Як дихають комахи, і дихають вони взагалі? Будова тіла тих же жуків істотно відрізняється від анатомії будь-якого ссавця. Однак ці питання часом спливають - наприклад, коли дитина садить спійманого жука в банку, і питає, як забезпечити йому довге, щасливе життя.
Так дихають вони, як здійснюється процес дихання? Чи можна закривати банку щільно, щоб жук не втік, чи не задихнеться він? Ці питання задаються багатьма людьми.
Кисень, дихання і розміри комах
Сучасні комахи дійсно мають невеликі розміри. Але це виключно стародавні істоти, які з'явилися значно раніше теплокровних, навіть раніше динозаврів. В ті часи умови на планеті були зовсім іншими, склад атмосфери теж був інший. Навіть дивно, як вони змогли пережити мільйони років, пристосуватися до всіх змін, які пройшли за цей час на планеті. Епоха розквіту комах позаду, і в ті часи, коли вони були на піку еволюції, назвати їх маленькими було не можна.
Цікавий факт: скам'янілі останки бабок доводять, що в минулому вони досягали півметрової розміру. У період розквіту комах були і інші винятково великі види.
У сучасному світі комахи не можуть досягти таких розмірів, і найбільшими є тропічні особини - вологий, жаркий клімат, насичене киснем, дає їм більше можливостей для процвітання.Буквально все дослідники переконані, що процвітати на планеті в сьогоднішніх умовах так, як це було в минулому, комахам не дає саме їх дихальна система з її специфічними особливостями будови.
Дихальна система комах
При класифікації комах їх відносять до підтипу трахейнодишащих. Це вже дає відповіді на багато питань. По-перше, вони дихають, а по-друге, вони роблять це за допомогою трахеї. Членистоногі також класифікуються як Жабродишащие і хеліцеровиє, до перших належать раки, а до других - кліщі і скорпіони. Однак повернемося до трахейной системі, характерної для жуків, метеликів, бабок. Трахейная система у них виключно складна, еволюція шліфувала її не один мільйон років. Трахеї поділяються на численні трубочки, кожна трубочка йде до певної частини тіла - приблизно так само, як розходяться по тілу кровоносні судини і капіляри більш досконалих теплокровних, і навіть рептилій.
Трахеї наповнюються повітрям, але робиться це не за рахунок ніздрів або ротової порожнини, як у хребетних. Трахеї наповнюються дихальцями, це численні отвори, які знаходяться на тілі комахи. Особливі клапани відповідають за повітрообмін, наповнення цих отворів повітрям, їх закриття. Кожне дихальце забезпечується трьома гілками трахеї, серед яких:
- Вентральна для нервової системи і мускулатури черевця,
- Дорзальная для дорзальной мускулатури і спинного судини, який наповнений гемолімфою,
- Вісцелярна, яка працює на органи розмноження і травлення.
Трахеї на своєму закінченні перетворюються в трахеоли - дуже тонкі трубочки, які обплітають кожну клітину тіла комахи, забезпечуючи їй приплив кисню. Товщина трахеоли не перевищує 1 мікрометра. Саме так влаштована дихальна система комахи, за рахунок якої кисень може циркулювати в його тілі, досягаючи кожної клітини.
Але подібне примітивне пристрій мають тільки плазують або мало літаючі комахи. Літаючі, такі як бджоли, мають ще повітряні мішки на зразок тих, що є у птахів на додаток до легким. Вони розташовані уздовж стовбурів трахеї, при польоті вони здатні скорочуватися і роздуватися знову, щоб забезпечувати максимальний приплив повітря до кожної з клітин. Крім того, у водоплавних комах є системи збереження повітря на тілі або під черевцем у вигляді бульбашок - це актуально для жуків-плавунцов, серебрянок, і інших.
Як дихають личинки комах?
Більшість личинок народжуються з дихальцями, це актуально в першу чергу для мешкають на поверхні землі комах. Водні ж личинки мають подобою зябер, які дозволяють їм дихати під водою. Трахейні зябра можуть розташовуватися як на поверхні тіла, так і всередині його - навіть в кишечнику. Крім того, багато личинки вміють отримувати кисень усією поверхнею свого тіла.
Лялечки також мають трахеї, навіть водні особини користуються ними, піднімаючись до поверхні води і всмоктуючи повітря через трубку, як це роблять комарі. Комахи-паразити ж протягом всіх «дитячих» стадій дихають переважно поверхнею тіла.
Сучасна атмосфера, ймовірно, не настільки багата киснем, щоб дати комах вирости до великих розмірів. Але в минулому, коли материки були покриті густою тропічною рослинністю, навіть така примітивна система була ефективною, забезпечувала зростання, розвиток і успіх цього класу живих істот.