23.6: 昆虫の浸透調節

マルピーギ管は、昆虫をはじめとする多くの節足動物の消化器系に存在する特殊な構造体で、排泄や体液調節を行います。尿細管は通常2本1組で、表面積を増やすために複雑な構造をしています。

マルピーギアン管は、消化管（典型的には中腸と後腸の間）から、昆虫などの節足動物やほとんどの軟体動物に見られる血液と間質液の混合物である血リンパに伸びています。

他の排泄システムとは異なり、マルピーギアン管の排泄プロセスにはろ過のステップがないです。尿酸のような代謝老廃物は、血リンパから尿細管に拡散します。

>尿細管には輸送上皮が張り巡らされています。この輸送上皮には、ナトリウム（Na⁺）やカリウム（K⁺）などのイオンを、血球から内腔と呼ばれる尿細管の内部に積極的に輸送するポンプが備わっています。浸透圧により、水はイオンを追って受動的に尿細管に入ります。

尿細管の内腔から、水、イオン、老廃物が腸から直腸へと流れていきます。尿細管の内側を覆う微小な突起状の微絨毛は、溶質と水の結合や尿酸結晶の尿細管内での推進力を最大化するのに役立っています。

直腸では、特殊な腺がイオンの多くを血リンパに戻します。濃縮された尿酸を主成分とする残りの窒素性老廃物は、ペースト状または粉末状になって便と一緒に直腸から排泄されます。このように水とイオンを循環させるシステムにより、砂漠のような脱水症状を起こしやすい環境でも水分を節約できるのです。

マルピーギアン細管の数は、種や発達段階、さらには個体によっても異なります。

マルピーギ管の数は、種や発達段階、さらには個体によっても異なり、例えば、シリアゲアリ属のCrematogaster lineolataの働きアリのマルピーギ管の数は約5個であるのに対し、サバクトビバッタMyrmicina americanaでは約250個もあります。

昆虫は地球の全ての大陸に生息しています 事実上どこの生息地でも見つかっています 北極のような寒いところでもです 多様な生息地で、生き残るために必要な 適応方法はたくさんありますが 昆虫はよく、脱水状態からの回復を強いられます 浸透圧調節は、乾燥した環境に耐えられるようにする たくさんの適応方法の中の１つです それは虫が十分な水をためたり 脱水状態にならないようにしたり 鳥のように、ペーストあるいは固い排泄をします ほとんどの昆虫の消化管は腸から 昆虫の血液である、血リンパまで伸びる マルピーギ管を含みます 尿酸のような廃棄物は 血リンパからマルピーギ管に送られます その小管は分子交換ポンプを持つ 細胞と並んでいます それは小管に運ばれるナトリウムや カリウムのようなイオンを取り込みます 増加したイオン濃度で、水が受動的に イオンを追って浸透作用で小管に行きます 小管の内側の空洞あるいは内腔、排泄物、イオンが直腸まで行きます ここでイオンのほとんどは 血リンパまで運び返されます 浸透作用によって、水はまた受動的に イオンを血リンパまで追っていきます それは水不足のときに利用できます 尿酸やその他廃棄物はその後 粉や排泄として、体外に排出されます 従って、昆虫の浸透圧調節は 廃棄物を安全に排泄させ 同時にできるだけ、水を保存できるのです