23.6: Böceklerde Ozmoregülasyon

Malpighian tübülleri, çoğu böcek de dahil olmak üzere birçok eklembacaklıların sindirim sistemlerinde bulunan, boşaltım ve osmoregülasyonu işleyen özel yapılardır. Tüpler tipik olarak çiftler halinde düzenlenmiştir ve yüzey alanlarını artıran kıvrımlı bir yapıya sahiptir.

Malpighian tübülleri, sindirim sisteminden, tipik olarak orta bağırsak ile arka bağırsak arasındaki bölgeden hemolimf'e uzanır; böceklerde ve diğer eklembacaklılarda ve çoğu yumuşakçada bulunan kan ve interstisyel sıvının bir karışımı.

Diğer boşaltım sistemlerinden farklı olarak, Malpighian tübüllerinin boşaltım süreçlerinde bir filtrasyon aşaması yoktur. Ürik asit gibi metabolik atıklar hemolimften tübüllere yayılır.

Tübüller, bir taşıma epitel tabakası ile kaplanmıştır. Bu özel epitel hücreleri, sodyum (Na⁺) ve potasyum (K⁺) gibi iyonları hemolimften tübülün iç kısmına aktif olarak taşıyan pompalar içerir. Ozmoz, suyun iyonları pasif olarak tübüllere kadar takip etmesini sağlar.

Tübül lümeninden su, iyonlar ve atıklar bağırsaktan rektuma gider. Tübüllerin içini kaplayan küçük, çıkıntılı mikrovilli, çözünen su birleşimini ve ürik asit kristallerinin tübüller boyunca itilmesini en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olur.

Rektumda, özel bezler iyonların çoğunu hemolimfa geri pompalar. Osmoz, suyun iyonları pasif olarak hemolimfa geri takip etmesine izin verir. Esas olarak konsantre ürik asitten oluşan geri kalan azotlu atık, daha sonra dışkı ile birlikte bir macun veya toz olarak rektumdan atılabilir. Suyu ve iyonları etkili bir şekilde geri dönüştürme sistemi, hayvanın çöller gibi susuz hale gelen ortamlarda su tasarrufu yapmasına olanak tanır.

Malpighian tübüllerinin sayısı türlere, gelişim aşamalarına ve hatta bireylere göre değişir. Örneğin, Crematogaster lineolata ve Myrmicina americana türlerinin işçi karıncaları yaklaşık 5 Malpighian tübülüne sahipken, çöl çekirgelerinde (Schistocerca gregaria) yaklaşık 250'dir !