كيف تتنفس الحشرات المائية؟ الجهاز التنفسي في الحشرات. تعلم كيف تتنفس الحشرات. ما العضو الذي تتنفسه الحشرات التي تعيش في الماء؟

عرض الكل

عملية التنفس في الحشرات الأرضية

في أبسط الحالات

يتدفق الهواء طوال الوقت ، وكذلك التخلص من ثاني أكسيد الكربون. في مثل هذا الوضع الثابت ، يتم التنفس في الحشرات البدائية والأنواع غير النشطة التي تعيش في ظروف عالية الرطوبة.

في البيئات القاحلة

. في الأنواع التي انتقلت للعيش فيها الأحياء القاحلة، آلية التنفس معقدة إلى حد ما. في الحشرات النشطة ذات الحاجة المتزايدة للأكسجين ، تظهر حركات تنفسية تدفع الهواء إلى الداخل وتطرده من هناك. وتتمثل هذه الحركات في شد العضلات واسترخائها مما يؤدي إلى تغيرات في حجمها مما يؤدي إلى التهوية والأكياس الهوائية.

يوضح الفيديو عملية تنفس فرس النبي

يعمل عمل أجهزة الإغلاق على تقليل فقدان الماء في عملية التنفس. (فيديو)

أثناء حركات الجهاز التنفسي ، يبتعدون عن بعضهم البعض ويقتربون من بعضهم البعض ، وفي غشاء البكارة يقومون أيضًا بحركات تلسكوبية ، أي يتم سحب الحلقات إلى بعضها البعض أثناء "الزفير" وتقويمها أثناء "الإلهام". في الوقت نفسه ، فإن الحركة التنفسية النشطة ، التي يسببها تقلص العضلات ، هي بالضبط "الزفير" ، وليس "الاستنشاق" ، على عكس البشر والحيوانات ، حيث يكون العكس صحيحًا.

يمكن أن يكون إيقاع حركات الجهاز التنفسي مختلفًا ويعتمد على العديد من العوامل ، على سبيل المثال ، على درجة الحرارة: في مهرة الميلانوبلس عند 27 درجة ، يتم إجراء 25.6 حركة تنفسية في الدقيقة ، وعند 9 درجات هناك 9 فقط. قبل أن يكثف الكثيرون تنفسهم ، وأثناء ذلك يتوقف الاستنشاق والزفير في كثير من الأحيان. في عسل النحلعند الراحة ، لوحظت 40 حركة تنفسية ، وأثناء العمل - 120.

يكتب بعض الباحثين أنه على الرغم من وجود حركات تنفسية ، إلا أن الحشرات ليس لديها استنشاق وزفير نموذجي. يمكننا أن نتفق مع هذا ، مع الأخذ في الاعتبار خصوصيات عدد من الأصناف. وهكذا ، في الجراد ، يدخل الهواء إلى الجسم من خلال الأبخرة الأمامية ويخرج من خلال الأبخرة الخلفية ، مما يخلق اختلافات عن التنفس "العادي". بالمناسبة ، في نفس الحشرة ، مع زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون ، يمكن للهواء أن يبدأ في التحرك في الاتجاه المعاكس: يمكن سحبه من خلال البطن والخروج من خلاله.

كيف تتنفس الحشرات المائية؟

في الحشرات التي تعيش في الماء ، يتم التنفس بطريقتين. يعتمد ذلك على الهيكل الذي لديهم.

العديد من الكائنات المائية مغلقة ، ولا تعمل فيها. إنه مغلق ولا يوجد فيه "مخارج" للخارج. يتم التنفس مع - نواتج الجسم التي تدخل وتتفرع بكثرة. تقترب القصبة الهوائية الرقيقة من السطح بحيث يبدأ الأكسجين بالانتشار من خلالها. يسمح هذا لبعض الحشرات التي تعيش في الماء (وذبابة الأبقار ، والذباب الحجري ، وذبابة مايو ، واليعسوب) بإجراء تبادل الغازات. عند انتقالهم إلى وجود أرضي (يتحولون إلى) ، يتقلصون ، ويتحولون من كائن مغلق إلى وجود مفتوح.

في حالات أخرى ، يتم إجراء تنفس الحشرات المائية الهواء الجوي. هذه الحشرات مفتوحة. تأخذ الهواء من خلاله وتطفو على السطح ثم تغرق تحت الماء حتى يتم استهلاكها. في هذا الصدد ، لديهم سمتان هيكليتان:

الميزات الأخرى ممكنة أيضًا. على سبيل المثال ، في خنفساء السباحة ، تقع في الطرف الخلفي من الجسم. عندما تحتاج إلى "التنفس" ، تسبح إلى السطح ، تأخذ الوضع الرأسي"رأساً على عقب" ويكشف الجزء الذي توجد فيه.

تنفس السباحين البالغين أمر مثير للاهتمام. لقد تطورت ، من الجوانب المنحنية للأسفل والداخل ، نحو الجسم. نتيجة لذلك ، عندما تطفو الخنفساء على السطح مع elytra المطوي ، تلتقط الخنفساء فقاعة هواء تدخل الفضاء subelytral. يفتحون هناك. وهكذا ، يجدد السباح إمدادات الأكسجين. يمكن للسباح من جنس Dyliscus البقاء تحت الماء لمدة 8 دقائق بين الصعود ، Hyphidrus لمدة 14 دقيقة تقريبًا ، Hydroporus لمدة تصل إلى نصف ساعة. بعد الصقيع الأول تحت الجليد ، تحتفظ الخنافس أيضًا بقابليتها للحياة. يجدون فقاعات هواء تحت الماء ويسبحون فوقها من أجل "انتقاء" تحتها.

في الأحياء المائية ، يحدث تخزين الهواء بين الشعيرات الموجودة في الجزء البطني من الجسم. لا يتم ترطيبها ، لذلك يتم تكوين مصدر هواء بينهما. عندما تسبح حشرة تحت الماء ، يبدو الجزء البطني فضيًا بسبب الوسادة الهوائية.

في الحشرات المائية التي تتنفس الهواء الجوي ، يجب استخدام تلك الاحتياطيات الصغيرة من الأكسجين التي تلتقطها من السطح بسرعة كبيرة ، لكن هذا لا يحدث. لماذا؟ الحقيقة هي أن الأكسجين ينتشر من الماء إلى فقاعات الهواء ، ويتسرب منها ثاني أكسيد الكربون جزئيًا إلى الماء. وهكذا ، عند أخذ الهواء تحت الماء ، تتلقى الحشرة إمدادات من الأكسجين ، والتي تغذي نفسها لبعض الوقت. تعتمد العملية بشكل كبير على درجة الحرارة. على سبيل المثال ، يمكن أن يعيش حشرة Plea في الماء المغلي لمدة 5-6 ساعات في درجات حرارة دافئة و 3 أيام في درجات حرارة باردة.

في كل هذه الحالات يحدث تنفس للجلد. تتنفس الحشرات سطح الجسم بالكامل (الأطوار الأولى

كيف تتنفس الحشرات؟ وحصلت على أفضل إجابة

إجابة من إليزابيث [المعلم]
وصلة
كيف تتنفس الحشرات؟
الحشرات ليس لديها رئتين. الجهاز التنفسي الرئيسي هو القصبة الهوائية. تقوم القصبة الهوائية للحشرات بتوصيل أنابيب الهواء التي تفتح للخارج على جانبي الجسم باستخدام الفتحات التنفسية. أرقى فروع القصبة الهوائية - القصبة الهوائية - تتخلل الجسم كله ، وتجديل الأعضاء وحتى تخترق داخل بعض الخلايا. وبالتالي ، يتم توصيل الأكسجين بالهواء مباشرة إلى مكان استهلاكه في خلايا الجسم ، ويتم ضمان تبادل الغازات دون مشاركة الجهاز الدوري.
يجب على العديد من الحشرات التي تعيش في الماء (الخنافس المائية والبق واليرقات وعذارى البعوض ، وما إلى ذلك) أن ترتفع إلى السطح من وقت لآخر لالتقاط الهواء ، أي أنها تتنفس الهواء أيضًا. يتم "تعليق" يرقات البعوض والسوس وبعض الحشرات الأخرى في وقت تجديد الهواء في نظام القصبة الهوائية من أسفل إلى طبقة سطح الماء بمساعدة شعر دهني غير قابل للبلل.
والخنافس المائية - المائية (Hydrophilidae) ، والسباحين (Dytiscidae) والبق ، على سبيل المثال ، العصائر (Notonectidae) - تتنفس بالقرب من السطح ، وتحمل معها كمية إضافية من الهواء تحت الماء تحت الإيليترا.
يلعب تنفس الجلد أيضًا دورًا مهمًا في يرقات الحشرات التي تعيش في الماء والتربة الرطبة والأنسجة النباتية.
لا تحتوي يرقات الذباب ، والذباب الحجري ، وذبابة الذباب وغيرها من الحشرات ، التي تتكيف جيدًا مع الحياة في الماء ، على فتحات التنفيس المفتوحة. يخترق الأكسجين الموجود بداخلها سطح جميع أجزاء الجسم حيث تكون الأغطية رقيقة بدرجة كافية ، خاصة من خلال سطح النتوءات على شكل أوراق الشجر المثقوبة بشبكة من القصبة الهوائية النهاية العمياء. يرقات البعوض (Chironomus) لها أيضًا تنفس جلدي ، كامل سطح الجسم. المصدر: الرابط

إجابة من دولفينا[خبير]
لا تمتلك الحشرات رئتين ، ويتم تزويد أجسامها بالأكسجين من خلال المسام المجهرية في القشرة الكيتينية. القشرة الكيتينية هي نوع من الرئة الموزعة. يشبه تنفس الحشرات تنفس الثدييات ، حيث يتم ضغط أنابيب القصبة الهوائية بسرعة وفكها ، مما يوفر تجديدًا للأكسجين بنسبة 50 ٪ في غضون ثانية واحدة (على سبيل المثال ، هو مؤشر على قيام الشخص بتمرين متوسط ​​الشدة
في الحشرات ، يتم تمثيل أعضاء الجهاز التنفسي بالقصبة الهوائية ، والتي تبدأ بثقوب - فتحات ، يدخل الهواء من خلالها إلى القصبة الهوائية ، وعلى طول فروعها ، في الخلايا الفردية. توجد فتحات الفتحات التنفسية على الأسطح الجانبية للصدر والبطن. يتم تنظيم فتح وإغلاق الفتحات بواسطة جهاز قفل خاص. يتم تسهيل تهوية القصبة الهوائية عن طريق تقلص البطن. الحشرات التي تعيش في الماء - خنافس الماء والبق - ترتفع بشكل دوري إلى سطح الماء لتخزين الهواء. يتم التقاط الهواء من شعر الأطراف. تتنفس يرقات العديد من الحشرات المائية الأكسجين المذاب في الماء. في يرقة اليعسوب التي تعيش في المسطحات المائية ، يحدث التنفس بسبب دوران الماء في المعى الخلفي.

إجابة من Z.O.Ya[خبير]
تتنفس العديد من الحشرات بطريقة غير عادية ومثيرة للاهتمام. إذا نظرت عن كثب إلى تجويف البطن ، يمكنك رؤية العديد من الثقوب أو المسام الصغيرة. كل من هذه المسام هي مدخل لأنبوب يسمى القصبة الهوائية. إنه يعمل تمامًا مثل أنبوب التنفس البشري ، أو القصبة الهوائية! وهكذا ، تتنفس الحشرات بنفس الطريقة التي تتنفس بها الحشرات ، مع الاختلاف الوحيد بينها تجويف البطنقد توجد مئات من أنابيب التنفس. بالنسبة للمخلوقات الصغيرة مثل الحشرات ، لا تشغل هذه الأنابيب مساحة كبيرة. لكن هل يمكنك تخيل ما سيحدث إذا كان لدى البشر نفس الجهاز التنفسي؟ لن يكون لبقية الأعضاء مساحة كافية!

إجابة من Evsyukov الكسندر[خبير]
مرعب جدا! ثقوب في الكيتين ، فحص تجويف البطن ... هل لديك أي فكرة عما تتحدث عنه؟ في الحشرات ، تتشكل الدودة الخارجية (أي الغلاف الخارجي) في غزو الجسم على شكل أنابيب متفرعة تسمى القصبة الهوائية. عادة ما توجد فتحات القصبة الهوائية على جانبي الجسم. في كثير من الخنافس ، تكون بشكل رئيسي في الخلف. في الدبابير والنحل ، يوجد زوج واحد من ثلاثة توائم في الرأس ، والبعض الآخر منتشر في جميع أنحاء الجسم. ينتهي اللف بأصغر الأنابيب - القصبة الهوائية ، المملوءة بالسائل. إن دم الحشرات غير قادر عمليًا على حمل الأكسجين ، لذا فإن القصبة الهوائية مناسبة للأعضاء الداخلية. تحتوي القصبة الهوائية الكبيرة على حلقات تمنحها الصلابة ، لذلك فهي غير قادرة على الانكماش ولا يتم إجبار حركة الغازات فيها ، وبعض اليرقات التي تسيء في الماء لها ما يسمى. الخياشيم ، لكن مسألة مشاركتها في التنفس مثيرة للجدل إلى حد ما. يعتبرها الكثيرون أعضاء تحافظ على توازن الملح.

إجابة من تم حذف المستخدم[نشيط]
يجب على جميع الكائنات الحية أن تتنفس حتى لا تموت. عملية التنفس هي ببساطة تنفس الهواء لغرض الحصول على الأكسجين وزفير منتجات النفايات. الهواء الذي نخرجه لم يعد يحتوي على الأكسجين ، هناك المزيد من ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. الأكسجين الذي نتنفسه ضروري "لحرق" بعض الأطعمة حتى يتمكن الجسم من هضمها. يتم تدمير النفايات ، بما في ذلك بخار الماء وثاني أكسيد الكربون ، جزئيًا بواسطة الجسم وزفيرها جزئيًا. ربما يوجد أبسط شكل من أشكال التنفس في قناديل البحر ومعظم الديدان. ليس لديهم أعضاء تنفسية على الإطلاق. يتم امتصاص الأكسجين المذاب في الماء من خلال الجلد ، ويتم طرد ثاني أكسيد الكربون المذاب إلى الخارج بنفس الطريقة. هذا كل ما يمكن قوله عن تنفسهم. ديدان الأرض - الكائنات الأكثر تعقيدًا - لديها سائل خاص - الدم ، الذي يحمل الأكسجين من الجلد إلى الأعضاء الداخلية ويعيد ثاني أكسيد الكربون. بالمناسبة ، تتنفس الضفادع أيضًا بهذه الطريقة ، مستخدمة الجلد كعضو تنفسي. لكن لديها أيضًا رئتان تستخدمها في حالة نقص الأكسجين. تتنفس العديد من الحشرات بطريقة غير عادية ومثيرة للاهتمام. إذا نظرت عن كثب إلى تجويف البطن ، يمكنك رؤية العديد من الثقوب أو المسام الصغيرة. كل من هذه المسام هي مدخل لأنبوب يسمى القصبة الهوائية. إنه يعمل تمامًا مثل أنبوب التنفس البشري ، أو القصبة الهوائية! وهكذا ، تتنفس الحشرات بنفس الطريقة التي تتنفس بها الحشرات ، مع الاختلاف الوحيد هو أنه يمكن وضع مئات من أنابيب التنفس في تجويف البطن. بالنسبة للمخلوقات الصغيرة مثل الحشرات ، لا تشغل هذه الأنابيب مساحة كبيرة. لكن هل يمكنك تخيل ما سيحدث إذا كان لدى البشر نفس الجهاز التنفسي؟ لن يكون لبقية الأعضاء مساحة كافية! بالمناسبة ، معدل التنفس (أي عدد مرات استنشاق الهواء) يعتمد إلى حد كبير على حجم المخلوق نفسه. كلما كان الحيوان أكبر ، كان يتنفس بشكل أبطأ. على سبيل المثال ، يستنشق الفيل حوالي 10 مرات في الدقيقة ، والفئران حوالي 200 مرة!

في الحشرات ، هو أدق انعكاس لأسلوب حياتهم. نظرًا لأن هذه المخلوقات دائمًا ما تكون فوق الأرض ، فإنها تتنفس بشكل حصري بفضل القصبة الهوائية ، والتي تتطور فيها أكثر بكثير من تلك الموجودة في سكان كوكبنا الآخرين. في الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أن هناك بعض الفئات الفائقة من الحشرات التي تعيش في البيئة المائية ، أو غالبًا ما تذهب إلى هناك. في هذه الحالة ، يتم تمثيل الجهاز التنفسي للحشرات بالخياشيم. ومع ذلك ، فهذه نادرة للغاية هذه الفئة، لذلك سوف نفحصها أيضًا باختصار شديد. حسنًا ، دعنا ننتقل إلى دراسة أكثر تفصيلاً لهذا القسم من علم الأحياء.

إجمالي المعلومات

لذلك ، يظهر الجهاز التنفسي في الحشرات لنا على شكل القصبة الهوائية. تنبثق منها فروع عديدة تنتشر في جميع أعضاء وأنظمة الجسم الحيوية. الجسم كله ، باستثناء الرأس (أي منطقة الصدر والبطن) مغطى بفتحات الخروج - الفتحات التنفسية. إنها تشكل نظام القصبة الهوائية ، بفضله يمكن لمعظم الحشرات أن تتنفس من خلال سطح أجسامها.

تجدر الإشارة إلى أن هذه الفتحات محمية بشكل موثوق من المهيجات البيئية بواسطة صمامات خاصة. يتفاعلون بسرعة مع تدفق الهواء بسبب العضلات المتطورة. من المهم أيضًا معرفة أن الفتحات التنفسية توجد على جانبي كل جزء من أجزاء الجسم. حجم ثقوبهم قابل للتعديل ، بسبب تغير تجويف القصبة الهوائية.

عملية التهوية

لفهم كيفية تنفس الحشرات تمامًا ، من المهم أن نفهم أولاً أن كل نظام رغامي موجود في الجسم يتم تهويته دائمًا. يحدث تبادل الهواء الضروري بسبب حقيقة أن الصمامات الموجودة على طول الجسم ، بشكل تقريبي ، تفتح وتغلق وفقًا لجدول زمني معين ، أي منسقة. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك كيف تحدث عملية مماثلة في الجراد. أثناء دخول الهواء ، تنفتح الفتحات الأربع الأمامية (من بينها فتحتان صدريتان واثنتان بطنيتان أماميتان). في هذا الوقت ، كل الآخرين (6 الخلف) في وضع الإغلاق. بعد دخول الهواء إلى الجسم ، تغلق جميع الفتحات ، ثم تحدث الفتحة بالتسلسل التالي: 6 فتحات خلفية مفتوحة ، و 4 فتحات أمامية تظل مغلقة.

حركات التنفس الأساسية

منذ عدة سنوات ، لاحظ العلماء ، أثناء نظرهم في كيفية تنفس الحشرات ، أن أجسامهم تنقبض وتنفتح بطريقة معينة. تبين أن هذه العملية متزامنة مع عملية دخول الأكسجين إلى الجسم ، وبالتالي استنتج أن العديد من ممثلي المفصليات يتنفسون بدقة بفضل الإجراءات الميكانيكية القياسية. وبالتالي ، يمكن للجهاز التنفسي في الحشرات أن يعمل بسبب تقلصات أجزاء فردية من البطن. هذا النوع من "التنفس" هو سمة خاصة لجميع المخلوقات الأرضية. نفس الأفراد الذين يعيشون في الماء جزئيًا أو كليًا يتميزون بانخفاض في بعض مناطق الصدر. من المهم أيضًا أن تتذكر أن تقلص العضلات يحدث عند الزفير. عندما يدخل الهواء الجسم ، فإن جميع أجزاء البطن والصدر للحشرة ، على العكس من ذلك ، تتوسع وتسترخي تمامًا.

هيكل القصبة الهوائية

القصبة الهوائية ، كما ذكرنا سابقًا ، هي التي تمثل الجهاز التنفسي للحشرات. بالنسبة للأطفال ، قد يتضح أن هذا المفهوم معقد للغاية ، لذلك إذا شرحت هذه العملية البيولوجية لطفلك ، فأخبره أولاً كيف يبدو هذا العضو التنفسي. في جميع الحشرات تقريبًا ، كل قصبة الهوائية هي جذع موجود بشكل منفصل. إنه يأتي من الصمام الذي تمر من خلاله المعجزة. تنبثق الفروع من أنبوب القصبة الهوائية ، والتي يتم تقديمها على شكل حلزوني. كل فرع من هذا القبيل يتكون من بشرة كثيفة للغاية ، والتي يتم تثبيتها دائمًا بشكل آمن في مكانها. بفضل هذا ، لا تسقط الفروع ولا تتشابك ، لذلك يتم الحفاظ على الفجوات دائمًا في جسم الحشرة والتي من خلالها يمكن للأكسجين وثاني أكسيد الكربون أن يدوروا بشكل طبيعي ، والتي بدونها تكون حياة هذه الفئة غير واقعية.

كيف تختلف الحشرات الطائرة؟

يبدو الجهاز التنفسي للحشرات القادرة على الطيران مختلفًا بعض الشيء. في هذه الحالة ، تم تجهيز الكائنات الحية بما يسمى الأكياس الهوائية. تتشكل بسبب حقيقة أن أنابيب القصبة الهوائية تتوسع. علاوة على ذلك ، فإن هذه الامتدادات أكبر بكثير من العرض الأصلي للجهاز التنفسي. واحدة أخرى صفة مميزةمثل هذه الأكياس - لا تحتوي على أختام لولبية ، وبالتالي فهي تتصرف بشكل أكبر داخل جسم الحشرة. يحدث توسع وانكماش الأكياس الهوائية في الحشرات الطائرة بشكل سلبي. أثناء الاستنشاق ، يزداد الجسم ، أثناء الزفير ، على التوالي ، يتناقص. في هذه العملية ، تشارك فقط العضلات التي تتحكم في كل شيء. من المهم أيضًا ملاحظة أن الجهاز التنفسي في الحشرات الطائرة مصمم بحيث يمكنها الالتقاط لفترة أطول كمية كبيرةالأكسجين.

الحشرات التي لها خياشيم

سكان المفصليات من المسطحات المائية ، مثل الأسماك ، لديهم خياشيم وفتحات خيشومية. في هذه الحالة ، لا تزال عملية التنفس تتم بفضل القصبة الهوائية ، ومع ذلك ، يتم إغلاق هذا النظام في الجسم. وهكذا ، يدخل الأكسجين من الماء الجسم ليس من خلال الفتحات التنفسية ، ولكن من خلال الشقوق الخيشومية ، وبعد ذلك يدخل الأنابيب واللوالب. إذا تم ترتيب الحشرة بطريقة تخرج من البيئة المائية مع عملية النمو ، وتبدأ في العيش على الأرض أو في الهواء ، فإن الخياشيم تصبح بقايا تختفي. يبدأ نظام القصبة الهوائية في التطور بشكل أكثر نشاطًا ، وتصبح الأنابيب واللوالب أقوى ، ولم يعد لعملية التنفس أي علاقة بالخياشيم.

خاتمة

لقد درسنا بإيجاز نوع حشرات الجهاز التنفسي ، وكيف أنها مميزة ، وأنواعها التي يمكن العثور عليها في الطبيعة. إذا بحثت بشكل أعمق ، يمكنك معرفة أن الأنظمة التنفسية لمفصليات الأرجل من فئات مختلفة مختلفة تمامًا عن بعضها البعض ، وغالبًا ما تعتمد ميزاتها على موطن أنواع معينة.

كيف تتنفس الحشرات وهل تتنفس على الإطلاق؟ يختلف هيكل جسم نفس الخنافس اختلافًا كبيرًا عن تشريح أي حيوان ثديي. لا يعرف كل الناس سمات حياة الحشرات ، لأنه من الصعب مراقبة هذه العمليات بسبب صغر حجم الجسم نفسه. ومع ذلك ، تظهر هذه الأسئلة في بعض الأحيان - على سبيل المثال ، عندما يضع الطفل خنفساء مأسورة في جرة ويسأل عن كيفية ضمان حياة طويلة وسعيدة له.

فهل يتنفسون ، كيف تتم عملية التنفس؟ هل من الممكن إغلاق البرطمان بإحكام حتى لا تهرب الحشرة ، هل ستختنق؟ يتم طرح هذه الأسئلة من قبل العديد من الأشخاص.

الأكسجين والتنفس وحجم الحشرات

الحشرات الحديثة لديها حجم صغير. لكن هذه مخلوقات قديمة بشكل استثنائي ظهرت في وقت أبكر بكثير من ذوات الدم الحار ، حتى قبل الديناصورات. في تلك الأيام ، كانت الظروف على الكوكب مختلفة تمامًا ، كما كان تكوين الغلاف الجوي مختلفًا أيضًا. إنه لأمر مدهش كيف تمكنوا من البقاء على قيد الحياة لملايين السنين ، والتكيف مع جميع التغييرات التي حدثت خلال هذا الوقت على هذا الكوكب. لقد تأخرت ذروة الحشرات ، وفي تلك الأيام التي كانت فيها في ذروة التطور ، كان من المستحيل تسميتها صغيرة.

حقيقة مثيرة للاهتمام:تثبت بقايا اليعسوب المتحجرة أنها وصلت في الماضي إلى نصف متر. خلال ذروة الحشرات ، كانت هناك أنواع أخرى كبيرة بشكل استثنائي.

في العالم الحديثلا يمكن أن تصل الحشرات إلى هذا الحجم ، وأكبرها الأفراد المدارية - فالمناخ الرطب والحار والغني بالأكسجين يمنحهم المزيد من الفرص للنمو. جميع الباحثين مقتنعون حرفيًا أن نظامهم التنفسي بالتحديد بخصائصه المحددة هو الذي يمنع الحشرات من الازدهار على الكوكب في ظروف اليوم ، كما كان في الماضي.

مواد ذات صلة:

أعداء النحل

الجهاز التنفسي للحشرات

عند تصنيف الحشرات ، يتم تصنيفها على أنها نوع فرعي من تنفس القصبة الهوائية. هذا بالفعل يجيب على العديد من الأسئلة. أولاً ، يتنفسون ، وثانياً ، يفعلون ذلك من خلال القصبة الهوائية. تصنف مفصليات الأرجل أيضًا على أنها خياشيم و chelicerae ، الأول هو جراد البحر والعث والعقارب. ومع ذلك ، دعونا نعود إلى نظام القصبة الهوائية ، الذي يميز الخنافس والفراشات واليعسوب. نظام القصبة الهوائية الخاص بهم معقد للغاية ؛ لقد صقله التطور لأكثر من مليون سنة. تنقسم القصبة الهوائية إلى عدة أنابيب ، كل أنبوب يذهب إلى جزء معين من الجسم - بنفس الطريقة التي تتباعد بها الأوعية الدموية والشعيرات الدموية في ذوات الدم الحار ، وحتى الزواحف ، في جميع أنحاء الجسم.

تمتلئ القصبة الهوائية بالهواء ، لكن هذا لا يتم من خلال فتحتي الأنف أو تجويف الفمكما في الفقاريات. تمتلئ القصبة الهوائية بالفتحات التنفسية ، وهي الثقوب العديدة الموجودة على جسم الحشرة. الصمامات الخاصة مسؤولة عن تبادل الهواء وملء هذه الثقوب بالهواء وإغلاقها. يتم توفير كل spiracle من خلال ثلاثة فروع من القصبة الهوائية ، بما في ذلك:

• بطني ل الجهاز العصبيوعضلات البطن
• الظهرية للعضلات الظهرية والأوعية الشوكية المليئة بالدملمف ،
• الحشوية التي تعمل على أجهزة التكاثر والهضم.

مواد ذات صلة:

الأنواع الرئيسية للفراشات النهارية في روسيا

تتحول القصبة الهوائية في نهايتها إلى القصبة الهوائية - وهي أنابيب رفيعة جدًا تجدل كل خلية من جسم الحشرة ، وتوفر لها تدفقًا من الأكسجين. لا يتجاوز سمك التراشول 1 ميكرومتر. هذه هي الطريقة التي يتم بها ترتيب الجهاز التنفسي للحشرة ، حيث يمكن للأكسجين أن يدور في جسمها ، ويصل إلى كل خلية.

لكن الحشرات الزاحفة أو التي تحلق على ارتفاع منخفض فقط هي التي تمتلك مثل هذا الجهاز البدائي. تحتوي الطيارون ، مثل النحل ، أيضًا على أكياس هوائية مثل تلك الموجودة في الطيور بالإضافة إلى الرئتين. تقع على طول جذوع القصبة الهوائية ، وأثناء الرحلة يمكن أن تتقلص وتضخم مرة أخرى من أجل توفير أقصى تدفق للهواء لكل خلية. بالإضافة إلى ذلك ، تمتلك حشرات الطيور المائية أنظمة للاحتفاظ بالهواء على الجسم أو تحت البطن على شكل فقاعات - وهذا ينطبق على خنافس السباحة والسمك الفضي وغيرها.

كيف تتنفس يرقات الحشرات؟

تولد معظم اليرقات مع الفتحات التنفسية ؛ وهذا صحيح في المقام الأول بالنسبة للحشرات التي تعيش على سطح الأرض. تحتوي اليرقات المائية على خياشيم تسمح لها بالتنفس تحت الماء. يمكن أن توجد خياشيم القصبة الهوائية على سطح الجسم وداخله - حتى في الأمعاء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العديد من اليرقات قادرة على تلقي الأكسجين في جميع أنحاء سطح الجسم.

الأشخاص الذين لا يعرفون علم الأحياء جيدًا عادة لا يفهمون بنية اللافقاريات. هل لديهم دم وهل لديهم دماغ؟ هل الحشرات تتنفس؟ الغالبية العظمى من الكائنات الحية تتطلب الأكسجين لتعيش. يؤكسد المواد الواردة - يقسمها إلى هياكل أبسط في التركيب. تستخدم النباتات أيضًا الأكسجين في عملية التنفس. فقط الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية وبعض الحيوانات متعددة الخلايا لا تحتاج إلى هذا العنصر. ومع ذلك ، فهم يتنفسون أيضًا ، ويستخدمون فقط المواد العضوية أو غير العضوية الأخرى للأكسدة.

عالم المخلوقات الصغيرة

الحشرات كائنات صغيرة لا يتجاوز حجمها بضعة سنتيمترات. لا يسمح هيكلها بزيادة الحجم والوزن في الظروف الحديثة. لا يمكن قول الشيء نفسه عن المفصليات القديمة التي عاشت في زمن الديناصورات وحتى قبل ذلك. في تلك الأيام ، كان الغلاف الجوي مختلفًا تمامًا: كثافة مختلفة للهواء ، وتركيب الغازات. ووزن كوكب الأرض نفسه أقل. وصلت حشرات اليعسوب في الماضي البعيد إلى أحجام تزيد عن نصف متر.

كيف تتنفس الحشرات؟ وما الذي منعهم من التطور إلى حجم قطة مثلاً في الظروف الحديثة؟ يعتقد العلماء أن هذا نوع من الجهاز التنفسي.

بعض التصنيف

تنتمي الحشرات إلى النوع الفرعي الذي يتنفس من القصبة الهوائية (تراشياتا). يشمل نوع المفصليات أيضًا الأنواع الفرعية من الخياشيم (القشريات) و chelicerae (العناكب ، والعقارب ، والعث ، وما إلى ذلك).

كيف تتنفس الحشرات؟

يتحدث اسم النوع الفرعي عن طريقة التنفس. ومع ذلك ، يتنفس المخلبون بطريقة مماثلة. اكتسبت الحشرات نظامًا معقدًا من القصبة الهوائية أثناء التطور. القصبة الهوائية عبارة عن أنابيب داخلية تنقل الهواء إلى خلايا الجسم. نظام القصبة الهوائية ليس بسيطا ، لأن القصبة الهوائية تتفرع إلى عدد كبير من الأنابيب الرقيقة. كل واحد منهم يقترب من مجموعة صغيرة من الخلايا. شبكة القصبة الهوائية في الحشرات تشبه النظام الأوعية الدمويةوالشعيرات الدموية في الفقاريات.

فتحات الحشرات

يدخل الهواء إلى القصبة الهوائية من خلال الفتحات التنفسية - فتحات خاصة على جسم الحشرات. توجد الفتحات التنفسية - الوصمات - في أزواج ، عادة على جانبي الجسم. يتم توفير تنظيم سحب الهواء بواسطة أجهزة قفل خاصة.

عادة ما تنحرف ثلاثة فروع كبيرة متناظرة من القصبة الهوائية عن كل فتحة:

1. ظهري. يزود الوعاء الدموي بالأكسجين بالعضلات اللمفية والظهرية.
2. الأحشاء. يخدم الجهاز الهضمي والأعضاء التناسلية.
3. بطني. يخدم عضلات البطن والسلسلة العصبية.

القصبات الهوائية للحشرات

تتفرع نهايات القصبة الهوائية إلى أنابيب شعرية رفيعة جدًا - القصبة الهوائية. قطرها أقل من 1 ميكرومتر. تتفرع القصبة الهوائية في الفراغ بين الخلايا ، وتجديل الخلايا. إنها جزء وظيفي من نظام القصبة الهوائية ، مما يضمن انتشار الأكسجين في خلايا الجسم.

تعليم إضافي

كيف تتنفس معظم الحشرات؟ أعضاء الجهاز التنفسي هي القصبة الهوائية. ومع ذلك ، تحتوي بعض المفصليات أيضًا على أكياس هوائية. تشبه هذه البنية الرئتين أو بالأحرى الأكياس الهوائية للطيور لزيادة حجم الهواء في الجسم. تم العثور على المناطق المنتفخة في الحشرات سريعة الطيران (النحل ، الذباب). تقع على طول جذوع القصبة الهوائية. نتيجة لانقباض عضلات الجسم أثناء الطيران ، يتم ضغط الأكياس الهوائية وتقويتها ، مما يزيد من امتصاص وإخراج الهواء.

ما العضو الذي تتنفسه الحشرات التي تعيش في الماء؟

على سبيل المثال ، العنكبوت الفضي الذي يعيش في وسط روسيا يقضي معظم حياته تحت الماء. يحمل معه كمية من فقاعات الهواء. لذلك لم يكن عليه تغيير شيء في الجهاز التنفسي. تمتلك العناكب نظامًا مشابهًا للقصبة الهوائية ، مثل الحشرات.

تعتبر الخنفساء العائمة من السكان الشائعين في البرك الممر الأوسطروسيا. كما أنه يتنفس من خلال القصبة الهوائية. يرتفع بشكل دوري إلى سطح الماء ويكشف طرف البطن. يدخل الهواء تحت إليترا ويتم تخزينه هناك. تحمل خنفساء الماء معها إمدادًا من الأكسجين.

تفعل بقية خنافس الماء الشيء نفسه. الزوبعة تصطاد على سطح البركة ، ومع ذلك ، فإنها تغوص في خطر ، كما أنها تأخذ الهواء معها. يبدو وكأنه قشرة لامعة في نهاية البطن.

تأخذ العديد من حشرات الماء أيضًا الهواء على شكل فقاعة من السطح. مثل ، على سبيل المثال ، النعومة. يحمل معها فقاعة هواء متصلة بنهاية بطنها. مثل هذا الجهاز يساعده على السباحة بشكل أفضل.

تحتوي بعض حشرات الماء (عقرب الماء ، راناترا) على أنبوب خاص في نهاية البطن. يتكون من نصفين محززين. الحشرة تحرك بطنها - تقوم بحركات تنفسية. من خلال الأنبوب ، يدخل الهواء الفتحات التنفسية.

الجهاز التنفسي لليرقات

الحشرات البالغة تتنفس من خلال القصبة الهوائية. تحتوي اليرقات على أعضاء تنفسية أكثر تنوعًا. ما يرقات الحشرات التي تتنفس من خلال القصبة الهوائية؟ ممثلو الأرض لديهم نظام القصبة الهوائية. على سبيل المثال ، تحتوي اليرقات الفراشة على 9 أزواج من الوصمات على جانبي الجسم. الزوج الأول على الصدر ، والباقي على أجزاء من البطن. في بعض الأحيان يتم إغلاق الزوج الثاني من الفتحات التنفسية.

تحتوي معظم الحشرات المائية ويرقاتها أيضًا على نظام القصبة الهوائية. ومع ذلك ، فإن عددًا كبيرًا من الممثلين لديهم تشكيلات مشابهة للخياشيم. هذه هي النواتج الموجودة في أماكن الفتحات التنفسية. يدخل الأكسجين الجسم من خلال الغلاف الرقيق لنمو القصبة الهوائية. هذه هي الطريقة التي تتنفس بها يرقات الذباب والحجر والذباب. تحتوي يرقات اليعسوب أيضًا على خياشيم القصبة الهوائية ، لكنها تقع في الأمعاء ، أي داخل الجسم.

تحتوي دودة الدم على خياشيم خيطية الشكل ، لكنها تمتص الأكسجين بكميات كبيرة في جميع أنحاء سطح الجسم بالكامل. يوجد دائمًا في جسم دودة الدم إمداد بالأكسجين. لهذا السبب ، يمكن أن تعيش في المسطحات المائية الملوثة.

تتنفس يرقات البعوض السميك (عائلة البعوض السميك الجسم) الأكسجين الذائب في الماء ، ويمتصه مع كامل سطح الجسم.

أعضاء الجهاز التنفسي للعذارى

كيف تتنفس حشرات المرحلة العذراء؟ يُعتقد أن المرحلة الثالثة من تطور الحشرات تكون ثابتة. ومع ذلك ، حتى فراشة الشرانق يمكن أن تحرك بطونهم. شرنقة دعسوقةيهز رأسه ، وربما يخيف الأعداء. تتنفس الحشرات في هذه المرحلة من خلال القصبة الهوائية.

من بين شرانق الحشرات المائية ، هناك أفراد متنقلون للغاية. هذه ، على سبيل المثال ، البعوض الماص للدماء. ترتفع شرانقها بانتظام إلى سطح الماء لامتصاص الهواء من خلال أنابيب خاصة في نهاية البطن.

تشبه خادرة البعوض الريشي حشرة خادرة البعوض الشائع. لكنها لا ترتفع إلى سطح الماء قبل إطلاق سراح شخص بالغ. الجهاز التنفسي هو تكامل الجسم.

كيف تتنفس الحشرات التي لا تحتوي على القصبة الهوائية؟ الأعضاء التنفسية لبعض الحشرات واليرقات الأولية عديمة الأجنحة التي تعيش في الأنسجة هي الجلد. فهي رقيقة بما يكفي لمرور الغازات. يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون أيضًا من خلال البشرة ، والذي يتم ملاحظته جزئيًا في الحشرات التي تحتوي على القصبة الهوائية.

غالبًا ما تحرك الحشرات بطنها - تقوم بحركات تنفسية. يزيد معدل التنفس أثناء الرحلة. تنقبض عضلات الجهاز التنفسي وتسترخي ، على سبيل المثال ، في نحلة في حالة راحة حوالي 40 مرة في الدقيقة. خلال الرحلة عدة مرات في كثير من الأحيان.

في الحشرات الأكثر بدائية ، لا تغلق الفتحات التنفسية. ومع ذلك ، فهي محمية بالشعر من الحطام. في المفصليات الأكثر تعقيدًا ، يمكن للوصمات أن تفتح وتغلق لتنظيم كمية الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يعمل جزء من الفتحات التنفسية للاستنشاق ، والجزء الآخر لزفير الهواء.

ومن المثير للاهتمام ، أن وصمات الحشرات لها هيئة مختلفةولون. يمكن أن تكون مستديرة ، بيضاوية ، مثلثة. يختلف لونها أحيانًا عن لون البشرة المحيطة.

وهكذا ، خلقت الطبيعة نظام القصبة الهوائية قبل ظهور الرئتين. هذا النظام منظم بشكل جيد. يوفر نظام spiracle تدفقًا ثابتًا للهواء. ينتقل الأكسجين إلى جميع خلايا الجسم.