Introduzione
Gli insetti respirano in modo completamente diverso dai vertebrati: non hanno polmoni, né branchie (tranne rare eccezioni acquatiche). Il loro sistema respiratorio è tracheale, formato da una rete di tubi pieni d’aria che portano direttamente l’ossigeno ai tessuti e rimuovono l’anidride carbonica.
Struttura del sistema tracheale
- Trachee principali: grandi tubi che si ramificano in trachee secondarie e poi in tracheole, sempre più sottili.
- Tracheole: sottilissime terminazioni che raggiungono le singole cellule.
- Spiracoli: aperture esterne, di solito disposte lateralmente lungo il corpo, attraverso cui entra ed esce l’aria.
- Il corpo di un insetto può avere da 4 a 10 spiracoli per lato, a seconda della specie.
Funzionamento
- L’aria entra attraverso gli spiracoli, che possono aprirsi e chiudersi per regolare l’umidità e prevenire la perdita d’acqua.
- L’ossigeno scende attraverso le trachee fino alle tracheole.
- Le tracheole rilasciano ossigeno direttamente nelle cellule, senza bisogno di un fluido trasportatore.
- L’anidride carbonica segue il percorso inverso ed è espulsa attraverso gli spiracoli.
Ventilazione attiva vs passiva
- Insetti piccoli: usano diffusione passiva, sufficiente per scambi gassosi.
- Insetti grandi o attivi (es. cavallette, api): ricorrono alla ventilazione attiva, contraendo i muscoli addominali per pompare aria.
- Alcuni insetti volanti hanno sistemi di sacchi aerei che funzionano come mantici, migliorando il ricambio d’aria.
Adattamenti speciali
- Insetti acquatici (es. larve di zanzare, coleotteri subacquei): possono usare tubi respiratori, bolle d’aria o addirittura trachee modificate a contatto con l’acqua.
- Insetti sotterranei (come le larve di alcune mosche): possono avere spiracoli ridotti o protetti contro la polvere.
- Insetti endoparassiti: spesso respirano attraverso un solo spiracolo collegato all’esterno dell’ospite.
Efficienza del sistema
Il sistema tracheale è molto efficiente per insetti di piccole dimensioni, ma limita la crescita corporea. Questo è uno dei motivi per cui gli insetti non crescono mai oltre certe dimensioni: l’ossigeno non riuscirebbe ad arrivare a tutti i tessuti rapidamente.
Conclusione
Il sistema respiratorio degli insetti è un esempio di ingegneria biologica sorprendente, che elimina del tutto la necessità di sangue per trasportare ossigeno. È un sistema diretto, semplice e adattabile a un’enorme varietà di ambienti, ma pone limiti fisiologici alla grandezza del corpo.
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