التنفس الرغامي: خصائص وأمثلة للحيوانات - مادة الاحياء - 2026

في التنفس القصبة الهوائية هو الأكثر شيوعا نوع التنفس عن طريق الحشرات مئويات، القراد والعناكب والطفيليات. في هذه الحشرات ، تكون الصبغات التنفسية غائبة عن الدم ، حيث أن جهاز القصبة الهوائية هو المسؤول عن توزيع O2 (الهواء) مباشرة إلى خلايا الجسم.

يسمح التنفس الرغامي بإجراء عملية تبادل الغازات. بهذه الطريقة ، يتم وضع سلسلة من الأنابيب أو القصبة الهوائية بشكل استراتيجي في جسم الحشرات. كل من هذه القصبة الهوائية لها فتحة باتجاه الخارج تسمح بدخول وخروج الغازات.

الفتحات ونظام القصبة الهوائية

كما هو الحال في الحيوانات الفقارية ، فإن عملية طرد الغازات من جسم الحشرات تعتمد على حركة تقلص العضلات التي تضغط على جميع الأعضاء الداخلية للجسم ، مما يؤدي إلى خروج ثاني أكسيد الكربون من الجسم.

يحدث هذا النوع من التنفس في معظم الحشرات ، بما في ذلك تلك التي تعيش في البيئات المائية. هذا النوع من الحشرات له أجسام معدة خصيصًا لتكون قادرة على التنفس أثناء غمرها تحت مستوى الماء.

أجزاء من نظام التنفس الرغامي

القصبة الهوائية

القصبة الهوائية عبارة عن نظام متفرع على نطاق واسع مع قنوات صغيرة يمر عبرها الهواء. يقع هذا النظام في جميع أنحاء جسم الحشرات.

إن وجود القنوات فيه ممكن بفضل وجود جدران الجسم المحاذاة داخليًا بواسطة غشاء يعرف باسم الأديم الظاهر.

تحتوي الحشرة على العديد من القصبات الهوائية أو القنوات التي تفتح على خارج جسمها ، مما يسمح بعملية تبادل الغازات مباشرة في جميع خلايا جسم الحشرة.

عادةً ما تكون المنطقة التي يوجد بها تركيز أكبر للفروع هي بطن الحشرة ، والتي تحتوي على العديد من القنوات التي تفسح المجال تدريجياً للهواء داخل الجسم.

يتكون نظام القصبة الهوائية الكامل للحشرة بشكل عام من ثلاث قنوات رئيسية تقع بشكل متوازي وطولي بالنسبة لجسمها. تمر القنوات الصغيرة الأخرى عبر القصبة الهوائية الرئيسية ، وتشكل شبكة من الأنابيب التي تشمل كامل جسم الحشرة.

ينتهي كل من الأنابيب التي لها مخرج إلى الخارج بخلية تسمى خلية القصبة الهوائية.

في هذه الخلية ، يتم تبطين القصبة الهوائية بطبقة من البروتين تعرف باسم trachein. بهذه الطريقة ، يتم ملء النهاية الخارجية لكل القصبة الهوائية بسائل القصبة الهوائية.

الفتحات

مسح صورة المجهر الإلكتروني لصمام ثقب الكريكيت.

المصدر: المستخدم chsh CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

يفتح نظام القصبة الهوائية إلى الخارج من خلال فتحات شق تسمى الوصمات أو الفتحات التنفسية. في الصراصير ، يوجد زوجان من الفتحات التنفسية في منطقة الصدر وثمانية أزواج من الفتحات التنفسية تقع في الجزء الأول من منطقة البطن.

Actias selene ، المصدر: المستخدم Kugamazog ~ commonswiki CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

ويحيط كل ثقب بمصلب يسمى peritrema وله شعيرات تعمل كمرشحات تمنع الغبار والجزيئات الأخرى من دخول القصبة الهوائية.

يتم أيضًا حماية الفتحات التنفسية عن طريق صمامات ملحقة بالعضلات المبطنة والموسعة التي تنظم فتح كل أنبوب.

تبادل الغازات

في حالة الراحة ، تمتلئ القصبة الهوائية بسائل شعري بفضل الضغط الأسموزي المنخفض في خلايا أنسجة الجسم. بهذه الطريقة ، يذوب الأكسجين الذي يدخل القنوات في سائل القصبة الهوائية ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الهواء.

تمتص الأنسجة سائل القصبة الهوائية عندما يزداد حجم اللاكتات بمجرد دخول الحشرة مرحلة الطيران. بهذه الطريقة ، يتم تخزين ثاني أكسيد الكربون مؤقتًا على هيئة بيكربونات ، وإرسال إشارات إلى الفتحات التنفسية لفتحها.

ومع ذلك ، يتم إطلاق أكبر كمية من ثاني أكسيد الكربون من خلال غشاء يعرف باسم البشرة.

حركة التهوية

تحدث تهوية نظام القصبة الهوائية عندما تنقبض الجدران العضلية لجسم الحشرة.

يحدث زفير الغاز من الجسم عندما تنقبض عضلات البطن الخلفية. على العكس من ذلك ، يحدث إلهام الهواء عندما يأخذ الجسم شكله المعتاد.

تقوم الحشرات وبعض اللافقاريات الأخرى بتبادل الغازات عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون من خلال أنسجتها وأخذ الهواء من خلال أنابيب تسمى القصبة الهوائية.

في الصراصير والجنادب ، يكون للجزء الأول والثالث من صدرهم فتحة في كل جانب. وبالمثل ، توجد ثمانية أزواج أخرى من الفتحات التنفسية خطيًا على كل جانب من جانبي البطن.

تقوم الحشرات الأصغر أو الأقل نشاطًا بعملية تبادل الغازات عن طريق الانتشار. ومع ذلك ، يمكن أن تعاني الحشرات التي تتنفس من خلال الانتشار في المناخات الأكثر جفافاً ، لأن بخار الماء ليس وفيرًا في البيئة ولن يكون قادرًا على الانتشار في الجسم.

يتجنب ذباب الفاكهة خطر الموت في البيئات الجافة من خلال التحكم في حجم فتحة النفخ بطريقة تجعلها تتكيف مع احتياجات الأكسجين للعضلات أثناء مرحلة الطيران.

عندما ينخفض ​​الطلب على الأكسجين ، تغلق ذبابة الفاكهة جزئيًا فتحاتها من أجل الاحتفاظ بالمزيد من الماء في الجسم.

يجب أن تقوم الحشرات الأكثر نشاطًا مثل الصراصير أو الجنادب بتهوية نظام القصبة الهوائية باستمرار. بهذه الطريقة ، يجب أن يشدوا عضلات البطن ويضغطوا على الأعضاء الداخلية لإخراج الهواء من القصبات الهوائية.

تحتوي الجنادب على أكياس هوائية كبيرة متصلة بأقسام معينة من القصبة الهوائية الأكبر ، من أجل زيادة فعالية عملية تبادل الغازات.

الحشرات المائية: مثال على التنفس الرغامي

اليرقة المائية لبعوض الزاعجة المصرية. مأخوذة وتحرير من: Econt

تستخدم الحشرات المائية تنفس القصبة الهوائية لإجراء عملية تبادل الغازات.

البعض ، مثل يرقات البعوض ، يمتص الهواء عن طريق تعريض أنبوب تنفس صغير فوق مستوى الماء ، وهو متصل بنظام القصبة الهوائية.

تحمل بعض الحشرات التي يمكن أن تنقع في الماء لفترات طويلة فقاعات هواء تأخذ منها الأكسجين الذي تحتاجه للبقاء على قيد الحياة.

من ناحية أخرى ، تحتوي بعض الحشرات الأخرى على فتحات تهوية تقع في الجزء العلوي من ظهرها. وبهذه الطريقة يخترقون الأوراق المعلقة في الماء ويلتصقون بها من أجل التنفس.

المراجع

1. صفحات البيولوجيا. (24 يناير 2015). تم الحصول عليها من التنفس الرغامي: biology-pages.info.
2. الموقع ، TO (2017). الجزء الثالث: كيف تتنفس الكائنات الحية: الفهرس. تم الاسترجاع من نظام تنفس الحشرات: saburchill.com.
3. المجتمع ، تا (2017). جمعية هواة علم الحشرات. تم الحصول عليها من تنفس الحشرات: amentsoc.org.
4. العنكبوت ، و. (2003). حشرات وعناكب العالم ، المجلد 10. نيويورك: مارشال كافنديش.
5. ستيدوورثي ، ج. (1989). شهاب ستار برس.
6. ياداف ، م. (2003). بيولوجيا الحشرات. نيودلهي: DPH.
7. ياداف ، م. (2003). فسيولوجيا الحشرات. نيودلهي: DPH.