التنفس في الحشرات المائية Respiration in Aquatic Insects))
تحصل الحشرات المائية على الأوكسجين اللازم لحياتها إما من الهواء الجوي مباشرة (من فوق سطح الماء)، وإما من الأوكسجين الذائب أو المحلول في الماء، أو تحصل عليه بكلتا الطريقتين . وفي الحالة الأولى إما أن تكون على اتصال مباشر بالهواء بواسطة أجهزة خاصة، وإما أن تقوم بين الحين والآخر بتجديد هواء قصباتها . وقد يقل هذا العوم في العدد ولاسيما في حال امتلاك الحشرة لخزانات هواء ذات حجم كبير تلازمها أثناء الغطس . أما في الحالة الثانية فإن الحشرات التي تأخذ الأوكسجين من الماء تكون قد احتفظت بجملة قصبية قادرة على استخلاص الأوكسجين بشكله الغازي من الماء، وكذلك من خلال جدار الجسم . ويحدث التبادل الغازي هنا عادة من خلال غلاصم أو خياشيم ذات جدران رقيقة جداً متصلة بالجملة القصبية. وقد تلتصق أحياناً فقاعة من الهواء بجسم الحشرة، حيث يفتح تحتها ثغر تنفسي تأخذ منه الأوكسجين . وفضلاً عن ذلك قد تحصل بعض الحشرات المائية على الأوكسجين من أنسجة النباتات المائية .
وفيما يلي أمثلة عن التنفس في الحشرات المائية (الشكل التالي) :
1- تنفس جلدي (Dermal or Cutaneous Respiration) : حيث يتم الانتشار الغازي خلال جدار الجسم للحشرة، وذلك إما مباشرة إلى دم الكثير من اليرقات المائية التي تتبع رتبة ذات الجناحين، وإما إلى الهواء الموجود في الأنابيب الهوائية الشعرية التي تلتصق بجدار الجسم مكونة شبكة غزيرة تحته . وينتقل الهواء من هذه الأنابيب إلى القصبات الهوائية الكبيرة التي تقوم بدورها بتوزيعه إلى أنسجة وأعضاء الجسم المختلفة. وهذه اليرقات في الحالة الأولى إما أن تكون بدون جهاز قصبي داخلي وإما أن يكون هذا الجهاز مملوءاً بسوائل الجسم وبالتالي يكون غير عامل فيدخل الهواء إلى سائل الجسم مباشرة . وفي الحالة الثانية يكون الجهاز القصبي لليرقات تام التكوين ماعدا أن الثغور التنفسية غير موجودة .
2- الخياشيم الدموية blood Gills : وهي أنبوبية أو اصبعية الشكل وتحتوي على الدم، وقد توجد فيها بعض النهايات القصبية وهى ذات جدران رقيقة منفذة للماء والأملاح، ووظيفة هذه الغلاصم أو الخياشيم الدموية في البعوضيات والهاموشيات هي امتصاص الماء والشوارد اللاعضوية أكثر منها لتبادل الغازات (شكل أ ، د) .
3- الغلاصم القصبية (Trachael Gills) : وهي أعضاء خيطية أو صفيحية الشكل كبروزات من جدار الجسم مغطاة بالقشرة ومزودة بالقصبات والقصيبات . وتوجد في معظم اليرقات أو الحوريات المائية كما في نهاية بطن حوريات الرعاش الصغير، حيث توجد على البطن عموماً وقليلاً ما توجد على الصدر ونادراً ما توجد على الرأس (شكل هـ - ى ) .
4- غلاصم الثغور التنفسية (Spiracular Gills) : يرتد زوج أو أكثر من الثغور التنفسية نحو الخارج مشكلة امتدادات رخوة طويلة سريعة التأثر بالتواترات المائية، تسمى بغلاصم الثغور التنفسية، وتوجد في طور العذراء لبعض الحشرات التي يمكنها العيش حتى في الهواء الرطب أو في المناطق المائية المعرضة للجفاف من وقت لآخر بفعل هذه الغلاصم (شكل ك)
5- خزانات الهواء Air Stores : تحوي الجملة القصبية لبعض الحشرات المائية خزانات هواء إضافية تحمل فقاعات من الهواء فيها عندما تغطس الحشرة تحت الماء.
شكل يبين التنفس في الحشرات المائية (عن مصادر مختلفة)
أ) ممص شرجي في البعوض، ب) غلاصم قصبية أنبوبية بطنية في حشرة من رتبة شعرية الأجنحة، جـ) أنبوبة تلسكوبية تنفسية في يرقة ذباب السرفيد، د) خياشيم دموية في يرقات الهاموش، هـ) غلصمة قصبية اصبعية في يرقة ذبابة مايو ، و) غلصمة قصبية صفيحية ورقية في يرقة ذباب مایو، (ز، ي) غلاصم قصبية صفيحية ذيلية لحوريات الرعاش الصغير، ح) غلاصم قصبية لحوريات ذباب مایو ، ط) غلاصم قصبية صفيحية لحورية ذباب مايو، ك) أذيال غلصمية أنبوبية في يرقة من رتبة ذات الجناحين .
والثغور التنفسية الموجودة في حيز هذه الفقاعات الهوائية تفتح وتستخلص الأوكسجين اللازم لها من هذه الفقاعات مما يسمح للحشرة بالبقاء فترة أطول تحت سطح الماء . حيث تلعب هذه الفقاعة دور غلصمة فيزيائية فتأخذ الأوكسجين الذي يعوض من أوكسجين الماء من الفقاعة ويخرج من الحشرة فضلات وثاني أوكسيد الكربون (تبادل غازي بين الحشرة والوسط المحيط)، بالإضافة إلى أنها تلعب دور عوامات لعوم وسباحة الحشرة. وتوجد مثل هذه الخزانات الهوائية تحت الأجنحة الأمامية الصلبة للخنفساء المائية (.Dytiscus spp) . ويوجد في حشرات أخرى خزان هوائي بين الأجنحة الأمامية الصلبة، وخزان آخر على الجهة البطنية بتماس مباشر تقريباً مع القصبات الهوائية وثغورها التنفسية .
2-2-6- النباتات المائية ((Aquatic ants: تستخلص بعض الحشرات المائية ما يلزمها من أوكسجين عن طريق إيلاج ثغورها التنفسية في النسيج الهوائي لهذه النباتات المائية. والثغور التنفسية الوظيفية في هذه الحالة تقع على أنبوب تنفسي في مؤخرة البطن الذي يكون حاداً أو مستدق الطرف في الطور اليرقي لبعض أنواع الحشرات المائية .
7-2-2- تنفس الهواء الجوي Atmospheric Air : تملك بعض الحشرات أنابيب هوائية طويلة في نهايتها ثغر تنفسي مفتوح تستطيع بواسطته الحصول على الهواء الجوي مباشرة، وذلك بإخراج قمة الأنبوبة الهوائية خارج الماء ، في حين يبقى جسم الحشرة نفسه في الماء دائماً. بهذه الطريقة تتنفس يرقات وعذارى البعوض ، حيث تقضي معظم وقتها في نشاط ضمن الماء، وعند حاجتها للأوكسجين تطفو على سطح الماء وتحصل على الأوكسجين بواسطة الأنابيب الهوائية التي تتصل في حلقة البطن الثامنة في اليرقات أو تتصل بالصدر في العذارى. وكذلك الثغر التنفسي الخلفي في نهاية أنبوب تنفسي تلسكوبي في يرقة من ثنائية الأجنحة (الشكل السابق جـ).
