شارك:
كيف تتنفس الحشرات؟
ال الحشرات تتنفس من خلال القصبة الهوائية. هذا يأخذ الأكسجين إلى الحيوان ويطرد ثاني أكسيد الكربون من عملية التمثيل الغذائي.
تتطلب الحشرات ، مثل البشر ، الأكسجين من العيش وإطلاق ثاني أكسيد الكربون ، لكن لا يمكن القول أن الحشرات تتنفس مثلما يفهمها البشر..
تفتقر الحشرات إلى الرئتين أو الخياشيم لتلقي الأكسجين من الهواء أو الماء. كما أنها لا تنقل الأكسجين من خلال أنظمتها الدموية. قد تكون مهتمًا أيضًا بمعرفة المزيد عن تنفس القصبة الهوائية: خصائص وأمثلة للحيوانات.
التنفس في الحشرات: نظام القصبة الهوائية
تمتص الحشرات الهواء من خلال الثقوب الصغيرة التي تغطي الجزء السفلي من أجسامها وتسمى spiracles ، أو المسام التنفسية. هذه تفتح عندما توسع الحشرة عضلات البطن وتغلق عندما تنقبض الحشرة عضلات البطن.
عندما يدخل الهواء إلى spiracles ، فإنه يتحرك من خلال نظام القصبة الهوائية ، التي تشكلت من خلال شبكة واسعة من أنابيب رقيقة جدا التي تعمل في جميع أنحاء الجسم من الحشرات..
عندما تتفرّع هذه القصبة الهوائية ، تصبح أرق ، وتصل إلى جميع الأنسجة ، وتصل إلى الخلايا. إنه مشابه لما يحدث في البشر فيما يتعلق بالشعيرات الدموية.
الحشرات تتنفس بالانتشار
يتم تبادل الغازات ، أو ما نفهمه على أنه التنفس ، بشكل أساسي من خلال الانتشار عبر جدران الخلايا ، مما يؤدي إلى وصول الأكسجين مباشرة إلى الأنسجة المختلفة للجسم..
يتم توزيع الهواء الذي يصل إلى القصبة الهوائية ، من خلال الانتشار ، من خلال جميع الأنسجة التي تصل إلى الخلايا ، وتوفير الأكسجين اللازم أثناء جمع ثاني أكسيد الكربون الزائد ، الذي يتم طرده من خلال spiracles.
هذا ما يفسر حركة الغازات. بالإضافة إلى ذلك ، إلى حد ما ، تكون الحشرات قادرة على التحكم في تنفسها. تفتح الحشرة وتغلق spiracles باستخدام تقلصات العضلات.
ستؤدي الحشرة التي تعيش في بيئة جافة وصحراء إلى إبقاء صمامات spiracles مغلقة لمنع فقدان الرطوبة.
يمكن للحشرات أيضًا ضخ العضلات عبر أجسادها لإجبار الهواء عبر أنابيب القصبة الهوائية ، وبالتالي تسريع عملية تزويد الأكسجين.
في الحرارة أو تحت الضغط ، يمكن للحشرات أن تطلق الهواء عن طريق فتح spiracles مختلفة بالتناوب واستخدام العضلات لتوسيع أو التقلص أجسامهم.
الجهاز التنفسي للحشرة فعال جدا للكائنات الصغيرة. كلما زاد حجم الجسم ، تقل الكفاءة. عندما يتجاوز قطر الجسم 3 سنتيمترات ، لا يمكن تلبية احتياجات الجهاز التنفسي.
لذلك ، فإن الجهاز التنفسي للحشرة هو الذي يقيد حجم جسمه. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه لا يوجد نظام نقل ، مثل الدم ، يشارك في حركة الأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون حول الجسم.
كيف تتنفس الحشرات المائية?
في حين أن الأكسجين غزير في الهواء (مستويات O2 في الهواء هي 200000 جزء في المليون) ، فإنه أقل بكثير في الماء (يصل إلى 15 جزء في المليون فقط). على الرغم من هذا التحدي التنفسي ، تعيش العديد من الحشرات في الماء خلال بعض مراحل دورة حياتها.
يمكن لمعظم الحشرات البقاء على قيد الحياة تحت الماء لفترات طويلة عن طريق إغلاق spiracles وتباطؤ الأيض ، ولكن الحشرات المائية جعلت بعض التكيفات الخاصة للبقاء على قيد الحياة تحت الماء.
الحشرات المائية ، لزيادة امتصاصها للأكسجين في الماء أثناء غمرها ، تستخدم هياكل تزيد من فعالية السطح المتاح لتبادل الغاز..
العديد من الحشرات التي تعيش في الماء تحتوي على خياشيم القصبة الهوائية ، هياكل القصبة الهوائية الصغيرة التي تسمح لهم بأخذ كمية أكبر من الأكسجين من الماء أكثر مما يمكنهم خلاف ذلك ، بالطريقة نفسها التي تفعل بها الأسماك..
غالبًا ما توجد هذه الخياشيم في البطن ، ولكن في بعض الحشرات توجد في أماكن غريبة وغير متوقعة. بعض الصفائح الدموية ، على سبيل المثال ، لديها خياشيم الشرج التي تبدو وكأنها مجموعة من الخيوط التي تمتد من نهايات الظهر. أو ، مثل يرقات اليعسوب ، التي لها خياشيم داخل حقها.
تستخدم بعض اللافقاريات المائية أصباغ تنفسية لاستخراج الأكسجين من الماء. تمتلك يرقات البعوض غير العضي (من عائلة chironomid) ، بين مجموعات قليلة من الحشرات ، الهيموغلوبينات ، كما تفعل الفقاريات.
يرقات Chironomid ، بسبب الهيموغلوبين ، لها لون أحمر ساطع ، ومن هنا جاءت تسميتها ديدان الدم أو الديدان الحمراء.
يمكن أن تتطور ديدان الدم هذه حتى في المياه ذات مستويات الأكسجين المنخفضة بشكل استثنائي. تموج أجسادهم في قاع البحيرات والبرك المشبعة بالهيموجلوبين بالأكسجين.
عندما يتوقفون عن الحركة ، يطلق الهيموغلوبين الأكسجين ، مما يسمح لهم بالتنفس حتى في البيئات المائية الأكثر تلوثًا.
ومع ذلك ، فإن بعض الحشرات التي تعيش في البيئات المائية ، تحصل على الأكسجين من الهواء ، باستخدام نظام القصبة الهوائية المفتوحة المشابهة للحشرات الأرضية. تحافظ بعض هذه الحشرات المائية ، مثل ديدان ذيل الفئران ، على اتصال بالهواء السطحي من خلال هيكل مشابه لهيكل أنبوب الغوص..
تستفيد بعض أنواع يرقات البعوض من إمدادات الأكسجين التي تخزنها بعض النباتات المائية تحت الماء تسمى الفجوات.
الأكسجين هو منتج نفايات لدورة الجهاز التنفسي ، لكنه يساعدك على التعويم. تستخدم يرقات البعوض أنابيبها التنفسية لتثقيب الفجوات وتنفس الأكسجين.
بعض الخنافس والحشرات المائية قادرة على الغوص عن طريق حمل فقاعة هواء مؤقتة معهم ، مثل الغطاس الذي يحمل خزان الهواء..
الآخرين ، مثل خنفساء Elmidae, من فئة الخنافس ، يحتفظون بفيلم دائم من الهواء حول الهيئات.
هذه الحشرات المائية محمية بشبكة من شعيرات شبكية صغيرة (شعر) لصد الماء ، مما يوفر مساحة هواء ثابتة لاستخراج الأكسجين منها. يسمح هذا الهيكل ، المسمى plastron ، بالغمر بشكل دائم.
مراجع
- ويجلزوورث ، "الحشرات". in: Encyclopædia Britannica (April، 2015) Encyclopædia Britannica، inc. تم الاسترجاع في: 8 مايو 2017 من britannica.com.
- هادلي ، D. "كيف تتنفس الحشرات؟" (أبريل ، 2017) في: ThoughtCo. الحيوانات والطبيعة. تم الاسترجاع في: 8 مايو 2017 من thinkco.com.
- Steinau ، R. "كيف تتنفس الحشرات" في: اسأل المبيد. تم الاسترجاع في 8 مايو 2017 من asktheexterminator.com.
- جوردان مونتيس ، ف. "عالم الحشرات" Ed. Mundi-Prensa Libros (2013 ، إسبانيا).
- De la Cruz Lozano، J. "Entomology، morphology and فسيولوجيا الحشرات" Universidad Nacional de Colombia (2005). تم الاسترجاع في 8 مايو 2017 من bdigital.unal.edu.co.
- شيبرد وأغيلار. "دراسة أولية عن عائلات دريوبوبيدا ، إلميدا ، لوترودايدي وسيفينيدي الخنافس المائية المعروفة من باراجواي". (يونيو 2010). متحف علم الحشرات. جامعة بيركلي في كاليفورنيا. تم الاسترجاع في 8 مايو 2017 من essig.berkeley.edu.
- Crone ، T. "كيف تتنفس الحشرات" (أبريل ، 2011) في: طرائق العلوم. تم الاسترجاع في 8 مايو 2017 من sciencemodities.wordpress.com.
- لام ميلر. "تنظيم التنفس في الحشرات" في: التقدم في فسيولوجيا الحشرات
المجلد 3. في Science Direct Retrieved on May 8، 2017 from sciencedirect.com.