrebări sunt puse de mulți oameni.
Oxigen, respirație și dimensiunea insectelor
Insectele moderne sunt într-adevăr de dimensiuni mici. Dar acestea sunt creaturi extrem de vechi care au apărut mult mai devreme decât animalele cu sânge cald, chiar înainte de dinozauri. În acele zile, condițiile de pe planetă erau complet diferite, compoziția atmosferei era și ea diferită. Este uimitor cum au reușit să supraviețuiască milioane de ani, să se adapteze la toate schimbările care au avut loc pe planetă în acest timp. Perioada de glorie a insectelor a trecut în urmă, iar pe vremea când acestea se aflau în vârful evoluției, nu puteau fi numite mici.
Fapt interesant: Rămășițele fosilizate de libelule dovedesc că în trecut au ajuns la o dimensiune de jumătate de metru. În perioada de glorie a insectelor, au existat și alte specii excepțional de mari.
ÎN lumea modernă insectele nu pot atinge asemenea dimensiuni, iar cele mai mari sunt indivizii tropicali - un climat umed, cald și oxigenat le oferă mai multe oportunități de a se dezvolta. Literal, toți cercetătorii sunt convinși că sistemul lor respirator, cu caracteristicile sale specifice de design, împiedică insectele să prospere pe planetă în condițiile actuale, așa cum au făcut-o în trecut.
Materiale conexe:
Inamicii albinelor
Sistemul respirator al insectelor
La clasificarea insectelor, acestea sunt clasificate ca subtipuri de respirație traheală. Acest lucru răspunde deja la multe întrebări. În primul rând, ei respiră, iar în al doilea rând, fac acest lucru prin trahee. Artropodele sunt, de asemenea, clasificate ca respiratoare branhiale și chelicerate, primele incluzând raci, iar cele din urmă - acarieni și scorpioni. Cu toate acestea, să revenim la sistemul traheal, caracteristic gândacilor, fluturilor și libelulelor. Sistemul lor traheal este extrem de complex; evoluția l-a șlefuit de milioane de ani. Traheele sunt împărțite în numeroase tuburi, fiecare tub merge către o anumită parte a corpului - în același mod în care vasele de sânge și capilarele mai avansate ale animalelor cu sânge cald și chiar ale reptilelor se dispersează în tot corpul.
Traheea se umple cu aer, dar acest lucru nu se face în detrimentul nărilor sau cavității bucale, ca la vertebrate. Traheea este umplută cu spiracole, acestea sunt numeroase găuri care sunt situate pe corpul insectei. Supapele speciale sunt responsabile pentru schimbul de aer, umplerea acestor orificii cu aer și închiderea lor. Fiecare spiracul este alimentat de trei ramuri ale traheei, inclusiv:
- Ventral pentru sistem nervosși mușchii abdominali,
- Dorsală pentru mușchii dorsali și vasul dorsal, care este umplut cu hemolimfă,
- Visceral, care acționează asupra organelor reproducătoare și digestive.
Materiale conexe:
Principalele specii de fluturi diurni din Rusia
La sfârșitul lor, traheele se transformă în traheole - tuburi foarte subțiri care se împletesc în jurul fiecărei celule a corpului insectei, oferindu-i un aflux de oxigen. Grosimea traheolei nu depășește 1 micrometru. Exact așa funcționează sistemul respirator al unei insecte, datorită căruia oxigenul poate circula în corpul ei, ajungând la fiecare celulă.
Dar numai insectele târâtoare sau care zboară joase au un astfel de dispozitiv primitiv. Zburatorii, cum ar fi albinele, au, de asemenea, saci de aer precum cei care se găsesc la păsări, pe lângă plămâni. Sunt situate de-a lungul trunchiurilor traheei; în timpul zborului, ele sunt capabile să se contracte și să se umfle din nou pentru a asigura un flux maxim de aer către fiecare dintre celule. În plus, insectele de păsări de apă au sisteme de stocare a aerului pe corp sau sub abdomen sub formă de bule - acest lucru este important pentru gândacii de înot, peștii de argint și alții.
Cum respiră larvele de insecte?
Majoritatea larvelor se nasc cu spiraculi; acest lucru este valabil mai ales pentru insectele care trăiesc la suprafața pământului. Larvele acvatice au ceva asemănător branhiilor care le permit să respire sub apă. Branhiile traheale pot fi localizate atât pe suprafața corpului, cât și în interiorul acestuia - chiar și în intestine. În plus, multe larve sunt capabile să obțină oxigen prin întreaga suprafață a corpului lor.
Oamenii care nu cunosc bine biologia, de obicei, nu își imaginează structura nevertebratelor. Au sânge și au creier? Respiră insectele? Marea majoritate a organismelor vii au nevoie de oxigen pentru a trăi. Acesta oxidează substanțele care intră și le împarte în structuri cu structură mai simplă. Plantele folosesc și oxigenul în procesul de respirație. Numai microorganismele anaerobe și unele animale pluricelulare nu au nevoie de acest element. Totuși, ei și respiră, folosesc doar alte substanțe organice sau anorganice pentru oxidare.
Lumea creaturilor mici
Insectele sunt organisme mici a căror dimensiune nu depășește câțiva centimetri. Structura lor nu permite creșterea volumului și greutății conditii moderne. Acest lucru nu se poate spune despre artropodele antice care au trăit în timpul dinozaurilor și chiar mai devreme. În acele zile, atmosfera era complet diferită: densitatea aerului și compoziția gazului erau diferite. Și planeta Pământ în sine cântărea mai puțin. În trecutul îndepărtat, libelulele atingeau dimensiuni de peste jumătate de metru.
Ce respiră insectele? Și ce i-a împiedicat să evolueze la dimensiunea, de exemplu, a unei pisici în condiții moderne? Oamenii de știință cred că acesta este un fel de sistem respirator.
Un pic de taxonomie
Insectele aparțin subfilului traheat. Filul artropodelor include și subtipuri de branhii (crustacee) și chelicerate (păianjeni, scorpioni, acarieni etc.).
Ce respiră insectele?
Numele subtipului însuși vorbește despre metoda de respirație. Cu toate acestea, chelicerații respiră într-un mod similar. Insectele au dobândit un sistem traheal complex în timpul evoluției. Traheele sunt tuburi interne care conduc aerul către celulele corpului. Sistemul traheal nu este simplu, deoarece traheea se ramifică într-un număr mare de tuburi subțiri. Fiecare dintre ele se potrivește unui grup mic de celule. Rețeaua traheală la insecte este similară cu sistemul de vase de sânge și capilare la vertebrate.
Spiraculi de insecte
Aerul intră în trahee prin spiraculi - deschideri speciale pe corpul insectelor. Spiraculii - stigmate - sunt localizați în perechi, de obicei pe părțile laterale ale corpului. Reglarea fluxului de aer este asigurată de dispozitive speciale de blocare.
Trei ramuri mari simetrice ale traheei iau de obicei din fiecare spiracul:
- Dorsal. Oferă oxigen vasului spinal cu hemolimfă și mușchii dorsali.
- viscerală. Servește sistem digestivși organele genitale.
- ventral. Deservește mușchii abdominali și cordonul nervos.
Traheolele insectelor
Terminațiile traheei se ramifică în tuburi capilare foarte subțiri - traheole. Diametrul lor este mai mic de 1 micrometru. Traheolele se ramifică în spațiul intercelular și împletesc celulele. Ele sunt o parte funcțională a sistemului traheal, permițând difuzarea oxigenului în celulele corpului.
Educatie suplimentara
Ce respiră majoritatea insectelor? Organele respiratorii sunt traheea. Cu toate acestea, unele artropode au și saci de aer. Această structură amintește de plămâni sau, mai degrabă, de sacii de aer ai păsărilor pentru a crește volumul de aer din organism. Zonele umflate se găsesc la insectele care zboară rapid (albine, muște). Ele se întind de-a lungul trunchiurilor traheale. Ca urmare a contracției mușchilor corpului în timpul zborului, sacii de aer se comprimă și se extind, crescând fluxul de aer în interior și în exterior.
Ce organ respiră insectele care trăiesc în apă?
De exemplu, păianjenul argintiu, care trăiește în centrul Rusiei, își petrece cea mai mare parte a vieții sub apă. El poartă cu el o rezervă de bule de aer. Deci nu a trebuit să schimbe nimic în sistemul său respirator. Păianjenii au un sistem traheal similar cu insectele.
Gândacul de înot este un locuitor comun al iazurilor zona de mijloc Rusia. De asemenea, respiră prin trahee. Se ridică periodic la suprafața apei și își expune vârful abdomenului. Aerul intră sub elitre și este depozitat acolo. Gândacul de apă poartă cu sine un aport de oxigen.
Alți gândaci acvatici fac același lucru. Vârtejul vânează pe suprafața iazului, însă, când se scufundă în pericol, ia și aer cu el. Arată ca o membrană strălucitoare la capătul abdomenului.
Mulți insecte de apă captează și bule de aer de la suprafață. Cum ar fi, de exemplu, smoothie-ul. Poartă o bulă de aer atașată la capătul abdomenului său. Acest dispozitiv îl ajută și să înoate mai bine.
Unele insecte de apă (scorpionul de apă, ranatra) au un tub special la capătul abdomenului. Este format din două jumătăți în formă de canelură. Bug-ul își mișcă abdomenul - face mișcări de respirație. Tubul transportă aer la spiraculi.
Organele respiratorii ale larvelor
Insectele adulte respiră folosind trahee. Larvele au organe respiratorii mai diverse. Ce larve de insecte respiră prin trahee? Reprezentanții terenurilor au un sistem traheal. De exemplu, omizile fluturi au 9 perechi de stigmate pe părțile laterale ale corpului. Prima pereche este pe piept, restul pe segmentele abdominale. Uneori, a doua pereche de spiraculi este închisă.
Majoritatea insectelor acvatice și larvele lor au, de asemenea, un sistem traheal. Cu toate acestea, un număr mare de reprezentanți au formațiuni asemănătoare branhiilor. Acestea sunt excrescente situate la locurile spiracolelor. Oxigenul pătrunde în organism prin învelișurile subțiri ale excrescentelor traheale. Acesta este modul în care respiră larvele de efee, muștele de piatră și muștele. Larvele de libelule heteroptera au și branhii traheale, dar sunt localizate în intestine, adică în interiorul corpului.
Viermele de sânge are branhii filamentoase, dar absoarbe oxigenul în cantități mari pe întreaga suprafață a corpului. Corpul viermilor de sânge are întotdeauna un aport de oxigen. Din acest motiv, poate trăi în corpuri de apă poluate.
Larvele țânțarilor pinnat (familia țânțarilor cu gură groasă) respiră oxigen dizolvat în apă, absorbindu-l pe întreaga suprafață a corpului.
Organele respiratorii ale pupelor
Ce respiră insectele în stadiul de pupă? Se crede că a treia etapă a dezvoltării insectelor este nemișcată. Cu toate acestea, chiar și pupele fluturi își pot mișca abdomenul. Și pupa de gărgăriță dă din cap, speriind probabil inamicii. Insectele în acest stadiu respiră prin trahee.
Printre pupele insectelor acvatice există indivizi foarte mobili. Aceștia sunt, de exemplu, țânțarii care sug sânge. Pupele lor se ridică în mod regulat la suprafața apei pentru a aspira aer prin tuburi speciale la capătul abdomenului.
Pupa țânțarului pinnat este similară cu pupa țânțarului comun. Dar nu se ridică la suprafața apei până când adultul nu iese la iveală. Organul respirator este tegumentul corpului.
Ce respiră insectele care nu au trahee? Organele respiratorii ale unor insecte și larve primare fără aripi care trăiesc în țesuturi sunt pielea. Sunt suficient de subțiri pentru a permite gazelor să treacă. Dioxidul de carbon este, de asemenea, eliberat prin cuticulă, ceea ce se observă parțial la insectele cu trahee.
Insectele își mișcă adesea abdomenul - făcând mișcări de respirație. Frecvența respiratorie crește în timpul zborului. Mușchii respiratori se contractă și se relaxează, de exemplu, la o albină în repaus de aproximativ 40 de ori pe minut. În timpul zborului de câteva ori mai des.
La insectele mai primitive, spiraculii nu se închid. Cu toate acestea, ele sunt protejate de fire de păr de resturi. La artropodele mai complexe, stigmatele sunt capabile să se deschidă și să se închidă pentru a regla fluxul de aer. În plus, o parte din spiraculi poate fi folosită pentru inhalare, iar cealaltă parte pentru expirarea aerului.
Interesant este că stigmele insectelor au forme și culori diferite. Pot fi rotunde, ovale, triunghiulare. Culoarea lor diferă uneori de culoarea cuticulei din jur.
Astfel, natura a creat sistemul traheal chiar înainte de apariția plămânilor. Acest sistem este bine organizat. Sistemul spiracul asigură un flux constant de aer. Oxigenul este transportat către toate celulele corpului.
Insectele nu au plămâni. Principalul lor sistem respirator este traheea. Traheele insectelor sunt tuburi de aer comunicante care se deschid spre exterior pe părțile laterale ale corpului cu deschideri numite spiraculi. Cele mai fine ramuri ale traheei - traheolele - patrund in intregul corp, impletind organe si chiar patrund in interiorul unor celule. Astfel, oxigenul este livrat cu aer direct la locul consumului său în celulele corpului, iar schimbul de gaze este asigurat fără participarea sistemului circulator.
Multe insecte care trăiesc în apă (gândaci și ploșnițe acvatice, larve și pupe de țânțari etc.) trebuie să iasă din când în când la suprafață pentru a capta aer, adică au și respirație aeriană. Larvele țânțarilor, centipedelor și altor insecte sunt „suspendate” de dedesubt la suprafața stratului de apă folosind fire de păr grase neumezicabile, în timp ce alimentarea cu aer în sistemul traheal este reînnoită.
Și gândacii acvatici - iubitori de apă (Hydrophilidae), gândaci care înoată (Dytiscidae) și gândaci, de exemplu, gândaci netezi (Notonectidae) - după ce au respirat la suprafață, iau o cantitate suplimentară de aer cu ei sub apă sub elitre.
La larvele de insecte care trăiesc în apă, în solul umed și în țesuturile plantelor, respirația cutanată joacă, de asemenea, un rol important.
Larvele de mayfli, stoneflis, caddis muște și alte insecte, bine adaptate la viața în apă, nu au spiraculi deschisi. Oxigenul pătrunde în interiorul lor prin suprafața tuturor părților corpului unde tegumentul este destul de subțire, în special prin suprafața excrescentelor în formă de frunze, pătruns de o rețea de trahee care se termina orbește. Larvele țânțarilor de viermi de sânge (Chironomus) respiră și ele prin piele, pe toată suprafața corpului.
Cum respiră insectele și cum respiră deloc? Structura corpului acelorași gândaci diferă semnificativ de anatomia oricărui mamifer. Nu toți oamenii știu despre funcțiile vitale ale insectelor, deoarece este dificil de observat aceste procese din cauza dimensiunii mici a obiectului în sine. Cu toate acestea, aceste întrebări apar uneori - de exemplu, atunci când un copil pune un gândac prins într-un borcan și întreabă cum să-i asigure o viață lungă și fericită.
Deci respiră, cum se desfășoară procesul de respirație? Este posibil să închideți borcanul ermetic pentru ca gândacul să nu fugă sau să se sufoce? Aceste întrebări sunt puse de mulți oameni.
Oxigen, respirație și dimensiunea insectelor
Insectele moderne sunt într-adevăr de dimensiuni mici. Dar acestea sunt creaturi extrem de vechi care au apărut mult mai devreme decât animalele cu sânge cald, chiar înainte de dinozauri. În acele zile, condițiile de pe planetă erau complet diferite, compoziția atmosferei era și ea diferită. Este uimitor cum au reușit să supraviețuiască milioane de ani, să se adapteze la toate schimbările care au avut loc pe planetă în acest timp. Perioada de glorie a insectelor a trecut în urmă, iar pe vremea când acestea se aflau în vârful evoluției, nu puteau fi numite mici.
Fapt interesant: Rămășițele fosilizate de libelule dovedesc că în trecut au ajuns la o dimensiune de jumătate de metru. În perioada de glorie a insectelor, au existat și alte specii excepțional de mari.
În lumea modernă, insectele nu pot atinge asemenea dimensiuni, iar cele mai mari sunt indivizii tropicali - un climat umed, cald și oxigenat le oferă mai multe oportunități de a se dezvolta. Literal, toți cercetătorii sunt convinși că sistemul lor respirator, cu caracteristicile sale specifice de design, împiedică insectele să prospere pe planetă în condițiile actuale, așa cum au făcut-o în trecut.
Materiale conexe:
Inamicii albinelor
Sistemul respirator al insectelor
La clasificarea insectelor, acestea sunt clasificate ca subtipuri de respirație traheală. Acest lucru răspunde deja la multe întrebări. În primul rând, ei respiră, iar în al doilea rând, fac acest lucru prin trahee. Artropodele sunt, de asemenea, clasificate ca respiratoare branhiale și chelicerate, primele incluzând raci, iar cele din urmă - acarieni și scorpioni. Cu toate acestea, să revenim la sistemul traheal, caracteristic gândacilor, fluturilor și libelulelor. Sistemul lor traheal este extrem de complex; evoluția l-a șlefuit de milioane de ani. Traheele sunt împărțite în numeroase tuburi, fiecare tub merge către o anumită parte a corpului - în același mod în care vasele de sânge și capilarele mai avansate ale animalelor cu sânge cald și chiar ale reptilelor se dispersează în tot corpul.
Traheea se umple cu aer, dar acest lucru nu se face în detrimentul nărilor sau cavității bucale, ca la vertebrate. Traheea este umplută cu spiracole, acestea sunt numeroase găuri care sunt situate pe corpul insectei. Supapele speciale sunt responsabile pentru schimbul de aer, umplerea acestor orificii cu aer și închiderea lor. Fiecare spiracul este alimentat de trei ramuri ale traheei, inclusiv:
- Ventral pentru sistemul nervos și mușchii abdominali,
- Dorsală pentru mușchii dorsali și vasul dorsal, care este umplut cu hemolimfă,
- Visceral, care acționează asupra organelor reproducătoare și digestive.
Materiale conexe:
Principalele specii de fluturi diurni din Rusia
La sfârșitul lor, traheele se transformă în traheole - tuburi foarte subțiri care se împletesc în jurul fiecărei celule a corpului insectei, oferindu-i un aflux de oxigen. Grosimea traheolei nu depășește 1 micrometru. Exact așa funcționează sistemul respirator al unei insecte, datorită căruia oxigenul poate circula în corpul ei, ajungând la fiecare celulă.
Dar numai insectele târâtoare sau care zboară joase au un astfel de dispozitiv primitiv. Zburatorii, cum ar fi albinele, au, de asemenea, saci de aer precum cei care se găsesc la păsări, pe lângă plămâni. Sunt situate de-a lungul trunchiurilor traheei; în timpul zborului, ele sunt capabile să se contracte și să se umfle din nou pentru a asigura un flux maxim de aer către fiecare dintre celule. În plus, insectele de păsări de apă au sisteme de stocare a aerului pe corp sau sub abdomen sub formă de bule - acest lucru este important pentru gândacii de înot, peștii de argint și alții.
Cum respiră larvele de insecte?
Majoritatea larvelor se nasc cu spiraculi; acest lucru este valabil mai ales pentru insectele care trăiesc la suprafața pământului. Larvele acvatice au ceva asemănător branhiilor care le permit să respire sub apă. Branhiile traheale pot fi localizate atât pe suprafața corpului, cât și în interiorul acestuia - chiar și în intestine. În plus, multe larve sunt capabile să obțină oxigen prin întreaga suprafață a corpului lor.
