文档介绍:第三节昆虫的呼吸与循环系统
昆虫的呼吸系统respiratory system由气门和气管系统所组成,担负输送氧气到需氧组织、从虫体内排除CO2的功能,而血液无运输氧气的作用。
虫体的结构、生活习性、环境、虫态、演化程度与其呼吸方式的变异有关,但其呼吸作用即物理呼吸(气体交换)和呼吸代谢的基本方式是一致的。
第三节昆虫的呼吸与循环系统
一、呼吸系统
(一)呼吸方式
水生、陆生、寄生性昆虫的呼吸方式虽然是以气门气管为基础的,但均有不同程度的特化,可区分为体壁呼吸、气管鳃呼吸、气泡和气膜(盾)呼吸、气门气管呼吸等。
昆虫中最常见的呼吸方式,包括位于体壁上的开口即气门、和气门以内不断分枝、由粗到细的网状气管系统
无气管系统或其结构不完整的低等昆虫,如原尾目、弹尾目、部分内寄生昆虫、部分水生昆虫,气管分枝分布于体壁之下,依靠体壁的通透性直接进行O2、CO2的交换。此类昆虫体躯多小或微小,活动性较差。
陆栖昆虫体壁的膜质部位,也可进行体壁呼吸。
部分水生昆虫具有呈膜质片状、或丝状的形同鱼类鳃的气管鳃tracheal,其中密布网状的气管分枝,以吸收水中的O2排除气管内的CO2。气管鳃呼吸实质上也是体壁呼吸,该类在薄而柔软的体壁部位也进行体壁呼吸。
如蜉蝣目、襀翅目、毛翅目的幼虫,蜻蜓
目稚虫的气管鳃位于直肠内、称直肠鳃。
具有完整气门气管系统的水栖昆虫,借助体表特定部位的特殊结构携带空气,当所携带的O2消耗和散失尽时,浮出水面重新携带空气,该结构称物理鳃。
②气盾呼吸:虫体潜入水中时,在体面密集的疏水微毛间携带O2气膜。
①气泡呼吸:虫体潜入水中时,腹面或鞘翅下的疏水毛层间、或腹部末端携带空气层或气泡。
气管trachea系统是外胚层内陷所形成的构造。
气门spiracle 、支气管、及分布于组织细胞间的微气管tracheole均有一定的排列方式。
飞行性强的昆虫支气管上有膨胀的膜
质气囊air sac、增加贮气量和通风换气。
(二)气门气管系统的结构
气管的分布
气门结构
气管的排列
气管的组织
微气管
O2和CO2在昆虫气管系统中的传送,靠昆虫的呼吸运动和气体扩散作用完成。呼吸运动由呼吸神经所控制。昆虫体内的气体和外界环境气体的呼吸换气过程为物理呼吸。
体形小行动缓慢的昆虫依靠气体在体壁、气管系统中的扩散完成呼吸换气过程。
气门气管呼吸靠气门的调节完成换气过程;活动性强的昆虫靠腹部肌肉、气囊的规律性运动,及气门的定向开闭,在气管纵干中形成向前或向后的定向气流,形成呼吸换气运动完成气体交换。
(三)呼吸作用
(气体交换)
O2和CO2在微气管中的扩散:
当组织处于不活动状态时,微气管末梢充满液体,组织及组织液中基本无CO2。
当组织进入呼吸代谢状态时,使微气管端部组织液的滲透压增高,靠滲透吸空作用将微气管端部的组织液及微气管中的气体和O2吸入组织内。
当新陈代谢的产物被氧化消失后组织的液滲透压恢复原状又使微气管端部充满组织液。
CO2则靠扩散作用进入微气管及气管。