الحشرات من بين أصغر الحيوانات على كوكب الأرض. هناك جميع أنواعها ، بالطائرة ، والأرضية والمائية ، ولكل منها خصائص معينة تسمح للأنواع بالعيش في أنظمة بيئية محددة.
من نواحٍ عديدة ، تختلف الحشرات عن معظم الحيوانات التي نعرفها ، لأن شكلها مختلف. إحدى هذه الخصائص هي الطريقة التي يحصلون بها على الأكسجين للبقاء على قيد الحياة.إذا كنت تريد أن تعرف أين تتنفس الحشرات و ، فلا تفوّت المقالة التالية على موقعنا. تابع القراءة!
تنفس الحشرات
تحدث عملية تنفس الحشرات بشكل مختلف عن الحيوانات الأخرى المعروفة ، مثل الثدييات. تتميز الثدييات ، على سبيل المثال ، بالحصول على الأكسجين من الأنف ، ومنه يمر إلى الرئتين ليتحول إلى ثاني أكسيد الكربون الذي يتم طرده في الزفير التالي ؛ هذا هو التفسير الأساسي للإجراء. ومع ذلك ، يتم تنفيذ هذه الآلية في الحشرات بشكل مختلف. إذن كيف تتنفس الحشرات؟
تستقبل الحشرات الأكسجين الخارجي من خلال أنسجة الجسم يُسمى spiracles التي توجد في هيكلها الخارجي ، على مستوى البطن ، على شكل ثقوب أو فتحات في الجسم.عندما يتم تخزينه في الفتحات التنفسية ، يتم نقل الأكسجين إلى، أنابيب ذات قطر أصغر يتم توزيعها في جميع أنحاء الجسم وتكون مسؤولة عن حمل ذلك الأكسجين إلى القصبة الهوائية ، الأكياس التي يقل قياسها عن 0.2 ميكرومتر. تعمل هذه الأكياس مثل رئتي الحشرات ، إلا أنها تقع في أجزاء مختلفة من تشريحها. تتميز القصبة الهوائية بأنها أغشية رطبة تسمح بالتبادل بين الغازات التي تأتي من الخارج وتلك الموجودة في الداخل.
بمجرد الانتهاء من ذلك ، تتلقى الخلايا الحشرية الأكسجين الذي تحتاجه وتطرد ثاني أكسيد الكربون المقابل من خلال الفتحات نفسها. تتم هذه الحركة للغازات في الجهاز التنفسي للحشرات ، ولا يشارك الجهاز الدوري أو الأنسجة الأخرى. بمعنى ، كيف تدمج الحشرة الأكسجين من الهواء وكيف تصل إلى أنسجتها؟ من خلال التنفس الخلوي ، تمامًا مثل البشر وجميع الكائنات الحية مع الخلايا.ومع ذلك ، فإن التنفس الخلوي هو الجزء الأخير من العملية بأكملها ، والتي تتضمن تبادل الغازات ، لذلك ، إذا كان ما نريد أن نعرفه هو نوع الحشرات التي تتنفس ، كما تمكنا من التحقق ، اتبع نظام التنفس الرغامي
يعمل هذا الجهاز التنفسي بنفس الطريقة مع جميع الحشرات الأرضية ، باستثناء أنه لا يتعين على الحشرات الصغيرة بذل جهد للحفاظ على عمل الفتحات التنفسية. ومع ذلك ، فإن العينات التي يزيد طولها عن 3 سنتيمترات تؤدي عملاً عضليًا أكبر للقيام بالتنفس نظرًا لارتفاع معدل الأيض ؛ هذه هي حالة غمدية الأجنحة ، والمعروفة باسم الخنافس (مثل خنفساء ساعة الموت ، وتسمى أيضًا Xestobium rufovillosum.
كيف تتنفس الحشرات المائية؟
6٪ فقط من الحشرات مائية. من البقية ، يعيش بعضهم خلال المراحل الأولى من تطورهم في البيئات المائية. كيف تدمج الأكسجين في هذه الحالات؟ كيف تتنفس الحشرات المائية؟
تكيفات الحشرات المائية
اعتمادًا على الأنواع ، توجد آليات مختلفة للحشرات للحصول على الأكسجين. كما هو الحال مع الحشرات البرية ، تمتلك الحشرات المائية نظام القصبة الهوائية ، لكنها تستخدمه بشكل مختلف بفضل التكيفات المختلفة. هذه التعديلات هي:
- القصبة الهوائية الكارهة للماء: منع الماء من دخول جسم الحشرة ، حتى عندما تتكشف الفتحات التنفسية لإجراء عملية التنفس. هذه هي الطريقة التي تستخدمها يرقات البعوض.
- الشفاطات الكارهة للماء: هذه "أنابيب" قادرة على كسر توتر سطح الماء. تستخدم يرقات Diptera التي تنتمي إلى جنس Eristalis هذا التكيف ، مثل ذبابة النحل (Eristalis tenax) وذبابة البستان (Eristalis horticola).
- : بقصد إبعاد الزيارات إلى السطح ، طوّرت بعض الأنواع شعيرات أو زغابات قادرة على حمل فقاعات الهواء تستخدم لاستخراج الأكسجين. يتم استخدام هذا التكيف من قبل الحشرات من جنس Notonecta ، مثل السباح الخلفي (Notonecta glauca).
- Plastron: plastrons هي فقاعات غير مفهومة بفضلها لا تضطر الحشرة إلى الذهاب إلى السطح للتنفس. تتشكل البلاسترونات بفضل وجود شعيرات كارهة للماء في بشرة جسم الحشرة ، والتي تحافظ على التبادل المستمر للهواء دون تدمير الفقاعة.الحشرات من جنس Aphelocheirus (نصفي الأجنحة مثل Aphelocheirus aestivalis) و Elmis (الخنافس مثل خنفساء Elmis aenea) لديها plastrons.
- : في المكان الذي يجب أن تكون فيه القصبة الهوائية ، تطور بعض الحشرات امتدادات ورقية رفيعة يمكن رؤيتها من الخارج الجسم ، هي الخياشيم القصبة الهوائية. يتم استخدام هذا النظام من قبل يرقات Zygoptera suborder ، مثل الأزرق damselfly (Calopteryx virgo) و Trichoptera ، مثل Stephens chimarra (Philopotamidae Stephens).
مع هذه التعديلات ، طورت الحشرات المائية ثلاثة أنواع من التنفس.
أنواع تنفس الحشرات المائية
القصبة الهوائية ، والسفونات ، والشعر الطارد للماء ، والخياشيم والخياشيم الرغامية هي تكيفات طورتها الحشرات المائية للحصول على الأكسجين بالطرق التالية:
الحصول على الأكسجين من الهواء: للحصول على الأكسجين مباشرة من الهواء ، تستخدم الحشرة الشفاطات والشعر الرغامي والشعر الناقص للماء. هناك ثلاثة خيارات:
- كسر التوتر على سطح الماء واستخدم القصبة الهوائية للحصول على الأكسجين. عندما ينفد هذا ، يجب أن تعود الحشرة إلى السطح.
- كسر التوتر السطحي واستخدم الشفاطات للحصول على الأكسجين. في هذه الحالة ، يجب أن تبقى الحشرة مع السيفون ممدودًا لتتنفس.
- كسر التوتر السطحي واستخدم الشعر المسعور لإنشاء فقاعة هواء. بمجرد استنفاد الفقاعة ، يجب أن تعود الحشرة إلى السطح لتكرار العملية.
الحصول على الأكسجين من خلال الماء: هذه هي حالة تنفس الجلد واستخدام الخياشيم والألواح البلاستيكية. لمعرفة كيف تتنفس الحشرات باستخدام هذه الطرق ، نوضحها أدناه:
- : تقدم بعض الأنواع التي تنمو في المساحات المائية تكوين بشرة أو غشاء خارجي تمتص من خلاله غازات الأكسجين الموجودة في ماء. في هذا النوع من التنفس ، يتم الحصول على الأكسجين مباشرة من الماء. بفضل هذه الطريقة ، لا يدخل أي سائل إلى نظام القصبة الهوائية لأن الحشرة قادرة على إبقاء الفتحات التنفسية مغلقة حتى نفاد الأكسجين. يتم استخدام هذا التنفس من قبل يرقات الأجناس Simulium و Chironomus ، Diptera مثل ذبابة Blandford (Simulium posticatum).
- تنفس القصبة الهوائية: تتكون هذه الطريقة من الحصول على الأكسجين من البيئة المائية نفسها ، دون الحاجة إلى الاقتراب من السطح. في هذه الحالات ، تم العثور على الخياشيم تغطي شبكة القصبة الهوائية للحشرات ، لذلك يتم توزيع الأكسجين منها بالطريقة التي وصفناها بالفعل.
- Plastrons: تتشكل بفضل وجود شعر مسعور على بشرة جسم الحشرة ، مما يحافظ على التبادل المستمر للهواء بدون تدمير الفقاعة.
الحصول على الأكسجين من خلال النباتات: يمكن للحشرات المائية أيضًا الحصول على الأكسجين مباشرة من النباتات المغمورة. للقيام بذلك ، يضغطون على الفتحات التنفسية حتى يصلوا إلى الهواء الهوائية للنباتات ، وهي منطقة من الأنسجة بها خلايا بين الخلايا حيث تخزن الأكسجين (يمكنك رؤيتها عند قطع جذع نبات مائي وملاحظة الانقسامات المجوفة الصغيرة بالداخل). الحشرات التي تحصل على الأكسجين بهذه الطريقة هي يرقات الأجناس دوناسيا (غمدية الأجنحة مثل Donacia jacobsoni و Donacia hirtihumeralis) و Chrysogaster (diptera مثل Chrysogaster basalis و Chrysogaster cemiteriorum).
وهكذا ، نرى أن تنفس الحشرات أكثر تعقيدًا وتنوعًا ، لذلك تتنفس الحشرات بطريقة أو بأخرى اعتمادًا على البيئة التي تعيش فيها.
كيف يتنفس الذباب؟
الذباب ، تلك الحيوانات الشائعة جدًا في المنازل ، استخدم نفس نظام التنفس الرغاميمثل الحشرات الأرضية الأخرى. توجد المعجزة التي تدخل من خلالها جزيئات الأكسجين في البطن. من هناك ، يتم نقلهم بواسطة أنابيب القصبة الهوائية إلى القصبة الهوائية ، الوجهة النهائية لهذا الأكسجين.
تحتوي القصبة الهوائية على سائل القصبة الهوائية ، المسؤول عن إذابة جزيئات الأكسجين لنقلها إلى جسم الذبابة. تستغرق هذه العملية بضع ثوانٍ فقط وتحدث في جميع الأوقات ، حتى أثناء الطيران. ومع ذلك ، أثناء الطيران ، تحتاج الحشرات إلى استهلاك المزيد من الأكسجين، وبالتالي ، يجب زيادة التدفق المستلم. على الرغم من أن الفتحات التنفسية تتمدد للسماح بمرور المزيد من الهواء ، إلا أن هذا لا يكفي للمستويات المطلوبة أثناء الرحلة.نتيجة لذلك ، تعمل الذبابة على توسيع الصدر ونظام القصبة الهوائية ، مما يضاعف قدرة القصبة الهوائية. بفضل هذا النظام ، تستطيع الذبابة معالجة 350 مليلترًا من الهواء في الساعة ، بدلاً من 50 مليلترًا تعالجها أثناء الراحة.
الآن بعد أن عرفت كيف تتنفس الحشرات ، إذا كنت تريد معرفة المزيد من الفضول عنها ، فلا تفوّت هذه المقالة الأخرى: "أكبر الحشرات في العالم".
