Який тип дихання у комах?

Дихальна система представлена добре розвиненою мережею повітроносних трубок — трахей. Вони відкриваються на поверхню тіла невеличкими отворами — дихальцями. Вентиляція трахей у багатьох видів здійснюється рухом черевця.

Як комахи дихають?

Дихальна система Газообмін із зовнішнім повітрям комахи здійснюють завдяки системі трахей. Це внутрішні хітинові трубочки, що галузяться у тілі, і найтонкіші з них (трахеоли) доходять до груп або окремих клітин. Такою будовою вони нагадують кровоносну систему хребетних тварин і людини.

Яка кровоносна система у комах?

Кровоносна система незамкнена. Безбарвна гемолімфа, яка циркулюєв порожнині тіла комах, слугує для транспорту поживних речовин, продуктів обміну, гормонів. Рух гемолімфи забезпечується скороченнями спинної судини — серця. Кеш

Органи дихання комах - чим і як дихають ...

2. Внутрішня будова комах

Травна система складається з ротової порожнини (сюди впадають протоки слинних залоз), глотки, стравоходу, шлунку, середньої кишки (тут відбувається перетравлювання і всмоктування їжі), задньої кишки і анального отвору.
Між шлунком і середньою кишкою містяться особливі сліпі вирости, в яких відбувається всмоктування їжі.

Дихальна система більшості комах представлена безліччю сильно розгалужених трахей, що пронизують усе тіло і відкриваються назовні за допомогою дихальців, розташованих з боків черевця. Дихальця регулюють надходження повітря до внутрішніх органів. Трахеями назовні видаляється вуглекислий газ.

Кровоносна система є незамкнутою.
На спинний стороні у комах розташовано серце, яке виглядає як довга мускулиста трубка з отворами з боків. Гемолімфа («кров») потрапляє у серце через ці отвори і тече по ньому від заднього до переднього кінця. З серця гемолімфа надходить у порожнину тіла.

Гемолімфа тече не лише по судинах, а і у порожнинах тіла, омиваючи різні органи і передаючи їм поживні речовини, насичуючись при цьому продуктами життєдіяльності.

Гемолімфа не бере участі у газообміні — перенесенні кисню і вуглекислого газу, оскільки цю функцію виконують трахеї.

Видільна система представлена мальпігієвими судинами — пучками сліпо замкнутих з боку порожнини тіла трубочок, які відкриваються у кишечник. Продукти обміну фільтруються стінками мальпігієвих судин з порожнини тіла.

Нервова система представлена великим надглотковим нервовим вузлом (його часто називають головним мозком), підглотковим вузлом і черевним нервовим ланцюжком. Від головного вузла відходять нерви до очей та інших органів чуттів.

Органи чуттів добре розвинені.
Органами зору є два великих складних фасеточних ока і прості очка.
На вусиках розташовані органи дотику і нюху і термочутливі органи (вловлюють зміни температури). Органи смаку містяться на ротових органах.

Розмножуються вони статевим способом. Запліднення є внутрішнім. Лише деякі з них можуть розмножуватись без запліднення — шляхом партеногенезу.
Серед комах є групи, що розвиваються з неповним перетворенням (з яйця виходить личинка, схожа на дорослу комаху) і з повним перетворенням (червоподібна личинка перетворюється на лялечку, яка згодом перетворюється на дорослу комаху).

Трахеї

Трахеї — органи дихання у членистоногих та оніхофор. Являють собою галузисті трубочки, за допомогою яких здійснюється газообмін у тканинах тварин. Характерні для багатоніжок, комах, павукоподібних. Відрізняються за ступенем розвитку у різних груп.

Зміст

Загальна характеристика [ ред. | ред. код ]

Морфологія і походження [ ред. | ред. код ]

Трахеї є тоненькими розгалуженими трубочками ектодермального походження. В ембріогенезі тварин вони виникають як глибокі вп'ячування покривів. Стінки трахей складаються з одношарового епітелію й вистелені кутикулою. Остання складається з товстої хітиново-білкової прокутикули та тоненького кутикулинового шару епікутикули. У комах прокутикула утворює спіральні потовщення (тенідії), які перешкоджають злипанню трахей.

Назовні трубочки відкриваються парними отворами — дихальцями, або стигмами. Кожне дихальце комах обслуговує три поперечні трахеї, з'єднані між собою трьома парами поздовжніх трахей. Від цих основних стовбурів відходять розгалуження до тканин і органів. Вони закінчуються тоненькими трубочками діаметром 1—2 мкм — трахеолами. Кінці трахеол або лежать на поверхні окремих клітин, або входять усередину їх.

За теорією Меркурія Гілярова трахеї виникли в зв'язку з виходом водних тварин на суходол як базова адаптація до підземного способу їх життя. [1]

Дихальна функція [ ред. | ред. код ]

Кисень із трахеол безпосередньо дифундує в клітини, а вуглекислий газ — із тканин у трахеоли. Кисень із повітря, яке заповнює трахейну систему, транспортується до окремих клітин тіла шляхом дифузії. У клітинах він одразу ж споживається, тому в трахейній системі виникає градієнт парціального тиску кисню, спрямований всередину тіла. Крім того, в багатьох комах є активна вентиляція трахей. У крилатих комах вона здійснюється в польоті за рахунок крилових м'язів, які синхронно з коливаннями крил нагнітають повітря в трахеї й виштовхують його з повітряних мішків до м'язів. Великі членистоногі часто здійснюють спеціальні дихальні рухи: одні накачують повітря за рахунок ритмічних розширень черевних сегментів, інші — телескопічного насування їх одного на інший.

У більшості комах одні дихальця при вдиху відчиняються, інші — зачиняються, а при видиху — навпаки. У проміжках між вдихом та видихом усі дихальця зачинені. Кількість дихальних рухів за хвилину коливається залежно від температури навколишнього середовища, фізіологічного стану комахи та її виду від 5—6 до 150 і більше. Закривання стигм між дихальними рухами сприяє зменшенню випаровування води.

Завдяки розвинутій мережі кровоносна система трахейнодишних позбавлена функції газообміну. Безпосередній транспорт газів через трахеї до тканин і клітин енергетично значно вигідніший, ніж багатоетапна система дихання хребетних (органи дихання — кров — міжклітинна рідина — тканини), проте ефективна лише при малих розмірах тіла, а в разі збільшення біомаси м'язи не здатні накачати достатню кількість повітря в клітини. Саме завдяки безпосередній доставці кисню до клітин можуть функціонувати асинхронні крилові м'язи. У м'язах хребетних тварин дефіцит кисню під час посиленої роботи призводить до їх утоми.

У павуків закінчення трахей омиваються гемолімфою, таким чином функцію газообміну перебирає на себе кровоносна система.

Модифікації системи трахей [ ред. | ред. код ]

У залежності від наявності дихалець трахейні системи поділяють на відкриті і закриті. Відкрита система має дихальця і характерна для наземних членистоногих, які дихають атмосферним киснем. Закриту систему мають водяні личинки комах, у яких трахеї не відкриваються назовні, а дихальця поєднують внутрішню трахейну систему із іншими трахеями, розгалуженими в тонкостінних плівчастих або гілчастих виростах — трахейних зябрах. Ці трахеї теж наповнені повітрям, і газообмін здійснюється з водою крізь зяброву поверхню.

Особливості будови трахейної системи [ ред. | ред. код ]

Багатоніжки [ ред. | ред. код ]

У губоногих багатоніжок система трахей добре розвинена. Пара дихалець є на кожному сегменті тіла. Гілочки трахей з різних сегментів сполучаються між собою, утворюючи мережу всього організму.

У двопароногих багатоніжок трахейна система починається дихальцями, які розташовані біля основи ніг на кожному сегменті, крім кількох передніх. Стигм по дві пари на сегмент, як і ніг. Кожна стигма веде в мішкоподібне розширення, від якого відходять більш-менш розгалужені трахеї, що постачають кисень органам відповідного сегмента. На відміну від губоногих та комах, у диплопод єдина трахейна система не утворюється.

Симфіли мають лише одну пару дихалець, розташованих на голові позаду вусиків. Трахеї, що відходять від стигм, слабко розгалужені, їхні гілки заходять лише в голову й три передні сегменти.

Комахи [ ред. | ред. код ]

У комах дві пари стигм розташовані відповідно на середньо- та задньогрудях. На перших восьми сегментах черевця також знаходиться по парі стигм, однак кількість їх може зменшуватися. Стигми комах мають досить складно збудований замикальний апарат, який обслуговується одним чи двома м'язами й має спеціальну систему фільтрації повітря, побудовану з численних розгалужених щетинок.

У комах, що добре літають, на поздовжніх трахейних стовбурах утворюються розширення — повітряні мішки. Вони не мають тенідіїв і можуть змінювати об'єм. Повітряні мішки беруть участь у вентиляції крилевої мускулатури під час польоту й виконують аеростатичну функцію, сприяючи зменшенню питомої маси тіла.

У багатьох ендопаразитичних личинок трахейна система частково чи повністю редукована, й дихання здійснюється через покриви. Деякі з них під'єднують свою трахейну систему до трахей тварини-хазяїна, інші проривають його покриви, виставляючи дихальця назовні.

Павукоподібні [ ред. | ред. код ]

У павукоподібних форма, кількість і місце розташування стигм, товщина трахейних стовбурів і ступінь їх розгалуження дуже сильно варіюють між групами.

Найкраще розвинена трахейна система в сольпуг. Основні трахейні стовбури відкриваються в них кількома парами дихалець на головогрудях і черевці та одним непарним — на IV сегменті черевця. Трахеї, що відходять від дихалець, об'єднуються в могутні поздовжні стовбури, які зв'язані перемичками й посилають численні розгалуження до всіх органів. У стінках трахей сольпуг є спіральні потовщення кутикули, подібні до тенідіїв комах.

Більшість павуків, поряд із легенями, має ще й трахеї, хоча чотирилегеневі трахей не мають, а деякі тропічні види дихають лише трахеями. Найчастіше у них є лише одне черевне дихальце, від якого відходять дві пари сліпо замкнених нерозгалужених трубочок, вистелених тоненькою кутикулою без спіральних потовщень. Трахеї омиваються гемолімфою, таким чином, газообмін відбувається за допомогою кровоносної системи.

У косариків дихальна система представлена добре розгалуженими трахеями, що пронизують все тіло. Вони відкриваються на першому та другому сегментах черевця дихальцями.

Псевдоскорпіони мають дві пари стигм на II й III сегментах черевця. Від кожного дихальця починається коротка трубка з пучком нерозгалужених довгих тонких трахей.

У кліщів трахейна система часто редукована, особливо у дрібних мікроскопічних видів. У більших за розміров кліщів є трахеї, які відкриваються назовні парою стигм, рідше наявні дві чи чотири пари дихалець або так звані порові поля.

Примітки [ ред. | ред. код ]

1. ↑Захаров А. А., Стриганова Б. Р., Шарова И. Х. Меркурий Сергеевич Гиляров (К 100-летию со дня рождения) // Зоологический журнал, 2012, т. 91, № 9, с. 1150—1152. http://naukarus.com/merkuriy-sergeevich-gilyarov-k-100-letiyu-so-dnya-rozhdeniya[Архівовано 20 серпня 2016 у Wayback Machine.]

Джерела [ ред. | ред. код ]

• Щербак, Г. Й.; Царичкова, Д. Б.; Вервес, Ю. Г. (1996). Зоологія безхребетних: Підручник у 3 кн. Кн. 2. К.: Либідь. с. 320. ISBN5-325-00663-0. Архів оригіналу за 3 грудня 2013 . Процитовано 28 липня 2013 .

Посилання [ ред. | ред. код ]