Yiyecek ve suya ek olarak, hemen hemen her organizmanın oksijene serbestçe erişmesi gerekir. Canlılar bu ihtiyacı nefes alma adı verilen karmaşık ve spesifik bir süreçle doldurur. Tüm sırları daha yüksek hayvanlarda ve insanlarda ortaya konurken, böceklerin solunumu hakkında çok az şey biliniyor. Makale, arı solunmasının özelliklerini ayrıntılı olarak inceleyecek ve ayrıca böcek hücrelerinin çevre ile gaz değişiminin tüm inceliklerini açıklayacaktır.

Bal arısının solunum sistemi: ana rol, açıklama, yapı

Diğer canlılar gibi bal arılarının da vücuda hava sağlamak için etkili bir sisteme ihtiyaçları vardır. Vücudun işlevselliğini sağlamada, hücrelere oksijen sağlamada anahtar rollerden birini oynar: bu element olmadan, tek bir fizyolojik süreç geçmez, bu nedenle yokluğu bireysel vücut sistemlerinin kademeli olarak bloke edilmesine ve gelecekte böceklerin ölümüne yol açar. Solunum sayesinde böcekler su buharı ve çeşitli metabolik ürünleri de serbest bırakır.

Minyatür boyutuna rağmen, yerli ve vahşi arıların vücudu, gelişmiş bir metabolizmaya sahip oldukça karmaşık bir organizmadır. Bu durumda, bu böceklerde hücrelerin oksijen ile doygunluğu, diğer türlerden daha az karmaşık olmayan bir gaz değişim sistemi ile sağlanır.

ancak arının nefes alması tuhaf bir prensiptirbenzersiz bir dizi özel organ tarafından sağlanır. Tek tek taşıyıcıların veya portatif sistemlerin (kan dolaşımı) katılımı olmadan doğrudan hava ile doğrudan etkileşerek hücrenin oksijenle doygunluğuna katkıda bulunurlar.

Biliyor musun Bal arıları, gezegendeki en eski canlılardan biridir. Onlar zaten Kretase'de yaygındı. — yaklaşık 100 milyon yıl önce.

Bu, arı vücuduna, trakea adı verilen özel bir tüp sistemi ile sağlanır. Solunum sistemi sivri uçlardan başlar. Bunlar trakeal kanalı dışa açan özel oluşumlardır. İç kanallara havanın çekildiği bir delik vardır. Her böceğin çoğu çift karın tarafında bulunan 10 çift spiracle vardır ve sadece üçü torasik bölgede bulunur. Her spiracle, toz havasını ve diğer kirleticileri temizleyen çok sayıda kıl içerir.

Solunum organları: 1-trakea; Trakeanın 2-dallanması; 3-hava yastıkları; 4-kalbi; 5 arka diyafram; 6- abdominal diyafram

Her dalda bir hava kesesi olan trakea kanallarından oluşan içi boş bir oluşum olan çok sayıda kanal şeklinde büyük bir trakea oluşur. Her biri birkaç onlarca küçük gemiden oluşabilecek birkaç tüp gemisi buradan ayrılır.

Dallandıkça, hücrelere ve hücrelere doğrudan nüfuz eden en küçük hava taşıyan kılcal damarlara (trakeol) incelirler. Solunum cihazının bu yapısı, yoğun ve uzun bir uçuş durumunda bile böceğin vücudu oksijenle kolayca doyurmasına izin verir.

Biliyor musun Arıların vücudundaki hava yastığı, ana rolü olan evrensel bir rol oynar. — uçuş geliştirmek için böcek ağırlığını azaltmak. Aynı zamanda, solunum süreçlerine katılım ikincil öneme sahiptir.

Hava değişim süreci

Trakeal kanal, hava keseleri ve kılcal damarlardaki hava değişimi sırayla gerçekleşir. Özel bir kas tabakası, karın ve spiracles etkisi altında kasılır. Bu yapay olarak, hava kütlelerinin trakea ve hava keselerini doldurduğu bir basınç farkı yaratır. Burada, gaz karışımı çeşitli safsızlıklardan süzülür ve daha sonra difüzyon kuvvetlerinin etkisi altındaki en küçük kılcal damarlar yoluyla vücuda yayılır ve her hücreye taşınır.

Hücrelerin difüzyon nedeniyle hava ile etkileşimi sırasında oksijen hücre duvarından sitoplazmaya nüfuz ederken, karbon dioksit ve diğer metabolik yan ürünler dışarıya salınır. Karın kasılmasından sonra, kas tabakası gevşer, bu nedenle solunum sisteminin atmosferik ve iç basıncının doğal bir hizalaması vardır. Egzoz gazı atmosfere boşaltılır, daha sonra işlem tekrar başlar. Aktivitesinin kontrolü merkezi sinir sistemi tarafından gerçekleştirilir.

Bir arının nefes alma yoğunluğunu ne belirler?

Arıların solunum hızı sabit bir değer değildir, bu nedenle içlerindeki solunum döngüsü sayısı büyük ölçüde değişebilir. Bu gösterge esas olarak böceklerin aktivitesine ve ortam sıcaklığına bağlıdır. Rahat ve sakin bir durumda, kış aylarında dakikada sadece birkaç nefes alırlar.

Aktif bal toplanması ile solunum hareketlerinin sayısı dakikada 100'e yükselebilir ve aynı zamanda yaz sıcağının ısısı gözlenirse, iç çekişlerin yoğunluğu dakikada 200'e kadar çıkabilir.

Ayrıca oldukça sık, solunum sisteminin yoğunluğu böceğin cinsiyeti ile ilişkilidir. İşçi arıların (dişi) dronlardan (erkeklerden) daha az hava yastığı vardır, bu nedenle vücudu gerekli oksijenle yenilemek için daha fazla nefes alma hareketlerine ihtiyaç duyacaklardır.

Önemli! Solunum hızı atmosferdeki oksijen miktarına bağlıdır. Ne kadar küçükse, nefes alma ve hava emme o kadar aktif olur.

Arıların normal bir varoluş için ihtiyaç duydukları oksijen miktarı

Havadaki bal arılarına duyulan ihtiyaç oldukça fazladır. Ortalama bir böceğin vücut kütlesinin oranını ve hava tüketiminin aktivitesini dikkate alırsak, bir arının bir kişiden birkaç kat daha fazla havaya ihtiyacı olduğu ortaya çıkar. Ortalama bir arının ihtiyaç duyduğu minimum oksijen miktarı 0.4-1 ml / saat'tir. Kışın askıya alınmış animasyon sırasında böyle bir tüketim yoğunluğu gözlenir.

Aktif yaşam boyunca, bir arının saatte en az 65 ml oksijene ihtiyacı vardır. Uçarken, bu gösterge bazen artar: nektar toplanması sırasında çalışan bir arı saatte en az 400 ml oksijene ihtiyaç duyar.

Temiz havada larva ihtiyacı daha az değildir: bir açık kuluçka çerçevesi saatte 1300 ml oksijeni emebilir. Bütün bunlar arıcılığı oldukça oksijen yoğun bir endüstri haline getirir.

Ortam sıcaklığındaki değişiklik arıların ve kuluçkaların gaz değişimini nasıl etkiler?

Arı ve kuluçka organizmasının çevre ile gaz değişim aktivitesi hava sıcaklığına bağlıdır. En az aktif solunum, + 10 ° C'ye yakın bir sıcaklıkta gözlemlenir, bu da böceklerde askıda animasyon durumuna neden olur. En yoğun işlem + 30 ° C'den yüksek bir sıcaklıkta gerçekleşirken, ısı hızlanmasını 5 kat artırabilir.

Önemli! Böceklerdeki ısı yükünü azaltmak için, kovanlarda havalandırma açıklıkları bulunmalıdır. Yapılar maksimum havalandırmaya maruz kalacak, ancak taslaklardan korunacak şekilde kurulmalıdır.

Örneğin, aktif üreme ve saatte +30 ... + 35 ° С'lik bir sıcaklıkta nektar üretimi sırasında yaklaşık 15 bin kişiye ulaşan ortalama ailenin yaklaşık 250 litre oksijen tükettiği ve 50-60 litre karbondioksit saldığı düşünülebilir. gaz ve 300 g su buharı. Sıcaklık + 11 ° C'ye düşerse, oksijen tüketimi aynı anda 4 l'ye düşer, böcekler sadece 800-1000 g karbondioksit ve yaklaşık 1 g su geri bırakır.

Nefes alma, arıların istikrarlı çalışmasını sağlayan en önemli fizyolojik süreçlerden biridir. Bu nedenle, bu böcekler, diğer canlılar gibi, bol miktarda temiz hava gerektirir. Dallanmış trakeal kanallardan oluşan oldukça karmaşık bir solunum sistemi ile sağlanır. Oksijen ihtiyacı birçok faktör tarafından belirlenir, ancak bunların en önemlisi ortam sıcaklığı ve böceklerin aktivitesidir.