Дишането На Бръмбари Силно Сложно, Изследване Открива

{h1}

Сложен дихателен апарат, открит в земни бръмбари.

Рентгеновите лъчи, които ефективно отлепват непрозрачния външен капак от бръмбарите, разкриха, че бъговете имат по-сложен дихателен апарат по време на работа, отколкото се предполагаше по-рано.
Въпреки сравнително малкия си размер на тялото, насекомите се нуждаят от нещо повече от обикновена, мини-дихателна система, за да засмучат достатъчно кислород, за да осъществят основни процеси, като бъркане наоколо.
Резултатите от скорошно проучване показват, че вместо въздух, който просто пасивно тече навътре и навън, грациозната инфлация и издуването на трахеалните тръби помага за пренасянето на кислород през телата на земните бръмбари.
"Тези тръби се компресират по ритмичен начин и при този вид това се случва в течение на секунда", казва изследователят Джейк Соча от Националната лаборатория в Аргон в Илинойс. Соча представи изследването на среща на Американското физиологично дружество (APS) във Вашингтон, D.C. миналия месец.
"Компресията на трахеята", аналогична на дишането при хора и други гръбначни животни, може да бъде хореографирана от мускулна помпа от сортове, които изследванията предполагат.
Въздушна совалка
Бръмбарите дишат по начин, който вече е доста сложен, използвайки до 18 малки отвора, наречени спирали, които изпъстрят средната и задната част на телата им. Когато порите се отворят, богатият на кислород въздух може да дифундира в трахеалните тръби, закачени към дупките. След това кислородът се пренася през хиляди взаимосвързани и разклоняващи се тръби и се изхвърля в клетките. След това отпадъчният продукт, въглеродният диоксид, преминава през тръбите и излиза през дупките.
„Има основен проблем с дизайна на газовата система и това е въпрос на мащаб“, каза Соча.
Това, което той има предвид, е, че когато животното става по-голямо, обемът му се увеличава повече от повърхността му и същото важи за клетките му. Газовите молекули влизат в клетките през повърхността, така че размерът на този "вход" директно влияе върху това колко кислород може да се движи навътре и навън.
"Ако погледнете една клетка, тъй като клетката получава по-голяма дифузия, няма да работи, за да влезе кислород в клетката, защото дифузията върви само на известно разстояние", казва Скот Кирктън от Union College в Ню Йорк. Кирктон изучава дишането на насекоми, но не е участвал в това проучване на бръмбари.
Това произволно движение на кислородни молекули, наречено дифузия, може да пренася само постъпващия въздух дотук и тогава зависи от механичните процеси, за да вземете хлабавото. "Когато съотношението между повърхност и обем намалява, няма да можете да вкарвате [кислород]. Трябва да имате някакъв друг начин да го транспортирате", каза Кирктон WordsSideKick.com.
Последните проучвания показват, че насекомите, включително бръмбари, водни кончета и хлебарки, използват активни движения на тялото, за да осигурят дишане отгоре. Някои изпомпват крилата си, за да изпускат въздух във и извън телата си, докато други стискат корема си, за да изтеглят необходимия кислород. Всички механизми попадат под чадъра на конвекция или насипно движение на въздуха.
"[Насекомото] дишането е много по-подобно на нас от това, което хората първоначално са смятали. Те имат конвективен компонент, както ние, и имат дифузивен компонент като нас", каза Кирктон.
Рентгеново зрение
Досега вътрешните работи на насекомите - от змейове до мънички бръмбари, бяха извън границите на човешките очи. "Главно защото насекомите са непрозрачни, не можете да видите какво става с тези тръби", каза Соча.
Техника, която разчита на мощни рентгенови лъчи, позволи на учените като Соча да гледат под капака на живи, дишащи бръмбари.
В неотдавнашното проучване Соча и колегите му събирали земни бръмбари от местна гора и записвали всеки до малка планина. След това поставиха бръмбарите на място в ускорител на кръгли частици, наречен Advanced Photon Source в Национална лаборатория в Аргон. Ускорителят обръща електроните до скоростта на светлината, процес, който генерира рентгенови лъчи, които са милиард пъти по-мощни от вида, използван в болниците.
Резултатът беше видео, показващо "очертания на молив" на тънките дишащи тръбички. Малките тръбички се стиснаха и пуснаха по образец на вълни, които започнаха в перфектно цикличен цикъл. "Така че за секунда имате дефлация и след това бърза реинфлация. Изглежда, че се случва навсякъде наведнъж", каза Соча.
Те забелязаха причудлив модел от малки вдлъбнатини по протежение на всяка тръба, докато животното вдишваше и издишваше. "Изглежда, че тези компресии представляват тези трапчинки с форма на футбол, които се вкарват в тръбите на трахеята", каза Соча.
Учените не са сигурни как точно тези компресии помагат на бръмбара. „Изстискването може да ускори притока на чист въздух, което подпомага обмена на кислород“, обясни Соча. Друга идея е, че при преместването на въглеродния диоксид по-бързо, спиралите ще се отворят само за кратко време, което би намалило загубата на вода от порите. „Или може просто да движи въздух в тялото“, каза Соча.

  • Топ 10 невероятни животински способности
  • Изображения: Задния двор
  • Гласувайте сега: Най-грозните животни


Видео Добавка: Симфония на сътворението 4.




Изследване


Колко Високо Могат Да Летят Насекоми?
Колко Високо Могат Да Летят Насекоми?

Странна „Картофена Сперма“, Открита В Голи Къртически Плъхове
Странна „Картофена Сперма“, Открита В Голи Къртически Плъхове

Наука Новини


Какво Правят Мазнините В Тялото?
Какво Правят Мазнините В Тялото?

Нестабилната Земя Означава, Че Вашият Хороскоп Е Грешен
Нестабилната Земя Означава, Че Вашият Хороскоп Е Грешен

Рядък Делфин Албино, Забелязан Край Бреговете На Калифорния
Рядък Делфин Албино, Забелязан Край Бреговете На Калифорния

Не Само Лента За Помощ: Как „Интелигентните Превръзки“ Ще Променят Медицината (Видео)
Не Само Лента За Помощ: Как „Интелигентните Превръзки“ Ще Променят Медицината (Видео)

Еднополов Брак, Подкрепен От Половината Американци
Еднополов Брак, Подкрепен От Половината Американци


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com