Дыхальце муравья
На этой микрофотографии, сделанной с помощью сканирующего электоронного микроскопа и затем раскрашенной, запечатлено дыхальце муравья шириной всего 35 мкм — это тоньше, чем волос человека! Дыхальце ведет в трахею — одну из множества тонких ветвящихся трубочек, которые проходят через все тело насекомого и образуют его дыхательную систему, чаще всего открыто сообщающуюся с окружающим воздухом. Лишь у некоторых водных личинок трахейная система закрыта, и тогда кислород подается туда с помощью трахейных жабр, которые улавливают его из воды. Основа трахей, как и других жестких частей насекомого, собрана из хитина: тонкая хитиновая выстилка укреплена более толстыми хитиновыми же кольцами.
Дыхальца у муравьев бывают разной формы — например, круглой (как на рисунке вверху) и щелевидной. Что интересно, форма дыхалец является одним из диагностических признаков, по совокупности которых можно определить род муравья.
Эта фотография была представлена на втором ежегодном конкурсе научного искусства, который каждую весну проводит Лаборатория аналитики и наноматериалов Чапел-Хилл. Автор фотографии Адам Шилдс (Adam Shields) назвал ее «Сарлакк»: дыхальце напомнило ему пустынное чудовище из фильма «Звездные войны» (см. Sarlacc).
Фото © Adam Shields с сайта nsf.gov.
Вероника Самоцкая
-
Фантастика! То есть дыхание происходит без принудительного втягивания и выталкивания воздуха? Если там просто трубки...
Ну а на счёт того, что по форме дышалки узнают вид, так тут ничего удивительного: у нас тоже нос - оч яркая в этом смысле вещь! Греческий нос, грузинский, нос "картошкой", нос "уточкой" и т.д.))-
Не совсем без принудительного. Если понаблюдать за насекомым, то видно, как у него слегка раздувается и сжимается брюшко. Но с самим механизмом я не очень знакома, надо энтомологов попытать на эту тему :)
-
В вики написано бывает от одной до десяти пар
https://ru.wikipedia.org/wiki/Дыхальце
А я считал что их всегда много и система чисто пассивная (хотя и видел ритмичные движения брюшка, но читал же что воздух самотеком поступает). Разве через две маленькие дырки хватит газообмена без принудительной вентиляции чтобы хватило всему телу, к тому же часто довольно шустрому как муравей?
Далее в викию, а там
https://ru.wikipedia.org/wiki/Трахеи
"многих насекомых характеризует активная вентиляция трахей. У крылатых насекомых она осуществляется в полете за счет действия крыловых мышц, которые одновременно с колебаниями крыльев нагнетают воздух в трахеи и выталкивают его из воздушных мешков к мышцам. Крупные членистоногие часто осуществляют специальные дыхательные движения: одни накачивают воздух за счет ритмичных расширений брюшных сегментов, другие — телескопического надвигающейся их одного на другой. У большинства насекомых одни дыхальца при вдохе открываются, другие — закрываются, а при выдохе — наоборот. В промежутках между вдохом и выдохом все дыхальца закрыты. Количество дыхательных движений в минуту колеблется в зависимости от температуры окружающей среды, физиологического состояния насекомого и его вида — от 5—6 до 150 и более."
"Число дыхательных движений различается у разных насекомых и в разном состоянии: домашняя пчела совершает при работе 120 дыхательных движений в минуту, в покое — 40; при повышении температуры воздуха их число у саранчовых повышается с 6 до 26 и более"
Ничосе, дыхательная система оказывается вполне себе активная.-
Это все подходит для тех у кого "воздушные мешки " имеются.
А тут их нету, а только трахея — одна "из множества тонких ветвящихся трубочек, которые проходят через все тело насекомого и образуют его дыхательную систему,
Я все правильно понимаю?-
Ну собственно тело насекомого значит можно целиком преравнять к легкому, то есть структуре куда попадает воздух и имеется большая площадь поверхности внутри что приводит к большому газообмену. Поскольку функциональное легкое не отдельное от остальных структур газопереносная жидкость и система которая ее движет не нужны. Ну и неплохо немного вентилировать если насекомое тратит много энергии требуя много окислителя.
-
Все же мешок - штука, которую можно воздухом наполнить и затем выпустить его, типа как меха в горне кузнечном. При этом воздух можно гнать и через трубочки и через чего угодно .
А тонкие трубочки чтоб в себя всасывали воздух без мешка - так это они должны менять свой внутренний диаметр. Получается довольно неочевидная процедура дыхания.
Мне лично неочевидная, как минимум. И приравнивание мне нисколько не помогает ясно представить этот процесс.
Если б трубочки были не тонкими - это ещё туда-сюда, укладывается в голове процесс их "сминания" (как тюбик зубной пасты) и потом "расправления" . А вот с трубочками тоньше волоса - Фантазия отказывает.-
Надо учитывать движения тела насекомого, вообще. Попробуйте делать наклоны туловища вправо-влево и вы услышите, как воздух перекачивается в легкие и из них, даже если вы задержали дыхание. Не знаю, спят ли муравьи, но постоянные движения частей их тела, конечностей должны бы периодически растягивать/сжимать эти дыхательные трубочки.
А что касается объема газобмена, то насекомым, тем более таким мелким, как муравьи, его требуется меньше, чем крупным позвоночным. Вообще, энергозатраты на перенос собственного тела у млекопитающих и насекомых не сопоставимы. Масса тела (т.е. нагрузка) пропорциональна кубу линейных размеров, а выносливость (сила, прочность мышечной и костной ткани) пропорциональна всего лишь квадрату линейных размеров животного.-
Кстати. Пишут что черепахи медленные потому что у них опорно двигательный аппаратик прирос к панцирю и полностью неподвижен внутри, и в частности не может помогать дыханию.
-
у очень многих пресмыкающихся и, к примеру, у птиц "прирос". Насос, прогоняющий воздух через лёгкие у них - не движением рёбер работает, они жёстко зафиксированы.
https://www.mybirds.ru/upload/medialibrary/b79/dihatelnaya_sistema_ptic_2.gif
В общем, дело не в дыхании, а в ограничениях на собственно опорно-двигательную систему.
-
-
-
-
-
-
-
Последние новости
Два рода муравьев, которые отличаются между собой строением мандибул (кружок слева) и формой дыхалец (кружок справа): А — представитель рода Pseudoponera, обладающий мандибулами с базальным желобком и щелевидной формой дыхалец, В — род Rasopone с мандибулами без желобка и круглыми дыхальцами. Фотография из определителя муравьев-понерин, составленного на основе статьи C. A. Schmidt, S. O. Shattuck, 2014. The higher classification of the ant subfamily Ponerinae (Hymenoptera: Formicidae), with a review of ponerine ecology and behavior