Способ дыхания у пчелы

Дыхание и кровообращение у пчел

У пчелы нет перегородок между головой, грудью и брюшком. Поэтому полость тела служит полостью для всех его отделов. В связи с такими анатомическими особенностями строения тела у пчелы своеобразно устроены дыхательная и кровеносная системы. Кровь наполняет все ее тело и таким образом омывает все ее органы. Из кишечника питательные вещества как бы фильтруются через стенку средней кишки в кровь. В свою очередь, проходя мимо органов, кровь отдает им растворенные в ней питательные вещества. Кроме того, в кровь попадают продукты обмена веществ, которые из крови улавливаются органами выделения и удаляются из тела пчелы.

Каждая клетка организма пчелы дышит и выделяет продукты своей жизнедеятельности. Поступившие с током крови питательные вещества в клетке идут на пополнение уже разрушенных веществ, на создание новых и вновь разрушаются сами, освобождая скрытую в них энергию. Для нормального течения этих процессов требуется кислород воздуха. Значение кислорода заключается в том, что он вызывает окисление пищевых веществ. Дыханием называется поглощение кислорода и отдача углекислоты организмом пчелы.

Потребление кислорода и образование углекислоты происходят внутри самих клеток. Внутриклеточное дыхание — это сложная цепь химических процессов, и присоединение кислорода — лишь заключительное звено этой цепи. В тело пчелы воздух поступает через особые отверстия — дыхальца, а отсюда в воздушные мешки. Из мешков по бесчисленным тонким ветвящимся трубочкам — трахеям воздух разносится по всему телу. Трахеи эти оплетают снаружи все органы.

1 —замыкающий мускул; 3 — клапан; А — волоски, покрывающие камеру» title=»Рис. 17. Органы дыхания пчелы: 11 — строение трахеи: А — спиральная хитиновая нить; В — клеточный слой. 111 — строение дыхальца: О — отверстие дыхальца; Т —трахея; М 1 —замыкающий мускул; 3 — клапан; А — волоски, покрывающие камеру»/>

Рис. 17. Органы дыхания пчелы:I — расположение органов дыхания пчелы: 1—3— грудные дыхальца (стигмы); 4—9—брюшные дыхальца; А—головные воздушные мешки; Б — грудные воздушные мешки; В — брюшные воздушные мешки. 11 — строение трахеи: А — спиральная хитиновая нить; В — клеточный слой. 111 — строение дыхальца: О — отверстие дыхальца; Т —трахея; М 1 —замыкающий мускул; 3 — клапан; А — волоски, покрывающие камеру.

Они проникают внутрь всех клеток тела. Возможно, часть воздуха через стенки трахеи попадает и в кровь, так как трахейная система на всем протяжении проницаема для кислорода. Строение дыхалец и их функция. Дыхальца, или стигмы, расположены на боковых частях груди и брюшка. На груди у всех трех особей имеется три пары дыхалец, на брюшке у рабочей пчелы и матки — шесть пар, у трутня — семь пар дыхалец (рис. 17, 1). Воздух через дыхальце попадает в дыхательную камеру. Стенки камеры покрыты волосками для защиты трахеи от пыли. Между воздушной камерой и трахеей помещается клапан, т. е. запирающий аппарат.

В изгибе клапана находится мускул, при сокращении которого запирающий аппарат, наподобие клещей, закрывает входное отверстие трахеи (рис. 17, 111). Клапан дыхальца регулирует поступление воздуха в трахею. Когда пчела неподвижна или слабо передвигается, обычно дыхальца у нее закрыты. При полетах, при работе, при повышенном обмене веществ дыхальца остаются широко открытыми. Стигмы предохраняют тело пчелы от большой потери воды. Независимо от степени влажности окружающего воздуха, пчела, закрывая или открывая стигмы, регулирует отдачу воды в связи с потребностями организма. Недостаток кислорода или избыток углекислоты раздражают дыхательные центры в нервной системе, а последняя регулирует открывание стигмы.

Трахейная система. Вся полость тела пчелы имеет хорошо развитую трахейную систему, состоящую из трахейных стволов, ветвей и воздушных мешков. От первой пары грудных стигм отходят два хорошо развитых грудных трахейных ствола. На границе передне- и среднегруди эти стволы дают ответвления в передний грудной воздушный мешок (рис. 17 — 1, Б). От последнего отходят трахейные ветви в передние ножки и к мышцам крыльев. От второй и третьей грудной стигмы отходят трахейные стволы в задний грудной воздушный мешок с боковыми, хорошо развитыми добавочными мешками, трахейные ветви которых идут в средние и задние ножки.

Передние грудные трахейные стволы переходят через шею в голову и образуют там три пары воздушных мешков (рис. 17 — 1, А). Трахейные ветви от задних и грудных мешков при переходе в брюшко расширяются в два брюшных мешка (рис. 17—1, В). Трахейные стволы брюшных стигм впадают в брюшные мешки. От спинной поверхности брюшных мешков отходят к стенкам тела и внутренним органам сильно ветвящиеся трахейные стволы.

Трахеи представляют тонкостенные трубочки. Внутренние стенки их состоят из хитина, который образует по всей длине трахеи спиральные утолщения, а снаружи они покрыты одним рядом плоских клеток (рис. 17, 11). Стенки из спиральной нити создают прочность трахеям и препятствуют спаданию и сдавливанию просвета трахей, что позволяет свободно проходить воздуху по всей трахейной системе. От каждой трахеи отходят многочисленные, более тонкие ветви. Они, в свою очередь, ветвятся на еще более узкие трубки. Трахеи настолько густо оплетают все внутренние органы, что служат не только для снабжения их воздухом, но и для поддерживания их в полости тела пчелы. Когда диаметр трахеи достигает 1 микрона, внутренняя спиральная хитиновая стенка исчезает, и получается очень тонкая трубочка, которая носит название трахеоли, или трахейного капилляра.

В одних случаях переход трахеи в трахеолю происходит постепенно, в других — трахея внезапно дает начало многочисленному пучку трахеолей. В отличие от трахей, тонкие и длинные трахеоли не ветвятся, а окутывают и проникают между клетками или в самые клетки органов. Трахеоли закрыты на своем свободном конце. Следовательно, у пчел трахейная система замкнутая. Стенки воздушных мешков также не имеют хитиновых спиральных нитей, но в некоторых местах наблюдаются утолщения стенок.

Смена воздуха в крупных трахеях и воздушных мешках у пчелы происходит активно путем дыхательного движения брюшка. Выдыхание воздуха достигается сокращением брюшка, а вдыхание — его увеличением. Увеличение и сокращение объема брюшка у пчелы обусловлены его членистостью. При сокращении брюшка тергиты и стерниты заходят один задругой, наподобие частей подзорной трубки; когда членики брюшка выдвигаются, происходит увеличение объема брюшка, при обратном движении — уменьшение его. Отсюда и произошло название «телескопическое» движение брюшка при дыхании.

При увеличении объема брюшка (вдыхании) воздух входит в воздушную камеру стигмы. Здесь он фильтруется, освобождается от пыли. Из камеры воздух поступает через трахеи в воздушные мешки. Но проникнуть дальше в более тонкие трахеи и особенно в трахеоли воздух не может. Для этого потребовалось бы большое давление, например для трахеоли диаметром в 1 микрон около 10 атмосфер. Движение воздуха по тонким трахеям и в трахеолях происходит в силу диффузии газов. Число дыхательных сокращений пчелы зависит от ее состояния, наружной температуры и т. д. Когда пчела движется и идет энергичный обмен веществ, это число достигает 150 сокращений в минуту и падает до 40 при спокойном состоянии пчелы.

Воздушные мешки выполняют несколько функций. Основная их функция — уменьшение веса пчелы при полете. Они являются также резервуарами запасного воздуха во время быстрого полета, когда пчелам трудно совершать дыхательные движения. Наконец, воздушные мешки способствуют механической вентиляции трахейной системы. Наполнение и опорожнение воздушных мешков ведут к смене воздуха в трахеях груди и брюшка пчелы.

Источник

Органы дыхания и нервная система пчелы

Легкие у пчел отсутствуют.Этот орган дыхания заменяет сложная сеть трубок — трахей разной величины и диаметра.Вдоль тела расположены два больших воздушных мешка,которые служат хранилищами для воздуха.

Они между собой соединяются поперечными стволами, разветвляющимися на боковые ответвления. заказать горящие туры в египет Которые то же ветвятся по нескольку раз и, в конце, доходят до трубочек микроскопических размеров. Трахеи проникают внутрь тканей тела пчелы, в промежутки между клетками, а иногда и в самые клетки. Cистема дыхания пчёл сообщается с наружным воздухом при помощи канальцев, которые заканчиваются на поверхности тела отверстиями — дыхальцами.

У пчелы девять пар дыхалец,три пары на груди и шесть пар на брюшке.Считается, что через дыхальца на брюшке воздух входит, а через грудные выходит обратно из тела пчелы. Внутрениие стенки трубочек-дыхалец покрыты волосками для защиты от пыли.

Дыхальца имеют специальные приспособления,которые наглухо закрывают просвет трахеи. Воздух продвигается по воздушным мешкам и крупным трахеям в результате дыхательных движений брюшка, при которых оно то сокращается, то расширяется.

Когда брюшко расширено, воздух через дыхальца входит в большие трахеи и воздушные мешки, когда же брюшко сокращается, воздух выходит из воздушных мешков наружу. Затем воздух поступает из воздушных мешков в трахеи и разносится по всему телу пчелы. Клетки тела поглощают из него кислород и отдают углекислый газ, который также по трахеям выводится наружу. Вместе с углекислым газом из тела пчелы удаляются и водяные пары.

Мозг пчелы состоит из двух нервных узлов; одного,большого,(надглоточного) я малого узла (подглоточного), они соединены между собой двумя перемычками. От них отходит брюшной нерв, состоящая из соединённых между собой нервных узлов (уплотнений),два находятся в груди и пять в брюшке.

Мозг пчелы по своему назначению лишь отдалённо соответствует мозгу высокоразвитых животных. Брюшная нервная цепочка пчелы является аналогом спинного мозга высших животных. От нервных узлов отходят нервные нити к органам чувств, так же к крыльям, ножкам и другим органам и частям тела пчелы. Это так называемые чувствительные нервы, по которым сигнал в виде раздражения от органов чувств передаются к нервным узлам.

На теле пчелы находятся особые чувствирельные волоски,которые тонко реагируют на всякого раза раздражители и через нервные волокна передают сигнал к нервным узлам.На голове пчелы расположены 5 глаз:два многофасеточных-сложных и на затылке 3 простых глаза.От неввных узлов идут другие нервные нити-двигательные нервы, по которым передаются соответствующие нервные сигналы мускулам.

Органы, связанные с этими мускулами, производят то или иное ответное действие на нервный сигнал.Несколько примеров.Вы притронулись к телу пчелы и задели чувствительные волоски,сигнал об этом передаётся в нервный узел.Отсюда соответствующий сигнал передаётся на мусклутуру жала и пчела жалит вас.

То же происходит когда вы раздавили пчелу,в ответ на запах яда пчёлы бросаются в атаку на вас и жалят. Такие ответные действия организма на внешние раздражители называются рефлексами. Рефлекс — это самый простой вид нервной деятельности любого животного, одино какое нибудь действие: одёргивание лапки, жаление, наполнение зобика мёдом при пуске струи дыма и другие простые реакции.

Но как известно пчёлы могут производить и более сложные действия:постройку сотов, выкармливание личинок, роение. Это уже не простые рефлексы, а инстинкты. Каждый инстинкт вырабатывался у пчёл тысячелетиями и сформировался из группы нескольких обособленных рефлексов.

Источник

Способ дыхания у пчелы

• Пасека
• Пчела и здоровье человека Виноградова Т.В Зайцева Г.П
• КРОВООБРАЩЕНИЕ И ДЫХАНИЕ ПЧЕЛЫ

КРОВООБРАЩЕНИЕ И ДЫХАНИЕ ПЧЕЛЫ

Кровь пчелы прозрачная, слегка желтоватая. В отличие от высших животных и человека, в крови у пчел отсутствуют красные кровяные шарики (эритроциты), которые разносят кислород из легких во все части тела. Поэтому кровь у пчелы не участвует в процессе дыхания.

Главная функция крови заключается в разносе питательных веществ, которые проникают в нее из средней кишки. Кровь разносит их по всему телу и доставляет ко всем органам и клеткам. Кроме того, в кровь попадают продукты распада белка, которые должны удаляться из организма. Кровь приносит эти продукты к органам выделения — мальпигиевым сосудам, клетки которых выбирают их, очищая кровь от ненужных организму веществ.

Чтобы выполнять свои функции, кровь должна все время передвигаться внутри тела. Движется кровь благодаря деятельности сердца — длинной трубочки, расположенной в спинной части брюшка. Сердце пчелы разделено на пять камер. Последняя камера в конце брюшка закрыта с задней стороны, а с переднего края каждая из этих пяти камер сужается и проникает в соседнюю камеру. При последовательном сокращении камер сердца кровь переливается по направлению от конца брюшка к груди и проталкивается затем в трубку (аорту), отходящую от сердца. Обратному току крови препятствуют клапаны на границах между камерами.

В камерах сердца имеются также отверстия, через которые кровь из окружающей сердце полости проникает внутрь камер. Эти отверстия находятся у задних концов всех камер, кроме последней.

Частота сокращений сердца зависит от поведения пчелы и внешней температуры. В спокойном состоянии у пчелы, медленно передвигающейся по соту, сердце сокращается 60- 70 раз в минуту. У движущейся пчелы число сокращений возрастает до 100 в минуту, а у пчелы во время полета оно достигает 140-150 раз в минуту. При понижении температуры число сокращений сердца уменьшается, при повышении — возрастает.

Из сердца кровь по аорте проходит в голову и здесь выливается в полость тела. Обратный путь от головы к брюшку кровь совершает не в сосудах, а свободно разливаясь в полость тела. В голове кровь омывает мозг и другие органы, затем она попадает в грудь, где проходит вблизи мощных мускулов, приводящих в движение крылья и ножки пчелы. Из груди кровь попадает в брюшко. Путь крови в брюшке регулируется с помощью двух диафрагм — брюшной и спинной. Сначала кровь омывает нижнюю часть брюшка и заключенные там органы, затем попадает в среднюю часть, где проходит мимо средней кишки. Здесь она насыщается питательными веществами и освобождается от вредных продуктов распада. Отсюда кровь насасывается в околосердечную полость, отграниченную спинной диафрагмой, и из полости опять попадает в сердце.

В состав крови насекомых, кроме жидкой плазмы, входят еще маленькие клетки — лейкоциты. Они выполняют в организме защитную функцию — поглощают и растворяют попавших внутрь тела бактерий и другие посторонние, вредные для организма вещества. Со временем лейкоциты стареют и погибают; вместо них образуются новые клетки (пролейкоциты), которые, вырастая, заменяют погибшие.

Органы дыхания. Чтобы поддерживать жизнедеятельность клеток и органов тела, а также создавать тепло, нужное организму, недостаточно доставить к клеткам питательные вещества. Необходим еще кислород, который, соединяясь с питательными веществами, дает животное тепло.

У высших животных и человека кислород из воздуха попадает в легкие, затем поступает в кровь и вместе с ней разносится по всему телу. У пчел же существует сложная сеть трубок — трахеи, по которым воздух, содержащий кислород, доставляется ко всем частям и органам тела.

На поверхности тела пчелы имеются 9 пар дыхалец-отверстий, через которые воздух проникает внутрь тела. На брюшке расположены 6 пар и в груди — 3 пары дыхалец — по одной паре в каждом сегменте. Через эти дыхальца воздух поступает и удаляется из тела. Во время полёта он входит через все дыхальца, а выходит главным образом через третью пару грудных дыхалец.

Дыхальца устроены сложно. Воздух попадает через отверстия в покрове тела в дыхательную камеру, густо усаженную длинными волосками. Здесь воздух очищается от пыли. От дыхательной камеры отходит трахея, имеющая в самом начале замыкающий аппарат, с помощью которого пчела может закрыть просвет трахеи. Таким образом регулируется поступление воздуха внутрь дыхательной системы.

По трахее воздух попадает в воздушные мешки — большие тонкостенные резервуары, размещенные в голове, груди и брюшке. Такие резервуары имеются у всех хорошо летающих насекомых. Они служат для обеспечения пчелы воздухом во время полета и для уменьшения удельного веса, что облегчает ее полет.

От воздушных мешков отходят тонкие трахеи, имеющие в своих стенках спиральные утолщения, поддерживающие трахею в расправленном состоянии. Трахеи много раз ветвятся, постепенно уменьшаясь в диаметре. Очень тонкие трахеи уже не содержат хитиновых утолщений; их стенки становятся проницаемыми для воздуха и водяных паров. Такие мельчайшие трубочки (они называются трахеолами) проникают во все органы тела пчелы, где и заканчиваются. Некоторые трахеи заканчиваются в особых звездообразных трахейных клетках. Следовательно, у пчелы трахейная система замкнутая.

В трахеолах и трахейных клетках происходит обмен газов. В клетки тела проникает кислород, а из клеток в трахеолы поступают углекислый газ и водяные пары.

Обмен воздуха в воздушных мешках и крупных трахеях происходит вследствие дыхательных движений брюшка пчелы. Пчела расширяет и сжимает брюшко. Число и глубина дыхательных движений зависят от состояния пчелы. Спокойно сидящая пчела совершает около 40 дыхательных движений в минуту, а после длительного полета до 120-150 дыхательных движений.

Использование кислорода воздуха у пчел сильно отличается от его использования у высших животных. Пчелы могут без заметного вреда жить в воздухе, содержащем до 5% кислорода и до 9% углекислого газа (чистый воздух содержит 21% кислорода и 0,02% углекислого газа). Высшие животные в таких условиях жить не могут. Следовательно, пчелы могут полнее использовать кислород воздуха, чем высшие животные.

Потребность пчел в кислороде зависит от температуры и их состояния. Возбужденные пчелы потребляют кислорода в 140 раз больше, чем спокойно сидящие на сотах. Пчелы могут очень экономно расходовать кислород в бездеятельном состоянии и быстро развивать огромную энергию, когда в этом возникает необходимость.

• Вернуться: ОРГАНЫ ПИЩЕВАРЕНИЯ ПЧЕЛЫ
• Далее: РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ПЧЕЛ

Источник