Hmyz patrí medzi najmenšie živočíchy na planéte Zem. Existujú všetky druhy, lietajúce, suchozemské a vodné, pričom každý má špecifické vlastnosti, ktoré umožňujú tomuto druhu žiť v špecifických ekosystémoch.
V mnohých ohľadoch sa hmyz líši od väčšiny zvierat, ktoré poznáme, pretože ich morfológia je odlišná. Jednou z týchto zvláštností je spôsob, akým získavajú kyslík na prežitie. Ak chcete vedieť, kde hmyz dýcha a ako hmyz dýcha, nenechajte si ujsť ďalší článok na našej stránke. Pokračujte v čítaní!
Dýchanie hmyzu
Proces dýchania hmyzu prebieha inak ako u iných známejších živočíchov, ako sú napríklad cicavce. Cicavce sa napríklad vyznačujú tým, že kyslík získavajú cez nos, odkiaľ prechádza do pľúc, kde sa premieňa na oxid uhličitý, ktorý je pri nasledujúcom výdychu vylúčený; toto je základné vysvetlenie postupu. U hmyzu sa však tento mechanizmus vykonáva inak. Ako teda dýcha hmyz?
Hmyz prijíma vonkajší kyslík cez telesné tkanivá nazývané spirakuly, ktoré sa nachádzajú v jeho exoskelete, na úrovni brucha, vo forme otvorov alebo otvorov v tele. Keď je kyslík uložený v špirálach, transportuje sa do priedušníc hmyzu , trubíc menšieho priemeru, ktoré sú distribuované po celom tele a sú zodpovedné za prenášanie kyslík do tracheol, vakov, ktoré merajú menej ako 0,2 mikrometra. Tieto vaky pôsobia ako pľúca hmyzu, len sa nachádzajú v rôznych častiach ich anatómie. Tracheoly sa rozlišujú ako vlhké membrány, ktoré umožňujú výmenu medzi plynmi, ktoré prichádzajú zvonku a tými, ktoré sú vo vnútri.
Keď sa to stane, hmyzie bunky dostanú kyslík, ktorý potrebujú, a vypudia zodpovedajúci oxid uhličitý cez tie isté špirály. Tento pohyb plynov sa uskutočňuje v dýchacom systéme hmyzu, obehový systém alebo iné tkanivá nie sú zapojené. To znamená, ako hmyz prijíma kyslík zo vzduchu a ako sa dostáva do jeho tkanív? Prostredníctvom bunkového dýchania, presne tak ako ľudia a všetky živé bytosti s bunkami. Bunkové dýchanie je však poslednou časťou celého procesu, ktorý zahŕňa výmenu plynov, a preto, ak chceme vedieť, aký typ dýchacieho hmyzu má, ako sa nám podarilo overiť, sledovať tracheálny dýchací systém
Tento dýchací aparát funguje rovnako pre všetok suchozemský hmyz s tým rozdielom, že ten menší sa nemusí namáhať, aby zachoval fungovanie špirál. Vzorky väčšie ako 3 centimetre však vykonávajú väčšiu svalovú prácu pri dýchaní kvôli ich vyššej rýchlosti metabolizmu; toto je prípad Coleoptera, známejšieho ako chrobáky (napríklad chrobák deathwatch, tiež nazývaný Xestobium rufovillosum.
Ako dýcha vodný hmyz?
Len 6 % hmyzu je z vodných živočíchov. Zo zvyšku niektoré z nich žijú v prvých fázach svojho vývoja vo vodnom prostredí. Ako v týchto prípadoch začleňujete kyslík? Ako dýcha vodný hmyz?
Úpravy vodného hmyzu
V závislosti od druhu existujú rôzne mechanizmy, ktorými hmyz získava kyslík. Rovnako ako u suchozemského hmyzu, aj vodný hmyz má tracheálny systém, ale vďaka rôznym úpravám ho využíva inak. Tieto úpravy sú:
- Hydrofóbne priedušnice: zabraňujú vniknutiu vody do tela hmyzu, aj keď sú špirály rozvinuté, aby mohli vykonávať proces dýchania. Toto je metóda, ktorú používajú larvy komárov.
- Hydrofóbne sifóny: sú to „rúrky“schopné prerušiť napätie vodnej hladiny. Larvy dvojkrídlovcov patriace do rodu Eristalis využívajú túto úpravu, ako napríklad mucha včielka (Eristalis tenax) a mucha sadová (Eristalis horticola).
- Hydrofóbne chĺpky: s úmyslom oddialiť návštevy na povrchu si niektoré druhy vyvinuli štetiny alebo klky schopné udržať vzduchové bubliny. použiť na extrakciu kyslíka. Toto prispôsobenie používa hmyz rodu Notonecta, ako napríklad plavec chrbtový (Notonecta glauca).
- Plastron: plastróny sú nepochopiteľné bubliny, vďaka ktorým hmyz nemusí ísť dýchať k hladine. Plastróny vznikajú vďaka prítomnosti hydrofóbnych chĺpkov v kutikule tela hmyzu, ktoré udržujú stálu výmenu vzduchu bez zničenia bubliny. Hmyz rodu Aphelocheirus (hemiptera ako Aphelocheirus aestivalis) a Elmis (coleoptera ako chrobák Elmis aenea) má plastróny.
- Tracheálne žiabre: V mieste, kde by mali byť tracheoly, sa u niektorých druhov hmyzu vyvinú tenké nástavce listov, ktoré možno vidieť na vonkajšej strane telo, sú tracheálne žiabre. Tento systém využívajú larvy z podradu Zygoptera, ako je motýlik modrý (Calopteryx virgo) a trichoptera, ako napríklad chimarra Stephens (Philopotamidae Stephens).
Vďaka týmto úpravám si vodný hmyz vyvinul 3 typy dýchania.
Typy dýchania vodného hmyzu
Priedušnice, sifóny a hydrofóbne chĺpky, plastróny a tracheálne žiabre sú adaptácie vyvinuté vodným hmyzom na získavanie kyslíka nasledujúcimi spôsobmi:
Získanie kyslíka zo vzduchu: na získanie kyslíka priamo zo vzduchu hmyz používa sifóny, priedušnice a hydrofóbne chĺpky. Existujú tri možnosti:
- Prerušte napätie na hladine vody a použite hydrofóbne priedušnice na získanie kyslíka. Keď sa toto vyčerpá, hmyz sa musí vrátiť na povrch.
- Prerušte povrchové napätie a použite sifóny na získanie kyslíka. V tomto prípade musí hmyz zostať s vysunutým sifónom, aby mohol dýchať.
- Prerušte povrchové napätie a použite hydrofóbne chĺpky na vytvorenie vzduchovej bubliny. Po vyčerpaní bubliny sa hmyz musí vrátiť na povrch a proces zopakovať.
Získanie kyslíka vodou: Toto je prípad kožného dýchania a používania žiabier a plastrónov. Ak chcete zistiť, ako hmyz pomocou týchto metód dýcha, vysvetľujeme ich nižšie:
- Dýchanie kožou: niektoré druhy, ktoré sa vyvíjajú vo vodných priestoroch, predstavujú tvorbu kutikuly alebo vonkajšieho filmu, cez ktorý absorbujú plynný kyslík nachádzajúci sa v voda. Pri tomto type dýchania sa kyslík získava priamo z vody. Vďaka tejto metóde sa do tracheálneho systému nedostane žiadna tekutina, pretože hmyz je schopný udržať svoje špirály zatvorené, kým sa neminie kyslík. Toto dýchanie využívajú larvy rodov Simulium a Chironomus, Diptera ako mucha Blandford (Simulium posticatum).
- Tracheálne dýchanie: táto metóda spočíva v získavaní kyslíka zo samotného vodného prostredia bez toho, aby ste sa museli približovať k povrchu. V týchto prípadoch sa nachádzajú žiabre pokrývajúce sieť priedušnice hmyzu, takže z nich sa kyslík distribuuje spôsobom, ktorý sme už opísali.
- Plastrony:vznikajú vďaka prítomnosti hydrofóbnych chĺpkov na kutikule tela hmyzu, ktoré udržujú stálu výmenu vzduchu bez bublina sa ničí.
Získanie kyslíka cez rastliny: Vodný hmyz môže získať kyslík aj priamo z ponorených rastlín. Za týmto účelom tlačia na špirály, až kým nedosiahnu aerenchým rastlín, oblasť tkaniva s medzibunkovými bunkami, kde uchovávajú kyslík (môžete to vidieť pri rezaní stonky vodnej rastliny a pozorovaní malých dutých delení vo vnútri). Hmyz, ktorý týmto spôsobom získava kyslík, sú larvy rodov Donacia (coleoptera ako Donacia jacobsoni a Donacia hirtihumeralis) a Chrysogaster (dvojkrídlovce ako Chrysogaster basalis a Chrysogaster cemiteriorum)..
Vidíme teda, že dýchanie hmyzu je oveľa zložitejšie a rozmanitejšie, takže hmyz dýcha tak či onak v závislosti od prostredia, v ktorom žije.
Ako dýchajú muchy?
Muchy, tie zvieratá, ktoré sú také bežné v domácnostiach, používajú rovnaký tracheálny dýchací systém ako iný suchozemský hmyz. Špirála, cez ktorú vstupujú častice kyslíka, sa nachádza v bruchu. Odtiaľ sú transportované trubicami priedušnice do tracheol, konečného miesta určenia tohto kyslíka.
Tracheoly obsahujú tracheálnu tekutinu, ktorá je zodpovedná za rozpúšťanie molekúl kyslíka, aby sa dostali do tela muchy. Tento proces trvá len niekoľko sekúnd a vyskytuje sa vždy, aj keď mucha letí. Avšak počas letu hmyz potrebuje spotrebovať viac kyslíka, a preto musí byť prijímaný prietok zvýšený. Hoci sa špirály roztiahnu, aby umožnili priechod väčšieho množstva vzduchu, nie je to dostatočné na úrovne potrebné počas letu. Vďaka tomu mucha rozširuje hrudník a tracheálny systém, čím sa znásobuje kapacita tracheol. Vďaka tomuto systému je mucha schopná spracovať 350 mililitrov vzduchu za hodinu namiesto 50 mililitrov, ktoré spracuje v pokoji.
Teraz, keď už viete, ako hmyz dýcha, ak sa o ňom chcete dozvedieť viac zaujímavostí, nenechajte si ujsť tento ďalší článok: „Najväčší hmyz na svete“.
