Pe lângă hrană și apă, aproape fiecare organism are nevoie de acces gratuit la oxigen. Creaturile vii umplu această nevoie cu un proces complex, specific numit respirație. Deși toate secretele sale au fost dezvăluite la animale și oameni superiori, nu se știe prea multe despre respirația insectelor. Articolul va examina în detaliu caracteristicile respirației albinelor și va descrie, de asemenea, toate subtilitățile schimbului de gaze ale celulelor insectelor cu mediul înconjurător.

Sistemul respirator al albinei de miere: rolul principal, descrierea, structura

Ca orice altă viețuitoare, albinele au nevoie de un sistem eficient de aprovizionare cu aer a corpului. Acesta joacă unul dintre rolurile cheie în asigurarea funcționalității organismului, furnizarea de oxigen a celulelor: fără acest element nu trece niciun proces fiziologic, prin urmare absența acestuia duce la o blocare treptată a sistemelor individuale ale corpului, iar în viitor, la moartea insectei. Datorită respirației, insectele eliberează și corpul de vapori de apă și diverse produse metabolice.

În ciuda dimensiunii sale în miniatură, corpul albinelor domestice și sălbatice este un organism destul de complex, cu un metabolism dezvoltat. În acest caz, saturația celulelor cu oxigen din aceste insecte este asigurată de un sistem de schimb de gaze nu mai puțin complex decât în ​​alte specii.

totuși respirația albinelor este un principiu ciudat, care este furnizat de un set unic de organe specifice. Ele contribuie la saturarea celulei cu oxigen direct, în interacțiune directă cu aerul, fără participarea transportatorilor individuali sau a sistemelor portabile (circulația sângelui).

Stii Albinele de miere sunt una dintre cele mai vechi creaturi de pe planetă. Erau răspândite deja în Cretacic. — acum aproximativ 100 de milioane de ani.

Acest lucru este asigurat de un sistem special de tuburi care se răspândește pe tot corpul albinei, așa-numita traheă. Sistemul respirator începe de la spirale. Acestea sunt formațiuni speciale care deschid exteriorul canalului traheal. Au o gaură din care este extras aerul în canalele interne. Fiecare insectă are 10 perechi de spirale, cele mai multe situate pe părțile laterale ale abdomenului și doar trei sunt în regiunea toracică. Fiecare spiracle conține numeroase fire de păr care curăță aerul de praf și alți poluanți.

Organe respiratorii: 1-trahee; 2-ramificarea traheei; Pungi cu 3 aer; 4-inima; Diafragma cu 5 spate; 6- diafragmă abdominală

O trahee mare se formează sub forma a numeroase canale, pe fiecare ramură a cărei un sac de aer - o formație scobită formată din canalele traheei. Mai multe nave-tub se depărtează de ea, fiecare dintre ele putând consta din câteva zeci de vase mai mici.

Pe măsură ce se ramifică, acestea se subțiază până la cele mai mici capilare portante de aer (traheol), care pătrund direct în celule, precum și în spațiul intercelular. Această structură a aparatului respirator permite insectei să satureze cu ușurință corpul cu oxigen, chiar și în cazul unui zbor intens și lung.

Stii Airbag-ul din corpul albinelor joacă un rol universal, al cărui principal — reduce greutatea insectei pentru a îmbunătăți zborul. În același timp, participarea la procesele respiratorii are o importanță secundară.

Procesul de schimbare a aerului

Schimbarea aerului în canalul traheal, sacii de aer și capilarele au loc alternativ. Un strat muscular special contractă abdomenul și spiraculii sub influența sa. Acest lucru creează artificial o diferență de presiune, datorită căreia masele de aer umplu traheea și sacii de aer. Aici, amestecul de gaze este filtrat din diferite impurități, apoi prin cele mai mici capilare sub influența forțelor de difuzie, se răspândește în întregul corp și este transportat în fiecare celulă.

În timpul interacțiunii celulelor cu aerul datorită difuziei, oxigenul pătrunde prin peretele celular în citoplasmă, în timp ce dioxidul de carbon și alte produse secundare ale metabolismului sunt eliberate la exterior. După contracția abdomenului, stratul muscular se relaxează, datorită căruia există o aliniere naturală a presiunii atmosferice și interne a sistemului respirator. Gazul de evacuare este evacuat în atmosferă, după care procesul începe din nou. Controlul activității sale este efectuat de sistemul nervos central.

Ceea ce determină intensitatea respirației unei albine

Rata de respirație a albinelor nu este o valoare constantă, astfel încât numărul de cicluri respiratorii din ele poate varia foarte mult. Acest indicator depinde în principal de activitatea insectelor și de temperatura mediului ambiant. Într-o stare relaxată și calmă, în timpul iernii, ei iau doar câteva respirații pe minut.

Odată cu colectarea activă a mierii, numărul mișcărilor respiratorii poate crește până la 100 pe minut, iar dacă în același timp se observă căldura căldurii de vară, atunci intensitatea suspinelor poate ajunge până la 200 pe minut.

De asemenea, destul de des, intensitatea sistemului respirator este asociată cu sexul insectei. Albinele muncitoare (femele) au saci de aer semnificativ mai puțin decât drone (bărbați), astfel încât vor avea nevoie de mai multe mișcări de respirație pentru a reumple corpul cu oxigenul necesar.

Important! Viteza respiratorie depinde de cantitatea de oxigen din atmosferă. Cu cât este mai mică, cu atât mai activă va fi respirația și absorbția aerului.

Cantitatea de oxigen de care albinele au nevoie pentru o existență normală

Nevoia de albine de miere în aer este destul de mare. Dacă luăm în considerare raportul dintre masa corporală a insectei medii și activitatea consumului său de aer, se dovedește că o albină are nevoie de mai multe ori mai mult aer decât o persoană. Cantitatea minimă de oxigen de care are nevoie o albină medie este de 0,4–1 ml / oră. O astfel de intensitate a consumului se observă în timpul animației cu iarnă suspendată.

În timpul vieții active, o albină are nevoie de cel puțin 65 ml de oxigen pe oră. Când zboară, acest indicator crește uneori: o albină lucrătoare în timpul colectării nectarului are nevoie de cel puțin 400 ml de oxigen pe oră.

Nevoia de larve în aer curat nu este mai puțin mare: o ramă deschisă de puiet poate absorbi până la 1300 ml oxigen pe oră. Toate acestea fac ca apicultura să fie o industrie destul de intensivă cu oxigen.

Cum afectează schimbarea temperaturii ambientale schimbul de gaze al albinelor și al puietului

Activitatea de schimb de gaze a organismului de albine și puiet cu mediul depinde de temperatura aerului. Cea mai mică respirație activă este observată la o temperatură apropiată de + 10 ° C, ceea ce determină o stare de animație suspendată la insecte. Cel mai intens proces are loc la o temperatură mai mare de + 30 ° C, în timp ce căldura poate provoca accelerația sa de 5 ori.

Important! Pentru a reduce sarcina de căldură pe insecte, în stupi trebuie prevăzute orificii de ventilație. Acestea trebuie instalate astfel încât structura să fie supusă unei ventilații maxime, dar să fie protejată de pene.

De exemplu, ne putem imagina faptul că familia medie, cu aproximativ 15 mii de persoane, în timpul reproducerii active și a producției de nectar la o temperatură de +30 ... + 35 ° С pe oră consumă aproximativ 250 litri de oxigen, eliberând 50-60 litri de dioxid de carbon. gaz și 300 g vapori de apă. Dacă temperatura scade la + 11 ° С, consumul de oxigen scade la 4 l în același timp, în timp ce insectele eliberează doar 800-1000 g de dioxid de carbon și aproximativ 1 g de apă înapoi.

Respirația este unul dintre cele mai importante procese fiziologice care asigură funcționarea stabilă a albinelor. Prin urmare, aceste insecte, ca orice alte creaturi, necesită o abundență de aer curat. Este asigurat de un sistem respirator destul de complex format din canale traheale ramificate. Nevoia de oxigen este determinată de mulți factori, dar cei mai importanți dintre ei sunt temperatura mediului și activitatea insectelor.