گیاه و زندگی

دستگاه تنفس حشرات
نویسنده : بهار - ساعت ۳:٢٥ ‎ب.ظ روز یکشنبه ۱۳۸۸/٥/٢٥
 

                                                              

دستگاه تنفس:Respiratory system
در حشرات سیستم تنفس تراشه ای است و از تعداد زیادی لوله های حامل هوا تشکیل شده که به وسیله استیگمات ها با محیط خارج ارتباط دارند . تراشه‌ها لوله‌های توخالی هستند که داخل آنها مجهز به یک رشته مارپیچی قابل ارتجاع از جنس کوتیکول و موسوم به تنیدیوم می باشد . کانال های تراشه ای از منافذ تنفسی شروع شده تدریجاً باریک می شوند و انشعابات انتهائی تراشه ها را به وجود می آورند که اطراف سلولهای بدن را می پوشانند و به این ترتیب تبادل مستقیم گازی را بین سلول های بدن و محیط خارج برقرار می کنند . سوراخهای تنفسی با استیگماتها به اشکال بیضی یا گرد در روی غشاء پهلوئی حلقه های قفسه سینه و شکم قرار دارند و تعداد و طرز کار آنها در گروههای مختلف حشرات متفاوت است.
1- مکانیسم تنفس در حشرات : وظیفه تراشه حمل اکسیژن و سهولت جریان هوا در « موی تراشه ها»و تبادل گازی بوسیله مایع داخل موی تراشه ها صورت می گیرد و به این ترتیب اکسیژن به طور مستقیم پلاسمای اطراف سلول پخش می گردد و هوای داخل تراشه ها در دو مرحله دم و بازدم انجام می گیرد. در مرحله بازدم ماهیچه های شکم ( ماهیچه های پشتی – شکمی ) منقبض شده و در نتیجه حجم شکم کم و فشار داخلی افزایش می یابد و به این ترتیب هوای تراشه ها تخلیه می گردد. در مرحله دم ماهیچه های شکم آزاد شده و حجم شکم افزایش می یابد و هوا وارد تراشه ها می گردد. مکانیسم تنفس بر اساس طرز عمل استیگمات ها به دو طریق صورت می گیرد، در حشات آپنوایستیک استیگماتها با ریتم مخصوصی باز و بسته می شوند و تبادل گازی فقط هنگام باز بودن استیگمات صورت می گیرد مانند کک ها و مگسها . در حشرات Eupneustic حرکات تنفسی در دو مرحله دم و بازدم مشخص و باز و بسته شدن استیگماتها ، در فاصله معینی صورت می گیرد. شدت حرکات تنفسی بستگی به شرایط محیط خارج مانند گاز کربنیک و حرارت و فعالیت حشره دارد چنانچه هنگام پرواز و در حرارتهای زیاد شدت حرکت تنفسی زیاد و برعکس در حرارتهای پائین و هنگام استراحت شدت حرکت تنفسی زیاد و بر عکس در حرارت های پائین و هنگام استراحت شدت حرکت تنفسی زیاد و بر عکس در حرارتهای پائین وهنگام استراحت شدت حرکات تنفسی نقصان می یابد. در حشرات آبزی تنفس از طریق دستگاههای تراشه یا برانشی و یا تراشه برانشی صورت می گیرد و تنفس از طریق جلد ساده ترین نوع تنفس در حشرات آبزی است. بعضی از سخت بال پوشانه آبزی در فواصل معین به سطح آب آمده و هوای کافی در زیر بال پوشها و یا بین موههای سطح بدن خود ذخیره می نمایند و هنگام فعالیت در زیر آب از آن استفاده می کنند . سن های آبی استیگمات های انتهایی خود را که در انتهای لوله طویل قرار دارد ، در سطح آب قرار داده و تنفس حشره در زیر آب به طرز مستقیم انجام می شود . و همچنین لارو پشه های Anopheles و Culex در فواصل معین به سطح آب آمده و سیفون تنفسی خود را که در حلقه هشتم شکم قرار دارد از آب بیرون آورده و هوای کافی در تراشه های خود ذخیره می کند و سپس داخل آب می شود. دستگاه تنفسی تراشه – برانشی به دو شکل رشته ها و یا صفحات پهن در طرفین حلقه های بدن قرار گرفته و محتوی لوله های تراشه ای است.
2- متابولیسم تنفس :
مواد غذایی داخل سلولها و بافتها به وسیلهاکسیژن جذب شده توسط دستگاه تنفسی اکسید می گردد و موادی نظیر گلوتاتیون و سیتوکروم به عنوان مواد واسطه ای در این مرحله اهمیت فوق العاده دارند . بالا رفتن درجه حرارت و رطوبت باعث افزایش شدت متابولیسم می گردد همچنین تغییرات متابولیسم تنفسی به گونه ای – سن – مراحل رشدی و جنس حشره بستگی دارند. ضریب تنفسی برابراست با نسبت حجم انیدرید کربنیک حاصل به حجم اکسیژن مصرف شده و متناسب با رژیم غذایی حشره می باشد.
ت – دستگاه گردش خون Circulatory system:
در حشرات ، اکسیژن بدون دخالت خون به وسیله سیستم تراشه ای تنفس در اختیار سلول قرار می‌گیرد. لذا دستگاه گردش خون ساده و حفره ای است و خون تحت فشار قلب در حفره عمومی پخش شده و تمام سلولها و بافتها را فرا می گیرید. از این جهت حفره عمومی در حشرات ، Hemocoele یا حفره خونی نامیده می شود. این حفره به وسیله دو پرده ماهیچه ای طولی به سه حفره عمومی پشتی میانی و شکمی تقسیم می شود.حفره پشتی محتوی رگ پشتی طولی است که قسمت جلوی آن به نام آئورت در ناحیه قفس سینه و قسمت عقبی آن در ناحیه شکم و به قلب مرسوم می گردد . آئورت در حشرات بالدار مجهز به چند حباب ضرباندار به نام قلب های فرعی است . قلب از تعدادی خانه یا حفره به نام Ventriculus تشکیل شده و تعداد آنها تقریبا ً معادل حلقه های قفس سینه و شکم است . این خانه ها گلابی شکل و به طور متوالی قرار گرفته و به وسیله منافذی به نام استیول به حفره اطراف قلب مربوط می شود. آئورت و قلب ساختمان ماهیچه ای داشته و به وسیله الیاف ماهیچه ای خاصی به نام حلقه های پشتی متصل می شوند.حفره میانی یا احشئی نسبتاً وسیع بوده ولوله گوارش و غده تناسلی در آن قرار دارند . حفره شکمی محتوی زنجیر عصبی است . دیافراگم شکمی از بافت پیوندی و رشته های ماهیچه ای ساخته شده و دارای سوراخهای متعددی جهت عبور خون می باشد .