昆虫有趣的呼吸

陆地上的动物,很多都用肺来呼吸,但也有例外,比如昆虫,它们的呼吸方式依体躯的结构、成长期、生活习性、生活环境的不同而有很大差异,今天我们就来了解一下昆虫不同的呼吸方式,可能会刷新你的认知。气管系统呼吸
大多数陆栖昆虫通过气管系统呼吸,依靠气管系统的通风和扩散作用使体内各组织吸取大气中的氧气和排出二氧化碳。通常昆虫的胸部和腹部两侧各有一行排列整齐的圆形小孔,这就是气门。气门与人的鼻孔相似,在孔口布有专管过滤的毛刷和筛板,就像门栅一样能防止其他物体的入侵。气门内还有可开闭的小瓣,掌握着气门的关闭。气门与气管相连,气管又分许多微气管,通到昆虫身体的各个地方。昆虫依靠腹部的一张一缩,通过气门气管进行呼吸。如蚂蚁、蝗虫、螳螂、蝴蝶、蜜蜂、蚊子、苍蝇等各类陆生昆虫,都是以这种方式进行呼吸的。
体壁呼吸
有些昆虫没有或仅有不完整的气管系统,气体交换经体壁直接进行,如弹尾目昆虫——跳虫,几乎任何类型的栖息地都有其生存,中国各省区都有分布。多栖息于潮湿隐蔽的场所。低龄若虫活泼,活动分散。成虫喜群集活动,善跳跃。若虫、成虫都畏光,一旦受惊或见阳光,即跳离躲入黑暗角落。
还有寄生性昆虫,其体躯浸浴在寄主的体液或组织中,以柔软的体壁吸取溶解在寄主血液中的氧。
另外,大多数水生昆虫也是用体壁吸取溶解在水中的氧气,二氧化碳则靠扩散作用排出体外。陆栖昆虫体内的一部分二氧化碳也是有体壁的薄膜部位扩散出体外。
气管鳃呼吸
常见于蜉蝣目、襀翅目、毛翅目、广翅目、鞘翅目等昆虫,它们的幼期生活在水中,其体壁的一部分突出呈薄片状或丝状的结构称气管鳃,其内分布丰富的气管,利用气管鳃和氧的分压差来摄取氧气。
例如蜻蜓稚虫的气管鳃突出在直肠腔内,形成直肠鳃,通过腹部的抽吸活动迫使水在直肠鳃内流动,利用氧的分压差来摄取氧气。而豆娘稚虫的气管鳃则分布在其尾部,也称为尾鳃。
呼吸管、『氧气罐』呼吸
部分水生昆虫的幼期或成虫的气门减少,在腹部末端常形成长的呼吸管,上面有气门开口,气门周围分泌有油质或生有拒水毛打破水的表面张力,吸取水面上的空气。如我们熟知的蚊子稚虫孑孓(jiéjué),孑孓呼吸时倒立在水面下,将呼吸管伸到水面处,直接呼吸空气,如果在水面有油,油滴一旦粘在呼吸管的细毛上,就可以让孑孓无法打开呼吸管,造成其窒息。还有蝎蝽,也叫水螳螂,它的呼吸方式和孑孓如出一辙,蝎蝽的腹部末端有两根细长的呼吸管。
水生昆虫中,还有能自带氧气罐的,如龙虱的鞘翅下面和仰泳蝽的体躯腹面,都有一层直立的疏水性毛,能够携带一层气膜或气泡进水中,并与气门形成相通的贮气构造,能带着气泡到水下呼吸,非常神奇!
『小偷式』呼吸方式
稻水象甲的幼虫,生活在极度缺氧的水底淤泥里,为了生存,它们的气门进化成了尖刺状。尖刺的作用,就是刺破水生植物的根或茎,从而吸收植物体内携带的氧气。稻水象甲是一种外来入侵物种,原产于美国和古巴,它主要祸害的对象是水稻,跟水稻抢空气,它的成虫以后还能蚕食水稻叶片,对农业生产造成危害。
另外还有一些寄生类昆虫,依靠体壁的渗透作用从寄主体液或组织中摄取氧,或以气门穿透寄主体壁从大气中获取氧。 王悟平/文