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昆蟲水下呼吸法:八仙過海,各顯神通!

地球上的昆蟲, 都是大自然的傑作, 它們本領不一, 但是不論是什麼昆蟲, 都需要呼吸空氣。 陸地上的昆蟲, 呼吸空氣並沒有什麼難度。 在換氣運動的作用下, 空氣由氣門(相當於人類的“鼻孔”)進入昆蟲的氣管系統, 再進入微氣管, 再由微氣管輸送新鮮空氣到身體的各個組織。 但是, 有些昆蟲幼年時生活在水中, 有的終生不離水, 它們就進化出了五花八門的水下呼吸法, 各顯神通。

(昆蟲的換氣運動)

保命的呼吸管

你知道蚊子的幼蟲叫什麼嗎?小蚊子, 當然不是!叫孑孓。 夏天, 我們能在水邊, 尤其是死水潭中, 看見孑孓亂竄。 其實, 蚊子的幼蟲時間非常短暫, 只有十幾天。 這短短的十幾天內, 它們是如何在水下呼吸的呢?原來, 維持它正常呼吸的法寶是尾部末端生成的呼吸管。 孑孓倒立在水面下, 將呼吸管伸到水面處, 直接呼吸空氣。 如果在水面上滴上油,

油滴一旦粘在呼吸管的細毛上, 就可以讓孑孓無法打開呼吸管, 造成其窒息。

(蠍蝽可以倒立水中, 吸取空氣)

還有一種叫蠍蝽的昆蟲(也叫水螳螂), 它的呼吸方式和孑孓如出一轍, 蠍蝽的腹部末端有兩根細長的呼吸管, 攀附在水生植物上, 呼吸的時候倒掛於水面下,

呼吸空氣。

盜吸空氣的小偷

有些昆蟲的幼蟲和蛹生活在極度缺氧的水底淤泥裡, 為了生存, 它們的氣門進化成了尖刺狀。 尖刺的作用, 就是刺破水生植物的根或莖, 從而吸收植物體內攜帶的氧氣。 比如稻水象甲, 這是一種外來入侵物種, 原產於美國和古巴, 它主要禍害的對象是水稻。

(稻水象甲幼蟲跟水稻搶空氣)

稻水象甲幼蟲腹部末端延伸所形成的刺可以刺破水稻的根莖, 跟水稻搶空氣, 它的成蟲以後還能蠶食水稻葉片, 對農業生產造成危害。

帶著氣泡去游泳

水生昆蟲的本領, 不僅僅在於可以吸取植物體內的空氣。 昆蟲身上的拒水毛可以用來儲存氣泡, 所以它們還能帶著氣泡在水中呼吸。

池塘中的龍虱是常見的昆蟲, 在它的鞘翅下, 就貯存著空氣。 龍虱通過腹部氣門呼吸著氣泡中的空氣。 每當氣泡中的氧氣消耗到一定程度的時候, 龍虱就會遊到水面, 用腹部末端打破水膜, 更換新鮮空氣。

(龍虱會更換新鮮空氣)

不過, 有些水生昆蟲也可以不到水面上換氣, 而是通過收集水生植物散發出來的氣泡來更換補充氧氣。

我有鰓, 但我不是魚

還有一些昆蟲(如蜉蝣、蜻蜓和石蠶蛾的幼蟲), 它們是靠氣管鰓在水中呼吸的。 氣管鰓是一種中空、壁薄的絲狀或片狀結構。 這種結構可以分佈在水生昆蟲的頭、胸、腹的任何部位。 有的昆蟲幼蟲的身上分佈的氣管鰓多達500多個。在水中,長有氣管鰓的昆蟲會擺動鰓瓣,讓水流動並吸取水中的氧氣。在缺氧的水裡,鰓瓣的擺動頻率會加快。

(蜻蜓幼蟲也有腮呢)

蜻蜓幼蟲的氣管鰓分佈在體內的直腸處,通過收縮腹部,讓水進入體內,氣管鰓就可以吸收水中的氧氣了。為了保證充足的氧氣供應,蜻蜓幼蟲每次收腹,都會讓85%的水分得到更新。每次更新的過程,又是清洗直腸內的鰓的過程,這有利於蜻蜓保持鰓的清潔,便於氧氣的吸收。

所有水生昆蟲共同具備的一項技能——用體壁進行呼吸。用體壁呼吸時,昆蟲能通過體壁,將水中的氧氣直接與昆蟲體內進行氣體交換,這種氣體交換包括了氧氣的吸收和二氧化碳的排出。

冬季時,昆蟲活動較少,新陳代謝水準低,只要用體壁呼吸就可以維持生命。夏天到了,昆蟲的生命活動比較活躍,就需要採取體壁呼吸與諸如氣管鰓之類的其他呼吸方式並用的舉措。

編輯:劉偉瓊

篇末福利:點擊https://sojump.com/jq/13058547.aspx參與調查問卷,即有機會獲得《知識就是力量》雜誌合訂本哦!

有的昆蟲幼蟲的身上分佈的氣管鰓多達500多個。在水中,長有氣管鰓的昆蟲會擺動鰓瓣,讓水流動並吸取水中的氧氣。在缺氧的水裡,鰓瓣的擺動頻率會加快。

(蜻蜓幼蟲也有腮呢)

蜻蜓幼蟲的氣管鰓分佈在體內的直腸處,通過收縮腹部,讓水進入體內,氣管鰓就可以吸收水中的氧氣了。為了保證充足的氧氣供應,蜻蜓幼蟲每次收腹,都會讓85%的水分得到更新。每次更新的過程,又是清洗直腸內的鰓的過程,這有利於蜻蜓保持鰓的清潔,便於氧氣的吸收。

所有水生昆蟲共同具備的一項技能——用體壁進行呼吸。用體壁呼吸時,昆蟲能通過體壁,將水中的氧氣直接與昆蟲體內進行氣體交換,這種氣體交換包括了氧氣的吸收和二氧化碳的排出。

冬季時,昆蟲活動較少,新陳代謝水準低,只要用體壁呼吸就可以維持生命。夏天到了,昆蟲的生命活動比較活躍,就需要採取體壁呼吸與諸如氣管鰓之類的其他呼吸方式並用的舉措。

編輯:劉偉瓊

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