呼吸是生物体为了生存必须进行的代谢方式,生物体必须从外界摄取氧气,排出生成的二氧化碳。呼吸一旦停止,体内物质代谢不能进行,生命所需的能量将无从供应。
节肢动物门是动物界最大的一门,通称节肢动物,包括人们熟知的虾、蟹、蚊、蝇、蝴蝶、蜘蛛、蜈蚣以及已绝灭的三叶虫等。
节肢动物呼吸器官形式多样,小型节肢动物常借体表进行气体交换,水生种类以器官鳃或书鳃呼吸,陆生种类以书肺或气管呼吸。随着不同的生态类群而有一系列变化:
(1)体壁:低等的小型甲壳动物,如水蚤。
(2)鳃:水生甲壳动物在足的基部由体壁向外突起薄膜状的结构,充满毛细血管。如虾足基部的足鳃。
(3)书鳃:由足基部体壁向外突起折叠成书页状,有血管分布。为水生种类鲎[hòu]的呼吸器官。
(4)书肺:由体壁向内凹陷折叠成书页状,为陆生的节肢动物蜘蛛、蝎的呼吸器官。
(5)气管:由体壁内陷形成分支的管状结构,增大与组织的交换面积,为大多数昆虫纲动物的呼吸器官。气管上无毛细血管分布,是直接将氧气输送到呼吸组织。
节肢动物呼吸系统虽然形式多样性,但都是体壁的衍生物:
水生种类的呼吸器官都是体壁的向外突起,陆生种类的呼吸器官都是体壁的向内凹陷。
小型节肢动物常借体表进行气体交换,水生种类以器官鳃或书鳃呼吸,陆生种类以书肺或气管呼吸。
那咱们的家蚕具体的呼吸又是怎么样呢?
家蚕作为节肢动物门的一个代表物种,其呼吸方式不同于高等动物用肺呼吸、通过血液携带氧气来进行呼吸等,属于节肢动物门所特有的呼吸方式,同时也有着自己独特的呼吸特点。
家蚕的呼吸系统是由外胚层内陷形成的管状气管系统,包括气门(spiracle)和气管(trachea),其呼吸方式称为气管呼吸。气门是气管在体壁上的开口,是体内外气体交换的门户,由体壁特化形成。气管是蚕体内进行气体交换的通道,是由气门向体内延伸发出的管状分支,在体内作一定的排列,最后以微气管(tracheole)分布到各组织器官。气体扩散作用按照浓度梯度或气体压力梯度进行,大气中的氧气经气门扩散入气管,由大气管扩散入气管分支或微气管,再自微气管扩散入组织中,而气管与组织间的换气则主要通过微气管末梢所在组织的渗透压力来控制。
家蚕与外界环境的气体交换是由气门通过气管来进行的,其呼吸机制存在气门开闭装置,该装置由瓣膜、闭弓、闭杆及开闭肌所构成,当开肌收缩、闭肌松弛时,闭杆向气门的后上方牵引,使前后膜远离,气管口开度增大;当闭肌收缩时,闭杆连同后膜与次后膜向前推进,与第1闭弓靠拢,使气管口开度减小。
成虫气门开闭装置与幼虫相比有所不同,其缺少前膜、后膜和闭弓,仅由闭杆、闭带及开闭肌构成。家蚕不同发育阶段的呼吸量也不同,气象环境、不良气体及农药等对家蚕的呼吸也会有影响。
听起来好像特别麻烦呢,看来软软的虫体为了呼吸也是“煞费苦心”呢~
( 中图片源 络)
参考资料:
冯丽春, 沈卫德. 蚕体解剖生理学[M]. 3.
李洪志. 动物界呼吸多样性漫谈[J]. 生物学教学, 2006(8):67-68.
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