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