TRAHEJAS ELPOŠANA: DZĪVNIEKU RAKSTUROJUMS UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Trahejas elpošana ir visbiežāk izmanto veida elpošanas insekti centipedes, ērcēm, zirnekļiem un parazītiem. Šajos kukaiņos asinīs nav elpošanas ceļu pigmentu, jo trahejas sistēma ir atbildīga par O2 (gaisa) izplatīšanu tieši ķermeņa šūnās.

Trahejas elpošana ļauj notikt gāzu apmaiņai. Šādā veidā kukaiņu ķermenī stratēģiski atrodas virkne cauruļu vai traheju. Katrai no šīm trahejām ir atvere uz ārpusi, kas ļauj iekļūt un iziet no gāzēm.

Spirāles un trahejas sistēma

Tāpat kā mugurkaulniekiem, gāzu izvadīšanas process no kukaiņu ķermeņa ir atkarīgs no muskuļu kontrakcijas kustības, kas nospiež uz visiem ķermeņa iekšējiem orgāniem, izspiežot CO2 no ķermeņa.

Šāda veida elpošana notiek lielākajā daļā kukaiņu, ieskaitot tos, kas apdzīvo ūdens vidi. Šāda veida kukaiņiem ir ķermeņi, kas īpaši sagatavoti, lai varētu elpot, kamēr tie ir iegremdēti zem ūdens līmeņa.

Trahejas elpošanas sistēmas daļas

Vējš

Traheja ir plaši sazarota sistēma ar maziem kanāliem, caur kuriem gaiss iet cauri. Šī sistēma atrodas visā kukaiņu ķermenī.

Cauruļu klātbūtne tajā ir iespējama, pateicoties ķermeņa sienu esamībai, kuru iekšēji izlīdzina membrāna, kas pazīstama kā ektoderma.

Kukaiņam ir vairākas trahejas vai kanāli, kas atveras uz ķermeņa ārpusi, ļaujot gāzes apmaiņas procesam notikt tieši visās kukaiņu ķermeņa šūnās.

Vietā, kur ir lielāka filiāļu koncentrācija, parasti ir kukaiņa vēders, kurā ir daudz kanālu, kas pakāpeniski aizvieto gaisu ķermeņa iekšienē.

Pilnīgu kukaiņu trahejas sistēmu parasti veido trīs galvenie kanāli, kas atrodas paralēli un gareniski attiecībā pret tā ķermeni. Citi mazi kanāli iet caur galvenajām trahejām, veidojot cauruļu tīklu, kas aptver visu kukaiņu ķermeni.

Katra caurule, kurai ir izeja uz ārpusi, beidzas šūnā, ko sauc par trahejas šūnu.

Šajā šūnā trahejas ir izklātas ar olbaltumvielu slāni, kas pazīstams kā traheīns. Tādā veidā katras trahejas ārējais gals ir piepildīts ar traheolāru šķidrumu.

Spirāles

Skenējošs kriketa izpūtēja vārsta elektronu mikroskopa attēls.
Avots: lietotāja chsh CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Trahejas sistēma atveras uz ārpusi caur spraugas atverēm, ko sauc par stigmām vai spirālēm. Prusakos ir divi spirāļu pāri, kas atrodas krūšu rajonā, un astoņi spirāļu pāri, kas atrodas vēdera reģiona pirmajā segmentā.

Actias selene, avots: lietotājs Kugamazog ~ commonswiki CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Katru trieciena caurumu ieskauj sklerīts, ko sauc par peritremu, un tajā ir sariņi, kas darbojas kā filtri, neļaujot putekļiem un citām daļiņām iekļūt trahejā.

Spirāles aizsargā arī vārsti, kas piestiprināti pie aizsprostojuma un dilatora muskuļiem, kas regulē katras caurules atvēršanu.

Gāzes apmaiņa

Atpūtas stāvoklī trahejas tiek piepildītas ar kapilāru šķidrumu, pateicoties zemajam osmotiskajam spiedienam ķermeņa audu šūnās. Tādā veidā kanālos ienākošais skābeklis izšķīst traheolārajā šķidrumā un CO2 izdalās gaisā.

Traheolāru šķidrumu audi absorbē, kad palielinās laktāta tilpums, kad kukainis nonāk lidojuma fāzē. Tādā veidā CO2 īslaicīgi tiek uzglabāts kā bikarbonāts, nosūtot signālus spirālēm, lai tās atvērtu.

Tomēr vislielākais CO2 daudzums izdalās caur membrānu, kas pazīstama kā kutikula.

Ventilācijas kustība

Trahejas sistēmas ventilācija notiek, kad kukaiņa ķermeņa muskulatūras sienas saraujas.

Gāzes izdalīšanās no ķermeņa notiek, kad muguras un vēdera muskuļi saraujas. Tieši pretēji, gaisa iedvesma notiek, kad ķermenis ieņem regulāru formu.

Kukaiņi un daži citi bezmugurkaulnieki veic gāzes apmaiņu, izvadot CO2 caur saviem audiem un uzņemot gaisu caur caurulēm, kuras sauc par trahejām.

Kraukļos un sienāžos to krūšu pirmajam un trešajam segmentam katrā pusē ir trieciena caurums. Līdzīgi astoņi citi spirāļu pāri atrodas lineāri katrā vēdera pusē.

Mazāki vai mazāk aktīvi kukaiņi veic gāzes apmaiņas procesu difūzijas ceļā. Tomēr kukaiņi, kas elpo difūzijas ceļā, var ciest sausākā klimatā, jo ūdens tvaiki apkārtējā vidē nav bagātīgi un nevarēs izkliedēties ķermenī.

Augļu mušas novērš nāves risku sausā vidē, kontrolējot to caurumu atvēruma lielumu tā, lai lidojuma laikā tās pielāgotos muskuļu skābekļa vajadzībām.

Kad skābekļa pieprasījums ir mazāks, augļu muša daļēji aizver savas spirāles, lai ķermenī saglabātu vairāk ūdens.

Aktīvākajiem kukaiņiem, piemēram, kriketiem vai sienāžiem, pastāvīgi jāvēdina trahejas sistēma. Tādā veidā viņiem jāsavelk vēdera muskuļi un jāizdara spiediens uz iekšējiem orgāniem, lai gaiss izspiestu no vējgāzēm.

Lai palielinātu gāzes apmaiņas procesa efektivitāti, sienāžiem ir lieli gaisa maisiņi, kas piestiprināti pie lielākiem trahejas atsevišķiem posmiem.

Ūdens kukaiņi: trahejas elpošanas piemērs

Ūdens kāpurs no Aedes aegypti moskīta. Uzņemts un rediģēts no: Econt

Ūdens kukaiņi izmanto trahejas elpošanu, lai veiktu gāzes apmaiņas procesu.

Daži, piemēram, odu kāpuri, nonāk gaisā, pakļaujot nelielu elpošanas cauruli virs ūdens līmeņa, kas ir savienota ar viņu trahejas sistēmu.

Daži kukaiņi, kas ilgstoši var mērcēties ūdenī, nes gaisa burbuļus, no kuriem viņi ņem O2, kas tiem vajadzīgs izdzīvošanai.

No otras puses, dažiem citiem kukaiņiem ir spirāles, kas atrodas muguras augšējā daļā. Tādā veidā viņi caurdura ūdenī suspendētās lapas un pieliek tām pie elpas.

Atsauces

1. bioloģijas lapas. (2015. gada 24. janvāris). Iegūts no trahejas elpošanas: biology-pages.info.
2. Vietne, TO (2017). III daļa: Kā elpo dzīvi organismi: Indekss. Iegūts no INSPEKTU Pūtīšanas sistēmas: saburchill.com.
3. Sabiedrība, TA (2017). Amatieru entologu biedrība. Iegūts no elpināšanas ar kukaiņiem: amentsoc.org.
4. Zirneklis, W. (2003). Pasaules kukaiņi un zirnekļi, 10. sējums. Ņujorka: Maršals Kavendišs.
5. Sedworthy, J. (1989). Shooting Star Press.
6. Yadav, M. (2003). Kukaiņu bioloģija. Ņūdeli: DPH.
7. Yadav, M. (2003). Kukaiņu fizioloģija. Ņūdeli: DPH.