Удивительная дыхательная система насекомых и птиц

Человек дышит диафрагмой, создавая низкое давление в лёгких, куда врывается воздух из атмосферы. У птиц лёгкие снабжаются из воздушных мешочков, а у кузнечика кислород по телу распределяют трахеи.

Вот так выглядят эти три типа дыхания:

Дыхательная система насекомых очень отличается от нашей. Мы вдыхаем в легкие воздух. Оттуда кислород попадает в кровь, а затем с помощью крови разносится по всему телу. Но потребности насекомых в кислороде настолько превышают наши, что у них нет времени на то, чтобы кровь донесла кислород до клеток. По этой причине создана совершенно особая система. Воздух распространяется по различным участкам тела мухи с помощью особых дыхательных каналов – трахей. Разветвленная дыхательная система, состоящая из большого числа таких каналов, действует подобно кровеносной системе, охватывающей все тело насекомого.

Поступление воздуха в трахеи происходит двояко: либо пассивно, путем диффузии, что свойственно многим мягкотелым личинкам, либо активно, с помощью дыхательных движений. Ритм дыхательных движений зависит от вида насекомого, его состояния и внешних условий. Так, медоносная пчела в покое совершает 40 дыхательных движений в минуту, а при работе — до 120; у саранчовых с повышением температуры среды отмечено повышение их числа с 6 до 26 и более. Особые формы дыхания встречаются у немногих насекомых: мелких формах из числа первичнобескрылых. Личинки некоторых внутренних паразитов (наездников и мух) лишены трахей и дышат через кожу.

Дыхательная система птиц считается одной из самых сложных среди всех групп животных.

Основная особенность дыхания птиц – легкие, не подлежащие растяжению, заключенные в жесткую грудную клетку, которая не меняет своего объема. Поэтому легкие продуваются воздухом через систему бронхов, а движение воздуха обеспечивается изменением объема дыхательных мешков.

Дыхательные пути птиц начинаются с ноздрей, продолжаются в носовую полость и верхнюю гортань, за гортанью следует трахея, длина и количество хрящевых колец в которой у разных птиц сильно варьируют, затем в месте разветвления трахеи на два бронха находится нижняя гортань птиц (сиринкс), которая является основным голосовым аппаратом птиц. Бронхи, войдя в легкое, переходят во вторичные бронхи, частично выходящие за пределы легкого и образующие воздушные мешки, располагающиеся в различных частях тела птицы. Вторичные бронхи сообщаются между собой многочисленными парабронхами, оплетенными сетью кровеносных капилляров.

Легкие устроены таким образом, что воздух проходит через них насквозь. При вдохе только 25 % наружного воздуха остаётся непосредственно в лёгких, а 75 % проходит через них и попадает в специальные воздушные мешки.
Воздушные мешки расположены в промежутках между органами, под кожей и даже внутри полых костей.

Воздушные мешки - единственная эффективная система охлаждения птиц. Находясь в самых "горячих местах", между работающими мышцами и вокруг них, в брюшной полости и т.д., воздушные мешки наполняются воздухом, имеющим температуру окружающей среды (а учитывая высокую температуру у птиц, которая у разных видов колеблется от 38 до 43,5 град.C , температура среды в большинстве случаев будет ниже), при этом происходит испарение жидкости со стенок мешков, что способствует охлаждению их стенок. Таким образом осуществляется охлаждение тела. В полете, когда усиливается мышечная работа, а значит и теплопродукция, учащается работа сердца и усиливается внешнее дыхание - усиление дыхания будет способствовать интенсивной теплоотдаче. Благодаря воздушным мешкам, средняя плотность тела птицы в 2-4 раз меньше, чем у млекопитающего.