Задумывались ли вы когда-нибудь над тем, все ли живые существа имеют сердце и кровеносную систему? Совпадают ли их функции и строение с остальными представителями животного мира или всё-таки имеются различия? В чем эти различия заключаются?
Особенно часто такой интерес проявляется по отношению к насекомым. Сложно представить, что внутри таких маленьких размеров может развернуться целая система органов. А ведь так оно и есть на самом деле. Только, конечно же, в несколько изменённом виде.
Тело насекомых состоит из трёх отделов: головного, грудного и брюшного. На голове расположены глаза, рот и усики, которые выступают в роли обонятельных органов. Все остальные органы, в том числе и сердце, расположены в двух оставшихся отделах. Кроме мозга, он также расположен в головном отделе, но внутри него.
Сердце у всех насекомых представляет собой длинную трубку, которая проходит через всё туловище, ничем не защищённое и расположенное сразу под кожей. Конец этой трубки находится в мозге, а по всей своей длине имеет множество отверстий с маленькими клапанами. Благодаря им в сердце насекомых поступает кровь, с каждым его сокращением.
Так называемый мозг у насекомых ничто иное, как огромный центр нервных окончаний. Находится он в голове и работает в автоматическом режиме, посылая особые сигналы в различные мышцы, приводя их, тем самым, в движение. Это относится и к сердцу, так как, благодаря работе нервного центра, оно способно сокращаться и побуждать кровь притекать к себе.
В кровеносную систему насекомых входит всего лишь один единственный сосуд, находящийся вдоль спины и образованный благодаря продолжению переднего конца сердца в аорту. Эту систему можно считать неразвитой, т.к. большего насекомым и не надо. У них абсолютно другая дыхательная система, а значит и сосуды, переносящие кровь с кислородом по всему телу, им не нужны.
У подавляющего большинства насекомых кровь не принимает никакого участия в процессе газообмена. Иными словами, она не имеет клеток, содержащих кислород, как у остальных животных, эритроцитов. Именно поэтому кровь насекомых не красная, а желтоватого оттенка и, скорее даже, бесцветная. Она всего лишь разносит различные питательные вещества, гормоны, способствующие заживлению ран и другие соединения по всему организму.
Принцип работы кровеносной системы
Благодаря сокращению сердца, кровь выталкивается из него, омывает все внутренние органы, мозг и затем возвращается назад. Во время обратного движения, кровь опять же омывает все органы, мышцы, нервную систему, принося к ним пищу в уже переваренном виде и забирая различные отходы. После всего этого кровь обратно всасывается в сердце через отверстия с клапанами.
В общем, хоть и есть у насекомых и сердце, и кровь, выглядит и работает это всё совершенно иначе, чем у людей и животных. У нас кровеносная система представлена целой системой сосудов, расположенных по всему телу, по которым кровь доставляет кислород во все его клеточки и отделы. Это очень сложная система, состоящая из разных видов сосудов, выполняющих, помимо общих, ещё и свои персональные функции.
Сердце у нас представлено четырьмя камерами, которые принимают кровь венозную, уже без кислорода, а выпускают кровь артериальную, насыщенную необходимым для жизнедеятельности газом. Это мышца, которая работает в непрерывном режиме и достаточно сильная, чтобы выдавливать из себя кровь с большой скоростью.
Насекомым не нужен кислород в таком количестве и таким путём, как нам, ввиду их маленьких размеров. Поэтому их кровь не содержит клеток, насыщенных этим газом, что лишает ее красного цвета. Также, у них всего один сосуд, кровь омывает все органы в свободном движении по всему телу.
Сердце у них – это длинная трубка, по всей длине которой располагаются маленькие клапаны, для того, что выпускать и принимать кровь обратно в зависимости от стадии сокращения мышцы. Что интересно, если насекомое остывает, при низких температурах, частота сокращений заметно снижается. При тёплых температурах, оно, наоборот, начинает сокращаться гораздо чаще.
Что у насекомых вместо крови, и что за жёлтая каша вытекает из прихлопнутой мухи?
Прихлопнуть надоевшую муху — истинное блаженство. Но триумф победы омрачает склизкая желто-серая каша. Почему от насекомых остаются не устрашающие кровавые брызги, в знак назидания остальным вредителям, а какое-то непонятное мокрое пятно? У них что, крови вообще нет или как?
Тело насекомого или новый шедевр неизвестного импрессиониста?
Тело насекомого или новый шедевр неизвестного импрессиониста?
Ну, во-первых, когда мы давим насекомое, всё его тело ломается и превращается в лепёшку. При этом все его внутренности — кишечник, наполненный полупереваренной едой, дыхальца, половые органы, органы выделения — всё это перемалывается и оказывается снаружи. Это, собственно, и есть та каша, которая остаётся от раздавыша. Причём её цвет, как правило, сильно зависит от того, что оно ело в последний раз. От напившихся комаров всегда остаётся красное мокрое место, от мух — жёлтое или коричневое, а от осы, наевшейся черничного сиропа, — фиолетовое.
Так вот кто варенье сожрал…
Так вот кто варенье сожрал…
Но что же кровь? Транспортная система в организме насекомых устроена совсем не так, как у нас. Вместо крови они используют полупрозрачную жидкость — гемолимфу. Обычно гемолимфа не имеет ярко выраженной окраски. Всё потому, что в ней попросту нет «красящего» вещества. Отчего кровь красная у нас? От гемоглобина — вещества, который доставляет кислород. У насекомых кровь этим делом не занимается. О2 доставляет сложная трахейная система из множества тончайших трубок-дыхалец.
Схематически дыхательный орган насекомых выглядит примерно так. Насекомые дышат всей поверхностью кожи.
Схематически дыхательный орган насекомых выглядит примерно так. Насекомые дышат всей поверхностью кожи.
Хотя, встречаются и исключения: например, у некоторых прямокрылых кровь чёрная или коричневая, у божьих коровок — жёлтая, у червецов — тёмно-красная или малиновая, а у большинства гусениц — зеленоватая или голубоватая.
Это не укол от кактуса, а раздавленные червецы, если что
Это не укол от кактуса, а раздавленные червецы, если что
Немного иначе дело обстоит у пауков и раков: первые дышат лёгочными мешками, а вторые — жабрами, поэтому их гемолимфа сохранила дыхательную функцию, и у них есть свой гемоглобин. Правда, вместо железа в нём находится медь, поэтому их кровь не красная, а голубая.
Знаменитое фото дойки мечехвостов в лаборатории. Они тоже близки к ракам и паукообразным.
Знаменитое фото дойки мечехвостов в лаборатории. Они тоже близки к ракам и паукообразным.
Так что если кто-то выпендривается и говорит, что у него голубая кровь — не верьте, он брешет. А если не брешет — значит, вы имеете дело с каким-то раком.
Что у насекомых вместо крови, и что за жёлтая каша вытекает из прихлопнутой мухи?
Прихлопнуть надоевшую муху — истинное блаженство. Но триумф победы омрачает склизкая желто-серая каша. Почему от насекомых остаются не устрашающие кровавые брызги, в знак назидания остальным вредителям, а какое-то непонятное мокрое пятно? У них что, крови вообще нет или как?
Тело насекомого или новый шедевр неизвестного импрессиониста?
Ну, во-первых, когда мы давим насекомое, всё его тело ломается и превращается в лепёшку. При этом все его внутренности — кишечник, наполненный полупереваренной едой, дыхальца, половые органы, органы выделения — всё это перемалывается и оказывается снаружи. Это, собственно, и есть та каша, которая остаётся от раздавыша. Причём её цвет, как правило, сильно зависит от того, что оно ело в последний раз. От напившихся комаров всегда остаётся красное мокрое место, от мух — жёлтое или коричневое, а от осы, наевшейся черничного сиропа, — фиолетовое.
Так вот кто варенье сожрал…
Но что же кровь? Транспортная система в организме насекомых устроена совсем не так, как у нас. Вместо крови они используют полупрозрачную жидкость — гемолимфу. Обычно гемолимфа не имеет ярко выраженной окраски. Всё потому, что в ней попросту нет «красящего» вещества. Отчего кровь красная у нас? От гемоглобина — вещества, который доставляет кислород. У насекомых кровь этим делом не занимается. О2 доставляет сложная трахейная система из множества тончайших трубок-дыхалец.
Схематически дыхательный орган насекомых выглядит примерно так. Насекомые дышат всей поверхностью кожи.
Хотя, встречаются и исключения: например, у некоторых прямокрылых кровь чёрная или коричневая, у божьих коровок — жёлтая, у червецов — тёмно-красная или малиновая, а у большинства гусениц — зеленоватая или голубоватая.
Это не укол от кактуса, а раздавленные червецы, если что
Немного иначе дело обстоит у пауков и раков: первые дышат лёгочными мешками, а вторые — жабрами, поэтому их гемолимфа сохранила дыхательную функцию, и у них есть свой гемоглобин. Правда, вместо железа в нём находится медь, поэтому их кровь не красная, а голубая.
Знаменитое фото дойки мечехвостов в лаборатории. Они тоже близки к ракам и паукообразным.
Так что если кто-то выпендривается и говорит, что у него голубая кровь — не верьте, он брешет. А если не брешет — значит, вы имеете дело с каким-то раком. Источник
Да, есть. Но кровь у большинства насекомых почти не участвует в газообмене, поэтому не содержит переносящих кислород эритроцитов (красных кровяных телец) и пигментов; она бесцветная или желтоватая и называется гемолимфой. Ее роль ограничивается переносом питательных веществ, продуктов обмена, гормонов, заживляющих раны, и некоторых других соединений, а также поддержанием водно-солевого баланса организма.
Однако у многих крупных видов в гемолимфе растворен дыхательный пигмент гемоцианин — бесцветный белок, обратимо связывающий кислород (в этом случае он синеет) и тем самым повышающий его концентрацию в циркулирующей жидкости, а у очень небольшого числа насекомых, например у водных личинок комаров-звонцов («мотыля»), кровь красная благодаря присутствию всем известного дыхательного пигмента гемоглобина.
Внешнее (вверху) и внутреннее строение саранчи (рисунок с сайта www.fio.by)
Кровеносная система насекомых состоит из единственного сосуда — переходящего спереди в суженную аорту трубчатого сердца, продольно лежащего в спинной части тела. Кровь выталкивается вперед благодаря сокращению его стенок, свободно обтекает внутренние органы и вновь всасывается внутрь сердца, когда его стенки растягиваются так называемыми крыловидными мышцами, через маленькие отверстия с клапанами — остии. Поступлению крови в жилки крыльев, ноги и антенны способствуют дополнительные находящиеся в их основании «сердца» — пульсирующие ампулы.
Неразвитость кровеносной системы объясняется тем, что у насекомых совершенно другая дыхательная система, чем у человека, и кровь не предназначена для снабжения органов кислородом. Насекомые дышат с помощью крошечных разветвленных трубочек, называемых трахеями, которые заканчиваются небольшими воздушными отверстиями на поверхности тела — дыхальцами.
Источник: А. Леокум «Скажи мне, почему. » и энциклопедия «Кругосвет»
насекомое с красной кровью»/> Личинка комара-дергуна –
Свойства гемолимфы насекомых
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>личинок растворено вещество, близкое по строению к гемоглобину, имеющемуся у высших животных. Просвечивая через прозрачные покровы, гемолимфа придает красный цвет и телу насекомого.
Подробнее при переходе по ссылке
«>диапауза) насекомого. Ее реакция либо слабокислая (как и у крови животных), либо нейтральная, в пределах рН 6-7. Между тем, осмотическое давление гемолимфы намного выше, чем у крови теплокровных. В качестве осмотически активных соединений выступают различные аминокислоты и прочие вещества преимущественно органического происхождения.
Осмотические свойства гемолимфы особенно сильно выражены у немногочисленных насекомых, населяющих солоноватые и соленые воды. Так, даже при погружении Личинка (или larva) – неполовозрелая фаза послезародышевого развития, в течение которой у членистоногих происходят основные процессы роста.
Подробнее при переходе по ссылке
«>личинки мухи-береговушки в концентрированный раствор соли ее кровь не меняет своих свойств, а из тела не выходит жидкость, чего стоило бы ожидать при таком «купании».
По весу гемолимфа составляет 5-40% от массы тела.
Как известно, кровь животных имеет свойство свертываться – это защищает их от слишком большой кровопотери при ранениях. Среди насекомых не все обладают свертывающейся кровью; их раны, если такие появляются, обычно закрываются «пробками» из плазмоцитов, подоцитов и других специальных клеток гемолимфы.
Состав гемолимфы насекомых
Гемолимфа состоит из двух частей: жидкости (плазмы) и клеточных элементов, представленных гемоцитами.
В плазме растворены органические вещества и неорганические соединения в ионизированной форме: натрий, калий, кальций, магний, хлорит-, фосфат, карбонат-ионы. В сравнении с позвоночными, гемолимфа насекомых содержит больше калия, кальция, фосфора и магния. Например, у растительноядных видов концентрация магния в крови может быть в 50 раз выше, чем у млекопитающих. То же касается калия.
Также в жидкой части крови обнаруживаются питательные вещества, метаболиты (мочевая кислота), гормоны, ферменты и пигментные соединения. В некотором количестве там также находятся растворенный кислород и углекислый газ, пептиды, белки, липиды, аминокислоты.
Остановимся подробнее на питательных веществах гемолимфы. Из углеводов большая часть, примерно, 80%, приходится на трегалозу, состоящую из двух молекул глюкозы. Она образуется в Жировое тело – ткань, заполняющая у насекомых пространство между органами и играющая важную роль в осуществлении обменных процессов.
Подробнее при переходе по ссылке
«>жировом теле, выходит в гемолимфу, а затем расщепляется ферментом трегалазой в органах. При снижении температуры из другого углевода – гликогена – образуется глицерин. Кстати, именно глицерин имеет главное значение при переживании насекомыми морозов: он не дает гемолимфе образовать кристаллы льда, способные повредить ткани. Она превращается в желеобразную субстанцию, и насекомое сохраняет жизнеспособность иногда даже при минусовых температурах (например, наездник Braconcephi выдерживает замораживание до – 17 градусов).
Подробнее при переходе по ссылке
Аминокислоты представлены в плазме в достаточно большом количестве и концентрации. Особенно там много глутамина и глутаминовой кислоты, которые играют роль в осморегуляции и используются для построения Кутикула – внешний слой кожи насекомых, не имеющий клеточного строения и являющийся продуктом выделения гиподермы.
Подробнее при переходе по ссылке
«>кутикулы. Многие аминокислоты соединяются друг с другом в плазме и «хранятся» там в виде простых белков – пептидов. В гемолимфе самок насекомых имеется имеется группа белков – вителлогенинов, которые используются при синтезе желтка в Яйцо у членистоногих – форма развития, при которой зародыш развивается под защитой яйцевых оболочек вне организма матери.
Подробнее при переходе по ссылке
«>яйцах. Белок лизоцим, присутствующий в крови у представителей обоих полов, играет роль в защите организма от бактерий и вирусов.
Содержание в гемолимфе различных соединений и их соотношение может быть показателем его состояния. Например, соотношение между ионами калия и натрия в ней отражает обменные процессы (их интенсивность). Повышение уровня натрия в плазме говорит о том, что насекомое находится под воздействием Инсектицид – вещество (или смесь веществ) химического либо биологического происхождения, предназначенное для уничтожения вредных насекомых.
Подробнее при переходе по ссылке
«>инсектицидов или готовится к диапаузе.
Гемоциты разделяются по морфологии и функциям на основные разновидности: амебоциты, хромофильные лейкоциты, фагоциты с гомогенной плазмой, гемоциты с зернистой плазмой. А вообще, среди всех гемоцитов было обнаружено целых 9 видов: прогемоцит, плазмоцит, гранулоцит, эноцит, цистоцит, сферическая клетка, адипогемоцит, подоцит, червеобразная клетка. Частично это клетки разного происхождения, частично – разные «возраста» одного и того же гемопоэтического ростка. Они имеют различный размер, форму и функции.
Обычно гемоциты оседают на стенках сосудов и в циркуляции практически не участвуют, и только перед наступлением очередного этапа превращения или перед Линька – циклическое сбрасывание личинкой прежнего кутикулярного покрова и замещение его новым.
Подробнее при переходе по ссылке
«>линькой начинают перемещаться в кровотоке. Образуются они в специальных гемопоэтических органах. У Сверчков, Мух, Бабочек и Настоящих пилильщиков эти органы находятся в области спинного сосуда.
Функции гемолимфы
Они весьма многообразны.
Питательная функция: транспорт по телу питательных элементов.
Гуморальная регуляция: обеспечение работы эндокринной системы, перенос гормонов и других биологически активных веществ к органам.
Дыхательная функция: транспорт кислорода к клеткам (у некоторых насекомых, гемоциты которых имеют гемоглобин или близкий к нему пигмент). Пример с Личинка (или larva) – неполовозрелая фаза послезародышевого развития, в течение которой у членистоногих происходят основные процессы роста.
Подробнее при переходе по ссылке
«>личинкой Хиронимусов (комаров-звонцов, комаров-дергунов) уже описан выше. Это насекомое в личиночную стадию живет в воде, в болотистой местности, где содержание кислорода минимально. Данный механизм позволяет ему использовать имеющиеся в воде запасы О2, чтобы выживать в таких условиях. У других кровь дыхательную функцию не выполняет. Хотя есть интересное исключение: у Клопа постельного после питания проглоченные им эритроциты человека могут проникать через стенку кишечника в полость тела, где они без изменений, в состоянии полной жизнеспособности остаются продолжительное время. Правда, они слишком не похожи на гемоциты, чтобы брать на себя их функцию.
Выделительная функция: накопление продуктов обмена веществ, которые затем будут выведены из организма органами выделения.
Механическая функция: создание тургора, внутреннего давления для поддержания формы тела и структуры органов. Это особенно важно для Личинка (или larva) – неполовозрелая фаза послезародышевого развития, в течение которой у членистоногих происходят основные процессы роста.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>кутикулой, не создающей телу наружного скелета. Кроме этого, даже у насекомых с жесткими покровами при сокращении мышц потоки гемолимфы перенаправляются в определенные части организма, чтобы осуществить ту или иную работу (например, расправить Крылья насекомых – придатки двух задних сегментов груди (или одного из них), представляющие собой парные выросты стенки тела и предназначенные для перемещения насекомых по воздуху.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>пестицидам и т.д. Кроме того, кровь может содержать сильнодействующие яды, которые выделяются наружу при нападении на насекомое. Так, гемолимфа нарывных жуков Meloidae содержит кантаридин, при воздействии которого на кожу человека и теплокровных животных на ней появляется воспаление.
У ряда насекомых, например, саранчи или кузнечиков, наблюдается автогеморрагия: при сокращении особых мышц кровь выплескивается у них наружу для самозащиты. При этом она, по-видимому, смешиваясь с воздухом Трахеи насекомых – внутренние образования организма насекомого в виде трубок различного диаметра, которые проводят кислород к клеткам и тканям.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>крыльев к телу и около рта.
При попадании в кровь насекомых бактерий и паразитов ее клетки окружают инородные образования и приклеиваются к ним, образуя вокруг них капсулы и таким образом защищая насекомое от их вредного действия. Так, когда в тело Капустницы или Лугового мотылька откладывают свои Яйцо у членистоногих – форма развития, при которой зародыш развивается под защитой яйцевых оболочек вне организма матери.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
«>яйцо, «замуровывая» его в теле хозяина. Если паразит погибает, насекомое-хозяин получает возможность жить дальше – благодаря клеткам гемолимфы, которые отграничили его тело от паразита.
Так вот кто варенье сожрал…
Схематически дыхательный орган насекомых выглядит примерно так. Насекомые дышат всей поверхностью кожи.
Это не укол от кактуса, а раздавленные червецы, если что
Знаменитое фото дойки мечехвостов в лаборатории. Они тоже близки к ракам и паукообразным.
