Putukatel pole kopse nagu selgroogsetel. Nende saamiseks peavad nad veel hingama hapnik ainevahetusprotsesside jaoks, kuid nende kehad kasutavad selleks väga erinevat süsteemi.
Nad kasutavad avausi, mida nimetatakse spiraalideks, ja spetsiaalset torusüsteemi, mida nimetatakse hingetoru (ainsus: hingetoru) hingamiseks.
Mis on spiraal?
A spiraal on putuka välisküljelt leitud ava eksoskelett mida kasutatakse hingamiseks. Putuka kehal on arvukalt spiraale, mis on tavaliselt paaritatud ja paiknevad rinnal ja kõhul.
Erinevatel putukatel võib olla erinev arv spiraale, kuid kindlat mustrit pole. Piirangupaaride maksimaalne arv, mis täiskasvanud putukal võib olla, on 10.
Spiraalid on kaitstud klappidega karvade ja ventiilidega ning neid ümbritsevad okkad, voldid ja harjad. Neid kontrollivad lihased, mis avavad neid, kui hapnikku on vaja. Siis sulguvad nad osaliselt, samal ajal kui putukad puhkavad. Spiraali suurust saab reguleerida ka kuivas kliimas elavatel putukatel, et vältida niiskuse kaotamist.
Spiraali ehk klapi sulgemismehhanism sisaldab valku, mida nimetatakse
Putukate hingetoru süsteem
Putukatel pole a hingamissüsteem ühendatud vereringesüsteemiga. Selle asemel on hingetoru süsteem putukatel mis toimetab hapnikku kogu nende kehasse ja eemaldab hingamise ajal süsinikdioksiidi.
Spiraali järgimine hingetoru toruni viib trahheolid, gaasivahetuseks kasutatavad spetsiaalsed elemendid. Need väikesed, umbes 0,1 mikromeetrise läbimõõduga oksad on täidetud vedelikuga ja ulatuvad enamiku putukarakkudeni. Hapnik tuuakse läbi hingetoru, lahustub vedelikus ja liigub rakkudesse.
Putukate hingamine ja keha suurus
Lihtne difusioon kasutatakse hingetoru süsteemis väikeste putukate puhul. Suuremad putukad nagu prussakad, mardikad, jaaniussid ja rohutirtsud vajavad rohkem pumpamist. See aitab neid siis, kui nad on aktiivsed või kui nad on kuumuse tõttu stressis.
Suuremad putukad avavad ja sulgevad oma kõhulihastega eraldi spiraalid, et kogu kehas õhku liigutada. Nende torude olemuse ja survetundlikkuse tõttu arvatakse, et just nemad putukad ei arenenud ja kasvasid suuremateks organismideks nagu paljud selgroogsed.
Pestitsiidid ja prussakade anatoomia
Prussakad on kahjulikud kahjurputukad, mida on raske välja juurida. Nad tekitavad toidukaupade ja kodude hävingut. Prussakade anatoomias õppides saavad pestitsiiditootjad leida uusi lähenemisviise, et proovida nendega tõhusamalt võidelda.
Vaatan prussaka anatoomia paljastab, et prussakad kannavad 10 paari spiraale, kõige rohkem võib putukal olla. Mõningaid spiraale võib leida rindkerelt jalgade seljaosade vahel. Teised jooksevad kõhu segmentide külgedel või nende vahel.
Rindkere spiraalides kasutatakse lihaste külge kinnitatud väliselt sulgevaid kaane. Prussaka suurim spiraal on esimene rindkere spiraal. Enamik kõhu spiraale on suuruselt sarnased, välja arvatud viimane kõhu spiraal. See on suurem ja vormitud erinevalt, D-kujulise avaga.
Insektitsiiditootjad võivad pulbrite, vedelike või gaaside abil koostada kemikaale, mis pärsivad prussakate hingamist. Gaasilised putukamürgid toimivad prussakate hingetoru süsteemi rünnates.