Ud over mad og vand har næsten enhver organisme brug for fri adgang til ilt. Levende væsener opfylder dette behov med en kompleks, specifik proces kaldet vejrtrækning. Selvom alle dets hemmeligheder er blevet afsløret hos højere dyr og mennesker, vides der kun lidt om insekters åndedræt. Artiklen vil i detaljer undersøge funktionerne ved bi-vejrtrækning og også beskrive alle subtiliteterne ved gasudveksling af insektceller med miljøet.

Honningbies åndedrætsorgan: hovedrollen, beskrivelse, struktur

Som enhver anden levende væsen har honningbier brug for et effektivt system til at forsyne kroppen med luft. Det spiller en af ​​de vigtigste roller for at sikre kroppens funktionalitet, forsyne celler med ilt: uden dette element passerer ikke en enkelt fysiologisk proces, derfor fører dens fravær til en gradvis blokering af individuelle kropssystemer og i fremtiden til insektets død. Takket være vejrtrækning frigør insekter også kroppen for vanddamp og forskellige metaboliske produkter.

På trods af sin miniature størrelse er kroppen af ​​husdyr og vilde bier en ret kompleks organisme med en udviklet stofskifte. I dette tilfælde leveres mætning af celler med ilt i disse insekter af et ikke mindre komplekst gasudvekslingssystem end i andre arter.

dog bies vejrtrækning er et særegent princip, der leveres af et unikt sæt specifikke organer. De bidrager til mætning af cellen med ilt direkte i direkte interaktion med luft uden deltagelse af individuelle bærere eller bærbare systemer (blodcirkulation).

Ved du det Honningbier er en af ​​de ældste skabninger på planeten. De var allerede udbredt i kridttiden. — for omkring 100 millioner år siden.

Dette sikres af et specielt system med rør, der spreder sig gennem bi-kroppen, den såkaldte luftrør. Luftvejene begynder fra spiraklerne. Dette er specielle formationer, der åbner trakealkanalen udad. De har et hul, hvorfra der trækkes luft ind i de indre kanaler. Hvert insekt har 10 par spirakler, de fleste af dem er placeret på siderne af maven, og kun tre er i thoraxområdet. Hver spirakel indeholder adskillige hår, der renser luften for støv og andre forurenende stoffer.

Luftvejsorganer: 1-luftrør; 2-forgrening af luftrøret; 3-air bags; 4-hjerte; 5-ryg membran; 6 - abdominal membran

En stor luftrør dannes i form af adskillige kanaler, på hver gren der er en luftsæk - en hul formation dannet ud fra luftrørets kanaler. Der afgår adskillige rørfartøjer, som hver kan bestå af flere titusinder af mindre fartøjer.

Når de forgrener sig, tyndes de ud til de mindste luftbærende kapillærer (tracheol), der direkte trænger ind i cellerne såvel som det intercellulære rum. Denne struktur i åndedrætsapparatet gør det muligt for insektet let at mætte kroppen med ilt, også i tilfælde af en intensiv og lang flyvning.

Ved du det Airbaggen i bierens krop spiller en universel rolle, hvoraf den vigtigste er — reducer insektets vægt for at forbedre flyvningen. Samtidig er deltagelse i respirationsprocesser af sekundær betydning.

Luftændringsproces

Skiftet af luft i trakealkanalen, luftsække og kapillærer finder sted skiftevis. Et specielt muskelag sammentrider maven og spiraklerne under dens indflydelse. Dette skaber kunstigt en trykforskel, som luftmasserne fylder luftrum og luftsække på. Her filtreres gasblandingen fra forskellige urenheder, og derefter gennem de mindste kapillærer under påvirkning af diffusionskræfter spreder den sig gennem kroppen og transporteres til hver celle.

Under vekselvirkningen af ​​celler med luft på grund af diffusion trænger ilt gennem cellevæggen ind i cytoplasmaet, medens carbondioxid og andre metabolske biprodukter frigives til ydersiden. Efter sammentrækning af maven slapper muskellaget af, hvilket skyldes en naturlig tilpasning af det atmosfæriske og indre tryk i luftvejene. Udstødningsgassen ledes ud i atmosfæren, hvorefter processen starter igen. Styringen af ​​hans aktivitet udføres af det centrale nervesystem.

Hvad bestemmer intensiteten af ​​en bies vejrtrækning

Biernes respirationsfrekvens er ikke en konstant værdi, så antallet af åndedrætscyklusser i dem kan variere meget. Denne indikator afhænger hovedsageligt af insektens aktivitet og den omgivende temperatur. I en afslappet og rolig tilstand om vinteren tager de kun et par vejrtrækninger i minuttet.

Med den aktive indsamling af honning kan antallet af luftvejsbevægelser stige til 100 pr. Minut, og hvis man samtidig observerer varmen fra sommervarmen, kan sukkens intensitet nå op til 200 pr. Minut.

Også ofte er luftens intensitet forbundet med insektets køn. Arbejderbier (kvinder) har betydeligt mindre luftposer end droner (mænd), så de har brug for flere vejrtrækningsbevægelser for at genopfylde kroppen med det nødvendige ilt.

Vigtigt! Åndedrætsfrekvens afhænger af mængden af ​​ilt i atmosfæren. Jo mindre den er, jo mere aktiv er vejrtrækning og luftabsorption.

Mængden af ​​ilt, som bier har brug for for en normal eksistens

Behovet for honningbier i luften er ret stort. Hvis vi tager højde for forholdet mellem kroppens masse af det gennemsnitlige insekt og aktiviteten i dets luftforbrug, viser det sig, at et bi har brug for flere gange mere luft end en person. Den minimale mængde ilt, som en gennemsnitlig bi har brug for, er 0,4–1 ml / time. En sådan intensitet af forbrug observeres under vinterophænget animation.

I aktivt liv har en bi brug for mindst 65 ml ilt i timen. Når du flyver, øges denne indikator til tider: en arbejdsbi under opsamlingen af ​​nektar har brug for mindst 400 ml ilt i timen.

Behovet for larver i frisk luft er ikke mindre stort: ​​en åben stamramme kan absorbere op til 1300 ml ilt i timen. Alt dette gør biavl til en ret iltintensiv industri.

Hvordan påvirker ændringen i omgivelsestemperatur gasudvekslingen af ​​bier og yngler

Gasudvekslingsaktiviteten for organismer af bier og yngler med miljøet afhænger af lufttemperaturen. Den mindst aktive respiration observeres ved en temperatur tæt på + 10 ° C, hvilket forårsager en tilstand af ophængt animation hos insekter. Den mest intensive proces finder sted ved en temperatur på over + 30 ° C, mens varmen kan provokere dens acceleration med 5 gange.

Vigtigt! For at reducere varmebelastningen på insekter skal der være ventilationsåbninger i bikuperne. De skal installeres, så strukturen udsættes for maksimal ventilation, men er beskyttet mod træk.

For eksempel kan man forestille sig det faktum, at den gennemsnitlige familie, der tæller ca. 15 tusind individer, under aktiv opdræt og anskaffelse af nektar ved en temperatur på +30 ... + 35 ° С i timen bruger ca. 250 liter ilt og frigiver 50-60 liter kuldioxid gas og 300 g vanddamp. Hvis temperaturen falder til + 11 ° С, falder iltforbruget til 4 l på samme tid, mens insekterne kun frigiver 800–1000 g kuldioxid og cirka 1 g vand tilbage.

Åndedræt er en af ​​de vigtigste fysiologiske processer, der sikrer en stabil funktion af bierne. Derfor kræver disse insekter, som enhver anden væsen, en overflod af ren luft. Det sikres ved et temmelig komplekst åndedrætssystem, der består af forgrenede trachealkanaler. Behovet for ilt bestemmes af mange faktorer, men den vigtigste af dem er omgivelsernes temperatur og insektens aktivitet.