Мальпигиевы сосущества: экскреторная система насекомых и других членистоногих. Поглощают отходы из гемолимфы, выводят азотистые соединения и оксалаты кальция.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Система выделения и осморегуляции
Excretory and osmoregulatory system
Система мальпигиевых сосудов — это тип системы выделения и осморегуляции, обнаруженная у некоторых насекомых, многоножек, паукообразных и тихоходок. Система состоит из разветвлённых сосудов, отходящих от пищеварительного канала, которые поглощают растворенные вещества, воду и продукты обмена из окружающей гемолимфы. Затем отходы выводятся из организма в виде твердых азотистых соединений и оксалата кальция. Система названа в честь Марчелло Мальпиги, анатома XVII века.
The Malpighian tubule system is a type of excretory and osmoregulatory system found in some insects, myriapods, arachnids and tardigrades. The system consists of branching tubules extending from the alimentary canal that absorbs solutes, water, and wastes from the surrounding hemolymph. The wastes then are released from the organism in the form of solid nitrogenous compounds and calcium oxalate. The system is named after Marcello Malpighi, a seventeenth century anatomist.
Структура
Мальпигиевы канальцы — это тонкие трубки, обычно расположенные в задних отделах пищеварительного тракта членистоногих. Каждый каналец состоит из одного слоя клеток, закрытого на дистальном конце, а проксимальный конец соединяется с пищеварительным трактом в месте перехода средней кишки в заднюю. Большинство канальцев обычно сильно извиты. Количество канальцев варьируется у разных видов, хотя чаще всего встречается в количестве, кратном двум. Канальцы обычно омываются гемолимфой и находятся вблизи жирового тела. Они содержат актин для структурной поддержки и микроворсинки для продвижения веществ вдоль канальцев. У большинства насекомых мальпигиевы канальцы также содержат вспомогательную мускулатуру, связанную с канальцами, которая может перемешивать содержимое канальцев или обеспечивать лучший контакт канальцев с гемолимфой. У отрядов Dermaptera и Thysanoptera эти мышцы отсутствуют, а у Collembola и Hemiptera:Aphididae полностью отсутствует система мальпигиевых канальцев.
Malpighian tubules are slender tubes normally found in the posterior regions of arthropod alimentary canals. Each tubule consists of a single layer of cells that is closed off at the distal end with the proximal end joining the alimentary canal at the junction between the midgut and hindgut. Most tubules are normally highly convoluted. The number of tubules varies between species although most occur in multiples of two. Tubules are usually bathed in hemolymph and are in proximity to fat body tissue. They contain actin for structural support and microvilli for propulsion of substances along the tubules. Malpighian tubules in most insects also contain accessory musculature associated with the tubules which may function to mix the contents of the tubules or expose the tubules to more hemolymph. The insect orders, Dermaptera and Thysanoptera do not possess these muscles and Collembola and Hemiptera:Aphididae completely lack a Malpighian tubule system.
Общий способ действия
Преурина формируется в канальцах, когда азотистые отходы и электролиты транспортируются через стенки канальцев. Считается, что такие отходы, как мочевина и аминокислоты, диффундируют через стенки, в то время как ионы, такие как натрий и калий, переносятся активными насосными механизмами. Затем следует вода. Преурина вместе с переваренной пищей смешивается в задней кишке. В это время мочевая кислота осаждается, и ионы натрия и калия активно всасываются прямой кишкой вместе с водой посредством осмоса. Мочевая кислота остается смешиваться с фекалиями, которые затем выводятся.
Pre urine is formed in the tubules, when nitrogenous waste and electrolytes are transported through the tubule walls. Wastes such as urea and amino acids are thought to diffuse through the walls, while ions such as sodium and potassium are transported by active pump mechanisms. Water follows thereafter. The pre urine, along with digested food, merge in the hindgut. At this time, uric acid precipitates out, and sodium and potassium ions are actively absorbed by the rectum, along with water via osmosis. Uric acid is left to mix with faeces, which are then excreted.
Альтернативные способы действия
Сложные циклические системы малпигианских канальцев описаны у других отрядов насекомых. Насекомые отряда Полужесткокрылые (Hemiptera) используют канальцы, обеспечивающие перемещение растворенных веществ в дистальную часть, в то время как реабсорбция воды и необходимых ионов непосредственно в гемолимфу происходит в проксимальной части и в прямой кишке. Как жуки (Coleoptera), так и чешуекрылые (Lepidoptera) используют криптонефридиальное строение, при котором дистальные концы канальцев погружены в жировую ткань, окружающую прямую кишку. Такая структура может способствовать повышению эффективности обработки растворенных веществ в малпигианских канальцах.
Complex cycling systems of Malpighian tubules have been described in other insect orders. Hemipteran insects use tubules that permit movement of solutes into the distal portion of the tubules while reabsorption of water and essential ions directly to the hemolymph occurs in the proximal portion and the rectum. Both Coleoptera and Lepidoptera use a cryptonephridial arrangement where the distal end of the tubules are embedded in fat tissue surrounding the rectum. Such an arrangement may serve to increase the efficiency of solute processing in the Malpighian tubules.
Другие применения
Хотя мальпигиевы канальцы в основном участвуют в выделении и осморегуляции, у некоторых насекомых они были модифицированы для выполнения дополнительных функций. Личинки всех видов рода Arachnocampa используют модифицированные и расширенные мальпигиевы канальцы для производства сине-зеленого света, привлекающего добычу к линиям ловушек, покрытым слизью. У насекомых, питающихся растительным материалом, содержащим вредные аллелохимические вещества, мальпигиевы канальцы также служат для быстрого выведения этих соединений из гемолимфы.
Although primarily involved in excretion and osmoregulation, Malpighian tubules have been modified in some insects to serve accessory functions. Larvae of all species in genus Arachnocampa use modified and swollen Malpighian tubules to produce a blue green light attracting prey towards mucus coated trap lines. In insects which feed on plant material containing noxious allelochemicals, Malpighian tubules also serve to rapidly excrete such compounds from the hemolymph.