Система мальпигиевых канальцев представляет собой тип выделительной и осморегуляторной системы, обнаруженной у некоторых насекомых , многоножек , паукообразных и тихоходок .
Система состоит из ветвящихся канальцев , отходящих от пищеварительного канала , которые поглощают растворенные вещества , воду и отходы из окружающей гемолимфы . Отходы затем выводятся из организма в виде твердых азотистых соединений и оксалата кальция . Система названа в честь Марчелло Мальпиги , анатома семнадцатого века.
Мальпигиевы канальцы представляют собой тонкие трубки, обычно встречающиеся в задних отделах пищеварительных каналов членистоногих. Каждый каналец состоит из одного слоя клеток, который закрыт на дистальном конце, а проксимальный конец присоединяется к пищеварительному каналу на стыке средней и задней кишки. Большинство канальцев обычно сильно извиты. Количество трубочек варьируется у разных видов, хотя большинство из них кратно двум. Канальцы обычно окутаны гемолимфой и расположены вблизи жировой ткани тела. Они содержат актин для структурной поддержки и микроворсинки для продвижения веществ по канальцам. Мальпигиевы канальцы у большинства насекомых также содержат добавочную мускулатуру, связанную с канальцами, которая может перемешивать содержимое канальцев или подвергать канальцы воздействию большего количества гемолимфы. Отряды насекомых Dermaptera и Thysanoptera не обладают этими мышцами, а Collembola и Hemiptera : Aphididae полностью лишены системы мальпигиевых трубочек.
Предмоча образуется в канальцах, когда азотистые отходы и электролиты транспортируются через стенки канальцев. Считается , что такие отходы, как мочевина и аминокислоты, диффундируют через стенки, а ионы, такие как натрий и калий , переносятся с помощью активных насосных механизмов. После этого следует вода. Предмоча вместе с переваренной пищей сливаются в задней кишке. В это время мочевая кислота выпадает в осадок, а ионы натрия и калия активно всасываются в прямую кишку вместе с водой посредством осмоса . Мочевая кислота смешивается с фекалиями, которые затем выводятся из организма .
Сложные циклические системы мальпигиевых трубочек были описаны и у других отрядов насекомых. У полужесткокрылых насекомых используются канальцы, которые позволяют растворенным веществам перемещаться в дистальную часть канальцев, в то время как реабсорбция воды и незаменимых ионов непосредственно в гемолимфе происходит в проксимальной части и прямой кишке. И Coleoptera , и Lepidoptera используют криптонефридиальную структуру, при которой дистальный конец канальцев встроен в жировую ткань, окружающую прямую кишку. Такое расположение может способствовать повышению эффективности переработки растворенных веществ в мальпигиевых канальцах.
Хотя мальпигиевы канальцы в первую очередь участвуют в экскреции и осморегуляции, у некоторых насекомых они модифицированы для выполнения вспомогательных функций. Личинки всех видов рода Arachnocampa используют модифицированные и раздутые мальпигиевы канальцы для производства сине-зеленого света [1] , привлекающего добычу к покрытым слизью ловушкам. У насекомых, питающихся растительным материалом, содержащим вредные аллелохимические вещества , мальпигиевы канальцы также служат для быстрого выделения таких соединений из гемолимфы.