Wie atmen Insekten?
Die Insekten atmen durch die Luftröhre. Dieser transportiert den Sauerstoff zum Tier und scheidet das Kohlendioxid aus seinem Stoffwechsel aus.
Insekten brauchen wie Menschen Sauerstoff, um zu leben und Kohlendioxid freizusetzen. Dennoch kann nicht gesagt werden, dass Insekten so atmen, wie Menschen sie verstehen.
Insekten fehlen Lungen oder Kiemen, um Sauerstoff aus Luft oder Wasser zu erhalten. Sie transportieren auch keinen Sauerstoff durch ihre Kreislaufsysteme. Vielleicht möchten Sie auch mehr über die Trachealatmung erfahren: Eigenschaften und Beispiele von Tieren.
Insekten einatmen: das Trachealsystem
Die Insekten absorbieren die Luft durch kleine Löcher, die den unteren Teil ihres Körpers bedecken und als Spirituosen oder Atmungsporen bezeichnet werden. Diese öffnen sich, wenn das Insekt die Muskeln seines Unterleibs ausdehnt, und schließen sich, wenn das Insekt seine Bauchmuskeln zusammenzieht.
Wenn die Luft in die Brillen eindringt, bewegt sie sich durch das Luftröhrensystem, das aus einem ausgedehnten Netzwerk sehr dünner Röhren besteht, die sich durch den gesamten Körper des Insekts ziehen.
Diese Luftröhren werden beim Verzweigen dünner, dringen in alle Gewebe ein und erreichen die Zellen. Es ist ähnlich wie beim Menschen in Bezug auf Blutkapillaren.
Insekten atmen durch Diffusion
Der Austausch von Gasen, oder was wir als Atmung verstehen, erfolgt hauptsächlich durch Diffusion durch die Zellwände, wodurch Sauerstoff direkt zu den verschiedenen Geweben des Körpers gebracht wird.
Die Luft, die durch Diffusion in die Luftröhre gelangt, verteilt sich in allen Geweben, die die Zellen erreichen, und liefert den erforderlichen Sauerstoff, während das überschüssige Kohlendioxid gesammelt wird, das durch die Spirituosen ausgestoßen wird.
Dies erklärt die Bewegung von Gasen. Außerdem können Insekten in gewissem Maße ihre Atmung kontrollieren. Das Insekt öffnet und schließt die Spirakel durch Muskelkontraktionen.
Ein Insekt, das in einer trockenen und wüstenartigen Umgebung lebt, hält die Ventile der Spirituosen geschlossen, um einen Feuchtigkeitsverlust zu verhindern.
Insekten können auch Muskeln durch ihren Körper pumpen, um Luft durch die Trachealtuben zu drücken und so die Sauerstoffversorgung zu beschleunigen.
Bei Hitze oder unter Stress können Insekten sogar die Luft ablassen, indem sie abwechselnd verschiedene Spirituosen öffnen und die Muskeln verwenden, um ihren Körper zu dehnen oder zusammenzuziehen.
Das Atmungssystem eines Insekts ist für kleine Organismen sehr effizient. Mit zunehmender Körpergröße nimmt die Effizienz ab. Wenn der Durchmesser des Körpers 3 Zentimeter überschreitet, kann der Atembedarf nicht gedeckt werden.
Daher ist es das Atmungssystem des Insekts, das seine Körpergröße einschränkt. Es ist zu beachten, dass kein Transportsystem wie Blut an der Bewegung von Sauerstoff oder Kohlendioxid im Körper beteiligt ist.
Wie atmen Wasserinsekten?
Während Sauerstoff in der Luft reichlich vorhanden ist (der O2-Gehalt in der Luft beträgt 200.000 ppm), ist er im Wasser erheblich weniger zugänglich (nur 15 ppm). Trotz dieser Atemwegserkrankung leben viele Insekten während einiger Phasen ihres Lebenszyklus im Wasser.
Die meisten Insekten können über längere Zeit unter Wasser überleben, indem sie die Spiralen schließen und den Stoffwechsel verlangsamen. Wasserinsekten haben jedoch einige spezielle Anpassungen vorgenommen, um unter Wasser zu überleben.
Wasserinsekten verwenden Strukturen, die die für den Gasaustausch verfügbare Oberfläche effektiv vergrößern, um die Sauerstoffaufnahme im Wasser zu erhöhen, während sie eingetaucht sind.
Viele Insekten, die im Wasser leben, haben Trachealkiemen, winzige Trachealstrukturen, die es ihnen ermöglichen, dem Wasser mehr Sauerstoff zu entziehen, als sie es sonst könnten, ähnlich wie es Fische tun.
Diese Kiemen sind häufig im Bauchraum zu finden, bei einigen Insekten jedoch an merkwürdigen und unerwarteten Orten. Einige Plecópteros haben zum Beispiel Analkiemen, die wie eine Gruppe von Filamenten aussehen, die sich von ihren hinteren Enden aus erstrecken. Oder wie Libellenlarven, die Kiemen im Rektum haben.
Einige wirbellose Wassertiere verwenden Atempigmente, um Sauerstoff aus Wasser zu extrahieren. Die Larven der nicht beißenden Mücken (der Familie der Chironomiden) besitzen unter einigen Insektengruppen Hämoglobine, ebenso wie die Wirbeltiere.
Die durch Hämoglobin verursachten Larven der Chironomiden haben eine leuchtend rote Farbe, deren Name von Blutwürmern oder roten Würmern herrührt.
Diese Blutwürmer können sich auch in Wasser mit außergewöhnlich niedrigem Sauerstoffgehalt entwickeln. Sie plätschern ihren Körper auf dem schlammigen Grund von Seen und Teichen, die ihre Hämoglobine mit Sauerstoff sättigen.
Wenn sie aufhören, sich zu bewegen, setzen Hämoglobine Sauerstoff frei, sodass sie auch in den am stärksten verschmutzten Gewässern atmen können.
Einige Insekten, die in Gewässern leben, beziehen ihren Sauerstoff jedoch über ein offenes Luftröhrensystem, das terrestrischen Insekten ähnelt, aus der Luft. Einige dieser Wasserinsekten, wie zum Beispiel Rattenschwanzwürmer, halten durch eine Struktur, die der eines Tauchrohrs ähnelt, eine Verbindung zur Luftoberfläche aufrecht.
Einige Arten von Mückenlarven nutzen die Sauerstoffversorgung, die einige Wasserpflanzen unter Wasser speichern, sogenannte Vakuolen.
Sauerstoff ist ein Abfallprodukt Ihres Atemzyklus, aber er hilft Ihnen beim Schweben. Mückenlarven perforieren mit ihren Atemschläuchen die Vakuolen und atmen Sauerstoff ein.
Einige Käfer und Wasserinsekten können tauchen, indem sie eine vorübergehende Luftblase mit sich führen, ähnlich wie ein Taucher, der einen Lufttank trägt.
Andere, wie der Elmidae- Käfer der Coleoptera-Klasse, halten einen permanenten Luftfilm um die Körper.
Diese Wasserinsekten sind durch ein Netzwerk von winzigen Maschenborsten (Haaren) geschützt, die Wasser abweisen und einen konstanten Luftraum bieten, aus dem Sauerstoff entnommen werden kann. Diese Struktur, Plastron genannt, ermöglicht es ihnen, dauerhaft untergetaucht zu werden.
