Ruoan ja veden lisäksi melkein kaikki organismit tarvitsevat vapaan pääsyn happea. Elävät olennot täyttävät tämän tarpeen monimutkaisella, spesifisellä prosessilla, jota kutsutaan hengittämiseksi. Vaikka kaikki sen salaisuudet on paljastettu korkeammilla eläimillä ja ihmisillä, hyönteisten hengityksestä tiedetään vain vähän. Artikkelissa tarkastellaan yksityiskohtaisesti mehiläisten hengityksen piirteitä ja kuvataan myös kaikki hyönteissolujen kaasunvaihdon hienoukset ympäristön kanssa.

Mehiläisen hengityselimet: päärooli, kuvaus, rakenne

Kuten kaikki muutkin elävät olennot, hunaja-mehiläiset tarvitsevat tehokkaan järjestelmän, joka toimittaa ruumiille ilmaa. Sillä on yksi avainrooli kehon toimivuuden varmistamisessa, solujen toimittamisessa happea: Ilman tätä elementtiä ei käydä läpi yhtäkään fysiologista prosessia, joten sen puuttuminen johtaa yksittäisten kehon järjestelmien asteittaiseen tukkeutumiseen ja tulevaisuudessa - hyönteisen kuolemaan. Hengityksen ansiosta hyönteiset vapauttavat myös vesihöyryn ja erilaiset aineenvaihduntatuotteet.

Pienikokoisesta huolimatta kotieläin- ja villi mehiläisten ruumis on melko monimutkainen organismi, jolla on kehittynyt aineenvaihdunta. Tässä tapauksessa solujen kyllästys hapolla näissä hyönteisissä aikaansaadaan yhtä monimutkaisella kaasunvaihtojärjestelmällä kuin muissa lajeissa.

kuitenkin mehiläisen hengitys on erityinen periaate, jonka tarjoaa ainutlaatuinen joukko erityisiä elimiä. Ne myötävaikuttavat solun kyllästymiseen hapella suoraan, vuorovaikutuksessa ilman kanssa, ilman yksittäisten kantajien tai kannettavien järjestelmien osallistumista (verenkierto).

Tiedätkö Mehiläiset ovat yksi planeetan vanhimmista olennoista. Ne olivat laajalle levinneitä jo kretaceousissa. — noin 100 miljoonaa vuotta sitten.

Tämän takaa erityinen putkijärjestelmä, joka leviää koko mehiläisen vartaloon, ns. Henkitorvi. Hengityselimet alkavat spiraaleista. Nämä ovat erityisiä muodostelmia, jotka avaa henkitorven kanavan ulospäin. Heillä on reikä, josta ilma johdetaan sisäkanaviin. Jokaisessa hyönteisessä on 10 paria spiraaleja, joista suurin osa sijaitsee vatsan sivuilla ja vain kolme on rintakehällä. Jokainen spiraali sisältää lukuisia karvoja, jotka puhdistavat pölyn ja muiden epäpuhtauksien ilman.

Hengityselimet: 1-henkitorvi; Henkitorven 2-haara; 3 ilmatyyny; 4-sydän; 5-takana oleva kalvo; 6 - vatsan kalvo

Suuri henkitorvi on muodostettu lukuisten kanavien muodossa, joiden jokaisessa haarassa on ilmapussi - henkitorven kanavista muodostettu ontto muodostelma. Useat putki-alukset lähtevät siitä, joista kukin voi koostua useista kymmenistä pienemmistä astioista.

Haaroittuessaan ne oheutuvat pienimpiin ilmakehän kapillaareihin (trakeoliin), jotka tunkeutuvat suoraan soluihin sekä solujen väliseen tilaan. Tämä hengityslaitteen rakenne antaa hyönteisten kyllästyä kehoon helposti happea, jopa intensiivisen ja pitkän lennon tapauksessa.

Tiedätkö Mehiläisruumiin kuuluvalla turvatyynyllä on yleinen rooli, jonka pääosassa — vähentää hyönteisen painoa lennon parantamiseksi. Samanaikaisesti osallistuminen hengitysprosesseihin on toissijaista.

Ilmanvaihtoprosessi

Ilmanvaihto henkitorven kanavassa, ilmapusseissa ja kapillaareissa tapahtuu vuorotellen. Erityinen lihaskerros supistaa vatsan ja sen alla olevat spiraalit. Tämä luo keinotekoisesti paine-eron, jonka seurauksena ilmamassat täyttävät henkitorven ja ilmapussit. Tässä kaasuseos suodatetaan erilaisista epäpuhtauksista ja sitten pienimpien kapillaarien läpi diffuusiovoimien vaikutuksesta se leviää koko vartaloon ja kuljetetaan jokaiseen soluun.

Solujen ja diffuusion aiheuttaman vuorovaikutuksen aikana happi tunkeutuu soluseinämän läpi sytoplasmaan, kun taas hiilidioksidi ja muut metaboliset sivutuotteet vapautuvat ulkopuolelle. Vatsan supistumisen jälkeen lihaskerros rentoutuu, minkä seurauksena hengityselinten ilmakehän ja sisäinen paine on luonnollinen. Pakokaasu poistuu ilmakehään, jonka jälkeen prosessi alkaa uudelleen. Hänen aktiivisuutensa hallitsee keskushermosto.

Mikä määrittää mehiläisen hengityksen voimakkuuden

Mehiläisten hengitysnopeus ei ole vakioarvo, joten hengityssyklien lukumäärä heissä voi vaihdella suuresti. Tämä indikaattori riippuu pääasiassa hyönteisten aktiivisuudesta ja ympäristön lämpötilasta. Rento ja rauhallisessa tilassa talvella he ottavat vain muutaman hengityksen minuutissa.

Hunajan aktiivisella keräämisellä hengitysliikkeiden lukumäärä voi nousta 100: aan minuutissa, ja jos samanaikaisesti havaitaan kesän lämpöä, huokausten voimakkuus voi olla jopa 200 minuutissa.

Myös melko usein hengityselinten voimakkuus liittyy hyönteisen sukupuoleen. Työntekijöillä (naisilla) on huomattavasti vähemmän turvatyynyjä kuin droneilla (miehillä), joten he tarvitsevat enemmän hengitysliikkeitä täydentääkseen vartaloa tarvittavalla happea.

Tärkeää! Hengitysnopeus riippuu hapen määrästä ilmakehässä. Mitä pienempi se on, sitä aktiivisempi on hengitys ja ilman imeytyminen.

Määrä happea, jota mehiläiset tarvitsevat normaaliin olemassaoloon

Hunaja mehiläisten tarve ilmassa on melko suuri. Jos otamme huomioon keskimääräisen hyönteisen kehon massan ja sen ilmankulutuksen aktiivisuuden suhteen, käy ilmi, että mehiläinen tarvitsee useita kertoja enemmän ilmaa kuin henkilö. Keskimääräisen mehiläisen tarvitsema minimimäärä happea on 0,4–1 ml / tunti. Tällainen kulutuksen intensiteetti havaitaan talvella keskeytetyn animaation aikana.

Aktiivisen elämän aikana yksi mehiläinen tarvitsee vähintään 65 ml happea tunnissa. Lentäessä indikaattori kasvaa toisinaan: yksi toimiva mehiläinen nektarin keräämisen aikana tarvitsee vähintään 400 ml happea tunnissa.

Toukkien tarve raikkaassa ilmassa ei ole yhtä suuri: yksi avoin hautakehys voi absorboida jopa 1300 ml happea tunnissa. Kaikki tämä tekee mehiläishoidosta melko happea vaativan teollisuuden.

Kuinka ympäristön lämpötilan muutos vaikuttaa mehiläisten ja haudan kaasunvaihtoon?

Mehiläisten organismin ja haudan kaasunvaihtoaktiivisuus ympäristön kanssa riippuu ilman lämpötilasta. Vähiten aktiivista hengitystä havaitaan lämpötilassa, joka on lähellä + 10 ° C, mikä aiheuttaa hyönteisten keskeytetyn animaation tilan. Intensiivisin prosessi tapahtuu yli + 30 ° C: n lämpötilassa, kun taas lämpö voi provosoida kiihtyvyyden viisinkertaisesti.

Tärkeää! Hyönteisten lämpökuormituksen vähentämiseksi pesien on oltava tuuletusaukkoja. Ne on asennettava siten, että rakenne saa maksimaalisen ilmanvaihdon, mutta on suojattu luonnoksilta.

Voidaan esimerkiksi kuvitella tosiasia, että keskimääräinen perhe, joka on noin 15 tuhatta yksilöä, aktiivisen kasvattamisen aikana ja hankkimalla nektaria lämpötilassa +30 ... + 35 ° С tunnissa, kuluttaa noin 250 litraa happea ja vapauttaa 50–60 litraa hiilidioksidia kaasua ja 300 g vesihöyryä. Jos lämpötila laskee + 11 ° C: seen, hapenkulutus laskee samanaikaisesti 4 litraan, kun taas hyönteiset vapauttavat takaisin vain 800–1000 g hiilidioksidia ja noin 1 g vettä.

Hengitys on yksi tärkeimmistä fysiologisista prosesseista, joka varmistaa mehiläisten vakaan toiminnan. Siksi nämä hyönteiset, kuten muutkin olennot, vaativat runsaasti puhdasta ilmaa. Sen takaa melko monimutkainen hengityselin, joka koostuu haarautuneista henkitorven kanavista. Hapen tarve määräytyy monien tekijöiden avulla, mutta tärkeimpiä niistä ovat ympäristön lämpötila ja hyönteisten aktiivisuus.