Poleg hrane in vode skoraj vsak organizem potrebuje prost dostop do kisika. Živa bitja to potrebo izpolnijo s kompleksnim, specifičnim postopkom, ki se imenuje dihanje. Medtem ko so bile vse njene skrivnosti razkrite pri višjih živalih in ljudeh, o dihanju žuželk ni veliko znanega. Članek bo podrobno preučil značilnosti čebeljega dihanja, opisal pa bo tudi vse posebnosti izmenjave plinov insektnih celic z okoljem.
Dihala medu čebele: glavna vloga, opis, zgradba
Kot vsako drugo živo bitje tudi čebele potrebujejo učinkovit sistem oskrbe telesa z zrakom. Ima eno ključnih vlog pri zagotavljanju funkcionalnosti telesa, oskrbi celic s kisikom: brez tega elementa ne mine noben fiziološki proces, zato njegova odsotnost vodi v postopno blokado posameznih telesnih sistemov in v prihodnosti do smrti žuželke. Zahvaljujoč dihanju žuželke telo tudi sprostijo vodne pare in različnih produktov presnove.
Kljub miniaturni velikosti je telo domačih in divjih čebel dokaj kompleksen organizem z razvito presnovo. V tem primeru nasičenost celic s kisikom pri teh žuželkah zagotavlja nič manj zapleten sistem izmenjave plinov kot pri drugih vrstah.
Vendar pa čebelje dihanje je poseben princip, ki ga ponuja edinstven nabor določenih organov. Prispevajo k nasičenju celice s kisikom neposredno, v neposredni interakciji z zrakom, brez sodelovanja posameznih nosilcev ali prenosnih sistemov (krvni obtok).
Ali veste Medene čebele so eno najstarejših bitij na planetu. Bili so razširjeni že v Kredi. — pred približno 100 milijoni let.
To zagotavlja poseben sistem cevi, ki se širi po čebeljem telesu, tako imenovani sapnik. Dihala se začnejo iz spiral. To so posebne formacije, ki odpirajo kanal sapnika navzven. Imajo luknjo, iz katere se zrak vnaša v notranje kanale. Vsaka žuželka ima 10 parov spiral, večina se nahaja na straneh trebuha, le tri pa so v prsnem predelu. Vsaka spiracle vsebuje številne dlake, ki čistijo zrak prahu in drugih onesnaževal.
Dihalni organi: 1-sapnik; 2-razvejevanje sapnika; 3-zračne vrečke; 4-srce; 5-hrbtna membrana; 6- trebušna membrana
Obsega velik sapnik v obliki številnih kanalov, na vsaki veji katerih je zračna vreča - votla tvorba, ki je oblikovana iz kanalov sapnika. Od njega odstopi več cevnih plovil, od katerih je vsako lahko sestavljeno iz več deset manjših plovil.
Ko se odcepijo, tanjšajo do najmanjših zračnih kapilar (sapnika), ki neposredno prodrejo skozi celice, pa tudi medcelični prostor. Ta struktura dihalnega aparata omogoča, da žuželka zlahka nasiči telo s kisikom, tudi v primeru intenzivnega in dolgega leta.
Ali veste Zračna blazina v telesu čebel ima univerzalno vlogo, katere glavna je — zmanjšati težo žuželke za izboljšanje leta. Hkrati je udeležba pri dihalnih procesih sekundarnega pomena.
Postopek menjave zraka
Sprememba zraka v sapniku, zračnih vrečah in kapilarah poteka izmenično. Poseben mišični sloj pod svojim vplivom skrči trebuh in zapestnice. To umetno ustvari tlačno razliko, zaradi katere zračne mase napolnijo sapnik in zračne vreče. Tu se plinska zmes filtrira iz različnih nečistoč, nato pa se skozi najmanjše kapilare pod vplivom difuzijskih sil širi po telesu in se prevaža v vsako celico.
Med interakcijo celic z zrakom zaradi difuzije kisik prodre skozi celično steno v citoplazmo, medtem ko se ogljikov dioksid in drugi presnovni stranski produkti sprostijo navzven. Po krčenju trebuha se mišična plast sprosti, zaradi česar je naravno poravnavanje atmosferskega in notranjega tlaka dihal. Izpušni plini se odvajajo v ozračje, po katerem se postopek začne znova. Osrednji živčni sistem se ukvarja z nadzorom svoje aktivnosti.
Kaj določa intenzivnost dihanja čebele
Stopnja dihanja čebel ni stalna vrednost, zato se lahko število dihalnih ciklov v njih močno razlikuje. Ta kazalnik je v glavnem odvisen od aktivnosti žuželk in temperature okolice. V sproščenem in umirjenem stanju v zimskem času opravijo le nekaj vdihov na minuto.
Z aktivnim zbiranjem medu se lahko število dihalnih gibov poveča na 100 na minuto in če hkrati opazimo vročino poletne vročine, lahko intenzivnost vzdihov doseže tudi do 200 na minuto.
Tudi precej pogosto je intenzivnost dihal povezana s spolom žuželke. Čebele delavke (samice) imajo bistveno manj zračnih vrečk kot droni (samci), zato bodo potrebovale več dihalnih gibov, da bodo telo napolnile s potrebnim kisikom.
Pomembno! Hitrost dihanja je odvisna od količine kisika v atmosferi. Manjši kot je, bolj aktivno bo dihanje in absorpcija zraka.
Količina kisika, ki jo čebele potrebujejo za normalen obstoj
Potrebe po čebelah po zraku so precej velike. Če upoštevamo razmerje med telesno maso povprečnega žuželke in aktivnostjo njegove porabe zraka, se izkaže, da čebela potrebuje večkrat več zraka kot človek. Najmanjša količina kisika, ki jo povprečna čebela potrebuje, je 0,4–1 ml / uro. Takšno intenzivnost porabe opazimo pri zimski suspendirani animaciji.
Med aktivnim življenjem ena čebela potrebuje vsaj 65 ml kisika na uro. Med letenjem se ta kazalnik na trenutke poveča: ena delovna čebela med odvzemom nektarja potrebuje vsaj 400 ml kisika na uro.
Potrebe po ličinkah na svežem zraku niso nič manj velike: en odprt okvir ledu lahko absorbira do 1300 ml kisika na uro. Zaradi vsega tega je čebelarstvo dokaj kisična industrija.
Kako sprememba temperature okolice vpliva na izmenjavo plinov čebel in leglo
Dejavnost izmenjave plinov v organizmu čebel in krme z okoljem je odvisna od temperature zraka. Najmanj aktivno dihanje opazimo pri temperaturi blizu + 10 ° C, kar pri žuželkah povzroči stanje suspendirane animacije. Postopek poteka najintenzivneje pri temperaturi nad + 30 ° C, medtem ko lahko vročina sproži njegovo pospeševanje za 5-krat.
Pomembno! Za zmanjšanje toplotne obremenitve žuželk je treba v panjevih zagotoviti prezračevalne odprtine. Namestiti jih je treba tako, da je konstrukcija izpostavljena maksimalnemu prezračevanju, vendar je zaščitena pred prepihom.
Lahko si na primer predstavljamo dejstvo, da povprečna družina, ki šteje približno 15 tisoč posameznikov, med aktivno vzrejo in pridobivanjem nektarja pri temperaturi +30 ... + 35 ° C na uro porabi približno 250 litrov kisika in sprosti 50-60 litrov ogljikovega dioksida plina in 300 g vodne pare. Če temperatura pade na + 11 ° C, se poraba kisika hkrati zmanjša na 4 l, žuželke pa sprostijo le 800–1000 g ogljikovega dioksida in približno 1 g vode.
Dihanje je eden najpomembnejših fizioloških procesov, ki zagotavlja stabilno delovanje čebel. Zato te žuželke, tako kot vsa druga bitja, potrebujejo obilo čistega zraka. Zagotavlja ga precej zapleten dihalni sistem, sestavljen iz razvejanih kanalov sapnika. Potrebe po kisiku določajo številni dejavniki, najpomembnejši med njimi pa sta temperatura okolice in aktivnost žuželk.