Кровеносная и дыхательная системы насекомых
Кровеносная система. Кровеносная система насекомых, как всех членистоногих, открытая, но ограничивается спинным сосудом: утрачена система как венозных, так и артериальных сосудов, она заменена полостью тела, движение крови в которой поддерживается сократимыми перегородками (диафрагмами) и другими приспособлениями.
Спинной сосуд представлен сердцем — отделом, несущим первоначально расположенные посегментно пары остий — отверстий, через которые кровь поступает в полость сердца, и аортой, лишенной остий. Сердце составляет, как правило, заднюю, расположенную в брюшке часть спинного сосуда, аорта же его переднюю, грудную часть. Однако у низших насекомых (например, таракана) сердце может распространяться и на грудь, тогда как у высших насекомых сердце может занимать лишь часть брюшка. У особенно мелких насекомых сердце может и отсутствовать.
Дыхательная система. Трахейная система насекомых не только вводит в тело насекомого воздух, но и распределяет его по всем органам тела: своими разветвлениями она пронизывает все его части. Все тело представляет как бы легкое: дыхательная функция крови если и не исключена вполне, все же чрезвычайно снижена. Воздух распространяется по трахейной системе путем диффузии. Параллельно со снабжением органов и тканей кислородом по трахейной системе происходит и выделение воды; чем сильнее процесс дыхания тем сильнее и испарение; для предотвращения чрезмерного испарения каждое дыхальце обладает замыкательным аппаратом, который дает доступ воздуху в трахейную систему лишь постольку, поскольку организму требуется кислород: при росте активности насекомого и повышении температуры повышается обмен веществ, повышается потребность в кислороде и соответственно дольше трахейная система остается открытой. При особенно значительной активности открытой трахейной системы оказывается мало: появляются приспособления, проветривающие трахейную систему; продольная и дорзо-вентральная мускулатура тела, сокращаясь и расслабляясь, ведет к сокращению и увеличению объема тела, а вместе с тем и трахейной системы, что в свою очередь ведет к выдыханию и вдыханию воздуха; количество выдыхаемого воздуха увеличивается в тех случаях, когда в трахейной системе имеются участки с тонкими стенками; всего чаще такие участки принимают форму объемистых мешков, наполняющихся при вдыхании и спадающихся при выдыхании; такие трахейные пузыри (мешки) имеются у всех хороших летунов: чем энергичнее полет насекомого, тем сильнее развиты пузыри трахейной системы.
У водных насекомых, дышащих атмосферным воздухом, вырабатываются дополнительные приспособления в виде углублений и выростов на поверхности тела и покрова из волосков, которые служат резервуарами запаса воздуха и путями, проводящими воздух. Так, у водного клопа гладыша (Notonecta) вдоль нижней поверхности брюшка имеется слабо выраженное парное вдавливание, отороченное рядами щетинок, что является приспособлением для удержания запаса воздуха.
Однако у насекомых распространены и случаи дыхания исключительно кислородом, растворенным в воде. При этом, если некоторые стигмы и остаются открытыми, они служат исключительно для вывода использованных при дыхании газов; обычно же все каналы трахейной системы, примыкающие к стигмам, зарастают; воспринимают же воздух из окружающей воды соответственно измененные участки поверхности тела. Дыхание кислородом, растворенным в воде, весьма распространено у личинок. В этом случае обычно появляются специальные тонкостенные выросты, преимущественно на брюшке, которые получают общее название жабр. Особым распространением пользуются трахейные жабры, т. е. тонкостенные выросты тела с разветвлениями трахейной системы внутри них. В таких случаях трахейная система, очевидно, лишь распределяет воздух, не воспринимая его извне (многие жуки, поденки, стрекозы, веснянки, сетчатокрылые, двукрылые, ручейники).