Atmen Ameisen überhaupt? Wenn nicht, wie bleiben sie am Leben? Auf welche Ressourcen sind sie angewiesen, um am Leben zu bleiben? Wie unterscheiden sie sich von Säugetieren?
Der Hauptunterschied zwischen dem trachealen Gasaustausch und anderen Formen des Gasaustauschs (mit Ausnahme der einfachen Diffusion) besteht darin, dass es sich im Allgemeinen um einen passiven Prozess handelt. Organismen mit Lungen, Kiemen oder anderen modifizierten Atmungsorganen können das sauerstoffhaltige Medium (normalerweise Luft oder Wasser) aktiv über ihre Atmungsoberfläche pumpen, und einige pumpen ihr Blut auch in die entgegengesetzte Richtung, um einen Gegenstromaustausch zu bewirken , um maximale Effizienz zu ermöglichen des Sauerstoff/CO₂-Transfers.
Das Trachealsystem ist eine effizientere Art des Gasaustauschs als die Diffusion, da es nicht nur den Sauerstoff beinhaltet, der über die Körperoberfläche des Organismus (eine halbdurchlässige Membran ) strömt, was die Bewegungsgeschwindigkeit begrenzt. Stattdessen wird die Epidermis eingestülpt, um Luftröhren (Röhren) zu bilden, durch die Luft passiv strömen kann. Das Trachealsystem ist stark verzweigt und endet an Tracheolen (flüssigkeitsgefüllte Säcke), die atmende Gewebe eng auskleiden, um Sauerstoff bereitzustellen und die Freisetzung von CO&sub2; zu ermöglichen.
Die Luftröhrenatmung begrenzt die Größe von Insekten, da ihr Sauerstoffbedarf nicht gedeckt werden kann, wenn die Luft sehr weit diffundieren muss. Einige Insekten benötigen mehr Sauerstoff als andere: Viele größere Insekten und aktivere Insekten haben sich entwickelt, um das Luftröhrensystem mit Pumpen, Gaskiemen (permanente oder vorübergehende Luftblasen, die Wasserinsekten tragen) oder mechanisch belüfteten Luftsäcken (Honigbienen haben diese, siehe Gullan & Cranston, 2005 und Snodgrass, 1956).
Darüber hinaus können Trachealsysteme „offen“ oder „geschlossen“ sein oder das Insekt kann einen diskontinuierlichen Gasaustausch durchführen . Insekten mit offenen Luftröhrensystemen haben Stigmen (Löcher in ihrer Kutikula). Geschlossene Luftröhrensysteme sind bei Wasserinsekten häufiger anzutreffen. Sie kommen in zwei Hauptausführungen vor: stark verzweigte Systeme über der inneren Oberfläche, die einen kutanen Gasaustausch ermöglichen; und filamentöse oder lamellare Anordnungen, die einer primitiven Kieme entsprechen (siehe Wigglesworth, 1964 oder Gullan & Cranston, 2005, Kapitel 10 für weitere Informationen zu Wasserinsektenanpassungen). Der diskontinuierliche Gasaustausch beinhaltet das koordinierte Öffnen und Schließen verschiedener Luftlöcher, was zu einem unidirektionalen Strom führt, der eine effektivere Belüftung ermöglicht.
Verweise
Gullan, PJ & Cranston, PS (2010) Die Insekten: Ein Überblick über die Entomologie. John Wiley & Söhne.
Snodgrass, R. (1956) Anatomy of the honey bee, Comstock Publ. Assoz. Ithaka, New York,.
Wigglesworth, SVB (1968) Das Leben der Insekten. Neue amerikanische Bibliothek.
Insekten atmen durch einfache Diffusion durch die Zellwände. Sie atmen nicht im gleichen Sinne wie wir Menschen. Sie nehmen Sauerstoff durch Stigmen in der Kutikula des Insekts auf. Es geht durch die Luftröhre des Insekts, indem es sich in der Luftröhrenflüssigkeit auflöst. Von dort diffundiert es in Trachealtuben durch das Insekt. An den Enden der Röhren wird der Sauerstoff von Körperzellen aufgenommen.
Lance Lafontaine