Трахейнодышащие
Трахейнодышащие
Трахейнодышащие (Tracheata) или парноусые – последний подтип членистоногих. Они характеризуются хорошо заметной головой с парой усиков и тремя парами челюстей; кроме того, животные этого подтипа обладают трахеями. Трахейнодышащие включают надкласс шестиногих (Hexapoda), разделяющийся на два класса: скрыточелюстных и открыточелюстных насекомых, а также надкласс многоножек (Myriapoda), в состав которых входят классы губоногих, двупарноногих, пауропод и симфил.
Губоногие (Chilopoda) имеют вытянутое тело длиной от нескольких миллиметров до 30 см, разделённое на голову и туловище. На голове есть пара усиков, скопление простых глазков и челюсти. На каждом сегменте туловища имеется пара ног; ноги первого сегмента хватательные и вооружены ядовитыми коготками, необходимыми для охоты и защиты от врагов.
1 |
Губоногие. |
Слева направо: садовая слепая сколопендра-криптопс, жёлтый некрофлоэфагус, калифорнийская сколопендра херос, ужасная сколопендраЧетыре отряда губоногих включают около 3000 видов. Большинство из них хищники. Укус тропических сколопендр смертелен для человека.
Тело двупарноногих (Diplopoda) состоит из головы и сегментированного туловища, каждый сегмент которого несёт по две пары ног. Расположенные по бокам туловища ядовитые защитные железы выделяют дурно пахнущую жидкость. На голове находятся неветвистые антенны, две пары челюстей и простые глазки. Органы выделения – мальпигиевы сосуды.
Двупарноногие – почвенные сапрофаги, питающиеся гниющими остатками растений; некоторые обитают в гниющей древесине, в трещинах скал. Около 50 000 видов на всех континентах, кроме Антарктиды.
2 |
Слева направо: двупарноногие (пятнистый кивсяк, спиробулус, узкий многосвяз), симфилы (сколопендрелла) |
Симфилы (Symphyla) имеют белое или желтоватое тело длиной 2–10 мм.
Симфилы питаются гниющими растительными остатками. Около 150 видов, распространены повсеместно.
Пауроподы (Pauropoda) – мелкие наземные членистоногие с удлинённым телом длиной до 2 мм. На голове двуветвистые усики, две пары челюстей. Туловище состоит из 11 сегментов; на нём располагаются 7–11 ходильных ног. Дыхание осуществляется через кожу.
Пауроподы живут в гниющей древесине или во влажной почве. Хищники. Около 500 видов.
3 |
Внешнее строение кузнечика |
Шестиногие (Hexapoda) – самая обширная группа не только среди членистоногих, но и среди животных вообще.
Общее количество видов двух классов больше, чем количество видов во всех других классах, вместе взятых. В настоящее время известно 1,5–2 миллиона видов, а по некоторым оценкам их количество приближается к десяти миллионам. Ежегодно описываются тысячи новых видов.
Членистое тело покрыто хитиновой кутикулой, образующей наружный скелет, и состоит из трёх отделов: головы, груди и брюшка. На голове находятся сложные фасеточные глаза, пара усиков (органы осязания и обоняния), ротовые органы: грызущие (челюсти), сосущие (хоботки), колюще-сосущие. Слюнные железы помогают переваривать пищу.
Внутреннее строение кузнечика |
Грудь состоит из трёх сегментов и несёт три пары членистых ног, а также одну-две пары перепончатых крыльев, укреплённых жилками.
У низших и некоторых высших насекомых крылья отсутствуют. Сильная мускулатура делает возможными продолжительный бег и полёт. Ноги выполняют функции передвижения (ходьба, бег, плавание, прыгание, рытьё), питания (захват добычи, сбор пыльцы). Брюшко состоит из нескольких сегментов, у взрослых насекомых развитых ног на нём нет.
| 5 |
Осиное гнездо |
Дыхательная система представлена ветвящимися трахеями, заканчивающимися тончайшими трахеолами. На поверхности тела трахеи открываются отверстиями – дыхальцами. Пищеварительная система представлена ртом, глоткой, пищеводом и зобом, желудком и кишечником.
Выделительные органы – мальпигиевы сосуды. Половая система состоит из парных половых желёз (семенников либо яичников) и парных половых протоков, сливающихся на вершине в непарный выводной проток. Некоторые насекомые ядовиты.
Сложная нервная система состоит из головного «мозга» и брюшной нервной цепочки. Наличие разнообразных органов чувств (зрения, обоняния, осязания, вкуса, слуха) обуславливает сложные поведенческие реакции.
Развитие насекомых сопровождается метаморфозом (превращением), который может быть полным и неполным. Для полного превращения характерна последовательная смена четырёх стадий: яйца, подвижной личинки (нимфы), неподвижной куколки и взрослой особи (имаго)). У насекомых с неполным превращением стадия куколки отсутствует. Преобразования осуществляются под действием гормонов, выделяемых эндокринными железами и существенно зависит от внешних условий (например, времени года). У многих видов личинки и имаго занимают различные экологические ниши, что помогает избежать внутривидовой конкуренции.
В современной систематике класс скрыточелюстных насекомых делится на три отряда: бессяжковые (протуры), ногохвостки (коллемболы) и двухвостки. Класс открыточелюстных насекомых разделяется на два подкласса: первичнобескрылых (отряд щетинохвостки) и крылатых насекомых (подёнки, стрекозы, таракановые, богомоловые, термиты, эмбии, гриллоблаттиды, палочники, прямокрылые, кожистокрылые, гемимериды, зораптеры, веснянки, равнокрылые, полужёсткокрылые (клопы), пузыреногие, пухоеды, вши, сеноеды, жёсткокрылые (жуки), веерокрылые, вислокрылые, верблюдки, сетчатокрылые, скорпионовы мухи, ручейники, чешуекрылые (бабочки), блохи, двукрылые и перепончатокрылые). Многие учёные, однако, до сих пор включают все перечисленные отряды в один класс насекомых (Insecta). Скрыточелюстные насекомые (ногохвостки) обнаружены в девоне.
Насекомые входят в состав пищевых цепей и сетей на различных уровнях, принимают участие в почвообразовательном процессе, выполняют санитарную функцию.
6 |
Насекомые. Верхний ряд, слева направо: щетинохвостки (сахарная чешуйница), подёнки (окаймлённая гексагения), стрекозы (перевязанная стрекоза), богомоловые (обыкновенный богомол). Нижний ряд, слева направо: таракановые (чёрный таракан, прусак, гигантский таракан), термитовые (ретикулитермес) |
7 |
Насекомые. |
Верхний ряд, слева направо: гриллоблатиды (японская галлоизиана), палочники (палочник-рамулус), кожистокрылые (обыкновенная уховёртка), веснянки (калифорнийский птеронарцис). Нижний ряд – прямокрылые, слева направо: серый кузнечик, обыкновенная медведка, пенсильванский сверчок, перелётная саранча8 |
Насекомые. Верхний ряд, слева направо: равнокрылые (картофельная тля, тепличная белокрылка, светящаяся лантернария), вши (человечья вошь). Нижний ряд – полужёсткокрылые, слева направо: красноокаймлённая эдесса, обыкновенный гладыш, постельный клоп, водяной скорпион |
9 |
Жёсткокрылые насекомые. |
Верхний ряд, слева направо: западный майский жук, большой красотел, трёхполосая божья коровка, окаймлённый жук-плавунец. Нижний ряд, слева направо: жук-олень, иванов светлячок, колорадский жук, священный скарабей10 |
Насекомые. Верхний ряд, слева направо: вислокрылые (болотная хохлатка), сетчатокрылые (личинка муравьиного льва, украшенная златоглазка), ручейники (гесперофилакс). Нижний ряд – двукрылые, слева направо: муха-дрозофила, муха-цеце, комнатная муха, личинка комара-дергуна (мотыль) |
11 |
Насекомые. |
Верхний ряд, слева направо: двукрылые (москит, малярийный комар), блохи (человеческая блоха), перепончатокрылые (наездник). Нижний ряд – перепончатокрылые, слева направо: пчела медоносная, чёрный садовый муравей, оса-полист, шершень12 |
Чешуекрылые насекомые. Верхний ряд, слева направо: лимонница, обыкновенная хохлатка, малахит, бабочка-сова. Нижний ряд, слева направо: тутовый шелкопряд, большой ночной павлиний глаз, большой мормон, странствующий монарх |
13 |
Чешуекрылые насекомые. |
Верхний ряд, слева направо: мёртвая голова, большой ласточкин хвост, воинственная дисфания, гусеница непарного шелкопряда. Нижний ряд, слева направо: голубой морфо, сосновый бражник, тиноптерикс, южноамериканская совкаЧленистоногие — пищеварительная система и кормление
Членистоногие демонстрируют все типы режима питания. К ним относятся плотоядные , травоядные , питатели детрита, питатели- фильтры ипаразиты , и в этих основных категориях есть специализации. Обычно парные придатки вокруг рта используются для сбора и обработки пищи и обычно специализируются в соответствии с конкретной диетой животного . Например, у насекомых семейства Aphididae есть ротовой аппарат, приспособленный для проникновения в растительность и высасывания сока растений. В ракообразных крабах скрипача, которые выходят из нор на песчаных отмелях во время отлива, зачерпывают поверхностный песок своими маленькими когтями (только один у самцов) и помещают песок в ротовой аппарат, где он просеивается тонкими волосками.
Органический материал расходуется, а минеральный материал выбрасывается в виде небольшого «плевательницы». Там, где имеется большая популяция крабов, выброшенный материал может покрыть поверхность равнины к концу периода отлива. Ракообразных моль крабы , или крабы, песок из пляжей для серфинга использовать свои антенны для фильтра планктонаот отступающих волн после перезахоронения. Планктонные рачки длиной всего несколько миллиметров могут собирать до нескольких сотен тысяч диатомовых водорослей каждые 24 часа с определенными придатками (максиллами) около рта. Ряд плотоядных членистоногих, особенно пауки, псевдоскорпионы и многоножки, захватывают добычу с помощьюяд , который обычно доставляется с парой придатков; скорпионы используют одиночное жало на кончике хвоста. У пауков яд вводится через пару клыков (хелицеры) по бокам рта, а у многоножек ядовитые когти лежат под головой . У некоторых из этих видов есть смертельный для человека яд ( см. Многоножек ).
Садовый паук ( Araneus diadematus ) отдыхает в паутине рядом с захваченной добычей.
Передняя и задняя части пищеварительного тракта (передняя и задняя кишки) выстланы тем же скелетным материалом, который находится на внешней стороне тела и слит с остальной частью скелета . Лишь в относительно небольшом среднем отделе (средней кишке) хитиновая подкладка отсутствует. Строение пищеварительного тракта сильно различается в зависимости от диеты и режима кормления животного. В целом, однако, область средней кишки является основным местом производства ферментов и всасывания переваренной пищи. Ферменты могут проходить вперед в переднюю часть кишечника и даже наружу, в тело жертвы, в случае пауков.
Водные членистоногие (ракообразные и хелицеральные подковообразные крабы ) обладаютжабры для дыхания. Хотя они различаются по структуре и расположению, жабры всегда являются отростками покровов (кожи) и поэтому покрыты экзоскелетом , который в этой области является тонким и не является барьером для газообмена. Наземные членистоногие обладаюттрахеи и легкие как органы дыхания.
Трахеи представляют собой систему крошечных трубок, через которые газы проходят внутрь тела. У некоторых членистоногих трахейные трубки омываются кровью , но у насекомых крошечные терминальные окончания (трахеолы) встраиваются в ткани, даже в мышцы.клетки. Трахеальные трубки (но не трахеолы) оплавляются вместе с остальной частью экзоскелета. Трахеи — уникальное изобретение членистоногих, несомненно, много раз эволюционировавшее в этом типе, поскольку они встречаются у многоножек, насекомых и паукообразных. Трахеальные системы очень эффективны для этих мелких наземных животных. Небольшие внешние отверстия (дыхальца) уменьшают потерю воды, хитиновая выстилка предотвращает коллапс, а небольшой размер членистоногих и, как следствие, короткая длина канальца устраняет необходимость перемещения газов внутрь и наружу с помощью активной вентиляции (обычно достаточно диффузии). . Книжные легкие — это внутренние карманы, выстланные хитином, содержащие множество заполненных кровью пластин, по которым циркулирует воздух.
У большинства пауков есть трахеи и легкие, но большие пауки (например, птицееды)) и скорпионы обладают только книжными легкими.
Членистоногие обладают открытой кровеносной системой, состоящей из дорсального сердца и системы артерий, которые могут быть очень ограниченными (как у насекомых) или обширными (как у крабов). Артерии доставляют кровь в тканевые пространства (hemocoels ), из которого он в конечном итоге стекает обратно в большой синус перикарда, окружающий сердце. Различное количество парных отверстий (устьев) расположено по длине сердца и позволяет крови течь внутрь, когда клапаны открыты. Когда сердце сокращается, закрытые клапаны не позволяют крови течь обратно и заставляют ее поступать в артерии тканей, из которых она течет в другие гемоцеллы. У более крупных ракообразных кровь проходит через жабры (где она насыщается кислородом), возвращаясь в сердце. Кровь крупных паукообразных и ракообразных содержит синий кислородный пигмент гемоцианин; у насекомых отсутствует респираторный пигмент, поскольку трахеальная система доставляет кислород непосредственно к тканям.
У некоторых личинок насекомых и некоторых мелких ракообразных есть кровь, содержащаягемоглобин .
Дыхательные системы животных — Учебник по Биологии. 7 класс. Запорожец
Учебник по Биологии. 7 класс. Запорожец — Новая программа
Дыхание — одно из основных свойств живых организмов, часть обмена веществ. Благодаря дыханию животные получают энергию для своей жизнедеятельности.
Основные функции дыхательной системы
Дыхательная система должна обеспечивать организм животного кислородом и выводить из него газообразные продукты обмена веществ, в первую очередь, углекислый газ. То есть, кроме дыхания, функцией дыхательной системы является еще и выделение. Кислород необходим для обеспечения клеток организма энергией. Эта энергия образуется в процессе обмена веществ при взаимодействии кислорода с органическими веществами в клетках животного.
Особенности строения дыхательной системы
Составляющие дыхательной системы
Как правило, дыхательная система животного состоит из двух основных частей.
Первая — это дыхательная поверхность, где происходит процесс газообмена. Например, дождевой червь дышит всей поверхностью тела, у млекопитающих дыхательной поверхностью являются легкие. Вторая — это специальные структуры (трахеи, гортань, бронхи и др.), которые транспортируют кислород к дыхательной поверхности. Вторая часть есть не у всех животных. Она появляется у тех организмов, которым необходимо оберегать свою дыхательную поверхность от высыхания. Впервые она возникла у амфибий в связи с переходом к наземному образу жизни. У птиц появились специальные воздушные мешки, которые тоже входят в ее состав.
Дыхательная поверхность и ее свойства
Дыхательная поверхность может функционировать, только если она обладает определенными свойствами. Какими именно, указано в таблице.
Основные свойства дыхательной поверхности
Свойство | Для чего необходимо |
Хорошая проницаемость | Кислород и другие газы должны легко проходить сквозь нее |
Небольшая толщина | Переход газов происходит путем диффузии, а она легко осуществляется только на небольших расстояниях |
Высокая влажность | Газы проникают в дыхательную поверхность в растворенном состоянии |
Большая площадь | Через единицу площади поверхности может пройти только определенное количество газа, и поэтому, чем больше размеры тела, тем большая площадь поверхности необходима для обмена газов |
Проблемы дыхания наземных животных
Такие требования к дыхательной поверхности не представляют трудностей для водяных обитателей.
Но они создают целый ряд проблем у наземных животных. Скажем, большая влажная площадь — это большие потери воды, потому что именно через такие поверхности она наиболее эффективно испаряется. Это увеличивает для животного риск погибнуть. Поэтому органы дыхания наземных животных обычно скрыты в различных полостях внутри их тела.
Многообразие дыхательных систем
Наличие у животного тех или иных органов дыхания зависит от его образа жизни (рис. 32.1-32.2). Особенности строения различных органов дыхания представлены в таблице (с. 130).
Дождевой червь дышит всей поверхностью тела
Дыхательная система кузнечика представлена трахеями
Рис. 32.1. Многообразие дыхательных систем животных
Голожаберные моллюски — водяные животные с наружными жабрами
У костных рыб имеются внутренние жабры, которые защищены жаберными крышками
Легкие верблюда позволяют ему легко дышать даже в пустыне
Рис.
32.2. Многообразие дыхательных систем животных
Органы дыхания животных
Орган дыхания | Особенности строения | У каких животных имеется |
Поверхность тела | Внешние покровы животных. У наземных видов они увлажненные, с большим количеством желез | Водяные (мелкие ракообразные, черви) или наземные животные, обитающие во влажных условиях (черви, клещи, амфибии) |
Трахейная система | Система трубочек, которые пронизывают все тело животного и подводят воздух к отдельным группам клеток | Членистоногие (насекомые, паукообразные) |
Жабры | Выросты поверхности тела животного | Ракообразные, некоторые брюхоногие, все двустворчатые и головоногие моллюски, рыбы, амфибии |
Легкие | Парные органы в виде мешков. | Некоторые брюхоногие моллюски, амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие |
Часто имеют ячеистое строениеЖизнь без кислорода
Некоторые животные живут в условиях, где кислорода мало или нет вообще. Например, паразитическим червям, живущим в кишечнике, взять кислород просто негде. Поэтому им приходится обходиться без него и использовать для получения энергии другие химические реакции. Конечно, они не так эффективны, но и их хватает для потребностей паразита. А поскольку нет кислорода — нет и необходимости в дыхательной системе, поэтому она редуцировалась.
Рис. 32.3. Мокрица — наземное животное, которое дышит жабрами
«Неправильные» легкие и жабры
Большинство животных, у которых есть легкие, дышат воздухом, даже если живут в воде (например, киты). А те животные, у которых есть жабры, обычно получают кислород из воды (например, раки или акулы).
Но бывают и исключения. У представителей иглокожих морских огурцов есть водные легкие. А мокрицы (рис. 32.3) — одни из немногочисленных представителей ракообразных, которые прижились на суше. Они прекрасно чувствуют себя в условиях пустынь, несмотря на то, что дышат жабрами.
Рис. 32.4. Схема дыхательной системы птицы
Эффективная система
Одной из самых совершенных является дыхательная система птиц (рис. 32.4). В ее состав, кроме легких, входят воздушные мешки, в которых газообмен не происходит. Но наличие этих мешков позволяет птицам прогонять сквозь легкие богатый кислородом воздух как при вдохе, так и при выдохе. Такой способ называют двойным дыханием.
Запомните самое важное
Основными органами дыхания животных являются легкие, жабры, трахеи. Существуют животные, которые дышат всей поверхностью тела за счет диффузии, и паразитические животные, которые приспособились к жизни в условиях отсутствия кислорода.
Проверьте свои знания
1. Что такое дыхание? В чем заключается его значение?
2. Какие органы дыхания животных вы знаете? У каких животных они есть?
3*. Почему трахейная дыхательная система распространена среди мелких животных, таких как насекомые и паукообразные, и не встречается у крупных животных?
4*. В воздухе содержится значительно больше кислорода, чем в воде. Почему же большинство рыб не могут дышать на суше?
5*. Каким образом дыхательная система птиц позволяет им эффективно дышать на высоте нескольких тысяч метров?
6*. Почему дыхание всей поверхностью тела и дыхание с помощью трахей используют преимущественно мелкие животные?
Четвертое занятие по реабилитации. Физкультура для самых маленьких
Сегодня многие из нас, находящиеся на режиме самоизоляции или карантина, лишены привычного объема движений. А если взаперти оказались и маленькие дети, для которых нехватка движения равносильна наказанию, то родителям приходится еще хуже: дети «бесятся», не слушаются, капризничают.
И все увещевания «посидеть смирно» не сработают. Рецепт тут один: помочь своим малышам реализовать их природную потребность в активности. Но вот как, не все родители представляют.
В помощь тем, кто не знает, как справиться с этой проблемой, мы публикуем советы старшего научного сотрудника НМИЦ терапии и профилактической медицины Минздрава РФ, кандидата педагогических наук Натальи Новиковой и разработанные ею авторские комплексы упражнений для разных категорий — как для взрослых, так и для детей.
Занятие четвертое
Физкультура для самых маленьких
— Многие молодые родители, заботясь о всестороннем развитии детей, с первых месяцев немало внимания уделяют физическому воспитанию детей, — говорит Наталья Константиновна. — Используют массаж, гимнастику, закаливание. Но вот проходит год-полтора, у родителей появляется много новых забот по воспитанию ребенка — у него формируется характер, вкусы, привычки, гигиенические навыки, развиваются речь, движение, закладываются основы нравственного и эстетического воспитания.
Физическому воспитанию в семье уделяется все меньше внимания. И когда говоришь, что детям от года до трех необходимы регулярные занятия физкультурой, родители часто бывают крайне удивлены. Ведь ребенок и так все время в движении.
Действительно, многие малыши весьма подвижны. И тем не менее, регулярно организованные занятия в форме гимнастики, подвижных игр, спортивных развлечений, им необходимы. Именно до 3-х лет организм ребенка наиболее пластичен, и любые, даже самые незначительные, но систематически повторяемые воздействия, оказывают большое влияние на его развитие. При большой подвижности у детей движения тем не менее бывают однообразными, в работу вовлекаются не все мышцы, а лишь их часть. И это далеко не безобидно, если не следить за ребенком и не учить его правильно выполнять движения, у него надолго закрепляется навык неправильного их выполнения. Нередко это сочетается с неправильной позой. Все это может быть причиной неравномерного развития мышц, нарушения осанки, что затрудняет рост и развитие внутренних органов.
Теперь у многих родителей поневоле появилось время для занятий физкультурой с ребенком. Упражнения — ходьба, бег, прыжки, ползание и лазанье, бросание и ловля мяч, метание -развивают координацию движений и оба полушария головного мозга. Но они должны быть доступными для его возраста, интересными и доставлять ему удовольствие. Проводить их нужно ежедневно в одно и то же время. Продолжительность занятий для детей до двух лет — 8-10 минут. К трем годам их можно постепенно увеличить до 20 минут. Для предупреждения утомления нужно чаще менять исходное положение (сидя, стоя, лежа), чередуя их с паузами отдыха и ежедневно меняя очередность выполнения упражнений. Показывайте ребенку сами, что он должен сделать и подкрепляйте свой показ рассказом — это будет развивать и речь малыша.
Комплекс для детей от 1,5 до 2-х лет
1. Узкая тропинка. На полу обозначьте мелом (веревкой или можно использовать рисунок ковра) дорожку шириной 30 см. Постепенно можно сужать ее до 20 см.
Предложите ребенку самостоятельно пройти по ней, сохраняя равновесие.
2. Идем боком. Ходить боком приставными шагами, можно по той же узкой дорожке.
3. Найди мишку. Спрячьте знакомую игрушку за спинку кресла или дивана так, чтобы она была немного видна. Спросите у ребенка: «Где мишка?» Ребенок полезет на кресло, спустится с него и принесет игрушку вам.
4. Собачка. Предложите ребенку походить на четвереньках, подражая собачке.
5. Бычок. Малыш ходит на четвереньках, поворачивая голову направо и налево. При этом произносит звук «му-у», подражая бодающемуся бычку.
6. Зайчик. Ребенок прыгает на двух ногах одновременно, как зайчики в лесу.
7. Кубики. Разложите кубики в хаотичном порядке на полу и предложите ребенку пройти на четвереньках по дорожке между ними.
8. Мяч в ворота. Воротами могут служить стулья, табуретки и т.д. Ребенок катит мяч в ворота, пройдя «сквозь» них на четвереньках, встает и догоняет мяч.
9. Бабочка. Ребенок поднимает руки и разводит их в сторону, слегка помахивает кистями, как бабочка. Потом сгибает руки и прикасается пальцами к плечам — бабочка сложила крылья. Потом продолжает выполнять эти движения при ходьбе.
10. Растем большим. Ребенок стоит прямо, ноги на ширине плеч, тянет ручки вверх.
11. Снова станем маленьким. Ребенок стоит прямо, ноги на ширине плеч, руки опущены. По вашей команде «стань маленьким» он приседает.
12. Деревья качаются. Ребенок стоит прямо, ноги врозь, руки опущены, накланяется вправо, затем влево, руки расслаблены.
13. Достань игрушку. Ребенок лежит на спине, поочередно поднимает выпрямленные ноги, стараясь дотронуться до любой игрушки, которую вы держите над ним.
14. Мячик убежал. Ребенок лежит на животе и двумя руками отталкивает от себя мячик как можно дальше.
15. Перешагнем кубик. Положите на пол разные предметы (кубики, мячики и др).
Пусть ребенок перешагивает через них, сначала боком — приставным шагом, потом обычным, высоко поднимая колено.
Комплекс для детей от 2-х до 3-х лет
1. Ходьба через обруч. (Можно использовать не обручи, а кольца, выложенные веревкой или скакалкой). Ребенок ходит за вами из обруча в обруч обычным шагом, а затем на носках, сохраняя равновесие с помощью поднятых рук.
2. Цветочки на лугу. Ребенок ходит по комнате, приседая и «срывая» цветочки.
3. Кузнечик. Ребенок сидит на полу, вытянув ноги вперед, опираясь руками назад. Сгибает ноги, подтягивает колени к груди — короткие ножки, затем разгибает — длинные ножки.
4. Велосипед. Ребенок лежит на спине, подняв согнутые ноги. Поочередно сгибает и разгибает их, имитируя езду на велосипеде.
5. Футболист. Ребенок лежит на спине, сжимая ступнями мячик. Поднимает ноги и отдает мячик вам.
6. Морской котик. Ребенок лежит на животе, держа игрушку под подбородком согнутыми руками.
Поднимает игрушку вперед и вверх, прогибая спинку, отдает игрушку вам.
7. Рыбка. Ребенок лежит на животе, упираясь согнутыми руками перед грудью. Прогибая спину, выпрямляет руки, поднимая голову и грудь.
8. Колобок. Ребенок лежит на спине, руки вытянуты вдоль тела. Предложите ему сжаться в комочек, притягивая колени к груди руками и стараясь коснуться лбом коленей, покачаться в таком положении вперед-назад.
9. Ласточка. Ребенок лежит на животе, руки разведены в стороны, слегка прогнувшись, поднимает голову и ручки.
10. Повороты. Ребенок стоит на коленях. Предложите ему брать игрушку с одной стороны и, поворачивая туловище, класть ее на другую сторону.
11. Маятник. Ребенок сидит на полу, скрестив ноги по-турецки, руки лежат на коленях. Раскачиваясь из стороны в сторону, произносит «тик-так».
12. Качалка. Исходное положение прежнее. Ребенок раскачивает туловище вперед-назад.
13. Веник. Ребенок ходит по комнате, слегка наклонившись вперед и делает руками движение, имитирующее движение веником.
14. Паровозик. Ребенок ходит по комнате, делая попеременные движения согнутыми руками вперед-назад и приговаривая «чух-чух-чух».
15. Петушок. Ребенок стоит прямо, ноги врозь, руки опущены. Поднимает руки в стороны, затем опускает, похлопав два-три раза по бедрам.
Количество упражнений и их повторов регулируйте сами, учитывая состояние и интерес ребенка.
Комплекс для детей 3-4 лет
1. Туда-сюда. Ребенок ходит по комнате и по вашему сигналу (хлопок, свисток, удар в бубен) должен повернуться и идти в противоположном направлении, причем под тихие сигналы бежать, а под громкие идти обычным шагом.
2. Флажок. Чтобы ребенок при ходьбе не смотрел под ноги, дайте ему флажок или шарик, пусть ходит, держа его над готовой и смотря на него.
3. Достань воробушка.
Ребенок подпрыгивает на двух ногах, пытаясь достать одной предмет, который держит взрослый. Объясните ему, что если он будет отталкиваться посильнее и носочками, то подпрыгивать будет выше. Руки надо поочередно менять.
4. Комарик. Ребенок подпрыгивает на двух ногах и хлопает в ладоши, словно ловит комара. Приземляться он должен сначала на носочки, а потом на всю стопу.
5. Колобок. Ребенок стоит, руки на поясе, ноги слегка расставлены. Нужно присесть, сильно наклонившись вперед, обхватить руками голени и наклонить голову вперед.
6. Медведь. Ребенок стоит на стопах и ладонях. Переступая руками, доходит до левой стопы, потом до правой. Чтобы не было задержки дыхания, нужно показать, как медведь рычит.
7. Змейка. Попросите ребенка проползти под стулом, табуреткой или натянутой веревкой. Веревку можно то опускать, то поднимать. Затем нужно выполнить любое упражнение, в котором ребенок потянется вверх, распрямляя позвоночник.
Например, следующее.
8. Яблоко. Ребенок поднимается на носки и поочередно руками как бы срывает высоко висящие яблоки.
9. Лазалки. Если есть гимнастическая стенка, то ребенок лазает по ней вверх и вниз, сначала лицом к ней, потом спиной. Если нет стенки, ее можно заменить стремянкой, но и там, и там нужно обязательно страховать его движения. Надо объяснить ему, как правильно держаться за перекладины: большой палец снизу, остальные сверху, и как правильно ставить стопы — на середину. При движении вверх надо сначала перехватывать следующую перекладину, а потом передвигать ногу. При движении вниз наоборот — сначала спускать ноги, затем перехватывать перекладины.
10. Поймай мячик. Ребенок бросает мяч вверх и ловит его, затем бросает вниз и ловит с отскока. Затем бросает мяч в корзину или коробку.
11. Бревнышко. Ребенок лежит на спине, вытянув руки над головой. Повернуться на бок, не сгибая ни туловища, ни ног, затем повернуться на живот, на другой бок — покататься бревнышком по полу.
12. Лечь-сесть. Ребенок лежит на спине, руки в стороны. По команде садится, помогая себе махами рук до хлопка перед собой. Чтобы ему было легче справиться с заданием, придержите его ноги.
13. Прятки. Ребенок сидит на полу, ноги вытянуты, руки на поясе. По команде наклоняется, коснувшись руками носков и максимально опустив голову.
14. Тачка. Вы держите ребенка за ноги, а он передвигается по полу на руках.
15. Цветок. Ребенок сидит на полу, обхватив колени руками и нагнув голову, он — бутончик. Выпрямить ноги, поднять голову, распрямить руки в стороны, ладонями вверх, прогнуть спину — цветочек расцвел.
— Все упражнения, которые можно выполнять с детьми, перечислить невозможно, — говорит Наталья Константиновна Новикова. — Вы и сами многие из них вспомните или придумаете. Мы только напоминаем, что движение жизненно необходимо ребенку для нормального развития.
Почаще устраивайте дома квесты: тут вам помогут табуретки, стулья, стремянки, диванные подушки и многие другие предметы обихода.
Комбинируйте упражнения из разных комплексов и устраивайте детям веселые приключения, в которых могут участвовать и дети разных возрастов, и сами родители, и даже бабушки и дедушки.
Внутреннее и внешнее строение насекомых
Самый многообразный класс – насекомые, внешнее строение и внутренние органы которых хорошо исследованы. От других типов членистоногих насекомые отличаются делением тела на три отдела: голову, грудь и брюшко. Как правило, изучается внешнее строение насекомых на примере майского жука или кузнечика.
Экзоскелет
У насекомых отсутствует внутренний скелет. Его роль выполняет твердая плотная поверхность тела — кутикула. Она выполняет защитную и опорную функцию, создает своеобразный каркас.
К экзоскелету прикрепляются мышцы, а его поверхность является барьером, отделяющим полости тела от окружающей среды. Кутикула может быть твердой или мягкой, превращаться в панцирь. В некоторых случаях на голове и груди кутикула жесткая, на брюшке – мягкая.
Личинки из-за быстрого роста имеют гибкую, растягивающую кутикулу. Они могут линять несколько раз, сбрасывая старый панцирь. Некоторые части тела насекомого могут быть дополнительно защищены пластинами и щитками.
Голова
Внешнее строение насекомых начнем изучать с головы. На первый взгляд кажется, что голова представляет собой единое целое, однако эволюционно она образовалась путем слияния 5 сегментов.
На голове расположены усики и три пары ротовых конечностей. Их подразделяют на верхние, нижние челюсти и нижнюю губу (пару сросшихся челюстей). Ротовые конечности у разных насекомых отличаются и делятся на несколько видов в зависимости от типа питания:
- грызущие, для твердой пищи, например, как у хищных жуков;
- колюще-сосущие, если нужно прокалывать пищевой субстрат, есть у комаров, клопов, цикад;
- трубчато-сосущие, если прокалывание не требуется, как у бабочек;
- грызуще-лижущие для жидкой пищи у пчел, ос;
- мускоидные для питания жидкой и твердой пищи у мух.
По бокам головы расположены сложные глаза, а между ними от одного до трех простых глазков. Перед глазами – усики, которые также делятся на несколько типов.
Грудь
Продолжаем изучать внешнее строение насекомых. Грудь насекомых может делиться на три крупных сегмента, в которых выделяются ещё более мелкие. Внизу груди причленены ноги. Вертлуг и тазик обеспечивают подвижность конечности. Бедро – самая крупная и сильная часть ноги, оснащенная мощной мускулатурой.
Далее следуют колено и голень, которая снабжена шпорами и шипами. Сама лапка делится на несколько небольших члеников, на вершине расположены коготки и присоски. Особенности внешнего строения насекомых зависят от вида. Ноги также могут иметь специализацию и делятся на типы.
Крылья
Внешнее строение насекомых интересно изучать благодаря разнообразию видов. Крылья бабочек и комаров отличаются внешне, но имеют похожее строение. Чаще всего крыльев две пары, они представляют собой выросты, расположенные на спинке.
Состоят они из тончайших пластин, укрепленных жесткими жилками.
Внешнее строение тела насекомого зависит от образа жизни. В связи с выполнением различных функций, крылья претерпели ряд изменений. У двукрылых в жужжальца трансформировались задние крылья, у веерокрылых – передние. У жуков передние крылышки эволюционировали в надкрылья, у богомолов и тараканов стали кожистыми и т. д. У некоторых видов насекомых крылья отсутствуют у представителей одного пола или полностью у всех особей.
Брюшко
Оканчиваем изучать внешнее строение насекомых брюшком. Эта часть состоит из множества одинаковых сегментов, обычно из десяти. На 8 и 9 сегменте располагаются половые придатки и отверстия. В брюшке располагаются практически все внутренние органы.
Конечностей на брюшке нет, но у личинок там могут располагаться ложные ножки. В задних сегментах расположены копулятивный орган у самцов, яйцеклад у самок и анальное отверстие. Таблица «Внешнее строение насекомого» поможет лучше понять особенности строения этих представителей животного мира.
Дыхательная и кровеносная система
Внешнее и внутреннее строение насекомых зависит от образа жизни, который они ведут. Дыхательная система состоит из трахей, они пронизывают все тело. Они открываются дыхальцами, регулирующими поступление воздуха. У насекомых, дышащих воздухом, дыхательная система открытая. У водных она замкнута, дыхальца отсутствуют. У личинок могут быть жабры.
Воздух поступает через отверстия дыхалец и проникает в трахеи, опутывающие внутренние органы. Трахеи оканчиваются разветвленными трахейными клетками и трахеолами, кончики которых проникают в клетки.
Гемолимфа не участвует в газообмене, эту роль выполняет трахея. Гемолимфа перекачивается с помощью сердца, расположенного на спине. Выглядит орган как мускулистая трубка.
Гемолимфа попадает в эту трубку через отверстие и движется по направлению от брюшка к голове. На другом конце гемолимфа свободно поступает непосредственно в полость тела и обтекает внутренние органы, напитывая их необходимыми веществами.
Пищеварительная и выделительная системы
Продолжим изучение внешнего строения насекомых и их внутренних органов. Пищеварительная система начинается ротовой полостью, куда впадают протоки слюнных желез. В слюне содержатся ферменты для расщепления пищи. Далее следуют пищевод, зоб, желудок. Кишечник разделен на три отдела с помощью двух клапанов и заканчивается анальным отверстием. У некоторых видов пищеварительная система во взрослом состоянии не развита. Например, у подёнок нет челюстей, кишечник редуцирован. Они живут несколько дней и не питаются.
Органы выделения у насекомых представлены мальпигиевыми сосудами и задней кишкой. Мальпигиевы сосуды — это трубочки, расположенные между средней и задней кишкой. Продукты жизнедеятельности отфильтровываются стенками сосудов и выводятся в заднюю кишку.
Эндокринная и половая системы
Органы эндокринной системы выделяют в гемолимфу гормоны, регулирующие такие физиологические процессы, как обмен веществ, размножение, поведение и др.
Насекомые – раздельнополые животные. Половая система самцов представлена двумя семенниками, семяпроводами и семяизвергательным каналом. Половая система самок представлена яичниками и яйцеводом.
Во время спаривания семенная жидкость попадает в семяприемник самки и хранится там. Спаривание может длиться до нескольких суток, большинство видов сразу же расстаются. Во время откладывания яйца смазываются спермой и оплодотворяются. На размножение тратятся все силы организма, поэтому самки либо активно питаются, либо погибают.
Нервная система и органы чувств
Нервная система насекомых имеет сложное строение. Она состоит из нейронов. В нервной клетке можно выделить тело, дендриты и аксон. Через дендриты клетки получают сигналы, а через аксон обмениваются информацией.
Центральная нервная система представлена надглоточным нервным узлом и брюшной цепочкой, которые состоят из ганглиев. Эти органы контролируют деятельность всех органов и тканей. Периферическая система – это двигательные и чувствительные нервы, которые соединяют ЦНС с органами и тканями.
Вегетативная система состоит из отдельных ганглиев, которые регулируют управление работой органов.
Через органы чувств в нервную систему поступает информация.
Зрение представлено фасеточными глазами, несколькими простыми глазками или личиночными глазками.
Органы слуха могут располагаться на различных частях тела. Представлены они виброрецепторами в ногах у наземных насекомых, которые чувствуют вибрацию субстрата. Звуки через воду и воздух воспринимаются фонорецепторами, а двукрылые слышат с помощью джонстоновых органов. Самыми сложными органами слуха являются тимпанальные органы.
Органы вкуса располагаются на лапках, брюшке и в ротовой полости. Органы осязания расположены по всему телу. Органы обоняния – на усиках.
Внутреннее и внешнее строение насекомых может сильно отличаться у разных видов. Оно зависит от образа жизни и типа питания. Таблица «Внешнее строение насекомого», которая размещена в этой статье выше, поможет систематизировать полученные знания.
Омск | Омский микроминиатюрист Коненко сделал защитные маски для кузнечика и бабочки
Защитные средства сделаны из медицинской ткани, некоторые маски размером с рисовое зернышко.
Фото: скриншот видео
Художник-миниатюрист Анатолий Коненко представил новую работу – крохотные медицинские маски для насекомых. Как он рассказал в эфире ГТРК «Иртыш» , мини-маски он изготовил из специальной медицинской ткани высокой плотности, есть даже фильтр для дыхания. Средствами защиты он обеспечил кузнечика, стрекоз, бабочек, пчел, краба.
Идея создать маски пришла омскому Левше еще в начале пандемии коронавируса, а режим самоизоляции позволил плотно заняться новой работой.
По словам Анатолия Коненко, дыхательная система у насекомых совсем не такая как у человека. Поэтому медицинская маска для насекомых – скорее символ, а не средство защиты.
Светлана Бронникова
Новости соседних регионов по теме:
Депутат Гордумы Ирина Заикина внесла свою лепту в борьбу с коронавирусом
В период пандемии с трудностями столкнулись многие.
Но никто не будет спорить, что труднее всего сейчас медикам.
12:00 21.05.2020 Punkt-a.info — Астрахань
В этот раз мы помогали как могли
Фото: @ldprspbru Миллионники
В лидеры вышли петербургское отделение партии «Яблоко» и незарегистрированная общественная организация «Открытая Россия».
11:10 21.05.2020 Новая газета в СПб — Санкт-Петербург
Для тверских медиков изготавливают защитные пластиковые щитки
Фото: getsiz.ru
Еще несколько месяцев назад мы и не подозревали, что одним из дефицитных, но при этом важных товаров станет простая медицинская маска.
16:45 20.05.2020 Тверские ведомости — Тверь
В Кузбассе пополняют запас средств индивидуальной защиты во время коронавируса
Дополнительный запас средств индивидуальной защиты создан на 5 медицинских складах области.
18:24 20.05.2020 1-LINE — Красноярск
Тульские медики получили средства защиты
Фото: yandex.ru
Социальные партнеры передали тульским медучреждениям маски, шапочки и очки.
13:53 20.05.2020 Молодой Коммунар — Тула
98% пассажиров Подмосковья носят маски
Сегодня утром в Подмосковье 98% человек позаботились о средствах индивидуальной защиты в автобусах и железнодорожном транспорте.
13:41 20.05.2020 Министерство транспорта и дорожной инфраструктуры — Подмосковье
В Кузбассе постоянно пополняется запас средств индивидуальной защиты
В медицинских организациях Кузбасса в наличии имеется более 100 тысяч одноразовых защитных костюмов; свыше 3 тысяч многоразовых защитных костюмов, столько же многоразовых бахил; около 7 млн пар медицинских перчаток,
16:56 20.
05.2020 KuzInfo.Ru — Кемерово
98% пассажиров Подмосковья носят маски
Сегодня утром в Подмосковье 98% человек позаботились о средствах индивидуальной защиты в автобусах и железнодорожном транспорте.
12:52 20.05.2020 Серебряно-Прудский вестник — Серебрянные пруды
В регион поступили средства защиты для медиков
Социальные партнеры передали тульским медучреждениям маски, шапочки и очки.
10:46 20.05.2020 Министерство здравоохранения — Тула
Власти Кузбасса рассказали о запасах средств индивидуальной защиты
Власти Кузбасса озвучили данные о запасах средств индивидуальной защиты в медицинских учреждениях региона.
13:51 20.05.2020 A42.Ru — Кемерово
Производство защитных костюмов в России выросло почти на 50 %
По данным Минпромторга, производство защитных костюмов в России за период с 29 апреля по 15 мая выросло на 47 %, защитных очков – на 24 %. Россия вышла на максимальный объем производства тканей СМС (спанбонд-мельтблаун-спанбонд),
13:40 20.05.2020 Amur.Info — Благовещенск
Участники акции #МыВместепривезли в ГБУЗ МО МОНИКИ им. М. Ф. Владимирского 250 комплектов средств индивидуальной защиты
«Сегодня более 100 медиковв ГБУЗ МО МОНИКИ им. М. Ф. Владимирскогополучили защитные костюмы, экраны и маски с очень высокой степенью защиты.
19:20 19.
05.2020 Газета Волоколамский край — Волоколамск
Шахматист Сергей Карякин передаст крымским врачам деньги и защитные средства
Крымский шахматист, вице-чемпион мира по шахматам Сергей Карякин передаст врачам симферопольских больниц медицинские маски и костюмы, а также деньги, собранные благодаря шахматному турниру «Сборная – России».
13:40 19.05.2020 КрымИнформ — Симферополь
Шахматист Сергей Карякин передаст крымским врачам деньги и защитные средства
Симферополь, 19 мая. Крыминформ. Крымский шахматист, вице-чемпион мира по шахматам Сергей Карякин передаст врачам симферопольских больниц медицинские маски и костюмы, а также деньги,
13:30 19.05.2020 Crimea-news.
com — Симферополь
Промышленные предприятия Среднего Урала нарастили мощности производства СИЗ
Промышленные предприятия Свердловской области, специализирующиеся на изготовлении средств индивидуальной защиты не только стали способны в полной мере обеспечить потребность граждан,
14:11 19.05.2020 Nakanune.Ru — Тюмень
Промышленные предприятия Среднего Урала нарастили мощности производства СИЗ
Промышленные предприятия Свердловской области, специализирующиеся на изготовлении средств индивидуальной защиты не только стали способны в полной мере обеспечить потребность граждан,
14:02 19.05.2020 Накануне.Ru — Екатеринбург
Более 15 тысяч защитных масок раздали волонтеры жителям Балашихи
Более 15 тысяч бесплатных медицинских масок раздали волонтеры жителям Балашихи с 1 мая 2020 года.
11:16 19.05.2020 Газета Факт — Балашиха
Депутаты передали поликлиникам Реутова очередную партию СИЗов
Третью партию средств индивидуальной защиты вручили Третью партию средств индивидуальной защиты вручили представителям городских поликлиник депутаты реутовского Совета и Московской областной Думы в Фонде социальной подде
10:00 19.05.2020 Myreutov.Ru — Реутов
В Дагестан поступили дополнительные средства индивидуальной защиты
Правительство региона направило деньги из резервного бюджета на покупку средств индивидуальной защиты.
15:41 18.05.2020 MoiDagestan.Ru — Махачкала
Дыхательные системы животных » Біологія
Дыхание — одно из основных свойств живых организмов, часть обмена веществ.
Благодаря дыханию животные получают энергию для своей жизнедеятельности.
Основные функции дыхательной системы
Дыхательная система должна обеспечивать организм животного кислородом и выводить из него газообразные продукты обмена веществ, в первую очередь, углекислый газ. То есть, кроме дыхания, функцией дыхательной системы является еще и выделение. Кислород необходим для обеспечения клеток организма энергией. Эта энергия образуется в процессе обмена веществ при взаимодействии кислорода с органическими веществами в клетках животного.
Особенности строения дыхательной системы
Составляющие дыхательной системы
Как правило, дыхательная система животного состоит из двух основных частей. Первая — это дыхательная поверхность, где происходит процесс газообмена. Например, дождевой червь дышит всей поверхностью тела, у млекопитающих дыхательной поверхностью являются легкие. Вторая — это специальные структуры (трахеи, гортань, бронхи и др.), которые транспортируют кислород к дыхательной поверхности.
Вторая часть есть не у всех животных. Она появляется у тех организмов, которым необходимо оберегать свою дыхательную поверхность от высыхания. Впервые она возникла у амфибий в связи с переходом к наземному образу жизни. У птиц появились специальные воздушные мешки, которые тоже входят в ее состав.
Дыхательная поверхность и ее свойства
Дыхательная поверхность может функционировать, только если она обладает определенными свойствами. Какими именно, указано в таблице.
Основные свойства дыхательной поверхности
Проблемы дыхания наземных животных
Такие требования к дыхательной поверхности не представляют трудностей для водяных обитателей. Но они создают целый ряд проблем у наземных животных. Скажем, большая влажная площадь — это большие потери воды, потому что именно через такие поверхности она наиболее эффективно испаряется. Это увеличивает для животного риск погибнуть. Поэтому органы дыхания наземных животных обычно скрыты в различных полостях внутри их тела.
Многообразие дыхательных систем
Наличие у животного тех или иных органов дыхания зависит от его образа жизни (рис. 32.1-32.2). Особенности строения различных органов дыхания представлены в таблице (с. 130).
Дождевой червь дышит всей поверхностью тела
Дыхательная система кузнечика представлена трахеями
Рис. 32.1. Многообразие дыхательных систем животных
Голожаберные моллюски — водяные животные с наружными жабрами
У костных рыб имеются внутренние жабры, которые защищены жаберными крышками
Легкие верблюда позволяют ему легко дышать даже в пустыне
Рис. 32.2. Многообразие дыхательных систем животных
Органы дыхания животных
Жизнь без кислорода
Некоторые животные живут в условиях, где кислорода мало или нет вообще. Например, паразитическим червям, живущим в кишечнике, взять кислород просто негде. Поэтому им приходится обходиться без него и использовать для получения энергии другие химические реакции.
Конечно, они не так эффективны, но и их хватает для потребностей паразита. А поскольку нет кислорода — нет и необходимости в дыхательной системе, поэтому она редуцировалась.
Рис. 32.3. Мокрица — наземное животное, которое дышит жабрами
«Неправильные» легкие и жабры
Большинство животных, у которых есть легкие, дышат воздухом, даже если живут в воде (например, киты). А те животные, у которых есть жабры, обычно получают кислород из воды (например, раки или акулы). Но бывают и исключения. У представителей иглокожих морских огурцов есть водные легкие. А мокрицы (рис. 32.3) — одни из немногочисленных представителей ракообразных, которые прижились на суше. Они прекрасно чувствуют себя в условиях пустынь, несмотря на то, что дышат жабрами.
Рис. 32.4. Схема дыхательной системы птицы
Эффективная система
Одной из самых совершенных является дыхательная система птиц (рис. 32.4). В ее состав, кроме легких, входят воздушные мешки, в которых газообмен не происходит.:max_bytes(150000):strip_icc()/digestivesystem-56a51ed55f9b58b7d0dae786.jpg)
Но наличие этих мешков позволяет птицам прогонять сквозь легкие богатый кислородом воздух как при вдохе, так и при выдохе. Такой способ называют двойным дыханием.
Запомните самое важное
Основными органами дыхания животных являются легкие, жабры, трахеи. Существуют животные, которые дышат всей поверхностью тела за счет диффузии, и паразитические животные, которые приспособились к жизни в условиях отсутствия кислорода.
Проверьте свои знания
1. Что такое дыхание? В чем заключается его значение?
2. Какие органы дыхания животных вы знаете? У каких животных они есть?
3*. Почему трахейная дыхательная система распространена среди мелких животных, таких как насекомые и паукообразные, и не встречается у крупных животных?
4*. В воздухе содержится значительно больше кислорода, чем в воде. Почему же большинство рыб не могут дышать на суше?
5*. Каким образом дыхательная система птиц позволяет им эффективно дышать на высоте нескольких тысяч метров?
6*.
Почему дыхание всей поверхностью тела и дыхание с помощью трахей используют преимущественно мелкие животные?
15.2D: Трахеальное дыхание — Biology LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Газообмен у водных насекомых
- Авторы и атрибуты
Трахеи открываются наружу через небольшие отверстия, называемые дыхальцами .У кузнечика первый и третий сегменты грудной клетки имеют по бокам дыхальца. Еще 8 пар дыхалец расположены в линию по обе стороны от живота. Дыхальца защищены клапанами
- , управляемыми мышцами, которые позволяют кузнечику открывать и закрывать их.
- Волосы, которые фильтруют пыль при попадании воздуха в дыхальца
Иллюстрированный эксперимент (впервые проведенный физиологом насекомых Готфридом Френкелем) показывает, что через кузнечика проходит односторонний поток воздуха.Жидкостные уплотнения в трубке перемещаются вправо, когда воздух входит в дыхальца грудной клетки и выходит через дыхальца в брюшной полости. Резиновая диафрагма изолирует грудную клетку от брюшной полости. Односторонний поток воздуха увеличивает эффективность газообмена, поскольку воздух, обогащенный CO 2 , может вытесняться без смешивания с входящим потоком свежего воздуха.
Газообмен у водных насекомых
Даже водные насекомые используют трахейную систему для газообмена.
- Некоторые, например личинки комаров («вигглеры»), получают воздух, проталкивая дыхательную трубку, подключенную к их трахеальной системе, через поверхность воды.
- Некоторые насекомые, которые могут погружаться в воду на длительное время, уносят с собой пузырьки воздуха, которыми они дышат.
- У других есть дыхальца на кончиках шипов. С их помощью они проникают в листья подводных растений и получают кислород из пузырьков, образующихся (в результате фотосинтеза) внутри листьев.
- Даже у водных насекомых, у которых есть жабры, после того, как кислород диффундирует из воды в жабры, он затем диффундирует через заполненную газом трахеальную систему для транспортировки по телу.
Авторы и авторство
Почему насекомые перестают «дышать»? Чтобы избежать повреждений от слишком большого количества кислорода, говорят исследователи, бросающие вызов предыдущим теориям — ScienceDaily
Новое исследование дыхательной системы насекомых, возможно, разрешило загадку, которая заинтриговала физиологов на протяжении десятилетий: почему насекомые обычно перестают дышать на несколько минут .
Опровергая предыдущие теории, исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине и Университета Гумбольдта предполагают, что такие насекомые, как кузнечики, мотыльки, бабочки, некоторые виды плодовых мух, жуков и клопов, периодически закрывают свою дыхательную систему, чтобы не допустить избытка кислорода, тем самым предотвращая повреждение их тканей.
.
Тимоти Брэдли, профессор экологии и эволюционной биологии в UCI, и Стефан Хец, доцент физиологии Университета Гумбольдта, Германия, сообщают о своих выводах в выпуске журнала Nature от 3 февраля.
Дыхательная система насекомых предназначена для случаев, когда насекомое активно. Например, кузнечик наиболее активен, когда летает. Однако, когда кузнечик неактивен и отдыхает, он продолжает вдыхать кислород в том же объеме, что и во время полета.Результатом является избыток внутреннего кислорода, который может вызвать окислительное повреждение тканей — разрушение биоматериала из-за избытка кислорода. Чтобы защитить свое тело, такие насекомые, как кузнечики, прекращают дышать.
«Мы предлагаем, чтобы большинство насекомых прекратили дышать, чтобы снизить внутреннюю концентрацию кислорода до физиологически безопасного уровня, а затем они существенно уменьшили газообмен, чтобы поддерживать кислород на этих безопасных значениях», — сказал Брэдли. «Эта гипотеза объясняет респираторный паттерн насекомых в различных средах так, как не могли объяснить предыдущие модели.
”
Две предыдущие модели, объясняющие, почему насекомые перемежают свое дыхание периодами закрытия: (1) такое прерывистое дыхание снижает потерю воды и (2) оно позволяет насекомым избавляться от углекислого газа, побочного продукта дыхания, когда насекомые находятся под землей. Как и в случае с шахтерами, насекомые, находясь под землей, сталкиваются с высоким содержанием углекислого газа и низким содержанием кислорода, что требует лучшей системы вентиляции. Хотя кислород необходим клеткам для выработки энергии, удаление углекислого газа из их тел не менее важно для предотвращения его токсического накопления в тканях.
«Даже в нашем собственном случае наши тела должны поставлять кислород нашим тканям, но они также должны удерживать избыток кислорода, чтобы предотвратить окислительное повреждение тканей. Это повреждение тесно связано со старением. Возможно, отсюда и появление на рынке множества антиоксидантных кремов для борьбы со старением. Концентрация кислорода в воздухе, которым мы дышим, токсична для нас.
Действительно, плодовые мушки, которые внимательно изучались на протяжении десятилетий, умирают раньше от старения в среде с высоким содержанием кислорода ».
Насекомые получают кислород через дыхальца — трубки, соединенные с отверстиями по бокам.В своем исследовании исследователи вставили тонкие трубки в дыхальца бабочки, чтобы измерить не только количество выделяемого ею углекислого газа, но и концентрацию кислорода в ее трахее, серии трубок, по которым воздух переносится непосредственно в клетки для газообмена. Используя респирометр (прибор для измерения дыхания, состоящий из камеры с проточной воздушной системой), они наблюдали за дыханием бабочки. Камера, в которой находилась исследуемая моль, сначала заполнялась воздухом, очищенным от углекислого газа.Затем прибор измерил, когда и сколько углекислого газа было произведено насекомым.
Брэдли объяснил, что насекомые обычно поддерживают в дыхательной системе 4-5 килопаскалей кислорода, что в 4-5 раз ниже нормальной концентрации кислорода в атмосфере.
В окружающей среде с нормальной концентрацией кислорода насекомое какое-то время дышит и выделяет выброс углекислого газа. Затем он закрывает свою дыхательную систему, блокируя поступление большего количества кислорода, чтобы поддерживать внутреннюю концентрацию кислорода на уровне 4-5 кПа, правильную концентрацию кислорода для его тела.В среде с низким содержанием кислорода насекомое открывает дыхательную систему на более длительные периоды времени; когда он закрывает систему, он делает это только на очень короткое время. С другой стороны, в потоке воздуха с высоким содержанием кислорода дыхательная система открывается на короткое время, а затем плотно закрывается на долгое время. «Другими словами, насекомые активно задерживают кислород и делают это таким образом, чтобы показать, что они умеют измерять кислород», — сказал Брэдли. «Их поведение указывает на то, что они регулируют кислород».
Брэдли и Хетц теперь займутся разработкой комплексной модели дыхания насекомых.«Мы хотели бы расширить нашу нынешнюю модель, чтобы объяснить все аспекты дыхания насекомых.
И мы хотели бы изучить насекомых, у которых нет такой закономерности, например, пустынных жуков. Хотя мы показали, что насекомые точно контролируют кислород, мы не знаем, как это происходит и какие ткани и клетки задействованы. Как только мы получим более глубокие знания о характере дыхания насекомых, мы сможем пролить свет на то, когда следует использовать пестициды для борьбы с насекомыми, что имеет решающее значение для сельскохозяйственной отрасли ».
Исследование финансировалось Брэдли грантом Национального научного фонда.
О Калифорнийском университете в Ирвине: Калифорнийский университет в Ирвине является ведущим государственным университетом, занимающимся исследованиями, стипендиями и общественными работами. Основанный в 1965 году, UCI является одним из самых быстрорастущих кампусов Калифорнийского университета, в нем обучаются более 24 000 студентов и аспирантов и около 1400 преподавателей. Второй по величине работодатель в динамично развивающемся округе Ориндж, UCI приносит ежегодный экономический эффект в размере 3 миллиардов долларов.
Могут ли насекомые дышать в воде?
Недавняя влажная погода в Айове побудила людей спрашивать меня, могут ли насекомые дышать под водой.Короче говоря, большинство насекомых могут выжить под водой (или в насыщенных почвах) в течение короткого времени. Конечно, то, как насекомые могут это делать, сложно и полно энтомологического жаргона. В некотором смысле насекомые дышат так же, как мы, а в других — насекомые дышат совершенно по-другому.
Как мы такие же? Насекомые получают кислород из воздуха для питания мышц и тканей. Те насекомые, которые много передвигаются, особенно в полете, нуждаются в большем количестве кислорода, чем сидячие насекомые.В конце концов, насекомые выделяют углекислый газ в виде отходов обратно в воздух.
Чем мы разные? Люди имеют комбинированную систему дыхания и кровообращения, где кислород перемещается с кровью к мышцам и тканям в рамках замкнутой системы. У насекомых дыхание отделено от системы кровообращения.
Кислород и углекислый газ передаются через сеть трубок, называемых трахеями. Вместо ноздрей насекомые дышат через отверстия в грудной клетке и брюшной полости, называемые дыхальцами.Диапаузирующие или неподвижные насекомые имеют низкий уровень метаболизма и нуждаются в меньшем потреблении кислорода.
Насекомые обменивают кислород и углекислый газ через дыхальца (отмечены кружком). Фото Уитни Крэншоу, www.ipmimages.org.
Как они лучше? У насекомых более эффективная дыхательная система, чем у людей. Они могут поглощать большее количество кислорода, чем мы, пропорционально размеру тела. Большинство насекомых могут открывать и закрывать дыхальца и испытывать «прерывистый газообмен».» Что? В основном насекомые с закрытыми дыхальцами рециркулируют кислород в трахее и могут выжить без постоянного дыхания. Это огромное преимущество для тех насекомых, которые испытывают стресс, таких как насекомые, обитающие в почве в условиях гипоксии.
Как долго насекомые могут выжить без свежего кислорода, зависит от вида и стадии жизни (и многих других вещей, помимо этого сообщения в блоге). Например, 50% корневых червей западной кукурузы и /3 -го возраста погибают через 42 часа гипоксических условий при 59 ° F.
Артикул:
Харрисон. 2003. Дыхательная система, стр. 1002-1007. В (ред. Реш и Карде) Энциклопедия насекомых.
Хобак, Кларк, Мейнке, Хигли и Скальцити. 2002. Выживаемость при погружении у трех видов Diabrotica различается.
Морфологические и физиологические компоненты гиперметрии трахеи
Выживание или размножение более крупных кузнечиков может уменьшиться
по сравнению с более мелкими особями из-за сниженной двигательной активности,
пищеварения или репродуктивных возможностей, связанных с пропорционально меньшими (по отношению к объему) мышцами , пищеварительный тракт или яичник
, что ведет к отбору против крупных насекомых.
Удивительно, но
было проведено очень мало исследований масштабирования размеров тканей и органов
у насекомых для проверки этих моделей, хотя эти типы исследований
довольно распространены для позвоночных.
Внутри возрастное развитие. Предыдущие исследования документально подтвердили
, что насекомые, приближающиеся к линьке, с трудом реагируют на
на воздействие гипоксии (5, 6). Кроме того, объемы трахеальной системы
уменьшаются ближе к концу возраста у кузнечика
Locusta migratoria (2).В этом исследовании мы проверили гипотезу
о том, что снижение газообменной способности и объема трахеи
ближе к концу возрастного возраста происходит из-за смещения воздушных мешков на
увеличение массы ткани. Очевидное предсказание состоит в том, что объем надутых воздушных мешков будет меньше для насекомых, приближающихся к линьке
. Однако мы не обнаружили разницы в объеме вдыхаемого воздушного мешка
, степени дефляции или вентиляции воздушного мешка в исследованных нами брюшных мешочках
(рис.
7). Поскольку мы знаем, что объем трахеи
отрицательно коррелирует с массой в
пятой стадии S. americana (18), наши данные предполагают, что другие аспекты
трахеальной системы сжаты в это время. Живот
значительно расширяется по мере развития возраста у S. ameri-
cana (рис. 9), очевидно, позволяя воздушным мешочкам брюшной полости до
сохранять свои размеры и вентиляционную способность по мере роста животных.
Было бы очень интересно поискать изменения объема воздушного мешка
в других регионах S.americana, как кузнечики, растут в пределах
возраста. Голова и грудная клетка намного более жесткие, чем живот
, и могут быть местом уменьшения объема трахеальной системы
, что приводит к изменениям в структуре воздушного потока с возрастом.
Перспективы и значение
Помимо объяснения механизмов, с помощью которых более крупные кузнечики
достигают большей вентиляции, наши данные подтверждают гипотезу о том, что гиперметрия трахеи
связана с большими размерами тела кузнечиков и насекомых в целом.
,
, возможно, из-за необходимости большей вентиляции для преодоления
более длинных диффузионных расстояний.Кроме того, усиленная вентиляция
может служить в первую очередь для уменьшения потери воды через дыхательные пути, которая
может быть больше при диффузном газообмене (16). Независимо от исходной причины
, тенденция к увеличению инвестиций в трахеи и воздушные мешки
может ограничить размер существующих насекомых
за счет пространственных ограничений в определенных местах, таких как ноги
(14), за счет смещения респираторных структур. недыхательные
ткани у более крупных насекомых (рис.8) или вторичными биомеханическими
последствиями увеличения объема тела. Поскольку размеры
трахеальной системы отрицательно коррелируют с атмосферным
сферическим уровнем O
2
(7), эта тенденция может объяснить, насколько высоко атмосферный
сферический O
2
во время палеозоя.
Эра могла способствовать гигантизму насекомых
, поскольку насекомые могли вырасти до более крупных размеров
до достижения пространственных или биомеханических ограничений.
БЛАГОДАРНОСТИ
Мы благодарим Кристал Пфайфер за проведение первоначального анализа методом подсчета баллов
, а также Алекса Кайзера и Хилари Лиз за полезные комментарии к рукописи.
ГРАНТЫ
Это исследование было поддержано грантами Национального научного фонда IBN-
9985857 и IBN 0419704 (Дж. Ф. Харрисону) и EPA-U91616501 и
EPS-0447679 (К. Дж. Гринли). Использование Усовершенствованного источника фотонов в
Аргоннской национальной лаборатории было поддержано Министерством энергетики США,
Управление науки, Управление фундаментальных энергетических наук, по контракту DE-AC02-
06Ch21357.Частично этот проект стал возможным благодаря гранту NIH 2P20
RR0l5566 Национального центра исследовательских ресурсов. Его содержание
является исключительной ответственностью авторов и не обязательно отражает точку зрения
NIH.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чепмен РФ. Насекомые: структура и функции. Кембридж, Великобритания:
Издательство Кембриджского университета, 1998.
2. Кларк К.У. О роли трахеальной системы в постэмбриональном росте Locusta migratoria L.Proc R Entomol Soc Lond A 32: 67–79,
1957.
3. Гер П., Мванги Д. К., Амманн А., Малой ГМО, Тейлор С. Р., Вейбель
ER. Дизайн дыхательной системы млекопитающих. 5. Масштабирование морфометра —
диффузионная способность легких легких к массе тела — дикие и домашние млекопитающие —
млекопитающие. Respir Physiol 44: 61–86, 1981.
4. Гринли К.Дж., Харрисон Дж.Ф. Развитие респираторной функции у американского саранчи (
) Schistocerca americana. I. Межстадийные эффекты.J Exp
Biol 207: 497–508, 2004.
5. Гринли К.Дж., Харрисон Дж.Ф. Развитие респираторной функции у американского саранчи (
) Schistocerca americana. II. Эффекты внутри возраста. J Exp
Biol 207: 509–517, 2004.
6. Гринли К.Дж., Харрисон Дж.Ф. Респираторные изменения на протяжении онтогенеза у гусеницы табачного рогатого червя
, Manduca sexta.J Exp Biol 208: 1385–1392,
2005.
7. Харрисон Дж., Фрейзер М. Р., Генри Дж. Р., Кайзер А., Клок К. Дж., Раскон Б.
Ответы наземных насекомых на гипоксию или гипероксию. Respir Physiol
Neurobiol 154: 1–15, 2006.
8. Harrison JF. Вентиляционный механизм и управление у кузнечиков. Am
Zool 37: 73–81, 1997.
9. Харрисон Дж. Ф., Кайзер А., Ванден Брукс Дж. М. (редакторы). Загадки
Кислород и размер насекомых. Болонья, Италия: Medimond, 2009, стр. 293–302.
10. Харрисон Дж. Ф., Кеннеди М. Дж. Исследования in vivo кислотно-щелочной физиологии
кузнечиков: влияние состояния питания на кислотно-щелочное состояние и выделение азота
.Physiol Zool 67: 120–141, 1994.
11. Hartung DK, Kirkton SD, Harrison JF. Онтогенез трахеальной системы
структура: световое и электронно-микроскопическое исследование заднегруди
американской саранчи, Schistocerca americana.
J Morphol 262: 800–812,
2004.
12. Hughes GM. Масштабирование дыхательных путей по потреблению кислорода —
позвоночных. Experientia 40: 519–524, 1984.
13. Hustert R. Нервно-мышечная координация и проприорецептивный контроль ритмической вентиляции брюшной полости
у интактной Locusta migratoria migratorioides.
J Comp Physiol 97: 159–179, 1975.
14. Kaiser A, Klok CJ, Socha JJ, Lee WK, Quinlan MC, Harrison JF.
Увеличение объема трахеи в зависимости от размера жука подтверждает гипотезу
об ограничении кислорода при гигантизме насекомых. Proc Natl Acad Sci USA 104:
13198 –13203, 2007.
15. Кестлер П. Циклическое высвобождение CO
2
как индикатор физиологического стресса у насекомых.
Comp Biochem Physiol 100C: 207–211, 1991.
16. Кестлер П. Дыхание и потеря воды через дыхательные пути. В: Environment
Физиология и биохимия насекомых, под редакцией Хоффманна К.
Х. Берлин:
Springer-Verlag, 1985, стр. 296.
17. Кирктон С.Д., Ниска Дж. А., Харрисон Дж. Э. Онтогенетические эффекты на аэробный и анаэробный метаболизм
во время прыжков у американской саранчи, Schisto-
cerca americana.J Exp Biol 208: 3003–3012, 2005.
18. Lease HM, Wolf BO, Harrison JF. Внутривидовые вариации объема трахеи
у американской саранчи Schistocerca americana, измеренные с помощью нового метода инертного газа
.J Exp Biol 209: 3476–3483, 2006.
19. Miller PL. Дыхательно-воздушный газовый транспорт. В: The Physiology of the
Insecta, под редакцией Rockstein M. Нью-Йорк: Academic, 1964, стр. 557– 615.
20. Miller PL. Обеспечение кислородом активных летательных мышц некоторых крупных
жуков. J Exp Biol 45: 285–304, 1966.
21. Prange HD. Масштабирование и механика экзоскелета членистоногих. В:
Эффекты шкалы в передвижении животных, под редакцией Педли Т.Дж..Нью-Йорк:
Academic, 1977, стр.
169 –183.
22. Цена ПВ. Экология насекомых. Нью-Йорк: Wiley, 1997.
23. Rascon B., Harrison JF. Влияние парциального давления кислорода на скорость метаболизма
и поведение привязанной летающей саранчи. J. Insect Physiol 51: 1193–1199, 2005.
24. Schmitz A, Perry SF. Стереологическое определение объема трахеи и диффузионной способности стенок трахеи
палочника Carausius morosus
(Phasmatodea, Lonchodidae).Physiol Biochem Zool 72: 205–218, 1999.
R1349 ГИПЕРМЕТРИЯ ГИПЕРМЕТРИИ ТРЕХЕИ В МАШИНАХ
AJP-Regul Integr Comp Physiol • ТОМ 297 • НОЯБРЬ 2009 • www.ajpregu.org
в Чикагском университете 12 июня 2013 г. http://http :/ /ajpregu.physiology.org/Загружено с
Дыхательная система| ЛОР 425 — Общая энтомология
Воздух попадает в тело насекомого через клапанные отверстия в экзоскелете. Эти отверстия (называемые дыхальцами) расположены сбоку вдоль грудной клетки и брюшка большинства насекомых — обычно одна пара дыхалец на сегмент тела.
Воздушный поток регулируется небольшими мышцами, которые управляют одним или двумя лоскутными клапанами в каждом дыхальце — сжимаются, чтобы закрыть дыхальце, или расслабляются, чтобы открыть его.
Пройдя через дыхальце, воздух попадает в продольный ствол трахеи, в конечном итоге диффундируя по сложной разветвленной сети трахеальных трубок, которая подразделяется на все меньшие и меньшие диаметры и достигает каждой части тела. В конце каждой ветви трахеи специальная ячейка (трахеола , ) обеспечивает тонкую влажную поверхность раздела для обмена газов между атмосферным воздухом и живой клеткой.Кислород в трахеальной трубке сначала растворяется в жидкости трахеолы, а затем диффундирует в цитоплазму соседней клетки. В то же время углекислый газ, образующийся в качестве побочного продукта клеточного дыхания, диффундирует из клетки и, в конечном итоге, выходит из организма через систему трахеи.
Каждая трахеальная трубка развивается как инвагинация эктодермы во время эмбрионального развития.
Чтобы предотвратить его схлопывание под давлением, тонкая армирующая «проволока» кутикулы (тенидии) наматывается по спирали через перепончатую стенку.Эта конструкция (аналогичная по структуре шлангу обогревателя в автомобиле или выхлопному каналу сушилки для одежды) дает трахеальным трубкам возможность изгибаться и растягиваться без образования перегибов, которые могут ограничить поток воздуха.
Отсутствие taenidia в определенных частях трахеальной системы позволяет формировать складные воздушные мешочки, похожие на баллон структуры, которые могут накапливать запас воздуха. В сухих земных условиях такая временная подача воздуха позволяет насекомым сберегать воду, закрывая дыхательные пути в периоды сильного испарительного стресса.Водные насекомые потребляют накопленный воздух под водой или используют его для регулирования плавучести. Во время линьки воздушные мешочки наполняются и увеличиваются, поскольку насекомое вырывается из старого экзоскелета и расширяет новый. Между линьками воздушные мешочки дают место для нового роста — уменьшаются в объеме, поскольку они сжимаются из-за расширения внутренних органов.
Мелкие насекомые почти исключительно полагаются на пассивную диффузию и физическую активность для движения газов в трахеальной системе. Однако более крупным насекомым может потребоваться активная вентиляция , трахеальной системы (особенно при активном или тепловом стрессе).Они достигают этого, открывая одни дыхальца и закрывая другие, используя мышцы живота для попеременного расширения и сокращения объема тела. Хотя эти пульсирующие движения перемещают воздух от одного конца тела к другому через продольные стволы трахеи, диффузия по-прежнему важна для распределения кислорода к отдельным клеткам через сеть меньших трахеальных трубок. Фактически, скорость диффузии газа считается одним из основных ограничивающих факторов (наряду с весом экзоскелета), который мешает настоящим насекомым вырасти до таких размеров, как те, которые мы видим в фильмах ужасов!
Как дышит кузнечик? — Рэмпфестхадсон.com
Как дышит кузнечик?
У насекомых дыхание отделено от системы кровообращения.
Кислород и углекислый газ передаются через сеть трубок, называемых трахеями. Вместо ноздрей насекомые дышат через отверстия в грудной клетке и брюшной полости, называемые дыхальцами.
Где дышит кузнечик?
Дыхательная система: Дыхательная система кузнечика — Дети | Britannica Kids | Помощь в домашнем задании. У насекомых нет легких.Для дыхания они используют отверстия, называемые дыхальцами, и воздушные мешочки.
Где начинается дыхательная система кузнечиков?
Дыхательная система Обмен газов у кузнечика происходит через трахеальную систему, но начинается с дыхательных путей, через которые в первую очередь всасывается воздух.
Какие основные системы у кузнечика?
Как и у других насекомых, у кузнечиков открытая система кровообращения, а полости их тела заполнены гемолимфой. Сердцевидная структура в верхней части живота перекачивает жидкость к голове, откуда она просачивается через ткани и органы обратно в брюшную полость.
Сколько пар дыхательных пор присутствует у кузнечика?
Трахеи открываются наружу через небольшие отверстия, называемые дыхальцами.
У кузнечика первый и третий сегменты грудной клетки имеют по бокам дыхальца. Еще 8 пар дыхалец расположены в линию по обе стороны от живота.
В каком порядке находится кузнечик?
Отряд Orthoptera
Кузнечики, сверчки, катидиды и саранча: Отряд Orthoptera.
Переносит ли гемолимфа кислород?
Гемолимфа заполняет всю внутреннюю часть (гемоцель) тела животного и окружает все клетки.Гемолимфа низших членистоногих, в том числе большинства насекомых, не используется для транспорта кислорода, потому что эти животные дышат другими способами, такими как трахеи, но она действительно содержит питательные вещества, такие как белки и сахара.
В чем разница между легкими и книжными легкими?
Считается, что книжные легкие произошли от книжных жабр. Несмотря на то, что они имеют похожую книжную структуру, книжные жабры являются внешними, а книжные легкие — внутренними. Оба считаются придатками, потому что книжные легкие развиваются из зачатков конечностей до того, как зачатки уплощаются в сегментированные пластинки.
Что такое дыхательная система кузнечика?
Дыхательная система. Газообмен у кузнечика происходит через трахеальную систему, но начинается с дыхалец, куда в первую очередь забирается воздух. Эта система состоит из десяти дыхалец, расположенных в области живота, а остальные — грудного отдела.
Как открываются трахеи кузнечика?
Трахеи открываются наружу через небольшие отверстия, называемые дыхальцами. У кузнечика первый и третий сегменты грудной клетки имеют по бокам дыхальца.Еще 8 пар дыхалец расположены в линию по обе стороны от живота. Дыхальца охраняет
Что нужно знать о кузнечике?
В этой статье мы поговорим о кузнечике: — 1. Привычка, среда обитания и внешние особенности кузнечика 2. Внутренняя анатомия кузнечика 3. Пищеварительная система 4. Система кровообращения 5. Дыхательная система 6. Экскреторная система 7. Нервная система 8. Чувство Органы 9.
Где происходит газообмен у кузнечика?
Вместо обмена углекислого газа и кислорода, происходящего в системе кровообращения, как у людей, он происходит в системе трахеи.
Газообмен у кузнечика происходит через трахеальную систему, но начинается с дыхалец, куда в первую очередь забирается воздух.
Как кузнечики справляются с перевернутым положением ног?
Исследователи наблюдали поток жидкости у американского кузнечика (Schistocerca americana) в режиме реального времени, чтобы лучше понять, как сила тяжести влияет на открытую систему кровообращения насекомого. (Фото Тома Фриделя / BirdPhotos.com через Wikimedia Commons)
ФЕНИКС. Насекомые проводят много времени в перевернутом и горизонтальном положении, но ученые на удивление мало знают о том, как они реагируют на силу тяжести в этих неудобных положениях.
Исследование, опубликованное в журнале PNAS, проливает новый свет на эту тему.
Открытая система кровообращения насекомого, которая разбрызгивает жидкость, известную как гемолимфа, вокруг полости тела вместо того, чтобы перекачивать ее через кровеносные сосуды, должна сделать его более уязвимым для силы тяжести.
«Это то, о чем я всегда думал, но никогда не мог это изучить», — сказал ведущий автор Джон Харрисон из Школы наук о жизни Университета штата Аризона.
Но когда Харрисон и его коллеги наблюдали поток жидкости у американского птичьего кузнечика (Schistocerca americana), который обычно используется в исследованиях, они начали сомневаться в этом простом изображении.
Трехмерное микротомографическое изображение мертвого кузнечика в положении вниз головой показывает надутые воздушные мешочки в брюшной полости насекомого.Анализ показал, что трахейная дыхательная система кузнечика резко реагирует на положение его тела. (Фото любезно предоставлено Socha Lab в Технологическом институте Вирджинии)
«Мы начали переворачивать их вверх ногами, правой стороной вверх и действительно иметь возможность просто видеть — в реальном времени прямо перед собой — эффект движения и сжатия крови любой части кузнечика, находящейся внизу», — сказал Харрисон.
Синхротронная рентгеновская визуализация, радиоактивное отслеживание и измерения микродавления показали наличие внутренних клапанов, которые помогают поддерживать давление жидкости в частях тела кузнечика.
«Тот факт, что мы можем измерять разные давления, которые не совпадают в разных частях кузнечика, говорит нам о том, что должна быть какая-то функциональная клапанная система, даже если люди не могут войти и найти ее», — сказал Харрисон.
Хотя гемолимфа немного влияет на распределение кислорода в теле кузнечика — эту задачу выполняет сеть воздушных мешков и трахеальных трубок — она действительно омывает ткани насекомого жизненно важной водой, ионами, питательными веществами и гормонами.
Исследователи также обнаружили, что сердцебиение кузнечиков ускоряется и замедляется в зависимости от положения тела, как и у позвоночных. Положение тела также повлияло на дыхательную систему насекомого.
Гравитация — одно из наиболее распространенных воздействий окружающей среды на живые системы, поэтому полученные результаты могут иметь важные последствия для молекулярной биологии, которая широко использует насекомых в качестве лабораторных моделей биологических процессов.
