Naast voedsel en water heeft bijna elk organisme vrije toegang tot zuurstof nodig. Levende wezens vullen deze behoefte met een complex, specifiek proces dat ademen wordt genoemd. Hoewel al zijn geheimen zijn onthuld bij hogere dieren en mensen, is er weinig bekend over de ademhaling van insecten. Het artikel gaat in detail in op de kenmerken van bijenademhaling en beschrijft ook alle subtiliteiten van de gasuitwisseling van insectencellen met de omgeving.
Het ademhalingssysteem van de honingbij: de hoofdrol, beschrijving, structuur
Net als elk ander levend wezen hebben honingbijen een effectief systeem nodig om het lichaam van lucht te voorzien. Het speelt een van de belangrijkste rollen bij het waarborgen van de functionaliteit van het lichaam, het van zuurstof voorzien van cellen: zonder dit element gaat geen enkel fysiologisch proces door, daarom leidt het ontbreken ervan tot een geleidelijke blokkade van individuele lichaamssystemen en in de toekomst - tot de dood van het insect. Dankzij de ademhaling bevrijden insecten ook het lichaam van waterdamp en verschillende stofwisselingsproducten.
Ondanks zijn miniatuurgrootte is het lichaam van tamme en wilde bijen een tamelijk complex organisme met een ontwikkeld metabolisme. In dit geval wordt de verzadiging van cellen met zuurstof bij deze insecten verzorgd door een niet minder complex gasuitwisselingssysteem dan bij andere soorten.
Maar de ademhaling van de bij is een bijzonder principe, die wordt geleverd door een unieke set van specifieke organen. Ze dragen direct bij aan de verzadiging van de cel met zuurstof, in directe interactie met lucht, zonder de deelname van individuele dragers of draagbare systemen (bloedcirculatie).
Weet je Honingbijen zijn een van de oudste wezens op aarde. Ze waren al wijdverbreid in het Krijt. — ongeveer 100 miljoen jaar geleden.
Dit wordt verzekerd door een speciaal systeem van buizen dat zich door het hele lichaam van de bij verspreidt, de zogenaamde luchtpijp. Het ademhalingssysteem begint bij de spiracles. Dit zijn speciale formaties die het tracheale kanaal naar buiten openen. Ze hebben een gat waaruit lucht in de interne kanalen wordt gezogen. Elk insect heeft 10 paar spiracles, de meeste bevinden zich aan de zijkanten van de buik en slechts drie bevinden zich in het thoracale gebied. Elke spiraal bevat talloze haren die de lucht van stof en andere vervuilende stoffen zuiveren.
Ademhalingsorganen: 1-trachea; 2-vertakking van de luchtpijp; 3-airbags; 4-hart; 5-back diafragma; 6- buikdiafragma
Een grote luchtpijp wordt gevormd in de vorm van talrijke kanalen, op elke tak waarvan er een luchtzak is - een holle formatie gevormd uit de kanalen van de luchtpijp. Daarvan vertrekken verschillende buisvaartuigen, die elk uit enkele tientallen kleinere vaartuigen kunnen bestaan.
Terwijl ze vertakken, verdunnen ze tot de kleinste luchtdragende haarvaten (tracheol), die direct de cellen binnendringen, evenals de intercellulaire ruimte. Door deze structuur van het ademhalingsapparaat kan het insect het lichaam gemakkelijk verzadigen met zuurstof, zelfs in het geval van een intensieve en lange vlucht.
Weet je De airbag in het lichaam van bijen speelt een universele rol, waarvan de belangrijkste — verminder het gewicht van het insect om de vlucht te verbeteren. Tegelijkertijd is deelname aan ademhalingsprocessen van secundair belang.
Luchtverversingsproces
De luchtverversing in het tracheale kanaal, luchtzakken en haarvaten vindt afwisselend plaats. Een speciale spierlaag trekt onder zijn buik de buik en de spiracles samen. Dit creëert kunstmatig een drukverschil, waardoor de luchtmassa's de luchtpijp en luchtzakken vullen. Hier wordt het gasmengsel gefilterd uit verschillende onzuiverheden en verspreidt het zich vervolgens onder invloed van diffusiekrachten door het hele lichaam door de kleinste haarvaten en wordt naar elke cel getransporteerd.
Tijdens de interactie van cellen met lucht als gevolg van diffusie dringt zuurstof door de celwand het cytoplasma binnen, terwijl kooldioxide en andere metabolische bijproducten naar buiten komen. Na samentrekking van de buik ontspant de spierlaag, waardoor er een natuurlijke uitlijning is van de atmosferische en inwendige druk van het ademhalingssysteem. Het uitlaatgas wordt afgevoerd naar de atmosfeer, waarna het proces opnieuw begint. Het centrale zenuwstelsel houdt zich bezig met de beheersing van zijn activiteit.
Wat bepaalt de intensiteit van de ademhaling van een bij
De ademhalingssnelheid van bijen is geen constante waarde, dus het aantal ademhalingscycli daarin kan sterk variëren. Deze indicator hangt voornamelijk af van de activiteit van insecten en de omgevingstemperatuur. In een ontspannen en kalme toestand, tijdens de winter, nemen ze slechts een paar ademhalingen per minuut.
Met de actieve verzameling van honing kan het aantal ademhalingsbewegingen toenemen tot 100 per minuut, en als tegelijkertijd de hitte van de zomerhitte wordt waargenomen, kan de intensiteit van zuchten oplopen tot 200 per minuut.
Ook wordt de intensiteit van het ademhalingssysteem vrij vaak geassocieerd met het geslacht van het insect. Werkbijen (vrouwtjes) hebben aanzienlijk minder airbags dan drones (mannetjes), dus ze zullen meer ademhalingsbewegingen nodig hebben om het lichaam te voorzien van de nodige zuurstof.
Belangrijk! Ademhalingssnelheid hangt af van de hoeveelheid zuurstof in de atmosfeer. Hoe kleiner het is, hoe actiever de ademhaling en luchtopname zal zijn.
De hoeveelheid zuurstof die bijen nodig hebben voor een normaal bestaan
De behoefte aan honingbijen in de lucht is behoorlijk groot. Als we rekening houden met de verhouding van de lichaamsmassa van het gemiddelde insect en de activiteit van zijn luchtverbruik, blijkt dat een bij meerdere malen meer lucht nodig heeft dan een persoon. De minimale hoeveelheid zuurstof die een gemiddelde bij nodig heeft, is 0,4–1 ml / uur. Een dergelijke intensiteit van consumptie wordt waargenomen tijdens winteronderbroken animatie.
Tijdens het actieve leven heeft één bij minimaal 65 ml zuurstof per uur nodig. Tijdens het vliegen neemt deze indicator soms toe: één werkende bij tijdens het verzamelen van nectar heeft minimaal 400 ml zuurstof per uur nodig.
De behoefte aan larven in de frisse lucht is niet minder groot: één open broedframe kan tot 1300 ml zuurstof per uur opnemen. Dit alles maakt de bijenteelt tot een tamelijk zuurstofintensieve industrie.
Hoe beïnvloedt de verandering in omgevingstemperatuur de gasuitwisseling van bijen en broed
De gasuitwisselingsactiviteit van het organisme van bijen en broed met de omgeving hangt af van de luchttemperatuur. De minst actieve ademhaling wordt waargenomen bij een temperatuur dichtbij + 10 ° C, wat zorgt voor een zwevende animatie bij insecten. Het meest intensieve proces vindt plaats bij een temperatuur van meer dan + 30 ° C, terwijl de warmte de versnelling 5 keer kan uitlokken.
Belangrijk! Om de warmtebelasting van insecten te verminderen, moeten er ventilatieopeningen in de kasten worden aangebracht. Ze moeten zo worden geïnstalleerd dat de structuur wordt blootgesteld aan maximale ventilatie, maar wordt beschermd tegen tocht.
Men kan zich bijvoorbeeld het feit voorstellen dat de gemiddelde familie, die ongeveer 15 duizend individuen telt, tijdens actieve reproductie en nectarproductie bij een temperatuur van +30 ... + 35 ° С per uur ongeveer 250 liter zuurstof verbruikt, waarbij 50-60 liter koolstofdioxide vrijkomt gas en 300 g waterdamp. Als de temperatuur daalt tot + 11 ° С, daalt het zuurstofverbruik tegelijkertijd tot 4 l, terwijl de insecten slechts 800–1000 g kooldioxide en ongeveer 1 g water teruggeven.
Ademen is een van de belangrijkste fysiologische processen die ervoor zorgen dat de bijen stabiel blijven functioneren. Daarom hebben deze insecten, net als alle andere wezens, een overvloed aan schone lucht nodig. Het wordt verzekerd door een vrij complex ademhalingssysteem dat bestaat uit vertakte tracheale kanalen. De behoefte aan zuurstof wordt door veel factoren bepaald, maar de belangrijkste zijn de omgevingstemperatuur en de activiteit van insecten.
