15.2D: Tracheal Breathing

Tracheae は気門という小さな穴から外に向かって開いています。 バッタでは、胸部の第1節と第3節にそれぞれ気門がある。 また、腹部の左右には8対の気門が並んでいます。 気門は

• バッタが開閉できるように筋肉で制御されたバルブ
• 気門に入った空気を埃から取り除く毛

図示した実験（昆虫生理学者ゴットフリード・フレンケルが最初に行った）は、バッタの中に空気の一方向の流れがあることを示したものである。 空気が胸部の気門から入り、腹部の気門から排出されると、チューブ内の液体シールが右方向に移動する。 ゴムのダイアフラムは、胸部と腹部を密閉している。 空気の一方向の流れは、新鮮な空気の流入と混じり合うことなくCO2を含んだ空気を排出できるため、ガス交換の効率を高める。

水生昆虫のガス交換

水生昆虫もガス交換に気管系を使用している。

• 蚊の幼虫のように、気管系につながった呼吸管を水面に突き出して空気を吸うものもいます。
• 長時間水に潜ることができる昆虫は、空気の泡を持ち、そこから呼吸するものもいます。 エラを持つ水生昆虫でも、酸素は水中からエラへ拡散した後、ガスが充満した気管系を通って体内へ運ばれる。