Kukaiņiem nav plaušu, piemēram, mugurkaulniekiem. Lai iegūtu, viņiem vēl ir jāelpo skābeklis vielmaiņas procesiem, taču viņu ķermeņi to izmanto ļoti atšķirīgā sistēmā.
Viņi izmanto atveres, ko sauc par spirāļiem, un īpašu cauruļu sistēmu, ko sauc trahejas (vienskaitlis: traheja) elpošanai.
Kas ir spirāle?
A spirāle ir atvere, kas atrodama kukaiņa ārpusē eksoskelets kas tiek izmantots elpošanai. Uz kukaiņa ķermeņa ir daudz spirāļu, kas parasti ir savienoti pārī un atrodas uz krūškurvja un vēdera.
Dažādām kukaiņu kārtām var būt atšķirīgs spirāļu skaits, taču nav noteikta modeļa. Pieauguša kukaiņa maksimālais spirāļu pāru skaits var būt 10.
Spiraļus aizsargā mati un vārsti ar atlokiem, un tos ieskauj muguriņas, krokas un izciļņi. Tos kontrolē muskuļi, kas tos atver, kad nepieciešams skābeklis. Tad viņi daļēji aizveras, kamēr kukaiņi atpūšas. Sprauslu izmēru var pielāgot arī kukaiņiem, kas dzīvo sausā klimatā, lai novērstu mitruma zudumu.
Spiraļa vai vārsta aizvēršanas mehānisms satur olbaltumvielu, ko sauc
Trahejas sistēma kukaiņos
Kukaiņiem nav a elpošanas sistēmas savienots ar asinsrites sistēmu. Tā vietā ir trahejas sistēma kukaiņos kas piegādā skābekli visā viņu ķermenī un kas atdala oglekļa dioksīdu elpošanas laikā.
Sekojot spirālei līdz trahejas caurulei, nokļūst trahejas, īpašas šūnas, ko izmanto gāzes apmaiņai. Šie sīkie zari, kuru diametrs ir aptuveni 0,1 mikrometrs, ir piepildīti ar šķidrumu un stiepjas līdz lielākajai daļai kukaiņu šūnu. Skābeklis tiek ievests caur trahejas caurulēm, izšķīst šķidrumā un iet caur šūnām.
Kukaiņu elpošana un ķermeņa lielums
Vienkārši difūzija tiek izmantots trahejas sistēmā kukaiņiem, kuru izmērs ir mazs. Lielāki kukaiņi, piemēram, tarakāni, vaboles, siseņi un sienāži nepieciešama lielāka sūknēšanas darbība. Tas viņiem palīdz, kad viņi ir aktīvi vai kad karstuma dēļ rodas stress.
Lielāki kukaiņi ar vēdera muskuļiem atver un aizver atsevišķus spirāļus, lai pārvietotu gaisu visā ķermenī. Šo cauruļu rakstura un jutīguma pret spiedienu dēļ tiek uzskatīts, ka tie ir iemesls, kāpēc kukaiņi nav attīstījušies un izauguši par lielākiem organismiem, piemēram, daudziem mugurkaulniekiem.
Pesticīdi un tarakānu anatomija
Tarakāni ir kaitīgi kaitēkļu kukaiņi, kurus izrādās grūti iznīcināt. Viņi nodara postījumus pārtikas krājumiem un mājām. Studējot prusaku anatomijā, pesticīdu ražotāji var atrast jaunas pieejas, lai mēģinātu efektīvāk cīnīties ar tām.
Skatoties uz prusaku anatomija atklāj, ka tarakānos ir 10 spirāļu pāri, visvairāk kukaiņu. Dažus spirāļus var atrast uz krūškurvja starp kāju muguras daļām. Citi iet gar vēdera segmentu sāniem vai starp tiem.
Krūškurvja spirālēs tiek izmantoti ārēji aizverami vāki, kas piestiprināti muskuļiem. Lielākais tarakāna brīnums ir pirmais krūšu spirālis. Lielākā daļa vēdera spirāļu ir līdzīga izmēra, izņemot pēdējo vēdera spirāli. Tas ir lielāks un atšķirīgi veidots, ar D veida atveri.
Insekticīdu ražotāji var izveidot ķīmiskas vielas, kas kavē prusaku elpošanu, izmantojot pulverus, šķidrumus vai gāzes. Insekticīdi, kas ir gāzveida, darbojas, uzbrūkot prusaku trahejas sistēmai.