Papildus pārtikai un ūdenim gandrīz katram organismam ir nepieciešama brīva pieeja skābeklim. Dzīvas radības piepilda šo vajadzību ar sarežģītu, specifisku procesu, ko sauc par elpošanu. Lai arī visi tā noslēpumi ir atklāti augstākiem dzīvniekiem un cilvēkiem, par kukaiņu elpošanu ir zināms maz. Rakstā tiks sīki izpētītas bišu elpošanas iezīmes, kā arī aprakstīti visi smalkumi kukaiņu šūnu gāzu apmaiņai ar vidi.

Medus bišu elpošanas sistēma: galvenā loma, apraksts, struktūra

Tāpat kā jebkurai citai dzīvai radībai, medus bitēm ir nepieciešama efektīva sistēma, kas ķermeni apgādā ar gaisu. Tam ir viena no galvenajām lomām ķermeņa funkcionalitātes nodrošināšanā, šūnu apgādei ar skābekli: bez šī elementa neviens fizioloģiskais process neiziet, tāpēc tā neesamība noved pie pakāpeniskas atsevišķu ķermeņa sistēmu bloķēšanas, un nākotnē - kukaiņa nāves. Pateicoties elpošanai, kukaiņi atbrīvo arī ūdens tvaiku un dažādus vielmaiņas produktus.

Neskatoties uz miniatūru lielumu, mājas un savvaļas bišu ķermenis ir diezgan sarežģīts organisms ar attīstītu metabolismu. Šajā gadījumā šūnu piesātinājumu ar skābekli šiem kukaiņiem nodrošina ne mazāk sarežģīta gāzes apmaiņas sistēma nekā citās sugās.

Tomēr bišu elpošana ir savdabīgs princips, ko nodrošina unikāls īpašu orgānu komplekts. Tie veicina šūnas piesātinājumu ar skābekli tieši, tiešā mijiedarbībā ar gaisu, bez atsevišķu nesēju vai pārnēsājamu sistēmu līdzdalības (asinsriti).

Vai jūs zināt Medus bites ir viena no vecākajām radībām uz planētas. Tās bija plaši izplatītas jau krīta laikos. — pirms apmēram 100 miljoniem gadu.

To nodrošina īpaša caurulīšu sistēma, kas izplatās visā bišu ķermenī, tā saucamā traheja. Elpošanas sistēma sākas no spirālēm. Tās ir īpašas formācijas, kas atver trahejas kanālu uz āru. Viņiem ir caurums, no kura iekšējos kanālos ievelk gaisu. Katrā kukaiņā ir 10 spirāļu pāri, vairums no tiem atrodas vēdera sānos, un tikai trīs atrodas krūšu rajonā. Katrā spirālē ir daudz matiņu, kas attīra putekļus un citus piesārņotājus.

Elpošanas orgāni: 1-traheja; 2-trahejas sazarojums; 3 gaisa spilveni; 4-sirds; 5 aizmugurējā diafragma; 6- vēdera diafragma

Liela traheja veidojas daudzu kanālu formā, uz katras filiāles ir gaisa maisiņš - doba forma, kas veidojas no trahejas kanāliem. No tā atiet vairāki mēģenē kuģi, no kuriem katrs var sastāvēt no vairākiem desmitiem mazāku kuģu.

Kad tie sazarojas, tie izplūst līdz mazākajiem gaisu nesošajiem kapilāriem (traheolu), kas tieši iekļūst šūnās, kā arī starpšūnu telpā. Šī elpošanas aparāta struktūra ļauj kukainim viegli piesātināt ķermeni ar skābekli, pat intensīva un ilga lidojuma gadījumā.

Vai jūs zināt Gaisa spilvens bišu ķermenī spēlē universālu lomu, kuras galvenā loma ir — samaziniet kukaiņa svaru, lai uzlabotu lidojumu. Tajā pašā laikā līdzdalībai elpošanas procesos ir sekundāra nozīme.

Gaisa maiņas process

Gaisa maiņa trahejas kanālā, gaisa maisiņos un kapilāros notiek pārmaiņus. Īpašs muskuļu slānis savelk vēderu un tā ietekmē esošās spirāles. Tas mākslīgi rada spiediena starpību, kuras dēļ gaisa masas piepilda traheju un gaisa maisiņus. Šeit gāzes maisījums tiek filtrēts no dažādiem piemaisījumiem, un pēc tam difūzijas spēku ietekmē visā ķermenī tas izplatās pa mazākajiem kapilāriem un tiek transportēts uz katru šūnu.

Šūnu mijiedarbības laikā ar gaisu difūzijas dēļ skābeklis caur šūnu sienu iekļūst citoplazmā, bet oglekļa dioksīds un citi metabolisma blakusprodukti izdalās uz ārpusi. Pēc vēdera saraušanās muskuļu slānis atslābst, kā rezultātā notiek dabiska elpošanas sistēmas atmosfēras un iekšējā spiediena izlīdzināšana. Izplūdes gāzes tiek izvadītas atmosfērā, pēc kuras process sākas no jauna. Viņa aktivitātes kontroli veic centrālā nervu sistēma.

Kas nosaka bites elpošanas intensitāti

Bišu elpošanas ātrums nav nemainīga vērtība, tāpēc elpošanas ciklu skaits tajās var ievērojami atšķirties. Šis rādītājs galvenokārt ir atkarīgs no kukaiņu aktivitātes un apkārtējās vides temperatūras. Mierīgā un mierīgā stāvoklī ziemā viņi veic tikai dažas elpas minūtē.

Ar aktīvu medus vākšanu elpošanas kustību skaits var palielināties līdz 100 minūtē, un, ja tajā pašā laikā tiek novērots vasaras karstums, nopūtu intensitāte var sasniegt pat 200 minūtē.

Arī diezgan bieži elpošanas sistēmas intensitāte ir saistīta ar kukaiņu dzimumu. Strādīgajām bitēm (mātītēm) ir ievērojami mazāk gaisa spilvenu nekā droniem (tēviņiem), tāpēc tām būs nepieciešams vairāk elpošanas kustību, lai papildinātu ķermeni ar nepieciešamo skābekli.

Svarīgi! Elpošanas ātrums ir atkarīgs no skābekļa daudzuma atmosfērā. Jo mazāks tas ir, jo aktīvāka būs elpošana un gaisa absorbcija.

Skābekļa daudzums, kas bitēm nepieciešams normālai eksistencei

Vajadzība pēc medus bitēm gaisā ir diezgan liela. Ja mēs ņemam vērā vidējā kukaiņa ķermeņa masas attiecību un tā gaisa patēriņa aktivitāti, izrādās, ka bitei ir nepieciešams vairākas reizes vairāk gaisa nekā cilvēkam. Minimālais skābekļa daudzums, kas nepieciešams vidējai bitei, ir 0,4–1 ml / stundā. Šāda patēriņa intensitāte tiek novērota ziemā apturētas animācijas laikā.

Aktīvās dzīves laikā vienai bitei nepieciešami vismaz 65 ml skābekļa stundā. Lidojot, šis indikators reizēm palielinās: vienai strādājošai bitei nektāra savākšanas laikā ir nepieciešami vismaz 400 ml skābekļa stundā.

Ne mazāk liela ir kāpuru nepieciešamība svaigā gaisā: viens atvērts slotu rāmis stundā var absorbēt līdz 1300 ml skābekļa. Tas viss padara biškopību par diezgan skābekļa ietilpīgu nozari.

Kā apkārtējās temperatūras izmaiņas ietekmē bišu un vaislas gāzu apmaiņu

Bišu un vaislas organisma gāzu apmaiņas aktivitāte ar vidi ir atkarīga no gaisa temperatūras. Vismazāk aktīvā elpošana tiek novērota temperatūrā, kas ir tuvu + 10 ° C, kas kukaiņos izraisa apturētas animācijas stāvokli. Intensīvākais process notiek temperatūrā, kas pārsniedz + 30 ° C, bet karstums var izraisīt tās paātrinājumu 5 reizes.

Svarīgi! Lai samazinātu kukaiņu siltuma slodzi, stropos jāparedz ventilācijas atveres. Tie jāuzstāda tā, lai konstrukcija būtu maksimāli pakļauta ventilācijai, bet būtu aizsargāta no caurvēja.

Piemēram, var iedomāties faktu, ka vidējā ģimene, kurā ir apmēram 15 tūkstoši īpatņu, aktīvas selekcijas laikā un nektāra iegūšana stundā +30 ... + 35 ° С stundā patērē apmēram 250 litrus skābekļa, izdalot 50–60 litrus oglekļa dioksīda gāze un 300 g ūdens tvaiku. Ja temperatūra pazeminās līdz + 11 ° С, skābekļa patēriņš vienlaikus samazinās līdz 4 l, bet kukaiņi atpakaļ izdala tikai 800–1000 g oglekļa dioksīda un apmēram 1 g ūdens.

Elpošana ir viens no vissvarīgākajiem fizioloģiskajiem procesiem, kas nodrošina bišu stabilu darbību. Tādēļ šiem kukaiņiem, tāpat kā jebkurai citai radībai, ir nepieciešams tīrs gaiss. To nodrošina diezgan sarežģīta elpošanas sistēma, kas sastāv no sazarotiem trahejas kanāliem. Nepieciešamību pēc skābekļa nosaka daudzi faktori, bet vissvarīgākie no tiem ir apkārtējās vides temperatūra un kukaiņu aktivitāte.