Hyönteiset ovat maapallon pienimpiä eläimiä. Niitä on kaikenlaisia, lentäviä, maanpäällisiä ja vesieliöitä, joilla jokaisella on erityisiä ominaisuuksia, jotka mahdollistavat lajin elää tietyissä ekosysteemeissä.
Hyönteiset ovat monella tapaa erilaisia kuin useimmat tuntemamme eläimet, koska niiden morfologia on erilainen. Yksi näistä erityispiirteistä on tapa, jolla he saavat happea selviytyäkseen. Jos haluat tietää missä hyönteiset hengittävät ja miten hyönteiset hengittävät, älä missaa seuraavaa AnimalWised-artikkelia. Jatka lukemista!
Hyönteisten hengitys
Hyönteisten hengitysprosessi tapahtuu eri tavalla kuin muiden tunnetumpien eläinten, kuten nisäkkäiden, hengitysprosessi. Nisäkkäille on esimerkiksi tunnusomaista se, että ne saavat happea nenän kautta, josta se siirtyy keuhkoihin muuttumaan hiilidioksidiksi, joka poistuu seuraavan uloshengityksen yhteydessä; Tämä on menettelyn perusselitys. Hyönteisissä tämä mekanismi toimii kuitenkin eri tavalla. Joten miten hyönteiset hengittävät?
Hyönteiset ottavat happea ulkopuolelta kehon kudosten kautta nimeltään spiraalit, jotka löytyvät sen ulkopuolisesta luurankosta, vatsan tasolla, kehossa olevien reikien tai aukkojen muodossa. Spiracleissa säilytettynä happi kuljetetaan spiraaliin hyönteisten henkitorvetHalkaisijaltaan pienemmät putket, jotka jakautuvat koko kehoon ja jotka ovat vastuussa hapen kuljettamisesta henkitorveen, pussit, joiden mitat ovat alle 0,2 mikrometriä. Nämä pussit toimivat kuin hyönteisten keuhkot, vain ne sijaitsevat anatomiansa eri osissa. Henkitorvi tunnetaan märinä kalvoina, jotka mahdollistavat ulkopuolelta tulevien ja sisällä olevien kaasujen välisen vaihdon.
Kun tämä on tehty, hyönteissolut saavat tarvitsemansa hapen ja poistavat vastaavan hiilidioksidin samojen spiraalien kautta. Tämä kaasujen liike tapahtuu hyönteisten hengityselimessä, verenkiertoelimistö tai muut kudokset eivät ole mukana. Eli kuinka hyönteinen sisällyttää happea ilmasta ja miten se saavuttaa kudoksiaan? Soluhengityksen kautta, aivan kuten ihmiset ja kaikki elävät olennot, joilla on soluja. Soluhengitys on kuitenkin viimeinen osa koko prosessia, johon liittyy kaasunvaihto, joten jos haluamme tietää, minkä tyyppistä hengitystä hyönteisillä on, kuten olemme nähneet, seuraa henkitorven hengitysjärjestelmää.
Tämä hengitysjärjestelmä toimii samalla tavalla kaikille maan hyönteisille sillä poikkeuksella, että pienempien ei tarvitse ponnistella spiraalien toiminnan ylläpitämiseksi. Yli 3 senttimetrin mittaiset näytteet tekevät kuitenkin suurempaa lihastyötä niin, että hengitys tapahtuu, koska niiden aineenvaihduntanopeus on korkeampi; Tämä koskee coleopterania, jotka tunnetaan paremmin kovakuoriaisina (kuten kuolemanvahtikuoriainen, ns. Xestobium rufovillosum.
Miten vedessä elävät hyönteiset hengittävät?
Vain 6 % hyönteisistä on vedessä. Lopuista osa heistä elää kehityksensä alkuvaiheessa vesiympäristössä. Kuinka ne sisällyttävät happea näissä tapauksissa? Miten vedessä elävät hyönteiset hengittävät?
Vedessä elävien hyönteisten mukautukset
Lajista riippuen hyönteisillä on erilaisia mekanismeja hapen saamiseksi. Kuten maahyönteisillä, myös vesihyönteisillä on henkitorvi, mutta ne käyttävät sitä eri tavalla erilaisten mukautumien ansiosta. Nämä mukautukset ovat:
- Hydrofobinen henkitorvi: estää veden pääsyn hyönteisen kehoon, vaikka spiraalit olisivat käytössä hengitysprosessin suorittamiseksi. Tätä menetelmää käyttävät hyttysen toukat.
- Hydrofobiset sifonit: ne ovat ”putkia”, jotka pystyvät rikkomaan veden pintajännityksen. Diptera toukat kuuluvat sukuun Eristalis käytä tätä sovitusta, kuten mehiläiskärpästä (Eristalis tenax) ja puutarhakärpäs (Eristalis horticola).
- Hydrofobiset karvat: Jotkin lajit ovat kehittäneet harjaksia tai villuja, jotka pystyvät pitämään ilmakuplia, joita ne käyttävät ottamaan happea. Tätä sopeutumista käyttävät suvun hyönteiset Ei yhdistä, kuten selkäuimariEi yhdistä glauca).
- Plastron: plastronit ovat käsittämättömiä kuplia, joiden ansiosta hyönteisen ei tarvitse mennä pintaan hengittämään. Plastronit muodostuvat hyönteisen kehon kynsinauhoissa olevien hydrofobisten karvojen ansiosta, jotka ylläpitävät jatkuvaa ilmanvaihtoa tuhoamatta kuplaa. Suvun hyönteiset Aphelocheirus (Hemiptera kuten Aphelocheirus aestivalis) ja Elmis (kuoriaiset kuten kovakuoriaiset Elmis aenea) omaavat plastroneja.
- Henkitorven kidukset: Paikkaan, jossa henkitorven tulisi sijaita, joillekin hyönteisille kehittyy ohuita lehtiä, jotka näkyvät kehon ulkopuolella, nämä ovat henkitorven kidukset. Alalahkon toukat Zygoptera, kuin sininen neito (Calopteryx virgo) ja Trichoptera, Mitä Chimarra StephensPhilopotamidae Stephens).
Näiden mukautusten ansiosta vesihyönteiset ovat kehittäneet 3 hengitystyyppiä.
Vedessä elävien hyönteisten hengitystyypit
Hydrofobiset henkitorvet, sifonit ja karvat, plastronit ja henkitorven kidukset ovat vesihyönteisten kehittämiä mukautuksia hapen saamiseksi seuraavilla tavoilla:
Hapen saaminen ilmasta: Saadakseen happea suoraan ilmasta hyönteinen käyttää hydrofobisia sifoneja, henkitorvea ja karvoja. Vaihtoehtoja on kolme:
- Katkaise jännitys veden pinnasta ja käytä hydrofobista henkitorvea hapen saamiseksi. Kun tämä loppuu, hyönteisen on palattava pinnalle.
- Katkaise pintajännitys ja käytä sifoneja hapen hankkimiseen. Tässä tapauksessa hyönteisen on pysyttävä sifonin ollessa ojennettuna hengittämään.
- Katkaise pintajännitys ja käytä hydrofobisia hiuksia ilmakuplan luomiseen. Kun kupla on loppunut, hyönteisen on palattava pinnalle toistaakseen prosessin.
Hapen saanti veden kautta: Tämä koskee ihohengitystä sekä kidusten ja plastronien käyttöä. Selvittääksemme, kuinka hyönteiset hengittävät näiden menetelmien avulla, selitämme ne alla:
- Ihon hengitys: joissakin vesitiloissa kehittyvissä lajeissa muodostuu ulkoinen kynsinauho tai kalvo, jonka läpi ne imevät vedestä löytyviä happikaasuja. Tämäntyyppisessä hengityksessä happea saadaan suoraan vedestä. Tämän menetelmän ansiosta henkitorvijärjestelmään ei pääse nestettä, koska hyönteinen pystyy pitämään spiraalit suljettuina, kunnes happi on loppunut. Tätä hengitystä käyttävät suvun toukat Simulium ja Chironomus, Diptera, kuten Blandford-perho (Simulium posticatum).
- Henkitorven hengitys: tämä menetelmä koostuu hapen hankkimisesta itse vesiympäristöstä ilman tarvetta lähestyä pintaa. Näissä tapauksissa kidukset peittävät hyönteisten henkitorviverkoston, joten happi jakautuu niistä jo kuvatulla tavalla.
- Plastronit: ne muodostuvat hyönteisen kehon kynsinauhoissa olevien hydrofobisten karvojen ansiosta, jotka ylläpitävät jatkuvaa ilmanvaihtoa tuhoamatta kuplaa.
Hapen saanti kasvien kautta: Vedessä elävät hyönteiset voivat saada happea myös suoraan vedenalaisista kasveista. Tätä varten he puristavat spirakkeja, kunnes ne saavuttavat kasvien aerenkyymin, kudosalueen, jossa on solujen välisiä soluja, joihin ne varastoivat happea (voit arvostaa sitä leikkaamalla vesikasvin varren ja tarkkailemalla pieniä onttoja jakoja sisällä) . Hyönteiset, jotka saavat happea tällä tavalla, ovat suvun toukkia Lahjoitus (Coleoptera kuten Donacia jacobsoni ja Donacia hirtihumeralis) ja Chrysogaster (Diptera kuten Chrysogaster basalis ja Chrysogaster cemiteriorum).
Näin ollen näemme, että hyönteisten hengitys on paljon monimutkaisempaa ja monipuolisempaa, joten hyönteiset hengittävät tavalla tai toisella riippuen ympäristöstä, jossa ne elävät.
Miten kärpäset hengittävät?
Kärpäset, ne eläimet, jotka ovat niin yleisiä kodeissa, käytä samaa henkitorvea kuin muut maan hyönteiset. Puhallusreikä, jonka kautta happihiukkaset tulevat sisään, sijaitsee vatsassa. Sieltä ne kuljetetaan henkitorven putkien kautta henkitorveen, tämän hapen lopulliseen määränpäähän.
Henkitorvet sisältävät henkitorven nestettä, joka on vastuussa happimolekyylien liuottamisesta kuljettaakseen sen kärpäsen kehoon. Tämä prosessi kestää vain muutaman sekunnin ja tapahtuu aina, jopa lennon aikana. Tästä huolimatta, hyönteisten on kulutettava enemmän happea lennon aikana ja siksi vastaanotettua virtaa on lisättävä. Vaikka puhallusreiät on venytetty, jotta enemmän ilmaa pääsee läpi, tämä ei riitä lennon aikana tarvittaville tasoille. Tästä johtuen kärpänen laajentaa rintakehää ja henkitorvijärjestelmää, mikä moninkertaistaa henkitorven kapasiteetin. Tämän järjestelmän ansiosta perho pystyy käsittelemään 350 millilitraa ilmaa tunnissa sen 50 millilitran sijaan, jota se käsittelee levossa.
Nyt kun tiedät, miten hyönteiset hengittävät, jos haluat tietää lisää niistä, älä missaa tätä toista artikkelia: ”Maailman suurimmat hyönteiset”.
Jos haluat lukea lisää samankaltaisia artikkeleita Missä ja miten hyönteiset hengittävät?, suosittelemme siirtymään eläinmaailman Curiosities-osioon.
Bibliografia
- Gefaell Borrás, J.; Regueira Marcos, L.; Valera Reuco, N. (2017, 30. toukokuuta). Hyönteisten hengittäminen. Eläinten fysiologia II.
- Kysy biologilta. Miten hyönteiset hengittävät? Arizonan osavaltion yliopisto. Saatavilla osoitteessa: https://askabiologist.asu.edu/C%C3%B3mo-respiran-los-insectos
- Chapman, RF (2013). Hyönteiset. Rakenne ja toiminta. Cambridge University Press, Iso-Britannia.