Dýchací systém hmyzu. Ako dýcha vodný hmyz Ako dýcha hmyz

Pred odchodom z domu v daždivom počasí musíte topánky postriekať hydrofóbnym prostriedkom. V prípade silného znečistenia odporúčame umývať topánky špeciálnymi prostriedkami. Ako taký nástroj môžete použiť čistič na mastné kože, táto látka vám pomôže nielen rýchlejšie vyčistiť topánky alebo kožené oblečenie, ale ho aj pokryť potrebnými látkami pre ďalšiu ochranu ....

Doplnok určený pre silu je zvyčajne predpísaný lekárom alebo možno bez lekárskeho predpisu - závisí to od druhu dynamickej chemikálie, ktorú majú pod kontrolou. Lekárom predpísané dávky existujú veril účinnejšie, napriek tomu, ak sa vaša formulácia stane široko neužívanou, hoci obklopuje sildenafil, mala by navyše poskytnúť…

Existujú 4 štádiá vývoja čmeliakov: Egg, Larva, Pupa, Imago (dospelý). Na jar prezimovaná a oplodnená samička vyletí z úkrytu a niekoľko týždňov sa aktívne kŕmi a pripravuje sa na hniezdenie. Keď vajíčka začnú dozrievať vo vaječníkoch samice, hľadá miesto pre hniezdo, lieta nad zemou a pozorne sa obzerá. Nájdenie toho správneho…

Zoznámte sa s Watsonom a Kikom, dvoma zlatými retrievermi, ktorí si nevedia predstaviť život bez dobromyseľného kocúra Harryho. A Harry považuje aj týchto dvoch psov za svojich. najlepší priatelia. Všetci traja žijú v absolútnej harmónii a radi si zdriemnu, tesne priliehajú k sebe. Ich majiteľkou je 23-ročné dievča, ktoré založilo osobnú stránku pre troch priateľov ...

Vedci zistili, že psy majú dvakrát toľko neurónov ako mačky v mozgovej kôre, ktorá je zodpovedná za myslenie, komplexné správanie a plánovanie. Výsledky štúdie sú zverejnené v vedecký časopis Hranice v neuroanatómii. Odborníci tiež porovnávali mozgy mačiek, psov, levov, hnedé medvede, mývaly, fretky. Ukázalo sa, že u psov v kôre ...

V čeľabinskej zoo sa líška Maya naučila točiť rotačkou. Zamestnanci zoo nakrútili zviera, ako sa hrá s hračkou, a zverejnili ho na oficiálnej stránke zoo na Instagrame a VKontakte. Video ukazuje, ako sa žena s rotujúcou rotačkou v ruke priblíži k ohrade s líškou a natiahne hračku k plotu. Zviera vo svojom...

Čmeliaky sú spoločenský hmyz. Takmer ako všetky včely žijú v rodinách, ktoré pozostávajú z: veľkých chovných kráľovien, menších robotníc, samcov. V prípade neprítomnosti kráľovnej môžu vajíčka znášať aj pracujúce samice. Rodina čmeliakov zvyčajne žije iba 1 rok: od jari do jesene. Je oveľa menší ako včela, no stále má...

Hniezda si čmeliaky stavajú pod zemou, na zemi aj nad zemou. Podzemné hniezda Väčšina druhov čmeliakov hniezdi pod zemou. Hniezdia v norách rôznych hlodavcov a krtincov. Je známe, že čmeliakovú samicu láka vôňa myší. V norkách hlodavcov je materiál na otepľovanie hniezda čmeliakov: vlna, suchá tráva a iné podobné materiály. DO…

ukázať všetko

Proces dýchania u suchozemského hmyzu

V tých najjednoduchších prípadoch

V suchých biotopoch

Video demonštruje proces dýchania u modlivky

Práca uzatváracích zariadení znižuje straty vody v procese dýchania. (video)

Pri dýchacích pohyboch sa od seba vzďaľujú a približujú a u blanokrídlovcov robia aj teleskopické pohyby, čiže pri „výdychoch“ sa krúžky do seba vťahujú a pri „vdychoch“ sa napriamujú. Aktívny dýchací pohyb, ktorý je spôsobený svalovou kontrakciou, je zároveň práve „výdych“ a nie „nádych“, na rozdiel od ľudí a zvierat, u ktorých je to naopak.

Rytmus dýchacích pohybov môže byť rôzny a závisí od mnohých faktorov, napríklad od teploty: u kobyla Melanoplus pri 27 stupňoch sa vykoná 25,6 dýchacích pohybov za minútu a pri 9 stupňoch je ich len 9. Predtým mnohí zintenzívnia dýchanie a počas nej sa často zastavujú nádychy a výdychy. Včela medonosná má 40 nádychov v pokoji a 120 pri práci.

Niektorí vedci píšu, že napriek prítomnosti dýchacích pohybov nemá hmyz typické inhalácie a výdychy. S tým môžeme súhlasiť, berúc do úvahy zvláštnosti množstva taxónov. U kobyliek sa teda vzduch dostáva do tela cez predné pary a vystupuje cez zadné, čím vznikajú odlišnosti od „obyčajného“ dýchania. Mimochodom, v tom istom hmyze so zvýšeným obsahom oxidu uhličitého sa vzduch môže začať pohybovať opačným smerom: môže byť nasávaný cez brucho a von cez.

Ako dýcha vodný hmyz?

U hmyzu, ktorý žije vo vode, sa dýchanie uskutočňuje dvoma spôsobmi. Záleží na tom, akú majú štruktúru.

Mnohé z vodných organizmov sú uzavreté, v ktorých nefungujú. Je uzavretý a nie sú v ňom žiadne „východy“ von. Dýchanie sa vykonáva s - výrastky tela, ktoré vstupujú a bohato sa rozvetvujú. Tenké tracheoly sa dostanú tak blízko k povrchu, že cez ne začne difundovať kyslík. To umožňuje niektorým hmyzom žijúcim vo vode (a potočníkom, múmam, podeniem, vážkam) vykonávať výmenu plynov. Pri prechode do pozemskej existencie (premeny na) sa redukujú a z uzavretej sa premenia na otvorenú.

V iných prípadoch sa dýchanie vodného hmyzu uskutočňuje atmosférickým vzduchom. Takýto hmyz má otvorenú. Nasávajú vzduch, plávajú na povrch a potom sa ponoria pod vodu, kým sa nespotrebuje. V tomto ohľade majú dve štrukturálne vlastnosti:

Možné sú aj ďalšie funkcie. Napríklad u plávajúceho chrobáka sa nachádzajú na zadnom konci tela. Keď sa potrebuje „nadýchnuť“, vypláva na hladinu, naberie vertikálna poloha"Hore nohami" a odhaľuje časť, kde sa nachádzajú.

Zaujímavé je dýchanie dospelých plavcov. Vyvinuli sa zo strán ohýbajúcich sa nadol a dovnútra smerom k telu. Výsledkom je, že pri vyplávaní na povrch so zloženou elytrou chrobák zachytí vzduchovú bublinu, ktorá sa dostane do subelytrálneho priestoru. Otvárajú sa tam. Takto si plavec obnovuje zásoby kyslíka. Plavec rodu Dyliscus vydrží pod vodou medzi výstupmi 8 minút, Hyphidrus asi 14 minút, Hydroporus až pol hodiny. Po prvom mraze pod ľadom si aj chrobáky zachovávajú životaschopnosť. Pod vodou nachádzajú vzduchové bubliny a plávajú nad nimi, aby ich „podpichli“.

Vo vodnom prostredí dochádza k ukladaniu vzduchu medzi chĺpky nachádzajúce sa na brušnej časti tela. Nie sú zmáčané, preto sa medzi nimi vytvára zásoba vzduchu. Keď hmyz pláva pod vodou, jeho ventrálna časť sa vďaka vzduchovému vankúšu javí ako striebristá.

Pri vodnom hmyze dýchajúcom atmosférický vzduch by sa tie malé zásoby kyslíka, ktoré zachytávajú z hladiny, mali veľmi rýchlo spotrebovať, no nedeje sa to. prečo? Kyslík totiž z vody difunduje do vzduchových bublín a oxid uhličitý z nich čiastočne uniká do vody. Pri nasávaní vzduchu pod vodou tak hmyz dostáva zásobu kyslíka, ktorý sa na nejaký čas dopĺňa. Proces je veľmi závislý od teploty. Napríklad ploštica Plea môže žiť vo vriacej vode 5-6 hodín pri vysokých teplotách a 3 dni pri nízkych teplotách.

Vo všetkých týchto prípadoch dochádza k kožnému dýchaniu. Hmyz dýcha celým povrchom tela (prvé instary

). Po stranách tela je do 10 párov, niekedy aj menej, špirál alebo stigiem: ležia na mezo- a metathoraxe a na 8 segmentoch brucha.

Stigmy sú často vybavené špeciálnymi uzatváracími zariadeniami a každá vedie do krátkeho priečneho kanála a všetky priečne kanály sú navzájom spojené párom (alebo viacerými) hlavnými pozdĺžnymi tracheálnymi kmeňmi. Tenšie priedušnice pochádzajú z kmeňov, ktoré sa mnohokrát rozvetvujú a svojimi vetvami prepletajú všetky orgány. Každá trachea končí terminálnou bunkou s radiálne divergentnými výbežkami prerazenými koncovými tubulmi priedušnice (obr. 341). Koncové vetvy tejto bunky (tracheoly) prenikajú aj do jednotlivých buniek tela.

Niekedy tvoria priedušnice lokálne expanzie, čiže vzduchové vaky, ktoré slúžia u suchozemského hmyzu na zlepšenie ventilácie vzduchu v tracheálnom systéme a u vodného hmyzu pravdepodobne ako rezervoáre zvyšujúce zásobu vzduchu v tele zvieraťa.

Priedušnice vznikajú v zárodku hmyzu vo forme hlbokých výbežkov ektodermy; ako ostatné ektodermálne útvary sú vystlané kutikulou (obr. 341). V jeho povrchovej vrstve sa vytvára špirálovité zhrubnutie, ktoré dodáva priedušnici elasticitu a zabraňuje vypadávaniu stien.

V najjednoduchších prípadoch sa kyslík dostáva do tracheálneho systému a oxid uhličitý sa z neho odstraňuje difúziou cez neustále otvorené stigmy. Toto sa však pozoruje iba u neaktívneho hmyzu, ktorý žije v podmienkach vysokej vlhkosti.

Aktivácia správania a prechod k životu v suchých biotopoch výrazne komplikuje mechanizmus dýchania. Zvyšujúca sa potreba kyslíka v tele je zabezpečená objavením sa špeciálnych dýchacích pohybov, ktoré pozostávajú z relaxácie a kontrakcie brucha. V tomto prípade sú tracheálne vaky a hlavné tracheálne kmene vetrané. Vytváranie uzatváracích aparátov na stigmách znižuje straty vody pri dýchaní. Keďže rýchlosť difúzie vodnej pary je nižšia ako u kyslíka, pri krátkodobom otvorení stigmy má kyslík čas preniknúť do tracheálneho systému a straty vody sú minimálne.

U mnohých lariev hmyzu žijúcich vo vode (napríklad vážky, májky atď.) je tracheálny systém uzavretý, to znamená, že neexistujú žiadne stigmy, zatiaľ čo samotná tracheálna sieť je prítomná. V takýchto formách kyslík difunduje z vody cez tracheálne žiabre, lamelárne alebo huňaté, tenkostenné výrastky tela, preniknuté bohatou sieťou priedušníc (obr. 342). Najčastejšie tracheálne žiabre sedia na bokoch časti brušných segmentov (larvy májok). Kyslík vstupuje cez tenké kryty žiabrov, vstupuje do priedušnice a potom sa šíri cez telo.

Počas premeny lariev dýchajúcich žiabrami na dospelého hmyzu žijúceho na súši žiabre miznú a stigmy sa otvárajú a tracheálny systém sa mení z uzavretého na otvorený.

Dôležitá fyziologická vlastnosť dýchací systém hmyzu je nasledovné. Kyslík bežne zviera vníma v určitých častiach svojho tela a odtiaľ je prenášaný krvou do celého tela. U hmyzu vzduchové trubice prenikajú celým telom a dodávajú kyslík priamo do miest jeho spotreby, teda do tkanív a buniek, akoby nahrádzali cievy.

Štruktúra tracheálneho systému. Dýchanie hmyzu sa uskutočňuje cez systém priedušnice, distribuovaný po celom tele, menej často cez povrch kože. Priedušnice sú reprezentované dutými rúrkami vystlanými chitínom vo forme špirálových zhrubnutí, ktoré zabraňujú kolapsu priedušnice pri pohybe a ohýbaní tela. Priedušnice sa rozvetvujú na drobné kapiláry – tracheoly s priemerom menším ako 1 mikrón, ktoré privádzajú vzdušný kyslík priamo do tkanív a buniek tela.

Dych. Prúdenie vzduchu do tracheálneho systému prebieha najčastejšie aktívne, pomocou dýchacích pohybov. V tomto prípade sa určité spirakuly otvárajú alebo zatvárajú, pričom vykonávajú inhaláciu alebo výdych. Rytmus dýchacích pohybov závisí od druhu hmyzu, jeho stavu a vonkajších podmienok. Takže včela medonosná v pokoji robí asi 40 dýchacích pohybov za 1 minútu a v pohybe - až 120; u niektorých aridoidov sa ich počet zvyšuje zo 6 na 26 alebo viac, keď teplota prostredia stúpne z 0 °C na 27 °C a viac.

U mnohých druhov hmyzu je vzduch vdychovaný cez hrudník a vydychovaný cez ventrálne špirály. Rytmus špirál je spojený s dýchacie pohyby brucho; so zvýšením a znížením tlaku vzduchu spôsobeného týmito pohybmi sa niektoré špirály otvárajú smerom von, iné - vo vnútri tela hmyzu. Pod vplyvom veľkých dávok oxidu uhličitého, rôznych jedov a niekedy aj bez zjavného dôvodu sa však cirkulácia vzduchu môže zmeniť, to znamená, že začne vstupovať cez brušné špirály a vystupovať cez hrudník. Navyše s nárastom oxidu uhličitého a nedostatkom kyslíka v prostredí zostávajú špirály dlhšie otvorené, a preto bude fumigácia priestorov proti škodcom efektívnejšia.

Dýchanie je oxidačný proces, ktorý prebieha spotrebou kyslíka a uvoľňovaním oxidu uhličitého. Oxidačný proces prebieha za účasti oxidačných enzýmov – oxidáz a je sprevádzaný postupným rozkladom molekúl konzumovateľných zlúčenín – sacharidov, tukov, bielkovín – a uvoľňovaním energie. Rozklad týchto zlúčenín v konečnom dôsledku končí tvorbou oxidu uhličitého a vody a pri bielkovinách aj objavením sa produktov rozpadu naviazaných na zlúčeniny, ako je močovina a jej soli, ktoré sú pre telo bezpečnejšie.

Dýchanie je teda sprevádzané výmenou plynov. Proces výmeny plynov je charakterizovaný respiračným koeficientom (RC), ktorý predstavuje pomer uvoľneného oxidu uhličitého k celkovému množstvu absorbovaného kyslíka. Podľa tohto ukazovateľa je možné posúdiť, ktoré látky sa v súčasnosti používajú ako zdroj energie. Keď sú sacharidy oxidované, DC = 1, keď sa používajú menej oxidované zlúčeniny tukov, DC klesá na 0,7 a bielkoviny - na 0,77-0,82. Napríklad pri hladovaní švábov DC klesá na 0,65-0,85, čo zodpovedá prevažujúcej spotrebe predtým uložených tukov.

Iné formy dýchania Dýchanie vodného hmyzu nastáva tak v dôsledku atmosférického vzduchu, ako aj v dôsledku použitia vzduchu rozpusteného vo vode. Plávajúce chrobáky, žijúce vo vode, teda dýchajú vďaka atmosférickému vzduchu uloženému pod elytrou na konci brucha a z času na čas stúpajú na povrch, aby obnovili svoje zásoby. Chrobáky z rodu kosatcov dostávajú atmosférický vzduch zo vzduchových plavidiel vodných rastlín.

Pri použití vzduchu rozpusteného vo vode hmyz dýcha pomocou žiabier. Žiabre sú reprezentované vonkajšími rozvetvenými alebo lamelárnymi útvarmi umiestnenými v mieste chýbajúcich špirál. Sú vyvinuté v larvách podeniek, vážok, potočníkov a niektorých dvojkrídlovcov. U lariev hetero-okrídlených vážok sú žiabre rektálne, to znamená, že sú vnútorné orgány a nachádzajú sa v konečníku.

Telesná teplota. Hmyz sú zvieratá s premenlivou telesnou teplotou. Závisí to od intenzity procesov tvorby tepla a jeho návratnosti. Zdrojmi tvorby tepla u hmyzu sú na jednej strane metabolické procesy v organizme sprevádzané uvoľňovaním tepelnej energie a na druhej strane sálavá energia slnka alebo ním ohrievaného vzduchu.

Podľa I. D. Strelnikova sa telesná teplota hmyzu v pokoji a nevystavenom slnku približne rovná teplote životné prostredie. Vzhľadom na to, že teplotné optimum pre mnohé druhy kolíše okolo 20–35 °C, hmyz môže v určitých medziach regulovať telesnú teplotu zmenou svalovej aktivity (pohyb, let) alebo presunom do teplejších či chladnejších oblastí, niekedy až za hranicu zmeny držania tela. účtu. Známa hodnota pri regulácii telesnej teploty môžu mať odparovanie vody z povrchu kože a ventiláciu priedušnice, najmä pomocou vzduchových vakov.