Kukaiņu elpošanas sistēma. Kā elpo ūdens kukaiņi. Kā elpo kukaiņi?

Pirms iziešanas no mājas lietainā laikā, apavi jāapsmidzina ar hidrofobu līdzekli. Ja apavi ir stipri netīri, iesakām mazgāt apavus ar īpašām vielām. Kā šādu līdzekli varat izmantot tīrītāju taukainai ādai šī viela palīdzēs ne tikai ātri notīrīt apavus vai ādas apģērbu, bet arī apvilkt tos ar nepieciešamajām vielām tālākai aizsardzībai...

Papildinājums, kas paredzēts lietošanai, parasti tiek izrakstīts veselības aprūpes speciālistam vai, iespējams, bez receptes — tas ir atkarīgs no dinamiskās ķīmiskās vielas veida, ko viņi kontrolē. Pastāv ārsta izrakstītas devas, kas tiek uzskatītas par efektīvākām, neskatoties uz to, ja jūsu zāļu forma tiek plaši lietota, lai gan ieskauj sildenafilu, tam vajadzētu arī dot…

Ir 4 kameņu attīstības stadijas: Ola, Kāpurs, Pupa, Imago (pieaugušais). Pavasarī pārziemojušā un apaugļotā mātīte izlido no savas patversmes un vairākas nedēļas aktīvi barojas, gatavojoties ligzdai. Kad mātītes olnīcās sāk nobriest olas, viņa meklē vietu ligzdai, lidojot virs zemes un uzmanīgi skatoties apkārt. Atrodot īsto...

Iepazīstieties ar Vatsonu un Kiko, divus zeltainos retrīverus, kuri nevar iedomāties dzīvi bez sava labsirdīgā kaķa Harija. Un arī Harijs šos divus suņus uzskata par saviem labākie draugi. Visi trīs dzīvo absolūtā harmonijā un mīl snaust, cieši saspiedušies viens pie otra. Viņu īpašniece ir 23 gadus veca meitene, kura izveidoja personīgo lapu trim draugiem...

Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka suņu smadzeņu garozā, kas ir atbildīga par domāšanu, sarežģītu uzvedību un plānošanu, ir divreiz vairāk neironu nekā kaķiem. Pētījuma rezultāti tika publicēti zinātniskais žurnāls Robežas neiroanatomijā. Eksperti salīdzināja arī kaķu, suņu, lauvu smadzenes, brūnie lāči, jenoti, seski. Izrādījās, ka suņiem, mizā...

Čeļabinskas zoodārzā lapsa Maija iemācījās griezt spineri. Zoodārza darbinieki nofilmēja, kā dzīvnieks izklaidējas ar rotaļlietu, un ierakstu publicēja zvērnīcas oficiālajā lapā Instagram un sazinoties. Video redzams, kā sieviete ar spineri rokās pieiet pie aploka ar lapsu un pastiepj rotaļlietu pret žogu. Dzīvnieks savā veidā...

Kamenes ir sociāli kukaiņi. Gandrīz kā visas bites, tās dzīvo ģimenēs, kuras sastāv no: lielām auglīgām bišu mātēm, mazākām strādnieku kamenēm un tēviņiem. Ja mātītes nav, olas var dēt arī strādājošas mātītes. Parasti kameņu ģimene dzīvo tikai 1 gadu: no pavasara līdz rudenim. Tas ir daudz mazāks par biti, bet joprojām ir...

Kamenes veido ligzdas pazemē, uz zemes un virs zemes. Ligzdo pazemē Lielākā daļa kameņu sugu ligzdo pazemē. Viņi ligzdo dažādu grauzēju un kurmju rakumos. Ir zināms, ka peļu smarža piesaista kameņu mātīti. Grauzēju urbumā ir materiāls kameņu ligzdas siltināšanai: vilna, sausa zāle un citi līdzīgi materiāli. UZ…

Rādīt visu

Elpošanas process sauszemes kukaiņiem

Vienkāršākajos gadījumos

Sausos biotopos

Video demonstrē dievlūdzēja elpošanas procesu

Slēgšanas ierīču darbība samazina ūdens zudumus elpošanas laikā. (video)

Elpošanas kustību laikā tie attālinās viens no otra un tuvojas, un Hymenoptera tie veic arī teleskopiskas kustības, tas ir, gredzeni ievelkas viens otrā "izelpošanas" laikā un iztaisnojas "ieelpošanas" laikā. Tajā pašā laikā aktīvā elpošanas kustība, ko izraisa muskuļu kontrakcija, ir tieši “izelpošana”, nevis “ieelpošana”, atšķirībā no cilvēkiem un dzīvniekiem, kuriem ir pretējais.

Elpošanas kustību ritms var būt dažāds un atkarīgs no daudziem faktoriem, piemēram, no temperatūras: kumelītei Melanoplus 27 grādu temperatūrā ir 25,6 elpošanas kustības minūtē, bet pie 9 grādiem – tikai 9. Pirms tam daudzi cilvēki pastiprina elpošanu, un tās laikā bieži apstājas ieelpas un izelpas. Medus bitei miera stāvoklī ir 40 elpošanas kustības, bet strādājot - 120.

Daži pētnieki raksta, ka, neskatoties uz elpošanas kustību klātbūtni, kukaiņiem nav tipisku ieelpu un izelpu. Tam var piekrist, ņemot vērā vairāku taksonu īpašības. Tādējādi siseņiem gaiss iekļūst organismā caur priekšējiem pāriem un iziet caur aizmugurējiem pāriem, kas rada atšķirības no “parastās” elpošanas. Starp citu, tajā pašā kukaiņā ar paaugstinātu oglekļa dioksīda saturu iekšā esošais gaiss var sākt kustēties pretējā virzienā: ievilkts caur vēderu un izplūst cauri.

Kā elpo ūdens kukaiņi?

Kukaiņiem, kas dzīvo ūdenī, elpošana notiek divos veidos. Tas ir atkarīgs no tā, kāda struktūra viņiem ir.

Daudziem ūdens organismiem ir slēgta vide, kurā tie nefunkcionē. Tas ir slēgts, un uz āru nav “izeju”. Elpošana tiek veikta, izmantojot - ķermeņa izaugumi, kuros tie nonāk un bagātīgi sazarojas. Plānas traheolas nonāk tik tuvu virsmai, ka skābeklis sāk izkliedēties pa tām. Tas ļauj dažiem ūdenī dzīvojošiem kukaiņiem (un caddis mušiņām, akmeņmušām, maijvabolēm, spārēm) veikt gāzu apmaiņu. Pārejot uz zemes eksistenci (pārveidojot par), tie tiek samazināti, un no slēgtiem tie pārvēršas par atvērtiem.

Citos gadījumos ūdens kukaiņu elpošana tiek veikta ar atmosfēras gaisu. Šādiem kukaiņiem ir atvērts. Tie uzņem gaisu cauri, peldot uz virsmu, un pēc tam grimst zem ūdens, līdz tas tiek izlietots. Šajā sakarā tiem ir divas strukturālas iezīmes:

Ir iespējamas arī citas funkcijas. Piemēram, peldvabolei tie atrodas ķermeņa aizmugurē. Kad viņai vajag “atvilkt elpu”, viņa uzpeld virspusē, paņem vertikālā pozīcija“apgriezti uz leju”, un tiek parādīta daļa, kur .

Interesanta ir pieaugušo peldētāju elpošana. Tām ir izveidojušās tādas, sānos noliecoties uz leju un uz iekšu pret ķermeni. Rezultātā, peldot uz virsmas ar salocītu elytru, vabole uztver gaisa burbuli, kas nonāk subelites telpā. Viņi tur arī atveras. Tā peldētājs atjauno savas skābekļa rezerves. Dyliscus ģints peldētājs var atrasties zem ūdens 8 minūtes starp uzklāšanām, Hyphidrus apmēram 14 minūtes un Hydroporus līdz pusstundu. Pēc pirmajām salnām vaboles arī zem ledus paliek dzīvotspējīgas. Viņi atrod gaisa burbuļus zem ūdens un peld tiem pāri, lai “paņemtu” tos zem ūdens.

Ūdens cienītājā gaiss tiek glabāts starp matiņiem, kas atrodas ķermeņa ventrālajā daļā. Tie nav samitrināti, tāpēc starp tiem veidojas gaisa padeve. Kad kukainis peld zem ūdens, tā vēdera daļa gaisa spilvena dēļ šķiet sudrabaina.

Ūdens kukaiņiem, kas elpo atmosfēras gaisu, nelielās skābekļa rezerves, ko tie uztver no virsmas, vajadzētu patērēt ļoti ātri, taču tas nenotiek. Kāpēc? Fakts ir tāds, ka skābeklis no ūdens izkliedējas gaisa burbuļos, un oglekļa dioksīds daļēji izplūst no tiem ūdenī. Tādējādi, paņemot gaisu zem ūdens, kukainis saņem skābekļa padevi, kas kādu laiku tiek papildināta pati. Process ir ļoti atkarīgs no temperatūras. Piemēram, Plea bug var dzīvot vārītā ūdenī 5-6 stundas siltā temperatūrā un 3 dienas aukstā temperatūrā.

Visos šajos gadījumos notiek ādas elpošana. Kukaiņi elpo pa visu ķermeņa virsmu (pirmie zvaigznes

). Ķermeņa sānos ir līdz 10 pāriem, dažreiz mazāk, spirāles jeb stigmas: tie atrodas uz mezo- un metatoraksa un uz 8 vēdera segmentiem.

Stigmas bieži ir aprīkotas ar īpašām noslēgierīcēm, un katrs no tiem nonāk īsā šķērseniskā kanālā, un visi šķērseniskie kanāli ir savienoti viens ar otru ar galveno garenisko trahejas stumbru pāri (vai vairākiem). Tievākas trahejas rodas no stumbriem, atkārtoti zarojas un ar zariem sapinas visus orgānus. Katra traheja beidzas ar gala šūnu ar radiāli novirzošiem procesiem, ko caurdur trahejas gala kanāliņi (341. att.). Šīs šūnas gala zari (traheolas) pat iekļūst atsevišķās ķermeņa šūnās.

Dažreiz traheja veido lokālus paplašinājumus jeb gaisa maisiņus, kas kalpo sauszemes kukaiņiem, lai uzlabotu gaisa ventilāciju trahejas sistēmā, un ūdens kukaiņiem, iespējams, kā rezervuāri, kas palielina gaisa pieplūdi dzīvnieka ķermenī.

Trahejas parādās kukaiņu embrijos dziļu ektodermas invagināciju veidā; tāpat kā citi ektodermālie veidojumi ir izklāti ar kutikulu (341. att.). Pēdējās virsmas slānī veidojas spirālveida sabiezējums, kas piešķir trahejai elastību un neļauj sienām sabrukt.

Vienkāršākajos gadījumos skābekļa iekļūšana trahejas sistēmā un oglekļa dioksīda izvadīšana no tās notiek difūzijas ceļā caur pastāvīgi atvērtām stigmām. Tomēr tas tiek novērots tikai neaktīviem kukaiņiem, kas dzīvo augsta mitruma apstākļos.

Uzvedības aktivizēšana un pāreja uz dzīvi sausos biotopos būtiski sarežģī elpošanas mehānismu. Organisma pieaugošo vajadzību pēc skābekļa nodrošina īpašu elpošanas kustību parādīšanās, kas sastāv no vēdera relaksācijas un kontrakcijas. Šajā gadījumā tiek ventilēti trahejas maisiņi un galvenie trahejas stumbri. Aizvēršanas ierīču veidošanās uz stigmām samazina ūdens zudumus elpošanas laikā. Tā kā ūdens tvaiku difūzijas ātrums ir mazāks nekā skābekļa difūzijas ātrums, uz īsu brīdi atverot stigmas, skābeklim ir laiks iekļūt trahejas sistēmā, un ūdens zudumi ir minimāli.

Daudziem ūdenī mītošajiem kukaiņu kāpuriem (piemēram, spārēm, maijvabolēm u.c.) trahejas sistēma ir slēgta, tas ir, nav stigmu, bet pats trahejas tīkls ir klāt. Šādās formās skābeklis izkliedējas no ūdens caur trahejas žaunām, slāņainiem vai kupliem, plānsienu ķermeņa izaugumiem, kurus caurauž bagātīgs traheju tīkls (342. att.). Visbiežāk trahejas žaunas atrodas vēdera daļas sānos (maiju mušiņas kāpuri). Skābeklis iekļūst caur žaunu plāniem apvalkiem, iekļūst trahejā un pēc tam tiek izplatīts pa visu ķermeni.

Žaunām elpojošiem kāpuriem pārvēršoties par pieaugušiem kukaiņiem, kas dzīvo uz sauszemes, žaunas pazūd, atveras stigmas un trahejas sistēma no slēgtas kļūst atvērta.

Svarīga fizioloģiska iezīme elpošanas sistēma kukaiņi ir šāds. Parasti skābekli dzīvnieks uztver noteiktās ķermeņa daļās, un no turienes tas ar asinīm tiek izplatīts visā ķermenī. Kukaiņiem gaisa caurules caurstrāvo visu ķermeni un piegādā skābekli tieši tā patēriņa vietās, tas ir, audos un šūnās, it kā aizstājot asinsvadus.

Trahejas sistēmas uzbūve. Kukaiņi elpo caur traheju sistēmu, kas izplatīta visā ķermenī, retāk caur ādas virsmu. Trahejas attēlo dobas caurules, kas izklāta ar hitīnu spirālveida sabiezējumu veidā, kas neļauj trahejai sabrukt ķermeņa kustības un locīšanas laikā. Trahejas sazarojas sīkos kapilāros – traheolās, kuru diametrs ir mazāks par 1 mikronu, kas piegādā gaisa skābekli tieši ķermeņa audiem un šūnām.

Elpa. Gaisa iekļūšana trahejas sistēmā visbiežāk notiek aktīvi, ar elpošanas kustību palīdzību. Šajā gadījumā atsevišķas spirāles atveras vai aizveras, ieelpojot vai izelpojot. Elpošanas kustību ritms ir atkarīgs no kukaiņa veida, tā stāvokļa un ārējiem apstākļiem. Tādējādi medus bite miera stāvoklī veic aptuveni 40 elpošanas kustības minūtē, bet kustībā - līdz 120; dažiem siseņiem to skaits palielinās no 6 līdz 26 vai vairāk, vides temperatūrai paaugstinoties no 0 °C līdz 27 °C un augstāk.

Daudzām kukaiņu sugām gaiss tiek ieelpots caur krūšu spirālēm un izelpots caur vēdera spirālēm. Spirakulu ritms ir saistīts ar elpošanas kustības vēders; paaugstinoties un samazinoties gaisa spiedienam, ko izraisa šīs kustības, dažas spirāles atveras uz āru, citas atveras kukaiņa ķermenī. Tomēr lielu ogļskābās gāzes devu, dažādu indu ietekmē un dažreiz bez redzama iemesla var mainīties gaisa cirkulācija, tas ir, tas sāk iekļūt pa vēdera spirālēm un iziet caur krūšu spirālēm. Turklāt, palielinoties ogļskābās gāzes saturam un skābekļa trūkumam vidē, spirāles paliek atvērtas ilgāk, un tāpēc telpu fumigācija pret kaitēkļiem būs efektīvāka.

Elpošana ir oksidatīvs process, kas notiek, patērējot skābekli un izdalot oglekļa dioksīdu. Oksidācijas process notiek, piedaloties oksidatīviem enzīmiem - oksidāzēm, un to pavada patērējamo savienojumu - ogļhidrātu, tauku, olbaltumvielu - molekulu pakāpeniska sadalīšanās un enerģijas izdalīšanās. Šo savienojumu sadalīšanās galu galā beidzas ar oglekļa dioksīda un ūdens veidošanos, bet olbaltumvielām - arī sadalīšanās produktu parādīšanos, kas tiek saistīti ar organismam drošākiem savienojumiem, piemēram, urīnvielu un tā sāļiem.

Tādējādi elpošanu pavada gāzu apmaiņa. Gāzu apmaiņas procesu raksturo elpošanas koeficients (RC), kas atspoguļo izdalītā oglekļa dioksīda attiecību pret kopējo absorbētā skābekļa daudzumu. Pēc šī rādītāja var spriest, kuras vielas šobrīd tiek izmantotas kā enerģijas avots. Oksidējot ogļhidrātus, DC = 1, izmantojot mazāk oksidētus tauku savienojumus, DC samazinās līdz 0,7, bet olbaltumvielas - līdz 0,77-0,82. Piemēram, kad prusaku badā, līdzstrāva samazinās līdz 0,65-0,85, kas atbilst dominējošajam iepriekš uzglabāto tauku patēriņam.

Citas elpošanas formas. Ūdens kukaiņu elpošana notiek gan atmosfēras gaisa ietekmē, gan izmantojot ūdenī izšķīdinātu gaisu. Tādējādi peldošās vaboles, dzīvojot ūdenī, elpo, izmantojot atmosfēras gaisu, kas glabājas zem elytras vēdera galā, un ik pa laikam paceļas virspusē, lai papildinātu tās rezerves. Tiek iegūtas vaboles no īrisu ģints atmosfēras gaiss no ūdensaugu gaisa kuģiem.

Lietojot ūdenī izšķīdinātu gaisu, kukaiņi elpo, izmantojot žaunas. Žaunas attēlo ārēji sazaroti vai slāņaini veidojumi, kas atrodas trūkstošo spirālīšu vietā. Tie ir attīstījušies maijvaboļu, spāru, spārnu un dažu dipterānu kāpuros. Heteroptera spāru kāpuriem žaunas ir taisnās, t.i. iekšējie orgāni un atrodas taisnajā zarnā.

Ķermeņa temperatūra. Kukaiņi ir dzīvnieki ar mainīgu ķermeņa temperatūru. Tas ir atkarīgs no siltuma ražošanas procesu intensitātes un tā izdalīšanās. Siltuma veidošanās avoti kukaiņos, no vienas puses, ir vielmaiņas procesi organismā, ko pavada siltumenerģijas izdalīšanās, un, no otras puses, saules vai tās uzkarsētā gaisa starojuma enerģija.

Pēc I.D.Strelnikova teiktā, kukaiņu ķermeņa temperatūra, kas atrodas miera stāvoklī un nav pakļauti saules starojumam, ir aptuveni vienāda ar temperatūru. vidi. Sakarā ar to, ka daudzām sugām temperatūras optimālais svārstās ap 20...35 °C, kukaiņi var regulēt ķermeņa temperatūru noteiktās robežās, mainot muskuļu aktivitāti (kustību, lidojumu) vai pārvietojoties uz siltākām vai vēsākām vietām, dažkārt arī pēc stājas maiņas. kontu. Zināma vērtībaūdens iztvaikošana no ādas virsmas un trahejas ventilācija, īpaši ar gaisa maisiņu palīdzību, var palīdzēt regulēt ķermeņa temperatūru.