trakea pernapasan adalah jenis pernapasan yang paling umum digunakan oleh serangga lipan, kutu, laba-laba dan parasit. Pada serangga ini, pigmen pernapasan tidak ada dalam darah, karena sistem trakea bertanggung jawab untuk mendistribusikan O2 (udara) langsung ke sel-sel tubuh.
Respirasi trakea memungkinkan terjadinya proses pertukaran gas. Dengan cara ini, serangkaian tabung atau trakea ditempatkan secara strategis di dalam tubuh serangga. Masing-masing trakea ini memiliki bukaan ke luar yang memungkinkan masuk dan keluarnya gas.
Spirakel dan sistem trakea
Seperti pada hewan vertebrata , proses pengeluaran gas dari tubuh serangga bergantung pada gerakan kontraksi otot yang menekan seluruh organ dalam tubuh, memaksa CO2 keluar dari tubuh.
Jenis respirasi ini terjadi pada sebagian besar serangga, termasuk yang menghuni lingkungan perairan. Serangga jenis ini memiliki tubuh yang dipersiapkan secara khusus untuk dapat bernapas saat berada di bawah permukaan air.
Indeks artikel
Bagian dari sistem pernapasan trakea
Batang tenggorok
Trakea adalah sistem bercabang luas dengan saluran kecil yang dilalui udara. Sistem ini terletak di seluruh tubuh serangga.
Kehadiran saluran di dalamnya dimungkinkan berkat keberadaan dinding tubuh yang disejajarkan secara internal oleh membran yang dikenal sebagai ektoderm.
Serangga memiliki beberapa trakea atau saluran yang terbuka ke luar tubuhnya, memungkinkan proses pertukaran gas berlangsung langsung di semua sel tubuh serangga.
Area di mana terdapat konsentrasi cabang yang lebih besar biasanya adalah perut serangga, yang memiliki banyak saluran yang secara bertahap memberikan jalan bagi udara ke dalam tubuh.
Sistem trakea lengkap serangga umumnya terdiri dari tiga saluran utama yang terletak paralel dan memanjang dalam kaitannya dengan tubuhnya. Saluran kecil lainnya melewati trakea utama, membentuk jaringan tabung yang meliputi seluruh tubuh serangga.
Masing-masing tabung yang memiliki saluran keluar ke luar, berakhir pada sel yang disebut sel trakea.
Dalam sel ini, trakea dilapisi dengan lapisan protein yang dikenal sebagai trakein. Dengan cara ini, ujung luar setiap trakea diisi dengan cairan trakea.
spirakel
Memindai gambar mikroskop elektron dari katup lubang sembur kriket. Sumber: pengguna chsh CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)
Sistem trakea terbuka ke luar melalui celah yang disebut stigma atau spirakel. Pada kecoa terdapat dua pasang spirakel yang terletak di daerah toraks dan delapan pasang spirakel yang terletak di ruas pertama daerah perut.
Actias selene, Sumber: pengguna Kugamazog ~ commonswiki CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)
Setiap lubang sembur dikelilingi oleh sklerit yang disebut peritrema dan memiliki bulu yang bertindak sebagai filter, mencegah debu dan partikel lain memasuki trakea.
Spirakel juga dilindungi oleh katup yang melekat pada occluder dan otot dilator yang mengatur pembukaan setiap tabung.
Pertukaran gas
Dalam keadaan istirahat, trakea diisi oleh cairan kapiler berkat tekanan osmotik yang rendah dalam sel-sel jaringan tubuh. Dengan cara ini, oksigen yang memasuki saluran larut dalam cairan trakea dan CO2 dilepaskan ke udara.
Cairan trakea diserap oleh jaringan ketika volume laktat meningkat setelah serangga memasuki fase terbang. Dengan cara ini, CO2 disimpan sementara sebagai bikarbonat, mengirimkan sinyal ke spirakel untuk membuka.
Namun, jumlah terbesar CO2 dilepaskan melalui membran yang dikenal sebagai kutikula.
Gerakan ventilasi
Ventilasi sistem trakea terjadi ketika dinding otot tubuh serangga berkontraksi.
Keluarnya gas dari tubuh terjadi ketika otot perut bagian belakang berkontraksi. Sebaliknya, inspirasi udara terjadi ketika tubuh mengambil bentuknya yang teratur.
Serangga dan beberapa invertebrata lainnya melakukan pertukaran gas dengan menghilangkan CO2 melalui jaringan mereka dan mengambil udara melalui tabung yang disebut trakea.
Pada jangkrik dan belalang, segmen pertama dan ketiga dari dada mereka memiliki lubang sembur di setiap sisi. Demikian pula, delapan pasang spirakel lainnya terletak secara linier di setiap sisi perut.
Serangga yang lebih kecil atau kurang aktif melakukan proses pertukaran gas dengan difusi. Namun, serangga yang bernapas melalui difusi dapat menderita di iklim yang lebih kering, karena uap air tidak melimpah di lingkungan dan tidak akan dapat berdifusi ke dalam tubuh.
Lalat buah menghindari risiko kematian di lingkungan kering dengan mengontrol ukuran bukaan lubang semburnya, sedemikian rupa sehingga mereka beradaptasi dengan kebutuhan oksigen otot selama tahap terbang.
Ketika kebutuhan oksigen lebih rendah, lalat buah menutup sebagian spirakelnya untuk menahan lebih banyak air di dalam tubuh.
Serangga yang paling aktif seperti jangkrik atau belalang, harus terus-menerus memberi ventilasi pada sistem trakea mereka. Dengan cara ini, mereka harus mengontraksikan otot-otot perut dan menekan organ dalam untuk memaksa udara keluar dari tenggorokan.
Belalang memiliki kantung udara besar yang menempel pada bagian tertentu dari trakea yang lebih besar, untuk meningkatkan efektivitas proses pertukaran gas.
Serangga air: contoh respirasi trakea
Larva nyamuk Aedes aegypti di air. Diambil dan diedit dari: Econt [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]
Serangga air menggunakan respirasi trakea untuk melakukan proses pertukaran gas.
Beberapa, seperti jentik nyamuk, menghirup udara dengan memaparkan tabung pernapasan kecil di atas permukaan air, yang terhubung ke sistem trakea mereka.
Beberapa serangga yang dapat tenggelam dalam air untuk waktu yang lama membawa gelembung udara dari mana mereka mengambil O2 yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup.
Di sisi lain, beberapa serangga lain memiliki spirakel yang terletak di bagian atas punggungnya. Dengan cara ini, mereka menembus daun yang tersuspensi di dalam air dan menempel pada mereka untuk bernafas.
Referensi
- halaman biologi. (24 Januari 2015). Diperoleh dari Pernapasan Trakeal: biologi-pages.info.
- Situs, TO (2017). Bagian III: Bagaimana Organisme Hidup Bernafas: Indeks . Diperoleh dari SISTEM PERNAPASAN SERANGGA: saburchill.com.
- Masyarakat, TA (2017). Masyarakat Entologi Amatir . Diperoleh dari respirasi Serangga: amentsoc.org.
- Laba-laba, W. (2003). Serangga dan Laba-laba Dunia, Volume 10. New York: Marshall Cavendish.
- Stidworthy, J. (1989). Pers Bintang Jatuh.
- Yadav, M. (2003). Biologi Serangga. Delhi: DPH.
- Yadav, M. (2003). Fisiologi Serangga. Delhi: DPH.