Дихальна система у комах. Дізнайтесь, як дихають комахи. Які органи дихання у комах
Показати все
Процес дихання у наземних комах
У найпростіших випадках
надходження повітря відбувається весь час, як і звільнення від вуглекислого газу. У такому постійному режимі дихання здійснюється у примітивних комах та малоактивних видів, що мешкають в умовах високої вологості.У посушливих біотопах
. У видів, що перейшли до проживання у посушливих біотопах, механізм дихання дещо ускладнений. У активних комах з підвищеною потребою в кисні з'являються дихальні рухи, які нагнітають повітря і виганяють його звідти. Ці рухи полягають у напрузі та розслабленні м'язів, що забезпечують зміни його об'єму, що призводить до вентилювання та повітряних мішків.Відео демонструє процес дихання у богомолу
Робота замикальних апаратів знижує втрати води у процесі дихання. (відео)
Під час дихальних рухів і віддаляються один від одного і зближуються, а у перетинчастокрилих вони також роблять телескопічні рухи, тобто кільця втягуються один в одного під час «видихів» і розправляються при «вдихах». При цьому активним дихальним рухом, що викликається скороченням м'язів, є саме «видих», а не «вдих», на відміну від людини та тварин, у яких все навпаки.
Ритм дихальних рухів може бути різним і залежить від безлічі факторів, наприклад, від температури: у кобилки Melanoplus при 27 градусах здійснюється 25,6 дихальних рухів за хвилину, а при 9 градусах їх всього 9. Перед багатьма посилюють своє дихання, а під час нього вдихи та видихи часто зупиняються. У медоносної бджоли у стані спокою спостерігається 40 дихальних рухів, а при роботі – 120.
Деякі дослідники пишуть, що, незважаючи на наявність дихальних рухів, у комах відсутні типові вдихи та видихи. З цим можна погодитись, враховуючи особливості ряду таксонів. Так, у сарани повітря входить у тіло через передні пари і виходить через задні, що створює відмінності від «звичайного» дихання. До речі, у цієї ж комахи при підвищеному вмісті вуглекислоти повітря може почати переміщатися у зворотному напрямку: втягуватися через черевні і виходити через .
Як дихають водні комахи
У комах, що у воді, дихання здійснюється двома способами. Це залежить від того, яка будова має їх.
Багато з водних організмів мають закриту, в якій не функціонують. Вона замкнута, і в ній немає виходів назовні. Дихання здійснюється за допомогою - виростів тіла, в які входять і рясно розгалужуються. Тонкі трахеоли настільки близько підходять до поверхні, що через них починає дифундувати кисень. Це і дозволяє деяким комахам, що мешкають у воді (і потічків, веснянок, поденок, бабок) здійснювати газообмін. При переході їх до наземного існування (перетворенні в) редукуються, а із закритої перетворюється на відкриту.
В інших випадках дихання водних комах здійснюється атмосферним повітрям. У таких комах є відкрита. Вони набирають повітря через спливаючи до поверхні, а потім опускаються під воду до тих пір, поки його не витратять. У зв'язку з цим, вони мають дві особливості будови:
Можливі інші особливості. Наприклад, у жука-плавунця знаходяться на задньому кінці тіла. Коли їй необхідно "зробити вдих", вона підпливає до поверхні, приймає вертикальне положення "вниз головою" і виставляє назовні частину, де розташовані .
Цікаве дихання дорослих плавунців. У них є розвинені, з боків підгинаються в напрямку вниз і всередину, до тіла. В результаті при спливанні до поверхні при складених надкрилах жук захоплює пляшечку повітря, який потрапляє в поделітральний простір. Туди ж відкриваються. Таким чином плавунець і відновлює запаси кисню. Плавунець роду Dyliscus між спливаннями може перебувати під водою 8 хвилин, Hyphidrus близько 14 хвилин, Hydroporus - до півгодини. Після перших заморозків під льодом жуки також зберігають свою життєздатність. Вони знаходять повітряні бульбашки під водою і пропливають над ними так, щоб забрати їх під .
У водолюба запасання повітря відбувається між волосками, розташованими на черевній частині тіла. Вони змочуються, тому з-поміж них формується запас повітря. Коли комаха пливе під водою, її вентральна частина виглядає сріблястою через повітряну «подушку».
У водних комах, що дихають атмосферним повітрям, невеликі запаси кисню, які вони захоплюють з поверхні, повинні дуже швидко витрачатися, але цього не відбувається. Чому? Справа в тому, що з води в повітряні бульбашки дифундує кисень, і з них у воду частково йде вуглекислий газ. Таким чином, забираючи під воду повітря, комаха отримує запас кисню, який якийсь час поповнюється. Процес дуже залежить від температури. Наприклад, клоп Plea може жити у кип'яченій воді 5-6 годин при теплій температурі та 3 дні при холодній.
У всіх випадках є шкірне дихання. Комахи дихають усією поверхнею тіла (перші віки
Люди, які погано знають біологію, зазвичай не уявляють собі будову безхребетних. Чи є у них кров і чи є мозок? Чи дихають комахи? Переважній більшості живих організмів для життя потрібен кисень. Він окислює речовини, що надходять - ділить їх на більш прості за будовою структури. Рослини також у процесі дихання використовують кисень. Лише анаеробні мікроорганізми та деякі багатоклітинні тварини не потребують цього елементу. Однак і вони дихають, тільки використовують для окислення інші органічні чи неорганічні речовини.
Світ невеликих істот
Комахи – маленькі організми, розміри яких не перевищують кількох сантиметрів. Їхня будова не дозволяє збільшувати обсяг і вагу в сучасних умовах. Цього не можна сказати про стародавніх членистоногих, які жили за часів динозаврів і ще раніше. У ті часи атмосфера була зовсім іншою: інша щільність повітря, склад газів. Та й сама планета Земля важила менше. Бабки в далекому минулому досягали розмірів понад півметра.
Чим дихають комахи? І що не дало їм еволюціонувати до розмірів, наприклад, кішки за сучасних умов? Вчені вважають, що це своєрідна дихальна система.
Трохи із систематики
Комахи відносяться до підтипу трахейнодихаючі (Tracheata). У тип членистоногих також входять підтипи зябродишних (ракоподібні) та хеліцерових (павуки, скорпіони, кліщі та ін.).
Чим дихають комахи?
Сама назва підтипу говорить про спосіб дихання. Проте хеліцерові дихають так само. Комахи придбали під час еволюції складну систему трахей. Трахеї - це внутрішні трубочки, які проводять повітря до клітин тіла. Трахейна система влаштована непросто, тому що трахеї розгалужуються на величезну кількість тонких трубочок. Кожна з них підходить до невеликої групи клітин. Мережа трахей у комах аналогічна системі кровоносних судин та капілярів у хребетних тварин.
Дихальця комах
Повітря в трахеї входить через дихальця - особливі отвори на тілі комах. Дихальця – стигми – розташовані парно, зазвичай з боків тіла. Регуляція надходження повітря забезпечується спеціальними запірними пристроями.
Від кожного дихальця зазвичай відходить три симетричні великі гілки трахеї:
- Дорзальна. Забезпечує киснем спинну судину з гемолімфою та дорзальну мускулатуру.
- Вісцеральна. Обслуговує травну систему та статеві органи.
- Вентральна. Обслуговує черевну мускулатуру та нервовий ланцюжок.
Трахеоли комах
Закінчення трахей розгалужуються на дуже тонкі капілярні трубочки - трахеоли. Їхній діаметр менше 1 мікрометра. Трахеоли розгалужуються у міжклітинному просторі, обплітають клітини. Вони є функціональною частиною трахейної системи, що забезпечує дифузію кисню у клітини тіла.
Додаткові освіти
Чим дихає більшість комах? Органи дихання – це трахеї. Однак деякі членистоногі мають ще й повітряні мішки. Така будова нагадує легкі або швидше повітряні мішки птахів для збільшення обсягу повітря в організмі. Роздуті ділянки є у комах, що швидко літають (бджоли, мухи). Вони лежать по ходу трахейних стволів. В результаті скорочення м'язів тіла при польоті повітряні мішки стискаються та розправляються, збільшуючи надходження та вихід повітря.
Яким органом дихають комахи, що мешкають у воді?
Наприклад, павук-серебрянка, що мешкає в середній смузі Росії, більшу частину життя проводить під водою. Він носить із собою запас бульбашок повітря. Тож йому не довелося міняти щось у дихальній системі. Павуки мають таку трахейну систему, як і комах.
Жук-плавунець - найпоширеніший мешканець ставків середньої смуги Росії. Теж дихає трахеями. Він періодично піднімається до поверхні води, виставляє кінчик черевця. Повітря потрапляє під надкрила та зберігається там. Запас кисню водяний жук носить із собою.
Те саме роблять і інші водяні жуки. Вертка полює на поверхні ставка, проте, пірнаючи при небезпеці, також захоплює з собою повітря. Він виглядає як блискуча оболонка на кінці черевця.
Багато водні клопи також захоплюють повітря у вигляді бульбашки з поверхні. Як, наприклад, гладиш. Він носить із собою пляшечку повітря, прикріплений на кінці черевця. Такий пристрій допомагає йому ще й краще плавати.
Частина водних клопів (водяний скорпіон, ранатра) мають особливу трубку на кінці черевця. Вона складається з двох жолобкоподібних половинок. Клоп рухає черевцем – робить дихальні рухи. По трубці повітря надходить до дихальців.
Органи дихання личинок
Дорослі комахи дихають за допомогою трахей. Личинки мають більш різноманітні органи дихання. Личинки яких комах дихають трахеями? Сухопутні представники мають трахейну систему. Наприклад, у гусениць метеликів є 9 пар стигм з боків тіла. Перша пара на грудях, решта – на сегментах черевця. Іноді друга пара дихаль буває закрита.
Більшість водних комах та його личинок також є трахейна система. Однак величезна кількість представників має освіти, схожі на зябра. Це вирости, розташовані на місцях дихальця. Кисень надходить через тонкі покриви трахейних виростів у організм. Так дихають личинки поденок, веснянок, потічків. Личинки різнокрилих бабок теж мають трахейні зябра, проте розташовані вони в кишечнику, тобто всередині організму.
Мотиль має ниткоподібні зябра, але у великій кількості поглинає кисень всією поверхнею тіла. В організмі мотиля завжди є запас кисню. З цієї причини він може жити у забруднених водоймах.
Личинки перистоусого комарика (родина комарі товстохоботні) дихають киснем, розчиненим у воді, поглинаючи його всією поверхнею тіла.
Органи дихання ляльок
Чим дихають комахи, що знаходяться на стадії лялечки? Вважається, що третя стадія розвитку комахи нерухома. Однак навіть лялечки метеликів можуть ворушити черевцем. А лялечка сонечка киває головою, ймовірно, відлякуючи ворогів. Комахи цієї стадії дихають трахеями.
Серед лялечок водних комах є дуже рухливі особини. Це, наприклад, комари. Їхні лялечки регулярно піднімаються до поверхні води для всмоктування повітря через спеціальні трубочки на кінці черевця.
Лялечка перистоусого комарика схожа на лялечку звичайного комара. Але вона не піднімається до води до виходу дорослої особини. Органом дихання є покриви тіла.
Чим дихають комахи, які не мають трахей? Органами дихання деяких первиннобезкрилих комах та личинок, що мешкають у тканинах, служать шкірні покриви. Вони досить тонкі для проходження газів. Вуглекислий газ також виділяється через кутикулу, що частково спостерігається і у комах, які мають трахеї.
Комахи часто рухають черевцем – роблять дихальні рухи. Частота дихальних рухів зростає під час польоту. Дихальні м'язи скорочуються та розслабляються, наприклад, у бджоли у стані спокою близько 40 разів на хвилину. Під час польоту у кілька разів частіше.
У більш примітивних комах дихальця не закриваються. Однак вони захищені волосками від попадання сміття. У складніше влаштованих членистоногих стигми здатні відкриватися і закриватися для регуляції надходження повітря. Крім того, частина дихаль може служити для вдиху, а інша частина – для видиху повітря.
Цікаво, що стигми у комах мають різну форму та колір. Вони можуть бути круглі, овальні, трикутні. Їх колір іноді відрізняється від забарвлення навколишньої кутикули.
Отже, природа створила трахейну систему до появи легких. Така система добре організована. Система дихальця забезпечує постійний струм повітря. Кисень розноситься до всіх клітин тіла.
Перед виходом з дому дощову погоду потрібно попшикати взуття гідрофобним засобом. При сильних забрудненнях пропонуємо мити туфлі спеціальними речовинами. Як такий засіб можна використовувати очищувач для жированих шкір, дана речовина допоможе не тільки швидше почистити ваше взуття або шкіряний одяг, а й покрити його необхідними речовинами для подальшого захисту.
Узагальнення методу для стояння є зазвичай здоров'я професійного висловлюються або доцільно тільки для підпису-належить одразу з динамічного хімічного їх керування в check. Лікар розказав dosages exist believed more effective, в spite of this, if your your formulation happens widely untaken, although surrounds sildenafil, it should moreover give...
Існують 4 стадії розвитку джмелів: Яйце, Личинка, Лялечка, Імаго (доросла особина). Навесні перезимована та запліднена самка вилітає зі свого притулку і протягом кількох тижнів активно годується, готуючись до гніздування. Коли в яєчниках самки починають визрівати яйця, вона підшукує місце для гнізда, літаючи над землею та ретельно оглядаючись. Знайшовши потрібне…
Познайомтеся з Уотсоном і Кіко, двома золотистими ретріверами, які не уявляють собі життя без добродушного кота Гаррі. І Гаррі теж вважає цих двох собак своїми найкращими друзями. Всі троє живуть в абсолютній гармонії і люблять спати, тісно притиснувшись один до одного. Їхня господиня 23-річна дівчина, яка завела для трьох друзів персональну сторінку…
Вчені встановили, що у собак вдвічі більше, ніж у кішок, нейронів у корі головного мозку, яка відповідає за мислення, складну поведінку та планування. Результати дослідження опубліковано у науковому журналі Frontiers in Neuroanatomy. Фахівці також порівняли мозок кішок, собак, левів, бурих ведмедів, єнотів, тхорів. З'ясувалося, у собак у корі.
У челябінському зоопарку лисиця Майя навчилася крутити спіннер. Співробітники зоосаду зняли на відео, як тварина розважається з іграшкою, та опублікували запис на офіційній сторінці звіринця в Instagram та в контакті. На ролику видно, як жінка з спиннером, що крутиться, в руці підходить до вольєра з лисицею і простягає іграшку до огорожі. Тварина, у свою…
Джмелі – громадські комахи. Майже як усі бджоли, вони живуть сім'ями, які складаються з: великих плодів, що плодять, дрібніших робочих джмелів, самців. За відсутності матки робочі самки також можуть відкладати яйця. Зазвичай сім'я джмелів живе лише 1 рік: з весни до осені. Вона набагато менша за бджолину, але все ж нараховує…
Свої гнізда джмелі будують під землею, землі та над землею. Гнізда під землею Більшість видів джмелів гніздяться під землею. Вони влаштовуються в норах різних гризунів та кротовинах. Відомо, що запах мишей приваблює самку джмеля. У нірці гризунів знаходиться матеріал для утеплення джмелиного гнізда: шерсть, суха трава та інші подібні матеріали. До…
). З боків тіла знаходиться до 10 пар, іноді менше, дихаль, або стигм: вони лежать на середньо- і задньогрудях і на 8 члениках черевця.
Стигми часто мають спеціальні замикальні апарати і ведуть кожна в короткий поперечний канал, а всі поперечні канали з'єднані між собою парою (або більше) головних поздовжніх стовбурів трахейних. Від стволів беруть початок тонші трахеї, що розгалужуються багаторазово, і обплутують своїми розгалуженнями всі органи. Закінчується кожна трахея кінцевою клітиною з відростками, що радіально розходяться, пронизаними кінцевими канальцями трахеї (рис. 341). Кінцеві гілочки цієї клітини (трахеоли) проникають навіть усередину окремих клітин тіла.
Іноді трахеї утворюють місцеві розширення або повітряні мішки, які служать у наземних комах для поліпшення вентиляції повітря в трахейній системі, а у водних, ймовірно, як резервуари, що збільшують запас повітря в тілі тварини.
Трахеї виникають у зародка комах у вигляді глибоких вп'ячування ектодерма; як та інші эктодермальные освіти, вони вистелені кутикулою (рис. 341). У поверхневому шарі останньої утворюється спіральне потовщення, що надає трахеї еластичність і перешкоджає спаду стінок.
У найпростіших випадках надходження кисню до трахейної системи та видалення з неї вуглекислого газу відбувається шляхом дифузії через постійно відкриті стигми. Це спостерігається, однак, тільки у малоактивних комах, що мешкають в умовах підвищеної вологості.
Активізація поведінки та перехід до проживання у посушливих біотопах значно ускладнюють механізм дихання. Зростаюча потреба організму в кисні забезпечується появою спеціальних дихальних рухів, що складаються з розслаблення та стискання черевця. При цьому відбувається вентилювання трахейних мішків та основних трахейних стволів. Утворення замикальних апаратів на стигмах знижує втрати води у процесі дихання. Так як швидкість дифузії парів води нижче, ніж кисню, то при короткочасному відкритті стигм кисень встигає проникнути в трахейну систему, а втрати води виявляються мінімальними.
У багатьох личинок комах (наприклад, бабок, поденок та ін.), що живуть у воді, трахейна система є замкнутою, тобто стигми відсутні, тоді як сама трахейна мережа в наявності. У таких форм кисень дифундує з води через трахейні зябра, пластинчасті або кущисті, тонкостінні вирости тіла, пронизані багатою мережею трахей (рис. 342). Найчастіше трахейні зябра сидять з боків частини члеників черевця (личинки поденок). Кисень надходить через тонкі покриви зябер, потрапляє в трахеї і потім розноситься по тілу.
Під час перетворення зябровидних личинок у дорослу комаху, яка живе на суші, зябра зникають, а стигми відкриваються і трахейна система із замкнутої переходить у відкриту.
Важлива фізіологічна особливість дихальної системи комах полягає у наступному. Зазвичай кисень сприймається тваринам у певних ділянках його тіла та звідти розноситься кров'ю по всьому організму. У комах повітроносні трубочки пронизують все тіло і доставляють кисень прямо до місць його споживання, тобто до тканин і клітин, як би замінюючи собою кровоносні судини.
