Система мальпигиевых канальцев

Стилизованная диаграмма последней части пищеварительного тракта насекомого, показывающая мальпигиевы канальцы ( прямокрылых ) тип

Система мальпигиевых канальцев представляет собой тип выделительной и осморегуляторной системы, обнаруженной у некоторых насекомых , многоножек , паукообразных и тихоходок .

Система состоит из ветвящихся канальцев, отходящих от пищеварительного канала , которые поглощают растворенные вещества , воду и отходы из окружающей гемолимфы . Отходы затем выводятся из организма в виде твердых азотистых соединений и оксалата кальция . Система названа в честь Марчелло Мальпиги , анатома семнадцатого века.

Структура

Мальпигиевы канальцы рассеченного таракана обозначены желтой стрелкой. Масштабная линейка, 2 мм.

Мальпигиевы канальцы представляют собой тонкие трубки, обычно встречающиеся в задних отделах пищеварительных каналов членистоногих. Каждый каналец состоит из одного слоя клеток, который закрыт на дистальном конце, а проксимальный конец присоединяется к пищеварительному каналу на стыке средней и задней кишки. Большинство канальцев обычно сильно извиты. Количество трубочек варьируется у разных видов, хотя большинство из них кратно двум. Канальцы обычно окутаны гемолимфой и расположены вблизи жировой ткани тела. Они содержат актин для структурной поддержки и микроворсинки для продвижения веществ по канальцам. Мальпигиевы канальцы у большинства насекомых также содержат добавочную мускулатуру, связанную с канальцами, которая может перемешивать содержимое канальцев или подвергать канальцы воздействию большего количества гемолимфы. Отряды насекомых Dermaptera и Thysanoptera не обладают этими мышцами, а Collembola и Hemiptera : Aphididae полностью лишены системы мальпигиевых трубочек.

Общий способ действия

Предмоча образуется в канальцах, когда азотистые отходы и электролиты транспортируются через стенки канальцев. Считается, что такие отходы, как мочевина и аминокислоты, диффундируют через стенки, а ионы, такие как натрий и калий, переносятся с помощью активных насосных механизмов. После этого следует вода. Предмоча вместе с переваренной пищей сливаются в задней кишке. В это время мочевая кислота выпадает в осадок, а ионы натрия и калия активно всасываются в прямую кишку вместе с водой посредством осмоса . Мочевая кислота смешивается с фекалиями, которые затем выводятся из организма .

Альтернативные способы действия

Сложные системы цикла мальпигиевых трубочек были описаны и у других отрядов насекомых. У полужесткокрылых насекомых используются канальцы, которые позволяют растворенным веществам перемещаться в дистальную часть канальцев, в то время как реабсорбция воды и незаменимых ионов непосредственно в гемолимфе происходит в проксимальной части и прямой кишке. И Coleoptera , и Lepidoptera используют криптонефридиальную структуру, при которой дистальный конец канальцев встроен в жировую ткань, окружающую прямую кишку. Такое расположение может способствовать повышению эффективности переработки растворенных веществ в мальпигиевых канальцах.

Другое использование

Arachnocampa luminosa Личинки

Хотя мальпигиевы канальцы в первую очередь участвуют в экскреции и осморегуляции, у некоторых насекомых они модифицированы для выполнения вспомогательных функций. Личинки всех видов рода Arachnocampa используют модифицированные и набухшие мальпигиевы канальцы для производства сине-зеленого света. привлечение добычи к покрытым слизью ловушкам. У насекомых, питающихся растительным материалом, содержащим вредные аллелохимические вещества , мальпигиевы канальцы также служат для быстрого выделения таких соединений из гемолимфы.

См. также

• Криптонефридий

Ссылки

• Галлан П.Дж. и Крэнстон П.С. (2000) Насекомые: Очерк энтомологии. Блэквелл Паблишинг Великобритания ISBN   1-4051-1113-5
• Ромозер, В.С. и Стоффолано-младший, Дж.Г. (1998) Наука энтомологии. МакГроу-Хилл Сингапур ISBN   0-697-22848-7
• Брэдли, Т.Дж. Выделительная система: строение и физиология. В: Керкут, Г.А. и Гилберт, Л.И., ред. Комплексная физиология, биохимия и фармакология насекомых. Том 4 Pergamon Press, Нью-Йорк ISBN   0-08-030807-4 стр. 421–465.