Malpighianský tubulární systém - Malpighian tubule system

Stylizovaný diagram poslední části trávicího traktu hmyzu zobrazující malpighianský tubul ( typ Orthopteran )

Malpighianský tubulární systém je druh vylučovacího a osmoregulačního systému, který se vyskytuje u některých druhů hmyzu , myriapodů , pavoukovců a tardigrad .

Systém se skládá z rozvětvených tubulů vycházejících z trávicího kanálu, který absorbuje rozpuštěné látky , vodu a odpad z okolní hemolymfy . Odpady se poté uvolňují z organismu ve formě pevných dusíkatých sloučenin a šťavelanu vápenatého . Systém je pojmenován po Marcellovi Malpighim , anatomovi ze sedmnáctého století.

Není jasné, zda jsou malpighské tubuly pavoukovců a uniramie homologické nebo jsou výsledkem konvergentní evoluce .

Struktura

Malpighianské tubuly členitého švába, označené žlutou šipkou. Měřítko, 2 mm.

Malpighianské tubuly jsou štíhlé trubice, které se běžně vyskytují v zadních oblastech zažívacích kanálků členovců. Každý tubul se skládá z jedné vrstvy buněk, která je uzavřena na distálním konci, přičemž proximální konec spojuje zažívací kanál ve spojení mezi středním a zadním střevem. Většina tubulů je obvykle velmi spletitá. Počet tubulů se u jednotlivých druhů liší, i když většina se vyskytuje v násobcích dvou. Tubuly jsou obvykle koupány v hemolymfě a jsou v blízkosti tukové tkáně. Obsahují aktin pro strukturální podporu a mikroklky pro pohon látek podél tubulů. Malpighianské tubuly u většiny hmyzu také obsahují pomocné svalstvo spojené s tubuly, které může fungovat tak, že smíchá obsah tubulů nebo vystaví tubuly větší hemolymfě. Hmyzí řády, Dermaptera a Thysanoptera tyto svaly nemají a Collembola a Hemiptera : Aphididae zcela postrádá systém malpighských tubulů.

Obecný způsob působení

V moči se tvoří pre-moč, kdy se dusíkový odpad a elektrolyty transportují stěnami kanálků . Předpokládá se, že odpady, jako je močovina a aminokyseliny, difundují stěnami, zatímco ionty, jako je sodík a draslík, jsou transportovány aktivními mechanismy pumpy. Poté následuje voda. Pre-moč spolu s natráveným jídlem splývají v zadním střevě. V této době se vysráží kyselina močová a ionty sodíku a draslíku jsou aktivně absorbovány konečníkem spolu s vodou pomocí osmózy . Kyselina močová se nechá smíchat s výkaly, které se poté vylučují .

Alternativní způsoby působení

Složité cyklické systémy malpighských tubulů byly popsány v jiných řádech hmyzu. Hemipteranský hmyz používá tubuly, které umožňují pohyb rozpuštěných látek do distální části tubulů, zatímco v proximální části a konečníku dochází k reabsorpci vody a základních iontů přímo do hemolymfy. Oba Coleoptera a Lepidoptera použít cryptonephridial uspořádání, ve kterém je distální konec tubulů jsou uloženy v tukové tkáni obklopující konečníku. Takové uspořádání může sloužit ke zvýšení účinnosti zpracování rozpuštěných látek v malpighianských tubulech.

Jiná použití

Larvy Arachnocampa luminosa

Ačkoli se primárně podílejí na vylučování a osmoregulaci, byly u některých druhů hmyzu upraveny malpighské tubuly, aby sloužily doplňkovým funkcím. Larvy všech druhů rodu Arachnocampa používají upravené a oteklé malpighianské tubuly k produkci modrozeleného světla přitahujícího kořist k liniím pastí pokrytých hlenem. U hmyzu, který se živí rostlinným materiálem obsahujícím škodlivé allelochemické látky , slouží malpighianské tubuly také k rychlému vylučování těchto sloučenin z hemolymfy.

Viz také

Reference

  1. ^ Green , LBS (1979) Jemná struktura světelného orgánu novozélandského žížala Arachnocampa luminosa (Diptera: Mycetophilidae). Tissue and Cell 11 : 457–465.
  • Gullan, PJ a Cranston, PS (2000) The Insects: An Outline of Entomology. Blackwell Publishing UK ISBN  1-4051-1113-5
  • Romoser, WS a Stoffolano Jr., JG (1998) The Science of Entomology. McGraw-Hill Singapore ISBN  0-697-22848-7
  • Bradley, TJ Vylučovací systém: struktura a fyziologie. In: Kerkut, GA a Gilbert, edice LI. Komplexní fyziologie hmyzu, biochemie a farmakologie. Vol.4 Pergamon Press New York ISBN  0-08-030807-4 str. 421–465