חרקים מימיים: מאפיינים, נשימה ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

החרקים הימיים הם קבוצה של אורגניזמים של פרוק-רגלי Phyllum ואת המעמד Insecta אשר יש עיבודים מורפולוגיים לחיות בסביבות מימיות. התאמות אלה יכולות להיות נוכחות בסביבה המימית רק בשלבי החיים הראשונים או לאורך מחזור החיים שלה.

חרקים הם קבוצת בעלי החיים המגוונת ביותר מבחינת מספר המינים, מגוון מורפולוגי, אתולוגי (התנהגותי) ופיזיולוגי. יותר ממיליון מינים שתוארו ידועים כמי שמסוגלים לצרוך מגוון גדול של מזונות ולהיות חלק מהאוכל של מגוון מדהים של אורגניזמים.

זחל מימי של יתוש האגיפטי. צולם ונערך מתוך: Econt

המגוון העצום של בעלי חיים אלה הביא אותם להתיישבות כמעט בכל הסביבות הידועות לאדם. רוב אלה יכולים לעוף, אחרים, על אף שיש להם כנפיים, מותאמים לחיות על האדמה או על מצעים אחרים, וחלקם מציגים עיבודים כאלה המאפשרים להם לשחות, לצוד ולהתפתח על המים ומתחתם.

מאפיינים

חרקים הם פרוקי רגליים, כלומר הם אורגניזמים משולשים (יש להם שלוש שכבות עובריות: אקטודרם, מזודרם ואנדודרם), קו-סלומטים, פרוטוסטומים (במהלך ההתפתחות הבלסטופור מפתח את הפה), עם גופים מפולחים ועם שלד-אקוס של ממש.

הם מציגים בידול מגוון של הגוף (תגמוזיס). יש להם סקלריטים, כלומר צלחות מוקשות המהוות חלק מהשלד הגזעי.

הוא מציג מטמורפוזה, אשר בהתאם לקבוצה יכולה להיות שלמה (holometabola) או לא שלמה (hemimetabola). מינים מסוימים עשויים להתפתח ישירה, כלומר, הפרט אינו עובר בשלבי זחל וכאשר הביצה בוקעת, לאדם הצעיר יהיה דמיון מסוים לאורגניזם בוגר.

כדי לגדול, פרוקי רגליים צריכים להשיל את הקליפה הישנה (שלד-גזע) ולהחליף אותה בקליפה חדשה וגדולה יותר. תהליך זה של שינוי מעטפת נקרא ecdysis או molting.

אלה הם מאפיינים כלליים של פרוקי רגליים, עם זאת, לחרקים יש מאפיינים אחרים המבדילים אותם משאר שאר פרוקי הרגליים, ולמים מימיים יש את ההבדלים מצורות אדמות אחרות.

חרקים

באופן כללי, לחרקים יש תגמוס של הראש, בית החזה והבטן. בראשם יש זוג אנטנות, עיניים מורכבות (בחלקן עשויות להיות אוקלי) ופיתחו מבנים דרך הפה (זוג זוג mandibles, זוג זוג maxillae ו- 1 זוג כפות הידיים).

הם בעיקר אורגניזמים מכונפיים. יש להם שלושה זוגות רגליים (6 בסך הכל). רובם הם יבשתיים וצורות מסוימות הן מימיות או לפחות חלק מהתפתחותן מתבצעת בסביבה מימית.

הסתגלות של חרקים לסביבה הימית

מבחינה אבולוציונית נהוג לחשוב שהחרקים עברו מהיבשה לסביבה מימית. אורגניזמים אלה (כ -30 אלף מינים) נמצאו בבריכות מים מתוקים, נהרות ואגמים בסביבה שעלולה להיות ניתנת לניצול וללא תחרות כמעט, מצב שלא התרחש בסביבה הימית.

בסביבה אחרונה זו הם היו צריכים להתחרות בקבוצות כמו סרטנים. זו הסיבה שהם לא שגשגו בים. כעת, ההתאמות שאיפשרו לחרקים להצליח בסביבות מימיות הן הבאות:

- רגליים משתנות לשחייה (צורות חתירה למשל).

- פטריות (מבנים דמויי שיער) ששוחים על הרגליים.

- בטן שטוחה המאפשרת שחייה.

- רגליים ו / או בטן משתנות לאחיזה במצעים.

- כוסות יניקה המאפשרות חיבורן למצע.

- צורות גוף הידרודינמיות.

- שימוש במשי לבניית מקלטים מתחת למים.

- מחזורי חיים מורכבים, בהם לפחות מתפתח שלב הזחל במים.

- בחלק מהמינים יש המוגלובין במערכת הדם (המולימפה) המאפשר לאגירת חמצן.

לחלקם מבני נשימה מפותחים כמו זימים.

- אורגניזמים מסוימים משתמשים בבועות אוויר כצלילה ובאחרים מבנים הדומים לשנורקל.

טקסונומיה

החרקים שייכים לפילום אתרופודה, תת-פילום הקסאפודה (המכונה שש רגליים) ולאינסקטה בכיתה. הכיתה מחולקת לשתי תת-קבוצות; אפטריגוטה (חרקים נטולי כנפיים) ופטריגוטה (חרקים מכונפים). בקבוצה טקסונומית גדולה זו תוארו למעלה ממיליון מינים וסברה כי עדיין צריך לתאר מינים רבים.

שתי תת-החוגים של חרקים מורכבים כיום מ -20 סדרים, מתוכם 13 מינים המאכלסים חלקית או קבועה בסביבות מימיות. הזמנות אלה הן:

- Coleoptera (חיפושיות).

- המימפטרה (פשפשי מיטה, כנימות וציקדות).

- Odonata (שפירית באנגלית, damselflies, שפיריות).

- Ephemeroptera (חלוף-חלוף, נקרא גם damselflies).

- Plecoptera (זבובי אבן או זבובי אבן).

- Megaloptera (, אלכס אוסקה, זבוב דובסון).

- Trychoptera (מקלות זרח באנגלית)

- דיפטרה (זבובים, כנפי סוסים, יתושים)

- Neuroptera (שרוך, שרוך)

- Hymenoptera (נמלים, דבורים, דבורים, סיגריות, נמלים, bachacos, צרעות)

- Lepidoptera (פרפרים, עש)

- מקופטרה (זבובי עקרב)

- Blattodea (ג'וקים)

Lissorhoptrus sp. מין של חיפושית מימית שמינים מסוימים נחשבים למזיקי אורז ומטעים אחרים. צולם ונערך מתוך: פאן אנה.

בית גידול

חרקים מימיים מופצים בעיקר בגופי מים מתוקים כמו בריכות, אגמים, נהרות, בריכות זמניות קטנות ופיטוטלמטות (מיכלי מים צמחיים, כמו גזעי עצים ועלים); מעטים מאוד הצליחו בסביבות ימיות ושפיות.

הם נפוצים במים עשירים בחמצן, בעיקר נקיים מזהמים. הם סובלים חיים במים עם שונות של pH. הם יכולים לחיות בטמפרטורות שמתחת ל 40- צלזיוס

חלקם חיים בסביבות עם זרמים כמו נחלים, נחלים או נהרות, ואחרים במים עומדים או נעים באטיות. ישנם מינים פלגיים, בנטיים ונאוסטוניים:

פלגית

פלגיות מאכלסות את עמוד המים כאורגניזמים פלנקטוניים (במקרה של הזחלים של כמה Diptera) או אורגניזמים nektonic, כלומר הם מסוגלים לשחות באופן פעיל ולהתגבר על זרמים.

בנטיק

הם אורגניזמים הקשורים לקרן. חרקים מימיים בנטיים חיים הקשורים לתחתית בוצית, סלעית וחולית. הם נראים לעתים קרובות חופרים במצע, מפלטים מתחת לסלעים, או מאכלסים וניזונים מגבעולים ושורשים של צמחי מים.

נוסטוניק

הם אורגניזמים המרכיבים את פלסטוסטון. הנטקטון מחולק להיפונהוסטון, שחיים בממשק המימי, ואפינוסטון, המאכלסים את הממשק האווירי, כלומר בסרט המים. כמה משפחות של המימפטרה (פשפשי מיטה) הולכות על פני המים (חרקים החלקה).

בעוד שחלק מהאקולוגים רואים אותם יבשתיים או מימיים למחצה, חוקרים אחרים רואים בהם חרקים מימיים.

נְשִׁימָה

כל בעלי החיים זקוקים למערכת נשימה יעילה, המאפשרת להם לבצע את חילופי הגז החמצן-פחמן הדו-חמצני. אצל חרקים פונקציה זו ממומשת על ידי מערכת קנה הנשימה.

מערכת קנה הנשימה מורכבת מרשת רחבה של צינורות או צינורות דקים ומסועפים מאוד, המופצים בכל חלקי גוף החרק.

גזעי קנה הנשימה הם מבנה נוסף של מערכת זו המחובר מבחוץ באמצעות ספירקלות (פתחים חיצוניים מזווגים בדרך כלל ומתפקדים כשסתום פתיחה וסגירה), וכאן נכנס האוויר ומפיץ אותו לגוף כולו דרך רשת צינורות.

מערכת קנה הנשימה אופיינית לחרקים יבשתיים, אולם בחרקים מימיים יש מגוון מעניין של מבנים המשמשים אורגניזמים אלה לביצוע חילופי גז:

אינטגומנט

זחלי חרקים מסוימים יכולים להשיג חמצן מהמים על ידי דיפוזיה דרך דפנות הגוף הדקות.

זימי קנה הנשימה

לנימפות של Plecoptera מסוימות יש מערכת של זימי קנה הנשימה בצורה של הרחבות דופן הגוף. בנימפות של אודונאטה (דמוליפיות או שפיריות) זימים אלה נמצאים בפי הטבעת ונקראים זימי פי הטבעת.

אספקת אוויר

מרבית החרקים המימיים נושמים אוויר אטמוספרי, ולכן עליהם לבוא לנשום מדי פעם.

ישנם מינים שיש להם תוספות המשמשות שנורקלים, אחרים שילבו פיגמטי נשימה במערכת הדם שלהם המאפשרים להם להחזיק מעמד זמן רב יותר מתחת למים, ויש כאלה שמצליחים לשקע בעזרת בועות אוויר כמו צוללנים.

תְזוּנָה

כמו חרקים יבשתיים, חרקים מימיים מאכילים עשבוני עשב (צמחים וירקות) וקרניבורים (בעלי חיים אחרים).

מכאן ומבחינה אקולוגית, סוגי ההאכלה מגוונים מאוד, ולכן כדאי לומר שחרקים מימיים הם אורגניזמים שיש להם נציגים הניזונים מפנלקטונים (פלנקטופגים), דטריטוס (דטריטיבורים), טורפים וטפילים.

דוגמאות למינים

Aedes aegypti

חרק דיפטרה המכונה יתוש או יתוש, לביציו ולזחליו יש שלב מימי. הם מינים בעלי חשיבות רפואית גבוהה, מכיוון שהם וקטורים של מחלות כמו זיקה, קדחת צהובה, דנגה, בין היתר.

Lissorhoptrus gracilipes

זהו מין חיפושית ממשפחת Curculionidae. הזחלים שלהם חיים הקשורים לעשבים מימיים מהם הם משיגים חמצן ומזון. כמבוגרים הם מזיקים של שדות אורז.

ידוע כי ניתן לצלול את האורגניזמים הבוגרים של מין זה עד 50 שעות, הודות לעובדה שהם מנצלים את האוויר הכלול בקפלי כנפיהם, דרך שרירי הבטן.

Lethocerus indicus

זהו ג'וק מים ממסדר המיפטרה. הביציות שלהם מונחות על פני המים או על צמחים ו / או חפצים. הם נקראים חרקים מימיים ענקיים. הם טורפים חשובים לגופי המים המתוקים של דרום מזרח אסיה ואוסטרליה. זה נחשב למעדן של המטבח האסייתי.

באג מים ענק, Lethocerus indicus. צולם ונערך מתוך: Viethavvh בוויקיפדיה הווייטנאמית.

הפניות

1. פ. הנסון, מ. ספרינגר וא 'רמיירז (2010). מבוא לקבוצות של חולי חסרי חוליות מימיים. כתב העת לביולוגיה טרופית.
2. חרקים מימיים. ויקיפדיה. התאושש מ- en.wikipedia.org.
3. מי אורז. אקולוגי. התאושש מ- ecured.cu.
4. W. Wisoram, P. Saengthong & L. Ngernsiri (2013). ניתוח כרומוזום מיוטי של באג המים הענק, Lethocerus indicus. כתב העת למדעי החרקים.
5. Lethocerus, Abedus, Belostoma (Insecta: Hemiptera: Belostomatidae). אנטומולוגיה ונמטולוגיה. אוניברסיטת פלורידה. התאושש מ- entnemdept.ufl.edu
6. RC ברוסקה, וו. מור ו- SM שוסטר (2016). חסרי חוליות. מהדורה שלישית. הוצאת אוניברסיטת אוקספורד.
7. CP CP Hickman, LS Roberts & A. Larson (1997). עקרונות משולבים של זואולוגיה. בוסטון, המיסה: WCB / McGraw-Hill.