Комахи дихальна система
Комахи: дихальна система
Для дихання служить складно розвинена система трахей (рис. 340). З боків тіла знаходиться до 10 пар, іноді менше, дихаль, або стигм: вони лежать на середньо- і задньогрудях і на 8 члениках черевця.
Стигми часто мають спеціальні замикальні апарати і ведуть кожна в короткий поперечний канал, а всі поперечні канали з'єднані між собою парою (або більше) головних поздовжніх стовбурів трахейних. Від стволів беруть початок тонші трахеї, що розгалужуються багаторазово, і обплутують своїми розгалуженнями всі органи. Закінчується кожна трахея кінцевою клітиною з відростками, що радіально розходяться, пронизаними кінцевими канальцями трахеї (рис. 341). Кінцеві гілочки цієї клітини (трахеоли) проникають навіть усередину окремих клітин тіла.
Іноді трахеї утворюють місцеві розширення або повітряні мішки, які служать у наземних комах для поліпшення вентиляції повітря в трахейній системі, а у водних, ймовірно, як резервуари, що збільшують запас повітря в тілі тварини.
Трахеї виникають у зародка комах у вигляді глибоких вп'ячування ектодерма; як і інші ектодермальні утворення, вони вистелені кутикулою (рис. 341). У поверхневому шарі останньої утворюється спіральне потовщення, що надає трахеї еластичність і перешкоджає спаду стінок.
У найпростіших випадках надходження кисню до трахейної системи та видалення з неї вуглекислого газу відбувається шляхом дифузії через постійно відкриті стигми. Це спостерігається, однак, тільки у малоактивних комах, що мешкають в умовах підвищеної вологості.
Активізація поведінки та перехід до проживання у посушливих біотопах значно ускладнюють механізм дихання. Зростаюча потреба організму в киснізабезпечується появою спеціальних дихальних рухів, що складаються з розслаблення та стискання черевця. При цьому відбувається вентилювання трахейних мішків та основних трахейних стволів. Утворення замикальних апаратів на стигмах знижує втрати води у процесі дихання. Так як швидкість дифузії парів води нижче, ніж кисню, то при короткочасному відкритті стигм кисень встигає проникнути в трахейну систему, а втрати води виявляються мінімальними.
У багатьох личинок комах (наприклад, бабок, поденок та ін.), що живуть у воді, трахейна система є замкнутою, тобто стигми відсутні, тоді як сама трахейна мережа в наявності. У таких форм кисень дифундує з води через трахейні зябра, пластинчасті або кущисті, тонкостінні вирости тіла, пронизані багатою мережею трахей (рис. 342). Найчастіше трахейні зябра сидять з боків частини члеників черевця (личинки поденок). Кисень надходить через тонкі покриви зябер, потрапляє в трахеї і потім розноситься по тілу.
Під час перетворення зябровидних личинок у дорослу комаху, яка живе на суші, зябра зникають, а стигми відкриваються і трахейна система із замкнутої переходить у відкриту.
Важлива фізіологічна особливість дихальної системи комах полягає у наступному. Зазвичай кисень сприймається тваринам у певних ділянках його тіла та звідти розноситься кров'ю по всьому організму. У комах повітроносні трубочки пронизують все тіло і доставляють кисень прямо до місць його споживання, тобто до тканин і клітин, як би замінюючи собою кровоносні судини.