ТРАХЕАЛНО ДИШАНЕ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРИ НА ЖИВОТНИ - БИОЛОГИЯ - 2025

На дишането трахеята е най-често използвания тип дишане от насекоми стоножки, кърлежи, паяци и паразити. При тези насекоми дихателните пигменти отсъстват от кръвта, тъй като трахеалната система е отговорна за разпределението на O2 (въздух) директно в клетките на тялото.

Дихателното дишане позволява да се осъществи процесът на обмен на газ. По този начин серия от тръби или трахеи са стратегически разположени в тялото на насекомите. Всяка от тези трахеи има отвор към външната страна, който позволява влизането и излизането на газове.

Спирала и трахеална система

Както при гръбначните животни, процесът на изхвърляне на газове от тялото на насекоми зависи от движението на мускулната контракция, което притиска всички вътрешни органи на тялото, изтласквайки CO2 от тялото.

Този тип дишане се среща при повечето насекоми, включително тези, които обитават водни среди. Този вид насекоми има тела, специално подготвени да могат да дишат, докато са потопени под нивото на водата.

Части от дихателната система на трахеята

трахея

Трахеята е широко разклонена система с малки канали, през които преминава въздух. Тази система е разположена в цялото тяло на насекомите.

Наличието на канали в него е възможно благодарение на съществуването на телесни стени, вътрешно подравнени от мембрана, известна като ектодерма.

Насекомото има няколко трахеи или канали, които се отварят от външната страна на тялото му, което позволява процесът на обмен на газ да се осъществява директно във всички клетки на тялото на насекомото.

Районът, където има по-голяма концентрация на клони, обикновено е коремът на насекомото, който има многобройни канали, които прогресивно отстъпват на въздуха вътре в тялото.

Цялостната трахеална система на насекомо по правило се състои от три основни канала, разположени успоредно и надлъжно спрямо тялото му. Други малки канали преминават през основните трахеи, образувайки мрежа от тръби, която обхваща цялото тяло на насекомото.

Всяка от тръбите, които имат изход навън, завършва в клетка, наречена трахеална клетка.

В тази клетка трахеите са облицовани със слой протеин, известен като трахеин. По този начин външният край на всяка трахея се запълва с трахеоларна течност.

Spiracles

Сканиращ електронен микроскоп на вентил за крикет на крикет.

Източник: потребител chsh CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Трахеалната система се отваря навън през процепи за отваряне, наречени стигми или спирали. При хлебарки има две двойки спирали, разположени в гръдния регион и осем двойки спирали, разположени в първия сегмент на коремната област.

Actias selene, Източник: потребител Kugamazog ~ commonswiki CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Всяка дупка е заобиколена от склерит, наречен перитрема и има четина, която действа като филтри, предотвратявайки навлизането на прах и други частици в трахеята.

Спираците също са защитени от клапани, прикрепени към мускулите на оклудера и дилататора, които регулират отварянето на всяка тръба.

Газова борса

В състояние на покой трахеите се запълват от капилярна течност благодарение на ниското осмотично налягане в клетките на телесната тъкан. По този начин кислородът, постъпващ в каналите, се разтваря в трахеоларната течност и CO2 се отделя във въздуха.

Трахеоларната течност се абсорбира от тъканта, когато обемът на лактата се увеличава, след като насекомото навлезе във фазата на полета. По този начин CO2 временно се съхранява като бикарбонат, като изпраща сигнали към спиралите за отваряне.

Най-голямото количество CO2 обаче се отделя през мембрана, известна като кутикула.

Вентилационно движение

Вентилацията на трахеалната система се извършва, когато мускулните стени на тялото на насекомото се свият.

Изтичането на газовете от тялото възниква, когато мускулите на гърба на корема се свият. Напротив, вдъхновението на въздуха се случва, когато тялото приема правилната си форма.

Насекомите и някои други безгръбначни извършват обмен на газ чрез отстраняване на CO2 през тъканите си и поемане на въздух през тръби, наречени трахеи.

При щурците и скакалците първият и третият сегмент на гръдния кош имат дупка от всяка страна. По подобен начин осем други двойки спирали са разположени линейно от всяка страна на корема.

По-малките или по-малко активни насекоми извършват процеса на обмен на газ чрез дифузия. Въпреки това насекомите, които дишат чрез дифузия, могат да страдат в по-сух климат, тъй като водната пара не е в изобилие в околната среда и няма да може да се разпространява в тялото.

Плодовите мухи избягват риска от умиране в суха среда, като контролират размера на отвора на духалите си по такъв начин, че да се адаптират към кислородните нужди на мускулите по време на етапа на полета.

Когато търсенето на кислород е по-ниско, плодовата муха частично затваря спиралите си, за да задържа повече вода в тялото.

Най-активните насекоми като щурци или скакалци трябва постоянно да проветряват трахеалната си система. По този начин те трябва да свиват мускулите на корема и да притискат вътрешните органи, за да изтласкат въздуха от вятърните тръби.

Конете имат големи въздушни торбички, прикрепени към определени участъци от по-големите трахеи, за да повишат ефективността на процеса на обмен на газ.

Водни насекоми: пример за трахеално дишане

Водна ларва на комара Aedes aegypti. Взето и редактирано от: Еконт

Водните насекоми използват трахеално дишане, за да осъществят процеса на обмен на газ.

Някои, като ларвите на комарите, поемат въздух, излагайки малка дихателна тръба над нивото на водата, която е свързана с трахеалната им система.

Някои насекоми, които могат да се накисват във вода за дълги периоди от време, носят въздушни мехурчета, от които вземат необходимия О2, за да оцелеят.

От друга страна, някои други насекоми имат спирали, разположени в горната част на гърба им. По този начин те пробиват листата, които са окачени във водата и ги прилепват, за да дишат.

Препратки

1. биология-страници. (24 януари 2015 г.). Получава се от дишане на трахеята: biology-pages.info.
2. Сайт, TO (2017). Част III: Как живите организми дишат: Индекс. Получава се от СИСТЕМАТА НА РАЗГЛЕЖДАНЕ НА ИНСЕКТИ: saburchill.com.
3. Общество, TA (2017). Дружество на любителските ентолози. Получава се от дишане на насекоми: amentsoc.org.
4. Spider, W. (2003). Насекоми и паяци на света, том 10. Ню Йорк: Маршал Кавендиш.
5. Stidworthy, J. (1989). Shooting Star Press.
6. Ядав, М. (2003). Биология на насекомите. Ню Делхи: DPH.
7. Ядав, М. (2003). Физиология на насекомите. Ню Делхи: DPH.