Трахеальное дыхание у животных - это то, что маленькие существа, такие как насекомые, используют для обмена газами (кислородом и углекислым газом), что позволяет им жить. Давайте посмотрим, что это такое и как это работает.
Дыхание - это то, что свойственно всем живым существам, поскольку этот обмен газами между окружающей средой и самим телом обеспечивает жизнь. Говоря о дыхании, различают несколько типов, некоторые из которых очень далеки от типичного легочного механизма. Например,может относиться к трахеальному дыханию у животных.
Этот тип дыхания малоизвестен и, тем не менее, является одним из самых распространенных в животном мире, так как им пользуются насекомые (среди прочих беспозвоночных). Он характерен для очень мелких животных, так как имеет свои ограничения. Давайте посмотрим, из чего состоит эта дыхательная система, а также из каких частей она состоит.
Что такое трахеальное дыхание у животных?
Трахеальное дыхание у животных происходит через различные отверстия, находящиеся в их теле. У занимающихся ею нет большой дыхательной системы, как при дыхании через легкие, но дыхание может осуществляться по ее поверхности. Это дает большое преимущество, так как значительно облегчает поступление кислорода ко всем клеткам организма.
Когда речь идет о мелких беспозвоночных -или тех, которые находятся в момент малой активности, у которых потребность в кислороде меньше-, этот газ будет поступать в организм животного через его кожу путем диффузии. Механизм считается пассивной системой.
Наоборот, если беспозвоночное крупное или ему требуется больше воздуха, например, при полете, животному придется вентилировать, чтобы воздух проходил в его тело через дыхальца (поры), которые расположены в их кожа. Эта система активна, в отличие от предыдущей.
Трахеальная дыхательная система животных
Чтобы лучше понять трахеальную дыхательную систему у животных, в идеале нужнознать 3 основных элемента, из которых она состоит, а также ее предназначение или действие. Давайте приступим.
Во-первых, это дыхальца, также известные как стигмы, круглые поры, которые имеют более одной системы закрытия и могут по-разному распределяться по всему телу. Через них в тело поступает воздух.
Следующий элемент - трахея, которая состоит из полой трубки, по которой проходит воздух. Вся трахея имеет ткань, проницаемую для газов, и может иметь небольшие камеры для хранения кислорода, что действительно полезно для полета.
Наконец,воздух проходит вниз по трахее к ее концу,из которого возникают трахеолы. Это тонкие ответвления, которые позволяют газам транспортироваться к клеткам тела.
Газообмен при трахеальном дыхании
Дыхание членистоногих трахеями, в том числе насекомых,во многих случаях представляет собой прерывистый механизм. Это означает, что поры, через которые эти существа дышат, закрыты, поэтому только воздух, который находится в трахеолярной системе, будет сталкиваться с газообменом.
Конечно, ограниченное количество воздуха внутри животного будет уменьшаться по мере увеличения содержания углекислого газа. В определенный момент дыхальца начинают непрерывно открываться и закрываться, что вызывает колебательное выделение СО2. Затем они полностью откроются, обеспечивая полный выход углекислого газа и восстановление кислорода.
Ограничения трахеального дыхания
Основное ограничение трахеального дыханияопределяется размером тела животного,так как оно должно быть маленьким. Это связано с тем, что отсутствие крупных и мощных органов, таких как легкие, не позволяет поглощать большое количество кислорода.
Следовательно, если насекомые или другие животные, дышащие трахеями, будут расти, они не смогут получать весь воздух, необходимый им для жизни, и, возможно, умрут. Единственный способ выжить - жить в атмосфере с повышенным содержанием кислорода.
Адаптации трахеального дыхания водных насекомых
У наземных насекомых трахеальное дыхание устроено достаточно просто. Но,что происходит с водными существами, которые используют этот механизм? Они не могут открыть свои дыхальца под водой, потому что жидкость попадет в их тело, и во многих случаях они умрут.
Ответ кроется в экспертных исследованиях, которые указывают на различные структуры, позволяющие некоторым водным беспозвоночным обмениваться газами с окружающей средой. Это основные из них.
Функциональные дыхальца
Они присутствуют в организме личинок комаров,например. Это поры, которые можно открывать или закрывать в зависимости от необходимости. В этом конкретном примере личинки выносят последнюю часть своего брюшка на поверхность, открывают поры в этой области, получают кислород и снова погружаются.
Трахеальные жабры
По своему действию они похожи на жабры рыб. Через трахейные жабры поступает вода, но только содержащийся в ней кислород попадает в трахеолярную систему, а оттуда в клетки. На физическом уровне эти жабры обычно расположены на задней части брюшка животного.
Баббл Гилл
В трахейном дыхании водных насекомых мы также находим пузырчатую жабру. В этой возможности можно выделить 2 типа:
- Несжимаемый или пластрон: животное выходит на поверхность и получает воздушный пузырь, который будет действовать как трахея, позволяя ему брать кислород из воды благодаря ей. Такой пузырь может быть неограниченным, так как он постоянно остается одного размера.
- Сжимаемый: в этом случае пузырь, который ловит животное на поверхности, уменьшится в размерах, если опустится очень глубоко или заплывет очень глубоко, что будет означать подъем на поверхность снова, чтобы получить новый пузырь.
В несжимаемом варианте животное имеет миллионы гидрофобных волосков на очень определенном и небольшом участке его тела,в котором будет заключен этот пузырь. То же самое со сжимаемыми пузырьковыми жабрами такого не происходит.
Примеры трахеального дыхания у животных
Некоторые из животных, которые используют трахеальное дыхание, чтобы выжить:
- Паукообразные: клещи, скорпионы, пауки или клещи являются их примерами. У них могут быть трахеи и филлотрахеи.
- Насекомые: эти обычные беспозвоночные животные, такие как муравьи, жуки, пчелы или осы, которые имеют 6 ног и могут жить как в наземных, так и в водных экосистемах, также используют дыхательные трахеи.
- Мириаподы: похожи на насекомых, но с большим количеством ног. Примерами являются симфилы, пауроподы, многоножки или многоножки.
- Онихофоры: Известные как бархатные черви, они имеют многочисленные пары ног, а также когти и имеют удлиненную форму.
Как вы, возможно, заметили, трахеальное дыхание является эволюционным доказательством того, что даже самые «кажущиеся простыми» живые существа имеют очень сложные системы. Благодаря этомумногие беспозвоночные способны транспортировать кислород в свои клетки и выживать.