Как протича процесът на дишане при насекомите. Как дишат водните насекоми?

При насекомите това е най-точното отражение на техния начин на живот. Тъй като тези същества винаги са над земята, те дишат изключително благодарение на трахеите, които са много по-развити в тях, отколкото при другите жители на нашата планета. Честно казано, струва си да се подчертае, че има някои суперкласове насекоми, които живеят във водната среда или често отиват там. В този случай дихателната система на насекомите е представена от хриле. Това обаче са изключително редки видове от този клас, така че ние също ще ги разгледаме съвсем накратко. Е, нека да преминем към по-подробно изследване на този раздел от биологията.

Главна информация

И така, дихателната система при насекомите ни се появява под формата на трахея. От тях излизат множество разклонения, които се разпространяват във всички жизненоважни органи и системи на тялото. Цялото тяло, с изключение на главата (тоест гръдната област и корема) е покрито с изходни отвори - дихала. Те образуват трахеалната система, благодарение на която повечето насекоми могат да дишат през повърхността на тялото си.

Струва си да се отбележи, че тези спирали са надеждно защитени от дразнители на околната среда чрез специални клапани. Те бързо реагират на притока на въздух поради добре развитите мускули. Също така е важно да се знае, че отстрани на всеки сегмент на тялото се намират дихали. Размерът на техните отвори е регулируем, поради което се променя луменът на трахеята.

Процес на вентилация

За да разберете напълно как дишат насекомите, е важно първо да разберете, че всяка трахеална система, която се намира в тялото, винаги е вентилирана. Необходимият обмен на въздух възниква поради факта, че клапаните, разположени по протежение на тялото, грубо казано, се отварят и затварят по определен график, тоест координирани. Например, помислете как се случва подобен процес при скакалците. По време на навлизането на въздуха се отварят предните 4 дихала (сред тях две гръдни и две предни коремни). По това време всички останали (6 задни) са в затворено положение. След като въздухът навлезе в тялото, всички дихателни отвори се затварят, а след това отварянето става в следната последователност: 6 задни се отварят, а 4 предни остават затворени.

Основни дихателни движения

Преди много години учените, гледайки как дишат насекомите, забелязаха, че телата им се свиват и разгъват по определен начин. Този процес се оказа синхронен с процеса на навлизане на кислород в тялото и следователно се стигна до заключението, че много представители на членестоноги дишат именно благодарение на стандартните механични действия. По този начин дихателната система при насекомите може да функционира поради контракции на отделни участъци на корема. Този тип "дишане" е характерен предимно за всички земни същества. Същите индивиди, които живеят частично или изцяло във водата, се характеризират с намаляване на някои от гръдните области. Също така е важно да запомните, че при издишване се получава мускулна контракция. Когато въздухът навлезе в тялото, всички коремни и гръдни сегменти на насекомото, напротив, се разширяват и напълно се отпускат.

Структурата на трахеята

Именно трахеята, както бе споменато по-горе, представлява дихателната система на насекомите. За децата подобна концепция може да се окаже твърде сложна, така че ако обясните този биологичен процес на детето си, тогава първо му кажете как изглежда този дихателен орган. При почти всички насекоми всяка трахея е отделно съществуващ ствол. Идва от клапата, през която минава дихалото. От трахеалната тръба излизат клони, които са представени под формата на спирала. Всеки такъв клон се формира от много плътна кутикула, която винаги е надеждно фиксирана на мястото си. Благодарение на това клоните не падат, не се заплитат, поради което в тялото на насекомото винаги се запазват празнини, през които кислородът и въглеродният диоксид могат нормално да циркулират и без които животът на този клас е нереалистичен.

Как се различават летящите насекоми?

Дихателната система на насекомите, които могат да летят, изглежда малко по-различно. В този случай техните организми са оборудвани с така наречените въздушни торбички. Те се образуват поради факта, че трахеалните тръби се разширяват. Освен това тези разширения са много по-големи от оригиналната ширина на дихателния орган. Друга характерна особеност на такива чанти е, че те нямат спирални уплътнения, поради което се държат много по-подвижни в тялото на насекомо. Разширяването и свиването на въздушните торбички при летящите насекоми се случват пасивно. По време на вдишване тялото се увеличава, по време на издишване, съответно, намалява. В този процес участват само мускулите, които контролират всичко. Също така е важно да се отбележи, че дихателната система на летящите насекоми е проектирана така, че те да могат да приемат повече кислород за по-дълъг период от време.

Насекоми, които имат хриле

Членестоноги обитатели на водни тела, подобно на рибите, имат хриле и хрилни отвори. В този случай дихателният процес все още се осъществява благодарение на трахеята, но тази система в тялото е затворена. Така кислородът от водата навлиза в тялото не през дихателките, а през хрилните процепи, след което влиза в тръбите и спиралите. Ако насекомото е подредено по такъв начин, че с процеса на израстване то излиза от водната среда, започва да живее на земята или във въздуха, тогава хрилете се превръщат в остатък, който изчезва. Трахеалната система започва да се развива по-активно, тръбите и спиралите стават по-силни и процесът на дишане вече няма нищо общо с хрилете.

Заключение

Накратко разгледахме какъв вид дихателна система имат насекомите, как е характерна и какви разновидности се срещат в природата. Ако копаете по-дълбоко, можете да разберете, че дихателните системи на членестоноги от различни категории са много различни една от друга и най-често техните характеристики зависят от местообитанието на определени видове.

). Отстрани на тялото има до 10 двойки, понякога по-малко, дихала или стигми: те лежат върху мезо- и метаторакса и върху 8 сегмента на корема.

Стигмите често са оборудвани със специални затварящи устройства и всяко от тях води в къс напречен канал, а всички напречни канали са свързани помежду си чрез двойка (или повече) от главните надлъжни трахеални стволове. По-тънките трахеи произлизат от стволовете, многократно се разклоняват и оплитат всички органи с клоните си. Всяка трахея завършва с терминална клетка с радиално дивергентни израстъци, пробити от крайните тубули на трахеята (фиг. 341). Крайните разклонения на тази клетка (трахеолите) проникват дори в отделните клетки на тялото.

Понякога трахеите образуват локални разширения или въздушни торбички, които при сухоземните насекоми служат за подобряване на вентилацията на въздуха в трахеалната система, а при водните насекоми, вероятно като резервоари, които увеличават снабдяването с въздух в тялото на животното.

Трахеите възникват в ембриона на насекомите под формата на дълбоки издатини на ектодермата; като останалите ектодермални образувания те са облицовани с кутикула (фиг. 341). В повърхностния слой на последния се образува спираловидно удебеляване, което придава еластичност на трахеята и предотвратява падането на стените.

В най-простите случаи кислородът навлиза в трахеалната система и въглеродният диоксид се отстранява от нея чрез дифузия през постоянно отворени стигми. Това обаче се наблюдава само при неактивни насекоми, живеещи в условия на висока влажност.

Активирането на поведението и преминаването към живот в сухи биотопи значително усложняват механизма на дишане. Нарастващата нужда на тялото от кислород се осигурява от появата на специални дихателни движения, състоящи се от отпускане и свиване на корема. В този случай трахеалните торбички и основните трахеални стволове се вентилират. Образуването на затварящи апарати върху близалцата намалява загубата на вода по време на дишането. Тъй като скоростта на дифузия на водната пара е по-ниска от тази на кислорода, когато стигмите се отворят за кратко време, кислородът има време да проникне в трахеалната система и загубите на вода са минимални.

При много ларви на насекоми, живеещи във вода (например водни кончета, майски кончета и др.), Трахеалната система е затворена, тоест няма близалца, докато самата трахеална мрежа е налице. При такива форми кислородът дифундира от водата през трахеалните хриле, ламелни или храстовидни, тънкостенни израстъци на тялото, проникнати от богата мрежа от трахеи (фиг. 342). Най-често трахеалните хриле седят отстрани на част от коремните сегменти (ларви на майската муха). Кислородът навлиза през тънките капаци на хрилете, навлиза в трахеята и след това се разпространява по тялото.

По време на трансформацията на ларвите, дишащи хрилете, във възрастно насекомо, живеещо на сушата, хрилете изчезват, а близалцата се отварят и трахеалната система се променя от затворена в отворена.

Важна физиологична характеристика на дихателната система на насекомите е следната. Обикновено кислородът се възприема от животното в определени части на тялото му и оттам се пренася от кръвта в цялото тяло. При насекомите въздушните тръби проникват в цялото тяло и доставят кислород директно до местата на неговата консумация, тоест до тъканите и клетките, сякаш заместват кръвоносните съдове.

Насекомите нямат бели дробове. Основната им дихателна система е трахеята. Трахеите на насекомите са комуникиращи въздушни тръби, които се отварят навън отстрани на тялото с дихалци. Най-фините клони на трахеята - трахеолите - проникват в цялото тяло, сплитайки органи и дори прониквайки вътре в някои клетки. По този начин кислородът се доставя с въздух директно до мястото на консумацията му в клетките на тялото и се осигурява газообмен без участието на кръвоносната система.

Много насекоми, живеещи във водата (водни бръмбари и буболечки, ларви и какавиди на комари и др.), трябва да се издигат от време на време на повърхността, за да уловят въздух, т.е. те също дишат въздух. Ларвите на комари, дръжки и някои други насекоми, за времето на подновяване на притока на въздух в трахеалната система, се „окачват” отдолу към повърхностния филм на водата с помощта на ненамокрящи се мазни косми.

А водните бръмбари - хидрофили (Hydrophilidae), плувци (Dytiscidae) и буболечки, например смути (Notonectidae) - дишащи близо до повърхността, носят допълнителен запас от въздух със себе си под водата под елитрата.

При ларвите на насекоми, живеещи във вода, във влажна почва и в растителни тъкани, кожното дишане също играе важна роля.

Ларвите на майски мухи, каменни мухи, копейки и други насекоми, добре приспособени към живот във вода, нямат отворени дихателчета. Кислородът в тях прониква през повърхността на всички части на тялото, където кориците са достатъчно тънки, особено през повърхността на листовидни израстъци, пронизани от мрежа от сляпо завършващи трахеи. При ларвите на комарите (Chironomus) дишането също е кожно, с цялата повърхност на тялото.

Преди да напуснете къщата в дъждовно време, трябва да напръскате обувките си с хидрофобен агент. При силно замърсяване препоръчваме измиване на обувки със специални вещества. Като такъв почистващ препарат можете да използвате почистващ препарат за мазни кожи, това вещество ще помогне не само да почистите обувките или кожените дрехи по-бързо, но и да го покриете с необходимите вещества за допълнителна защита....

Добавката, предназначена за мощ, обикновено се предписва на медицински специалисти или може би извън рецепта - зависи от вида на динамичния химикал, който поддържат под контрол. Съществуват предписани от лекар дози, за които се смята, че са по-ефективни, въпреки това, ако вашата формулировка се случи широко не приемана, въпреки че заобикаля силденафил, той трябва да даде...

Има 4 етапа на развитие на пчелите: яйце, ларва, какавида, имаго (възрастен). През пролетта презимуваната и оплодена женска излита от убежището си и се храни активно няколко седмици, подготвяйки се за гнездене. Когато яйцата започнат да узряват в яйчниците на женската, тя търси място за гнездото, лети над земята и внимателно се оглежда. Намиране на правилния…

Запознайте се с Уотсън и Кико, двама голдън ретривъра, които не могат да си представят живота без добродушния котарак Хари. И Хари също смята тези две кучета за най-добрите си приятели. И тримата живеят в абсолютна хармония и обичат да подремват, плътно прилепнали един към друг. Техният собственик е 23-годишно момиче, което създаде лична страница за трима приятели...

Учените са открили, че кучетата имат два пъти повече неврони от котките в мозъчната кора, която е отговорна за мисленето, сложното поведение и планирането. Резултатите от изследването са публикувани в научното списание Frontiers in Neuroanatomy. Експертите също така сравниха мозъците на котки, кучета, лъвове, кафяви мечки, миещи мечки и порове. Оказа се, че при кучета в лая ...

В зоопарка в Челябинск лисицата Мая се научи да върти спинера. Персоналът на зоологическата градина засне как животното си играе с играчката и го публикува на официалната страница на зоопарка в Instagram и VKontakte. Видеото показва как жена с въртяща се спинерка в ръка се приближава до заграждението с лисица и протяга играчка към оградата. Животното в своето...

Бъмбарите са социални насекоми. Почти като всички пчели, те живеят в семейства, които се състоят от: големи разплодни майки, по-малки работни пчели, мъжки. При липса на кралица, работещите женски също могат да снасят яйца. Обикновено семейство пчели живее само 1 година: от пролетта до есента. Тя е много по-малка от пчела, но все пак има...

Пчелите изграждат гнездата си под земята, на земята и над земята. Подземни гнезда Повечето видове пчели гнездят под земята. Те гнездят в дупките на различни гризачи и къртици. Известно е, че миризмата на мишки привлича женската пчела. В норките на гризачите има материал за затопляне на пчелното гнездо: вълна, суха трева и други подобни материали. ДА СЕ…

Хората, които не познават добре биологията, обикновено не разбират структурата на безгръбначните. Имат ли кръв и имат ли мозък? Дишат ли насекомите? По-голямата част от живите организми се нуждаят от кислород, за да живеят. Той окислява постъпващите вещества – разделя ги на структури, които са по-прости по структура. Растенията също използват кислород в процеса на дишане. Само анаеробните микроорганизми и някои многоклетъчни животни не се нуждаят от този елемент. Те обаче също дишат, използват само други органични или неорганични вещества за окисляване.

Светът на малките същества

Насекомите са малки организми, чийто размер не надвишава няколко сантиметра. Тяхната структура не позволява увеличаване на обема и теглото в съвременните условия. Същото не може да се каже за древните членестоноги, живели по времето на динозаврите и дори по-рано. В онези дни атмосферата беше напълно различна: различна плътност на въздуха, състав на газовете. А самата планета Земя тежеше по-малко. Водните кончета в далечното минало достигаха размери повече от половин метър.

Как дишат насекомите? И какво им попречи да се развият до размерите, например, на котка в съвременните условия? Учените смятат, че това е вид дихателна система.

Част от таксономията

Насекомите принадлежат към подтипа дишащи трахеи (Tracheata). Типът членестоноги включва и подтиповете хриледишащи (ракообразни) и хелицери (паяци, скорпиони, акари и др.).

Как дишат насекомите?

Самото име на подтипа говори за начина на дишане. Обаче хелицератите дишат по подобен начин. Насекомите са придобили сложна трахеална система по време на еволюцията. Трахеите са вътрешни тръби, които пренасят въздух до клетките на тялото. Трахеалната система не е проста, тъй като трахеята се разклонява на огромен брой тънки тръби. Всеки от тях се доближава до малка група клетки. Мрежата от трахеи при насекомите е подобна на системата от кръвоносни съдове и капиляри при гръбначните животни.

Дихателчета от насекоми

Въздухът навлиза в трахеята през дихали - специални отвори по тялото на насекомите. Спиракулите - стигми - са разположени по двойки, обикновено отстрани на тялото. Регулирането на всмукването на въздух се осигурява от специални заключващи устройства.

Три симетрични големи клона на трахеята обикновено се отклоняват от всеки дихател:

1. Гръбначен. Осигурява кислород на дорзалния съд с хемолимфа и гръбните мускули.
2. висцерален. Обслужва храносмилателната система и репродуктивните органи.
3. Вентрален. Обслужва коремните мускули и нервната верига.

Трахеоли на насекоми

Краищата на трахеята се разклоняват в много тънки капилярни тръбички - трахеоли. Диаметърът им е по-малък от 1 микрометър. Трахеолите се разклоняват в междуклетъчното пространство, оплитайки клетките. Те са функционална част от трахеалната система, осигуряваща дифузията на кислород в клетките на тялото.

Допълнително образование

Как дишат повечето насекоми? Дихателните органи са трахеята. Някои членестоноги обаче имат и въздушни торбички. Тази структура наподобява белите дробове или по-скоро въздушните торбички на птиците, за да увеличи обема на въздуха в тялото. Подути места се срещат при бързо летящи насекоми (пчели, мухи). Те лежат по протежение на трахеалните стволове. В резултат на свиването на мускулите на тялото по време на полет, въздушните торбички се компресират и изправят, увеличавайки приема и изхода на въздух.

С какъв орган дишат насекомите, които живеят във водата?

Например, сребърен паяк, който живее в централна Русия, прекарва по-голямата част от живота си под вода. Той носи наоколо запас от въздушни мехурчета. Така че не трябваше да променя нещо в дихателната система. Паяците имат подобна трахеална система, като насекомите.

Плувният бръмбар е често срещан обитател на езера в централна Русия. Той също диша през трахеите. Периодично се издига на повърхността на водата, разкрива върха на корема. Въздухът влиза под елитрата и се съхранява там. Водният бръмбар носи запас от кислород със себе си.

Останалите водни бръмбари правят същото. Вихърът ловува на повърхността на езерото, но гмуркайки се в опасност, той поема и въздух със себе си. Изглежда като лъскава черупка в края на корема.

Много водни буболечки също поемат въздух под формата на мехурче от повърхността. Като например гладкостта. Той носи със себе си въздушен мехур, прикрепен към края на корема му. Такова устройство му помага да плува още по-добре.

Някои водни буболечки (воден скорпион, ранатра) имат специална тръба в края на корема. Състои се от две набраздени половини. Буболечката движи корема си - прави дихателни движения. През тръбата въздухът навлиза в дихателките.

Дихателни органи на ларвите

Възрастните насекоми дишат през трахеите. Ларвите имат по-разнообразни дихателни органи. Кои ларви на насекоми дишат през трахеите? Представителите на земята имат трахеална система. Например гъсениците на пеперудите имат 9 чифта близалца отстрани на тялото. Първият чифт е на гърдите, останалите са на сегментите на корема. Понякога втората двойка дихателчета е затворена.

Повечето водни насекоми и техните ларви също имат трахеална система. Въпреки това, огромен брой представители имат образувания, подобни на хрилете. Това са израстъци, разположени на местата на спиракулите. Кислородът навлиза в тялото през тънките капаци на трахеалните израстъци. Така дишат ларвите на майски мухи, каменни мухи и копейки. Ларвите на водното конче също имат трахеални хриле, но те се намират в червата, тоест вътре в тялото.

Кръвният червей има нишковидни хриле, но абсорбира кислород в големи количества по цялата повърхност на тялото. В тялото на кръвния червей винаги има запас от кислород. Поради тази причина може да живее в замърсени водоеми.

Ларвите на цирусния комар (семейство комари с дебело тяло) дишат разтворен във вода кислород, поглъщайки го с цялата повърхност на тялото.

Дихателни органи на какавидите

Как дишат насекомите на етап какавида? Смята се, че третият етап от развитието на насекомите е неподвижен. Въпреки това, дори какавидите на пеперудите могат да движат корема си. А калинката хризалис кима с глава, вероятно плаши враговете. Насекомите от този стадий дишат през трахеите.

Сред какавидите на водните насекоми има много подвижни индивиди. Това са например кръвосмучещи комари. Техните какавиди редовно се издигат на повърхността на водата, за да засмукват въздух през специални тръбички в края на корема.

Какавидата на перестия комар е подобна на какавидата на обикновения комар. Но не се издига на повърхността на водата преди освобождаването на възрастен. Дихателният орган е обвивката на тялото.

Как дишат насекомите, които нямат трахеи? Дихателните органи на някои първични безкрили насекоми и ларви, живеещи в тъканите, са кожата. Те са достатъчно тънки за преминаване на газове. Въглеродният диоксид също се отделя през кутикулата, което се наблюдава частично при насекоми, които имат трахеи.

Насекомите често движат корема си - правят дихателни движения. Дихателната честота се увеличава по време на полет. Дихателните мускули се свиват и отпускат, например при пчела в покой около 40 пъти в минута. По време на полета няколко пъти по-често.

При по-примитивните насекоми дихалата не се затварят. Въпреки това, те са защитени от косми от отломки. При по-сложните членестоноги близалцата са в състояние да се отварят и затварят, за да регулират приема на въздух. Освен това част от дихателките могат да служат за вдишване, а другата част за издишване на въздух.

Интересното е, че близалцата на насекомите имат различни форми и цветове. Те могат да бъдат кръгли, овални, триъгълни. Цветът им понякога се различава от този на заобикалящата кутикула.

Така природата е създала трахеалната система преди появата на белите дробове. Тази система е добре организирана. Дихателната система осигурява постоянен приток на въздух. Кислородът се пренася до всички клетки на тялото.