Hmyz patří mezi nejmenší zvířata na planetě Zemi. Existují všechny druhy, létající, suchozemské i vodní, z nichž každý má zvláštní vlastnosti, které umožňují tomuto druhu žít ve specifických ekosystémech.
V mnoha ohledech se hmyz liší od většiny zvířat, která známe, protože jejich morfologie je odlišná. Jednou z těchto zvláštností je způsob, jakým získávají kyslík, aby přežili. Pokud chcete vědět, kde hmyz dýchá a jak hmyz dýchá, nenechte si ujít další článek na našem webu. Čti dál!
Dýchání hmyzu
Proces dýchání hmyzu probíhá jinak než u jiných známějších zvířat, jako jsou savci. Savci se například vyznačují tím, že kyslík získávají nosem, odkud přechází do plic, kde se přeměňují na oxid uhličitý, který je při následujícím výdechu vypuzen; toto je základní vysvětlení postupu. U hmyzu se však tento mechanismus provádí jinak. Jak tedy hmyz dýchá?
Hmyz přijímá kyslík zvenčí tělesnými tkáněmi nazývané spiracles, které se nacházejí v jeho exoskeletu, na úrovni břicha, ve formě otvorů nebo otvorů v těle. Když je kyslík uložen ve spirálách, je transportován do průdušnic hmyzu , trubic menšího průměru, které jsou distribuovány po celém těle a jsou zodpovědné za jejich přenášení. kyslíku do tracheol, vaků, které měří méně než 0,2 mikrometru. Tyto vaky fungují jako plíce hmyzu, pouze se nacházejí v různých částech jejich anatomie. Tracheoly se rozlišují jako vlhké membrány, které umožňují výměnu mezi plyny, které přicházejí zvenčí, a těmi, které jsou uvnitř.
Jakmile se to stane, hmyzí buňky dostanou kyslík, který potřebují, a vypuzují odpovídající oxid uhličitý stejnými spirálami. Tento pohyb plynů se provádí v dýchacím systému hmyzu, oběhový systém nebo jiné tkáně nejsou zapojeny. To znamená, jak hmyz přijímá kyslík ze vzduchu a jak se dostává do jeho tkání? Prostřednictvím buněčného dýchání, přesně stejně jako lidé a všechny živé bytosti s buňkami. Buněčné dýchání je však poslední částí celého procesu, který zahrnuje výměnu plynů, a proto, pokud chceme vědět, jaký typ dýchacího hmyzu má, jak jsme byli schopni ověřit, sledovat tracheální dýchací systém
Tento dýchací aparát funguje stejně u veškerého suchozemského hmyzu, s tou výjimkou, že ten menší se nemusí namáhat, aby zachoval fungování spirál. Vzorky větší než 3 centimetry však provádějí větší svalovou práci při dýchání kvůli jejich vyšší rychlosti metabolismu; to je případ Coleoptera, známějšího jako brouci (jako je brouk deathwatch, také nazývaný Xestobium rufovillosum.
Jak dýchá vodní hmyz?
Pouze 6 % hmyzu je vodních. Ze zbytku někteří žijí v prvních fázích svého vývoje ve vodním prostředí. Jak v těchto případech zavádíte kyslík? Jak dýchá vodní hmyz?
Adaptace vodního hmyzu
V závislosti na druhu existují různé mechanismy, kterými hmyz získává kyslík. Stejně jako u suchozemského hmyzu má i vodní hmyz tracheální systém, ale díky různým úpravám ho využívá jinak. Tyto úpravy jsou:
- Hydrofobní průdušnice: zabraňují pronikání vody do těla hmyzu, i když jsou spirakuly rozvinuté, aby prováděly proces dýchání. Toto je metoda, kterou používají larvy komárů.
- Hydrofobní sifony: jsou to „trubky“schopné přerušit napětí vodní hladiny. Larvy dvoukřídlých patřící do rodu Eristalis používají tuto adaptaci, jako je moucha včela (Eristalis tenax) a moucha sadová (Eristalis horticola).
- Hydrofobní chlupy: se záměrem oddálit návštěvy na povrchu si některé druhy vyvinuly štětiny nebo klky schopné udržet vzduchové bubliny. použít k extrakci kyslíku. Toto přizpůsobení používá hmyz rodu Notonecta, jako je plavec zadní (Notonecta glauca).
- Plastron: plastrony jsou nesrozumitelné bubliny, díky kterým hmyz nemusí chodit k hladině dýchat. Plastrony vznikají díky přítomnosti hydrofobních chloupků v kutikule těla hmyzu, které udržují stálou výměnu vzduchu, aniž by narušily bublinu. Hmyz rodu Aphelocheirus (hemiptera jako Aphelocheirus aestivalis) a Elmis (coleoptera jako brouk Elmis aenea) má plastrony.
- Tracheální žábry: V místě, kde by měly být tracheoly, se u některého hmyzu vyvinou tenké nástavce listů, které lze vidět na vnější straně tělo, jsou tracheální žábry. Tento systém využívají larvy podřádu Zygoptera, jako je motýlice modrá (Calopteryx virgo) a Trichoptera, jako je například chimarra Stephens (Philopotamidae Stephens).
S těmito adaptacemi si vodní hmyz vyvinul 3 typy dýchání.
Typy dýchání vodního hmyzu
Trachey, sifony a hydrofobní chlupy, plastrony a tracheální žábry jsou adaptace vyvinuté vodním hmyzem k získávání kyslíku následujícími způsoby:
Získávání kyslíku ze vzduchu: k získávání kyslíku přímo ze vzduchu používá hmyz sifony, průdušnice a hydrofobní chlupy. Existují tři možnosti:
- Přerušte napětí na hladině vody a použijte hydrofobní průdušnice k získání kyslíku. Když je toto vyčerpáno, hmyz se musí vrátit na povrch.
- Prolomte povrchové napětí a použijte sifony k získání kyslíku. V tomto případě musí hmyz zůstat s vysunutým sifonem, aby mohl dýchat.
- Přerušte povrchové napětí a použijte hydrofobní chloupky k vytvoření vzduchové bubliny. Jakmile je bublina vyčerpána, hmyz se musí vrátit na povrch, aby proces opakoval.
Získávání kyslíku vodou: To je případ kožního dýchání a použití žáber a plastronů. Chcete-li zjistit, jak hmyz pomocí těchto metod dýchá, vysvětlíme je níže:
- Dýchání kůží: některé druhy, které se vyvíjejí ve vodních prostorách, představují tvorbu kutikuly nebo vnějšího filmu, přes který absorbují plyny kyslíku nacházející se v voda. Při tomto typu dýchání se kyslík získává přímo z vody. Díky této metodě se žádná kapalina nedostane do tracheálního systému, protože hmyz je schopen udržet své spirakuly uzavřené, dokud nedojde kyslík. Toto dýchání využívají larvy rodů Simulium a Chironomus, Diptera jako moucha Blandford (Simulium posticatum).
- Tracheální dýchání: tato metoda spočívá v získávání kyslíku ze samotného vodního prostředí, aniž byste se museli přibližovat k povrchu. V těchto případech se nacházejí žábry pokrývající síť průdušnice hmyzu, takže z nich je kyslík distribuován způsobem, který jsme již popsali.
- Plastrony:vznikají díky přítomnosti hydrofobních chloupků na kutikule těla hmyzu, které udržují stálou výměnu vzduchu bez bublina se ničí.
Získávání kyslíku rostlinami: Vodní hmyz může také získávat kyslík přímo z ponořených rostlin. K tomu tlačí na spirakuly, dokud nedosáhnou aerenchymu rostlin, oblasti tkáně s mezibuněčnými buňkami, kde ukládají kyslík (můžete to vidět při řezání stonku vodní rostliny a pozorování malých dutých dělení uvnitř). Hmyz, který tímto způsobem získává kyslík, jsou larvy rodů Donacia (coleoptera jako Donacia jacobsoni a Donacia hirtihumeralis) a Chrysogaster (dvojkřídlí jako Chrysogaster basalis a Chrysogaster cemiteriorum)..
Vidíme tedy, že dýchání hmyzu je mnohem složitější a rozmanitější, takže hmyz dýchá tak či onak v závislosti na prostředí, ve kterém žije.
Jak dýchají mouchy?
Muchy, zvířata, která jsou tak běžná v domácnostech, používají stejný tracheální dýchací systém jako jiný suchozemský hmyz. Spikula, kterou vstupují částice kyslíku, se nachází v břiše. Odtud jsou transportovány trubicemi průdušnice do tracheol, konečné destinace tohoto kyslíku.
Tracheoly obsahují tracheální tekutinu, která je zodpovědná za rozpouštění molekul kyslíku, které je přivádí do těla mouchy. Tento proces trvá jen několik sekund a probíhá vždy, i když je moucha v letu. Avšak během letu potřebuje hmyz spotřebovat více kyslíku, a proto musí být přijatý průtok zvýšen. Ačkoli se spirály roztahují, aby umožnily průchod většímu množství vzduchu, není to dostatečné pro úrovně potřebné během letu. Díky tomu moucha rozšiřuje hrudník a tracheální systém, čímž se znásobuje kapacita tracheol. Díky tomuto systému je moucha schopna zpracovat 350 mililitrů vzduchu za hodinu namísto 50 mililitrů, které zpracovává v klidu.
Teď, když víte, jak hmyz dýchá, chcete-li se o něm dozvědět více zajímavostí, nenechte si ujít tento další článek: „Největší hmyz na světě“.
