Почему трахейная дыхательна система встречается только у маленьких животных, а у больших нет ?

У значительного большинства членистоногих имеются специальные органы дыхания, и роль кожных покровов в обмене газов, как правило, незначительна. Причины этого понятны.

Во-первых, членистоногие покрыты плотной хитиновой кутикулой, через которую затруднено проникновение кислорода, а при превращении ее в панцирь — невозможно. Во-вторых (и это главное), интенсивность обмена веществ у этих животных велика и потребность их в кислороде не может быть удовлетворена только поступлением его через кожу, даже если она достаточно проницаема для газов. Лишь у очень мелких членистоногих, имеющих тонкие покровы и относительно большую поверхность тела, специальные органы дыхания могут совсем отсутствовать. Органы дыхания членистоногих различны в зависимости от их образа жизни: у первичноводных — жабры, у наземных и у многих вторичноводных — легочные мешочки и трахеи.

Трахеи представляют собой тонкие, обычно обильно ветвящиеся трубочки, открывающиеся наружу маленьким входным отверстием («дыхальцем») на поверхности тела. Ветви этих трубочек омываются полостной жидкостью, а самые мелкие ответвления доходят до отдельных клеток. Из тонких трубочек трахей вода через дыхальца испаряется очень медленно, и потери ее незначительны, а кислород по ним проникает быстро и легкою

Для подъёма воды в оросительные каналы служили водяные колёса (первые простейшие гидравлические двигатели), использующие ее энергию. Первые водяные колеса начали применяться более чем за 3000 лет до н.э. в Египте, Китае, Индии и других странах (рис. 3.2). Сведения об их использовании приводятся в таких древних источниках, как «География» Страбона (63 г. до н.э. – 24 г. н.э.) в семнадцати книгах, «Десять книг об архитектуре» Витрувия (вторая половина I века до н.э.).

Витрувий так описывает водяное колесо:

«Вокруг вала устанавливается колесо, по своим размерам соответствующее высоте, на которую должна быть доставлена вода, вокруг него, по внешнему кругу, устанавливаются кубические ящики, которые делаются водонепроницаемыми при смолы и воска. Когда колесо путём наступания приводится в движение, то наполняющиеся ящики поднимаются кверху и на обратном пути выливают своё содержимое в водохранилище».

Водяные колеса,двигатель ранних эпох

Если течение реки достаточно сильное, то оно само может вращать колесо и усилия раба или животного можно заменить силой текущей воды. У того же Витрувия читаем: «В реках также устанавливаются водоподъёмные колёса, подобные вышеописанным, с той только разницей, что к ним с наружной стороны приделываются лопасти, которые, будучи увлечены течением воды, своим движением заставляют вращаться колесо и, наполняя при этом ящики водой и поднимая их кверху, без работы толкания, путём использования течения воды, сами вращаясь, выполняют необходимую работу».

Благодаря знанию биологии человек может сформировать у себя целостную картину виденья мира. Он, опираясь на знания о том, как происходит передача наследственного материала, как происходит процесс размножения организмов и какие именно признаки передаются или не передаются дочерним организмам от материнских, сможет составить для себя личное представление о эволюционных процессах, которые протекали на территории нашей планеты. Знания элементарной биологии позволяют человеку заложить базис для изучения более узконаправленных и специализированных наук, например, медицины, нейробиологии, энтомологии и т.д.