Органы дыхания у пчелы

Дыхательная система пчел

Дыхательная система рабочей пчелы

ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, трахейная система, органы, обеспечивающие дыхание (обмен газов между организмом пчелы и окружающей ее средой).

Анатомическое строение. Дыхательная система состоит из трахейных стволов, ветвей и воздушных мешков. Наружу открывается с помощью дыхалец, или стигм (отверстия, через которые регулируется поступление воздуха в трахеи, выход использованного воздуха и частичная отдача воды организмом). У личинки пчелы 2 пары дыхалец на груди и 8 пар — на брюшных сегментах. У взрослых пчёл равное количество грудных дыхалец (3 пары) и различное — брюшных (у матки и рабочей пчелы 6 пар, у трутней — 7 пар). Каждое дыхальце имеет внутренний замыкательный аппарат, снабжённый двумя мышцами (одна из них является замыкателем, вторая — открывателем), и систему фильтрации воздуха, которая состоит из множества разветвлённых щетинок, образующих фильтрующее сито. Недостаток кислорода или избыток углекислоты раздражают дыхательные центры нервной системы, чем регулируется открытие и закрытие дыхальца. От первой пары грудных дыхалец берут начало два грудных трахейных ствола, дающих ответвления в передний грудной воздушный мешок, от которого они, разветвляясь, отходят в передние ножки и к мускулам крыльев. Передние грудные трахейные стволы, переходя через шею в голову, образуют там три парных воздушных мешка, снабжающих воздухом все органы головы. Трахейный ствол, отходящий от второй пары грудных дыхалец, слабо развит и впадает в задний грудной воздушный мешок. От третьей пары грудных дыхалец отходят трахейные стволы к верхним и нижним спинным воздушным мешкам, обеспечивая воздухом мускулы и другие органы груди. Трахейные ветви от грудных мешков, соединяясь в два хорошо развитых ствола, переходят в брюшко, при этом каждый ствол расширяется в два мешка: небольшой передний брюшной мешок и большой продольный брюшной мешок. Трахейные стволы брюшных дыхалец впадают в брюшные мешки. От спинной поверхности продольных мешков к стенкам тела и внутренним органам отходят сильно ветвящиеся трахеи. Наружные стенки трахейных трубочек покрыты слоем эпителиальных клеток, внутренние — выстланы слоем хитина в форме спиральной пружины. Это предохраняет трахейные трубочки от спадания во время движения пчелы и способствует проникновению кислорода воздуха в самые отдалённые веточки трахейной системы. Наиболее мелкие разветвления трахей (диаметром 1— 2 мкм) называются трахеолами.

В голове пчелы имеются три пары воздушных мешков, в груди — четыре парных и два непарных мешка, наиболее крупные из них находятся в задней части груди. Одна пара самых крупных воздушных мешков расположена симметрично по бокам брюшка, при этом их ширина постепенно уменьшается к концу брюшка. Воздушные мешки правой и левой сторон брюшка соединены крупными трахеями, а мешки брюшка, груди и головы соединены друг с другом. Во время полёта пчелы воздух в воздушных мешках нагревается в результате работы мускулов, и они приобретают аэростатическое значение. Наличие воздушных мешков делает также возможным изменения объёма внутренних органов (кишечника, яичников) без влияния на внешние размеры пчелы.

Процесс дыхания и газообмен. У пчелы различают два типа дыхания — внешнее, осуществляемое путём механической вентиляции воздуха, и внутреннее (диффузное). Вентиляция воздуха по дыхательной системе пчелы осуществляется трахеями и воздушными мешками — путём специальных дыхательных движений (сокращение и расширение брюшка и телескопическое надвигание его сегментов друг на друга). Такие движения создают вентиляционный цикл, охватывающий вдох, выдох и паузу между двумя последовательными фазами вдоха и выдоха. Направления тока воздуха в трахеях во время вентиляционного цикла определяются замыкательными аппаратами дыхалец. Паузе в дыхании соответствует закрытое состояние дыхалец. Воздушные мешки способствуют механической вентиляции трахейной системы, их периодическое наполнение ведёт к смене воздуха в трахеях груди и брюшка пчелы. Под действием мускулов у пчелы происходит сокращение брюшка, вызывающее выход воздуха (выдох). Расширяется брюшко пассивно в силу эластичности как наружных покровов, так и внутренних органов, которые увеличиваются в объёме по прекращении предшествовавшего сжатия. Важную роль играет трахейная вентиляция. Во время полёта в наиболее крупных трахейных стволах обновление воздуха обусловливается сокращением крыловой мускулатуры, которая синхронно с колебаниями крыльев накачивает воздух в трахеи и выталкивает его из воздушных мешков к мышцам. Продвижение воздуха по более мелким разветвлениям трахей обеспечивается силами газовой диффузии.

Во время повышенной активности пчёл, при полёте, воздух в трахейной системе продвигается вдоль тела, проникая через первое дыхальце в груди и все брюшные дыхальца, и выходя через большое третье грудное дыхальце. Когда пчела находится в спокойном состоянии, воздух поступает через брюшные дыхальца, а выходит через грудные. Согласованное закрытие одних дыхалец и открытие других обусловлены работой нервных центров. Головные воздушные мешки вентилируются под действием давления крови. В результате большая часть воздуха в трахейной системе пчелы приближается по составу к наружному воздуху. Транспортирование кислорода и углекислоты по трахейной системе осуществляется благодаря газовой диффузии, возникающей вследствие разности парциальных давлений газа в атмосфере и в концевых разветвлениях трахей.

Воздух из трахей попадает в трахсолы, откуда кислород путём диффузии поступает в клетки тканей, где происходят окислительные процессы, сопровождаемые выделением углекислоты. Удаляется она (в газообразном состоянии) по тем же трахеям — через дыхальца, не более 10% освобождаемой углекислоты выводится в растворённом состоянии через гемолимфу.

Потребность пчелиной семьи в кислороде связана с экологическими условиями (температурой и влажностью воздуха), с физиологическим состоянием и жизненными процессами пчелиной семьи. Изменение дыхания в зависимости от условий обеспечивается регуляторными механизмами, которые могут поддерживать постоянный уровень газообмена, несмотря на снижение содержания кислорода и повышение содержания углекислоты, до определенного предела, после чего механизмы регуляции отключаются. Увеличение температуры на 10 ºС усиливает интенсивность дыхания в 2—3 раза. Однако при температурах, приближающихся к предельным, падает газообмен. В условиях пониженной влажности, при угрозе быстрого испарения воды из организма, насекомые закрывают дыхальца, что приводит к снижению интенсивности дыхания.

Одним из показателей общего газообмена является дыхательный коэффициент (RQ), измеряемый отношением количества выделенной углекислоты к количеству поглощённого кислорода. Он позволяет установить, какие субстраты используются для окисления во время дыхания насекомых. При полном окислении углеводов этот коэффициент равен 1; белков — 0,78—0,82; жиров — 0,7. Он может уменьшаться или увеличиваться при изменении пищевого рациона.

Потребность пчелиной семьи в кислороде резко возрастает в период активной яйцекладки матки, что связано с ростом пчелиной семьи, восковыделительной деятельностью, с воспитанием расплода и переработкой нектара в мед. Развитие яиц сопровождается существенным возрастанием газообмена, достигающим максимальных значений при выходе личинки. 8 период развития личинок наблюдаются периодические изменения газообмена в каждом личиночном возрасте. При температуре воздуха 11 ºС одна пчела в спокойном состоянии за 1 ч потребляет 0,4 см3 кислорода, при движении — 56 см3, при полёте — 440 см3.

Дыхание и кровообращение у пчел

У пчелы нет перегородок между головой, грудью и брюшком. Поэтому полость тела служит полостью для всех его отделов. В связи с такими анатомическими особенностями строения тела у пчелы своеобразно устроены дыхательная и кровеносная системы. Кровь наполняет все ее тело и таким образом омывает все ее органы. Из кишечника питательные вещества как бы фильтруются через стенку средней кишки в кровь. В свою очередь, проходя мимо органов, кровь отдает им растворенные в ней питательные вещества. Кроме того, в кровь попадают продукты обмена веществ, которые из крови улавливаются органами выделения и удаляются из тела пчелы.

Каждая клетка организма пчелы дышит и выделяет продукты своей жизнедеятельности. Поступившие с током крови питательные вещества в клетке идут на пополнение уже разрушенных веществ, на создание новых и вновь разрушаются сами, освобождая скрытую в них энергию. Для нормального течения этих процессов требуется кислород воздуха. Значение кислорода заключается в том, что он вызывает окисление пищевых веществ. Дыханием называется поглощение кислорода и отдача углекислоты организмом пчелы.

Потребление кислорода и образование углекислоты происходят внутри самих клеток. Внутриклеточное дыхание — это сложная цепь химических процессов, и присоединение кислорода — лишь заключительное звено этой цепи. В тело пчелы воздух поступает через особые отверстия — дыхальца, а отсюда в воздушные мешки. Из мешков по бесчисленным тонким ветвящимся трубочкам — трахеям воздух разносится по всему телу. Трахеи эти оплетают снаружи все органы.

Рис. 17. Органы дыхания пчелы:I — расположение органов дыхания пчелы: 1—3— грудные дыхальца (стигмы); 4—9—брюшные дыхальца; А—головные воздушные мешки; Б — грудные воздушные мешки; В — брюшные воздушные мешки. 11 — строение трахеи: А — спиральная хитиновая нить; В — клеточный слой. 111 — строение дыхальца: О — отверстие дыхальца; Т —трахея; М1—замыкающий мускул; 3 — клапан; А — волоски, покрывающие камеру.

Они проникают внутрь всех клеток тела. Возможно, часть воздуха через стенки трахеи попадает и в кровь, так как трахейная система на всем протяжении проницаема для кислорода. Строение дыхалец и их функция. Дыхальца, или стигмы, расположены на боковых частях груди и брюшка. На груди у всех трех особей имеется три пары дыхалец, на брюшке у рабочей пчелы и матки — шесть пар, у трутня — семь пар дыхалец (рис. 17, 1). Воздух через дыхальце попадает в дыхательную камеру. Стенки камеры покрыты волосками для защиты трахеи от пыли. Между воздушной камерой и трахеей помещается клапан, т. е. запирающий аппарат.

В изгибе клапана находится мускул, при сокращении которого запирающий аппарат, наподобие клещей, закрывает входное отверстие трахеи (рис. 17, 111). Клапан дыхальца регулирует поступление воздуха в трахею. Когда пчела неподвижна или слабо передвигается, обычно дыхальца у нее закрыты. При полетах, при работе, при повышенном обмене веществ дыхальца остаются широко открытыми. Стигмы предохраняют тело пчелы от большой потери воды. Независимо от степени влажности окружающего воздуха, пчела, закрывая или открывая стигмы, регулирует отдачу воды в связи с потребностями организма. Недостаток кислорода или избыток углекислоты раздражают дыхательные центры в нервной системе, а последняя регулирует открывание стигмы.

Трахейная система. Вся полость тела пчелы имеет хорошо развитую трахейную систему, состоящую из трахейных стволов, ветвей и воздушных мешков. От первой пары грудных стигм отходят два хорошо развитых грудных трахейных ствола. На границе передне- и среднегруди эти стволы дают ответвления в передний грудной воздушный мешок (рис. 17 — 1, Б). От последнего отходят трахейные ветви в передние ножки и к мышцам крыльев. От второй и третьей грудной стигмы отходят трахейные стволы в задний грудной воздушный мешок с боковыми, хорошо развитыми добавочными мешками, трахейные ветви которых идут в средние и задние ножки.

Передние грудные трахейные стволы переходят через шею в голову и образуют там три пары воздушных мешков (рис. 17 — 1, А). Трахейные ветви от задних и грудных мешков при переходе в брюшко расширяются в два брюшных мешка (рис. 17—1, В). Трахейные стволы брюшных стигм впадают в брюшные мешки. От спинной поверхности брюшных мешков отходят к стенкам тела и внутренним органам сильно ветвящиеся трахейные стволы.

Трахеи представляют тонкостенные трубочки. Внутренние стенки их состоят из хитина, который образует по всей длине трахеи спиральные утолщения, а снаружи они покрыты одним рядом плоских клеток (рис. 17, 11). Стенки из спиральной нити создают прочность трахеям и препятствуют спаданию и сдавливанию просвета трахей, что позволяет свободно проходить воздуху по всей трахейной системе. От каждой трахеи отходят многочисленные, более тонкие ветви. Они, в свою очередь, ветвятся на еще более узкие трубки. Трахеи настолько густо оплетают все внутренние органы, что служат не только для снабжения их воздухом, но и для поддерживания их в полости тела пчелы. Когда диаметр трахеи достигает 1 микрона, внутренняя спиральная хитиновая стенка исчезает, и получается очень тонкая трубочка, которая носит название трахеоли, или трахейного капилляра.

В одних случаях переход трахеи в трахеолю происходит постепенно, в других — трахея внезапно дает начало многочисленному пучку трахеолей. В отличие от трахей, тонкие и длинные трахеоли не ветвятся, а окутывают и проникают между клетками или в самые клетки органов. Трахеоли закрыты на своем свободном конце. Следовательно, у пчел трахейная система замкнутая. Стенки воздушных мешков также не имеют хитиновых спиральных нитей, но в некоторых местах наблюдаются утолщения стенок.

Смена воздуха в крупных трахеях и воздушных мешках у пчелы происходит активно путем дыхательного движения брюшка. Выдыхание воздуха достигается сокращением брюшка, а вдыхание — его увеличением. Увеличение и сокращение объема брюшка у пчелы обусловлены его членистостью. При сокращении брюшка тергиты и стерниты заходят один задругой, наподобие частей подзорной трубки; когда членики брюшка выдвигаются, происходит увеличение объема брюшка, при обратном движении — уменьшение его. Отсюда и произошло название «телескопическое» движение брюшка при дыхании.

При увеличении объема брюшка (вдыхании) воздух входит в воздушную камеру стигмы. Здесь он фильтруется, освобождается от пыли. Из камеры воздух поступает через трахеи в воздушные мешки. Но проникнуть дальше в более тонкие трахеи и особенно в трахеоли воздух не может. Для этого потребовалось бы большое давление, например для трахеоли диаметром в 1 микрон около 10 атмосфер. Движение воздуха по тонким трахеям и в трахеолях происходит в силу диффузии газов. Число дыхательных сокращений пчелы зависит от ее состояния, наружной температуры и т. д. Когда пчела движется и идет энергичный обмен веществ, это число достигает 150 сокращений в минуту и падает до 40 при спокойном состоянии пчелы.

Воздушные мешки выполняют несколько функций. Основная их функция — уменьшение веса пчелы при полете. Они являются также резервуарами запасного воздуха во время быстрого полета, когда пчелам трудно совершать дыхательные движения. Наконец, воздушные мешки способствуют механической вентиляции трахейной системы. Наполнение и опорожнение воздушных мешков ведут к смене воздуха в трахеях груди и брюшка пчелы.

Дыхательная система насекомых. Чем дышат насекомые?

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.

Дыхание насекомых-паразитов

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.

Дыхание насекомых

«Крыски»

«Крыски»

Использовано изображение:

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.

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 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. (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.

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.

Все о меде и пчеловодстве

Главная ::: Справочник ::: Дыхательная система пчел

Добавить статью.

Слова по алфавиту:
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

! Если Вы заметили ошибку, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter для отправки администратору.

Дыхательная система пчел


ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ПЧЕЛ — обеспечивает ткани пчелы кислородом и удаляет двуокись углерода. В наружном покрове пчелы, как и у многих насекомых, имеющих твердый наружный покров, проходят трубочки — трахеи, которые проводят воздух ко всем тканям тела. Совокупность трахей составляет трахейную респираторную систему. От трахей ко всем клеткам отходят мельчайшие кольцевые ответвления, обеспечивая тем самым клетки кислородом. Получается, что в организме пчелы кислород поступает непосредственно в клетки, без перенесения его кровью.

Трахейная система снабжена наружными небольшими дыхательными порами (дыхальцами), расположенными вдоль тела. У взрослой медоносной пчелы три грудных и семь брюшных дыхалец. Первые, наиболее крупные дыхальца находятся под боковой лопастью переднеспинки и надежно защищены волосяным покровом. Несмотря на такую «двойную» защиту, первое дыхальце все же доступно для паразитических клещей, которые впоследствии скапливаются в трахейных стволах. Эта болезнь пчел называется акарапидозом. Более мелкие дыхальца второй пары лежат между плевральными пластинками среднегруди и заднегруди. Дыхальца третьей пары ничем не защищены и находятся по бокам проподе-ума. Следующие шесть пар дыхалец находятся в нижних частях первых шести тергитов брюшка. Десятая пара находится в дыхательных пластинках, соединенных с основанием жала.

Все дыхальца снабжены своеобразными «клапанами», которые предупреждают утечку втянутого воздуха и регулируют движение воздуха по трахеям.

При вдохе трахеи расширяются, образуя тонкостенные воздушные мешки, которые, наподобие легких, расширяются, а при выдохе сжимаются. Трахейные воздушные мешки развиты очень хорошо; самые крупные расположены по сторонам брюшка, более мелкие распределены по груди, голове и даже в ножках.

От воздушных мешков трахеи отходит множество разветвленных трубочек, которые проникают в большинство тканей. От трахей отходят мельчайшие трубочки (трахеолы), которые слепо заканчиваются или проникают внутрь тканевых клеток. Конечные части трахеол наполнены жидкостью, которая поглощает кислород из воздуха, распределяемого по трахеям. Насыщенная кислородом жидкость просачивается сквозь стенки трахеол и клеток в протоплазму клеток. Выработанная двуокись углерода омывается кровью и выводится через трахеи и мягкие части наружного покрова.
Возможно, Вас также заинтересует:

  • Кровеносная система пчелы
  • Нервная система пчел
  • Трахейная респираторная система пчелы
  • Нервная система и органы чувств пчел


  • Белик Э.В. Пчеловод. Словарь — справочник. — Ростов н/Д.: Феникс; Донецк: издательский центр «Кредо», 2007. www.phoenixrostov.ru/ Феникс, www.kredo.com.ua/ издательский центр «Кредо»

  • Органы дыхания пчёл

    Дыхальца – это отверстия в хитиновом панцире насекомого, они есть на груди и боках брюшка. У различных полов разное число дыхалец, так у самок на брюшке их 6 пар, а трутней 7 пар, на груди у них одинаковое число дыхалец — по 3 пары. К дыхальцам присоединяются трахейные каналы, которые соединяют их с воздушными мешками. Воздушные мешки расположены во всех частях тела насекомого: три пары в голове, два в груди и два самых больших в брюшке. Правые и левые части мешков связаны толстыми трахеями. Стенки воздушных мешков не имеют опорных органов, поэтому они могут при оттоке воздуха полностью сдуваться. По всему организму пчелы от воздушных мешков расходятся ветвящиеся трахеи, они ветвятся до состояния трахейных клеток и достигают каждого органа или ткани.

    Приток воздуха в организм насекомого происходит через дыхальца. В воздушных мешках и крупных трахеях движение газов обеспечивает механическая вентиляция, в мелких трахеях – диффузия газов.

    Потребление пчелой кислорода напрямую зависит от температуры окружающей среды и состояния пчелиной семьи. Посчитано, что спокойной пчеле при температуре 11°С требуется всего 0,4 см3/ч кислорода, а при 18°С требуется уже вдвое больше — 0,9 см3/ч. Движение и особенно полёт очень сильно увеличивает расход, так при 11°С ползущая пчела расходует 65 см3/ч кислорода, а если она взлетит то ей уже понадобится 440 см3/ч. Выполнение работ по обустройству улья, кормлению расплода также повышает потребление кислорода. Так семья из 15 тысяч пчёл при температуре воздуха в 35°С может выделить за час 60 литров углекислого газа и 200-300 грамм воды. Следует отметить что максимального значения расход кислорода достигает в семьях с большим количеством расплода. В период наибольшего размножения пчёл следует обеспечить ульи искусственной вентиляцией, чтобы не нарушалась работа по сбору мёда.

    Вода оставшаяся от разложения питательных веществ в организме пчелы выносится из организма в виде пара. При высокой влажности окружающей среды испарения влаги не происходит и тогда наступает запаривание. Запариванием называют гибель пчёл из-за остановки в организме пчелы газообменных процессов в условиях высокой влажности и температуры. Чаще всего оно происходит при транспортировке в светлое время суток. Семья становится возбужденной из-за невозможности рабочим пчёлам отправится на сбор нектара, соответственно пчёлы тратят много кислорода и выделяют много воды – в улье повышается температура и влажность, если вовремя не провентилировать его многие из них погибнут от запаривания.

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *