Cewka Malpighiego

Schemat budowy owada. (20) – cewki Malpighiego

Cewka Malpighiego (łac. vas Malpighianum, vas varicosum, tubulus Malpighii, tubus Malpighii, tubus urinarius, organum urinarium[1]) – narząd wydalniczy występujący u większości owadów[2], wijów[3], dużej części pajęczaków[4], niektórych widłogonków[5] oraz u niesporczaków z gromady Eutardigrada[6]. Cewki te zwykle leżą na granicy jelita środkowego i tylnego lub na początku tego drugiego. Mają postać ślepo zakończonych kanalików uchodzących do jelita lub pęcherza moczowego. Zbudowane są z pofałdowanej błony podstawnej i zaopatrzonych w mikrokosmki komórek nabłonkowych.

Nazwa pochodzi od nazwiska biologa Marcello Malpighiego.

Kanaliki te zbierają zbędne i szkodliwe metabolity z hemolimfy i przekazują je do jelita. Pełnią funkcje wydalnicze. U niektórych stawonogów produkują enzymy trawienne, substancje wapienne, materiał do budowy kokonu, a także wchłaniają wodę. Do cewek trafiają produkty przemiany materii (kwas moczowy) wraz z dużą ilością wody (i rozpuszczonymi w niej jonami, głównie potasu i sodu), która jest wypompowywana dopiero w jelicie. W wyniku tego możliwe jest oszczędzanie wody. Stawonogi lądowe nie wydalają amoniaku, tylko przetwarzają go w związki azotowe słabo rozpuszczalne w wodzie, jak guanina (pajęczaki) czy kwas moczowy (owady)[potrzebny przypis].

Pajęczaki

U pajęczaków cewki Malpighiego mają pochodzenie entodermalne[7][4]. Są parzyste, umieszczone w tylnej części jelita środkowego i dochodzące do rozgałęzieniami do ślepych uchyłków jelita tylnego. U skorpionów, kapturców i części roztoczy sięgają ku przodowi do prosomy, natomiast u pozostałych grup ograniczone są do tylnej tagmy ciała (zwykle opistosomy). U licznych linii rozwojowych roztoczy cewki te uległy redukcji w związku z miniaturyzacją ciała[4].

Tchawkodyszne

Cewki Malpighiego występują większości tchawkodysznych, tj. wijów i sześcionogów, w przeciwieństwie jednak do tych u pajęczaków ich pochodzenie jest ektodermalne[3]. U wszystkich gromad wijów występuje jedna ślepa para tych cewek biegnąca wzdłuż całego jelita środkowego i uchodząca na pograniczu jelita środkowego i tylnego lub w przedniej części tego drugiego[8].

Omawianych narządów brak u skoczogonków[9], a u pierwogonków występuje zamiast nich sześć brodawek Malpighiego uchodzących do komory pylorycznej na granicy jelit[10]. Cewki Malphigiego wykształciły natomiast widłogonki z podrzędu Rhabdura[5].

Owady

Wśród owadów cewki Malpighiego występują powszechnie, choć wtórnie zanikły np. u mszyc[2]. Są to ślepo zakończone kanaliki[2][11], zwykle o długości od 2 do 100 mm i średnicy od 30 do 100 μm[11]. Jest ich od dwóch do kilkuset[2] (zwykle między 2 a 200[11]). Zazwyczaj uchodzą pojedynczo na granicy jelita środkowego i tylnego[2] lub na przedzie tego drugiego[1], rzadko łączą się przed ujściem w pęcherz (łac. ampulla basalis) odpowiadający funkcją pęcherzowi moczowemu[2][1]. Wolne końce cewek zazwyczaj rozmieszczone są luźno w zatokach hemocelu[2][11], ale bywają też przyrośnięte do jelita tylnego, jak to ma miejsce np. u gąsienic i części chrząszczy[11], i wówczas określane są jako cewki typu kryptonefrycznego[11][12]. Niekiedy cewki kryptonefryczne tworzą całą poskręcaną warstwę na powierzchni rektum. U niektórych chrząszczy powierzchnię styku cewek z rekutum określa się mianem kryptosolenialnej[12].

Cewka od hemocelu odgraniczona jest błoną lamellarną, po zewnętrznej stronie wyposażoną w liczne tracheole[11]. Często też cewce od zewnątrz towarzyszą spiralnie rozmieszczone włókna mięśniowe, wywołujące skurczami ruchy mieszające nakierowujące do cewek hemolimfę[2]. Sama cewka składa się z pojedynczej warstwy komórek nabłonkowych, od zewnątrz otoczonej cytoplazmatyczną błoną podstawną. Błona ta ma prostopadłe do błony lamellarnej fałdy zwiększające jej powierzchnię chłonną[2][11], przy czym stopień sfałdowania zwykle silniejszy jest w nasadowej części cewki[2]. Komórki nabłonkowe do światła cewki wypuszczają nitkowate mikrokosmki o mikrofilamentach przynajmniej częściowo wytworzonych z aktyny[11]. W części końcowej zazwyczaj mikrokosmki upakowane są gęściej niż u nasady cewki. U większości owadów komórki nabłonkowe wykazują zróżnicowanie w budowie i funkcjach[2]. Komórki te łączyć się mogą desmosomami dzwonkowatymi, koneksomami, złączami przegrodowymi lub złączami płytkowatymi[11]. W typie kryptonefrycznym na połączeniach cewek z błoną perytroficzną jelita prostego obecne są wyspecjalizowane komórki określane mianem leptophragmata[12].

U niektórych owadów cewki Malpighiego zmodyfikowane są do pełnienia funkcji innych niż wydalnicze np. u niektórych sieciarek wytwarzają przędzę, u form młodocianych niektórych piewików ochronną pianę[12], a larw muchówek z rodzaju Arachnocampa światło[13].

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ a b c Lajos Zombori, Henrik Steinmann: Dictionary of Insect Morphology. de Gruyter, 1999, s. 31, 105, 165, 252, 841, seria: Handbook of Zoology.
  2. ↑ a b c d e f g h i j k Ryszard Szadziewski, Przemysław Trojan: nadgromada: sześcionogi – Hexapoda. W: Zoologia: Stawonogi. T. 2, cz. 2 Tchawkodyszne. Czesław Błaszak (red. nauk.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012, s. 76-78.
  3. ↑ a b Ryszard Szadziewski, Przemysław Trojan: Podtyp: tchawkodyszne – Tracheata. W: Zoologia: Stawonogi. T. 2, cz. 2 Tchawkodyszne. Czesław Błaszak (red. nauk.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012, s. 5.
  4. ↑ a b c Czesław Błaszak: Gromada: pajęczaki – Arachnida. W: Zoologia: Stawonogi. T. 2, cz. 1. Szczękoczułkopodobne, skorupiaki. Czesław Błaszak (red. nauk.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, s. 51-63. ISBN 978-83-01-17447-7.
  5. ↑ a b Romuald Pomorski, Maria Sterzyńska, Wanda M. Weiner: Rząd: widłogonki – Diplura. W: Zoologia: Stawonogi. T. 2, cz. 1. Szczękoczułkopodobne, skorupiaki. Czesław Błaszak (red. nauk.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, s. 85-88. ISBN 978-83-01-17447-7.
  6. ↑ Łukasz Kaczmarek: Typ: niesporczaki – Tardigrada. W: Czesław Błaszak: Zoologia. Tom 1. Bezkręgowce. Wtórojamowce bez stawonogów. Część 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013, s. 694-702. ISBN 978-83-01-17336-4.
  7. ↑ Czesław Błaszak: Typ: stawonogi – Arthropoda. W: Zoologia: Stawonogi. T. 2, cz. 1. Szczękoczułkopodobne, skorupiaki. Czesław Błaszak (red. nauk.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, s. 14. ISBN 978-83-01-17447-7.
  8. ↑ Jolanta Wytwer: nadgromada: wije – Myriapoda. W: Zoologia t. 2 Stawonogi cz. 2 Tchawkodyszne. Czesław Błaszak (red.). Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012, s. 10–52.
  9. ↑ Romuald Pomorski, Maria Sterzyńska, Wanda M. Weiner: rząd: skoczogonki – Collembola. W: Zoologia: Stawonogi. T. 2, cz. 2 Tchawkodyszne. Czesław Błaszak (red. nauk.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012, s. 89-102.
  10. ↑ Andrzej Szeptycki: Rząd: pierwogonki – Protura. W: Zoologia: Stawonogi. T. 2, cz. 1. Szczękoczułkopodobne, skorupiaki. Czesław Błaszak (red. nauk.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2011, s. 85-88. ISBN 978-83-01-17447-7.
  11. ↑ a b c d e f g h i j Paweł Migula. Podstawy fizjologii owadów. „Skrypty Uniwersytetu Śląskiego”, s. 111–123, 1990. Katowice: Uniwersytet Śląski. ISSN 0239-6432. 
  12. ↑ a b c d Armand R. Maggenti, Scott Lyell Gardner: Online Dictionary of Invertebrate Zoology. 2017, s. 258, 388, 525.
  13. ↑ L.B.S. Green. The fine structure of the light organ of the New Zealand glow-worm Arachnocampa luminosa (Diptera: Mycetophilidae). „Tissue and Cell”. 11, s. 457–465, 1979. 

Bibliografia