چگونه حشره تنفس می کند؟

حشرات را می توان در تمام نقاط جهان یافت. آنها در ارتفاعات کوه ها، در سرمای زیر صفر قطب ها و حتی در آب داغ چشمه ها وجود دارند. حشرات وسیع ترین گروه جانوران را تشکیل می دهند.

هر موجود زنده ای باید تنفس کند تا قادر باشد زنده بماند و به زندگی ادامه دهد. تنفس یعنی وارد کردن هوای تازه به درون بدن برای اینکه اکسیژن هوا در بدن جذب گردد. اما هوا همین که اکسیژن خود را به بدن می دهد، کثیف و آلوده می شود و باید بوسیله ی بازدم خارج شود. پس هوای تازه ای که با نفس کشیدن وارد بدن موجود زنده شده است، اکسیژن خودش را از دست می دهد، سپس در مقابل آن، گاز کربنیک (دی اکسید کربن) و مقدار زیادی رطوبت از بدن گرفته می شود که بوسیله ی بازدم به بیرون رانده می شود.

اما چرا بدن به اکسیژن هوا احتیاج دارد؟ زیرا اکسیژن برای سوزاندن غذا و تبدیل آن به نیرو در بدن مورد احتیاج است. در صورتی که غذا به این شکل نسوزد، بدن ما به هیچ وجه قادر نخواهد بود آن غذا را جذب نماید. از سوی دیگر، گاز کربنیک و رطوبت آب در بدن پیوسته در حال افزایش می باشند. پس باید حتماً آنها را هم از وجود خود بیرون برانیم. انجام این کار، بوسیله ی عمل بازدم امکان پذیر است که قسمتی از این مواد از بدن کاسته می شود.

ساده ترین شکل تنفس در ژله ماهی و بسیاری از انواع گوناگون کرم ها مشاهده گردیده است. زیرا این جانداران به هیچ وجه دستگاه تنفسی ندارند، بلکه اکسیژن محلول را از آبی که در آن شناور هستند، از راه پوست خود جذب می کنند. به همین ترتیب گاز کربنیک محلول را نیز از طریق سوراخ هایی که در پوست بدن شان وجود دارد از بدن بیرون می کنند. این کاری است که ژله ماهی و کرم ها به جای عمل تنفس انجام می دهند.

ساختمان اندام کرم خاکی اندکی پیچیده تر از این است. کرم خاکی اندکی خون در بدن دارد که با جریان یافتنش در سراسر بدن این جانور، اکسیژنی را که جذب شده است به همه ی اعضای کرم خاکی می رساند. علاوه بر این، گاز کربنیک را نیز بوسیله ی همین جریان خون از بدن خویش بیرون می کند.

قورباغه هم گاهی به همین شکل نفس می کشد. به عبارت دیگر، قورباغه بوسیله ی پوست بدن خود اکسیژن را از آب جذب می نماید. اما زمانی که به اکسیژن بیشتری احتیاج داشته باشد، ناچار است شش های خود را به کار اندازد؛ یعنی باید در بیرون از آب تنفس کند.

در حشره ها عمل تنفس بطورکلی غیر عادی و در عین حال، جالب است. در صورتی که حشره ای را به دقت از نزدیک نگاه کنید، سوراخ های ریزی را در زیر شکمش مشاهده خواهید کرد. هر کدام از این سوراخ ها به لوله ای به نام «نای» مربوط هستند که درست وظیفه ی نای انسان ها را انجام می دهند. بنابراین حشرات نیز مانند ما انسان ها نفس می کشند، با این تفاوت که به جای یک نای، صدها نای (آن هم در درون شکم خود) دارند. البته این نای ها بسیار ریز هستند و در مجموع، چندان فضای وسیعی را اشغال نمی کنند.

بدن حشرات از سه قسمت سر، سینه و شکم تشکیل شده است.

• سر دارای یک جفت شاخک، چشم ها و قطعات دهانی است. در برخی از حشرات مانند پروانه از قطعات دهانی، لوله ای دراز بیرون می آید که برای مکیدن شیره گل ها مناسب است. این قطعات در ملخ برای جویدن و خرد کردن بکار می روند. قطعات دهانی در پشه ها سوزن مانند هستند و برای نیش زدن و مکیدن خون جانوران تخصص یافته اند.
• به سینه سه جفت پا و بال ها (در حشرات بالدار) چسبیده اند. پاهای برخی از حشرات برای زندگی در آب و بعضی دیگر برای حفر زمین سازش یافته اند.
• معده، اندام های تولید مثل و سوراخ های تنفسی در قسمت سوم بدن، یعنی شکم واقع هستند. سوراخ های تنفسی به لوله های هوایی کوچک و شاخه مانندی متصل می باشند که حشره از طریق آنها تنفس می کند. لوله های هوایی در داخل بدن حشره به شاخه های ریزی تبدیل می شوند که انتهای این شاخه ها وارد ماهیچه ها می شود. به این ترتیب اکسیژن پس از عبور از سوراخ تنفسی و لوله های هوایی به بافت ها می رسد. حشرات بزرگتر در ماهیچه های خود کیسه های هوایی دارند. این کیسه های هوایی می توانند هنگام منبسط و منقبض شدن ماهیچه ها، هوای بیشتری را دریافت کنند. به این ترتیب ذخیره اکسیژن در ماهیچه ها افزایش می یابد.

این را هم بگوییم که تعداد دفعات تنفس به حجم بدن موجود زنده بستگی دارد. هرچه موجود زنده بزرگتر باشد، تنفس او آهسته تر صورت می گیرد. به عنوان مثال فیل در هر دقیقه 10 بار نفس می کشد، اما موش در هر دقیقه 200 بار تنفس می کند.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «چگونه حشره تنفس می کند؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب به من بگو چرا و چگونه، نوشته ی آرکادی لئوکوم و ترجمه سعید درودی از انتشارات بهزاد، منتشر شده در 1391 با شابک 8-57-5959-964 به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.