Мальпигиевы сосуды: строение и функция
Главными органами выделения являются мальпигиевы сосуды. Так называются тонкие длинные трубочки, которые впадают в кишечный канал в области соединения средней и задней кишок. Их количество составляет от 1 до 250 и даже более. Если их много, они обычно группируются в пучки.
Основное количество метаболитов, выводимых этими органами, образуются в процессе обмена белков; это различные производные аминокислот, мочевина, мочевая кислота, аммиак. Они синтезируются в клетках и выбрасываются в гемолимфу, откуда, в свою очередь, извлекаются мальпигиевыми сосудами. Последние открываются и выводят свое содержимое в кишечный канал. Отведение осуществляется благодаря тому, что в стенках мальпигиевых сосудов имеются мышечные пучки, вызывающие их сокращение.
У примитивных насекомых (коллемболы, тли, некоторые двухвостки) этих органов выделения нет, а у трипсов, уховерток и щетинохвосток в них нет мышечного слоя. Проникая в гемолимфу, сосуды лишь пассивно колеблются в ее токах, и так же пассивно и неполноценно (в сравнении с высшими насекомыми) выполняют свою функцию. У прямокрылых мальпигиевы сосуды также устроены довольно просто. Они насасывают внутрь себя плазму, не отделяя от нее вредных веществ. Потом эта «первичная моча» выбрасывается в кишечник, и уже там жидкая часть плазмы и соединения, необходимые организму, всасываются обратно, а метаболиты, которые надо вывести, остаются. Плохая «производительность» таких сосудов компенсируется у этих насекомых их большим числом.В более сложных случаях в сосуды всасываются только вещества, подлежащие выведению.
Особенности работы выделительной системы
У многих насекомых мальпигиевы сосуды «работают» постоянно, но в ряде случаев их функция может периодически усиливаться под действием определенных стимулирующих факторов.
Например, у клопа Rhodniusprolixus, который за один раз насасывает большое количество крови и после питания нуждается в интенсивном выведении метаболитов, имеется гормональный механизм, регулирующий работу органов выделения. Грудные ганглии этих насекомых выделяют диуретический гормон, под действием которого скорость экскреции продуктов обмена увеличивается в 1000 раз. Образование этого гормона происходит в тот момент, когда брюшко клопа начинает растягиваться во время питания.
Иногда мальпигиевы сосуды берут на себя не только выведение экскретов, но и добавочные функции. Например, у личинок муравьиного льва перед окукливанием они превращаются в шелкоотделительные железы. Образующийся шелк скапливается в прямой кишке, а затем постепенно выходит наружу, и насекомое плетет из него свой кокон.
Другие органы, участвующие в выведении продуктов метаболизма
Летучие и нелетучие продукты обмена веществ, а также балластные и отравляющие вещества, проникшие в организм насекомого извне, удаляются из него сразу несколькими путями. Несмотря на то, что не все из перечисленных ниже органов относятся собственно к выделительной системе, все они участвуют в «очищении» тела насекомого. Итак, в широком понимании к органам выделения можно отнести:
Мальпигиевы сосуды (своеобразный аналог почек животных) – выводят метаболиты из тканей;
Кишечник – освобождает организм от непереваренных остатков пищи и некоторых продуктов обмена (мочевая кислота, мочевина);
Трахейная система – удаляет из организма углекислоту;
Железы. Например, у коллебмол функцию экскреции выполняют лабиальные железы, а у гусеницы шелкопряда Hyalophora cecropia выводить продукты обмена могут шелкоотделительные железы. У самцов ряда тараканов мочевая кислота выделяется через половые железы, которыми она используется для покрытия сперматофоров.
Также в выведении летучих веществ участвуют покровы тела, а некоторые ядовитые соединения накапливаются в жировом теле и кутикуле, что также делает их участниками процесса выведения из организма всего «лишнего». Так, у американской белой бабочки кристаллы мочевой кислоты накапливаются в чешуйках крыльев, из-за чего ее крылья имеют характерный белоснежный цвет.
Ссылки
Раздел: Строение насекомых