چگونه حشره تنفس می‌کند؟

حشرات را می‌توان در تمام نقاط جهان یافت. آنها در ارتفاعات کوه‌ها، در سرمای زیر صفر قطب‌ها و حتی در آب داغ چشمه‌ها وجود دارند. حشرات وسیع‌ترین گروه جانوران را تشکیل می‌دهند.

هر موجود زنده‌ای 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 می‌دهد، کثیف و آلوده می‌شود و باید بوسیله بازدم خارج شود. پس هوای تازه‌ای که با نفس کشیدن وارد بدن موجود زنده شده است، اکسیژن خودش را از دست می‌دهد، سپس در مقابل آن، گاز کربنیک (دی اکسید کربن) و مقدار زیادی رطوبت از بدن گرفته می‌شود که بوسیله بازدم به بیرون رانده می‌شود.

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 می‌باشند. پس باید حتماً آنها را هم از وجود خود بیرون برانیم. انجام این کار، بوسیله عمل بازدم امکان‌پذیر است که قسمتی از این مواد از بدن کاسته می‌شود.

ساده‌ترین شکل تنفس در ژله ماهی و بسیاری از انواع گوناگون کرم‌ها 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 می‌کنند. به همین ترتیب گاز کربنیک محلول را نیز از طریق سوراخ‌هایی که در پوست بدن‌شان وجود دارد از بدن بیرون می‌کنند. این کاری است که ژله ماهی و کرم‌ها به جای عمل تنفس انجام می‌دهند.

ساختمان اندام کرم خاکی اندکی پیچیده‌تر 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 اعضای کرم خاکی می‌رساند. علاوه بر این، گاز کربنیک را نیز بوسیله همین جریان خون از بدن خویش بیرون می‌کند.

قورباغه هم گاهی به همین شکل نفس می‌کشد. به عبارت دیگر، قورباغه بوسیله پوست بدن خود اکسیژن را از آب جذب می‌نماید. اما زمانی که به اکسیژن بیشتری احتیاج داشته باشد، ناچار است شش‌های خود را به کار اندازد. یعنی باید در بیرون از آب تنفس کند.

تنفس حشرات

در حشره‌ها عمل تنفس بطورکلی غیرعادی و در عین حال، جالب است. در صورتی که حشره‌ای را به دقت از نزدیک نگاه کنید، سوراخ‌های ریزی را در زیر شکمش مشاهده خواهید کرد. هر کدام از این سوراخ‌ها به لوله‌ای به نام «نای» مربوط هستند که درست وظیفه نای انسان‌ها را انجام می‌دهند. بنابراین حشرات نیز مانند ما انسان‌ها نفس می کشند، با این تفاوت که به جای یک نای، صدها نای (آن هم در درون شکم خود) دارند. البته این نای‌ها بسیار ریز هستند و در مجموع، چندان فضای وسیعی را اشغال نمی‌کنند.

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

• سر دارای یک جفت شاخک، چشم‌ها و قطعات دهانی است. در برخی از حشرات مانند پروانه از قطعات دهانی، لوله‌ای دراز بیرون می‌آید که برای مکیدن شیره گل‌ها مناسب است. این قطعات در ملخ برای جویدن و خرد کردن بکار می‌روند. قطعات دهانی در پشه‌ها سوزن مانند هستند و برای نیش زدن و مکیدن خون جانوران تخصص یافته‌اند.
• به سینه سه جفت پا و بال‌ها (در حشرات بالدار) چسبیده‌اند. پاهای برخی از حشرات برای زندگی در آب و بعضی دیگر برای حفر زمین سازش یافته‌اند.
• معده، اندام‌های تولید مثل و سوراخ‌های تنفسی در قسمت سوم بدن، یعنی شکم واقع هستند. سوراخ‌های تنفسی به لوله‌های هوایی کوچک و شاخه مانندی متصل می‌باشند که حشره از طریق آنها تنفس می‌کند. لوله‌های هوایی در داخل بدن حشره به شاخه‌های ریزی تبدیل می‌شوند که انتهای این شاخه‌ها وارد ماهیچه‌ها می‌شود. به این ترتیب اکسیژن پس از عبور از سوراخ تنفسی و لوله‌های هوایی به بافت‌ها می‌رسد. حشرات بزرگتر در ماهیچه‌های خود کیسه‌های هوایی دارند. این کیسه‌های هوایی می‌توانند هنگام منبسط و منقبض شدن ماهیچه‌ها، هوای بیشتری را دریافت کنند. به این ترتیب ذخیره اکسیژن در ماهیچه‌ها افزایش می‌یابد.

این را هم بگوییم که تعداد دفعات تنفس به حجم بدن موجود زنده بستگی دارد. هرچه موجود زنده بزرگتر باشد، تنفس او آهسته‌تر صورت می‌گیرد. به عنوان مثال فیل در هر دقیقه 10 بار نفس می‌کشد، اما موش در هر دقیقه 200 بار تنفس می‌کند.

منابع

• کتاب به من بگو چرا و چگونه. نوشته آرکادی لئوکوم. ترجمه سعید درودی. انتشارات بهزاد. 1391.