Перейти к содержимому

Чем дышит жук: Дыхание насекомых | справочник Пестициды.ru

Содержание

Дыхание насекомых | справочник Пестициды.ru

Процесс дыхания у наземных насекомых

Насекомые с открытой трахейной системой, дышащие атмосферным воздухом, получают кислород через дыхальца, проводящие воздух в трахеи, а оттуда – в клетки. Внутрь клеток молекулы О2 проникают путем диффузии из самых тонких трахей – трахеол.[5]

поступление воздуха в дыхальца происходит все время, как и избавление от углекислого газа. В таком постоянном режиме дыхание осуществляется у примитивных насекомых и малоактивных видов, обитающих в условиях высокой влажности.[5]. У видов, перешедших к обитанию в засушливых биотопах, механизм дыхания несколько усложнен. У активных насекомых с повышенной потребностью в кислороде появляются дыхательные движения, которые нагнетают воздух в трахейную систему и изгоняют его оттуда. Эти движения заключаются в напряжении и расслаблении мышц брюшка, обеспечивающих изменения его объема, что приводит к вентилированию трахей и воздушных мешков.
Видео демонстрирует процесс дыхания у богомола

Видео демонстрирует процесс дыхания у богомола


Работа замыкательных аппаратов дыхалец снижает потери воды в процессе дыхания.[5](видео)

Во время дыхательных движений стерниты и тергиты брюшка отдаляются друг от друга и сближаются, а у перепончатокрылых они также делают телескопические движения, то есть, кольца брюшка втягиваются друг в друга во время «выдохов» и расправляются при «вдохах». При этом, активным дыхательным движением, которое вызывается сокращением мышц, является именно «выдох», а не «вдох», в отличие от человека и животных, у которых все наоборот.

[4]

Ритм дыхательных движений может быть различным и зависит от множества факторов, например, от температуры: у кобылки Melanoplus при 27 градусах осуществляется 25,6 дыхательных движений в минуту, а при 9 градусах их всего 9. Перед полетом многие усиливают свое дыхание, а во время него вдохи и выдохи часто приостанавливаются.[4] У медоносной пчелы в состоянии покоя наблюдается 40 дыхательных движений, а при работе – 120.[1]

Некоторые исследователи пишут, что, несмотря на наличие дыхательных движений, у насекомых отсутствуют типичные вдохи и выдохи. С этим можно согласиться, учитывая особенности ряда таксонов. Так, у саранчи воздух входит в тело через передние пары дыхалец и выходит через задние, что создает отличия от «обычного» дыхания. Кстати, у этого же насекомого при повышенном содержании углекислоты воздух в трахейной системе может начать перемещаться в обратном направлении: втягиваться через брюшные дыхальца и выходить через грудные.

[4]

«Крыски»

«Крыски»


Использовано изображение:[8]

Как дышат водные насекомые

У насекомых, обитающих в воде, дыхание осуществляется двумя способами. Это зависит от того, какое строение имеет их трахейная система.

Многие из водных организмов имеют закрытую трахейную систему, в которой не функционируют дыхальца. Она замкнута, и в ней нет «выходов» наружу. Дыхание осуществляется при помощи

жабр – выростов тела, в которые входят и обильно разветвляются трахеи. Тонкие трахеолы настолько близко подходят к поверхности жабр, что через них начинает диффундировать кислород. Это и позволяет некоторым насекомым, обитающим в воде (личинки и нимфы ручейников, веснянок, поденок, стрекоз) осуществлять газообмен. При переходе их к наземному существованию (превращении в имаго) жабры редуцируются, а трахейная система из закрытой превращается в открытую.[5]

В других случаях дыхание водных насекомых осуществляется атмосферным воздухом. У таких насекомых имеется открытая трахейная система. Они набирают воздух через дыхальца, всплывая к поверхности, а затем опускаются под воду до тех пор, пока его не израсходуют.[5] В связи с этим, у них имеются две особенности строения:

  • во-первых, развитые воздушные мешки, в которых могут храниться большие порции воздуха,
  • во-вторых, развитый замыкательный механизм дыхалец, который не пропускает воду внутрь трахейной системы.[4]

Возможны и другие особенности. Например, у личинки жука-плавунца дыхальца находятся на заднем конце тела. Когда ей необходимо «сделать вдох», она подплывает к поверхности, принимает вертикальное положение «вниз головой» и выставляет наружу часть, где расположены стигмы. [4]

У личинки обыкновенного комара от соединенных вместе 8 и 9 сегментов брюшка вверх и назад отходит дыхательная трубка, на конце которой открываются главные трахейные стволы. Когда трубка выставляется над водой, через просветы стволов насекомое получает воздух. Почти такая же, но сильнее выраженная трубка имеется у личинок Eristalis. Данное образование выражено у них настолько сильно, что за его наличие и серый цвет самого насекомого таких личинок называют «крысками». В зависимости от пребывания на большей или меньшей глубине, хвост «крыски» может менять свою длину.

[4](фото)

Интересно дыхание взрослых плавунцов. У них имеются развитые надкрылья, с боковых сторон подгибающиеся в направлении вниз и внутрь, к телу. В результате при всплывании к поверхности при сложенных надкрыльях жук захватывает пузырек воздуха, который попадает в подэлитральное пространство. Туда же открываются дыхальца. Таким образом плавунец и возобновляет запасы кислорода. Плавунец рода Dyliscusмежду всплываниями может находиться под водой 8 минут, Hyphidrus около 14 минут, Hydroporus– до получаса. После первых заморозков подо льдом жуки также сохраняют свою жизнеспособность. Они находят воздушные пузырьки под водой и проплывают над ними так, чтобы «забрать» их под надкрылья.

[4]

У водолюба запасание воздуха происходит между волосками, расположенными на брюшной части тела. Они не смачиваются, поэтому между ними формируется запас воздуха. Когда насекомое плывет под водой, его вентральная часть выглядит серебристой из-за воздушной «подушки».[4]

У водных насекомых, дышащих атмосферным воздухом, те небольшие запасы кислорода, которые они захватывают с поверхности, должны очень быстро расходоваться, но этого не происходит. Почему? Дело в том, что из воды в воздушные пузырьки диффундирует кислород, и из них же в воду частично уходит углекислый газ. Таким образом, забирая под воду воздух, насекомое получает запас кислорода, который какое-то время сам собой пополняется. Процесс сильно зависит от температуры. Например, клоп Pleaможет жить в кипяченой воде 5-6 часов при теплой температуре и 3 дня при холодной.[4]

Коллемболы

Коллемболы


Личинки коллембол дышат кожей

Использовано изображение:[6]

Дыхание у внутренних паразитов

Многие паразиты имеют настолько примитивное строение, что у них нет трахейной системы. Отсутствуют трахеи и у некоторого количества не паразитических видов, например, у представителей Protura (Acerentomidae) и Collembola (кроме Sminthurus) (фото). Как правило, отсутствием трахей отличаются личинки этих организмов, но, например, водный наездник Anagrusимеет трахейную систему, которая на протяжении всей жизни заполнена у него жидкостью и не функционирует. [4]

Во всех перечисленных случаях имеет место кожное дыхание. Насекомые дышат всей поверхностью тела (первые возраста личинок наездников и паразитических мух) или при помощи особых образований. Так, у личинок мух Apanteles газообмен наиболее интенсивно протекает вблизи образования, называемого хвостовым пузырем, а у личинки желудочного овода лошади, которая живет в стенке желудка лошадей, есть красный орган, который, предположительно, тоже участвует в дыхании.

[4]

Личинка комара Tendipes

Личинка комара Tendipes


Использовано изображение:[7]

Газообмен насекомых

Вне зависимости от способа попадания кислорода в трахеи, биохимически дыхание в любом случае представляет собой окислительный процесс потребления кислорода.

После проникновения в организм кислород окисляет при помощи ферментов-оксидаз молекулы белков, жиров и углеводов, потребленных насекомым с пищей. Это сопровождается выделением энергии и образованием метаболитов: углекислого газа, воды, аммиака. Выделенная энергия расходуется организмом на его нужды. При дыхании у насекомых соотношение между объемами поглощенного О2 и выделенного углекислого газа не постоянно.[1]

После попадания в организм кислород не только идет к тканям, но и частично растворяется в гемолимфе. Если в ней есть гемоглобин (дыхательный пигмент), то О2 связывается с ним и может транспортироваться к клеткам (пример – личинки комаров рода Tendipes) (фото). Однако механизм тканевого дыхания с переносом кислорода через кровь играет у насекомых вторичную роль и может наблюдаться лишь в условиях недостатка кислорода в окружающей среде.[3]

Углекислый газ выделяется наружу не только при помощи дыхалец, но и также растворяясь в гемолимфе или диффундируя через кожу. [3]

Хозяйственное значение дыхания

Некоторые дыхательные яды (фумиганты) обладают способностью блокировать дыхательные ферменты (например, фосфористый водород). Однако, если подействовать этими ядами на насекомых, находящихся в диапаузе, смертельная доза токсинов может не привести к их гибели. Это вызвано тем, что во время диапаузы интенсивность газообмена падает в несколько раз.[3]

Для преодоления этой проблемы используют несколько приемов:

  • Фумигация в вакуумной камере: отсутствие килорода увеличивает интенсивность дыхания в несколько раз, заставляея тем самым насекомое вдыхать «читсый» фумигант.
  • Увеличение сроков экспозиции.
  • Увеличение концентрации фумиганта.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

2.

Догель В.А. Зоология беспозвоночных. /Под ред. проф. Полянского Ю. И. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.школа., 1981. – 606 с., ил.  

3.

Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 - 376 с.

4.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Изображения (переработаны):

5.

Догель В.А. Зоология беспозвоночных. /Под ред. проф. Полянского Ю. И. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.школа., 1981. – 606 с., Иллюстрации из книги ©

6.7.8. Свернуть Список всех источников

Как дышат насекомые? Описание, фото и видео

Автор Анималов В.С. На чтение 5 мин Опубликовано Обновлено

Как дышат насекомые, и дышат ли они вообще? Строение тела тех же жуков существенно отличается от анатомии любого млекопитающего. Не все люди знают об особенностях жизнедеятельности насекомых, ведь и пронаблюдать эти процессы сложно по причине небольших размеров самого объекта. Однако эти вопросы порой всплывают – например, когда ребенок сажает пойманного жука в банку, и спрашивает, как обеспечить ему долгую, счастливую жизнь.

Так дышат ли они, как осуществляется процесс дыхания? Можно ли закрывать банку плотно, чтобы жук не убежал, не задохнется ли он? Эти вопросы задаются многими людьми.

Кислород, дыхание и размеры насекомых

Древняя стрекоза

Современные насекомые действительно имеют небольшие размеры. Но это исключительно древние существа, которые появились куда раньше теплокровных, даже раньше динозавров. В те времена условия на планете были совершенно другими, состав атмосферы тоже был иной. Даже удивительно, как они смогли пережить миллионы лет, приспособиться ко всем изменениям, которые прошли за это время на планете. Эпоха расцвета насекомых позади, и в те времена, когда они были на пике эволюции, назвать их маленькими было нельзя.

Интересный факт: окаменелые останки стрекоз доказывают, что в прошлом они достигали полуметрового размера. В период расцвета насекомых были и другие исключительно крупные виды.

В современном мире насекомые не могут достичь таких размеров, и самыми крупными являются тропические особи –  влажный, жаркий климат, насыщенный кислородом, дает им больше возможностей для процветания. Буквально все исследователи убеждены, что процветать на планете в сегодняшних условиях так, как это было в прошлом, насекомым не дает именно их дыхательная система с ее специфическими особенностями устройства.

Дыхательная система насекомых

Наружные органы дыхания насекомого

При классификации насекомых их относят к подтипу трахейнодышащих. Это уже дает ответы на многие вопросы. Во-первых, они дышат, а во-вторых, они делают это посредством трахеи. Членистоногие также классифицируются как жабродышащие и хелицеровые, к первым относятся раки, а ко вторым – клещи и скорпионы. Однако вернемся к трахейной системе, характерной для жуков, бабочек, стрекоз. Трахейная система у них исключительно сложная, эволюция шлифовала ее не один миллион лет. Трахеи подразделяются на многочисленные трубочки, каждая трубочка идет к определенной части тела – примерно так же, как расходятся по телу кровеносные сосуды и капилляры более совершенных теплокровных, и даже рептилий.

Схема дыхательной системы насекомого

Трахеи наполняются воздухом, но делается это не за счет ноздрей или ротовой полости, как у позвоночных. Трахеи наполняются дыхальцами, это многочисленные отверстия, которые находятся на теле насекомого. Особые клапаны отвечают за воздухообмен, наполнение этих отверстий воздухом, их закрытие. Каждое дыхальце снабжается тремя ветвями трахеи, среди которых:

  • Вентральная для нервной системы и мускулатуры брюшка,
  • Дорзальная для дорзальной мускулатуры и спинного сосуда, который наполнен гемолимфой,
  • Висцеральная, которая работает на органы размножения и пищеварения.
Трахеи и трахеолы

Трахеи на своем окончании превращаются в трахеолы – очень тонкие трубочки, которые оплетают каждую клетку тела насекомого, обеспечивая ей приток кислорода. Толщина трахеолы не превышает 1 микрометра. Именно так устроена дыхательная система насекомого, за счет которой кислород может циркулировать в его теле, достигая каждой клетки.

Но подобное примитивное устройство имеют только ползающие или мало летающие насекомые. Летающие, такие как пчелы, имеют еще воздушные мешки наподобие тех, что имеются у птиц в дополнение к легким. Они расположены вдоль стволов трахеи, при полете они способны сокращаться и раздуваться вновь, чтобы обеспечивать максимальный приток воздуха к каждой из клеток. Кроме того, у водоплавающих насекомых есть системы сохранения воздуха на теле или под брюшком в виде пузырей – это актуально для жуков-плавунцов, серебрянок, и прочих.

Как дышат личинки насекомых?

Дыхальца гусеницы

Большинство личинок рождаются с дыхальцами, это актуально в первую очередь для обитающих на поверхности земли насекомых. Водные же личинки обладают подобием жабр, которые позволяют им дышать под водой. Трахейные жабры могут располагаться как на поверхности тела, так и внутри его – даже в кишечнике. Кроме того, многие личинки умеют получать кислород всей поверхностью своего тела.

Куколки также имеют трахеи, даже водные особи пользуются ими, поднимаясь к поверхности воды и всасывая воздух через трубку, как это делают комары. Насекомые-паразиты же на протяжении всех «детских» стадий дышат преимущественно поверхностью тела.

Современная атмосфера, вероятно, не настолько богата кислородом, чтобы дать насекомым вырасти до крупных размеров. Но в прошлом, когда материки были покрыты густой тропической растительностью, даже такая примитивная система была эффективной, обеспечивала рост, развитие и преуспевание этого класса живых существ.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Исследовательская работа «Жук-плавунец домашний питомец»

Победитель

IX районной  конференции исследовательских работ и проектов младших школьников

Кировское областное государственное общеобразовательное бюджетное учреждение «Начальная школа пгт. Оричи»

Муниципальное казенное учреждение дополнительного образования

Оричевский районный Дом детского творчества Кировской области

 

Исследовательская работа

Жук-плавунец домашний питомец

 

Подготовил:Мезенцев Сергей, 1класс

Руководитель:Першина М. А.- учитель

Куратор:Панагушина Е.А.-методист Дома творчества

2019год

 

Содержание

 

Введение

Обзор литературы

    1.1. Виды жуков – плавунцов и места их обитания 4

    1.2. Особенности образа жизни водного жука 4

    1.3. Роль плавунца в стоячем водоеме 5

    1.4. Почему жукам всерьез не страшен холод и мороз? 5

    1.5. Размножение и развитие 5

    Методы и методика исследования

      2.1. Этапы работы 5

      2.2. Методы исследования 6

      III.Результаты исследования

      1. Поведение жука в аквариуме 6

        3.2. Особенности строения жука для жизни под водой 6

        3. 3. Как жук-плавунец дышит под водой 7

        3.4. Питание жука-плавунца 8

        3.5. Выводы по результатам наблюдений 9

        Выводы 10

        Рекомендации 10

        Список литературы 11

        Приложение Таблицы 1-6 (учёта времени) 12-14

         

        Введение

        Актуальность: Все мы летом можем наблюдать большое количество насекомых. Мир мелких существ, обитающих на суше и в воде, бесконечно велик и разнообразен. Какая интереснейшая жизнь царит в водоемах, какие удивительные обитатели там проживают, приспосабливаются, борются за свое место под солнцем и демонстрируют чудеса выносливости, сноровки, изобретательности. Однажды в бочке для поливания грядок я увидел плавающего жука овальной формы. Я решил, провести свои наблюдения за этим живым существом.

        Цель: исследовать образ жизни жука-плавунца в искусственных условиях.

        Задачи:

        1. Познакомиться с образом жизни жука-плавунца и условиями необходимы для жизни.

        2. Провести наблюдения за жуком (особенности питания и сосуществования с другими представителями животного мира в аквариуме).

        3. Провести фото и видео фиксацию объекта наблюдения.

        4. Систематизировать и проанализировать полученные результаты и оформить в исследовательскую работу.

        5. Презентовать результаты работы аудитории.

        Объект исследования: жук-плавунец

        Предмет исследования: образ жизни жука плавунца (дыхание, питание).

        Время проведения исследования: с 30.08.2018 г. по 03.01.2019 г.

        Гипотеза: предполагаю, что жук не дышит под водой, а делает запас воздуха на какое-то время, в качестве еды выбирает растения или другие живые организмы?

         

        I. Обзор литературы

        1.1. Виды жуков – плавунцов и места их обитания.

         

        Жуки-плавунцы – это водные насекомые. В российской фауне встречается около 300 видов. Большинство представителей этого семейства ведут водный образ жизни, но известно и несколько наземных видов (в Индии и Австралии). Размеры тела жуков-плавунцов от 1-1.2 мм до 3-4,5 см.

        1.2. Особенности образа жизни водного жука

        Плавунцы могут дышать под водой не жабрами как рыбы, а воздухом: они выставляют из воды кончик брюшка и набирают под крылья воздух, как будто в мешочек. Набрав воздуха, они снова опускаются вниз. Плавунцы совершают перелёты из одного водоёма в другой — ищут, где больше пищи. Вылетев из своих подземных спален, жуки отправляются на поиски подходящего водоёма, полагаясь только на своё зрение. Блеск воды привлекает его. Иногда они грузно шлепаются на мокрый асфальт или на крышу дома. Довольно часто плавунцы опускаются рядом с водой, и тогда остаток пути им приходится проделывать пешком. Передвижение по суше довольно неуклюжее – жук, переваливаясь с боку на бок, отталкивается задними ногами и перебирает передними. На земле он вбирает в мешочки под крыльями воздух и взлетает. Разные виды плавунцов освоили все водные объекты Земли и подземные воды. Наибольшее разнообразие видов этих жуков отмечается в мелководных стоячих или слабопроточных хорошо прогреваемых водных объектах с богатой водной растительностью.

         

        1.3. Роль плавунца в стоячем водоеме

        Плавунцы (взрослые особи) – прожорливые хищники. Их пища – личинки насекомых различных водных беспозвоночных (в том числе комаров). Пища жука состоит из самых разных водных или попавших в воду наземных беспозвоночных, как живых, так и мертвых. В рационе крупных видов жуков нередко встречаются и мелкие позвоночные, и зависит это в первую очередь от его размеров. Нередко их жертвами становятся головастики, лягушата, тритоны, моллюски, а также мальки рыб.

        Одним из самых опасных врагов для плавунцов считается наездник прествичии. Эти паразиты откладывают в каждое яйцо жука несколько десятков своих. Личинка наездника питается яйцом плавунца, окукливаясь внутри него.

        1.4. Почему жукам всерьез не страшен холод и мороз?

        Зимовать плавунцы могут на стадии яйца, личинки и взрослой особи. Но все же у большинства видов зимуют жуки. И предпочитают они для этого сушу, зарываются в прибрежные дебри, прячутся под кору деревьев. Лишь у некоторых видов жуки зимуют на дне водоёма.

        1.5. Размножение и развитие

        Плавунцы размножаются при помощи яиц, которые самки откладывают, вбуравливая яйца поодиночке в ткань живых растений.

        II. Методы и методика исследования

         

        2. 1. Этапы работы.

        Выполнение работы проводилось в несколько этапов:

        Подготовительный этап: постановка цели и задач исследования; изучение литературных источников.

        Основной этап: наблюдение, фото и видео фиксация поведения жука.

        Аналитический этап: анализ результатов исследования.

        Отчетный этап: оформление исследовательской работы.

        Информационный этап: знакомство обучающихся класса с результатами работы.

           

          2.1. Методы исследования.

          Наблюдение, опытно-экспериментальная деятельность, проблемно-поисковые, информационные, фото и видео фиксация.

          В ходе наблюдения будет исследовано поведение жука, а именно: длительность его нахождения под водой, длительность процесса набирания воздуха, частота всплытий на поверхность.

          III. Результаты исследования

          3.1. Поведение жука в аквариуме

          Жук был найден у гаража в конце августа. Этот вид насекомых не обладает острым зрением. Скорее всего, в процессе перелета жук принял крышу машины за водную гладь, на которую он приземлился и перелетел дальше к бочке с водой. Здесь его и нашли. Жук-плавунец – хищник, обладает мощными челюстями, и, обороняясь, может укусить и человека. Но перенести его домой оказалось не сложно: это было сделано без использования баночки или другой защиты рук, просто взяв жука за боковые поверхности. Дома он был помещен в аквариум.

          В ходе наблюдений было установлено, что жук довольно быстро привык к новому месту обитания. Свободно плавал в толще воды и на поверхности, сновал по дну в поисках пищи. Излюбленное место жука в период покоя находилось рядом с обогревателем.

          Освещение и фильтр в аквариуме на ночь отключаются. Утром перед включением и вечером перед выключением всегда старались найти жука, чтоб посмотреть, чем он занят.

          3.2. Особенности строения жука для жизни под водой

          Жук – хороший пловец, и может обгонять даже рыб. У него округлая форма тела, а для лучшей обтекаемости голова неподвижна и вместе с шеей влита в туловище. Для плаванья он использует свои задние лапки. Они длинные и покрыты маленькими волосками, жук гребет лапами-веслами одновременно. Этими же лапами жук энергично отталкивается от воды, чтобы уйти вглубь. Средняя пара конечностей позволяет насекомому удерживаться на дне, на камнях, растениях или добыче. Это лапки-якоря.

          Вывод: установлено, что если жук отпускает лапки-якоря от предмета, за который держался, то он будет легко без усилий всплывать на поверхность. Вода просто вытолкнет жука, как щепочку. То есть жук легче воды. С помощью передних лапок насекомое ползает по поверхности и схватывает добычу.

          3.3. Как жук-плавунец дышит под водой

          Наблюдая за жуком-плавунцом, было установлено, что жук регулярно всплывает на поверхность и остается там какое-то время неподвижен. Затем снова уходит вглубь, и снова поднимается. Это происходит из-за того, что хоть жук-плавунец и подводное насекомое, но получать кислород из воды как рыбы, он не может: у него нет жабр. Вместо жабр у жука есть специальные органы – дыхальца, расположенные в задней части туловища на брюшке. От дыхалец ко всем частям тела идут трубочки. Брюшко ритмично сжимается и разжимается, создавая движение воздуха в трубочках. Для обновления запаса воздуха плавунец выставляет конец брюшка наружу.

          3.3.1. Длительность пребывания жука под водой

          Для того, чтобы установить, какое время требуется жуку, чтобы набрать достаточно воздуха, и как долго жук может пробыть под водой, были проведены исследования. Для учета времени использовался таймер, наблюдения фиксировались на бумаге. Было проведено 3 наблюдения длительностью по 1 часу за поведением жука.

          Приложение №1

          В ходе исследования было установлено следующее:

          Находясь в аквариуме, жук большую часть времени проводит под водой. Так в среднем в пределах 1 часа общее количество времени, проведенного под водой, составило 46 минут, а на поверхности - 14 минут.

          Максимальное количество времени, проведенное под водой, – 14 мин. Среднее количество времени, проводимое жуком под водой, - 5 мин. 20 сек.

          Максимальное количество времени, потраченное на запас воздуха, – 8 минут. Среднее количество времени, проводимое на поверхности воды – 1 мин. 40 сек.

          Среднее количество всплытий на поверхность в течение одного часа – 8 раз.

             

            3.4. Питание жука-плавунца.

            Жук-плавунец хищник. Основная еда для жука в природных условиях личинки комара, головастики, мелкая рыба, мальки. Но голодный жук может напасть на добычу, превышающие его размеры. Свою жертву жук удерживает передними лапами и отгрызает мощными челюстями кусок за куском. Поэтому жук-плавунец относится к грызущим насекомым.

            Принеся насекомое домой, появились опасения, что жук может нанести вред другим обитателям аквариума, так как корм для рыб и остатки пищи между камнями не станут ему едой. Какой-то период времени было не понятно, чем питается жук. Пока однажды не заметили, как насекомое ест улитку-ампулярию. И хотя за этим занятием жука удалось понаблюдать всего три раза, количество ампулярий за период наблюдений резко сократилось. Причем жук, поедающий улитку-меланию, ни разу не был замечен. И визуально количество меланий не уменьшалось так, как ампулярий.

            Ампулярии не только чистят аквариум, они очень декоративны. За счет своих размеров улитки способны быстро передвигаться, за ними интересно наблюдать. Сейчас необходимо восстановить популяцию ампулярий. На сегодняшний день в аквариуме осталась одна улитка этого вида.

            Выводы по результатам наблюдений:

            Жука-плавунца можно содержать в домашних условиях. Аквариум вполне подходящее место для жизни насекомого. Однако селить его стоит только с крупными рыбами, для которых он не представляет опасность, а также разводить улиток, способных быстро размножаться. Необходимо позаботиться о том, чтобы жук не смог выбраться из аквариума. Вне аквариума жук скорее всего умрет, так как будет лишен пищи.

            Жук-плавунец обладает строением тела, удобным для плаванья и жизни под водой. Насекомое имеет обтекаемую форму тела, длинные задние лапки-весла для гребли и отталкивания, средние лапки-якоря для прикрепления к камням, растениям, добыче, и передние лапки для перемещения и схватывания жертвы.

            Жук-плавунец дышит атмосферным воздухом. Он запасает воздух с помощью специального органа – дыхальца. Для этого насекомому необходимо регулярно подниматься на поверхность воды. Общее суммарное время нахождения под водой все-таки больше, чем на ее поверхности. То есть запасов воздуха жуку хватает надолго.

            Жук-плавунец питается белковой пищей, он хищник. На протяжении 4 месяцев, находясь в одном месте без возможности сменить место обитания, способен уничтожить достаточно значительную популяцию улиток-ампулярий.

            Выводы

            Я познакомился с литературными источниками об образе жизни жука-плавунца и условиями необходимы для его жизни.

            Провёл наблюдения за жуком (особенности питания и сосуществования с другими представителями животного мира в аквариуме).

            Сделал фото и видео фиксацию объекта наблюдения.

            Систематизировал и проанализировал полученные результаты и оформил исследовательскую работу.

              Моя гипотеза частично подтвердилась. Жук не дышит под водой, для дыхания поднимается на поверхность. Растениями не питается, он хищник питается животной пищей.

              Рекомендации

              Материалы данной работы можно использовать для содержания жука-плавунца в домашних условиях, а также как дополнительный материал о жизни насекомых на уроках «Окружающий мир».

              Список литературы

              http://beetlestop.ru/zhuk-plavunets/

              https://apest.ru/nasekomye/zhuk-plavunec/

              https://www.nkj.ru/archive/articles/7678/

              https://givotniymir.ru/plavunec-zhuk-obraz-zhizni-i-sreda-obitaniya-zhuka-plavunca/

              http://myreptile.ru/articles/bespozvonochnye/Vodnye_zhuki_plavuncy.html

              https://www.zin.ru/animalia/coleoptera/rus/incody.htm

               


               

              Приложение


               

              Количество времени необходимое жуку-плавунцу для запасания воздуха и время пребывания под водой

              Исследование 03. 11.2018

              Таблица 1.

              Промежуток времени

              Длительность промежутка

              Действия жука

              19.48 – 19.50

              2 мин.

              Находится под водой

              19.50 – 19.51

              50 сек.

              Набирает воздух

              19.51 – 19.53

              2 мин.

              Находится под водой

              19.53 – 19.53

              40 сек.

              Набирает воздух

              19. 53 – 19.55

              1 мин. 30 сек.

              Находится под водой

              19.56 – 19.58

              2 мин.

              Набирает воздух

              19.59 – 20.01

              1 мин. 40 сек.

              Находится под водой

              20.01 – 20.02

              1 мин. 20 сек.

              Набирает воздух

              20.02 – 20.07

              5 мин. 10 сек.

              Находится под водой

              20. 07 – 20.12

              5 мин.

              Набирает воздух

              20.12 – 20.19

              7 мин.

              Находится под водой

              20.19 – 20.23

              2 мин. 20 сек

              Набирает воздух

              20.23 – 20.28

              5 мин. 20 сек.

              Находится под водой

              20.28 – 20.31

              3 мин. 40 сек

              Набирает воздух

              20. 31 – 20.32

              1 мин. 10 сек.

              Находится под водой

              20.32 – 20.33

              1 мин. 20 сек.

              Набирает воздух

              20.33 – 20.39

              6 мин. 30 сек.

              Находится под водой

              20.39 – 20.39

              40 сек.

              Набирает воздух

              20.39 -20.43

              4 мин. 40 сек.

              Находится под водой

              20. 44 – 20.44

              40 сек.

              Набирает воздух

              20.44 – 20.48

              4 мин. 30 сек.

              Находится под водой

               

              Анализ наблюдений к таблице 1.

              Таблица 2.

              Общее время нахождения под водой

              41 мин. 30 сек.

              Общее затраченное время для набирания воздуха

              18 мин. 30 сек.

              Максимальное количество времени, проведенное под водой

              7 мин.

              Максимальное количество времени для набирания воздуха

              5 мин.

              Количество всплытий на поверхность

              10

              Исследование 04.11.2018

              Таблица 3.

              Промежуток времени

              Длительность промежутка

              Действия жука

              18.23 – 18.26

              4 мин. 20 сек.

              Находится под водой

              18.27 – 18.28

              1 мин. 30 сек.

              Набирает воздух

              18. 28 – 18.31

              3 мин. 20 сек.

              Находится под водой

              18.32 – 18.32

              30 сек.

              Набирает воздух

              18.32 – 18.43

              11 мин. 10 сек.

              Находится под водой

              18.43 – 18.44

              30 сек.

              Набирает воздух

              18.44 – 18.45

              40 сек.

              Находится под водой

              18. 45 – 18.45

              30 сек.

              Набирает воздух

              18.45 – 18.52

              7 мин 10 сек.

              Находится под водой (ест улитку)

              18.52 – 18.53

              1 мин.

              Набирает воздух

              18.54 – 19.00

              6 мин. 30 сек.

              Находится под водой (ест улитку)

              19.00 – 19.08

              8 мин.

              Набирает воздух

              19. 08 – 19.10

              2 мин. 40 сек.

              Находится под водой (ест улитку)

              19.10 – 19.11

              30 сек.

              Набирает воздух

              19.11 – 19.14

              3 мин. 30 сек.

              Находится под водой

              19.14 – 19.15

              20 сек.

              Набирает воздух

              19.15 – 19.21

              6 мин. 10 сек

              Находится под водой

              19. 21 – 19.23

              1 мин. 40 сек.

              Набирает воздух

               

              Анализ наблюдений к таблице 3.

              Таблица 4.

              Общее время нахождения под водой

              45 мин. 30 сек.

              Общее затраченное время для набирания воздуха

              14 мин. 30 сек.

              Максимальное количество времени, проведенное под водой

              11 мин. 10 сек.

              Максимальное количество времени для набирания воздуха

              8 мин.

              Количество всплытий на поверхность

              9

               

              Исследование 05. 11.2018

              Таблица 5.

              Промежуток времени

              Длительность промежутка

              Действия жука

              19.36 – 19.40

              3 мин. 40 сек.

              Набирает воздух

              19.40 – 19.48

              8 мин. 10 сек.

              Находится под водой

              19.48 – 19.50

              1 мин. 40 сек

              Набирает воздух

              19.50 – 19.57

              7 мин. 10 сек.

              Находится под водой

              19.57 – 19.58

              40 сек.

              Набирает воздух

              19.58 – 20.05

              7 мин. 20 сек.

              Находится под водой

              20.05 – 20.06

              20 сек.

              Набирает воздух

              20.06 – 20.15

              9 мин. 10 сек.

              Находится под водой

              20.15 – 20.15

              30 сек.

              Набирает воздух

              20.15 – 20.20

              4 мин. 30 сек.

              Находится под водой

              20.20 – 20.22

              1 мин. 50 сек.

              Набирает воздух

              20.22 – 20.36

              14 мин.

              Находится под водой

               

              Анализ наблюдений к таблице 5.

              Таблица 6.

              Общее время нахождения под водой

              51 мин. 20 сек.

              Общее затраченное время для набирания воздуха

              8 мин. 40 сек.

              Максимальное количество времени, проведенное под водой

              14 мин.

              Максимальное количество времени для набирания воздуха

              3 мин. 40 сек.

              Количество всплытий на поверхность

              6

              Жук-олень (Lucanus cervus). Описание, фото и видео жука-оленя

               

              Жук-олень (Lucanus cervus) относятся к типу Членистоногие, к классу Насекомые, роду Lucanus семейства Рогачи. Ему принадлежит пальма первенства на территории Центральной Европы, он считается самым крупным жуком, самцы достигают в среднем 70—74 мм, а самки 25—57 мм в длину.

               

               

              Существует документальное подтверждение рекордной длины тела, считая «рога», самца жука -оленя 95 мм пойманного на территории Европы.

               


              Встречается в дубравах и широколиственных лесах с примесью дуба, искусственных насаждениях – парках, садах Европы, Передней Азии, Турции, Ирана и даже Северной Африки.

               

               

              Относится к видам, ареал обитания которых сокращается, поэтому занесен с 1982 года в третье приложение Бернской Конвенции и в Красные книги многих стран Европы - как сокращающийся в численности вид.

               

               

              Причины которые приводят к массовому сокращению популяции жука -оленя - массовые вырубки леса, в первую очередь дубрав, очистка лесов от гнилых и трухлых пней и коряг в которых личинки на протяжении 6-7 лет проходят свое развитие.

               

               

              В последние годы так же происходит неограниченный сбор жуков в коллекции, и естественные хищники птицы значительно уменьшают численность популяции, питаясь личинками жуков.

               


              Окраска надкрыльев темная, фиолетово-коричневая с красновато-коричневыми увеличенными мандибулами, которые и образуют так называемые «оленьи рога». Надкрылья у жуков не опушены.

               


              Для жука-оленя характерен половой диморфизм: самцы крупнее, мандибулы у них лучше развиты и намного больше, глаза до половины разделены щёчным выступом, верхняя губа загнута вниз.

               


              Так как жук-олень относится к классу Насекомые то его органы и системы органов имеют схожее строением в сравнении с другими представителями данного класса.

               


              Тело и конечности жука-оленя состоит из сегментов - члеников. Само дело подразделяют на три отдела: голову, грудь, брюшко. При этом грудь состоит из 3 члеников, а брюшко – из 8.

               

               

              Голова особенно у самца сильно расширена. Усики коленчатые, так первый членик усика больше остальных, а 2-й членик прикрепляется к нему, несколько смещаясь вперёд.

               

               

              Заканчиваются усики булавой. Мандибулы самца развиты очень сильно. От главного ствола каждой мандибулы отходят два зубца. Окраска мандибул самцов может варьировать от яркой красно-коричневой до коричневой. После смерти насекомого цвет мандибул всегда изменяется, они тёмнеют.

               


              Ходильные ноги (3 пары) расположены на груди, так каждая пара ног соответствует одному членику груди. Сами конечности как бы широко расставлены.

               


              Для жуков характерно активное перемещение с наступлением сумерек, днем они питаются сидя на деревьях и кустарниках. Так же на их активность влияет температура, ветер и наличие дождя. В ветреную, дождливую погоду и при температуре воздуха ниже +16 °C, жуки не летают.

               

               

              Согласно наблюдениям ученных самцы чаще самок совершают полеты, хоть и массивнее их. Так, во время полёта самцы стараются держаться почти вертикально, чтобы компенсировать перевешивающие мандибулы. Сам полет относительно быстрый и хорошо управляемый.

               

               

              Взлетать жукам-оленям с горизонтальной поверхности довольно трудно, поэтому они в основном взлетают со стволов деревьев, развивая достаточную подъёмную силу.

               


              Питаются жуки-олени соком растений в основном дубов, собираясь группами по нескольку десятков особей возле ранок на коре растения. Сок они получают при участии нижней губы, которая по форме напоминает пинцет. С помощью ротового аппарата, который преобразовался в челюсти – рога самцы не могут добывать и измельчать пищу.

               


              Пищеварительная система жука начинается ртом, который находится на нижней стороне головы. Полученная пища попадает в глотку, далее в длинный пищевод. Пищевод имеет расширение – зоб, из которого пища поступает в жевательный желудок.

               

               

              Здесь пища окончательно перетирается и поступает в пищеварительный желудок (средняя кишка), где под действием пищеварительных соков переваривается и всасывается. Пища, которая не переварилась, попадает в заднюю кишку и выводится из организма через анальное отверстие, которое расположено на конце брюшка.

               


              Дышат жуки атмосферным кислородом, который попадает в систему дыхалец расположенных на груди и брюшке насекомого. Потом из дыхалец кислород поступает в очень тонкие дыхательные трубочки – трахеи, они окутывают органы, и кислород напрямую свободно поступает к ним.

               


              Кровеносная система не замкнутая и имеет довольно простое строение, так как только разносит питательные вещества. Сердце имеет форму трубки, которая поделена на камеры с клапанными отверстиями, находится со спины. От камер в стороны отходят прикрепленные к ним мышцы, которые сокращаются и перегоняют гемолимфу в аорту.

               

               

              Из аорты гемолимфа вытекает в промежутки между органами и заполняет их. Потом вновь гемолимфа собирается в сердце через камеры. Гемолимфа бесцветная, содержит фагоциты и специальные кровяные клетки. Ее основная функция – транспортная, она заключается в переносе питательных веществ к органам и тканям и переносе продуктов обмена к органам выделения.

               


              Функции органов выделения у жука выполняют мальпигиевы сосуды и жировое тело. Мальпигиевы сосуды представляют собой тонкие, слепо замкнутые на свободном конце трубочки. Они отходят от пищевого канала между средней и задней кишками.

               

               

              Из гемолимфы продукты обмена поступают в заднюю кишку, откуда и выводятся через анальное отверстие наружу. В жировом теле откладываются круглые конкреции мочевой кислоты. Жировое тело - «почки накопления» жука, так как мочевая кислота из него не выводится.

               

               

              Управлять сложными процессами работы всего организма помогает нервная система. Центральная нервная система состоит из головного мозга, брюшной нервной цепочки, которая проходит по брюшной стороне тела и окологлоточного ганглия.

               

               

              Головной мозг состоит из трех отделов. Окологлоточный ганглий хорошо развит. Почти все эти отделы выделяют нейросекреты, которые отвечают за рост и развитие насекомого.

               


              Ориентироваться в пространстве жуку-оленю помогает хорошо развитая система органов чувств. Так на голове жука находятся органы осязания, обоняния и зрения. Органами обоняния являются усики, с их помощью насекомое отыскивает пищу, иногда пролетая расстояния до 3 км.

               

               

              Органами осязания являются мандибулы. Органами зрения являются сложные глаза, которые располагаются по бокам головы. Такие глаза состоят из тысяч простых глазков и дают возможность видеть все, что происходит вокруг.

               


              Жуки –олени – раздельнополые насекомые, размножаются только половым путем. Яйцеклетки у самок находятся в яичниках, которые представляют собой тонкостенные трубочки. Семенники самцов представляют собой извитые трубочки белого цвета, содержащие семенную жидкость. Процессу спаривания предшествуют бои за самку.

               

               

              Самцы сами по себе довольно агрессивно настроены к другим самцам своего вида, то есть проявляется внутривидовая конкуренция. Они могут вступать в драки не только за самок, но и за еду. Чаще всего такие бои происходят, когда один самец сидит выше другого.

               

               

              Увидев друг друга, самцы принимают угрожающую позу – переднею часть тела приподнимают вверх, а усики широко раздвигают в стороны. Если это не помогает, тогда самец приступает к активной атаке противника. При этом они «встают на дыбы», приподнимаясь, верх на передних и средних ногах, широко раскрывают мандибулы и бросаются друг на друга.

               

               

              Каждый из самцов пытается с помощью своих мандибул зацепить и скинуть противника вниз. Чаще всего в таких поединках побеждает жук, который сидит снизу. При таких стычках они могут, наносить повреждения надкрыльям, прокалывая их мандибулами и даже повреждать головы соперников, но на жизнедеятельности жуков эти увечия не сказываются. Так же свои сильные и развитые мандибулы жуки часто используют в оборонительных целях.

               

               

              Самка остается с самцом, который победил, то есть остался на дереве. Спаривание жуков происходит чаще всего на деревьях. Во время этого процесса самец с помощью своих мандибул удерживает самку.

               

               

              Через непродолжительное время после спаривания самки откладывают несколько десятков яиц, хотя до недавнего времени считали, что в кладке жука-оленя почти 100 яиц. Перед тем как отложить яйца самки подготавливают место кладки – камеры, которые они выгрызают в старых, трухлявых пнях, деревьях.

               

               

              Каждое яйцо лежит в отдельной камере. После того как яйца отложены самка погибает. Яйца довольно крупные 2,2 — 3 мм, овальной формы и желтоватого цвета.

               

               

              Стадия яйца длится 5—6 недель (по другим данным 2 — 4 недели). Из яйца выходит личинка кремовой окраски, изогнута С-образно. К концу своего развития личинка достигает размеров: в длину 10—13,5 мм и диаметр с большой палец руки человека. Голова очень большая и заметно выделяется, имеет жёлто-бурую или жёлто-красную окраску и хорошо развитые крепкие челюсти.

               

               

              Головная капсула сильно склеротизирована. Так же на голове находятся усики, последний членик которых тоньше предпоследнего. Конечности желто-каштаного цвета, равной длины.

               

               

              С помощью своих ног личинки могут издавать стрекочащие звуки, с помощью которых они общаются между собой. По бокам тела личинки, на каждом сегменте расположены крупные дыхальца, которые имеют буро-рыжею окраску.

               


              Анальное отверстие трехлучевое, с сильно развитой продольной щелью. Анальный стернит с многочисленными шиповидными щетинками. Свое развитие личинки проходят только в мертвой древесине, которая поражена белой гнилью в подземной части стволов, толстых корней, старых пнях, реже — в мощных ветвях. Причем живые, но заболевшие деревья личинки не трогают.

               

               

              Таким образом, личинки жука-оленя выполняют роль санитаров леса питаясь остатками мертвой древесины стволов или корней, принимают участие в почвообразовании. Цикл развития личинок долгий 4-6 лет, но из-за неблагоприятных климатических условий может быть и 8 лет. Забираясь глубоко под древесину личинки, выживают при ?20 °С морозах.

               

               

              Очень восприимчивы к недостатку влаги, при этом замедляется их рост и развитие. Так личинки, которые развиваются в засушливых условиях климата мельче, тех которые развивались при достаточном количестве влаги.

               

               

              Следующей стадией развития является образование куколки. Этот процесс начинаетсяв октябре, в так называемой «колыбельке», которая находится в земле, на глубине 15—20 см. Куколки достигают в длину длиной 40 -50 мм.

               

               

              Уже на стадии куколки можно определить самца по подогнутой большой голове и мандибулам. Взрослая особь пребывает всю зиму в колыбельке, где происходило окукливание и выходит на поверхность в конце весны начале лета в зависимости от температурного режима.

               


              Энтомологи выделяют несколько форм, которые отличаются между собой величиной мандибул у самцов, формой и пропорциями переднеспинки. Возникновение различных форм, то есть явление полиморфности, связано с условиями, в которых развиваются личинки, от количества и наличия питательного и доступного корма, условий внешней среды.

               


              Естественными врагами жуков-олений являются птицы (сорока, ворон, ворона, сова, чеглоки), которые поедают брюшко взрослых жуков, при этом выкидывая голову и переднеспинку. Так же личинки сколии (Megascolia maculata) паразитируют на личинках жука-оленя.

               

               

              Взрослая сколия гигантская, найдя личинку жука, парализует ее уколом жала, после чего откладывает на неё 1 яйцо. Личинка сколии выходит из яйца и питается парализованной живой личинкой жука -оленя.

               


              Упоминания о жуке -олене можно встретить в «Естественной истории» Плиния. Автор называет их Lucanus, то есть «тот который обитает в Лукании», области, которая расположена на северо-востоке от Пизы. Жители Лукании использовали этих жуков в качестве амулетов и оберегов. Поэтому позже данное название получил и весь род жуков, а позже Карл Линей описывая жука в своей книге «Systema natur?», дал видовой латинский эпитет «cervus», то есть «олень».

               

               

              Так же в своих трудах данного жука упоминают Софокл, Аристофан, Никандрон, Овидий. Многие художники писали картины с жуком –оленем: Ганс Гофман, Георг Флегель, Джованни Гарцони. Так же изображение жука-оленя можно увидеть на монетах, марках.

               

               

              Жук –олень даже стал героем документального фильма о битве двух самцов-рогачей за самку (1910 г В. А. Старевич). Данный вид Lucanus cervus является единственным из рода Lucanus, который обитает на территориях Украины, Белоруссии и одним из трех видов в Российской Федерации.

               


              Ученные опасаясь, того что жуки-олени могут исчезнуть с нашей планеты, проводят опыты пытаясь ускорить процесс перерождения куколки во взрослую особь. Так, они заморозили куколку жука, а потом поместили ее в тепло, тем самым повторяя разницу температур в зимнее и летнее время. Эти манипуляции приводили к более быстрому «пробуждению» куколки.

               


              Так же на территории государств, где данный вид охраняется, законом, создают энтомологические заказники на территориях дубрав и других лесов, ограничивают рубку старых дубрав и охраняют отдельные старые дубы. Проводят разъяснительную работу с молодёжью.

               


              В 2012 году государства Австрия, Швейцария и Германия выбрали жука-оленя насекомым года.

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

               

              Еще интересные статьи по теме:

              Дыхательная система насекомых.

              Чем дышат насекомые? Дыхательная система у насекомых. Узнайте, как дышат насекомые В чем особенность дыхательной системы насекомых

              У насекомых , обитающих в воде, дыхание осуществляется двумя способами. Это зависит от того, какое строение имеет их трахейная система.

              Многие из водных организмов имеют закрытую трахейную систему, в которой не функционируют дыхальца. Она замкнута, и в ней нет «выходов» наружу. Дыхание осуществляется при помощи жабр – выростов тела, в которые входят и обильно разветвляются трахеи. Тонкие трахеолы настолько близко подходят к поверхности жабр, что через них начинает диффундировать кислород. Это и позволяет некоторым насекомым, обитающим в воде (личинки и нимфыручейников, веснянок, поденок, стрекоз) осуществлять газообмен. При переходе их к наземному существованию (превращении в имаго) жабры редуцируются, а трахейная система из закрытой превращается в открытую.

              В других случаях дыхание водных насекомых осуществляется атмосферным воздухом. У таких насекомых имеется открытая трахейная система. Они набирают воздух через дыхальца, всплывая к поверхности, а затем опускаются под воду до тех пор, пока его не израсходуют. В связи с этим, у них имеются две особенности строения:

              • во-первых, развитые воздушные мешки, в которых могут храниться большие порции воздуха,
              • во-вторых, развитый замыкательный механизм дыхалец, который не пропускает воду внутрь трахейной системы.

              Возможны и другие особенности. Например, у личинки жука-плавунца дыхальца находятся на заднем конце тела. Когда ей необходимо «сделать вдох», она подплывает к поверхности, принимает вертикальное положение «вниз головой» и выставляет наружу часть, где расположены стигмы.

              У личинки обыкновенного комара от соединенных вместе 8 и 9 сегментов брюшка вверх и назад отходит дыхательная трубка, на конце которой открываются главные трахейные стволы. Когда трубка выставляется над водой, через просветы стволов насекомое получает воздух. Почти такая же, но сильнее выраженная трубка имеется уличинок Eristalis. Данное образование выражено у них настолько сильно, что за его наличие и серый цвет самого насекомого таких личинок называют «крысками». В зависимости от пребывания на большей или меньшей глубине, хвост «крыски» может менять свою длину. (фото)

              Интересно дыхание взрослых плавунцов. У них имеются развитые надкрылья, с боковых сторон подгибающиеся в направлении вниз и внутрь, к телу. В результате при всплывании к поверхности при сложенных надкрыльях жук захватывает пузырек воздуха, который попадает в подэлитральное пространство. Туда же открываютсядыхальца. Таким образом плавунец и возобновляет запасы кислорода. Плавунец рода Dyliscusмежду всплываниями может находиться под водой 8 минут, Hyphidrus около 14 минут, Hydroporus– до получаса. После первых заморозков подо льдом жуки также сохраняют свою жизнеспособность. Они находят воздушные пузырьки под водой и проплывают над ними так, чтобы «забрать» их под надкрылья.

              У водолюба запасание воздуха происходит между волосками, расположенными на брюшной части тела. Они не смачиваются, поэтому между ними формируется запас воздуха. Когда насекомое плывет под водой, его вентральная часть выглядит серебристой из-за воздушной «подушки».

              У водных насекомых, дышащих атмосферным воздухом, те небольшие запасы кислорода, которые они захватывают с поверхности, должны очень быстро расходоваться, но этого не происходит. Почему? Дело в том, что из воды в воздушные пузырьки диффундирует кислород, и из них же в воду частично уходит углекислый газ. Таким образом, забирая под воду воздух, насекомое получает запас кислорода, который какое-то время сам собой пополняется. Процесс сильно зависит от температуры. Например, клоп Pleaможет жить в кипяченой воде 5-6 часов при теплой температуре и 3 дня при холодной.

              Люди, плохо знающие биологию, обычно не представляют себе строение беспозвоночных. Есть ли у них кровь и имеется ли мозг? Дышат ли насекомые? Подавляющему большинству живых организмов для жизни необходим кислород. Он окисляет поступающие вещества - делит их на более простые по строению структуры. Растения тоже в процессе дыхания используют кислород. Лишь анаэробные микроорганизмы и некоторые многоклеточные животные не нуждаются в этом элементе. Однако и они дышат, только используют для окисления другие органические или неорганические вещества.

              Мир небольших существ

              Насекомые - маленькие организмы, размеры которых не превышают нескольких сантиметров. Их строение не позволяет увеличивать объем и вес в современных условиях. Этого нельзя сказать о древних членистоногих, живших во времена динозавров и еще раньше. В те времена атмосфера была совсем иной: другая плотность воздуха, состав газов. Да и сама планета Земля весила меньше. Стрекозы в далеком прошлом достигали размеров более полуметра.

              Чем дышат насекомые? И что не дало им эволюционировать до размеров, к примеру, кошки в современных условиях? Ученые считают, что это своеобразная дыхательная система.

              Немного из систематики

              Насекомые относятся к подтипу трахейнодышащие (Tracheata). В тип членистоногих также входят подтипы жабродышащих (ракообразные) и хелицеровых (пауки, скорпионы, клещи и др. ).

              Чем дышат насекомые?

              Само название подтипа говорит о способе дыхания. Однако хелицеровые дышат подобным же образом. Насекомые приобрели в ходе эволюции сложную систему трахей. Трахеи - это внутренние трубочки, проводящие воздух к клеткам тела. Трахейная система устроена непросто, потому что трахеи ветвятся на огромное количество тонких трубочек. Каждая из них подходит к небольшой группе клеток. Сеть трахей у насекомых аналогична системе кровеносных сосудов и капилляров у позвоночных животных.

              Дыхальца насекомых

              Воздух в трахеи входит через дыхальца - особые отверстия на теле насекомых. Дыхальца - стигмы - расположены парно, обычно по бокам тела. Регуляция поступления воздуха обеспечивается специальными запирательными устройствами.

              От каждого дыхальца обычно отходит три симметричных больших ветви трахеи:

              1. Дорзальная. Обеспечивает кислородом спинной сосуд с гемолимфой и дорзальную мускулатуру.
              2. Висцеральная. Обслуживает пищеварительную систему и половые органы.
              3. Вентральная. Обслуживает брюшную мускулатуру и нервную цепочку.

              Трахеолы насекомых

              Окончания трахей разветвляются на очень тонкие капиллярные трубочки - трахеолы. Их диаметр меньше 1 микрометра. Трахеолы разветвляются в межклеточном пространстве, оплетают клетки. Они являются функциональной частью трахейной системы, обеспечивающей диффузию кислорода в клетки тела.

              Дополнительные образования

              Чем дышит большинство насекомых? Органы дыхания - это трахеи. Однако некоторые членистоногие имеют еще и воздушные мешки. Такое строение напоминает легкие или, скорее, воздушные мешки птиц для увеличения объема воздуха в организме. Раздутые участки имеются у быстролетающих насекомых (пчелы, мухи). Они лежат по ходу трахейных стволов. В результате сокращения мышц тела при полете воздушные мешки сжимаются и расправляются, увеличивая поступление и выход воздуха.

              Каким органом дышат насекомые, обитающие в воде?

              Например, паук-серебрянка, обитающий в средней полосе России, большую часть жизни проводит под водой. Он носит с собой запас пузырьков воздуха. Так что ему не пришлось менять что-то в дыхательной системе. У пауков подобная трахейная система, как и у насекомых.

              Жук-плавунец - распространенный обитатель прудов средней полосы России. Тоже дышит трахеями. Он периодически поднимается к поверхности воды, выставляет кончик брюшка. Воздух попадает под надкрылья и сохраняется там. Запас кислорода водяной жук носит с собой.

              То же самое делают и остальные водные жуки. Вертячка охотится на поверхности пруда, однако, ныряя при опасности, также захватывает с собой воздух. Он выглядит как блестящая оболочка на конце брюшка.

              Многие водные клопы также захватывают воздух в виде пузырька с поверхности. Как, например, гладыш. Он носит с собой пузырек воздуха, прикрепленный на конце брюшка. Такое приспособление помогает ему еще и лучше плавать.

              Часть водных клопов (водяной скорпион, ранатра) имеют особую трубку на конце брюшка. Она состоит из двух желобкообразных половинок. Клоп двигает брюшком - делает дыхательные движения. По трубке воздух поступает к дыхальцам.

              Органы дыхания личинок

              Взрослые насекомые дышат при помощи трахей. Личинки же имеют более разнообразные органы дыхания. Личинки каких насекомых дышат трахеями? Сухопутные представители имеют трахейную систему. Например, у гусениц бабочек есть 9 пар стигм по бокам тела. Первая пара на груди, остальные - на сегментах брюшка. Иногда вторая пара дыхалец бывает закрыта.

              У большинства водных насекомых и их личинок также имеется трахейная система. Однако огромное количество представителей имеет образования, похожие на жабры. Это выросты, расположенные на местах дыхалец. Кислород поступает через тонкие покровы трахейных выростов в организм. Так дышат личинки поденок, веснянок, ручейников. Личинки разнокрылых стрекоз тоже имеют трахейные жабры, однако расположены они в кишечнике, то есть внутри организма.

              Мотыль имеет нитевидные жабры, но в большом количестве поглощает кислород всей поверхностью тела. В организме мотыля всегда имеется запас кислорода. По этой причине он может жить в загрязненных водоемах.

              Личинки перистоусого комарика (семейство комары толстохоботные) дышат кислородом, растворенным в воде, поглощая его всей поверхностью тела.

              Органы дыхания куколок

              Чем дышат насекомые, находящиеся на стадии куколки? Считается, что третья стадия развития насекомого неподвижна. Однако даже куколки бабочек могут шевелить брюшком. А куколка божьей коровки кивает головой, вероятно, отпугивая врагов. Насекомые этой стадии дышат трахеями.

              Среди куколок водных насекомых имеются очень подвижные особи. Это, например, кровососущие комары. Их куколки регулярно поднимаются к поверхности воды для всасывания воздуха через специальные трубочки на конце брюшка.

              Куколка перистоусого комарика похожа на куколку обыкновенного комара. Но она не поднимается к поверхности воды до выхода взрослой особи. Органом дыхания служат покровы тела.

              Чем дышат насекомые, не имеющие трахей? Органами дыхания некоторых первичнобескрылых насекомых и личинок, обитающих в тканях, служат кожные покровы. Они достаточно тонкие для прохождения газов. Углекислый газ также выделяется через кутикулу, что частично наблюдается и у насекомых, имеющих трахеи.

              Насекомые часто двигают брюшком - делают дыхательные движения. Частота дыхательных движений возрастает во время полета. Дыхательные мышцы сокращаются и расслабляются, например, у пчелы в состоянии покоя около 40 раз в минуту. Во время полета в несколько раз чаще.

              У более примитивных насекомых дыхальца не закрываются. Однако они защищены волосками от попадания мусора. У более сложноустроенных членистоногих стигмы способны открываться и закрываться для регуляции поступления воздуха. Кроме того, часть дыхалец может служить для вдоха, а другая часть - для выдоха воздуха.

              Интересно, что стигмы у насекомых имеют разную форму и цвет. Они могут быть круглые, овальные, треугольные. Их цвет иногда отличается от окраски окружающей кутикулы.

              Таким образом, природа создала трахейную систему еще до появления легких. Такая система отлично организована. Система дыхалец обеспечивает постоянный ток воздуха. Кислород разносится ко всем клеткам тела.

              Перед выходом из дома вдождливую погоду требуется попшикать обувь гидрофобным средством. При сильных загрязнениях, предлагаем мыть туфли специальными веществами. В качестве такого средства можно использовать очиститель для жированных кож, данное вещество поможет не только скорее почистить вашу обувь или кожанную одежду, но и покрыть ее необходиыми веществами для дальнейшей защиты….

              Supplement meant for might is usually health professional prescribed or perhaps exclusive of a prescription-it depends upon the kind of dynamic chemical they keep in check. Doctor prescribed dosages exist believed more effective, in spite of this, if your formulation happens widely untaken, although surrounds sildenafil, it should moreover give…

              Существуют 4 стадии развития шмелей: Яйцо, Личинка, Куколка, Имаго (взрослая особь). Весной перезимовавшая и оплодотворенная самка вылетает из своего убежища и в течение нескольких недель активно кормится, готовясь к гнездованию. Когда в яичниках самки начинают вызревать яйца, она подыскивает место для гнезда, летая над землей и тщательно осматриваясь. Найдя подходящее…

              Познакомьтесь с Уотсоном и Кико, двумя золотистыми ретриверами, которые не представляют себе жизнь без добродушного кота Гарри. И Гарри тоже считает этих двух собак своими лучшими друзьями. Все трое живут в абсолютной гармонии и обожают дремать, тесно прижавшись к друг дружке. Их хозяйка 23-летняя девушка, которая завела для трех друзей персональную страничку…

              Ученые установили, что у собак в два раза больше, чем у кошек, нейронов в коре головного мозга, которая отвечает за мышление, сложное поведение и планирование. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Frontiers in Neuroanatomy. Специалисты также сравнили мозг кошек, собак, львов, бурых медведей, енотов, хорьков. Выяснилось, у собак в коре…

              В челябинском зоопарке лисица Майя научилась крутить спиннер. Сотрудники зоосада сняли на видео, как животное развлекается с игрушкой, и опубликовали запись на официальной странице зверинца в Instagram и в контакте. На ролике видно, как женщина с крутящимся спиннером в руке подходит к вольеру с лисицей и протягивает игрушку к ограждению. Животное, в свою…

              Шмели – общественные насекомые. Почти как все пчелы, они живут семьями, которые состоят из: крупных плодящих маток, более мелких рабочих шмелей, самцов. При отсутствии матки рабочие самки тоже могут откладывать яйца. Обычно семья шмелей живет всего 1 год: с весны до осени. Она гораздо меньше пчелиной, но все же насчитывает…

              Свои гнезда шмели строят под землей, на земле и над землей. Гнезда под землей Большинство видов шмелей гнездятся под землей. Они устраиваются в норах различных грызунов и кротовинах. Известно, что запах мышей привлекает самку шмеля. В норке грызунов находится материал для утепления шмелиного гнезда: шерсть, сухая трава и прочие подобные материалы. К…

              ). По бокам тела находится до 10 пар, иногда меньше, дыхалец, или стигм: они лежат на средне - и заднегруди и на 8 члениках брюшка.

              Стигмы часто снабжены особыми замыкательными аппаратами и ведут каждая в короткий поперечный канал, а все поперечные каналы соединены между собой парой (или больше) главных продольных трахейных стволов. От стволов берут начало более тонкие трахеи, ветвящиеся многократно, и опутывающие своими разветвлениями все органы. Заканчивается каждая трахея концевой клеткой с радиально расходящимися отростками, пронизанными конечными канальцами трахеи ( рис. 341). Концевые веточки этой клетки (трахеолы) проникают даже внутрь отдельных клеток тела.

              Иногда трахеи образуют местные расширения, или воздушные мешки, которые служат у наземных насекомых для улучшения вентиляции воздуха в трахейной системе, а у водных, вероятно, в качестве резервуаров, увеличивающих запас воздуха в теле животного.

              Трахеи возникают у зародыша насекомых в виде глубоких впячиваний эктодермы; как и остальные эктодермальные образования, они выстланы кутикулой ( рис. 341). В поверхностном слое последней образуется спиральное утолщение, придающее трахее эластичность и препятствующее спадению стенок.

              В простейших случаях поступление кислорода в трахейную систему и удаление из нее углекислого газа происходит путем диффузии через постоянно открытые стигмы. Это наблюдается, однако, только у малоактивных насекомых, обитающих в условиях повышенной влажности.

              Активизация поведения и переход к обитанию в засушливых биотопах значительно усложняют механизм дыхания. Возрастающая потребность организма в кислороде обеспечивается появлением специальных дыхательных движений, состоящих из расслабления и сжимания брюшка. При этом происходит вентилирование трахейных мешков и основных трахейных стволов. Образование замыкательных аппаратов на стигмах снижает потери воды в процессе дыхания. Так как скорость диффузии паров воды ниже, чем кислорода, то при кратковременном открывании стигм кислород успевает проникнуть в трахейную систему, а потери воды оказываются минимальными.

              У многих живущих в воде личинок насекомых (например, стрекоз, поденок и др.) трахейная система является замкнутой, т. е. стигмы отсутствуют, тогда как сама трахейная сеть налицо. У таких форм кислород диффундирует из воды через трахейные жабры, пластинчатые или кустистые, тонкостенные выросты тела, пронизанные богатой сетью трахей ( рис. 342). Чаще всего трахейные жабры сидят по бокам части члеников брюшка (личинки поденок). Кислород поступает через тонкие покровы жабр, попадает в трахеи и затем разносится по телу.

              Во время превращения жабродышащих личинок во взрослое насекомое, живущее на суше, жабры исчезают, а стигмы открываются и трахейная система из замкнутой переходит в открытую.

              Важная физиологическая особенность дыхательной системы насекомых состоит в следующем. Обыкновенно кислород воспринимается животным в определенных участках его тела и оттуда разносится кровью по всему организму. У насекомых же воздухоносные трубочки пронизывают все тело и доставляют кислород прямо к местам его потребления, т. е. к тканям и клеткам, как бы заменяя собой кровеносные сосуды.

              Как дышат насекомые, и дышат ли они вообще? Строение тела тех же жуков существенно отличается от анатомии любого млекопитающего. Не все люди знают об особенностях жизнедеятельности насекомых, ведь и пронаблюдать эти процессы сложно по причине небольших размеров самого объекта. Однако эти вопросы порой всплывают – например, когда ребенок сажает пойманного жука в банку, и спрашивает, как обеспечить ему долгую, счастливую жизнь.

              Так дышат ли они, как осуществляется процесс дыхания? Можно ли закрывать банку плотно, чтобы жук не убежал, не задохнется ли он? Эти вопросы задаются многими людьми.

              Кислород, дыхание и размеры насекомых


              Современные насекомые действительно имеют небольшие размеры. Но это исключительно древние существа, которые появились куда раньше теплокровных, даже раньше динозавров. В те времена условия на планете были совершенно другими, состав атмосферы тоже был иной. Даже удивительно, как они смогли пережить миллионы лет, приспособиться ко всем изменениям, которые прошли за это время на планете. Эпоха расцвета насекомых позади, и в те времена, когда они были на пике эволюции, назвать их маленькими было нельзя.

              Интересный факт: окаменелые останки стрекоз доказывают, что в прошлом они достигали полуметрового размера. В период расцвета насекомых были и другие исключительно крупные виды.

              В современном мире насекомые не могут достичь таких размеров, и самыми крупными являются тропические особи – влажный, жаркий климат, насыщенный кислородом, дает им больше возможностей для процветания. Буквально все исследователи убеждены, что процветать на планете в сегодняшних условиях так, как это было в прошлом, насекомым не дает именно их дыхательная система с ее специфическими особенностями устройства.

              Материалы по теме:

              Враги пчел

              Дыхательная система насекомых


              При классификации насекомых их относят к подтипу трахейнодышащих. Это уже дает ответы на многие вопросы. Во-первых, они дышат, а во-вторых, они делают это посредством трахеи. Членистоногие также классифицируются как жабродышащие и хелицеровые, к первым относятся раки, а ко вторым – клещи и скорпионы. Однако вернемся к трахейной системе, характерной для жуков, бабочек, стрекоз. Трахейная система у них исключительно сложная, эволюция шлифовала ее не один миллион лет. Трахеи подразделяются на многочисленные трубочки, каждая трубочка идет к определенной части тела – примерно так же, как расходятся по телу кровеносные сосуды и капилляры более совершенных теплокровных, и даже рептилий.


              Трахеи наполняются воздухом, но делается это не за счет ноздрей или ротовой полости, как у позвоночных. Трахеи наполняются дыхальцами, это многочисленные отверстия, которые находятся на теле насекомого. Особые клапаны отвечают за воздухообмен, наполнение этих отверстий воздухом, их закрытие. Каждое дыхальце снабжается тремя ветвями трахеи, среди которых:

              • Вентральная для нервной системы и мускулатуры брюшка,
              • Дорзальная для дорзальной мускулатуры и спинного сосуда, который наполнен гемолимфой,
              • Висцеральная, которая работает на органы размножения и пищеварения.

              Материалы по теме:

              Основные виды дневных бабочек в России


              Трахеи на своем окончании превращаются в трахеолы – очень тонкие трубочки, которые оплетают каждую клетку тела насекомого, обеспечивая ей приток кислорода. Толщина трахеолы не превышает 1 микрометра . Именно так устроена дыхательная система насекомого, за счет которой кислород может циркулировать в его теле, достигая каждой клетки.

              Но подобное примитивное устройство имеют только ползающие или мало летающие насекомые. Летающие, такие как пчелы, имеют еще воздушные мешки наподобие тех, что имеются у птиц в дополнение к легким. Они расположены вдоль стволов трахеи, при полете они способны сокращаться и раздуваться вновь, чтобы обеспечивать максимальный приток воздуха к каждой из клеток. Кроме того, у водоплавающих насекомых есть системы сохранения воздуха на теле или под брюшком в виде пузырей – это актуально для жуков-плавунцов, серебрянок, и прочих.

              Как дышат личинки насекомых?


              Большинство личинок рождаются с дыхальцами, это актуально в первую очередь для обитающих на поверхности земли насекомых. Водные же личинки обладают подобием жабр, которые позволяют им дышать под водой. Трахейные жабры могут располагаться как на поверхности тела, так и внутри его – даже в кишечнике. Кроме того, многие личинки умеют получать кислород всей поверхностью своего тела.

              Дыхательная система у насекомых. Узнайте, как дышат насекомые. Дыхание насекомых Почему насекомые в полете не задыхаются

              У насекомых нет лёгких. Основная дыхательная система у них - трахеи. Трахеи насекомых - это сообщающиеся воздухоносные трубочки, которые открываются наружу по бокам тела отверстиями-дыхальцами. Тончайшие разветвления трахей - трахеолы - пронизывают всё тело, оплетая органы и проникая даже внутрь некоторых клеток. Таким образом кислород доставляется с воздухом непосредственно к месту его потребления в клетках тела, и газообмен обеспечивается без участия кровеносной системы.

              Многие живущие в воде насекомые (водные жуки и клопы, личинки и куколки комаров и др.) должны время от времени подниматься к поверхности, чтобы захватить воздух, т. е. у них дыхание тоже воздушное. Личинки комаров, долгоножек и некоторых других насекомых на время обновления запаса воздуха в трахейной системе «подвешиваются» снизу к поверхностной плёнке воды с помощью несмачиваемых жирных волосков.

              А водные жуки - водолюбы (Hydrophilidae), плавунцы (Dytiscidae) и клопы, например, гладыши (Notonectidae) - подышав у поверхности, уносят дополнительный запас воздуха с собой под воду под надкрыльями.

              У личинок насекомых, живущих в воде, во влажной почве и в тканях растений, большую роль играет также кожное дыхание.

              Хорошо приспособившиеся к жизни в воде личинки подёнок, веснянок, ручейников и других насекомых не имеют открытых дыхалец. Кислород у них проникает внутрь через поверхность всех участков тела, где покровы достаточно тонки, особенно через поверхность листовидных выростов, пронизанных сетью слепо заканчивающихся трахей. У личинок комаров-мотылей (Chironomus) дыхание тоже кожное, всей поверхностью тела.

              Как дышат насекомые? и получил лучший ответ

              Ответ от Elizabeth[гуру]
              ссылка
              Как дышат насекомые?
              У насекомых нет лёгких. Основная дыхательная система у них - трахеи. Трахеи насекомых - это сообщающиеся воздухоносные трубочки, которые открываются наружу по бокам тела отверстиями-дыхальцами. Тончайшие разветвления трахей - трахеолы - пронизывают всё тело, оплетая органы и проникая даже внутрь некоторых клеток. Таким образом кислород доставляется с воздухом непосредственно к месту его потребления в клетках тела, и газообмен обеспечивается без участия кровеносной системы.
              Многие живущие в воде насекомые (водные жуки и клопы, личинки и куколки комаров и др.) должны время от времени подниматься к поверхности, чтобы захватить воздух, т. е. у них дыхание тоже воздушное. Личинки комаров, долгоножек и некоторых других насекомых на время обновления запаса воздуха в трахейной системе «подвешиваются» снизу к поверхностной плёнке воды с помощью несмачиваемых жирных волосков.
              А водные жуки - водолюбы (Hydrophilidae), плавунцы (Dytiscidae) и клопы, например, гладыши (Notonectidae) - подышав у поверхности, уносят дополнительный запас воздуха с собой под воду под надкрыльями.
              У личинок насекомых, живущих в воде, во влажной почве и в тканях растений, большую роль играет также кожное дыхание.
              Хорошо приспособившиеся к жизни в воде личинки подёнок, веснянок, ручейников и других насекомых не имеют открытых дыхалец. Кислород у них проникает внутрь через поверхность всех участков тела, где покровы достаточно тонки, особенно через поверхность листовидных выростов, пронизанных сетью слепо заканчивающихся трахей. У личинок комаров-мотылей (Chironomus) дыхание тоже кожное, всей поверхностью тела.Источник: ссылка

              Ответ от ДЕЛЬФИНА [гуру]
              У насекомых нет легких, и снабжение их организма кислородом осуществляется через микроскопические поры в хитиновом панцире. Хитиновый панцирь является своего рода распределенным легким. Дыхание насекомых напоминает дыхание млекопитающих, их трахеальные трубки быстро сжимаются и разжимаются, обеспечивая 50%-ное обновление кислорода в течение одной секунды (таков, к примеру, показатель человека, выполняющего физические упражнения средней интенсивности
              У насекомых органы дыхания представлены трахеями, которые начинаются отверстиями - дыхальцами, через которые воздух поступает в трахеи и по их разветвлениям - в отдельные клетки. Отверстия дыхалец расположены на боковых поверхностях груди и брюшка. Открывание и закрывание дыхалец регулируется специальным замыкательным аппаратом. Вентиляции трахей способствует сокращение брюшка. Живущие в воде насекомые - водяные жуки и клопы - периодически поднимаются на поверхность воды для запасания воздуха. Воздух захватывается волосками конечностей. Личинки многих водных насекомых дышат растворенным в воде кислородом. У личинки стрекозы, обитающей в водоемах, дыхание происходит благодаря циркуляции воды в задней кишке.

              Ответ от З.О.Я [гуру]
              Многие насекомые дышат очень необычно и интересно. Если внимательно рассмотреть их брюшную полость, можно увидеть много маленьких отверстий, или пор. Каждая из этих пор является входом в трубку, которая называется трахеей. Она действует так же, как и человеческая дыхательная трубка, или дыхательное горло! Таким образом, насекомые дышат так же, как и мы, с той только разницей, что у них на брюшной полости могут быть расположены сотни дыхательных трубок. У таких маленьких созданий, как насекомые, эти трубки не занимают много места. Но можете ли вы представить, что случилось бы, если бы у людей была такая же дыхательная система? Остальным органам едва ли хватило бы места!

              Ответ от Евсюков Александр [гуру]
              Ужас какой! Отверстия в хитине, рассмотреть брюшную полость.. . Вы хоть представляете о чем говорите?У насекомых образуются впячивания эктодормы (т. е. наружных покровов) внутрь тела в виде ветвящихся трубок, называемях трахей. Отверстия трахей находятся, как правило с боков тела. У многих жуков они в основном в задней части. У ос и пчел одни пара трехей находиться в голове, другие рассредоточены по всему телу. Заканчивается вевление самыми мелкими трубочками - трахеолами, которые заполнены жидкостью. Кровь насекомых практически не способна к переносу кислорода, поэтому трахеолы подходят к внутренним органам. Крупные трахеи обладают кольцами, которые придают им жесткость, поэтому к сокращению они не способны и движение газов в них не носит принудительного характера. Некоторые личинки, обидающие в воде имеют т. н. жабры, но вопрос об их участии в дыхании довольно спорный. Многие считают их органами, поддерживающими солевой баланс

              Ответ от Пользователь удален [активный]
              Все живые создания должны дышать, чтобы не умереть. Процесс дыхания - это просто вдох воздуха с целью получения кислорода и выдох отходов. В воздухе, который мы выдыхаем, уже нет кислорода, там больше углекислого газа и паров воды. Кислород, вдыхаемый нами, нужен для «обжигания» некоторых продуктов, чтобы организм мог переварить их. Отходы, включающие в себя водяные пары и углекислый газ, частично уничтожаются организмом, а частично выдыхаются. Простейшей формой дыхания, вероятно, обладают медузы и большинство червей. Они вообще не имеют органов дыхания. Растворенный в воде кислород всасывается через их кожу, а растворенный углекислый газ выводится наружу тем же путем. Вот и все, что можно сказать об их дыхании. У земляных червей - созданий с более сложным строением - есть специальная жидкость - кровь, которая переносит кислород от кожи во внутренние органы и выносит обратно углекислый газ. Кстати, лягушки иногда тоже дышат таким образом, используя кожу как дыхательный орган. Но у нее есть и легкие, которыми она пользуется в случае нехватки кислорода. Многие насекомые дышат очень необычно и интересно. Если внимательно рассмотреть их брюшную полость, можно увидеть много маленьких отверстий, или пор. Каждая из этих пор является входом в трубку, которая называется трахеей. Она действует так же, как и человеческая дыхательная трубка, или дыхательное горло! Таким образом, насекомые дышат так же, как и мы, с той только разницей, что у них на брюшной полости могут быть расположены сотни дыхательных трубок. У таких маленьких созданий, как насекомые, эти трубки не занимают много места. Но можете ли вы представить, что случилось бы, если бы у людей была такая же дыхательная система? Остальным органам едва ли хватило бы места! Между прочим, темп дыхания (то есть как часто мы вдыхаем воздух) во многом зависит от размеров самого существа. Чем животное больше, тем медленнее оно дышит. Например, слон вдыхает около 10 раз в минуту, а мыши около 200!

              У насекомых , обитающих в воде, дыхание осуществляется двумя способами. Это зависит от того, какое строение имеет их трахейная система.

              Многие из водных организмов имеют закрытую трахейную систему, в которой не функционируют дыхальца. Она замкнута, и в ней нет «выходов» наружу. Дыхание осуществляется при помощи жабр – выростов тела, в которые входят и обильно разветвляются трахеи. Тонкие трахеолы настолько близко подходят к поверхности жабр, что через них начинает диффундировать кислород. Это и позволяет некоторым насекомым, обитающим в воде (личинки и нимфыручейников, веснянок, поденок, стрекоз) осуществлять газообмен. При переходе их к наземному существованию (превращении в имаго) жабры редуцируются, а трахейная система из закрытой превращается в открытую.

              В других случаях дыхание водных насекомых осуществляется атмосферным воздухом. У таких насекомых имеется открытая трахейная система. Они набирают воздух через дыхальца, всплывая к поверхности, а затем опускаются под воду до тех пор, пока его не израсходуют. В связи с этим, у них имеются две особенности строения:

              • во-первых, развитые воздушные мешки, в которых могут храниться большие порции воздуха,
              • во-вторых, развитый замыкательный механизм дыхалец, который не пропускает воду внутрь трахейной системы.

              Возможны и другие особенности. Например, у личинки жука-плавунца дыхальца находятся на заднем конце тела. Когда ей необходимо «сделать вдох», она подплывает к поверхности, принимает вертикальное положение «вниз головой» и выставляет наружу часть, где расположены стигмы.

              У личинки обыкновенного комара от соединенных вместе 8 и 9 сегментов брюшка вверх и назад отходит дыхательная трубка, на конце которой открываются главные трахейные стволы. Когда трубка выставляется над водой, через просветы стволов насекомое получает воздух. Почти такая же, но сильнее выраженная трубка имеется уличинок Eristalis. Данное образование выражено у них настолько сильно, что за его наличие и серый цвет самого насекомого таких личинок называют «крысками». В зависимости от пребывания на большей или меньшей глубине, хвост «крыски» может менять свою длину. (фото)

              Интересно дыхание взрослых плавунцов. У них имеются развитые надкрылья, с боковых сторон подгибающиеся в направлении вниз и внутрь, к телу. В результате при всплывании к поверхности при сложенных надкрыльях жук захватывает пузырек воздуха, который попадает в подэлитральное пространство. Туда же открываютсядыхальца. Таким образом плавунец и возобновляет запасы кислорода. Плавунец рода Dyliscusмежду всплываниями может находиться под водой 8 минут, Hyphidrus около 14 минут, Hydroporus– до получаса. После первых заморозков подо льдом жуки также сохраняют свою жизнеспособность. Они находят воздушные пузырьки под водой и проплывают над ними так, чтобы «забрать» их под надкрылья.

              У водолюба запасание воздуха происходит между волосками, расположенными на брюшной части тела. Они не смачиваются, поэтому между ними формируется запас воздуха. Когда насекомое плывет под водой, его вентральная часть выглядит серебристой из-за воздушной «подушки».

              У водных насекомых, дышащих атмосферным воздухом, те небольшие запасы кислорода, которые они захватывают с поверхности, должны очень быстро расходоваться, но этого не происходит. Почему? Дело в том, что из воды в воздушные пузырьки диффундирует кислород, и из них же в воду частично уходит углекислый газ. Таким образом, забирая под воду воздух, насекомое получает запас кислорода, который какое-то время сам собой пополняется. Процесс сильно зависит от температуры. Например, клоп Pleaможет жить в кипяченой воде 5-6 часов при теплой температуре и 3 дня при холодной.

              Перед выходом из дома вдождливую погоду требуется попшикать обувь гидрофобным средством. При сильных загрязнениях, предлагаем мыть туфли специальными веществами. В качестве такого средства можно использовать очиститель для жированных кож, данное вещество поможет не только скорее почистить вашу обувь или кожанную одежду, но и покрыть ее необходиыми веществами для дальнейшей защиты….

              Supplement meant for might is usually health professional prescribed or perhaps exclusive of a prescription-it depends upon the kind of dynamic chemical they keep in check. Doctor prescribed dosages exist believed more effective, in spite of this, if your formulation happens widely untaken, although surrounds sildenafil, it should moreover give…

              Существуют 4 стадии развития шмелей: Яйцо, Личинка, Куколка, Имаго (взрослая особь). Весной перезимовавшая и оплодотворенная самка вылетает из своего убежища и в течение нескольких недель активно кормится, готовясь к гнездованию. Когда в яичниках самки начинают вызревать яйца, она подыскивает место для гнезда, летая над землей и тщательно осматриваясь. Найдя подходящее…

              Познакомьтесь с Уотсоном и Кико, двумя золотистыми ретриверами, которые не представляют себе жизнь без добродушного кота Гарри. И Гарри тоже считает этих двух собак своими лучшими друзьями. Все трое живут в абсолютной гармонии и обожают дремать, тесно прижавшись к друг дружке. Их хозяйка 23-летняя девушка, которая завела для трех друзей персональную страничку…

              Ученые установили, что у собак в два раза больше, чем у кошек, нейронов в коре головного мозга, которая отвечает за мышление, сложное поведение и планирование. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Frontiers in Neuroanatomy. Специалисты также сравнили мозг кошек, собак, львов, бурых медведей, енотов, хорьков. Выяснилось, у собак в коре…

              В челябинском зоопарке лисица Майя научилась крутить спиннер. Сотрудники зоосада сняли на видео, как животное развлекается с игрушкой, и опубликовали запись на официальной странице зверинца в Instagram и в контакте. На ролике видно, как женщина с крутящимся спиннером в руке подходит к вольеру с лисицей и протягивает игрушку к ограждению. Животное, в свою…

              Шмели – общественные насекомые. Почти как все пчелы, они живут семьями, которые состоят из: крупных плодящих маток, более мелких рабочих шмелей, самцов. При отсутствии матки рабочие самки тоже могут откладывать яйца. Обычно семья шмелей живет всего 1 год: с весны до осени. Она гораздо меньше пчелиной, но все же насчитывает…

              Свои гнезда шмели строят под землей, на земле и над землей. Гнезда под землей Большинство видов шмелей гнездятся под землей. Они устраиваются в норах различных грызунов и кротовинах. Известно, что запах мышей привлекает самку шмеля. В норке грызунов находится материал для утепления шмелиного гнезда: шерсть, сухая трава и прочие подобные материалы. К…

              Жук – плавунец

              Жук – плавунец  (Dytiscidae) – это большой водный жук. Он имеет плоское и овальной формы тело. Спинка — темно – зеленого цвета. В длину тело жука достигает 3 см., хотя встречаются виды, у которых некоторые особи достигают 4, 5 см. Всего в мире известно более 4000 видов. Жуки – плавунцы обитают в водоемах со стоячей водой. Они предпочитают глубокие места с заросшей растительностью богатые животным населением, которое служит им достаточным запасом пищи.

              Плавунец — отличный подводный пловец. Его главным помощником в плавании служит пара задних лапок, которая расширена и напоминает по внешнему виду весла. Лапки густо покрыты волосками, что дает значительное преимущество гребни.

              Обладая отличными лапками – веслами, жук превосходно и быстро плавает и по скорости не уступает некоторым рыбам. Закругленное и плоское тело также помогает ему свободно двигаться в толще воды.

              Чтобы удержаться на дне, жуку требуется уцепиться за какое – либо растение или подводный предмет. Для этого насекомое использует передние конечности, которые снабжены на конце острыми крючками. К гладкой поверхности жуки прикрепляются благодаря тарелкообразным расширениям, находящимся на передней паре лап.

              Иногда можно встретить плавунца на суше или на дороге неподалеку от водоема. Это объясняется тем, что у жука есть развитые крылья, которые помогают ему временами улетать от места постоянного обитания.

              Интересно понаблюдать за тем, как дышит жук-плавунец. В задней части тела жука расположены дыхальца. Время от времени он выставляет дыхальца на поверхность воды и, вися неподвижно в воде, втягивает через брюшные кольца кислород. Вскоре жук вновь ныряет на глубину, а израсходовав запас кислорода, вновь поднимается на поверхность.

              Плавунец — прожорливый хищник. Помимо мелких рыбок он набрасывается порой и на более крупную рыбу и тритонов.

              Размножаясь, самка жука откладывает крупные и продолговатые яйца в ткань живых водных растений. Вскоре из яиц появляются личинки, которые к концу своего развития достигают значительных размеров. Подобно взрослому жуку – плавунцу, они дышат кислородом, выставляя из воды задний кончик своего туловища. Три пары лапок, густо опушенных, дают возможность им хорошо плавать. Питаясь, личинка не поедает, а высасывает свою жертву, используя серпообразные челюсти.

              Вырастая, личинка жука-плавунца выходит на сушу, где зарывается в грунт для окукливания. Спустя несколько недель из куколки появляется взрослый жук.

              Автор:

              Елена Позднякова

              Читать еще:

              жуков дышат правильно | Наука

              Влажности высохшего слоновьего помета недостаточно для жизни в сухой среде, поэтому навозным жукам, обитающим в пустыне, пришлось выработать хитрые способы экономии воды. В ходе тщательного исследования дыхания жуков ученые обнаружили, что навозные жуки придумали неожиданную стратегию: в состоянии покоя они дышат только через одно отверстие тела.

              Как и все насекомые, навозные жуки дышат через набор крошечных отверстий, называемых дыхальцами.Ученые считали, что жуки вдыхают воздух через дыхальца на нижней стороне живота. Оттуда, согласно теории, воздух поступает во влажную полость под крыльями, а затем выдыхается через брюшные дыхальца сбоку их заднего сегмента. Так поступают тараканы и саранча, и исследователи думали, что навозные жуки делают то же самое.

              Чтобы лучше понять особенности дыхания этих инженеров-санитаров пустыни, ученые из Университета Витватерсранда в Южной Африке разработали хитроумное приспособление.Они обернули жуков латексным листом, чтобы изолировать газообмен в каждом из отделов тела, и приклеили суперклеем пробирки для отбора проб, чтобы измерить поток воздуха через отдельные дыхальца. Жук без юбки выглядит «готовым к взлету», — говорит энтомолог Маркус Бирн.

              Эксперименты показали, что покоящиеся жуки дышат почти исключительно через одно дыхальце (правое среднегрудное, если вам интересно), сообщают Бирн и соавтор Фрэнсис Дункан в выпуске Journal of Experimental Biology от 15 августа.Когда открыто только одно отверстие, воздух, вероятно, проходит через разветвленную дыхательную систему в полость под крыльями, затем обратно через тело и наружу, откуда он пришел. Оставляя остальные 15 дыхалец закрытыми, жук может удерживать больше влаги в выдыхаемом им воздухе. Но исследователи пока точно не знают, как эта стратегия экономит воду.

              «Эта работа станет классикой в ​​области физиологии насекомых», — говорит зоолог Лаура Филден из Государственного университета Трумэна в Кирксвилле, штат Миссури. Она говорит, что исследование показывает, что исследователи знали о дыхании жуков гораздо меньше, чем они думали, и это должно побудить их провести более тщательные исследования, подобные этому.

              Связанные сайты
              Сайт Бирна
              Сайт Филдена
              Введение и иллюстрации для южноафриканских навозных жуков

              Дыхание насекомых | Спросите у биолога

              Как дышат насекомые?

              Посещение лаборатории Джона Харрисона никогда не забудется. Коллекция крупных насекомых, которую вы найдете, просто потрясающая. Вы видите, что некоторые из них находятся в своих пластиковых домах, в то время как другие тренируются на собственной летной дорожке. Это своего рода беговая дорожка летающих насекомых.

              Итак, насколько большими могут вырасти насекомые?

              Харрисон говорит, что количество доступного кислорода ограничивает размер тела насекомых из-за того, как устроена их дыхательная система. Вместо легких насекомые дышат сетью крошечных трубочек, называемых трахеями. Воздух поступает в трубки через ряд отверстий вдоль брюшка насекомого. Затем воздух диффундирует вниз по слепым трахеям. Поскольку у самых больших жуков самые длинные трахеи, им нужно больше кислорода, чтобы дышать.Только при высоком уровне кислорода в окружающей среде он будет продвигаться к самым глубоким участкам трахеи.

              Доставка кислорода к клеткам насекомых

              Расстояние, которое кислород может пройти по трахеям, зависит от его концентрации в воздухе. Теория говорит, что если атмосферный кислород удвоится, он сможет пройти в два раза больше. По словам Грэма и Дадли, повышение уровня кислорода в палеозое, возможно, помогло ускорить перенос кислорода в более длинных трахеях более крупных насекомых. Сама окружающая среда могла открыть дыхательные пути палеозойским насекомым, позволив эволюционировать гигантским видам.

              Крупным насекомым может потребоваться высокая концентрация кислорода, чтобы он мог проникнуть в их более крупные тела.

              Насекомые дышат не так, как мы. Кислород поступает к тканям насекомых через крошечные отверстия в стенках тела, называемые дыхальцами, а затем через крошечные заполненные воздухом трубочки со слепыми концами, называемые трахеями. При заданных диаметре трубы и температуре молекулы газа диффундируют на расстояние со скоростью, пропорциональной концентрации источника.

              Другими словами, воздух, содержащий больше кислорода, позволяет минимальному количеству кислорода, необходимому для метаболизма, проникать дальше в трахеи насекомого. Некоторые насекомые могут увеличивать доставку кислорода за счет механического нагнетания их тел. Люди и другие позвоночные менее подвержены влиянию концентрации кислорода в атмосфере, поскольку кислород доставляется кровью, прокачиваемой через ткани.

              Аквалангисты Nature's: как жуки дышат под водой

              Ответ кроется в их небольшом размере. Стратегии подводного плавания с насекомыми зависят от свойства воды, которое относительные гиганты вроде нас обычно упускают из виду: поверхностного натяжения.

              Поверхностное натяжение воды позволяет скрепкам плавать. (Josh Cassidy/KQED)

              Поверхностное натяжение — это свойство любой жидкости, которое описывает, как ее частицы слипаются. В случае воды поверхностное натяжение особенно велико, достаточно, чтобы образовать своего рода пленку, где она встречается с воздухом, будь то на поверхности или в пузырьке.

              Пленка настолько прочная, что канцелярская скрепка, которая должна утонуть из-за своей плотности, будет плавать.

              Другими словами, если вы жук размером со скрепку, поверхностное натяжение имеет значение.Используя его, некоторые водные жуки переносят кислород, в котором они нуждаются, под водой в виде временного пузыря, что-то вроде естественного акваланга. Другие заключают себя в слой воздуха и всю жизнь черпают из него кислород.

              Хищные жуки-плавунцы уносят с собой пузырь под поверхность. (Josh Cassidy/KQED)

              Хищные плавунцы — семейство водных насекомых, распространенных в озерах, прудах и ручьях. Обтекаемые формы и оснащенные ногами, приспособленными для плавания, эти жуки ныряют с дыхательным пузырем, запертым под их внешними крыльями.

              Однако, в отличие от наших аквалангов, пузырь жука может частично пополняться, забирая кислород из воды, чтобы заменить то, что потребляет жук. Иногда ученые называют этот пузырь «физической жаброй», поскольку он работает примерно так же, как жабры у рыб.

              «Относительно большая площадь поверхности пузыря позволяет ему обмениваться кислородом с окружающей водой», — сказал Майер.

              Пузырь жука может частично пополняться кислородом из окружающей воды. (Josh Cassidy/KQED)

              Жуки охотятся на мелких жуков и ищут пищу среди гравия и растительности на дне.

              Однако запас кислорода в пузыре ограничен. В конце концов потребление превышает восполнение, и жук выпускает пузырь и возвращается на поверхность за новым.

              Другое водное семейство, длиннопалые водяные жуки, выработало более постоянное решение. Хотя эти клопы рождаются на суше и дышат воздухом, в воду они входят во взрослом возрасте и никогда не возвращаются обратно.

              Они обязаны своей подводной выносливостью чему-то, называемому пластроном, тонким слоем пригодного для дыхания воздуха на их внешней оболочке.Используя поверхностное натяжение, волосовидные структуры на оболочке сохраняют целостность слоя.

              Пластрон длиннопалого водяного жука придает ему мерцающий вид. (Josh Cassidy/KQED)

              Пластроны, придающие длиннопалым жукам мерцающий вид, напоминающий космический скафандр, настолько надежны, что никогда не всплывают на поверхность, чтобы глотнуть воздуха.

              «Это довольно успешная группа насекомых. Они есть на всех континентах, кроме Антарктиды», — сказала Шерил Барр, почетный менеджер коллекции Музея энтомологии Эссига в Калифорнийском университете в Беркли.

              Пластронное дыхание, как его называют ученые, развилось независимо у нескольких неродственных групп насекомых.

              Поверхностное натяжение — это тонкая сила, чувствительная к изменениям температуры, турбулентности или попаданию загрязняющих веществ, таких как мыло. Внезапное падение поверхностного натяжения может мгновенно утопить целое сообщество насекомых.

              Хотя может показаться, что это не влияет на наш мир в такой же степени, поверхностное натяжение активно вокруг нас. Это позволяет каплям дождя образовываться, деревьям приносить воду к своим листьям, а льду плавать.Так что в некотором смысле мы тоже живем на тонкой границе, управляемой теми же тонкими свойствами воды.

              Могут ли насекомые дышать в воде?

              Недавняя дождливая погода в Айове побудила людей спросить 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 сделать, сложно и полно энтомологического жаргона. В чем-то насекомые дышат так же, как и мы, а в чем-то насекомые дышат совершенно иначе.

              Чем мы похожи? Насекомые получают кислород из воздуха для питания мышц и тканей. Те насекомые, которые много двигаются, особенно во время полета, нуждаются в большем количестве кислорода, чем сидячие насекомые. В конце концов, насекомые выделяют углекислый газ в виде отходов обратно в воздух.

              Чем мы отличаемся? У людей комбинированная система дыхания и кровообращения, в которой кислород перемещается кровью к мышцам и тканям в рамках замкнутой системы.У насекомых дыхание отделено от кровеносной системы. Обмен кислородом и углекислым газом осуществляется через сеть трубок, называемых трахеями. Вместо ноздрей насекомые дышат через отверстия в грудной клетке и брюшке, называемые дыхальцами. Диапаузирующие или неподвижные насекомые имеют низкую скорость метаболизма и нуждаются в меньшем количестве кислорода.



              Насекомые обмениваются кислородом и углекислым газом через дыхальца (обведены кружком). Фото Уитни Крэншоу, www.ipmiimages.org.

              Чем они лучше? У насекомых более эффективная дыхательная система, чем у человека. Они могут поглощать большее количество кислорода, пропорционально размеру тела, чем мы. Большинство насекомых могут открывать и закрывать дыхальца и испытывать «прерывистый газообмен». Какой? В основном насекомые с закрытыми дыхальцами перерабатывают кислород в трахеях и способны выжить без постоянного дыхания. Это огромное преимущество для тех насекомых, которые испытывают стресс, например, почвенные насекомые в условиях гипоксии.Как долго насекомые могут выжить без свежего кислорода, зависит от вида и стадии жизни (и многих других вещей, выходящих за рамки этого поста в блоге). Например, 50% западных кукурузных жуков возраста 2 nd /3 rd погибают после 42 часов пребывания в условиях гипоксии при 59°F.

              Каталожные номера:

              Харрисон. 2003. Дыхательная система, стр. 1002-1007. В (ред. Реш и Карде) Энциклопедия насекомых.

              Хобак, Кларк, Мейнке, Хигли и Скальцитти.2002. Выживаемость при погружении различается у трех видов Diabrotica .

              Как жуки, живущие под водой, дышат без акваланга

              Крошечные жуки-плавунцы австралийской пустыни живут ограниченной жизнью. Обитатели ряда подземных, заполненных водой камер, они редко, если вообще когда-либо, выбираются на поверхность. И это поднимает важный вопрос: как, черт возьми, они дышат?

              Другие водные жуки, которые делят свое время на поверхности, захватывают воздушный пузырь под своими крыльями, прежде чем нырять, который они используют как акваланг.Или у них есть особые структуры, похожие на волоски, которые позволяют им питаться собственным воздухом под водой.

              Однако ученые, которые внимательно изучили этих австралийских жуков, сообщили в четверг в Журнале экспериментальной биологии, что насекомые не используют ни один из этих подходов. Вместо этого они перекачивают кислород прямо из воды, дыша, по сути, кожей.

              [ Нравится страница Science Times на Facebook. | Подпишитесь на информационный бюллетень Science Times . ]

              Ученые наблюдали за жуками, заглядывая в скважины, проделанные горнодобывающими компаниями в мягких красных скалах вокруг их водной среды обитания.

              «Вы видите множество маленьких существ, прыгающих в воде», — сказал Карл Джонс, аспирант Университета Аделаиды в Австралии и автор новой статьи. «Мы можем закинуть в эти скважины небольшие сети, диаметр которых составляет всего около 35 миллиметров, и ловить животных, плавающих в воде.

              Осторожно доставив жуков обратно в лабораторию, исследователи подвергли их серии тестов.

              На некоторых жуков они смотрели под электронным микроскопом, чтобы понять топографию их внешности. Строго говоря, у жуков нет кожи. Вместо этого они покрыты так называемой кутикулой (не такой, как слой кожи на пальце), жестким слоем внешней ткани. У некоторых видов есть такие структуры, как полые волоски на их кутикулах, которые позволяют им втягивать кислород из воды в свою дыхательную систему.Но у трех видов, исследованных в этом исследовании, таких структур не было.

              Однако, когда ученые приклеили жуков к концу проволоки, погрузили их в воду и следили за содержанием кислорода в окружающей воде, они заметили кое-что любопытное. Чем ближе датчик подходил к жуку, тем ниже показания кислорода. Это предполагало, что жуки каким-то образом вытягивали кислород из воды, находящейся непосредственно вокруг них.

              «Он проходит прямо через кутикулу, либо прямо в дыхательную систему, либо прямо в ткани», — говорит мистер Уайт.— сказал Джонс. Эта стратегия ранее наблюдалась у личинок насекомых, живущих под водой, но еще не у взрослых жуков.

              Исследователи обнаружили, что у этих жуков заметно тонкая кутикула по сравнению с их обитающими на поверхности собратьями, что облегчает диффузию кислорода через нее.

              Это также очень маленькие существа — размером от менее миллиметра до чуть меньше пяти. Это согласуется с идеей, что они могут полагаться на этот не очень эффективный способ поглощения кислорода.Это не сработает для более крупного насекомого, но для чего-то меньшего, чем ноготь большого пальца ребенка, это может быть все, что им нужно, чтобы выжить в своих водных подземных мирах.

              Анатомия жука - Дом

              Простыми глазами: пристальный взгляд на горного соснового лубоеда

              Отношения между горным сосновым жуком и их соснами-хозяевами складывались на протяжении сотен лет. Анатомия жука отражает эту связь с приспособлениями, разработанными специально для проникновения в кору и флоэму дерева-хозяина.

              В целом короеды имеют твердый наружный скелет, трехчленное тело (голова, грудь и брюшко), два сложных глаза, три пары сочлененных ног и два усика. Ноги и крылья прикреплены к груди. Передняя пара закаленных крыльев образует «надкрылья», защищающие задние крылья. Горный сосновый жук маленький, матовый (не блестящий), цилиндрический, с коленчатыми булавовидными усиками. Ниже приводится подробное описание анатомии горного соснового жука.

              Что в имени?
              На планете насчитывается более 300 000 известных видов жуков.Они составляют более 40% всех известных видов насекомых! Чтобы отслеживать все организмы на Земле, ученые разработали систему классификации, в которой каждому дается латинское название, которое говорит нам что-то о виде. Латинское название горного соснового лубоеда Dendroctonus ponderosae Hopkins. «Dendroctonus» означает «убийца деревьев», а «ponderosae» — «сосна». Когда название, не выделенное курсивом, появляется после латинского имени (например, Хопкинс), оно обычно относится к человеку, который открыл и дал название виду.

              Многие латинские названия в системе классификации описывают анатомические особенности, отличающие одну группу животных от другой. Горный сосновый жук является частью этих более крупных групп в системе классификации, и их названия предоставляют информацию об их телах:

              Королевство: Animalia , что означает всех живых или вымерших животных.
              Тип: Arthropoda , что означает «сочлененные конечности». Это связано с тем, что насекомые обычно имеют резкое разделение между головой и грудью, а также между грудью и брюшком.
              Отряд: Coleoptera – включает всех жуков – и означает «крылья в ножнах» – относится к затвердевшим передним крыльям или «надкрыльям», которые покрывают перепончатые – прозрачные – задние крылья

               

              Анатомия горного соснового жука.
              © Диаграмма создана по образцу Хопкинса 1909 года. Интерпретация Малкольма Фернисса и маркировка Ники Уилсон.
              Экзоскелет
              У жуков нет костей и внутреннего скелета, как у нас. У них есть экзоскелет, похожий на большую раковину. Он защищает их и придает им форму. Крошечные волоски, называемые «щетинками», на внешней стороне экзоскелета помогают улучшить восприятие жуком прикосновений и звуков.

              Область 1: Голова
              В отличие от грудной клетки и брюшка голова не сегментирована. На голове расположены глаза, усики и ротовой аппарат. Внутри головы находится «мозг», состоящий из «ганглиев», представляющих собой скопления нервных клеток. От мозга вдоль нижней части тела идет двойной нервный шнур, который координирует такие действия, как кормление и полет.

              Глаза
              У жуков «сложные глаза». Каждый глаз состоит из множества единиц, называемых «омматидиями». В одном глазу жука могут быть тысячи омматидиев. Через омматидии жуки видят узоры из светлых и темных точек. Как и разрешение изображения на нашем компьютере, количество и размер точек (или омматидиев) влияют на то, насколько хорошо видит жук. В некотором смысле смотреть через глаз жука — это как смотреть в калейдоскоп: там много изображений, а не одно. Сложный глаз отлично улавливает движение. Когда объект перемещается в поле зрения, омматидии включаются и выключаются в ответ. В результате этого «эффекта мерцания» насекомые гораздо лучше реагируют на движущиеся объекты, чем на неподвижные. Несмотря на все эти омматидии, жуки не могут видеть так же эффективно, как люди, и для передвижения им также приходится полагаться на другие органы чувств.

              Антенны
              У каждого горного соснового лубоеда есть набор усиков на голове. Антенны очень важны для жуков, так как они обеспечивают постоянную информацию об осязании, обонянии и вкусе.Жуки используют вкусовые и обонятельные рецепторы на своих антеннах, чтобы находить пищу, а также идентифицировать феромоны.

              Для всех короедов характерны расширенные на конце усики. Эта структура содержит рецепторы (заостренные выступы), которые обнаруживают запахи древесной смолы и партнеров, поэтому она функционирует как нос жука. Иллюстрированы усики красного скипидарного жука, который заражает основание многих видов сосен.
              © Малкольм Фернисс

              Ротовой аппарат
              Горному сосновому жуку нужен сильный ротовой аппарат, чтобы он мог пережевывать кору и луб.Их ротовой аппарат совершает режущие движения, как ножницы.

              Область 2: грудная клетка
              Грудная клетка — это средняя часть тела между головой и брюшком, которая служит точкой прикрепления ног и крыльев. Здесь находится сердце, которое качает кровь к передней части тела. Кровь не циркулирует по сосудам, а свободно проходит между органами тела и вокруг них. Сама грудная клетка состоит из 3 сегментов, на каждом из которых расположена пара ног, а на втором и третьем сегментах — по 2 пары крыльев.В грудной клетке расположены мышцы, которые помогают жуку ходить, прыгать и летать.

              Ноги
              Взрослые жуки имеют 6 ног. Каждый из сегментов груди несет по 1 паре ног. Ноги сочленены, а на последнем сегменте ноги есть небольшой коготь.

              При ходьбе жуки всегда касаются земли передней и задней ногой с одной стороны и средней с другой. Это создает «треногу», на которой жук балансирует, а на следующем шаге жук чередует три другие ноги, чтобы сформировать новый штатив.Ходьба от штатива к штативу называется «гексаподией».

              Крылья
              Горный сосновый лубоед имеет две пары крыльев на втором и третьем сегментах грудной клетки. Одна пара — это внешние крылья с твердой оболочкой, называемые «надкрыльями». Они используются не для полета, а для защиты летающих крыльев жука и его тела, когда он ползает по узким проходам и туннелям в дереве. Второй набор крыльев перепончатый или прозрачный и складывается под надкрыльями, когда не используется.

              Область 3: Брюшко
              Брюшко является задней или последней из трех частей тела горного соснового лубоеда. Это самая большая часть тела, состоящая из 11 сегментов. Брюшко содержит пищеварительную систему жука и репродуктивные органы, а также место, где жуки дышат! У жуков нет легких, как у млекопитающих — вместо этого они дышат через ряд отверстий в животе, называемых «дыхальцами». Воздух проходит прямо в брюшную полость через дыхальца и циркулирует по телу по системе разветвляющихся трубочек.

               

               

              Выставлено дыхание жука | Природа

              Мощные рентгеновские лучи раскрывают все тонкости дыхания насекомых.

              У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

              Воздушные трубки, называемые трахеями, надуваются и сдуваются в головах сверчков.Источник: © alamy.com

              Исследователи обнаружили новый механизм дыхания у сверчков, жуков и муравьев, используя рентгеновские лучи в миллион раз более мощные, чем обычные больничные разновидности 1 .

              Дыхание насекомых, как подтверждает исследование, представляет собой не столько пассивную диффузию воздуха, как считалось долгое время, сколько активное движение, подобное человеческому дыханию.

              У большинства насекомых дыхательная система похожа на вентиляцию в здании. Трубки, называемые трахеями, проходят через их тела, доставляя кислород.Основные дыхательные пути сужаются по мере того, как они разветвляются в ткани. Трубки открываются наружному воздуху через вентиляционные отверстия, называемые дыхальцами.

              «Все всегда думали, что трахеи — это жесткие трубочки, работающие за счет простой диффузии», — говорит Марк Уэстнит, помощник куратора отдела зоологии Филдовского музея в Чикаго, штат Иллинойс. «Эта идея уже давно умирает, и наш результат убивает ее».

              До сих пор зоологи наблюдали активную вентиляцию только у насекомых, которые двигались или летали.Эти насекомые качают животом, чтобы увеличить поток воздуха или заполнить воздушные мешочки во время полета.

              Вестнит и его коллеги наблюдали, как трахеи сдуваются и надуваются внутри головы и грудной клетки жужелиц ( Platynus decentis ), муравьев-древоточцев ( Camponotus pennsylvanicus ) и домашних сверчков ( Acheta domesticus ) в состоянии покоя. Эти части насекомого покрыты твердой внешней оболочкой и не могут накачивать воздух внешним движением.

              Команда наблюдала циклы сжатия и расслабления больших трахей в голове, которые длились менее секунды и напоминали то, как работают легкие млекопитающих.Вестнит предполагает, что сжатия, происходящие при закрытых дыхальцах, могут ускорить диффузию кислорода в ткани насекомых за счет повышения внутреннего давления.

              Чтобы ответить на этот вопрос, вам нужно посмотреть на более мелкие ответвления, где происходит кислородный обмен, и определить, происходит ли там сжатие, говорит физиолог полета насекомых Роберт Дадли из Калифорнийского университета в Беркли. «Мы до сих пор не знаем, что происходит в трахее высшего порядка».

              Метод, впервые использованный для изучения внутреннего устройства живого насекомого, может разрешить и другие загадки, веками беспокоившие ученых.Он мог регистрировать взмахи крыльев, кровеносную систему насекомых с несколькими сердцами и гениталии во время совокупления.

              «Мы до сих пор не знаем, что происходит в трахее высшего порядка Роберт Дадли, Калифорнийский университет, Беркли»

              В нем используется синхротронный источник рентгеновского излучения — интенсивный пучок рентгеновских лучей, исходящий от электронов, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, по круговой трассе длиной 1 км. Этот метод был открыт, когда физик Вах-Кит Ли из Advanced Photon Source в Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе поместил мертвого муравья на пути луча.

              Результирующие изображения отличаются высокой детализацией благодаря свойству, называемому улучшением краев. Края между структурами заострены, так что они выглядят очерченными. Ли также использовал рентгеновские лучи для изучения зубов морских ежей, топливных форсунок и трещин в алюминиевых строительных материалах.

              Дополнительная информация

              Калифорнийский университет в Беркли

              Ссылки по теме

              Ссылки по теме

              Внешние ссылки по теме

              Расширенный источник фотонов

              Об этой статье

              Цитировать эту статью

              Пауэлл, К.Выявлено жуковое дыхание. Природа (2003). https://doi.org/10.1038/news030120-9

              Скачать цитату

              Поделиться этой статьей

              Любой, с кем вы поделитесь следующей ссылкой, сможет прочитать этот контент:

              Получить ссылку для общего доступа

              Извините, ссылка для общего доступа в настоящее время недоступно для этой статьи.

              Предоставлено инициативой Springer Nature SharedIt по обмену контентом.

              .

              Добавить комментарий

              Ваш адрес email не будет опубликован.