Трахейная дыхательная система у насекомых
Насекомые и ряд других членистоногих обладают высокоспециализированным типом дыхательной системы, ее отличие от диффузионных легких заключается в том, что кислород воздуха поступает непосредственно к клеткам, а не переносится кровью.
На нескольких сегментах тела у насекомых имеются парные отверстия, называемые дыхальцами, по одному на каждой стороне. Они ведут в заполненные воздухом полости, от которых внутрь тела отходят небольшие трубочки — трахеи. Трахеи многократно ветвятся, их ветвление повторяется до тех пор, пока концевые трубочки, называемые трахеолами, не достигнут диаметра менее одного микрона. За исключением самых окончаний, трахеи и трахеолы заполнены воздухом. Они проникают во все части тела насекомого, особенно густо оплетая наиболее активные органы и ткани. В некоторых случаях трахеолы попадают даже в отдельные клетки. Кислород и углекислый газ перемещаются по трахеолярным трубочкам путем диффузии. Однако более крупные воздушные полости нередко вентилируются с помощью движений окружающих скелет. Дыхальца закрываются и открываются клапанами, которые работают за счет миниатюрных мышц. Каждое дыхальце окружено по краю волосками, препятствующими попаданию в трахеи пылевых частиц и паразитов.
Трахейная дыхательная система насекомых обеспечивает прямой газообмен между воздухом и клетками, в которых происходят метаболические реакции. Эта вполне эффективная для насекомых система не может удовлетворить нужды крупного животного. Летающие насекомые расходуют кислород в пересчете на один грамм веса тела с гораздо большей скоростью, чем любая птица. У этих насекомых трахейная система летательных мышц автоматически вентилируется ритмическими сокращениями воздушных полостей в мускулатуре. Трахейные трубочки выстланы кутикулой, которая отделяется и сбрасывается при каждой линьке вместе с остальным наружным скелетом. Необходимость периодических линек и ограничения, создаваемые диффузией в тонких воздухоносных трубочках, ставят предел размерам насекомых.
