Dišni sustav insekata. Kako dišu vodeni kukci? Kako dišu insekti?

Prije nego što izađete iz kuće po kišovitom 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, koje će vam pomoći ne samo brzo očistiti cipele ili kožnu odjeću, već ih i premazati potrebnim tvarima za dodatnu zaštitu...

Dodatak namijenjen za moć obično je propisan zdravstvenim djelatnikom ili možda bez recepta - ovisi o vrsti dinamičke kemikalije koju drže pod kontrolom. Postoje doze koje je propisao liječnik i vjeruje se da su učinkovitije, unatoč tome, ako se vaša formulacija često ne uzima, iako sadrži sildenafil, trebala bi štoviše dati...

Postoje 4 stadija razvoja bumbara: jaje, larva, lutka, imago (odrasla jedinka). U proljeće prezimljena i oplođena ženka leti iz svog skloništa i aktivno se hrani nekoliko tjedana pripremajući se za gniježđenje. Kada jaja počnu sazrijevati u jajnicima ženke, ona traži mjesto za gnijezdo, leti iznad zemlje i pažljivo gleda oko sebe. Pronašavši onu pravu...

Upoznajte Watsona i Kika, dva zlatna retrivera koji ne mogu zamisliti život bez svog dobroćudnog mačka Harryja. I Harry ova dva psa također smatra svojima najbolji prijatelji. Sve troje žive u apsolutnom skladu i vole drijemati, stisnuti jedno uz drugo. Njihova vlasnica je 23-godišnja djevojka koja je napravila osobnu stranicu za tri prijatelja...

Znanstvenici su otkrili da psi imaju dvostruko više neurona od mačaka u moždanoj kori koja je odgovorna za razmišljanje, složeno ponašanje i planiranje. Rezultati istraživanja objavljeni su u znanstveni časopis Granice u neuroanatomiji. Stručnjaci su uspoređivali i mozgove mačaka, pasa, lavova, mrki medvjedi, rakuni, tvorovi. Pokazalo se da kod pasa, u kori...

U zoološkom vrtu u Čeljabinsku lisica Maya naučila je vrtjeti spinner. Djelatnici zoološkog vrta snimili su životinju kako se zabavlja s igračkom te su snimku objavili na službenoj stranici zvjerinjaka na Instagramu iu kontaktu. Video prikazuje kako žena sa spinnerom u ruci prilazi nastambi s lisicom i pruža igračku ogradi. Životinja, na svoj način...

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

Bumbari svoja gnijezda grade pod zemljom, na zemlji i iznad zemlje. Gnijezda pod zemljom Većina vrsta bumbara gnijezdi se pod zemljom. Gnijezde se u dupljama raznih glodavaca i krtičnjacima. Poznato je da miris miša privlači ženke bumbara. U jazbini glodavaca nalazi se materijal za izolaciju gnijezda bumbara: vuna, suha trava i drugi slični materijali. DO…

Pokaži sve

Proces disanja kod kopnenih insekata

U najjednostavnijim slučajevima

U sušnim biotopima

Video prikazuje proces disanja bogomoljke

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

Tijekom dišnih kretnji međusobno se udaljavaju i približavaju, a kod Hymenoptera čine i teleskopske pokrete, odnosno prstenovi se uvlače jedan u drugi tijekom "izdisaja", a ispravljaju se tijekom "udisaja". Pritom je aktivni respiratorni pokret, koji nastaje kontrakcijom mišića, upravo „izdisaj“, a ne „udah“, za razliku od ljudi i životinja, kod kojih je suprotno.

Ritam dišnih pokreta može biti različit i ovisi o mnogim čimbenicima, na primjer o temperaturi: kod ždrebice Melanoplus na 27 stupnjeva ima 25,6 dišnih pokreta u minuti, a na 9 stupnjeva samo 9. Prije su mnogi ubrzati disanje, a tijekom njega često prestaju udisaji i izdisaji. Pčela ima 40 respiratornih pokreta u mirovanju, a 120 dok radi.

Neki istraživači pišu da, unatoč prisutnosti respiratornih pokreta, insekti nemaju tipične udisaje i izdisaje. S tim se možemo složiti, uzimajući u obzir karakteristike niza svojti. Dakle, kod skakavaca zrak ulazi u tijelo kroz prednje parove, a izlazi kroz stražnje parove, što stvara razlike od "normalnog" disanja. Usput, kod istog kukca, s povećanim sadržajem ugljičnog dioksida, zrak se može početi kretati u suprotnom smjeru: uvučen kroz trbušnu šupljinu i izašao kroz njega.

Kako dišu vodeni kukci?

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

Mnogi vodeni organizmi imaju zatvorenu okolinu u kojoj ne funkcioniraju. Zatvorena je i nema “izlaza” van. Disanje se provodi pomoću - izdanci tijela u koje ulaze i obilno se granaju. Tanke traheole toliko se približavaju površini da kisik počinje difundirati kroz njih. To omogućuje nekim kukcima koji žive u vodi (uključujući tuče, kamenjarke, jednobojne mušice, vretenca) izmjenu plinova. Prilikom prijelaza u zemaljsko postojanje (transformacije u) one se smanjuju, a iz zatvorenih prelaze u otvorene.

U drugim slučajevima, disanje vodenih insekata provodi se atmosferskim zrakom. Takvi insekti imaju otvoren. Uzimaju zrak, isplivaju na površinu, a zatim tonu u vodu dok ga ne potroše. U tom pogledu imaju dvije strukturne značajke:

Moguće su i druge karakteristike. Na primjer, kod buba plivača nalaze se na stražnjem kraju tijela. Kad treba "udahnuti", ispliva na površinu, uzme okomiti položaj“naopako” i izlaže dio gdje je .

Zanimljivo je disanje odraslih plivača. Imaju razvijene, koje se sa strane savijaju prema dolje i prema unutra prema tijelu. Kao rezultat toga, kada pluta na površinu s presavijenom elitrom, buba hvata mjehurić zraka koji ulazi u podelitni prostor. Otvaraju se i tamo. Tako plivač obnavlja svoje zalihe kisika. Plivač roda Dyliscus može ostati pod vodom 8 minuta između izranjanja, Hyphidrus oko 14 minuta, a Hydroporus do pola sata. Nakon prvog mraza, kornjaši također ostaju održivi pod ledom. Pronalaze mjehuriće zraka pod vodom i plivaju preko njih kako bi ih “odveli”.

Kod vodoljupca zrak se skladišti između dlačica koje se nalaze na trbušnom dijelu tijela. Ne mokre se, pa se između njih stvara dotok zraka. Kada kukac pliva pod vodom, njegov trbušni dio izgleda srebrnast zbog zračnog jastuka.

Kod vodenih kukaca 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 vodom, kukac dobiva opskrbu kisikom, koja se neko vrijeme sama obnavlja. Proces je jako ovisan o temperaturi. Na primjer, stjenica Plea može živjeti u prokuhanoj vodi 5-6 sati na toplim temperaturama i 3 dana na niskim temperaturama.

U svim tim slučajevima dolazi do disanja kože. Insekti dišu cijelom površinom tijela (prvo doba

). Na stranama tijela nalazi se do 10 pari, ponekad i manje, spirakula ili stigmi: leže na mezo- i metatoraksu i na 8 trbušnih segmenata.

Stigme su često opremljene posebnim napravama za zatvaranje i svaka vodi u kratki poprečni kanal, a svi poprečni kanali međusobno su povezani parom (ili više) glavnih uzdužnih trahealnih debla. Od debla polaze tanji dušnici, koji se višestruko granaju i svojim ograncima zapliću sve organe. Svaki dušnik završava terminalnom stanicom s radijalno divergirajućim procesima, prožetim završnim tubulima dušnika (Sl. 341). Završne grane ove stanice (traheole) čak prodiru u pojedine stanice tijela.

Ponekad dušnik tvori lokalna proširenja ili zračne vrećice, koje kod kopnenih insekata služe za poboljšanje ventilacije zraka u trahealnom sustavu, a kod vodenih insekata vjerojatno kao spremnici koji povećavaju dovod zraka u tijelo životinje.

Traheje se pojavljuju u embrijima insekata u obliku dubokih invaginacija ektoderma; kao i druge ektodermalne tvorevine obrubljene su kutikulom (slika 341). U površinskom sloju potonjeg formira se spiralno zadebljanje, koje daje elastičnost dušnika i sprječava propadanje zidova.

U najjednostavnijim slučajevima, ulazak kisika u trahealni sustav i uklanjanje ugljičnog dioksida iz njega događa se difuzijom kroz stalno otvorene stigme. Međutim, to se opaža samo kod neaktivnih insekata koji žive u uvjetima visoke vlažnosti.

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

Kod mnogih ličinki insekata koji žive u vodi (primjerice vretenaca, majki i dr.) trahealni sustav je zatvoren, odnosno nema stigmi, dok je sama trahealna mreža prisutna. U takvim oblicima kisik difundira iz vode kroz dušničke škrge, lamelarne ili grmolike, tankostijene izdanke tijela, prožete bogatom mrežom dušnika (sl. 342). Trahealne škrge najčešće se nalaze sa strane dijela trbušnih segmenata (ličinke svibanjke). Kisik ulazi kroz tanke poklopce škrga, ulazi u dušnik i zatim se raznosi po tijelu.

Tijekom transformacije ličinke koja diše škrge u odraslog kukca koji živi na kopnu, škrge nestaju, stigme se otvaraju, a trahealni sustav se mijenja iz zatvorenog u otvoreni.

Važna fiziološka karakteristika dišni sustav insekata je kako slijedi. Tipično, životinja percipira kisik u određenim dijelovima svog tijela i odatle se krvlju distribuira po tijelu. Kod insekata zračne cijevi prožimaju cijelo tijelo i dostavljaju kisik izravno na mjesta njegove potrošnje, odnosno u tkiva i stanice, kao da zamjenjuju krvne žile.

Građa trahealnog sustava. Kukci dišu sustavom dušnika raspoređenih po cijelom tijelu, rjeđe preko površine kože. Traheje su predstavljene šupljim cjevčicama obloženim hitinom u obliku spiralnih zadebljanja koja sprječavaju kolaps dušnika tijekom kretanja i savijanja tijela. Traheje se granaju u sićušne kapilare - traheole promjera manjeg od 1 mikrona, koje dovode kisik iz zraka izravno u tkiva i stanice tijela.

Dah. Ulazak zraka u trahealni sustav najčešće se događa aktivno, uz pomoć respiratornih pokreta. U ovom slučaju, određene spirale se otvaraju ili zatvaraju, udišući ili izdišući. Ritam respiratornih pokreta ovisi o vrsti kukca, njegovom stanju i vanjskim uvjetima. Dakle, medonosna pčela u mirovanju čini oko 40 respiratornih pokreta u minuti, a kada se kreće - do 120; kod nekih skakavaca dolazi do porasta njihovog broja sa 6 na 26 ili više s porastom temperature okoliša od 0 °C do 27 °C i više.

Kod mnogih vrsta insekata zrak se udiše kroz prsne cijevi, a izdiše kroz trbušne cijevi. Ritam spirala je povezan sa pokreti disanja trbuh; s povećanjem i smanjenjem tlaka zraka uzrokovanog tim pokretima, neke se spirale otvaraju prema van, druge se otvaraju u tijelo kukca. Međutim, pod utjecajem velikih doza ugljičnog dioksida, raznih otrova, a ponekad i bez vidljivog razloga, cirkulacija zraka može se promijeniti, odnosno počinje ulaziti kroz trbušne spirakule, a izlaziti kroz torakalne. Osim toga, s povećanjem sadržaja ugljičnog dioksida i nedostatkom kisika u okolišu, spirale ostaju otvorene dulje vrijeme, pa će fumigacija prostora protiv štetnika biti učinkovitija.

Disanje je oksidativni proces koji se odvija trošenjem kisika i oslobađanjem ugljičnog dioksida. Proces oksidacije odvija se uz sudjelovanje oksidativnih enzima - oksidaza i popraćen je postupnom razgradnjom molekula konzumnih spojeva - ugljikohidrata, masti, proteina - i oslobađanjem energije. Razgradnja ovih spojeva u konačnici završava nastankom ugljičnog dioksida i vode, a kod bjelančevina i pojavom produkata razgradnje koji se vezuju u za organizam sigurnije spojeve, poput uree i njezinih soli.

Dakle, disanje je popraćeno izmjenom plinova. Proces izmjene plinova karakterizira respiratorni koeficijent (RC), koji predstavlja omjer oslobođenog ugljičnog dioksida i ukupne količine apsorbiranog kisika. Na temelju ovog pokazatelja može se procijeniti koje se tvari trenutno koriste kao izvor energije. Kod oksidacije ugljikohidrata, DC = 1, pri korištenju manje oksidiranih masnih spojeva, 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 pohranjenih masti.

Drugi oblici disanja. Disanje vodenih insekata događa se i zbog atmosferskog zraka i korištenjem zraka otopljenog u vodi. Dakle, kornjaši plivači, koji žive u vodi, dišu pomoću atmosferskog zraka pohranjenog ispod elitre na kraju trbuha i s vremena na vrijeme izranjaju na površinu kako bi napunili svoje rezerve. Kornjaši iz roda irisfish se miniraju atmosferski zrak iz zračnih posuda vodenih biljaka.

Kada koriste zrak otopljen u vodi, kukci dišu pomoću škrga. Škrge su predstavljene vanjskim razgranatim ili lamelarnim formacijama koje se nalaze na mjestu nestalih spirala. Razvijeni su u ličinkama jednobojnika, vretenaca, tulara i nekih dvokrilaca. U ličinki heteroptera vretenaca škrge su rektalne, tj. unutarnji organi a nalaze se u rektumu.

Tjelesna temperatura. Kukci su životinje s promjenjivom tjelesnom temperaturom. Ovisi o intenzitetu procesa stvaranja topline i njenom oslobađanju. Izvori stvaranja topline kod insekata su, s jedne strane, metabolički procesi u tijelu, popraćeni oslobađanjem toplinske energije, i energija zračenja sunca ili njime zagrijanog zraka, s druge strane.

Prema I. D. Strelnikovu, tjelesna temperatura insekata koji miruju i nisu izloženi sunčevom zračenju približno je jednaka temperaturi. okoliš. Zbog činjenice da temperaturni optimum za mnoge vrste varira oko 20...35 °C, kukci mogu regulirati tjelesnu temperaturu unutar određenih granica promjenom mišićne aktivnosti (kretanje, let) ili premještanjem u toplija ili hladnija područja, ponekad i izvan promjene položaja račun. Poznata vrijednost isparavanje vode s površine kože i ventilacija dušnika, osobito uz pomoć zračnih vrećica, mogu pomoći u regulaciji tjelesne temperature.