Меню

Каким цветом кровь пчелы



КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА МЕДОНОСНОЙ ПЧЕЛЫ

Медоносные пчелы, как и все представители надкласса насекомых, имеют незамкнутую систему кровообращения. В крови пчелы, которая называется гемолимфой, нет красных кровяных телец, содержащих гемоглобином, поэтому она не выполняет таких «дыхательных» функций, как кровь позвоночных животных.

Гемолимфа составляет внутреннюю среду организма пчелы. Омывая все органы, ткани и клетки, она доставляет им питательные вещества и вбирает продукты обмена (мочевую кислоту и ураты), которые удаляются из гемолимфы через органы выделения. Кроме того, благодаря постоянству осмотического давления и активной кислотности гемолимфа обеспечивает относительную стабильность многих физиологических и биохимических процессов в соприкасающихся с ней тканях и органах и в известной мере осуществляет взаимодействие между ними. Наконец, гемолимфа имеет функцию защиты организма пчелы от воздействия вредных микроорганизмов и веществ. Гемолимфа пчелы представляет собой прозрачную, слегка желтоватую жидкость. Она состоит из жидкой части – плазмы и клеток, называемых гемоцитами. Клеточные элементы занимают около 20-25% общего объема гемолимфы. Плазма гемолимфы пчелы имеет более или менее постоянную слабокислую реакцию (рН – 6,2-6,6). Она содержит белки (6-7%), аминокислоты (до 10%), жиры (до 5%), глюкозу (до 4,4%), минеральные вещества, разнообразные ферменты и гормоны. У пчел, как и у большинства других насекомых, гемолимфа не свертывается, так как не содержит фибриногена.

Гемоциты гемолимфы могут активно передвигаться. У взрослой пчелы они представлены тремя формами – платоцитами, эпоцитоидами и сферулоцитами. Наибольшее значение имеют платоциты; их, по данным Б.А. Шишкина, свыше 80% от числа гемоцитов пчелы (некоторые авторы называют платоциты пролейкоцитами, а зрелые их формы – лейкоцитами). Гемоциты имеют большое значение в фагоцитозе. В них имеются зерна белка и кристаллы мочевой кислоты, что свидетельствует об отложении в этих клетках запасов питательных веществ и продуктов распада. Освобождение организма от продуктов распада является необходимым условием жизнедеятельности пчелы. Углекислота и частично вода удаляются из организма пчелы органами дыхания, часть продуктов распада и непереваренные остатки пищи – кишечником. Растворимые в воде продукты распада улавливаются и выносятся мальпигиевыми сосудами, часть их накапливается в выделительных клетках жирового тела пчелы.

Кровообращение пчелы, несмотря на то, что у нее нет замкнутой кровеносной системы, происходит в определенных направлениях благодаря действию спинного сосуда и брюшной и спинной диафрагм. Диафрагмы делят брюшко в горизонтальном направлении на две полости – спинную и брюшную, которые принято называть кровяным синусами. В спинном синусе помещается спинной сосуд, который тянется вдоль всего тела. В расширенной части спинного сосуда, находящейся в брюшке и выполняющей роль сердца, имеется пять камер. В боковых стенках каждой камеры находятся отверстия (остии), через которые кровь поступает в сердце (рис. 6.22).

При переходе в грудь спинной сосуд образует несколько петель, заключенных во влагалищную сумку. Это предохраняет сосуд от резких толчков при полете пчелы, а через сумку кровь частично обогащается кислородом.

Рис. 6.22. Размещение сердца, диафрагм и воздушных мешков в теле пчелы:

А – аорта; с – сердце; сд – спинная диафрагма; бд – брюшная диафрагма; б1 – б5 – брюшные нервные узлы; вм – воздушные мешки; г1, г2 – грудные нервные узлы

Дальше спинной сосуд проходит между мускулами груди в голову пчелы, где оканчивается отверстием около мозга. Передний суженный конец спинного сосуда называется аортой.

Рис. 6.23. Схема строения сердца пчелы:

А – сердце со спинной диафрагмой; Б – межкамерный клапан и ости; а – аорта; км – крыловидные мускулы; к – камера сердца; о – остия; кк – концевая камера

Сердце играет роль насоса, накачивающего кровь из брюшка в голову (рис. 6.23). Брюшная диафрагма волнообразными движениями спереди назад гонит кровь в брюшном синусе к концу брюшка. Одновременно вертикальные движения этой диафрагмы направляют часть крови в общую брюшную полость, где кровь, омывая среднюю кишку, обогащается питательными веществами и освобождается от продуктов обмена веществ; последние всасываются органами выделения, расположенными на пути движения крови. Ритмические движения спинной диафрагмы, обогащенная питательными веществами и очищенная кровь из общей брюшной полости нагнетается в спинной синус, откуда поступает в спинной сосуд, а затем в головную полость (рис. 6.24).

Таким образом, наиболее чистая и богатая питательными веществами кровь омывает в первую очередь такие важные органы, как мозг, органы чувств, слюнные железы, расположенные в голове, а затем органы и ткани, находящиеся в груди и брюшке. Продвижение гемолимфы в усики, ножки и крылья обеспечивается расположенными у их основания специальными пульсирующими органами, которые сокращаются независимо от работы спинного сосуда. У взрослой пчелы при спокойном состоянии спинной сосуд (сердце) сокращается 60-70 раз в минуту, во время движения до 100 раз, а при полете 140-150 раз в минуту.

Рис. 6.24. Циркуляция гемолимфы в теле пчелы

Читайте также:  Как сделать серый цвет маслом

Источник

Дыхание и кровообращение у пчел

Поступившие через кровеносную систему пчелы продукты расщепления питательных веществ могут освободить содержащую в них энергию клеткам тела только в процессе окисления. Необходимый для этого процесса кислород доставляется органами дыхания, которые при этом участвуют в одновременном удалении из организма пчелы конечных продуктов распада — углекислого газа и воды. В отличие от позвоночных животных, где доставка кислорода к тканям и клеткам организма происходит через замкнутую кровеносную систему, с участием легких, у пчел, как и у других насекомых , воздух ко всем органам и клеткам тела поступает непосредственно через сложную замкнутую систему трахей. Вся полость тела пчелы пронизана хорошо развитой системой, в состав которой входят трахейные стволы, воздушные мешки, трахеи и трахеолы. Воздух в тело пчелы попадает через дыхальца (отверстия), откуда воздух поступает в воздушные мешки и далее по многочисленным тонким трахеям и трахеолам уже разносится по всему телу.

Дыхальца (стигмы) у всех особей пчелиной семьи расположены на боковых частях груди и брюшка на груди их 3 пары, на брюшке рабочей пчелы и матки 6пар, у трутня — семь. Воздух через дыхальца попадает в дыхательную камеру, стенки которой покрыты волосками, защищающими трахеи пчелы от поступающей с воздухом пыли. Камера соединяется с трахеей через клапан (запирательный аппарат), который регулирует поступление воздуха и удаление образовавшихся водяных паров из организма пчелы.

Воздушные мешки, представляющие собой крупные трахейные сосуды у пчел находятся на брюшке (одна пара очень крупных), груди (переднегрудной и заднегрудной) и в голове (3 пары). Воздушные мешки у пчел играют роль резервуаров запасного воздуха, уменьшая при этом удельную массу пчелы при полете, способствуют механической вентиляции трахейной системы пчелы.

Трахеи — тонкостенные, сильно разветвленные трубочки. Внутренние хитиновые стенки трахеи образуют спиральные утолщения, придающие им прочность и препятствующие спаданию и вдавливанию их просвета. Трахее, разветвляясь, густой сетью оплетают все органы и ткани пчелы, в конечной своей части они переходят в тончайшие трахейные капилляры (трахеолы), которые лишены хитиновой спирали. Трахеолы ветвясь между клетками тканей пчелы, доставляют им кислород и удаляют углекислый газ.

Воздухообмен в воздушных мешках и крупных трахеях происходит активно с помощью дыхательных движений брюшка пчелы. При сокращении тергиты и стерниты заходят один за другой, при расширении они раздвигаются. Движение воздуха в тонких трахеях и трахеолах происходит в силу диффузии газов.

Интенсивность дыхания пчелы напрямую зависит от ее физиологического состояния, температуры внешней среды и других условий. Пчелы в спокойном состоянии делают от 40 до 50 дыхательных сокращений брюшка в минуту, во время активного движения, когда одновременно происходит усиление обмена веществ количество дыхательных сокращений у пчелы достигает 120-150 сокращений.

Кровеносная система у пчел кардинальным образом отличается от кровеносной системы позвоночных. У пчел в отличие от позвоночных отсутствуют кровеносные сосуды по которым у позвоночных постоянно циркулирует кровь. В крови пчелы, которая называется гемолимфой, отсутствуют эритроциты, содержащие гемоглобин, поэтому в отличие от крови позвоночных животных гемолимфа не выполняет дыхательной функции.

Гемолимфа составляет внутреннюю среду организма пчелы. Омывая все органы, ткани и клетки, она доставляет им питательные вещества и вбирает в себя продукты обмена (мочевую кислоту и ураты), которые затем удаляются из гемолимфы через органы выделения. Дополнительно гемолимфа, благодаря постоянству осмотического давления и активной кислотности обеспечивает относительную стабильность многих физиологических и биохимических процессов в соприкасающихся с ней тканях и органах и в определенной мере осуществляет взаимодействие между ними. Наконец, гемолимфа выполняет функцию защиты организма пчелы от воздействия вредных микроорганизмов и веществ. Внешне гемолимфа представляет из себя прозрачную, слегка желтоватую жидкость. Она состоит из жидкой части — плазмы и форменной – клеток, называемых гемоцитами. В гемолимфе клеточные элементы составляют около 20-25% от ее общего объема.
Плазма гемолимфы имеет слабокислую реакцию (рН 6,2-6,6). В плазме содержится 6-7% белка, до 10%-аминокислот, до 5% -жиров, до 4,4% глюкозы а также минеральные вещества, многочисленные ферменты и гормоны. Из за отсутствия в гемолимфе фибриногена, плазма у пчел, как и у других насекомых не свертывается.

Кровообращение у пчелы. Несмотря на отсутствие у пчелы замкнутой кровеносной системы кровообращение у пчелы происходит в определенных направлениях благодаря действию спинного сосуда и брюшной и спинной диафрагмы. Диафрагмы у пчел делят брюшную полость на две полости — спинную и брюшную, которые у пчел принято называть кровяными синусами. В спинном синусе находится спинной сосуд, который у пчелы тянется вдоль всего тела. В расширенной части спинного сосуда, находящейся в брюшке и выполняющий роль сердца, имеется пять камер.
В боковых стенках каждой камеры находятся отверстия (ости). Через которые кровь поступает в сердце. При переходе в грудь спинной сосуд образует несколько петель, которые заключены во влагалищную сумку, что предохраняет сосуд от резких толчков при полете пчелы, а через сумку кровь частично обогащается кислородом. В дальнейшем спинной сосуд проходит между мускулами груди в голову пчелы, где оканчивается отверстием ниже мозга. Передний суженный конец спинного сосуда называется аортой.
Сердце у пчелы играет роль насоса, который накачивает кровь из брюшка в голову. Брюшная диафрагма своими волнообразными движениями спереди назад гонит кровь в брюшном синусе к концу брюшка. Одновременно вертикальные движения этой диафрагмы направляют часть крови в общую брюшную полость, где кровь, омывая среднею кишку, обогащается питательными веществами и освобождается от образовавшихся в организме пчелы продуктов обмена, которые всасываются органами выделения, расположенными на пути движения крови. Ритмическими движениями спинной диафрагмы обогащенная питательными веществами и освобожденная от продуктов распада кровь из общей брюшной полости нагнетается в спинной синус, откуда поступает в спинной мозг, а затем поступает в спинной сосуд, а потом в головную полость. Таким образом, наиболее чистая и богатая питательными веществами кровь омывает в первую очередь такие жизненно важные для пчелы органы как: мозг, органы чувств, слюнные железы, расположенные в голове и только потом органы и ткани, которые находятся в груди и брюшке. Продвижение гемолимфы в усики, ножки крылья обеспечивается расположенными у их основания специальными пульсирующими органами, которые сокращаются независимо от работы спинного сосуда. У взрослой пчелы при спокойном состоянии спинной сосуд (сердце) сокращается 60-70 раз в 1 минуту во время движении пчелы сердце сокращается – до 100раз, а после полета-140-150 раз в 1 минуту.

Читайте также:  Какого цвета лето плюсовка

Источник

Дыхание и кровообращение у пчел

Необходимые клеткам тела пчелы питательные вещества доставляются кровью. Через кровь удаляется и часть продуктов жизнедеятельности клеток. Движение крови в теле пчелы совершается при помощи органов кровообращения. Органы кровообращения пчелы. У пчелы хотя и нет специальных кровеносных сосудов, кровь в ее теле все же движется в определенных направлениях. Обусловлено это наличием спинного сосуда и специальной брюшной и спинной диафрагм (перепонок).

Диафрагмы делят брюшную полость тела на две части — спинную и брюшную полости, называемые кровяными синусами (рис. 18). В спинном синусе имеется трубка, тянущаяся вдоль почти всего тела (рис. 18—Ср). Трубка эта представляет спинной сосуд пчелы, или, как его еще называют, сердце. Оно является главным органом кровообращения. Задний, более широкий, конец сердца пчелы находится у шестого тергита, а передний, суживающийся — в голове пчелы (рис. 18 — А). В брюшке спинной сосуд состоит из пяти камер. В боковых стенках каждой камеры имеются щелевидные отверстия — остии, через которые кровь поступает в сердце.

При переходе в грудь сердце делает несколько спиральных петель, заключенных в тонкую и прозрачную влагалищную сумку (рис. 18 — Вс). Петли сердечной трубки предохраняют спинной сосуд от резких толчков при полете пчелы. Через влагалищную сумку воздух проникает в кровь. В груди сердце проходит между спинными продольными мускулами, опускается вниз и проходит через шею в голову. Здесь оно оканчивается отверстием ниже мозга. Здесь передний конец первой камеры сердца носит название аорты (рис. 18— АО).Та часть сердца, где находятся камеры, имеет толстые стенки, состоящие целиком из мышечных волокон. Сердце прочно прикреплено к внутренней стенке тела пчелы мышечными волокнами стенок спинного сосуда.

Спинная диафрагма расположена между вторым и шестым тергитами и прикреплена с каждой стороны брюшка к боковым стенкам тела в пяти точках (рис. 18 — СДФ).

Рис.18. Органы кровообращения пчел: А — расположение органов кровообращения; АО — аорта; Вс — влагалищная сумка сердца Ср — сердце: 1-5 — камеры сердца; Ос — остии; СДФ — спинная диафрагма; БДФ — брюшная диафрагма; скс — спинной синус; бкс — брюшной синус; Б — движение крови в камере сердца; а — при сокращении; б — при ослаблении крыловидных мышц; ос — остии; на всех рисунках стрелками указано движение крови.

Между стенками тела и свободными краями диафрагмы образуются полукруглые выемки, через которые кровь поступает из общей брюшной полости в спинной синус. Мускулы спинной диафрагмы прикреплены к сердцу с боков, наподобие крыльев, поэтому их называют крыловидными мускулами. Основная функция спинной диафрагмы — нагнетать кровь ритмическими движениями из общей брюшной полости в спинной синус. Брюшная диафрагма отделяет общую брюшную полость от брюшного синуса. Эта диафрагма прикреплена с каждой боковой стороны к концам стернитов (рис. 18—ВДФ).

Волнообразными сокращениями брюшной диафрагмы спереди назад кровь гонится в брюшном синусе к концу брюшка. Одновременно с этим непрерывные ритмические движения концов стернитов создают колебательные движения брюшной диафрагмы (вверх и вниз) и заставляют кровь через боковые отверстия поступать в общую брюшную полость.

Движение (циркуляция) крови в теле пчелы. Сердце является основным органом, направляющим поток крови из брюшка в голову пчелы. При расширении камеры сердца кровь из спинного синуса через остии засасывается в сердце. При последующем сокращении стенок камеры кровь давит на выдающиеся внутрь стенки остии и замыкает их. Кровь теперь может двигаться лишь вперед в соседнюю камеру. Эта камера, расширяясь, засасывает также кровь через остии из спинного синуса. Стенка камеры, сокращаясь, давит на кровь. От давления крови смыкаются выдающиеся вперед стенки остии и внутренние отверстия камеры, и кровь поступает вперед в следующую камеру (рис. 18—Б).

Читайте также:  Север синего цвета магнит

Благодаря работе сердца, как насоса, кровь из спинного синуса попадает в камерную часть спинного сосуда. Отсюда она поступает в аорту и через отверстие изливается в полость головы. Здесь кровь обтекает мозг и слюнные железы и направляется в грудь. Часть поступившей в грудь крови попадает в ее верхний отдел. Отсюда кровь направляется к стебельку брюшка. Волнообразное движение брюшной диафрагмы гонит ее из груди к концу брюшка. Одновременно с этим вертикальные колебательные движения той же диафрагмы заставляют часть крови через боковые отверстия поступать в общую брюшную полость. Здесь кровь омывает среднюю кишку и получает от нее питательные вещества. Выделительные органы, расположенные на пути движения крови, улавливают продукты обмена веществ, ненужные организму пчелы.

Очищенная и пополненная питательными веществами кровь из общей брюшной полости под влиянием ритмических движений спинной диафрагмы поступает в спинной синус. В результате такого движения наиболее чистая и богатая питательными веществами кровь омывает важные органы — мозг, слюнные железы и органы чувств, расположенные в голове, и только после этого обтекает сильно развитые мускулы груди. Пульсация сердца у взрослой пчелы зависит от температуры ее тела, окружающего воздуха и жизнедеятельности и доходит до 120 ударов (сокращений) в минуту. Чем выше температура и жизнедеятельность, тем чаще удары сердца. Кровь и ее свойства. Значение крови как важнейшей части организма заключается в следующем.

1. Находясь в непрерывном движении, кровь доставляет клеткам и тканям питательные вещества и отчасти кислород.

2. Кровь уносит продукты распада, образующиеся в клетках и тканях, и доставляет их к органам выделения.

3. В результате деятельности ряда органов и благодаря особенностям свойств крови она обладает относительным постоянством своего состава. Это, в свою очередь, обеспечивает относительное постоянство многих физиологических процессов в органах тела пчелы.

4. Через кровь осуществляется взаимодействие отдельных частей организма между собой. Это взаимодействие находится под контролем нервной системы.

5. Кровь имеет защитную функцию, предохраняющую организм пчелы от вредных воздействий бактерий, посторонних веществ и т. д.

Кровь пчелы состоит из двух частей — жидкой, или плазмы, и форменной, состоящей из клеток. Плазма крови взрослой пчелы имеет слегка кислую реакцию, причем эта реакция сохраняется, независимо от поступления в кровь питательных веществ и солей. Постоянство реакции плазмы крови имеет большое биологическое значение. Ряд физиологических процессов, протекающих в крови, может совершаться только при определенной реакции. Плазма крови разносит по телу пчелы питательные вещества и собирает продукты обмена веществ. Поэтому в ней встречаются, кроме белка (до 8%), жира (до 5,5%), моносахаридов (глюкозы до 0,04%), также соли мочевой кислоты, соли кальция и др.

Рис.19. Гемоциты—клетки крови пчелы: А— пролейкоцит; Б— веретенообразная клетка; В—лейкоцит; Г—лейкоцит во время движения.

Свободно плавающие клетки крови называются гемоцитами. Эти клетки способны к активному передвижению. В крови взрослой пчелы встречаются три формы гемоцитов. Наиболее часты мелкие клетки с очень большими ядрами в узким ободком протоплазмы — пролейкоциты. Эти клетки способны делиться и в процессе развития дают или крупные веретеновидной формы клетки, или лейкоциты. Лейкоциты часто меняют форму и способны к активному передвижению (рис. 19). Во всех этих клетках имеются зерна белка и кристаллы мочевой кислоты. Следовательно, в них происходит отложение и запасных питательных веществ и продуктов выделения. Гемоциты имеют большое значение. С их помощью организм пчелы борется с попадающими в него бактериями и уничтожает разрушающиеся клетки собственного тела. Эти явления самозащиты носят название фагоцитоза.

Очень большую роль играет фагоцитоз при превращении личинки в куколку пчелы, когда гемоциты разрушают ненужные личиночные ткани органов. В теле личинки рабочей пчелы и трутня содержится крови до 25—30% общего веса их тела. Кровь личинки содержит кислорода 0,5—0,8% ее объема, а углекислоты — 0,7%. В период прядения кокона содержание кислорода в крови падает до 0,2%, а содержание углекислоты значительно увеличивается (2,24—3,46%). Это указывает на повышение интенсивности физиологических процессов в этот период. Кровь личинки содержит большое количество аминокислот (до 12% и больше) и сахара (до 0,28%). В период прядения кокона содержание сахара в крови сильно уменьшается (до 0,06%).

Источник