Osim hrane i vode, gotovo svaki organizam treba besplatan pristup kisiku. Živa bića ispunjavaju tu potrebu složenim, specifičnim procesom koji se zove disanje. Iako su sve njegove tajne otkrivene u višim životinjama i ljudima, malo je poznato o disanju insekata. U članku će se detaljno istražiti značajke pčelinjeg disanja, a također će se opisati sve suptilnosti plinske izmjene stanica insekata s okolinom.

Dišni sustav pčele: glavna uloga, opis, struktura

Kao i bilo koje drugo živo biće, pčelama meda potreban je učinkovit sustav opskrbe tijela zrakom. On igra jednu od ključnih uloga u osiguravanju funkcionalnosti tijela, opskrbljujući stanice kisikom: bez ovog elementa nijedan fiziološki proces ne prolazi, stoga njegova odsutnost dovodi do postupne blokade pojedinih tjelesnih sustava, a u budućnosti do smrti insekta. Zahvaljujući disanju, insekti također oslobađaju tijelo vodene pare i razne metaboličke proizvode.

Unatoč svojoj minijaturnoj veličini, tijelo domaćih i divljih pčela prilično je složen organizam s razvijenim metabolizmom. U ovom slučaju, zasićenost stanica kisikom u ovim insektima osigurava se ne manje složenim sustavom izmjene plinova nego u drugim vrstama.

međutim disanje pčele je osebujan princip, koji pruža jedinstveni skup određenih organa. Doprinose zasićenju stanice kisikom izravno, u izravnoj interakciji sa zrakom, bez sudjelovanja pojedinih nosača ili prijenosnih sustava (cirkulacija krvi).

Znate li? Pčele meda jedno su od najstarijih stvorenja na planeti. Bili su rašireni već u kredi. — prije oko 100 milijuna godina.

To se osigurava posebnim sustavom cijevi koje se šire cijelim pčelinjim tijelom, takozvanom trakicom. Dišni sustav počinje od spirale. To su posebne formacije koje otvara trahealni kanal prema van. Imaju rupu iz koje se zrak uvlači u unutarnje kanale. Svaki insekt ima 10 pari spirala, većina ih se nalazi na stranama trbuha, a samo tri su u torakalnoj regiji. Svaka spirala sadrži brojne dlake koje čiste zrak od prašine i drugih zagađivača.

Respiratorni organi: 1-traheja; 2-razgranavanje sapnika; 3 zračne jastuke; 4-srca; Dijafragma s 5 leđa; 6- trbušna dijafragma

Velika dušnica formirana je u obliku brojnih kanala, na čijoj se grani nalazi zračna vrećica - šuplja formacija formirana iz kanala sapnika. Od njega odlazi nekoliko cijevnih posuda, od kojih se svaka može sastojati od nekoliko desetaka manjih plovila.

Kako se grane, oni prorjeđuju do najmanjih zračnih kapilara (traheol), koji izravno prodiru u stanice, kao i međućelijski prostor. Ova struktura dišnog aparata omogućuje insektu da lako zasiti tijelo kisikom, čak i u slučaju intenzivnog i dugog leta.

Znate li? Zračni jastuk u tijelu pčela igra univerzalnu ulogu, od kojih je glavna — smanjiti težinu insekta za poboljšanje leta. Istodobno, sudjelovanje u respiratornim procesima je od sekundarnog značaja.

Proces promjene zraka

Promjena zraka u sapničnom kanalu, zračnim vrećama i kapilarima odvija se naizmjenično. Poseban mišićni sloj pod svojim utjecajem steže trbuh i spirale. To umjetno stvara razlike u tlaku, zbog čega zračne mase popunjavaju sakolje i vreće iz zraka. Ovdje se plinska smjesa filtrira iz različitih nečistoća, a zatim se širi kroz najmanje kapilare pod utjecajem difuzijskih sila po cijelom tijelu i transportira u svaku stanicu.

Tijekom interakcije stanica sa zrakom zbog difuzije, kisik prodire kroz staničnu stijenku u citoplazmu, dok se ugljični dioksid i ostali metabolički nusprodukti izbacuju izvana. Nakon kontrakcije trbuha, mišićni sloj se opušta, zbog čega dolazi do prirodnog usklađivanja atmosferskog i unutarnjeg tlaka dišnog sustava. Ispušni plinovi ispuštaju se u atmosferu, nakon čega se postupak započinje iznova. Kontrolu njegove aktivnosti vrši središnji živčani sustav.

Što određuje intenzitet disanja pčele

Stopa disanja pčela nije stalna vrijednost, pa broj respiratornih ciklusa u njima može jako varirati. Ovaj pokazatelj uglavnom ovisi o aktivnosti insekata i temperaturi okoline. U opuštenom i mirnom stanju, zimi, oduzimaju samo nekoliko daha u minuti.

Uz aktivno prikupljanje meda, broj dišnih pokreta može se povećati na 100 u minuti, a ako se istodobno opaža vrućina ljetne vrućine, tada intenzitet uzdaha može doseći i do 200 u minuti.

Također prilično često, intenzitet dišnog sustava povezan je s spolom insekta. Pčele radnice (ženke) imaju znatno manje zračnih jastuka od dronova (mužjaka), pa će im trebati više pokreta za disanje kako bi tijelo napunilo potrebnim kisikom.

Važno! Respiratorna stopa ovisi o količini kisika u atmosferi. Što je manji, to će aktivnije biti disanje i apsorpcija zraka.

Količina kisika koja pčelama treba za normalno postojanje

Potreba pčela za medom u zraku je prilično velika. Uzmemo li u obzir omjer tjelesne mase prosječnog insekta i aktivnost njegove potrošnje zraka, ispada da pčela treba nekoliko puta više zraka nego osobi. Minimalna količina kisika koja prosječnoj pčeli treba je 0,4-1 ml / sat. Takav intenzitet potrošnje primjećuje se tijekom zimske suspendirane animacije.

Tijekom aktivnog života jednoj pčeli treba najmanje 65 ml kisika na sat. Kad leti, ovaj se pokazatelj ponekad povećava: jednoj radnoj pčeli za vrijeme skupljanja nektara treba najmanje 400 ml kisika na sat.

Potrebe ličinki na svježem zraku nisu ništa manje velike: jedan otvoren okvir legla može apsorbirati i do 1300 ml kisika na sat. Sve to čini pčelarstvo prilično intenzivnom industrijom.

Kako promjena temperature okoline utječe na izmjenu plinova pčela i legla

Aktivnost izmjene plinova u organizmu pčela i krda s okolinom ovisi o temperaturi zraka. Najmanje aktivno disanje opaženo je na temperaturi blizu + 10 ° C, što uzrokuje stanje suspendirane animacije kod insekata. Najintenzivniji proces se odvija pri temperaturi većoj od + 30 ° C, dok toplina može izazvati njegovo ubrzanje za 5 puta.

Važno! Da bi se smanjilo toplinsko opterećenje insekata, u košnicama se moraju predvidjeti otvori za ventilaciju. Treba ih instalirati tako da konstrukcija bude izložena maksimalnoj ventilaciji, ali zaštićena je od propuha.

Na primjer, može se zamisliti činjenica da prosječna obitelj, koja broji oko 15 tisuća jedinki, tijekom aktivnog uzgoja i nabave nektara na temperaturi od +30 ... + 35 ° C na sat troši oko 250 litara kisika, oslobađajući 50-60 litara ugljičnog dioksida plina i 300 g vodene pare. Ako temperatura padne na + 11 ° C, potrošnja kisika se smanjuje na 4 l, dok insekti otpuštaju samo 800-1000 g ugljičnog dioksida i oko 1 g vode.

Disanje je jedan od najvažnijih fizioloških procesa koji osigurava stabilno funkcioniranje pčela. Stoga ovim insektima, kao i svim drugim stvorenjima, treba obilje čistog zraka. Osigurava ga prilično složen dišni sustav koji se sastoji od razgranatih kanala traheje. Potrebu za kisikom određuju mnogi čimbenici, ali najvažniji od njih su temperatura okoline i aktivnost insekata.