Gli insetti sono tra gli animali più piccoli del pianeta Terra. Ce ne sono di tutti i tipi, volanti, terrestri e acquatici, ognuno con caratteristiche particolari che consentono alla specie di vivere in ecosistemi specifici.
In molti modi, gli insetti sono diversi dalla maggior parte degli animali che conosciamo, perché la loro morfologia è diversa. Una di queste peculiarità è il modo in cui ottengono ossigeno per sopravvivere. Se vuoi sapere dove respirano gli insetti e come respirano gli insetti, non perdere il prossimo articolo sul nostro sito. Continua a leggere!
La respirazione degli insetti
Il processo respiratorio degli insetti avviene in modo diverso da quello di altri animali più noti, come i mammiferi. I mammiferi, ad esempio, sono caratterizzati dall'ottenere ossigeno attraverso il naso, da dove passa ai polmoni per essere trasformato in anidride carbonica che viene espulsa nella successiva espirazione; questa è la spiegazione di base della procedura. Negli insetti, invece, questo meccanismo si svolge in modo diverso. Allora come respirano gli insetti?
Gli insetti assorbono ossigeno dall'esterno attraverso i tessuti del corpo chiamati spiracoli, che si trovano nel suo esoscheletro, a livello dell'addome, sotto forma di fori o aperture nel corpo. Quando viene immagazzinato negli spiracoli, l'ossigeno viene trasportato alle trachee degli insetti , tubi di diametro inferiore che sono distribuiti in tutto il corpo e sono responsabili del trasporto ossigeno alle tracheole, sacche che misurano meno di 0,2 micrometri. Queste sacche agiscono come i polmoni degli insetti, solo che si trovano in diverse parti della loro anatomia. Le tracheole si distinguono come membrane umide che consentono lo scambio tra i gas che provengono dall'esterno e quelli che stanno all'interno.
Una volta fatto ciò, le cellule dell'insetto ricevono l'ossigeno di cui hanno bisogno ed espellono la corrispondente anidride carbonica attraverso gli stessi spiracoli. Questo movimento di gas viene effettuato nel sistema respiratorio degli insetti, il sistema circolatorio o altri tessuti non sono coinvolti. Cioè, come fa un insetto a incorporare l'ossigeno dall'aria e come raggiunge i suoi tessuti? Attraverso la respirazione cellulare, esattamente come gli esseri umani e tutti gli esseri viventi con le cellule. Tuttavia, la respirazione cellulare è la parte finale dell'intero processo, che prevede lo scambio di gas, quindi, se quello che vogliamo sapere è che tipo di respirazione hanno gli insetti, come abbiamo potuto verificare, seguire un sistema di respirazione tracheale
Questo apparato respiratorio funziona allo stesso modo per tutti gli insetti terrestri, con l'eccezione che i più piccoli non devono fare uno sforzo per mantenere il funzionamento degli spiracoli. Gli esemplari di oltre 3 centimetri, invece, svolgono un lavoro muscolare maggiore per svolgere la respirazione a causa del loro più alto tasso metabolico; è il caso dei Coleotteri, meglio conosciuti come coleotteri (come il coleottero della guardia della morte, detto anche Xestobium rufovillosum.
Come respirano gli insetti acquatici?
Solo il 6% degli insetti sono acquatici. Del resto, alcuni di loro vivono durante le prime fasi del loro sviluppo in ambienti acquatici. Come incorporare l'ossigeno in questi casi? Come respirano gli insetti acquatici?
Adattamenti di insetti acquatici
A seconda della specie, gli insetti hanno diversi meccanismi per ottenere ossigeno. Come per gli insetti terrestri, gli insetti acquatici hanno un sistema tracheale, ma lo utilizzano in modo diverso grazie a vari adattamenti. Questi adattamenti sono:
- Trachee idrofobiche: impedisce all'acqua di entrare nel corpo dell'insetto, anche quando gli spiracoli sono aperti per svolgere il processo di respirazione. Questo è il metodo utilizzato dalle larve di zanzara.
- Sifoni idrofobici: sono dei “tubi” capaci di rompere la tensione della superficie dell'acqua. Le larve di ditteri appartenenti al genere Eristalis utilizzano questo adattamento, come la mosca delle api (Eristalis tenax) e la mosca dei frutteti (Eristalis horticola).
- Peli idrofobici: con l'intento di distanziare le visite in superficie, alcune specie hanno sviluppato setole o villi capaci di trattenere bolle d'aria che utilizzare per estrarre ossigeno. Questo adattamento è utilizzato dagli insetti del genere Notonecta, come il nuotatore dorso (Notonecta glauca).
- Platron: i piastroni sono bolle incomprensibili grazie alle quali l'insetto non è obbligato a risalire in superficie per respirare. I plastron si formano grazie alla presenza di peli idrofobici nella cuticola del corpo dell'insetto, che mantengono un costante ricambio d'aria senza distruggere la bolla. Gli insetti del genere Aphelocheirus (hemiptera come Aphelocheirus aestivalis) e Elmis (coleotteri come il coleottero Elmis aenea) hanno piastroni.
- Lamelle tracheali: Nel punto in cui dovrebbero trovarsi le tracheole, alcuni insetti sviluppano sottili estensioni fogliari che si possono vedere all'esterno del corpo, sono le branchie tracheali. Questo sistema è utilizzato dalle larve del sottordine Zygoptera, come la castagnole blu (Calopteryx virgo) e Trichoptera, come la chimarra di Stephens (Philopotamidae Stephens).
Con questi adattamenti, gli insetti acquatici hanno sviluppato 3 tipi di respirazione.
Tipi di respirazione degli insetti acquatici
Trachee, sifoni e peli idrofobici, piastroni e branchie tracheali sono adattamenti sviluppati da insetti acquatici per ottenere ossigeno nei seguenti modi:
Ottenere ossigeno dall'aria: per ottenere ossigeno direttamente dall'aria, l'insetto utilizza sifoni, trachee e peli idrofobici. Ci sono tre opzioni:
- Rompere la tensione sulla superficie dell'acqua e utilizzare le trachee idrofobiche per ottenere ossigeno. Quando questo è esaurito, l'insetto deve tornare in superficie.
- Rompi la tensione superficiale e usa i sifoni per ottenere ossigeno. In questo caso l'insetto deve rimanere con il sifone esteso a respirare.
- Rompi la tensione superficiale e usa i peli idrofobici per creare una bolla d'aria. Una volta esaurita la bolla, l'insetto deve tornare in superficie per ripetere il processo.
Ottenere ossigeno attraverso l'acqua: Questo è il caso della respirazione cutanea e dell'uso di branchie e plastroni. Per scoprire come respirano gli insetti utilizzando questi metodi, li spieghiamo di seguito:
- Respirazione cutanea: alcune specie che si sviluppano negli spazi acquatici presentano la formazione di una cuticola o di una pellicola esterna attraverso la quale assorbono i gas di ossigeno che si trovano in acqua. In questo tipo di respirazione, l'ossigeno è ottenuto direttamente dall'acqua. Grazie a questo metodo nessun liquido entra nel sistema tracheale perché l'insetto è in grado di tenere chiusi gli spiracoli fino all'esaurimento dell'ossigeno. Questa respirazione è utilizzata dalle larve dei generi Simulium e Chironomus, Ditteri come la mosca di Blandford (Simulium posticatum).
- Respirazione tracheale: questo metodo consiste nell'ottenere ossigeno dall'ambiente acquatico stesso, senza doversi avvicinare alla superficie. In questi casi le branchie si trovano a ricoprire la rete tracheale degli insetti, quindi da esse si distribuisce l'ossigeno nel modo che abbiamo già descritto.
- Plastroni:si formano grazie alla presenza di peli idrofobici sulla cuticola del corpo dell'insetto, che mantengono un costante ricambio d'aria senza la bolla viene distrutta.
Come ottenere ossigeno dalle piante: Gli insetti acquatici possono anche ottenere ossigeno direttamente dalle piante sommerse. Per fare questo, premono sugli spiracoli fino a raggiungere l'aerenchima delle piante, un'area di tessuto con cellule intercellulari dove immagazzinano l'ossigeno (lo puoi vedere tagliando il gambo di una pianta acquatica e osservando piccole divisioni cave all'interno). Gli insetti che ottengono ossigeno in questo modo sono le larve dei generi Donacia (coleotteri come Donacia jacobsoni e Donacia hirtihumeralis) e Chrysogaster (ditteri come Chrysogaster basalis e Chrysogaster cemiteriorum).
Quindi, vediamo che la respirazione degli insetti è molto più complessa e varia, quindi gli insetti respirano in un modo o nell' altro a seconda dell'ambiente in cui vivono.
Come respirano le mosche?
Le mosche, quegli animali così comuni nelle case, usano lo stesso sistema di respirazione tracheale degli altri insetti terrestri. Lo spiracolo attraverso il quale entrano le particelle di ossigeno si trova nell'addome. Da lì vengono trasportati dai tubi della trachea alle tracheole, destinazione finale di questo ossigeno.
Le tracheole contengono liquido tracheale, responsabile della dissoluzione delle molecole di ossigeno per portarle nel corpo della mosca. Questo processo richiede solo pochi secondi e si verifica in ogni momento, anche mentre la mosca è in volo. Tuttavia, durante il volo, gli insetti hanno bisogno di consumare più ossigeno e, quindi, il flusso ricevuto deve essere aumentato. Sebbene gli spiracoli si distendano per consentire il passaggio di più aria, ciò non è sufficiente per i livelli necessari durante il volo. A causa di ciò, la mosca espande il torace e il sistema tracheale, moltiplicando la capacità delle tracheole. Grazie a questo sistema, la mosca è in grado di elaborare 350 millilitri di aria all'ora, invece dei 50 millilitri che elabora a riposo.
Ora che sai come respirano gli insetti, se vuoi conoscere altre curiosità su di loro, non perderti questo altro articolo: "Gli insetti più grandi del mondo".
