היכן וכיצד חסימות נושמות? - דוגמאות

חרקים הם בין בעלי החיים הקטנים ביותר המאכלסים את כדור הארץ. ישנם כל מיני סוגים מהם, מעופפים, יבשתיים ומימיים, לכל אחד מהם מאפיינים מיוחדים המאפשרים למין לחיות במערכות אקולוגיות ספציפיות.

במובנים רבים, חרקים שונים מרוב בעלי החיים שאנו מכירים, מכיוון שהמורפולוגיה שלהם שונה. אחת המוזרות הללו היא הדרך בה הם משיגים חמצן לשרוד. אם אתה רוצה לדעת לאן חרקים נושמים ו כיצד חרקים נושמים, אל תפספס את המאמר הבא מ- Better-Pets.net. המשך לקרוא!

נשימת חרקים

תהליך הנשימה של חרקים מתרחש באופן שונה מזה של בעלי חיים ידועים יותר, כגון יונקים. יונקים, למשל, מתאפיינים בהשגת חמצן דרך האף, משם הוא עובר לריאות והופך לפחמן דו חמצני שנפלט בנשיפה הבאה; זהו ההסבר הבסיסי של ההליך. אולם אצל חרקים מנגנון זה פועל אחרת. אז איך חרקים נושמים?

חרקים לוקחים חמצן בחוץ דרך רקמות הגוף שקוראים לו spiracles, הנמצאים בשלד החיצוני שלו, בגובה הבטן, בצורה של חורים או פתחים בגוף. כאשר הוא מאוחסן בספירקס, חמצן מועבר אל קנה הנשימה של חרקיםצינורות בקוטר קטן יותר המופצים בכל הגוף ואחראים על נשיאת החמצן הזה לקנה הנשימה, שקיות שגודלם פחות מ -0.2 מיקרומטר. שקיות אלה פועלות כמו הריאות של חרקים, רק שהן ממוקמות בחלקים שונים של האנטומיה שלהן. טרכוליות מובחנות כממברנות רטובות המאפשרות החלפה בין גזים המגיעים מבחוץ לאלה הנמצאים בפנים.

ברגע שזה נעשה, תאי החרק מקבלים את החמצן הדרוש להם ומוציאים את הפחמן הדו חמצני המתאים דרך אותם ספירלים. תנועת גז זו מתרחשת במערכת הנשימה של חרקים, מערכת הדם או רקמות אחרות אינן מעורבות. כלומר, כיצד חרק משלב חמצן מהאוויר וכיצד הוא מגיע לרקמותיו? באמצעות נשימה סלולרית, בדיוק כמו בני אדם וכל היצורים החיים עם תאים. עם זאת, הנשימה הסלולרית היא החלק הסופי של התהליך כולו, הכולל החלפת גזים, אם כן, אם מה שברצוננו לדעת הוא איזה סוג של חרקי נשימה יש, כפי שראינו, עקוב אחר מערכת נשימה קנה הנשימה.

מערכת הנשימה פועלת באופן זהה עבור כל החרקים היבשתיים, למעט שהקטנים לא צריכים להתאמץ לשמור על תפקוד הספירקלים. הדגימות של יותר מ -3 סנטימטרים, לעומת זאת, מבצעות עבודה שרירית גדולה יותר כך שהנשימה מתבצעת מכיוון שקצב חילוף החומרים שלהם גבוה יותר; זה המקרה של קולאופטרונים, הידועים יותר בשם חיפושיות (כגון חיפושית השמירה על המוות, הנקראת גם Xestobium rufovillosum.

כיצד נושמים חרקים ימיים?

רק 6% מהחרקים הינם מימיים. מהשאר, חלקם חיים בשלבים המוקדמים של התפתחותם בסביבות מימיות. כיצד הם משלבים חמצן במקרים אלה? כיצד נושמים חרקים ימיים?

הסתגלות של חרקים מימיים

בהתאם למין, ישנם מנגנונים שונים לחרקים להשיג חמצן. בדומה לחרקים יבשתיים, לחרקים ימיים יש מערכת קנה הנשימה, אך הם משתמשים בהם בצורה שונה הודות להתאמות שונות. התאמות אלה הן:

• קנה הנשימה הידרופובי: למנוע כניסת מים לגוף החרק, גם כאשר הפרוסות פרושות לביצוע תהליך הנשימה. זוהי השיטה בה משתמשים זחלי היתושים.
• סיפונים הידרופוביים: הם "צינורות" המסוגלים לשבור את מתח הפנים של המים. זחלי דיפטרה השייכים לסוג Eristalis השתמש בעיבוד זה, כמו זבוב הדבורים (Eristalis tenax) וזבוב הגן (Eristalis horticola).
• שערות הידרופוביות: מתוך כוונה להרחיק ביקורים על פני השטח, כמה מינים פיתחו זיפים או וילים המסוגלים להחזיק בועות אוויר בהן הם משתמשים לחילוץ חמצן. הסתגלות זו משמשת חרקים מהסוג לא להתחבר, כמו שחיין גבלא להתחבר גלאוקה).
• פלסטרון: פלסטרונים הם בועות בלתי מובנות שבזכותן החרק אינו מחויב לעלות לפני השטח לנשום. הפלסטרונים נוצרים הודות לנוכחות שערות הידרופוביות בקוטיקולה של גוף החרק, השומרות על חילופי אוויר קבועים מבלי להרוס את הבועה. חרקים מהסוג אפלוצ'ירוס (Hemiptera כמו Aphelocheirus aestivalis) י אלמיס (קולופטרה כמו החיפושית אלמיס אניאה) בעלי פלסטרונים.
• זימים קנה הנשימה: במקום בו צריך להיות ממוקם קנה הנשימה, כמה חרקים מפתחים הרחבות עלים דקות שאותן ניתן לראות מבחוץ לגוף, אלה הזימים של קנה הנשימה. מערכת זו משמשת את הזחלים של תת -הסדר זיגופטרהכמו הכחול הכחול (בתולה Calopteryx) י Trichoptera, מה צ'ימרה סטפנסPhilopotamidae Stephens).

בעזרת הסתגלות זו, חרקים ימיים פיתחו 3 סוגי נשימה.

סוגי הנשימה של חרקים מימיים

קנה הנשימה הידרופובי, סיפונים ושערות, פלסטרונים וזימים קנה הנשימה הם התאמות שפותחו על ידי חרקים ימיים להשגת חמצן בדרכים הבאות:

קבלת חמצן מהאוויר: כדי להשיג חמצן ישירות מהאוויר, החרק משתמש בסיפונים הידרופוביים, קנה הנשימה ושערות. ישנן שלוש אפשרויות:

1. שברו את המתח על פני המים והשתמשו בקנה הנשימה ההידרופובי להשגת חמצן. כאשר זה מותש, החרק חייב לחזור אל פני השטח.
2. שברו את מתח פני השטח והשתמשו בסיפונים בכדי לקבל חמצן. במקרה זה, החרק חייב להישאר כשהסיפון מורחב לנשימה.
3. שברו את מתח הפנים והשתמשו בשערות ההידרופוביות ליצירת בועת אוויר. לאחר שהבועה מותשת, החרק חייב לחזור לפני השטח כדי לחזור על התהליך.

קבלת חמצן דרך המים: זהו מקרה של נשימה עורית ושימוש בזימים ובפלסטרונים. כדי לברר כיצד חרקים נושמים באמצעות שיטות אלה, אנו מסבירים אותם להלן:

1. נשימת עור: מינים מסוימים המתפתחים בחללים מימיים מציגים היווצרות של ציפורן או סרט חיצוני דרכם הם סופגים את גזי החמצן הנמצאים במים. בנשימה מסוג זה מתקבל חמצן ישירות מהמים. הודות לשיטה זו, אף נוזל אינו נכנס למערכת קנה הנשימה כיוון שהחרק מסוגל לשמור את הספירלים סגורים עד למיצוי החמצן. נשימה זו משמשת את הזחלים של הסוגים סימוליום י כירונמוס, דיפטרה כגון זבוב בלנדפורד (Simulium posticatum).
2. נשימה קנה הנשימה: שיטה זו מורכבת מהשגת חמצן מהסביבה המימית עצמה, ללא צורך להתקרב לפני השטח. במקרים אלה הזימים מכסים את רשת קנה הנשימה של החרקים, כך שחמצן מופץ מהם בצורה שכבר תיארנו.
3. פלסטרונים: הם נוצרים הודות לנוכחות שערות הידרופוביות בקוטיקולה של גוף החרק, השומרות על חילופי אוויר קבועים מבלי להרוס את הבועה.

קבלת חמצן דרך צמחים: חרקים מימיים יכולים גם להשיג חמצן ישירות מצמחים שקועים. לשם כך הם לוחצים על הספירקלים עד שהם מגיעים לאערכימה של הצמחים, אזור של רקמה עם תאים בין -תאיים בהם הם אוגרים חמצן (אפשר להעריך זאת על ידי חיתוך גזע של צמח מים והתבוננות בחלוקים קטנים חלולים בפנים) . החרקים שמקבלים חמצן בדרך זו הם הזחלים של הסוגים תרומה (קולאופטרה כמו דונסיה ג'קובסוני י Donacia hirtihumeralis) י כריסוגסטר (דיפטרה כמו כריסוגסטר בסיסים וה כריסוגסטר cemiteriorum).

לפיכך, אנו רואים כי הנשימה של חרקים מורכבת ומגוונת הרבה יותר, כך שחרקים נושמים בצורה כזו או אחרת בהתאם לסביבה שבה הם חיים.

איך זבובים נושמים?

זבובים, החיות הנפוצות כל כך בבתים, להשתמש באותה מערכת נשימה קנה הנשימה מאשר שאר החרקים היבשתיים. חור המכה שדרכו נכנסים חלקיקי החמצן נמצא בבטן. משם הם מועברים דרך הצינורות של קנה הנשימה אל קנה הנשימה, היעד הסופי של חמצן זה.

קנה הנשימה מכיל נוזל קנה הנשימה, האחראי להמסת מולקולות חמצן להובלתו לגוף הזבוב. תהליך זה אורך מספר שניות בלבד ומתרחש בכל עת, אפילו בזמן שהזבוב עף. ובכל זאת, חרקים צריכים לצרוך יותר חמצן במהלך הטיסה ולכן יש להגדיל את השטף שהתקבל. למרות שפרחי הנשיפה נמתחים על מנת לאפשר מעבר אוויר רב יותר, זה אינו מספיק לרמות הדרושות במהלך הטיסה. בשל כך, הזבוב מרחיב את בית החזה ואת מערכת קנה הנשימה, המכפיל את יכולתם של קנה הנשימה. הודות למערכת זו, הזבוב מסוגל לעבד 350 מיליליטר אוויר לשעה, במקום 50 מיליליטר שהוא מעבד במנוחה.

עכשיו שאתה יודע איך חרקים נושמים, אם אתה רוצה לדעת עוד סקרנות עליהם, אל תחמיץ את המאמר הנוסף הזה: "החרקים הגדולים בעולם".

אם אתה רוצה לקרוא עוד מאמרים דומים ל- היכן וכיצד נושמים חרקים?, אנו ממליצים לך להיכנס למדור הסקרנות שלנו בעולם החי.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה

• גפאל בוראס, י. רגווירה מרקוס, ל. Valera Reuco, N. (2017, 30 במאי). נשימה של חרקים. פיזיולוגיה של בעלי חיים II.
• תשאל ביולוג. כיצד חרקים נושמים? אוניברסיטת מדינת אריזונה. זמין בכתובת: https://askabiologist.asu.edu/C%C3%B3mo-respiran-los-insectos
• צ'פמן, ר 'פ (2013). החרקים. מבנה ותפקוד. הוצאת אוניברסיטת קיימברידג ', בריטניה.