TRAHEALNO DIHANJE: ZNAČILNOSTI IN PRIMERI ŽIVALI - BIOLOGIJA - 2026

Sapnika dihanje je najpogosteje uporabljen tip dihanje z insekti stonoge, klopov, pajkov in paraziti. Pri teh žuželkah dihalnih pigmentov ni v krvi, saj je sapnik odgovoren za distribucijo O2 (zraka) neposredno v celice telesa.

Trahealno dihanje omogoča postopek izmenjave plinov. Na ta način se v telesu žuželk strateško nahaja serija cevi ali sapnikov. Vsaka od teh sapnikov ima odprtino proti zunanji strani, ki omogoča vstop in izstop plinov.

Spirala in sapnik

Tako kot pri vretenčarjih je tudi postopek izganjanja plinov iz telesa žuželk odvisen od gibanja mišične kontrakcije, ki pritiska na vse notranje organe v telesu, zaradi česar CO2 izstopi iz telesa.

Ta vrsta dihanja se pojavlja pri večini žuželk, tudi tistih, ki naseljujejo vodno okolje. Ta vrsta žuželk ima telesa, posebej pripravljena, da lahko dihajo, medtem ko so potopljena pod gladino vode.

Deli dihalnega sistema sapnika

Windpipe

Sapnik je široko razvejen sistem z majhnimi kanali, skozi katere gre zrak. Ta sistem je nameščen po celotnem telesu žuželk.

Prisotnost kanalov v njej je mogoča zaradi obstoja telesnih sten, ki jih notranje poravnava membrana, znana kot ektoderma.

Žuželka ima več sapnikov ali kanalov, ki se odpirajo na zunanjo stran telesa, kar omogoča, da se postopek izmenjave plina odvija neposredno v vseh celicah telesa žuželke.

Območje, kjer je večja koncentracija vej, je običajno trebuh žuželke, ki ima številne kanale, ki postopoma dajejo zrak zraku v telo.

Celoten sistem sapnikov žuželke na splošno sestavljajo trije glavni kanali, ki so nameščeni vzporedno in vzdolžno glede na njegovo telo. Ostali majhni kanali prehajajo skozi glavne sapnike in tvorijo mrežo cevi, ki zajema celotno telo žuželke.

Vsaka cev, ki ima odtok na zunanji strani, se konča v celici, imenovani trahealna celica.

V tej celici so sapniki obloženi s plastjo beljakovin, znano kot trahein. Na ta način se zunanji konec vsakega sapnika napolni s traheolarno tekočino.

Spirala

Skeniranje elektronskega mikroskopa v ventilu za puhanje kriketa.
Vir: uporabnik chsh CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Trahealni sistem se odpira na zunanjo stran skozi odprtine z režami, imenovane stigme ali spirale. Pri ščurkih sta dva para spirale, ki se nahajajo v torakalnem predelu, in osem parov spiral, ki se nahajajo v prvem segmentu trebušne regije.

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

Vsaka puhala je obdana s scleritom, imenovanim peritrema, in ima ščetine, ki delujejo kot filtri, preprečujejo prahu in drugim delcem vstop v sapnik.

Spirala so zaščitena tudi z ventili, pritrjenimi na okluzatorje in dilatatorne mišice, ki uravnavajo odpiranje vsake cevi.

Izmenjava plina

V stanju mirovanja se sapniki napolnijo s kapilarno tekočino zahvaljujoč nizkemu osmotskemu tlaku v celicah telesnega tkiva. Na ta način se kisik, ki vstopi v kanale, raztopi v sapnici in CO2 se sprosti v zrak.

Traheolarna tekočina absorbira tkivo, ko se volumen laktata poveča, ko žuželka vstopi v fazo leta. Na ta način se CO2 začasno shrani kot bikarbonat, ki pošilja signale pikam, da se odprejo.

Največja količina CO2 pa se sprosti skozi membrano, imenovano kutikula.

Prezračevalno gibanje

Prezračevanje sapnika se izvede, ko se mišične stene telesa žuželke skrčijo.

Iztek plina iz telesa se pojavi, ko se mišice hrbtnega trebuha skrčijo. Nasprotno, vdih zraka se zgodi, ko telo sprejme svojo redno obliko.

Žuželke in nekateri drugi nevretenčarji izvajajo izmenjavo plinov, tako da odstranjujejo CO2 skozi tkiva in se zavzamejo v zrak skozi cevi, imenovane sapnik.

Pri čričkih in kobilih imajo prvi in ​​tretji segment svojega prsnega koša puhanje na vsaki strani. Podobno je osem drugih parov spiral, ki se nahajajo linearno na vsaki strani trebuha.

Manjši ali manj aktivni žuželke izvajajo postopek izmenjave plinov z difuzijo. Vendar pa žuželke, ki dihajo s pomočjo difuzije, lahko trpijo v bolj suhem podnebju, saj vodne pare v okolju ni veliko in se ne bodo mogle razpršiti v telo.

Sadne muhe se izognejo tveganju, da bi umrle v suhem okolju, tako da nadzirajo velikost odprtine svojih puhal tako, da se prilagajajo potrebam mišic v kisiku med fazo leta.

Ko je povpraševanje po kisiku manjše, sadna muha delno zapre svoje pike, da zadrži več vode v telesu.

Najaktivnejše žuželke, kot so črički ali konji, morajo nenehno prezračevati svoj sapnik. Na ta način morajo skrčiti mišice trebuha in pritisniti na notranje organe, da izženejo zrak iz vetrnih cevi.

Kobilarji imajo na določenih odsekih večjih sapnikov velike zračne vrečke, da bi povečali učinkovitost postopka izmenjave plina.

Vodni insekti: primer dihanja na sapniku

Vodna ličinka komarja Aedes aegypti. Vzeto in urejeno iz: Econt

Vodni insekti uporabljajo dihanje v sapniku za izvajanje izmenjave plinov.

Nekatere, kot so ličinke komarjev, zavzamejo zrak, tako da izpostavijo majhno cev za dihanje nad nivojem vode, ki je povezana z njihovim sapnikom.

Nekatere žuželke, ki se lahko dolgo potapljajo v vodi, prenašajo zračne mehurčke, iz katerih jemljejo O2, ki ga potrebujejo za preživetje.

Po drugi strani pa imajo nekatere druge žuželke pikice, ki se nahajajo na zgornjem delu hrbta. Na ta način preluknjajo liste, ki so suspendirani v vodi, in jih lepijo, da bi dihali.

Reference

1. biologija-strani. (24. januar 2015). Pridobljeno s sapnim dihanjem: biology-pages.info.
2. Spletna stran, TO (2017). III. Del: Kako živi organizem diha: Kazalo. Pridobljeno iz SISTEMA KRŠENJA INŠEKTOV: saburchill.com.
3. Društvo, TA (2017). Društvo amaterskih entologov Pridobljeno z dihanjem žuželk: amentsoc.org.
4. Spider, W. (2003). Insekti in pajki sveta, letnik 10. New York: Marshall Cavendish.
5. Stidworthy, J. (1989). Shooting Star Press.
6. Yadav, M. (2003). Biologija žuželk. New Delhi: DPH.
7. Yadav, M. (2003). Fiziologija žuželk. New Delhi: DPH.