كيف تتنفس الحشرات ، وهل تتنفس على الإطلاق؟ يختلف هيكل جسم نفس الخنافس بشكل كبير عن تشريح أي حيوان ثديي. ومع ذلك ، تظهر هذه الأسئلة في بعض الأحيان - على سبيل المثال ، عندما يضع الطفل حشرة تم اكتشافها في برطمان ويسأل عن كيفية تزويده بحياة طويلة وسعيدة.
فهل يتنفسون ، كيف تتم عملية التنفس؟ هل من الممكن إغلاق البرطمان بإحكام حتى لا يهرب الخلل ، هل يختنق؟ يطرح الكثير من الناس هذه الأسئلة.
أحجام الأكسجين والتنفس والحشرات
الحشرات الحديثة صغيرة حقًا. لكن هذه مخلوقات قديمة بشكل حصري ظهرت في وقت أبكر بكثير من ذوات الدم الحار ، وحتى قبل الديناصورات. في تلك الأيام ، كانت الظروف على الكوكب مختلفة تمامًا ، وكان تكوين الغلاف الجوي مختلفًا أيضًا. إنه لأمر مدهش كيف تمكنوا من البقاء على قيد الحياة لملايين السنين ، والتكيف مع جميع التغييرات التي مرت خلال هذه الفترة على هذا الكوكب. ذروة الحشرات متخلفة ، وفي تلك الأيام عندما كانت في ذروة التطور ، لا يمكن وصفها بأنها صغيرة.
حقيقة مثيرة للاهتمام: بقايا اليعسوب المتحجرة تثبت أنها كانت في الماضي تصل إلى نصف متر في الحجم. خلال ذروة الحشرات ، كانت هناك أنواع أخرى كبيرة بشكل استثنائي.
في العالم الحديث ، لا يمكن للحشرات الوصول إلى مثل هذه الأحجام ، والأكبر هم الأفراد الاستوائيون - المناخ الرطب والحار المشبع بالأكسجين يمنحهم المزيد من الفرص للازدهار.حرفيا جميع الباحثين مقتنعون بأن الجهاز التنفسي مع ميزات الجهاز الخاصة به هو الذي لا يسمح للحشرات بالازدهار على كوكب الأرض في ظروف اليوم كما كان في الماضي.
الجهاز التنفسي للحشرات
عند تصنيف الحشرات ، يتم تصنيفها على أنها نوع فرعي للتنفس الرغامي. هذا يجيب بالفعل على العديد من الأسئلة. أولا ، يتنفسون ، وثانيا ، يفعلون ذلك من خلال القصبة الهوائية. تُصنف مفصليات الأرجل أيضًا على أنها تتنفس الخياشيم والكيلكريك ، والأول يشمل الجراد ، والأخير هو القراد والعقارب. ومع ذلك ، دعونا نعود إلى نظام القصبة الهوائية المميز للخنافس ، الفراشات ، اليعسوب. نظام القصبة الهوائية معقد للغاية ، وقد صقله التطور لأكثر من مليون سنة. تنقسم القصبة الهوائية إلى العديد من الأنابيب ، كل أنبوب يذهب إلى جزء معين من الجسم - يشبه إلى حد كبير الأوعية الدموية والشعيرات الدموية ذات الدم الحار الأكثر تقدمًا ، وحتى الزواحف ، تتشعب عبر الجسم.
تمتلئ القصبة الهوائية بالهواء ، ولكن هذا لا يتم على حساب الخياشيم أو تجويف الفم ، كما هو الحال في الفقاريات. تمتلئ القصبة الهوائية بالمُعَاجِلات ؛ وهي ثقوب عديدة موجودة على جسم الحشرة. الصمامات الخاصة هي المسؤولة عن تبادل الهواء ، وملء هذه الثقوب بالهواء وإغلاقها. يتم تزويد كل معجزة بثلاثة فروع من القصبة الهوائية ، من بينها:
- بطني للجهاز العصبي وعضلات البطن ،
- الظهرية للعضلات الظهرية والأوعية الظهرية ، المليئة بالليمف ،
- الحشوية التي تعمل على الجهاز التناسلي والجهاز الهضمي.
تتحول القصبة الهوائية عند نهايتها إلى ثقوب - أنابيب رقيقة جدًا تجديل كل خلية في جسم الحشرة ، مما يوفر لها تدفقًا من الأكسجين. سمك القصبة الهوائية لا يتجاوز 1 ميكرومتر. هذه هي الطريقة التي يتم بها ترتيب الجهاز التنفسي للحشرة ، والتي يمكن للأوكسجين أن يدور في جسمها ، لتصل إلى كل خلية.
لكن مثل هذا الجهاز البدائي لديه فقط حشرات زاحفة أو منخفضة الطيران. الطيران ، مثل النحل ، لديه أيضًا أكياس هوائية مثل تلك الموجودة في الطيور بالإضافة إلى الرئتين. وهي موجودة على طول جذوع القصبة الهوائية ؛ وخلال الرحلة ، تكون قادرة على الانقباض والانتفاخ مرة أخرى لتوفير أقصى تدفق للهواء لكل خلية. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الحشرات المائية على أنظمة تخزين هواء على الجسم أو تحت البطن على شكل فقاعات - وهذا ينطبق على خنافس السباحة والأسماك الفضية وغيرها.
كيف تتنفس يرقات الحشرات؟
تولد معظم اليرقات بمفاصل ، وهذا مهم بشكل أساسي للحشرات التي تعيش على سطح الأرض. اليرقات المائية لديها نوع من الخياشيم التي تسمح لها بالتنفس تحت الماء. يمكن وضع خياشيم القصبة الهوائية على سطح الجسم وداخله - حتى في الأمعاء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العديد من اليرقات قادرة على استقبال الأكسجين في جميع أنحاء سطح الجسم.
لدى الشرانق أيضًا القصبة الهوائية ، حتى الأفراد المائيون يستخدمونها ، يرتفعون إلى سطح الماء ويمتصون الهواء عبر الأنبوب ، كما يفعل البعوض. من ناحية أخرى ، تتنفس الحشرات الطفيلية في جميع مراحل "الطفولة" بشكل رئيسي على سطح الجسم.
ربما لا يكون الغلاف الجوي الحديث غنيًا بالأكسجين للسماح للحشرات بالنمو إلى أحجام كبيرة. ولكن في الماضي ، عندما كانت القارات مغطاة بالنباتات الاستوائية الكثيفة ، كان مثل هذا النظام البدائي فعالًا ، بشرط نمو وتطور وازدهار هذه الطبقة من الكائنات الحية.
