Πώς εισπνέουν τα έντομα;

Το τα έντομα αναπνέουν μέσω της τραχείας. Αυτό παίρνει το οξυγόνο στο ζώο και αποβάλλει το διοξείδιο του άνθρακα από το μεταβολισμό του.

Τα έντομα, όπως και οι άνθρωποι, απαιτούν το οξυγόνο για να ζήσει και να απελευθερώσει το διοξείδιο του άνθρακα, αλλά παρόλα αυτά δεν μπορεί να ειπωθεί ότι τα έντομα αναπνέουν ακριβώς όπως τα καταλαβαίνουν τα ανθρώπινα όντα..

Τα έντομα στερούνται πνεύμονες ή βράγχια για να δέχονται οξυγόνο από τον αέρα ή το νερό. Επίσης, δεν μεταφέρουν οξυγόνο μέσω των κυκλοφορικών συστημάτων τους. Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει να μάθετε περισσότερα σχετικά με την αναπνευστική λειτουργία της τραχείας: χαρακτηριστικά και παραδείγματα ζώων.

Αναπνοή στα έντομα: το τραχειακό σύστημα

Τα έντομα απορροφούν τον αέρα μέσα από μικρές τρύπες που καλύπτουν το κάτω μέρος του σώματός τους, που ονομάζεται spiracles ή αναπνευστικοί πόροι. Αυτά ανοίγουν όταν το έντομο επεκτείνει τους μύες της κοιλιάς και κλείνει όταν το έντομο συστέλλει τους κοιλιακούς μυς του.

Όταν ο αέρας μπαίνει στα σπειράκια, μετακινείται μέσω του τραχειακού συστήματος, που σχηματίζεται από ένα εκτεταμένο δίκτυο πολύ λεπτών σωλήνων που τρέχουν σε ολόκληρο το σώμα του εντόμου..

Αυτές οι τραχεία, όταν διακλαδίζονται, αραιώνουν, εισέρχονται σε όλους τους ιστούς και φτάνουν στα κύτταρα. Είναι παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει στους ανθρώπους σε σχέση με τα τριχοειδή αγγεία.

Τα έντομα αναπνέουν με διάχυση

Η ανταλλαγή αερίων ή αυτό που καταλαβαίνουμε ως αναπνοή γίνεται κυρίως μέσω διάχυσης μέσω των κυτταρικών τοιχωμάτων, φέρνοντας οξυγόνο απευθείας στους διαφορετικούς ιστούς του σώματος.

Ο αέρας που φθάνει στις τραχείες μέσω της διάχυσης διανέμεται μέσω όλων των ιστών που φθάνουν στα κύτταρα, παρέχοντας το απαραίτητο οξυγόνο ενώ συλλέγει την περίσσεια διοξειδίου του άνθρακα, η οποία εκδιώκεται μέσω των σπειραμάτων.

Αυτό εξηγεί την κίνηση αερίων. Επιπλέον, σε κάποιο βαθμό, τα έντομα είναι σε θέση να ελέγξουν την αναπνοή τους. Το έντομο ανοίγει και κλείνει τα spiracles χρησιμοποιώντας μυϊκές συσπάσεις.

Ένα έντομο που ζει σε ένα ξηρό και έρημο περιβάλλον θα κρατήσει τις βαλβίδες των πνευμάτων κλειστό για να αποτρέψει την απώλεια υγρασίας.

Τα έντομα μπορούν επίσης να αντλούν τους μυς μέσα από το σώμα τους για να εξαναγκάσουν τον αέρα μέσω των τραχειακών σωλήνων, επιταχύνοντας έτσι την παροχή οξυγόνου.

Στη θερμότητα ή κάτω από το άγχος, τα έντομα μπορούν ακόμη και να απελευθερώσουν τον αέρα με εναλλασσόμενο άνοιγμα διαφορετικών spiracles και χρησιμοποιώντας τους μυς για να επεκτείνουν ή να συστέλλουν το σώμα τους.

Το αναπνευστικό σύστημα ενός εντόμου είναι πολύ αποτελεσματικό για μικρούς οργανισμούς. Καθώς το μέγεθος του σώματος αυξάνεται, η απόδοση μειώνεται. Όταν η διάμετρος του σώματος υπερβαίνει τα 3 εκατοστά, οι αναπνευστικές ανάγκες δεν μπορούν να ικανοποιηθούν.

Ως εκ τούτου, το αναπνευστικό σύστημα του εντόμου περιορίζει το σωματικό του μέγεθος. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι κανένα σύστημα μεταφοράς, όπως το αίμα, δεν εμπλέκεται στην κίνηση οξυγόνου ή διοξειδίου του άνθρακα γύρω από το σώμα.

Πώς αναπνέουν τα υδρόβια έντομα?

Ενώ το οξυγόνο είναι άφθονο στον αέρα (τα επίπεδα Ο2 στον αέρα είναι 200.000 μέρη ανά εκατομμύριο), είναι πολύ λιγότερο προσιτό στο νερό (φτάνοντας μόνο 15 ppm). Παρά την αναπνευστική πρόκληση, πολλά έντομα ζουν στο νερό κατά τη διάρκεια ορισμένων σταδίων του κύκλου ζωής τους.

Τα περισσότερα έντομα μπορούν να επιβιώσουν υποβρύχια για μεγάλα χρονικά διαστήματα κλείνοντας το πνεύμα τους και επιβραδύνοντας το μεταβολισμό τους, αλλά τα υδρόβια έντομα έχουν κάνει κάποιες ειδικές προσαρμογές για να επιβιώσουν υποβρύχια.

Τα υδρόβια έντομα, για να αυξήσουν την απορρόφηση οξυγόνου στο νερό ενώ είναι βυθισμένα, χρησιμοποιούν δομές που αυξάνουν αποτελεσματικά την επιφάνεια που είναι διαθέσιμη για ανταλλαγή αερίων.

Πολλά έντομα που ζουν στο νερό έχουν τραχείας βράγχια, τραχείες μικροσκοπικές δομές που θα τους επιτρέψουν να λάβει περισσότερο νερό σε οξυγόνο από ό, τι θα μπορούσε διαφορετικά, με παρόμοιο τρόπο όπως και τα ψάρια.

Αυτά τα βράγχια βρίσκονται συχνά στην κοιλιά, αλλά σε μερικά έντομα βρίσκονται σε περίεργα και απροσδόκητα σημεία. Μερικοί plecópteros, για παράδειγμα, έχουν πρωκτικά βράγχια που μοιάζουν με μια ομάδα ινών που εκτείνονται από τα πίσω άκρα τους. Ή, όπως οι προνύμφες των λιβελλούλων, που έχουν βράγχια στα δεξιά τους.

Ορισμένα ασπόνδυλα υδρόβια χρησιμοποιούν αναπνευστικές χρωστικές για να απομακρύνουν το οξυγόνο από το νερό. Οι προνύμφες των μη κουνιστικών κουνουπιών (της οικογένειας των χιρονιδών), μεταξύ μερικών ομάδων εντόμων, διαθέτουν αιμοσφαιρίνες, όπως και τα σπονδυλωτά.

Οι προνύμφες Chironomid, λόγω της αιμοσφαιρίνης, έχουν έντονο κόκκινο χρώμα, εξ ου και το όνομα του σκουλήκια αίματος ή κόκκινα σκουλήκια.

Αυτά τα σκουλήκια αίματος μπορούν να αναπτυχθούν ακόμη και σε νερό με εξαιρετικά χαμηλά επίπεδα οξυγόνου. Κουνιέται το σώμα τους στον λασπώδη πυθμένα των λιμνών και των λιμνών που κορεάζουν τις αιμοσφαιρίνες τους με οξυγόνο.

Όταν σταματούν να κινούνται, οι αιμοσφαιρίνες απελευθερώνουν οξυγόνο, επιτρέποντάς τους να αναπνέουν ακόμη και στα πιο μολυσμένα υδρόβια περιβάλλοντα.

Ωστόσο, μερικά έντομα που κατοικούν στο υδάτινο περιβάλλον, παίρνουν το οξυγόνο τους από τον αέρα, χρησιμοποιώντας ένα ανοικτό σύστημα τραχείας παρόμοιο με τα χερσαία έντομα. Μερικά από αυτά τα υδρόβια έντομα, όπως τα ουρά σκωλήκων αρουραίων, διατηρούν μια σύνδεση με τον επιφανειακό αέρα μέσω μιας δομής παρόμοιας με εκείνη ενός σωλήνα κατάδυσης..

Ορισμένα είδη προνυμφών κουνουπιών εκμεταλλεύονται τις παροχές οξυγόνου που μερικά υδρόβια φυτά αποθηκεύουν υποβρύχια που ονομάζονται κενοτοπίες.

Το οξυγόνο είναι ένα απόβλητο προϊόν του αναπνευστικού σας κύκλου, αλλά σας βοηθά να επιπλέει. Οι προνύμφες κουνουπιών χρησιμοποιούν τους αναπνευστικούς σωλήνες για να διατρήσουν τα κενοτόπια και να αναπνεύσουν το οξυγόνο.

Ορισμένοι σκαθάρια και υδρόβια έντομα είναι σε θέση να βουτήξουν φέρνοντας μια προσωρινή φούσκα αέρα μαζί τους, σαν έναν δύτη που φέρει μια δεξαμενή αέρα..

Άλλοι, όπως το σκαθάρι elmidae, από την τάξη των σκαθαριών, διατηρούν μια μόνιμη ταινία αέρα γύρω από τα σώματα.

Αυτά τα υδρόβια έντομα προστατεύονται από ένα δίκτυο από μικροσκοπικές τρίχες (τρίχες) που απορρίπτουν το νερό, παρέχοντας ένα σταθερό χώρο αέρα από τον οποίο εξάγεται το οξυγόνο. Αυτή η δομή, που ονομάζεται plastron, τους επιτρέπει να μόνιμα βυθιστούν.

Αναφορές

1. Wigglesworth, V. "Έντομα". στο: Encyclopædia Britannica (Απρίλιος 2015) Encyclopædia Britannica, inc. Ανακτήθηκε στις: 8 Μαΐου 2017 από britannica.com.
2. Hadley, D. "Πώς αναπνέουν τα έντομα;" (Απρίλιος 2017) στο: ThoughtCo. Ζώα & Φύση. Ανακτήθηκε στις: 8 Μαΐου 2017 από thoughtco.com.
3. Steinau, R. "Πώς αναπνέουν τα έντομα" στο: Ρωτήστε τον Εξοντωτή. Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2017 από asktheexterminator.com.
4. Jordán Montés, F. "Το σύμπαν των εντόμων" Ed Mundi-Prensa Libros (2013, Ισπανία).
5. De la Cruz Lozano, J. "Εντομολογία, μορφολογία και φυσιολογία των εντόμων" Universidad Nacional de Colombia (2005). Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2017 από το bdigital.unal.edu.co.
6. Shepard & Aguilar. "Προκαταρκτική μελέτη των οικογενειών των υδρόβιων σκαθαριών ξηροειδών, elmidae, lutrochidae και psephenidae γνωστών από την Παραγουάη". (Ιούνιος, 2010). Μουσείο Εντομολογίας. Πανεπιστήμιο Berkeley της Καλιφόρνια. Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2017 από το essig.berkeley.edu.
7. Crone, T. "Πώς εισπνέουν τα έντομα" (Απρίλιος, 2011) σε: Επιστημονικές λεπτομέρειες. Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2017 από το sciencemodalities.wordpress.com.
8. L. Miller. "Η ρύθμιση της αναπνοής στα έντομα" στο: Advances in Insect Physiology
   Τόμος 3. στο Science Direct Ανακτήθηκε στις 8 Μαΐου 2017 από sciencedirect.com.