Выделительная система

Выделительная система

Выделительная система

---

1 – средняя кишка, 2 – мальпигиевы сосуды,

3 – задняя кишка, 4 – прямая кишка

Использовано изображение:^[4]

Мальпигиевы сосуды: строение и функция

Главными органами выделения являются мальпигиевы сосуды. Так называются тонкие длинные трубочки, которые впадают в кишечный канал в области соединения средней и задней кишок. Их количество составляет от 1 до 250 и даже более. Если их много, они обычно группируются в пучки.^[2]

Основное количество метаболитов, выводимых этими органами, образуются в процессе обмена белков; это различные производные аминокислот, мочевина, мочевая кислота, аммиак. Они синтезируются в клетках и выбрасываются в гемолимфу, откуда, в свою очередь, извлекаются мальпигиевыми сосудами. Последние открываются и выводят свое содержимое в кишечный канал. Отведение осуществляется благодаря тому, что в стенках мальпигиевых сосудов имеются мышечные пучки, вызывающие их сокращение.^[3] (фото)

У примитивных насекомых (коллемболы, тли, некоторые двухвостки) этих органов выделения нет, а у трипсов, уховерток и щетинохвосток в них нет мышечного слоя. Проникая в гемолимфу, сосуды лишь пассивно колеблются в ее токах, и так же пассивно и неполноценно (в сравнении с высшими насекомыми) выполняют свою функцию. У прямокрылых мальпигиевы сосуды также устроены довольно просто. Они насасывают внутрь себя плазму, не отделяя от нее вредных веществ. Потом эта «первичная моча» выбрасывается в кишечник, и уже там жидкая часть плазмы и соединения, необходимые организму, всасываются обратно, а метаболиты, которые надо вывести, остаются. Плохая «производительность» таких сосудов компенсируется у этих насекомых их большим числом.В более сложных случаях в сосуды всасываются только вещества, подлежащие выведению.^[1]

Личинка муравьиного льва

Личинка муравьиного льва

---

Использовано изображение:^[5]

Особенности работы выделительной системы

У многих насекомых мальпигиевы сосуды «работают» постоянно, но в ряде случаев их функция может периодически усиливаться под действием определенных стимулирующих факторов.^[1]

Например, у клопа Rhodniusprolixus, который за один раз насасывает большое количество крови и после питания нуждается в интенсивном выведении метаболитов, имеется гормональный механизм, регулирующий работу органов выделения. Грудные ганглии этих насекомых выделяют диуретический гормон, под действием которого скорость экскреции продуктов обмена увеличивается в 1000 раз. Образование этого гормона происходит в тот момент, когда брюшко клопа начинает растягиваться во время питания.^[1]

Иногда мальпигиевы сосуды берут на себя не только выведение экскретов, но и добавочные функции. Например, у личинок муравьиного льва (фото) перед окукливанием они превращаются в шелкоотделительные железы. Образующийся шелк скапливается в прямой кишке, а затем постепенно выходит наружу, и насекомое плетет из него свой кокон.^[3]

Гусеница Hyalophora cecropia

Гусеница Hyalophora cecropia

---

Использовано изображение:^[6]

Другие органы, участвующие в выведении продуктов метаболизма

Летучие и нелетучие продукты обмена веществ, а также балластные и отравляющие вещества, проникшие в организм насекомого извне, удаляются из него сразу несколькими путями. Несмотря на то, что не все из перечисленных ниже органов относятся собственно к выделительной системе, все они участвуют в «очищении» тела насекомого. Итак, в широком понимании к органам выделения можно отнести:

Мальпигиевы сосуды (своеобразный аналог почек животных) – выводят метаболиты из тканей;

Кишечник – освобождает организм от непереваренных остатков пищи и некоторых продуктов обмена (мочевая кислота, мочевина);

Трахейная система – удаляет из организма углекислоту;^[1][3]

Железы. Например, у коллебмол функцию экскреции выполняют лабиальные железы, а у гусеницы шелкопряда Hyalophora cecropia (фото) выводить продукты обмена могут шелкоотделительные железы. У самцов ряда тараканов мочевая кислота выделяется через половые железы, которыми она используется для покрытия сперматофоров.^[3]

Также в выведении летучих веществ участвуют покровы тела, а некоторые ядовитые соединения накапливаются в жировом теле и кутикуле, что также делает их участниками процесса выведения из организма всего «лишнего».^[1][3] Так, у американской белой бабочки кристаллы мочевой кислоты накапливаются в чешуйках крыльев, из-за чего ее крылья имеют характерный белоснежный цвет.^[3]