Дыхательная система пчелы кратко
Обновлено: 05.07.2024
Основная задача дыхательной системы пчелы — обеспечение всех жизненно важных систем кислородом и удаление из организма углекислого газа. Дыхательная система насекомых представляет собой множество трубочек различного диаметра, которые осуществляют доставку кислорода ко всем жизненно важным органам. Помимо полых трубок, в систему дыхания пчелы входят воздушные мешки и несколько пар дыхалец, которые расположены на груди и брюшке. У каждой пчелы есть по три пары грудных дыхалец и как минимум шесть пар брюшных, у трутня количество брюшных дыхалец увеличено на одну пару. Брюшные дыхальца расположены по бокам брюшка насекомого. Дыхальца через трахеи соединены с воздушными мешками, которые расположены тоже в нескольких отделах тела насекомого: в голове, груди и брюшке. Самые крупные воздушные мешки расположены в груди. Как и дыхальца, воздушные мешки представлены парами в левой и правой половинах тела пчелы и соединены между собой крупными трахеями. Из дыхалец воздух попадает в воздушные мешки, откуда по разветвленной системе средних и мелких трахей поступает ко всем внутренним органам и клеткам пчелы. Потребности пчелы в свежем притоке кислорода зависят от температуры окружающего воздуха и активности насекомого: при низкой температуре потребление кислорода уменьшается почти вдвое, а в активной стадии полета пчела потребляет почти в 110 раз больше кислорода, чем в стадии покоя при той же температуре.
Так как при выполнении таких активных работ, как строительство сот и выращивание расплода, пчелам требуется большее количество кислорода, в период активного роста пчелиной семьи необходимо обеспечить дополнительную искусственную вентиляцию ульев, иначе пчелиная семья будет тратить дополнительную энергию на вентиляцию воздуха и потеря энергии скажется на уменьшении сбора меда.
При дыхании, помимо углекислого газа, пчелы выделяют воду, поэтому дополнительная вентиляция ульев позволит решить проблему повышения влажности внутри гнезда.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Система смазки
Система смазки Для работы двигателя внутреннего сгорания необходимо обеспечение тщательной смазки всех его трущихся элементов — в противном случае он будет выходить из строя чуть ли не моментально. Для этого предназначена система смазки двигателя, с которой мы здесь
Дренажная система
Дренажная система Предназначена для сбора и принудительного отвода дренажных, талых и ливневых вод. Внимание Модульный принцип построения позволяет использовать подобную систему для сбора воды с территории от 0,05 до 1,5 га. В качестве объектов использования данной
Система кровообращения
Система кровообращения Кровеносная система насекомых устроена значительно проще, чем у высших животных, и состоит всего из двух органов: пятикамерного сердца, которое расположено в брюшке пчелы, и единственного сосуда — аорты. Аорта представляет собой полую трубку,
Система SPA
Система SPA Эту систему называют системой будущего поколения. Понятие SPA обозначает полную систему ухода за кожей, ногтями рук (маникюр) и ног (педикюр). Данная система предлагается во многих элитных салонах педикюра и маникюра. В комплекс услуг входят все обязательные
Система автоматизации
Система автоматизации Системы автоматического контроля за микроклиматом зимнего сада – удобное, но дорогое удовольствие. Тем не менее, такая система освобождает владельца от постоянного беспокойства о растениях, избавляет от массы работ, и позволяет приобрести
Стропильная система
Стропильная система Стропильная система предназначена для поддержания кровли и является одним из важнейших конструкционных элементов дома. Лучше всего, если проектированием несущих конструкций займутся специалисты. Ведь малейшая ошибка чревата не только протечками
Водосточная система
Водосточная система Водосток — это конструкция, которая обеспечивает отвод дождевой воды и тающего снега с кровли, а также защищает фасады и фундамент дома от возможных повреждений, связанных с намоканием. Устройство водостока — последний этап кровельных работ, на этом
Система обогрева
Система обогрева В состав системы обогрева входят:? нагревательный кабель;? соединительные кабели;? соединительная муфта;? поворотная муфта;? регулятор и датчик температуры;? монтажные направляющие;? теплоизоляционный материал;? теплоотражающий экран.При монтаже системы
Система питания
Система питания Система питания является одной из ключевых систем двигателя внутреннего сгорания, поэтому от ее исправности и технического состояния, а также от качества используемого топлива напрямую зависит мощность и надежность двигателя, а также возможность его
Система CorKey
Система CorKey Компания CorKey Control Systems, Inc. запатентовала комплекты, которые предназначены для замены дверных кнопок (ручек) и цилиндров у большинства марок замков-засовов, ручек-кнопок и накладных замков. Эти средства превращают стандартные механические замки в системы
ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, трахейная система, органы, обеспечивающие дыхание (обмен газов между организмом пчелы и окружающей ее средой).
Анатомическое строение. Дыхательная система состоит из трахейных стволов, ветвей и воздушных мешков. Наружу открывается с помощью дыхалец, или стигм (отверстия, через которые регулируется поступление воздуха в трахеи, выход использованного воздуха и частичная отдача воды организмом). У личинки пчелы 2 пары дыхалец на груди и 8 пар — на брюшных сегментах. У взрослых пчёл равное количество грудных дыхалец (3 пары) и различное — брюшных (у матки и рабочей пчелы 6 пар, у трутней — 7 пар). Каждое дыхальце имеет внутренний замыкательный аппарат, снабжённый двумя мышцами (одна из них является замыкателем, вторая — открывателем), и систему фильтрации воздуха, которая состоит из множества разветвлённых щетинок, образующих фильтрующее сито. Недостаток кислорода или избыток углекислоты раздражают дыхательные центры нервной системы, чем регулируется открытие и закрытие дыхальца. От первой пары грудных дыхалец берут начало два грудных трахейных ствола, дающих ответвления в передний грудной воздушный мешок, от которого они, разветвляясь, отходят в передние ножки и к мускулам крыльев. Передние грудные трахейные стволы, переходя через шею в голову, образуют там три парных воздушных мешка, снабжающих воздухом все органы головы. Трахейный ствол, отходящий от второй пары грудных дыхалец, слабо развит и впадает в задний грудной воздушный мешок. От третьей пары грудных дыхалец отходят трахейные стволы к верхним и нижним спинным воздушным мешкам, обеспечивая воздухом мускулы и другие органы груди. Трахейные ветви от грудных мешков, соединяясь в два хорошо развитых ствола, переходят в брюшко, при этом каждый ствол расширяется в два мешка: небольшой передний брюшной мешок и большой продольный брюшной мешок. Трахейные стволы брюшных дыхалец впадают в брюшные мешки. От спинной поверхности продольных мешков к стенкам тела и внутренним органам отходят сильно ветвящиеся трахеи. Наружные стенки трахейных трубочек покрыты слоем эпителиальных клеток, внутренние — выстланы слоем хитина в форме спиральной пружины. Это предохраняет трахейные трубочки от спадания во время движения пчелы и способствует проникновению кислорода воздуха в самые отдалённые веточки трахейной системы. Наиболее мелкие разветвления трахей (диаметром 1— 2 мкм) называются трахеолами.
В голове пчелы имеются три пары воздушных мешков, в груди — четыре парных и два непарных мешка, наиболее крупные из них находятся в задней части груди. Одна пара самых крупных воздушных мешков расположена симметрично по бокам брюшка, при этом их ширина постепенно уменьшается к концу брюшка. Воздушные мешки правой и левой сторон брюшка соединены крупными трахеями, а мешки брюшка, груди и головы соединены друг с другом. Во время полёта пчелы воздух в воздушных мешках нагревается в результате работы мускулов, и они приобретают аэростатическое значение. Наличие воздушных мешков делает также возможным изменения объёма внутренних органов (кишечника, яичников) без влияния на внешние размеры пчелы.
Процесс дыхания и газообмен. У пчелы различают два типа дыхания — внешнее, осуществляемое путём механической вентиляции воздуха, и внутреннее (диффузное). Вентиляция воздуха по дыхательной системе пчелы осуществляется трахеями и воздушными мешками — путём специальных дыхательных движений (сокращение и расширение брюшка и телескопическое надвигание его сегментов друг на друга). Такие движения создают вентиляционный цикл, охватывающий вдох, выдох и паузу между двумя последовательными фазами вдоха и выдоха. Направления тока воздуха в трахеях во время вентиляционного цикла определяются замыкательными аппаратами дыхалец. Паузе в дыхании соответствует закрытое состояние дыхалец. Воздушные мешки способствуют механической вентиляции трахейной системы, их периодическое наполнение ведёт к смене воздуха в трахеях груди и брюшка пчелы. Под действием мускулов у пчелы происходит сокращение брюшка, вызывающее выход воздуха (выдох). Расширяется брюшко пассивно в силу эластичности как наружных покровов, так и внутренних органов, которые увеличиваются в объёме по прекращении предшествовавшего сжатия. Важную роль играет трахейная вентиляция. Во время полёта в наиболее крупных трахейных стволах обновление воздуха обусловливается сокращением крыловой мускулатуры, которая синхронно с колебаниями крыльев накачивает воздух в трахеи и выталкивает его из воздушных мешков к мышцам. Продвижение воздуха по более мелким разветвлениям трахей обеспечивается силами газовой диффузии.
Во время повышенной активности пчёл, при полёте, воздух в трахейной системе продвигается вдоль тела, проникая через первое дыхальце в груди и все брюшные дыхальца, и выходя через большое третье грудное дыхальце. Когда пчела находится в спокойном состоянии, воздух поступает через брюшные дыхальца, а выходит через грудные. Согласованное закрытие одних дыхалец и открытие других обусловлены работой нервных центров. Головные воздушные мешки вентилируются под действием давления крови. В результате большая часть воздуха в трахейной системе пчелы приближается по составу к наружному воздуху. Транспортирование кислорода и углекислоты по трахейной системе осуществляется благодаря газовой диффузии, возникающей вследствие разности парциальных давлений газа в атмосфере и в концевых разветвлениях трахей.
Воздух из трахей попадает в трахсолы, откуда кислород путём диффузии поступает в клетки тканей, где происходят окислительные процессы, сопровождаемые выделением углекислоты. Удаляется она (в газообразном состоянии) по тем же трахеям — через дыхальца, не более 10% освобождаемой углекислоты выводится в растворённом состоянии через гемолимфу.
Потребность пчелиной семьи в кислороде связана с экологическими условиями (температурой и влажностью воздуха), с физиологическим состоянием и жизненными процессами пчелиной семьи. Изменение дыхания в зависимости от условий обеспечивается регуляторными механизмами, которые могут поддерживать постоянный уровень газообмена, несмотря на снижение содержания кислорода и повышение содержания углекислоты, до определенного предела, после чего механизмы регуляции отключаются. Увеличение температуры на 10 ºС усиливает интенсивность дыхания в 2—3 раза. Однако при температурах, приближающихся к предельным, падает газообмен. В условиях пониженной влажности, при угрозе быстрого испарения воды из организма, насекомые закрывают дыхальца, что приводит к снижению интенсивности дыхания.
Одним из показателей общего газообмена является дыхательный коэффициент (RQ), измеряемый отношением количества выделенной углекислоты к количеству поглощённого кислорода. Он позволяет установить, какие субстраты используются для окисления во время дыхания насекомых. При полном окислении углеводов этот коэффициент равен 1; белков — 0,78—0,82; жиров — 0,7. Он может уменьшаться или увеличиваться при изменении пищевого рациона.
Потребность пчелиной семьи в кислороде резко возрастает в период активной яйцекладки матки, что связано с ростом пчелиной семьи, восковыделительной деятельностью, с воспитанием расплода и переработкой нектара в мед. Развитие яиц сопровождается существенным возрастанием газообмена, достигающим максимальных значений при выходе личинки. 8 период развития личинок наблюдаются периодические изменения газообмена в каждом личиночном возрасте. При температуре воздуха 11 ºС одна пчела в спокойном состоянии за 1 ч потребляет 0,4 см3 кислорода, при движении — 56 см3, при полёте — 440 см3.
Доставку кислорода ко всем органам, тканям и клеткам тела выполняет система органов дыхания. Одновременно с помощью этой же системы удаляется из организма большая часть конечных продуктов распада углеводов и жиров — углекислый газ и вода в виде пара. Воздух (смесь газов) по системе больших и малых трубок (трахей) проникает ко всем органам и клеткам тела. Насекомые дышат посредством трахейной системы.
Дыхальца. Воздух проникает внутрь трахейной системы через небольшие отверстия — дыхальца, или стигмы, — 1д—10д, расположенные по бокам тела в груди и брюшке (рис. слева внизу). У личинки пчелы Л первая пара дыхалец 1д находится на заднем конце первого грудного сегмента; вторая пара — между вторым и третьим сегментами груди 2-3. Остальные 8 дыхалец находятся в передней части каждого брюшного сегмента (с 16 по 86). Последние два сегмента (96 и 106) лишены дыхалец. Дыхальца у личинки представляют собой маленькие треугольные углубления в стенке тела. Дно их усажено тонкими волосками, через которые пропускается воздух, прежде чем проникнуть в трахеи. У основания углублений дыхальца начинаются трахейные ветви, идущие в глубь тела. Наружные отверстия дыхальца сравнительно велики. У взрослой пчелы расположение дыхалец на теле изменяется мало, хотя внешние покровы значительно перестраиваются, У пчелы три пары дыхалец располагаются в груди 1д—Зд и 7 пар на брюшке 4д—10д. Первая пара дыхалец 1д находится на заднем конце переднегруди, немного ниже и перед основанием передних крыльев. Эти дыхальца полностью прикрыты боковыми выростами бв, и поэтому снаружи они не видны. Выросты по краю усажены густыми волосками. Передние дыхальца имеют значительную величину. Вторая пара дыхалец 2д расположена между вторым и третьим грудными члениками (спинными сегментами), под основанием задних крыльев, немного впереди них. Эти дыхальца очень маленькие, имеют вид щели и играют второстепенную роль. Третья пара Зд — это самые крупные дыхальца пчелы. Они хорошо видны под лупой на боковой стенке четвертой спинной пластинки, прикрывающей грудь сзади. Брюшные дыхальца бд расположены открыто на 1-6 члениках по бокам тела (4д-9д) на передних краях спинных сегментов. Последняя седьмая пара дыхалец 10д у рабочей пчелы и матки расположена на дыхательной пластинке жалоносного аппарата, которая втянута в брюшко; эти дыхальца снаружи тела не видны. У трутня, не имеющего жала, все 7 пар брюшных дыхалец открываются на наружной поверхности тела. Дыхальца взрослой пчелы устроены сложнее, чем у личинки. На рисунке справа внизу показаны грудные и брюшные дыхальца в сильно увеличенном виде. С переднего грудного дыхальца 1д снят боковой вырост бв первого грудного членика. Видна дыхательная камера дк, от которой отходит трахея т. На рисунке 2д показано второе недоразвитое грудное дыхальце. На рисунке Зд показаны три различных состояния третьего грудного дыхальца: дэ1 — дыхальце закрыто, показан общий внешний вид; дз2 — дыхальце также закрыто, но снята часть кутикулы, под ней видны хитиновые запирающие конусы зк, к которым прикреплена замыкающая мышца зм. На крайнем рисунке справа показано дыхальце в открытом состоянии до. На нижнем рисунке показан продольный разрез через брюшное дыхальце, С наружным воздухом дыхальце сообщается через сравнительно небольшое продольное отверстие д, края которого ограничены загнутой внутрь стигмальной пластинкой сп. Через эти отверстия воздух попадает в сферическую полость — дыхательную камеру — дк, внутренние стенки которой обильно покрыты волосками в. От переднего края дыхательной камеры отходит вперед в косом направлении ветвь трахеи т. Отверстие трахеи имеет вид щели щ. В месте ее ответвления находится своеобразный запирающий аппарат за, с помощью которого просвет трахеи может открываться и закрываться. Запирающий аппарат состоит из двух расположенных рядом запирающих конусов зк — пружинящих треугольных хитиновых образований. Конусы своими основаниями прикреплены к наружной стороне стенки трахеи; вершины их свободно выдаются в полость тела. Между конусами натянута замыкательная мышца эм, при сокращении которой вершины конусов сближаются. Вследствие этого нижние части конусов, обращенные друг к другу, вдаются в просвет трахеи, прижимая ее стенку (между конусами) к противоположной стороне трахеи дз2. Просвет ее при этом закрывается. У пчел один запирающий конус развит хорошо, а второй — слабо. К нижнему (хорошо развитому) конусу прикреплена еще размыкательная мышца рм, при сокращении которой вершина конуса отводится в сторону, и просвет трахеи открывается. Дыхальца у насекомых выполняют несколько функций. Ритмические закрывания и открывания дыхалец обеспечивают более интенсивный обмен газов при дыхательных движениях насекомого. Закрывая дыхальца, насекомое может совершенно прекращать доступ воздуха в трахейную систему. Далее воздух, проходя в дыхальце через сеть волосков (фильтрационную решетку), очищается от механических примесей.
Трахеи. Отходящие от дыхалец трахеи соединяют наружный воздух с воздушными мешками вм Трахеи (верхний рисунок справа) представляют собой трубки, стенки которых состоят из двух слоев: внутреннего хитинового слоя вс и внешнего однослойного трахейного эпителия тэ. Хитиновый слой в трахее служит непосредственным продолжением кутикулы, а эпителиальный слой — гиподермы. Стенки трахей вовсе не содержат мускулов. Внутренний хитиновый слой содержит тонкую экзокутикулу, которая образует спиральные хитиновые утолщения ху. Эти утолщения постоянно поддерживают трахею в расправленном состоянии. Поэтому в поперечном разрезе трахеи всегда круглые. Одновременно спиральные утолщения придают трахеям достаточную прочность, гибкость и некоторую растяжимость, что необходимо для сохранения трахей при изгибах тела, особенно ножек.
Воздушные мешки. От дыхалец отходят короткие трахейные стволы, ведущие в парные (правые и левые) воздушные мешки вм (верхний рисунок слева). Они возникли из парных продольных трахейных стволов личинки те и располагаются в боковых участках тела под кожным покровом. Особенно большого размера воздушные мешки достигают в передней части брюшка мб, постепенно уменьшаясь к его концу. Воздушные мешки правой и левой сторон брюшка соединены между собой крупными трахеями, образующими местные расширения, которых особенно много в задних сегментах брюшка. В отличие от трахейных стволов в воздушных мешках отсутствуют спиральные утолщения. Поэтому их полость в брюшке может спадаться при сжатии брюшка и увеличиваться при его расширении. В голове мг и груди мгр воздушные мешки не могут спадаться, как в брюшке. Здесь они заполнены воздухом и сохраняют свой объем. Дыхальца дыхательной пластинки жалоносного аппарата 10д также соединены с небольшими воздушными мешками, которые дают отростки и в большие воздушные мешки брюшка. В голове воздушные мешки мг располагаются под хитиновым покровом в лобной и боковой частях. С наружным воздухом они в голове не соединяются.
Трахеолы и трахейные клетки. От воздушных мешков и трахейных стволов отходят к прилегающим органам и тканям многочисленные трахеи т, которые ветвятся, образуя все более тонкие трубочки, так что все органы насекомого оказываются пронизанными трубочками — трахеями, по которым воздух проникает к клеткам тела. На рисунке М показано разветвление трахеи вдоль мускульного волокна. Диаметр трахей постепенно уменьшается и, наконец, достигая нескольких микронов, приобретает характер капилляров. Мельчайшие трахеи с просветом в один микрон и менее называются трахеолами тр. Они большей частью лежат на поверхности клеток, но иногда проникают и внутрь их. Некоторые трахеи заканчиваются особой трахейной клеткой, внутри которой разделяются на несколько трахеол, имеющих толщину менее микрона. Такая клетка как бы охватывает трахеолы и сильно вытягивается вдоль каждой из них, вследствие чего приобретает звездчатый вид с лучами, идущими вдоль трахеол. От них ответвляются еще мельчайшие трубочки, выходящие на пределы трахейной клетки. Стенки трахеол состоят из чрезвычайно тонкого хитинового слоя (эпикутикулы), выстланного снаружи сильно уплощенными клетками гиподермы. Стенки трахеол и трахейных клеток проницаемы для газов и воды. Концы их всегда замкнуты. В трахеолах и трахейных клетках происходит обмен газов через их стенки.
Газообмен в трахеолах. В теле насекомого воздух подвергается лишь незначительному сжатию, под воздействием которого он довольно быстро проходит через воздушные мешки и трахейные стволы. В мелкие трахеи и трахеолы воздух не может проталкиваться давлением. Проникает он туда путем диффузии, то есть благодаря способности газа равномерно распространяться во всем предоставленном ему объеме. Стенки же трахеол и трахейных клеток легко проницаемы для газов. В трахеолах кислород проникает через стенку в гемолимфу и окружающие клетки. Содержание его в трахеолах уменьшается. Создается разница концентраций кислорода в крупных стволах (а также воздушных мешках) и в трахеолах. Кислород тогда диффундирует из крупных трахей в трахеолы. Кислород поглощается клетками непрерывно, поэтому и разность в его концентрации поддерживается непрерывно. Вследствие этого создается постоянный ток его молекул по направлению от трахейных стволов к трахеолам и трахейным клеткам. Удаление углекислого газа происходит в силу того же закона диффузии, но его молекулы движутся в обратном порядке. Через трахейную систему удаляется избыток воды из организма. Воздух, соприкасаясь с жидкостью в трахеолах, насыщается водяными парами, которые затем попадают в трахейные стволы и воздушные мешки, откуда удаляются при выдохе.
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.
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.
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.
Читайте также: