Układ wydalniczy owadów

Układ wydalniczy

Budowa i funkcje układu wydalniczego:

Układ wydalniczy owadów odpowiada za:

– homeostazę środowiska wewnętrznego, przez utrzymanie odpowiedniego poziomu elektrolitów w komórkach i tkankach,

– właściwe uwodnienie i osmolarność płynów,

– metabolizm związków azotowych.

Układ wydalniczy owadów składa się z cewek Malpighiego, które współpracują z jelitem tylnym. Cewki te zwykle łączą się z przewodem pokarmowym na granicy jelita środkowego i tylnego. Rodzaj, ilość i tempo wydalania produktów jest związane z rodzajem pobieranego pokarmu, środowiskiem, w którym owad żyje oraz stadium rozwojowego. Niektóre związki, które są wydalane mogą być magazynowane w ciele lub kutikuli owada i stanowić ochronę przed drapieżcami i pasożytami.

Narządy wydalnicze:

– mają za zadanie wydalanie z organizmu substancji zbędnych lub szkodliwych, powstałych przy przemianie materii, lub ich magazynowanie w specjalnych komórkach.

  • Cewki Malpighiego (vasa Malpighii):

– mają kształt rurek, które z jednej strony są ślepo zakończone i swobodnie zawieszone w hemocel, a z drugiej strony otwierają się do światła przewodu pokarmowego, zwykle na granicy jelita środkowego i tylnego,

– niektóre mszyce (Aphididae) i rybiki (Zygentoma) nie posiadają wcale cewek, funkcje wydalnicze przejmują inne komórki i gruczoły. U niektórych motyli (Lepidoptera) i chrząszczy (Coleoptera) końcowe części cewek zrastają się ze ścianą jelita tylnego – jest to kryptonefria – występuje w sytuacji prowadzenia bardzo oszczędniej gospodarki wodą,

– do cewek dochodzą liczne tchawki, co wskazuje na duże ich zapotrzebowanie metaboliczne na tlen,

– na powierzchni cewek widoczne są biegnące spiralne małe mięśnie, które umożliwiają wykonywanie pewnych ruchów ułatwiających ich omywanie przez hemolimfę,

– ściany cewek zbudowane są z dużych komórek nabłonka posiadających jądra, liczne mitochondria i rozwinięte retikulum endoplazmatyczne. Na zewnątrz nabłonek okryty jest błoną podstawową, a w świetle cewki warstwą pałeczkowatych wyrostków tworzących rabdorium.  W mikrokosmkach rabdorium występują liczne mitochondria, co wskazuje a intensywność procesów energetycznych tam zachodzących,

– ostatecznie materiałem gromadzącym się w cewkach i doprowadzonych do jelita jest kwas moczowy. Ponadto wydalane są: węglan wapnia, amoniak, sole amonowe, proteiny i inne substancje,

– cewki Malpighiego mogą spełniać inne funkcje: mogą wydzielać enzymy trawienne – niektóre prostoskrzydłe (Orthoptera) czy biegaczowate (Carabidae) lub przędzę – larwy mrówkolwa (Myrmeleontidae).

Rys.1. Fragment cewki Malpighiego – częściowy przekrój podłużny . (wg. Rolf G. i inni 2014).

  • Jelito tylne:

– druga część układu wydalniczego, gdzie wskutek selektywnej absorpcji odzyskiwane są niektóre substancje, które trafiają z powrotem do hemolimfy. Pozostałe szkodliwe produkty i substancje, które występują w nadmiarze, przemieszczane są przez jelito tylne dalej razem z niestrawionymi resztkami,

– jego funkcją jest odzyskiwanie wody i niektórych jonów organicznych.

  • Nefrocyty, komórki perikardialne:

– u niektórych owadów mogą uczestniczyć w procesie wydalania,

– to komórki wydalnicze występujące pojedynczo lub grupowo, w zatoce okołosercowej,

– gromadzone są w nich materiały, które muszą być usunięte z hemolimfy, a cząsteczki ich są zbyt duże, aby mogły przejść przez nabłonek cewki Malpighiego.

  • Narządy wargowe:

– u owadów z rzędu rybików (Zygentoma) pełnią rolę wydalniczą,

– to system połączonych ze sobą zbiorników i kanałów zakończonych otworem wyprowadzającym w dolnej wardze.

  • Ciała tłuszczowe (corpora adiposum):

– gromadzą zapasowe substancje odżywcze w warstwie ściennej i trzewiowej. Zbudowane są z dużych komórek – trofocytów, w których tłuszcz gromadzi się w postaci białych lub żółtawych kropel. Oprócz tłuszczu i albumin w trofocytach niektórych owadów mogą gromadzić się kryształki kwasu moczowego.

Utrzymywanie równowagi jonowej i optymalnej osmolarności płynów wewnątrzkomórkowych przez układ wydalniczy.

Owady lądowe w wyniku filtracji hemolimfy produkują płyn izoosmotyczny bogaty w K+ i Cl, lecz ubogi w Na+, który muszą absorbować. Owady wód słonych muszą zabezpieczyć się przed stratami jak i nadmiarem wody. Aby absorbować nadmiar wody i selektywnie niektóre jony, owady produkują hiperosmotyczne wydaliny za pomocą specjalnych gruczołów solnych. Pomaga to selektywnie usuwać z pobranej w nadmiarze wody substancji zbędnych lub toksycznych. Owady żyjące w wodach słodkich pobierają wodę o małej zawartości jonów, w związku z czym muszą je aktywnie absorbować i produkują hipoosmotyczne wydaliny. U owadów żywiących się krwią zwierząt lub sokami roślin wytworzyła się zdolność do bardzo szybkiego usuwania nadmiaru płynów z równoczesnym zachowaniem równowagi jonowej.

Zwierzęta urikoteliczne:

– zaliczane są do nich owady lądowe, a także niektóre gady, ptaki, pajęczaki czy wije,

– to zwierzęta, które w wyniku procesów metabolicznych usuwają produkty przemiany związków azotowych w postaci kwasu moczowego, a także kwasu alantoinowego i allantoiny,

– u owadów transport taki może odbywać się w postaci stałej, co powoduje oszczędność wody i jonów. Kwas moczowy powstaje w ciele tłuszczowym, ale jest usuwany przez cewki Malpighiego.

Źródło:

  1. Bunalski M., Piekarska-Boniecka H., Wilkaniec  B., 2009 „Entomologia. Entomologia ogólna cz1.” Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne t.1: 117-120.
  2. Grabda E., 1973 „Zoologia. Bezkręgowce, Tom I” Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
  3. Rolf G. Beutel, Frank Friedrich, Si-Qin Ge, Xing-Ke Yang, 2014 „Insect Morphology and Phylogeny” De Gruyter: 97-98.
  4. Szujecki A.,1998 „Entomologia leśna Tom 1” SGGW: 109-111.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *