Τα έντομα είναι από τα μικρότερα ζώα που κατοικούν στον πλανήτη Γη. Υπάρχουν όλα τα είδη, ιπτάμενα, χερσαία και υδρόβια, το καθένα με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που επιτρέπουν στο είδος να ζει σε συγκεκριμένα οικοσυστήματα.
Με πολλούς τρόπους, τα έντομα είναι διαφορετικά από τα περισσότερα ζώα που γνωρίζουμε, επειδή η μορφολογία τους είναι διαφορετική. Μία από αυτές τις ιδιαιτερότητες είναι ο τρόπος με τον οποίο λαμβάνουν οξυγόνο για να επιβιώσουν. Αν θέλετε να μάθετε πού αναπνέουν τα έντομα και πώς αναπνέουν τα έντομα, μην χάσετε το παρακάτω άρθρο από το Better-Pets.net. Συνέχισε να διαβάζεις!
Αναπνοή εντόμων
Η διαδικασία αναπνοής των εντόμων συμβαίνει διαφορετικά από αυτή των άλλων πιο γνωστών ζώων, όπως τα θηλαστικά. Τα θηλαστικά, για παράδειγμα, χαρακτηρίζονται από την απόκτηση οξυγόνου από τη μύτη, από όπου περνάει στους πνεύμονες για να μετατραπεί σε διοξείδιο του άνθρακα που αποβάλλεται κατά την επόμενη εκπνοή. Αυτή είναι η βασική εξήγηση της διαδικασίας. Στα έντομα, όμως, αυτός ο μηχανισμός λειτουργεί διαφορετικά. Πώς αναπνέουν λοιπόν τα έντομα;
Τα έντομα παίρνουν οξυγόνο έξω μέσω των ιστών του σώματος που ονομάζεται σπιράκια, που βρίσκονται στον εξωσκελετό του, στο επίπεδο της κοιλιάς, με τη μορφή οπών ή ανοιγμάτων στο σώμα. Όταν αποθηκεύεται στα σπιράλ, το οξυγόνο μεταφέρεται στο τραχεία εντόμωνΣωλήνες μικρότερης διαμέτρου που κατανέμονται σε όλο το σώμα και είναι υπεύθυνοι για τη μεταφορά του οξυγόνου στις τραχείες, σάκοι που έχουν μέγεθος μικρότερο από 0,2 μικρόμετρα. Αυτοί οι σάκοι δρουν σαν οι πνεύμονες των εντόμων, μόνο που βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία της ανατομίας τους. Οι τραχειόλες διακρίνονται ως υγρές μεμβράνες που επιτρέπουν την ανταλλαγή μεταξύ αερίων που προέρχονται από το εξωτερικό και αυτών που βρίσκονται μέσα.
Μόλις γίνει αυτό, τα κύτταρα των εντόμων λαμβάνουν το οξυγόνο που χρειάζονται και αποβάλλουν το αντίστοιχο διοξείδιο του άνθρακα μέσω των ίδιων σπιράλ. Αυτή η κίνηση αερίου λαμβάνει χώρα στο αναπνευστικό σύστημα των εντόμων, το κυκλοφορικό σύστημα ή άλλοι ιστοί δεν εμπλέκονται. Δηλαδή, πώς ένα έντομο ενσωματώνει οξυγόνο από τον αέρα και πώς φτάνει στους ιστούς του; Μέσω της κυτταρικής αναπνοής, ακριβώς όπως οι άνθρωποι και όλα τα έμβια όντα με κύτταρα. Ωστόσο, η κυτταρική αναπνοή είναι το τελευταίο μέρος της όλης διαδικασίας, η οποία περιλαμβάνει ανταλλαγή αερίων, επομένως, αν αυτό που θέλουμε να γνωρίζουμε είναι τι είδους αναπνευστικά έντομα έχουν, όπως είδαμε, ακολουθήστε ένα σύστημα αναπνοής της τραχείας.
Αυτό το αναπνευστικό σύστημα λειτουργεί το ίδιο για όλα τα χερσαία έντομα, με την εξαίρεση ότι τα μικρότερα δεν πρέπει να καταβάλλουν προσπάθεια να διατηρήσουν τη λειτουργία των σπιράλ. Ωστόσο, τα δείγματα άνω των 3 εκατοστών εκτελούν μεγαλύτερη μυϊκή εργασία, έτσι ώστε η αναπνοή να πραγματοποιείται επειδή ο μεταβολικός τους ρυθμός είναι υψηλότερος. Αυτή είναι η περίπτωση των κολεόπτερων, πιο γνωστών ως σκαθάρια (όπως το σκαθάρι ρολογιού θανάτου, που ονομάζεται επίσης Xestobium rufovillosum.
Πώς αναπνέουν τα υδρόβια έντομα;
Μόνο το 6% των εντόμων είναι υδρόβια. Από τα υπόλοιπα, μερικά από αυτά ζουν στα πρώτα στάδια της ανάπτυξής τους σε υδάτινα περιβάλλοντα. Πώς ενσωματώνουν οξυγόνο σε αυτές τις περιπτώσεις; Πώς αναπνέουν τα υδρόβια έντομα;
Προσαρμογές υδρόβιων εντόμων
Ανάλογα με το είδος, υπάρχουν διαφορετικοί μηχανισμοί για τα οξέα να λαμβάνουν οξυγόνο. Όπως και με τα χερσαία έντομα, τα υδρόβια έντομα έχουν τραχειακό σύστημα, αλλά τα χρησιμοποιούν διαφορετικά χάρη σε διάφορες προσαρμογές. Αυτές οι προσαρμογές είναι:
- Υδρόφοβη τραχεία: αποτρέψτε την είσοδο νερού στο σώμα του εντόμου, ακόμη και όταν τα σπιράλ αναπτύσσονται για να πραγματοποιήσουν τη διαδικασία της αναπνοής. Αυτή είναι η μέθοδος που χρησιμοποιείται από τις προνύμφες των κουνουπιών.
- Υδρόφοβα σιφόνια: είναι "σωλήνες" ικανές να σπάσουν την επιφανειακή τάση του νερού. Προνύμφες Diptera που ανήκουν στο γένος Εριστάλης χρησιμοποιήστε αυτήν την προσαρμογή, όπως η μύγα των μελισσών (Eristalis tenax) και ο κήπος πετάει (Eristalis horticola).
- Υδρόφοβες τρίχες: με σκοπό την απομάκρυνση των επισκέψεων στην επιφάνεια, ορισμένα είδη έχουν αναπτύξει τρίχες ή λάχνες ικανές να συγκρατήσουν φυσαλίδες αέρα που χρησιμοποιούν για την εξαγωγή οξυγόνου. Αυτή η προσαρμογή χρησιμοποιείται από έντομα του γένους Δεν συνδέεται, σαν τον κολυμβητή πλάτηΔεν συνδέεται glauca).
- Plastron: τα πλατρόνια είναι μη κατανοητές φυσαλίδες χάρη στις οποίες το έντομο δεν είναι υποχρεωμένο να βγει στην επιφάνεια για να αναπνεύσει. Τα πλατρόνια σχηματίζονται χάρη στην παρουσία υδρόφοβων τριχών στην επιδερμίδα του σώματος του εντόμου, οι οποίες διατηρούν μια σταθερή ανταλλαγή αέρα χωρίς να καταστρέφουν τη φούσκα. Έντομα του γένους Αφελοχειρός (Ημίπτερα όπως το Aphelocheirus aestivalis) Υ Elmis (κολεόπτερα όπως το σκαθάρι Elmis aenea) κατέχουν πλατρόνια.
- Τραχειακά βράγχια: Στη θέση όπου πρέπει να βρίσκονται τα τραχεία, ορισμένα έντομα αναπτύσσουν λεπτές προεκτάσεις φύλλων που φαίνονται στο εξωτερικό του σώματος, αυτά είναι τα τραχεία βράγχια. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται από τις προνύμφες της υποτάξης Ζυγοπτέρα, όπως το γαλάζιο αδιάφορα (Παρθένος Calopteryx) Υ Τριχόπτερα, Τι Chimarra StephensPhilopotamidae Stephens).
Με αυτές τις προσαρμογές, τα υδρόβια έντομα έχουν αναπτύξει 3 τύπους αναπνοής.
Τύποι αναπνοής υδρόβιων εντόμων
Οι υδρόφοβες τραχείες, τα σιφόνια και οι τρίχες, τα πλατρόνια και τα τραχεία βράγχια είναι προσαρμογές που αναπτύχθηκαν από υδρόβια έντομα για να λάβουν οξυγόνο με τους ακόλουθους τρόπους:
Λήψη οξυγόνου από τον αέρα: Για να λάβει οξυγόνο απευθείας από τον αέρα, το έντομο χρησιμοποιεί υδρόφοβα σιφόνια, τραχεία και τρίχες. Υπάρχουν τρεις επιλογές:
- Σπάστε την ένταση στην επιφάνεια του νερού και χρησιμοποιήστε την υδρόφοβη τραχεία για να λάβετε οξυγόνο. Όταν αυτό εξαντληθεί, το έντομο πρέπει να επιστρέψει στην επιφάνεια.
- Σπάστε την επιφανειακή τάση και χρησιμοποιήστε τα σιφόνια για να λάβετε οξυγόνο. Σε αυτή την περίπτωση, το έντομο πρέπει να παραμείνει με το σιφόνι εκτεταμένο για να αναπνεύσει.
- Σπάστε την επιφανειακή τάση και χρησιμοποιήστε τις υδρόφοβες τρίχες για να δημιουργήσετε μια φυσαλίδα αέρα. Μόλις εξαντληθεί η φούσκα, το έντομο πρέπει να επιστρέψει στην επιφάνεια για να επαναλάβει τη διαδικασία.
Λήψη οξυγόνου μέσω του νερού: Αυτή είναι η περίπτωση της δερματικής αναπνοής και της χρήσης των βράγχων και των πλαστών. Για να μάθετε πώς τα έντομα αναπνέουν μέσω αυτών των μεθόδων, τα εξηγούμε παρακάτω:
- Αναπνοή του δέρματος: ορισμένα είδη που αναπτύσσονται σε υδάτινους χώρους παρουσιάζουν το σχηματισμό μιας εξωτερικής επιδερμίδας ή μεμβράνης μέσω της οποίας απορροφούν τα αέρια οξυγόνου που βρίσκονται στο νερό. Σε αυτόν τον τύπο αναπνοής, το οξυγόνο λαμβάνεται απευθείας από το νερό. Χάρη σε αυτή τη μέθοδο, κανένα υγρό δεν εισέρχεται στο τραχειακό σύστημα επειδή το έντομο είναι σε θέση να κρατήσει τα σπιράλ κλειστά μέχρι να εξαντληθεί το οξυγόνο. Αυτή η αναπνοή χρησιμοποιείται από τις προνύμφες των γενών Simulium Υ Chironomus, Diptera όπως η μύγα Blandford (Simulium posticatum).
- Τραχειακή αναπνοή: αυτή η μέθοδος συνίσταται στην λήψη οξυγόνου από το ίδιο το υδάτινο περιβάλλον, χωρίς να χρειάζεται να προσεγγίσουμε την επιφάνεια. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα βράγχια καλύπτουν το δίκτυο της τραχείας των εντόμων, οπότε το οξυγόνο διανέμεται από αυτά με τον τρόπο που έχουμε ήδη περιγράψει.
- Πλάστορνς: σχηματίζονται χάρη στην παρουσία υδρόφοβων τριχών στην επιδερμίδα του σώματος του εντόμου, οι οποίες διατηρούν μια σταθερή ανταλλαγή αέρα χωρίς να καταστρέφουν τη φούσκα.
Λήψη οξυγόνου μέσω των φυτών: Τα υδρόβια έντομα μπορούν επίσης να λάβουν οξυγόνο απευθείας από βυθισμένα φυτά. Για να το κάνουν αυτό, πιέζουν τα σπιράκια μέχρι να φτάσουν στο αερύγχυμα των φυτών, μια περιοχή ιστού με ενδοκυττάρια κύτταρα όπου αποθηκεύουν οξυγόνο (μπορείτε να το εκτιμήσετε κόβοντας το στέλεχος ενός υδρόβιου φυτού και παρατηρώντας μικρά κοίλα τμήματα στο εσωτερικό του) Ε Τα έντομα που λαμβάνουν οξυγόνο με αυτόν τον τρόπο είναι οι προνύμφες των γενών Δωρεά (Coleoptera like the Donacia jacobsoni Υ Donacia hirtihumeralis) Υ Χρυσόγαστρο (Diptera like the Χρυσόγαστρο basalis και το Χρυσόγαστρο cemiteriorum).
Έτσι, βλέπουμε ότι η αναπνοή των εντόμων είναι πολύ πιο περίπλοκη και ποικίλη, έτσι ώστε τα έντομα να αναπνέουν με τον έναν ή τον άλλο τρόπο ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο ζουν.
Πώς αναπνέουν οι μύγες;
Μύγες, εκείνα τα ζώα που είναι τόσο κοινά στα σπίτια, χρησιμοποιήστε το ίδιο σύστημα τραχείας αναπνοής από τα υπόλοιπα επίγεια έντομα. Η φρέζα μέσα από την οποία εισέρχονται τα σωματίδια οξυγόνου βρίσκεται στην κοιλιά. Από εκεί, μεταφέρονται μέσω των σωλήνων της τραχείας στις τραχείες, τον τελικό προορισμό αυτού του οξυγόνου.
Οι τραχείες περιέχουν τραχειακό υγρό, υπεύθυνο για τη διάλυση μορίων οξυγόνου για να το μεταφέρουν στο σώμα της μύγας. Αυτή η διαδικασία διαρκεί μόνο λίγα δευτερόλεπτα και συμβαίνει ανά πάσα στιγμή, ακόμη και όταν η μύγα πετά. Αλλά παρόλα αυτά, τα έντομα πρέπει να καταναλώνουν περισσότερο οξυγόνο κατά την πτήση και συνεπώς η ροή που λαμβάνεται πρέπει να αυξηθεί. Παρόλο που οι οπές είναι τεντωμένες για να περάσει περισσότερος αέρας, αυτό δεν επαρκεί για τα επίπεδα που απαιτούνται κατά τη διάρκεια της πτήσης. Λόγω αυτού, η μύγα επεκτείνει το θώρακα και το τραχειακό σύστημα, το οποίο πολλαπλασιάζει τη χωρητικότητα των τραχείων. Χάρη σε αυτό το σύστημα, η μύγα είναι ικανή να επεξεργάζεται 350 χιλιοστόλιτρα αέρα ανά ώρα, αντί των 50 χιλιοστόλιτρων που επεξεργάζεται σε ηρεμία.
Τώρα που ξέρετε πώς αναπνέουν τα έντομα, αν θέλετε να μάθετε περισσότερες περιέργειες για αυτά, μην χάσετε αυτό το άλλο άρθρο: "Τα μεγαλύτερα έντομα στον κόσμο".
Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα άρθρα παρόμοια με Πού και πώς αναπνέουν τα έντομα;, σας συνιστούμε να εισαγάγετε την ενότητα Curiosities του ζωικού κόσμου.
Βιβλιογραφία- Gefaell Borrás, J. Regueira Marcos, Λ. Valera Reuco, Ν. (2017, 30 Μαΐου). Αναπνοή εντόμων. Φυσιολογία ζώων II.
- Ρωτήστε έναν Βιολόγο. Πώς αναπνέουν τα έντομα; Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. Διατίθεται στη διεύθυνση: https://askabiologist.asu.edu/C%C3%B3mo-respiran-los-insectos
- Chapman, R. F. (2013). Τα έντομα. Δομή και λειτουργίαΕ Cambridge University Press, Ηνωμένο Βασίλειο.
