Respiratorni sistem insekata. Kako vodeni insekti dišu Kako dišu insekti?

Prije nego što napustite kuću po kišnom vremenu, morate poprskati cipele hidrofobnim sredstvom. Ako su cipele jako zaprljane, predlažemo da ih operete posebnim sredstvima. Kao takav proizvod, možete koristiti sredstvo za čišćenje masne kože, ova supstanca će vam pomoći ne samo da brzo očistite vašu obuću ili kožnu odjeću, već ih premažite potrebnim supstancama za dalju zaštitu...

Dodatak namijenjen za moć obično je prepisan zdravstvenim radnicima ili možda bez recepta - ovisi o vrsti dinamičke kemikalije koju drže pod kontrolom. Postoje doze koje je propisao lekar, za koje se veruje da su efikasnije, uprkos tome, ako se vaša formulacija često ne uzima, iako okružuje sildenafil, trebalo bi da da…

Postoje 4 faze razvoja bumbara: jaje, larva, kukuljica, imago (odrasla osoba). U proljeće, prezimljena i oplođena ženka izleti iz svog skloništa i aktivno se hrani nekoliko sedmica pripremajući se za gniježđenje. Kada jaja počnu sazrijevati u jajnicima ženke, ona traži mjesto za gnijezdo, leteći iznad zemlje i pažljivo razgledavajući. Nakon što smo pronašli pravog...

Upoznajte Watsona i Kiko, dva zlatna retrivera koji ne mogu zamisliti život bez svog dobroćudnog mačka Harija. A Hari i ova dva psa smatra svojim najbolji prijatelji. Sve troje žive u apsolutnoj harmoniji i vole da drijemaju, zbijeni jedno uz drugo. Njihova vlasnica je 23-godišnja djevojka koja je napravila ličnu stranicu za tri prijatelja...

Naučnici su otkrili da psi imaju duplo više neurona od mačaka u svojoj moždanoj kori, koja je odgovorna za razmišljanje, složeno ponašanje i planiranje. Rezultati studije objavljeni su u naučni časopis Granice u neuroanatomiji. Stručnjaci su uporedili i mozgove mačaka, pasa, lavova, smeđi medvjedi, rakune, tvorove. Ispostavilo se da kod pasa, u laju...

U zoološkom vrtu u Čeljabinsku, lisica Maja je naučila da vrti spiner. Zaposleni u Zoološkom vrtu snimili su životinju kako se zabavlja sa igračkom i objavili snimak na zvaničnoj stranici menažerije na Instagramu iu kontaktu. Na snimku se vidi kako žena sa spinerom u ruci prilazi ograđenom prostoru sa lisicom i pruža igračku do ograde. Životinja, na svoj način...

Bumbari su društveni insekti. Gotovo kao i sve pčele žive u porodicama koje se sastoje od: velikih plodnih matica, manjih bumbara radilica i mužjaka. U nedostatku matice, radne ženke mogu položiti i jaja. Tipično, porodica bumbara živi samo 1 godinu: od proljeća do jeseni. Mnogo je manja od pčele, ali ipak ima...

Bumbari grade svoja gnijezda pod zemljom, na tlu i iznad zemlje. Gnijezdi se pod zemljom Većina vrsta bumbara gnijezdi se pod zemljom. Gnijezde se u jazbinama raznih glodara i krtičnjaka. Poznato je da miris miševa privlači ženke bumbara. U jazbini glodara nalazi se materijal za izolaciju bumbarskog gnijezda: vuna, suha trava i drugi slični materijali. ZA…

pokazi sve

Proces disanja kod kopnenih insekata

U najjednostavnijim slučajevima

U sušnim biotopima

Video prikazuje proces disanja bogomoljke

Rad uređaja za zatvaranje smanjuje gubitak vode tokom disanja. (video)

Prilikom disajnih pokreta odmiču se jedni od drugih i približavaju se, a kod Hymenoptera vrše i teleskopske pokrete, odnosno prstenovi se uvlače jedan u drugi prilikom "izdisaja" i ispravljaju prilikom "udisanja". Istovremeno, aktivni respiratorni pokret, koji je uzrokovan kontrakcijom mišića, je upravo "izdisaj", a ne "udah", za razliku od ljudi i životinja, za koje je suprotno.

Ritam disajnih pokreta može biti različit i zavisi od mnogih faktora, na primer, od temperature: kod melanoplus ždrebe, na 27 stepeni, vrši se 25,6 respiratornih pokreta u minuti, a na 9 stepeni samo 9. Ranije su mnogi pojačavaju njihovo disanje, a tokom toga često prestaju udisaji i izdisaji. Pčela ima 40 disajnih pokreta u mirovanju, a 120 u radu.

Neki istraživači pišu da, uprkos prisutnosti respiratornih pokreta, insekti nemaju tipične udisaje i izdisaje. S ovim se možemo složiti, uzimajući u obzir karakteristike niza svojti. Tako kod skakavaca zrak ulazi u tijelo kroz prednje parove, a izlazi kroz zadnje parove, što stvara razlike u odnosu na „normalno“ disanje. Inače, kod istog insekta, s povećanim udjelom ugljičnog dioksida, zrak se može početi kretati u suprotnom smjeru: uvučen kroz trbuh i izašao kroz njega.

Kako vodeni insekti dišu?

Kod insekata koji žive u vodi, disanje se odvija na dva načina. Zavisi kakvu strukturu imaju.

Mnogi vodeni organizmi imaju zatvoreno okruženje u kojem ne funkcionišu. Zatvorena je i nema "izlaza" napolje. Disanje se vrši pomoću - izrasline tijela u koje ulaze i obilno se granaju. Tanke traheole dolaze toliko blizu površini da kisik počinje difundirati kroz njih. To omogućava nekim insektima koji žive u vodi (uključujući golubove, kamenje mušice, majušice, vretenca) da izvrše izmjenu plinova. Prilikom prelaska u zemaljsko postojanje (transformacija u) oni se redukuju, a iz zatvorenog prelaze u otvorene.

U drugim slučajevima, disanje vodenih insekata provodi se atmosferskim zrakom. Takvi insekti imaju otvor. Oni upijaju zrak, plutaju na površinu, a zatim tonu pod vodu dok se ne potroši. U tom smislu, oni imaju dvije strukturne karakteristike:

Moguće su i druge karakteristike. Na primjer, kod plivačke bube nalaze se na stražnjem dijelu tijela. Kada treba da "udahne", ona pliva na površinu, uzima vertikalni položaj“naopako” i otkriva dio gdje je .

Zanimljivo je disanje odraslih plivača. Imaju razvijene, bočne strane koje se savijaju prema dolje i prema unutra, prema tijelu. Kao rezultat toga, kada pluta na površinu sa presavijenim elitrom, buba hvata mjehur zraka koji ulazi u podelitni prostor. I tamo se otvaraju. Na taj način plivač obnavlja svoje rezerve kiseonika. Plivač iz roda Dyliscus može ostati pod vodom 8 minuta između izrona, Hyphidrus oko 14 minuta, a Hydroporus do pola sata. Nakon prvog mraza, bube ostaju održive i pod ledom. Pod vodom pronalaze mjehuriće zraka i plivaju preko njih kako bi ih „podvukli“.

Kod ljubitelja vode, zrak je pohranjen između dlačica koje se nalaze na trbušnom dijelu tijela. Ne vlaže se, pa se između njih stvara dotok zraka. Kada insekt pliva pod vodom, njegov trbušni dio djeluje srebrnkasto zbog zračnog jastuka.

Kod vodenih insekata koji udišu atmosferski zrak, male rezerve kisika koje zahvate s površine trebale bi se vrlo brzo potrošiti, ali to se ne događa. Zašto? Činjenica je da kisik difundira iz vode u mjehuriće zraka, a ugljični dioksid djelomično izlazi iz njih u vodu. Dakle, uzimajući zrak pod vodu, insekt dobiva zalihu kisika, koji se sam nadoknađuje neko vrijeme. Proces u velikoj mjeri ovisi o temperaturi. Na primjer, buba Plea može živjeti u kuhanoj vodi 5-6 sati na toplim temperaturama i 3 dana na niskim temperaturama.

U svim ovim slučajevima dolazi do disanja kože. Insekti dišu cijelom površinom tijela (prvi stadiji

). Na bočnim stranama tijela ima i do 10 pari, ponekad i manje, spiracles, odnosno stigmi: leže na mezo- i metatoraksu i na 8 trbušnih segmenata.

Stigme su često opremljene posebnim uređajima za zatvaranje i svaki vodi u kratki poprečni kanal, a svi poprečni kanali su međusobno povezani parom (ili više) glavnih uzdužnih trahealnih stabala. Tanje traheje potiču iz stabala, granaju se više puta i svojim granama zapliću sve organe. Svaka traheja završava terminalnom ćelijom sa radijalno divergentnim procesima, kroz koje prodiru terminalni tubuli dušnika (slika 341). Završne grane ove ćelije (traheole) čak prodiru u pojedinačne ćelije tela.

Ponekad dušnik formira lokalna proširenja, ili zračne vrećice, koje služe kod kopnenih insekata za poboljšanje ventilacije zraka u trahealnom sistemu, a kod vodenih insekata, vjerovatno kao rezervoari koji povećavaju opskrbu zrakom u tijelu životinje.

Traheje se pojavljuju u embrionima insekata u obliku dubokih invaginacija ektoderma; kao i druge ektodermalne formacije, obložene su kutikulom (Sl. 341). U površinskom sloju potonjeg formira se spiralno zadebljanje koje daje elastičnost dušniku i sprječava urušavanje zidova.

U najjednostavnijim slučajevima, ulazak kiseonika u trahealni sistem i uklanjanje ugljičnog dioksida iz njega odvija se difuzijom kroz stalno otvorene stigme. To se, međutim, opaža samo kod neaktivnih insekata koji žive u uvjetima visoke vlažnosti.

Aktivacija ponašanja i prelazak na život u sušnim biotopima značajno komplikuje mehanizam disanja. Povećana potreba tijela za kisikom osigurava se pojavom posebnih respiratornih pokreta, koji se sastoje od opuštanja i kontrakcije trbuha. U tom slučaju se ventiliraju trahealne vrećice i glavna trahealna debla. Formiranje uređaja za zatvaranje na stigmama smanjuje gubitak vode tokom disanja. Budući da je brzina difuzije vodene pare niža od one kisika, kada se stigme otvore na kratko, kisik ima vremena da prodre u trahealni sistem, a gubici vode su minimalni.

Kod mnogih ličinki insekata koji žive u vodi (na primjer, vreten konjic, majmun itd.), sistem dušnika je zatvoren, odnosno nema stigmi, dok je sama trahealna mreža prisutna. U takvim oblicima, kiseonik difunduje iz vode kroz trahealne škrge, lamelarne ili žbunaste, tankozidne izrasline tijela, kroz koje prodire bogata mreža dušnika (Sl. 342). Trahealne škrge najčešće sjede na bočnim stranama dijela trbušnih segmenata (larve majušnog muha). Kiseonik ulazi kroz tanke poklopce škrga, ulazi u dušnik i zatim se distribuira po tijelu.

Tokom transformacije larvi koje dišu škrgama u odraslog insekta koji živi na kopnu, škrge nestaju, stigme se otvaraju, a trahealni sistem se mijenja iz zatvorenog u otvoreni.

Važna fiziološka karakteristika respiratornog sistema insekata je kako slijedi. Životinja obično percipira kisik u određenim dijelovima tijela i odatle se krvlju distribuira po cijelom tijelu. Kod insekata zračne cijevi prožimaju cijelo tijelo i dopremaju kisik direktno do mjesta njegove potrošnje, odnosno do tkiva i stanica, kao da zamjenjuju krvne sudove.

Struktura trahealnog sistema. Insekti dišu kroz sistem dušnika raspoređenih po cijelom tijelu, rjeđe kroz površinu kože. Traheje su predstavljene šupljim cijevima obloženim hitinom u obliku spiralnih zadebljanja koja sprječavaju kolaps dušnika prilikom kretanja i savijanja tijela. Traheje se granaju u sitne kapilare - traheole prečnika manjeg od 1 mikrona, koje isporučuju kiseonik iz vazduha direktno u tkiva i ćelije tela.

Breath. Ulazak zraka u trahealni sistem najčešće se odvija aktivno, uz pomoć respiratornih pokreta. U ovom slučaju, određeni spiracles se otvaraju ili zatvaraju, udišući ili izdišući. Ritam disajnih pokreta zavisi od vrste insekta, njegovog stanja i spoljašnjih uslova. Tako pčela medonosna u mirovanju čini oko 40 respiratornih pokreta u minuti, a kada se kreće - do 120; kod nekih skakavaca dolazi do povećanja njihovog broja sa 6 na 26 ili više s povećanjem temperature okoliša od 0 °C do 27 °C i više.

Kod mnogih vrsta insekata, zrak se udiše kroz prsna dišnica, a izdiše kroz trbušna dišca. Ritam spiracles je povezan sa pokreti disanja abdomen; s povećanjem i smanjenjem zračnog tlaka uzrokovanog ovim pokretima, neka se spirakula otvaraju prema van, a druga se otvaraju u tijelo insekta. Međutim, pod utjecajem velikih doza ugljičnog dioksida, raznih otrova, a ponekad i bez ikakvog razloga, može doći do promjene cirkulacije zraka, odnosno počinje ulaziti kroz trbušna dišnica, a izlaziti kroz torakalna. Osim toga, s povećanjem sadržaja ugljičnog dioksida i nedostatkom kisika u okolišu, zračnice ostaju otvorene duže vrijeme, pa će fumigacija prostora od štetočina biti učinkovitija.

Disanje je oksidativni proces koji se javlja trošenjem kisika i oslobađanjem ugljičnog dioksida. Proces oksidacije odvija se uz sudjelovanje oksidativnih enzima - oksidaza i praćen je postupnim razgradnjom molekula konzumnih spojeva - ugljikohidrata, masti, proteina - i oslobađanjem energije. Razgradnja ovih spojeva u konačnici završava stvaranjem ugljičnog dioksida i vode, a kod proteina i pojavom produkata razgradnje koji se vezuju u jedinjenja koja su sigurnija za organizam, poput uree i njenih soli.

Dakle, disanje je praćeno izmjenom plinova. Proces izmjene plina karakterizira respiratorni koeficijent (RC), koji predstavlja omjer oslobođenog ugljičnog dioksida prema ukupnoj količini apsorbiranog kisika. Na osnovu ovog pokazatelja može se prosuditi koje se supstance trenutno koriste kao izvor energije. Kod oksidacije ugljikohidrata, DC = 1, kada se koriste manje oksidirana masna jedinjenja, DC se smanjuje na 0,7, a proteini - na 0,77-0,82. Na primjer, kada žohari gladuju, DC se smanjuje na 0,65-0,85, što odgovara pretežnoj potrošnji prethodno uskladištenih masti.

Drugi oblici disanja. Do disanja vodenih insekata dolazi i zbog atmosferskog zraka i korištenjem zraka otopljenog u vodi. Tako plivačke bube, koje žive u vodi, dišu pomoću atmosferskog zraka pohranjenog ispod elitre na kraju trbuha, a s vremena na vrijeme se dižu na površinu kako bi popunile svoje rezerve. Bube iz roda perunika se rudare atmosferski vazduh iz vazdušnih sudova vodenih biljaka.

Kada koriste zrak otopljen u vodi, insekti dišu škrgama. Škrge su predstavljene vanjskim razgranatim ili lamelarnim formacijama koje se nalaze na mjestu nestalih spirala. Razvijaju se u larvama majmuna, vretenaca, limenki i nekih dvokrilaca. Kod larvi heteroptera vretenaca škrge su rektalne, tj. unutrašnje organe i nalaze se u rektumu.

Tjelesna temperatura. Insekti su životinje s promjenjivom tjelesnom temperaturom. Zavisi od intenziteta procesa stvaranja topline i njenog oslobađanja. Izvori stvaranja toplote kod insekata su, s jedne strane, metabolički procesi u organizmu, praćeni oslobađanjem toplotne energije, i energija zračenja sunca ili zraka koji se njime zagrijava, s druge strane.

Prema I.D. Strelnikovu, tjelesna temperatura insekata koji miruju i nisu izloženi sunčevom zračenju je približno jednaka temperaturi. okruženje. Zbog činjenice da optimalna temperatura za mnoge vrste varira oko 20...35 °C, insekti mogu regulirati tjelesnu temperaturu u određenim granicama promjenom mišićne aktivnosti (kretanje, let) ili premještanjem u toplije ili hladnije dijelove, ponekad i izvan promjene držanja račun. Poznata vrijednost isparavanje vode s površine kože i ventilacija dušnika, posebno uz pomoć zračnih vrećica, mogu pomoći u regulaciji tjelesne temperature.