batrachospermum (batrachospermum) wrote,
batrachospermum
batrachospermum

Category:

Бездыханная линька поденок

Когда молодые насекомые линяют, для них наступают не самые легкие времена. Они перестают есть, многие лежат ничком недвижно и становятся уязвимыми для хищников. А недавно в лаборатории Дэвида Бухвальтера из Университета штата Северная Каролина (США) поденки продемонстрировали кое-что новенькое: адские затруднения дыхания!

Водные насекомые дышат трахейными жабрами. Чрез них растворенный в воде кислород проникает в разветвленную сеть трахеолей и доходит до нуждающихся клеток тела. Личинки могут также поглощать кислород сквозь мягкий экзоскелет. Печаль в том, что, когда экзоскелет сходит, выстилка трахеолей уходит вместе с ним – все равно что вытащить из вас легкие! Энтомологи, конечно, знают об этом кошмаре, но как он сказывается на дыхании – до сих пор не было известно.


Сошедший экзоскелет поденки. Ниточки внутри – это выстилки трахеолей.
Фото: Camp et al., 2014


В лаборатории Бухвальтера изучается воздействие температуры и загрязняющих веществ на насекомых. Поденки, например, служат индикатором экологического здоровья ручьев. Вот личинок таких поденок Cloeon dipterum и заточают ученые в маленькие камеры, чтобы узнать, сколько кислорода они потребляют. И однажды в графике потребления был замечен сбой шаблона. Что случилось? «Личинки... полиняали!!!» – заметила аспирантка Эллисон Кэмп. Из предыдущих опытов было известно, что во время линьки насекомые мрут наиболее часто. Может, дело в дефиците кислорода? Феномен исследовали на большой выборке личинок поденок и выявили дикие скачки в потреблении кислорода.

Вот что, собственно, происходит. За 3–4 часа до линьки личинка потребляет на 41% больше обычного, потом перестает дышать на время от 45 минут до часа, пока сходит шкурка. Как только трахеоли очищаются, уровень потребления кислорода подскакивает – ну как ваш глубокий вдох после задержки дыхания. Два часа после этого насекомое дышит кислородом усиленно, затем снова замедляет дыхательный процесс на несколько часов. «Никто не представлял, что линька так сильно влияет на дыхание», – говорит довольный Бухвальтер.

Пока не очень ясно, причиняют ли затруднения дыхания какой-либо вред тканям поденочек. Скорее всего, в процессе эволюции они научились справляться с этим стрессом. Многие насекомые могут терпеть низкий уровень кислорода. Но вот беспокойство вызывает тот факт, что при повышении температуры всего на несколько градусов поденки начинают чаще линять, и взрослые особи получаются небольших размеров и менее плодовитые. Эксперименты показали, что во время этих «теплых» линек амплитуда скачков в уровне потребления кислорода становится еще пуще! И это ставит вопросы к выживанию поденок в условиях изменения климата: смогут ли их личинки вытерпеть это испытание? Не слиняют ли они насмерть вместе с трахеолями?

По материалам: Science
Научная статья: Freshwater Science (Camp et al., 2014)
Tags: насекомые
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments