Respiratory system of insects
کیڑے کا تنفس کا نظام وہ نظام ہے جس کے ساتھ یہ اپنے اندرونی حصے میں تنفس کی گیسوں کو متعارف کراتا ہے اور گیس کا تبادلہ کرتا ہے۔ ہوا کیڑوں کے تنفس کے نظام میں بیرونی سوراخوں کے ایک سلسلے کے ذریعے داخل ہوتی ہے جسے سرپل کہتے ہیں۔ یہ بیرونی سوراخ، جو کچھ کیڑوں میں پٹھوں کے والو کے طور پر کام کرتے ہیں، اندرونی تنفس کے نظام کی طرف لے جاتے ہیں، ٹیوبوں کی ایک گھنے نیٹ ورک والی صف جسے ٹریکی کہا جاتا ہے۔ ٹرانسورس اور لانگٹیوڈینل ٹریکی کا یہ نیٹ ورک پورے نظام میں دباؤ کو برابر کرتا ہے۔ یہ جسم کے تمام خلیوں تک کافی آکسیجن (O2) پہنچانے اور کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) کو ہٹانے کے لیے ذمہ دار ہے جو سیلولر ریسپریشن کے فضلے کے طور پر پیدا ہوتا ہے۔ کیڑوں کا تنفس کا نظام (اور بہت سے دوسرے آرتھروپوڈز) گردش کے نظام سے الگ ہے۔ سرپل کیڑوں کی ساخت میں ان کے ایکوسکیلیٹن پر سرکل ہوتے ہیں تاکہ ہوا کو سانس کی نالی میں داخل ہونے دیا جا سکے۔ کیڑوں میں، ٹریچیل ٹیوبیں بنیادی طور پر کیڑوں کے بافتوں میں براہ راست آکسیجن پہنچاتی ہیں۔ پانی کے نقصان کو کم کرنے کے لیے سرپل کو موثر طریقے سے کھولا اور بند کیا جا سکتا ہے۔ یہ سرپل کے ارد گرد قریبی پٹھوں کو سکڑ کر کیا جاتا ہے۔ کھولنے کے لیے پٹھوں کو آرام ملتا ہے۔ قریبی پٹھوں کو مرکزی اعصابی نظام کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے لیکن یہ مقامی کیمیائی محرکات پر بھی رد عمل ظاہر کر سکتا ہے۔ پانی کو سانس کی نالی میں داخل ہونے سے روکنے کے لیے کئی آبی کیڑوں کے پاس اسی طرح کے یا متبادل بند کرنے کے طریقے ہوتے ہیں۔ کھوپڑی کے ارد گرد ہوا کی بڑی تعداد میں نقل و حرکت کو کم کرنے اور اس طرح پانی کے نقصان کو کم کرنے کے لیے بعض اوقات سرپل کو بالوں سے بھی گھیر لیا جا سکتا ہے۔ سرکلز زیادہ تر کیڑوں کے چھاتی اور پیٹ کے ساتھ ساتھ واقع ہوتے ہیں-عام طور پر جسم کے ہر حصے میں سرکلز کا ایک جوڑا۔ ہوا کا بہاؤ چھوٹے پٹھوں کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے جو ہر سرکل کے اندر ایک یا دو فلیپ جیسے والو چلاتے ہیں-سرکل کو بند کرنے کے لیے سکڑتے ہیں، یا اسے کھولنے کے لیے آرام کرتے ہیں۔ ایک سرکل سے گزرنے کے بعد، ہوا ایک لانگٹیوڈینل ٹریچیل ٹرنک میں داخل ہوتی ہے، جو بالآخر ٹریچیل ٹیوبوں کے ایک پیچیدہ، شاخ دار نیٹ ورک میں پھیل جاتی ہے جو چھوٹے اور چھوٹے قطر میں تقسیم ہوتی ہے اور جسم کے ہر حصے تک پہنچتی ہے۔ ہر سانس کی شاخ کے آخر میں، ایک خاص خلیہ ماحولیاتی ہوا اور زندہ خلیے کے درمیان گیسوں کے تبادلے کے لیے ایک پتلی، نم انٹرفیس فراہم کرتا ہے۔ ٹریچیل ٹیوب میں آکسیجن پہلے ٹریچول کے مائع میں گھل جاتی ہے اور پھر سیل جھلی کے پار ملحقہ سیل کے سائٹوپلازم میں پھیل جاتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، کاربن ڈائی آکسائیڈ، جو سیلولر ریسپریشن کے فضلہ پروڈکٹ کے طور پر پیدا ہوتا ہے، سیل سے باہر نکلتا ہے اور آخر کار، سانس کی نالی کے نظام کے ذریعے جسم سے باہر نکل جاتا ہے۔ ہر ٹریچیل ٹیوب جنین کی نشوونما کے دوران آکٹوڈرم کے حملے کے طور پر تیار ہوتی ہے۔ دباؤ کے تحت اس کے گرنے سے بچنے کے لیے، چھاتی (ٹینیڈیا) کا ایک پتلا، مضبوط کرنے والا "تار" جھلی کی دیوار سے سرکلر ہواؤں سے گزرتا ہے۔ یہ ڈیزائن (ساخت میں آٹوموبائل پر ہیٹر نلی یا کپڑوں کے ڈرائر پر ایک ایگزاسٹ ڈکٹ سے ملتا جلتا ہے) ٹریچیل ٹیوبوں کو کنکس تیار کیے بغیر لچکنے اور پھیلانے کی صلاحیت دیتا ہے جو ہوا کے بہاؤ کو محدود کر سکتا ہے۔ سانس کی نالی کے نظام کے کچھ حصوں میں ٹینیڈیا کی عدم موجودگی گرنے والی ہوا کی تھیلیوں، غبارے جیسے ڈھانچوں کی تشکیل کی اجازت دیتی ہے جو ہوا کے ذخیرے کو ذخیرہ کر سکتی ہیں۔ خشک زمینی ماحول میں، یہ عارضی ہوا کی فراہمی ایک کیڑے کو زیادہ بخارات کے دباؤ کے دوران اپنے سرکلز کو بند کرکے پانی کو بچانے کی اجازت دیتی ہے۔ آبی کیڑے پانی کے نیچے ذخیرہ شدہ ہوا کو کھا جاتے ہیں یا اسے بہاؤ کو منظم کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ مولٹ کے دوران، ہوا کی تھیلیاں بھر جاتی ہیں اور بڑی ہو جاتی ہیں کیونکہ کیڑا پرانے ایکساسکیلیٹن سے آزاد ہو جاتا ہے اور ایک نئے کو پھیلا دیتا ہے۔ مولٹس کے درمیان، ہوا کی تھیلیاں نئی نشوونما کے لیے گنجائش فراہم کرتی ہیں-حجم میں سکڑنا کیونکہ وہ اندرونی اعضاء کی توسیع سے سکڑ جاتے ہیں۔ چھوٹے کیڑے تقریبا خصوصی طور پر سانس کی نالی کے نظام کے اندر گیسوں کی نقل و حرکت کے لیے غیر فعال پھیلاؤ اور جسمانی سرگرمی پر انحصار کرتے ہیں۔ تاہم، بڑے کیڑوں کو سانس کی نالی کے نظام کے فعال وینٹیلیشن کی ضرورت پڑ سکتی ہے (خاص طور پر جب فعال ہو یا گرمی کے دباؤ میں ہو)۔ وہ کچھ سرپل کھول کر اور دوسروں کو بند کر کے اسے پورا کرتے ہیں جبکہ پیٹ کے پٹھوں کو متبادل طور پر جسم کے حجم کو بڑھانے اور سکڑنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ اگرچہ یہ دھڑکنے والی حرکتیں جسم کے ایک سرے سے دوسرے سرے تک ہوا کو لانگٹیوڈینل ٹریچیل ٹرنکس کے ذریعے بہاتی ہیں، لیکن چھوٹے ٹریچیل ٹیوبوں کے نیٹ ورک کے ذریعے انفرادی خلیوں میں آکسیجن تقسیم کرنے کے لیے پھیلاؤ اب بھی اہم ہے۔ درحقیقت، گیس کے پھیلاؤ کی شرح کو ایک اہم محدود کرنے والے عوامل میں سے ایک سمجھا جاتا ہے (ایکساسکیلیٹن کے وزن کے ساتھ) جو کیڑوں کے سائز کو محدود کرتا ہے۔ تاہم زمین کی قدیم تاریخ کے ادوار، جیسے کہ کاربونیفرس، میں آکسیجن کی سطح بہت زیادہ (35 ٪ تک) تھی جس نے بڑے کیڑوں، جیسے میگنےورا، اراکنیڈز کے ساتھ تیار ہونے کی اجازت دی۔ نظریاتی نمونوں کے بارے میں ایک زمانے میں خیال کیا جاتا تھا کہ کیڑے مکوڑے سانس کی نالی کے نظام میں گیسوں کے سادہ پھیلاؤ کے ذریعے ماحول کے ساتھ گیسوں کا مسلسل تبادلہ کرتے ہیں۔ حال ہی میں، کیڑوں کے ہوا بازی کے نمونوں میں بڑی تغیرات کو دستاویزی شکل دی گئی ہے، جس سے پتہ چلتا ہے کہ کیڑوں کی تنفس انتہائی متغیر ہے۔ کچھ چھوٹے کیڑے مسلسل سانس لینے کا مظاہرہ کرتے ہیں اور سرکلز پر پٹھوں کے کنٹرول کی کمی ہو سکتی ہے۔ تاہم، دوسرے، سائیکلکل گیس کے تبادلے کے نمونوں کو پیدا کرنے اور ماحول میں پانی کے نقصان کو کم کرنے کے لیے مربوط سرکل سنکچن اور آرام کے ساتھ پیٹ کے پٹھوں کے سنکچن کا استعمال کرتے ہیں۔ ان نمونوں کی انتہائی شکل کو منقطع گیس ایکسچینج سائیکل (ڈی جی سی) کہا جاتا ہے۔ حالیہ ماڈلنگ نے چکور گیس کے تبادلے میں ہوائی نقل و حمل کے طریقہ کار کو کمپیوٹیشنل اور تجزیاتی طور پر بیان کیا ہے۔ حوالہ جات کیڑے کی اناٹومی الٹی ریشہ نظام ویڈیو کلپس پر مشتمل مضامین