Кровеносная система насекомых выполняет несколько важных функций, обеспечивая их жизнедеятельность. Чтобы понять, как именно она работает, нужно рассмотреть строение и особенности этой системы.
1. Перенос кислорода и углекислого газа
У насекомых нет таких специализированных органов, как лёгкие у позвоночных. Вместо этого они используют трахейную систему — сеть трубочек, которая проникает в ткани тела и напрямую доставляет кислород к клеткам. Кровь (или гемолимфа) в данном контексте не транспортирует кислород, как у позвоночных, а выполняет роль переносчика питательных веществ, гормонов и продуктов обмена. Кислород и углекислый газ проходят через трахеи, и гемолимфа участвует в удалении углекислого газа из тканей, но сама её роль в обмене газами сводится к второстепенной функции.
2. Транспорт питательных веществ
Гемолимфа играет ключевую роль в доставке питательных веществ (например, аминокислот, углеводов, жиров) ко всем клеткам тела. Эти вещества поступают в кровь через пищеварительную систему после переваривания пищи. Химические элементы, необходимые для роста и развития насекомых, транспортируются гемолимфой, распределяясь по всем органам и тканям.
3. Удаление продуктов обмена
Гемолимфа также участвует в удалении продуктов метаболизма, таких как мочевина и другие азотистые отходы. Эти вещества выводятся через мальпигиевы сосуды — специализированные органы, которые фильтруют отходы из гемолимфы и выводят их в виде мочи в кишечник.
4. Гормональная регуляция
Гемолимфа служит средой для транспортировки различных гормонов, которые регулируют физиологические процессы в организме насекомого. Например, гормоны, регулирующие линьку (экдизоны), или половые гормоны (эндогены) распространяются с её помощью по всему организму. Это позволяет насекомым синхронизировать важные процессы, такие как линька, развитие, созревание половых органов и репродуктивную активность.
5. Иммунная функция
Гемолимфа выполняет защитную функцию благодаря клеткам, называемым гемоцитам, которые играют роль в иммунной защите. Гемоциты способны фагоцитировать (поглощать и разрушать) микробов, чуждые тела, а также принимать участие в коагуляции крови (свертывании), что помогает минимизировать потерю крови при повреждении сосудов или при травмах. Эти клетки активируются, когда насекомое сталкивается с инфекцией или травмой.
6. Транспорт отходов и тепла
Помимо удаления продуктов метаболизма, гемолимфа также участвует в регулировании температуры тела насекомого, действуя как своего рода теплоноситель. Это особенно важно для насекомых, которые являются холоднокровными, и их температура тела зависит от окружающей среды. В холодных условиях гемолимфа помогает поддерживать тепло, а в тёплых — может рассеивать его, поддерживая оптимальный температурный режим для организма.
7. Гидравлическая функция
Кровеносная система насекомых также участвует в поддержании гидростатического давления, что позволяет насекомым осуществлять движение их конечностей, например, при прыжках или полёте. Это важно для многих видов насекомых, поскольку именно за счёт переполненных кровеносных сосудов они могут контролировать свою позу и даже двигаться, например, в случае, если они используют сокращение мышц для активных движений, таких как метание или повышение давления.
8. Строение и тип кровеносной системы
Кровеносная система насекомых обычно открытая. Это значит, что гемолимфа не всегда остаётся внутри сосудов, как у позвоночных. В их теле гемолимфа свободно циркулирует по полостям тела (гемоцель), омывая внутренние органы, и только в некоторых местах она может быть ограничена сосудом, например, в крупных кровеносных протоках.
Сердце насекомого представляет собой трубчатый орган, расположенный в спинальной части тела. Сердце перекачивает гемолимфу по телу, создавая ток, который способствует распределению питательных веществ и удалению отходов.
Гемоцель — это полость тела насекомого, куда гемолимфа поступает после перекачивания из сердца. Внутри этой полости гемолимфа циркулирует и контактирует с органами, доставляя им необходимые вещества.
Гемолимфа сама по себе представляет собой бесцветную или слегка желтоватую жидкость, которая в отличие от крови позвоночных не содержит красных кровяных клеток.
