Дыхательная система у насекомых — интересные факты

Дыхательная система в первую очередь отвечает за доставку количества кислорода во все клетки организма. Вторая, не менее важная функция заключается в том, что дыхательная система выводит углекислый газ из организма. Представляем интересные факты о дыхательной системе насекомых.

История

1. Размеры.

В наше время насекомые достигают размеров в несколько сантиметров. В древности они имели огромные размеры, некоторые особи достигали полутора метров.

2. Кислород.

В древности, например, в каменноугольный период, уровень кислорода в воздухе был выше на 35%, что позволяло существовать таким крупным особям, как маганевра (огромная стрекоза, размах её крыльев мог достигать 100 сантиметров).

Строение

1. Классификация.

Насекомые относятся к подтипу трахейнодышащих, а это говорит о том, что они дышат с помощью трахеи. Членистоногие насекомые относятся к классу хелицеровых и жабродышащих. К хелицеровым относят клещей и скорпионов, а к жабродышащим — рачков.

2. Трахейная система.

Трахейная система характерна для жуков, стрекоз и бабочек. Дыхательная система насекомых чем-то напоминает человеческую кровеносную систему. Дело в том, что от трахеи отходит огромное количество небольших трубочек, ведущих к разным частям тела существа. Эти трубочки расходятся приблизительно также, как и кровеносные сосуды.

3. Поступление воздуха.

Трахеи наполняют я воздухом, но не за счёт ротовой полости или же ноздрей, а с помощью дыхальцев, расположенных на всем теле насекомых. Дыхальца представляют из себя небольшие отверстия, у которых есть особые клапаны. Такие клапаны отвечают за наполнение этих отверстий воздухом и их закрытие.

4. Ветви трахеи.

Дыхальца снабжаются тремя ветвями трахеи: висцеральной, вентральной, дорзальной. Висцеральная ветвь отвечает за органы пищеварения и размножения, вентральная — за мускулатуру брюха и нервную систему, а дорзальная — за спинной сосуд, заполненный гемолимфой.

5. Трахеола.

В конце трахея расходится на тоненькие трубочки, оплетающие каждую клетку насекомого и обеспечивающие приток кислорода. Такие трубочки носят название трахеолы, их толщина менее 1 микрометра. Такое строение дыхательной системы позволяет кислороду циркулировать в каждой клетке насекомого.

6. Летающие насекомые.

Трахейная система характерна только для ползающих и мало летающих насекомых. Дыхательная система летающих насекомых несколько отличается. Такие насекомые имеют небольшие воздушные мешки, которые напоминают дополнительные лёгкие птиц. Такие мешки расположены вдоль ствола трахеи. При полете они сокращаются, а затем вновь раздуваются, что обеспечивает максимальной приток кислорода в каждую клетку насекомого.

7. Водоплавающие.

Интересная особенность строения есть и у водоплавающих насекомых. У них есть специальные пузыри, выступающие в роли системы хранения воздуха. Пузыри располагаются либо под брюхом, либо на теле.

8. Связь с кровеносной системой.

Дыхательная система отделена от кровеносной.

9. Клапаны.

Клапаны, располагающиеся на дыхальцах, контролируются нервной системой. Также влияние на клапаны могут оказывать внешние раздражители.

10. Волоски.

У многих насекомых дыхальца окружены небольшими волосками. Функция этих волосков состоит в том, чтобы снижать потери воды при дыхании за счёт снижения объёма воздуха вокруг отверстия дыхальца.

11. Строение трахеи.

Трахейные трубки начинают развиваться ещё в эмоциональном состоянии насекомого. Для того, чтобы трубка не разрушалась под давлением, тонкая проволока под названием таенидия, которая служит для укрепления, спирально проходит через мембранную стенку. Такая конструкция позволяет трахеальным трубкам растягиваться и изгибаться без перегибов, что предотвращает ограничение потока воздуха. А в местах, где таенидии отсутствуют, образовываются воздушные пузыри или мешочки, позволяющие хранить воздух.

12. Вентиляция дыхательной системы.

Мелким насекомым не нужно прикладывать усилия для вентиляции трахейной системы. Для них достаточная физическая активность и пассивная диффузия для движения газов в трахейной системе. Но более крупным особым жизненно необходима активная вентиляция трахеальной системы. Особенно в период смены температуры и во время активности. Для этого крупным насекомым нужно открывать одни дыхальца и закрывать другие. Не обойтись и без использования мышц живота для по переменного сокращения и расширения объёма тела. Такие пульсирующие движения продувают воздух от одного конца тела к другому, но несмотря на это, диффузия все равно играет важную роль. Она необходима для того, чтобы распределять кислород по всем клеткам через сеть маленьких трубочек, отходящих от трахеи.

Дыхательная система у личинок

1. Ползающие.

У личинок ползующих насекомых дыхальца появляются сразу после рождения.

2. Жабродышащие.

Для личинок Жабродышащих насекомых характерны жабры, располагающиеся на поверхности тела или внутри организма. Часто жабры располагаются в кишечнике насекомого. Иногда личинки могут поглощать кислородом всей своей поверхностью тела.

3. Водные.

У личинок водных насекомых есть подобия жабр, позволяющих им дышать под водой.

4. Куколки.

Трахеи есть и у куколок, которыми активно пользуются и водные особи. Водным особым трахеи помогают подниматься к поверхности воды и всасывать кислород через специальные трубочки.

5. Паразиты.

Насекомые паразиты дышат преимущественно всей поверхностью своего тела.