Hengitysjärjestelmä. Hyönteisten hengityselimet

Rauskut, kuten hait, ovat vanhimpia kaloja. Ne ovat ainutlaatuisia siinä mielessä, että ne eivät käytä häntäänsä uimaan, kuten muut kalat tekevät. Rauskut liikkuvat vain evien liikkeiden ansiosta, jotka muistuttavat perhosia.

Suurin osa rauskuista elää merivettä makean veden lajeja on kuitenkin myös useita.

Rauskuille on ominaista erittäin "litteä" runko ja suuri rintaevät yhdistetty päähän. Suu, sieraimet ja viisi paria kiduksia ovat tasaisella ja yleensä vaalealla alapuolella.

Rauskujen yläpuoli on sovitettu väriltään tiettyyn asuintilaan ja se voi vaihdella vaaleasta hiekasta mustaan.

Stingrays löytyy eri kulmat meidän maa. Niitä löytyy jopa Etelämantereen rannikolta ja Jäämereltä.

Rauskujen koko vaihtelee muutamasta senttimetreistä useisiin metriin, ja joidenkin rauskujen ”siipien kärkiväli” voi olla yli 2 metriä.

Yksi kaikista tunnetut lajit Yksi suosituimmista rauskuista on Manta Ray, jonka siipien kärkiväli voi olla 2,5 metriä ja pituus jopa 5 metriä! Stingray-perheen rauskut ovat myös erittäin suuria ja saavuttavat 2,1 metrin leveyden ja jopa 5,5 metrin pituisen. Suhteellisen suuri rausku - Monni- löydetty Azovin ja Mustanmeren alueelta.

Rauskut ovat hyvin vanhoja kaloja. He ovat haiden sukulaisia ​​ja lisäksi lähimmät sukulaiset, vaikka ulkoisia yhtäläisyyksiä ei ole. Sisäisen koostumuksen kannalta rauskut, kuten hait, eivät koostu luista, vaan rustosta.

Muinaisina aikoina rauskut olivat haiden kaltaisia ​​paitsi sisäiseltä rakenteeltaan myös ulkoisia ominaisuuksia. Mutta aika on muuttanut heidät tuntemattomaksi.

Useimmat rauskut elävät pohjassa ja ruokkivat nilviäisiä ja äyriäisiä.

Rauskuilla on ainutlaatuinen hengitysjärjestelmä. Jos otat muita kaloja, ne hengittävät kiduksilla. Jos rausku kuitenkin yrittäisi tehdä samoin, se imeisi ilman mukana myös pohjassa olevaa hiekkaa. Siksi rauskut hengittävät eri tavalla. Ilma pääsee stingrayn kehoon erityisten suihkeiden kautta, jotka sijaitsevat takana. Hänen silmänsä sijaitsevat myös siellä (näkyy valokuvassa).

Sähköisten rauskujen ryhmä on varustettu erityisellä "aseella", joka muunnetuista lihaksista tehdyn erityisen elimen avulla voi halvaannuttaa saaliin 60 - 230 voltin ja yli 30 ampeerin sähköpurkauksilla.

Muuten, kaikki rauskut voivat tuottaa sähköä, mutta eivät samassa määrin kuin sähköinen rausku.

Mies saavutti rauskut. Niiden nahka on erittäin kestävää ja sillä on epätavallinen rakenne, joten sitä käytetään nahkateollisuudessa lompakoiden, vöiden, laukkujen, salkkujen jne. valmistukseen. Stingray siivet ovat herkkuja portugalilaisessa keittiössä.

Muutama kuva lisää valokuvauksesta rauskujen kanssa Caymansaarilla.

Rauskun silmät ja hengitysaukot selässä.

Kun sellainen asia "lentää" vieressäsi epätavallinen kala, se tekee pysyvän vaikutuksen. Rauskut ovat todellisia merien ja valtamerten perhosia.

Ihmiset, jotka eivät tunne biologiaa hyvin, eivät yleensä kuvittele selkärangattomien rakennetta. Onko heillä verta ja onko heillä aivot? Hengittävätkö hyönteiset? Suurin osa elävistä organismeista tarvitsee happea elääkseen. Se hapettaa sisääntulevat aineet ja jakaa ne rakenteeltaan yksinkertaisempiin rakenteisiin. Kasvit käyttävät myös happea hengittäessään. Vain anaerobiset mikro-organismit ja jotkut monisoluiset eläimet eivät tarvitse tätä alkuainetta. Ne kuitenkin myös hengittävät, ne käyttävät vain muita orgaanisia tai epäorgaanisia aineita hapetukseen.

Pienten olentojen maailma

Hyönteiset ovat pieniä organismeja, joiden koko ei ylitä muutamaa senttimetriä. Niiden rakenne ei salli tilavuuden ja painon lisäämistä nykyaikaiset olosuhteet. Tätä ei voida sanoa muinaisista niveljalkaisista, jotka elivät dinosaurusten aikana ja vielä aikaisemmin. Tuolloin ilmapiiri oli täysin erilainen: ilman tiheys ja kaasun koostumus olivat erilaisia. Ja itse planeetta Maa painoi vähemmän. Kaukaisessa menneisyydessä sudenkorennot saavuttivat yli puolen metrin koon.

Mitä hyönteiset hengittävät? Ja mikä esti niitä kehittymästä esimerkiksi kissan kokoisiksi nykyaikaisissa olosuhteissa? Tutkijat uskovat, että tämä on eräänlainen hengitysjärjestelmä.

Vähän taksonomiaa

Hyönteiset kuuluvat henkitorven alalajiin. Niveljalkaisten heimoon kuuluu myös kiduksia hengittävien (äyriäisten) ja keliseraattien (hämähäkit, skorpionit, punkit jne.) alatyypit.

Mitä hyönteiset hengittävät?

Alatyypin nimi itsessään kertoo hengitysmenetelmästä. Keliseraatit hengittävät kuitenkin samalla tavalla. Hyönteiset ovat evoluution aikana hankkineet monimutkaisen henkitorven. Henkitorvet ovat sisäisiä putkia, jotka johtavat ilmaa kehon soluihin. Henkitorvijärjestelmä ei ole yksinkertainen, koska henkitorvi haarautuu suuri määrä ohuita putkia. Jokainen niistä sopii pieneen joukkoon soluja. Hyönteisten henkitorviverkosto on samanlainen kuin selkärankaisten verisuoni- ja kapillaarijärjestelmä.

Hyönteisspiraalit

Ilma pääsee henkitorveen spiraalien kautta - erityisten aukkojen kautta hyönteisten kehossa. Kierteet - stigmata - sijaitsevat pareittain, yleensä kehon sivuilla. Ilmavirran säätö varmistetaan erityisillä lukituslaitteilla.

Jokaisesta spiraalista syntyy yleensä kolme symmetristä suurta henkitorven haaraa:

1. Selkä. Tarjoaa happea selkäytimeen hemolymfillä ja selkälihaksilla.
2. Viskeraalinen. Palvelee Ruoansulatuselimistö ja sukuelimet.
3. Ventral. Palvelee vatsalihaksia ja hermojohtoa.

Hyönteisten henkitorvet

Henkitorven päät haarautuvat erittäin ohuiksi kapillaariputkiksi - henkitorveiksi. Niiden halkaisija on alle 1 mikrometri. Trakeolit ​​haarautuvat solujen välisessä tilassa ja kietoutuvat soluihin. Ne ovat henkitorvijärjestelmän toiminnallinen osa, mikä mahdollistaa hapen diffuusion kehon soluihin.

Lisäkoulutus

Mitä useimmat hyönteiset hengittävät? Hengityselimet ovat henkitorvi. Joillakin niveljalkaisilla on kuitenkin myös ilmapusseja. Tämä rakenne muistuttaa lintujen keuhkoja tai pikemminkin ilmapusseja ilmamäärän lisäämiseksi kehossa. Turvonneet alueet löytyvät nopeasti lentävistä hyönteisistä (mehiläiset, kärpäset). Ne makaavat henkitorven rungoissa. Lennon aikana tapahtuvan kehon lihasten supistumisen seurauksena ilmapussit puristuvat ja laajenevat, mikä lisää ilmavirtausta sisään ja ulos.

Mitä elintä vedessä elävät hyönteiset hengittävät?

Esimerkiksi hopeahämähäkki, joka asuu Keski-Venäjällä, suurin osa viettää elämänsä veden alla. Hän kantaa mukanaan ilmakuplia. Joten hänen ei tarvinnut muuttaa mitään hengityselimissään. Hämähäkeillä on samanlainen henkitorvijärjestelmä kuin hyönteisillä.

Uimakuoriainen on tavallinen lampien asukas keskivyöhyke Venäjä. Se hengittää myös henkitorven kautta. Se nousee ajoittain veden pintaan ja paljastaa vatsansa kärjen. Ilma tulee elytran alle ja varastoituu sinne. Vesikuoriainen kuljettaa mukanaan happea.

Loput tekevät samoin vesibugeja. Pyörre metsästää lammen pinnalla, mutta vaarassa sukeltaessaan se vie myös ilmaa mukanaan. Se näyttää kiiltävältä kalvolta vatsan päässä.

Monet vesiputket myös vangitsevat ilmakuplia pinnasta. Kuten esimerkiksi smoothie. Se kantaa ilmakuplaa kiinnitettynä sen vatsan päähän. Tämä laite auttaa häntä myös uimaan paremmin.

Joillakin vesibugeilla (vesiskorpioni, ranatra) on erityinen putki vatsan päässä. Se koostuu kahdesta uranmuotoisesta puolikkaasta. Häkä liikuttaa vatsaansa - tekee hengitysliikkeitä. Putki kuljettaa ilmaa spiraaleihin.

Toukkien hengityselimet

Aikuiset hyönteiset hengittävät henkitorven avulla. Toukilla on monipuolisemmat hengityselimet. Mitkä hyönteisten toukat hengittävät henkitorven kautta? Maan edustajilla on henkitorvijärjestelmä. Esimerkiksi perhostoukkien vartalon sivuilla on 9 paria stigmat. Ensimmäinen pari on rinnassa, loput ovat vatsan osissa. Joskus toinen spiraalipari on suljettu.

Useimmilla vesihyönteisillä ja niiden toukilla on myös henkitorvi. Valtavalla määrällä edustajia on kuitenkin kidusten kaltaisia ​​muodostelmia. Nämä ovat kasvaimia, jotka sijaitsevat spiraalien kohdissa. Happi pääsee kehoon henkitorven uloskasvun ohuiden kansien kautta. Näin hengittävät toukkakärpästen, kivikärpästen ja pätkäkärpästen toukat. Heteroptera-sudenkorennon toukilla on myös henkitorven kidukset, mutta ne sijaitsevat suolistossa eli kehon sisällä.

Verimatolla on rihmamaiset kidukset, mutta se imee happea suuria määriä koko kehon pinnalta. Verimadon keholla on aina happea. Tästä syystä se voi elää saastuneissa vesistöissä.

Pintahyttysen (paksusuisten hyttysten perhe) toukat hengittävät veteen liuennutta happea ja imevät sitä koko kehon pinnalta.

Penkkien hengityselimet

Mitä pupuvaiheessa olevat hyönteiset hengittävät? Uskotaan, että hyönteisten kehityksen kolmas vaihe on liikkumaton. Kuitenkin jopa perhosnuket voivat liikuttaa vatsaansa. Ja nukke leppäkerttu nyökkää päätään, luultavasti pelotellen vihollisia. Hyönteiset hengittävät tässä vaiheessa henkitorven kautta.

Vesihyönteisten pupujen joukossa on hyvin liikkuvia yksilöitä. Näitä ovat esimerkiksi verta imevät hyttyset. Niiden pennut nousevat säännöllisesti veden pintaan imemään ilmaa vatsan päässä olevien erityisten putkien kautta.

Pintahyttysen nukke on samanlainen kuin tavallisen hyttysen nukke. Mutta se ei nouse veden pintaan ennen kuin aikuinen tulee esiin. Hengityselin on kehon kokonaisuus.

Mitä hyönteiset, joilla ei ole henkitorvea, hengittävät? Joidenkin kudoksissa elävien ensisijaisten siivettömien hyönteisten ja toukkien hengityselimet ovat iho. Ne ovat riittävän ohuita päästämään kaasut läpi. Hiilidioksidi erittyy myös kynsinauhojen kautta, mikä havaitaan osittain hyönteisissä, joilla on henkitorvi.

Hyönteiset liikuttavat usein vatsaansa tehden hengitysliikkeitä. Hengitystiheys lisääntyy lennon aikana. Esimerkiksi levossa olevan mehiläisen hengityslihakset supistuvat ja rentoutuvat noin 40 kertaa minuutissa. Lennon aikana useita kertoja useammin.

Alkeellisissa hyönteisissä spiraalit eivät sulkeudu. Ne ovat kuitenkin suojassa hiuksilla roskilta. Monimutkaisemmissa niveljalkaisissa stigmat pystyvät avautumaan ja sulkeutumaan säätelemään ilman virtausta. Lisäksi osaa spiraaleista voidaan käyttää sisäänhengitykseen ja toista ilman uloshengittämiseen.

Mielenkiintoista on, että hyönteisillä on stigmoja erilaisia ​​muotoja ja väri. Ne voivat olla pyöreitä, soikeita, kolmion muotoisia. Niiden väri eroaa joskus ympäröivän kynsinauhojen väristä.

Siten luonto loi henkitorven jo ennen keuhkojen ilmestymistä. Tämä järjestelmä on hyvin organisoitu. Spiracle-järjestelmä tarjoaa DC. ilmaa. Happi kulkeutuu kaikkiin kehon soluihin.

Kaikki kehon aineenvaihduntaprosessit perustuvat hapetusreaktioon, joka vapauttaa elämää varten käytettyä energiaa. Hapettavana aineena kaikki maapallon elämä käyttää ilman sisältämää happea. Perhosilla ei ole keuhkojen kaltaista elintä, mutta niillä on ilmanvaihtojärjestelmä, ja se on varsin tehokas. Happi tulee perhosen rinnassa ja vatsassa olevien spiraclejen (stigmien) kautta. Niitä on jopa 10 paria, ne on sijoitettu sivuille. Stigma avautuu edelleen henkitorveen (hengitysputki), joka vähitellen ohenee kietoutuu sisäelinten ympärille. Ilman liikkuminen hengitysputkien läpi varmistetaan jatkuvalla ja rytmisellä vatsan supistuksella. Supistusten määrä vaihtelee perhosen fysiologisen tilan ja hapen tarpeen mukaan. Spiraalit ovat suojassa vieraiden esineiden ja aineiden pääsyltä sisään runsaalla karvalla. Epäsuotuisissa olosuhteissa ja stigman ärsytyksessä se pystyy sulkeutumaan ja avautumaan.

Eritys- tai virtsaelimet ovat yhteydessä suolistoon. Erityselimet koostuvat Suuri määrä(yli 100) putkea - jo mainitut Malpighian alukset. Näiden putkien päät avautuvat suolistoon, ja vapaat päät sijaitsevat kehon ontelossa ja pestään hyönteisten verellä. Epiteelisolukerroksesta koostuvien verisuonten ohuiden seinämien läpi virtsahappo ja sen kalsium-, ammonium-, natrium- ja kaliumsuolat tunkeutuvat verestä. Myös aminohapot, natriumin, kalsiumin, kaliumin ja ammoniumin kloridi- ja oksalaattisuolat poistetaan pienten astioiden kautta.
Toukkien sulamisen yhteydessä tapahtuu myös elimistölle tarpeettomien aineiden poistumista, sekä sulamisnestettä ja irtoavaa ihoa, johon kerääntyy hajoamistuotteita. Tarpeettomien aineiden poistaminen on mahdollista myös rasvakehon avulla, johon virtsahappoyhdisteet kerrostuvat kiteiden muodossa. Hyönteisten rasvarunko on kuitenkin tärkeä lähinnä vararasvan ja proteiinin kertymispaikkana.

Verenkiertoelimistö
Hyönteisten verenkierto ei ole suljettu. Selkäpuolella, hyönteisen ihon alla, on erityinen selkäsuoni, joka suorittaa verenkiertoelimen toimintoja. Se koostuu sydämenä toimivasta takaosasta, joka on jaettu useisiin venttiileillä erotettuihin kammioihin, jotka pystyvät sykkimään rytmisesti, ja anteriorisesta osasta, joka on putken tai aortan muodossa. Kun sydämen kammiot laajenevat, veri imeytyy sisään erityisten stomaatien kautta, ja puristuessaan imuaukko sulkeutuu ja veri liikkuu eteenpäin suonen läpi, kulkee kammioiden sarjan läpi, saavuttaa aortan, josta se virtaa kehon ontelo. Näin ollen verenkierto tapahtuu vain yhteen suuntaan. Sydämen pulsaatioiden määrä vaihtelee välillä 30-140 minuutissa.

Veri toimittaa kudoksia ravinteita, happea ja poistaa aineenvaihduntatuotteita Malpighian verisuonten kautta. Lisäämällä painetta veri osallistuu sulamisprosessiin edistäen vanhan irronneen ihon repeytymistä. Veri on monia fysiologisia prosesseja säätelevien hormonien kantaja.

Hengityselimet
Hengitys perhosissa, kuten kaikissa hyönteisissä, tapahtuu henkitorven - hengitysputkien kautta. Ilman tunkeutuminen henkitorveen (hengitys) ja sen siirtyminen siitä (uloshengitys) tapahtuu hengitysliikkeiden avulla, jotka näkyvät selkeimmin vatsassa: hyönteiset puristavat vatsaa ylhäältä tai sivuilta tai saavat sen lyhenemään. . Hengitysliikkeiden määrä minuutissa vaihtelee 4:stä (kaaliperhosessa) 240:een (joissakin mehiläislajeissa). Hengitysputkien ulkoiset aukot näkyvät hyönteisen sivuilla suuremman tai pienemmän määrän reikiä - nämä ovat niin sanottuja stigmoja tai spirakkeja; ne muodostavat sisäänkäynnin hengitysputkiin, joilla on aluksi erittäin suuri halkaisija ja vahvat seinämät, ja sitten ne haarautuvat yhä enemmän, ohenevat ja lopulta kietoutuvat ohuimmilla päillään perhosen eri elimiä. Täällä tapahtuu kaasunvaihtoa, johon myös veri osallistuu. Stigmat sijaitsevat kehon sivuilla; niiden määrä saavuttaa kymmenen (ei enempää). Kaksi tai kolme niistä ovat rinnassa ja loput seitsemän tai kahdeksan ovat vatsassa; kahdessa viimeisessä vatsan segmentissä, useimmiten piilossa, ei koskaan ole stigmaa. Stigmoissa on yleensä kitiinisiä turvotuksia tai ns. kylkiluita, jotka on vedetty sisäänpäin ja peitetty lukuisilla karvoilla. Usein hiukset sotkeutuvat toisiinsa ja muodostavat eräänlaisen seulan, joka suojelee niitä vieraiden esineiden joutumisesta stigmiin. Hengitysprosessi tapahtuu vatsan rytmisellä liikkeellä, jolloin stigmat vuorotellen avautuvat ja sulkeutuvat.