Wie bekommen grabende Tiere genug Sauerstoff?

Baumbohrer bohren ein kleines Loch in einen Baum. Am Ende kauen sie auf Holz, um den Tunnel zu verlängern. Sie verdauen Nahrung und wachsen. All dies braucht Sauerstoff.

Der Eingang zum Tunnel ist im Allgemeinen klein. Einige Bohrer verstopfen den Eingang. Auch ohne darf keine Luftzirkulation vorhanden sein. Wie atmen sie?

Es scheint nur naheliegend, dass Baumbohrer ein Extremfall sein könnten. Aber ich habe die gleiche Frage zu allen Arten von Höhlen. Wie machen das Würmer? Nagetiere? Ameisen?

Haben Wühler irgendwelche besonderen Verhaltensweisen oder Anpassungen, die ihnen helfen, damit umzugehen?


Ich danke Ihnen allen für Ihre Antworten und Kommentare. Aber ich vermute, da steckt mehr dahinter. Ich bezweifle, dass genug Sauerstoff über die Länge des Baus diffundiert, um ein Insekt unter Rinde am Leben zu erhalten.

Vor kurzem ist in meinem Garten ein Baum gestorben. Die Rinde geht jetzt leicht ab. Wenn ein Baum gestresst oder krank ist, greifen ihn oft Insekten an. Sie beenden den Baum, wenn das ursprüngliche Problem dies nicht tut. Das ist hier offensichtlich passiert. Sie haben fast die gesamte Schicht unter der Rinde gefressen. Kein Wunder, dass die Rinde abblättert. Von dem Holz, an dem es befestigt war, ist fast nichts mehr übrig.

Toter Eukalyptusbaum mit Insektenschaden

Die meisten Höhlen sind lang und schmal. Die Insekten lassen vorsichtig einen kleinen Holzstreifen zwischen benachbarten Tunneln.

Hier ist eine Nahaufnahme von zwei Höhlen vom unteren Rand des vorherigen Bildes. Es wurde aufgenommen, bevor ich die ganze Rinde abgerissen hatte. Sie können sehen, dass sie unten begannen und wuchsen, als sie kletterten.

Nahaufnahme von zwei Höhlen

Hier ist die Rinde, die die Höhlen bedeckte. Wenn Insekten das Holz zerkauen, verschwindet das Holz nicht. Unten sehen Sie einen Teil des Sägemehls, das den Bau gepackt hat. Das meiste fiel heraus, als ich die Rinde abschälte. Ich habe andere Rindenstücke gesehen, wo sie eindeutig den gesamten Bau ausfüllten.

Oben sehen Sie die Löcher, in denen sie ausgegraben wurden.

Rinde, die die Höhlen bedeckte

Jetzt, da der Baum tot ist, fällt die Rinde ab. Aber es war nicht, als sie anfingen. Bäume machen es Insekten nicht leicht, sie zu fressen. Ich gehe davon aus, dass die Rinde gut befestigt war. Ich bezweifle, dass es porös genug war, dass Luft eindringen konnte. Ich bezweifle, dass es Schäden gab, wie zum Beispiel den langen Riss, den Sie entlang einer Höhle sehen können.

Manchmal kann Holz überraschend porös sein. Durch ein Roteichenbrett kann man buchstäblich der Länge nach Rauch blasen. Aber das ist geschnittenes und getrocknetes Holz. Lebendes Holz ist voller Saft.

Ich gehe davon aus, dass Insekten keine Löcher in den Tunnel bohren. Sie machen es Raubtieren schwer, es zu bekommen.

Und trotzdem kommt genug Sauerstoff rein.


Ein Jahr später denke ich immer noch ab und zu darüber nach. Während eine geringe Masse den Sauerstoffbedarf reduziert, wird Sauerstoff benötigt, um einen Tunnel in Holz zu kauen und zu wachsen. Ich kann nicht glauben, dass genug Sauerstoff durch einen langen, schmalen Tunnel voller Sägemehl diffundiert.

Hier ist ein Foto, als ich einen Baumstamm verbrannte. Sie können sehen, dass die Oberfläche mit Höhlen bedeckt ist. Es gibt auch Löcher im Inneren.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier habe ich das Protokoll aufgeteilt. Sie können sehen, wie sich die Löcher tief in den Baum fortsetzen und zu Kammern führen. Diese Höhlen sind fast vollständig frei von Sägemehl.

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Hier eine Detailansicht.

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Ich gehe davon aus, dass sie frei gehalten werden, weil Insekten sie hinunterkriechen müssen. Ein Grund wäre, dass sie Luft brauchen.

Doch die Oberflächenhöhlen sind voll. Es scheint wahrscheinlich, dass ein Insekt, das Tunnel in Holz kauen kann, Löcher in Rinde stechen kann. Weiß jemand, ob sie das tun?

Ein letzter Gedanke. Ich heize mein Haus mit Holz. Wenn ich Brennholz nach Hause trage, lagere ich es unter diesem Baum. Die Leute sagen mir, dass man Insekten in Brennholz transportieren kann...

Nun, es hilft, dass Insekten und Würmer kaltblütig sind, was bedeutet, dass sie einen langsameren Stoffwechsel und einen geringeren Sauerstoffbedarf haben. Wie grabende Säugetiere mit Luftstrom und Sauerstoff umgehen, könnte unterschiedlich sein.
Sauerstoff ist ein kleines Molekül und kann millionenfach in dieses Loch eindringen!
@anongoodnurse Wir sollten die Gleichungen der physikalischen Chemie nachschlagen, um die Diffusionsrate von O2 hinein und CO2 heraus zu schätzen. Es könnte interessant sein zu sehen, wie tief man gehen muss, bevor es zu einem Problem wird.
Viele dieser Organismen sind so entwickelt, dass sie niedrige Stoffwechselraten (Sauerstoffverbrauch) und Toleranz gegenüber hohen CO₂-Konzentrationen aufweisen. Ich weiß, dass dies beim Nacktmull der Fall ist .

Antworten (2)

Ihre Frage konzentriert sich hauptsächlich auf Insekten, aber es gibt Fälle von besonderen Anpassungen durch größere grabende Tiere. Der Nacktmull besitzt ein spezielles Hämoglobin und ist durch die Umstellung vom Glukosestoffwechsel auf den Fruktosestoffwechsel auch in der Lage, etwa 10-20 Minuten ohne jeglichen Sauerstoff zu überleben.

Siehe http://www.npr.org/sections/thetwo-way/2017/04/20/524511231/researchers-find-yet-another-reason-why-naked-mole-rats-are-just-weird

Wenn die Körpermasse eines Organismus abnimmt, nimmt sein Volumen direkt proportional ab, sodass auch sein Stoffwechselbedarf reduziert wird. Das Ergebnis ist, dass kleine Organismen wie Würmer und Insekten ein viel größeres Verhältnis von Oberfläche zu Körpermasse haben, wodurch sie viel leichter passiv Sauerstoff in ihren Körper übertragen können.

Ich bin kein Entomologe, aber die meisten Insektenarten sind in der Lage, ganz ohne aktive Atmung Gase mit der Umgebung auszutauschen. Aufgrund ihrer geringen Größe können Gase passiv durch die Trachea und die Stigmen direkt zu ihren inneren Flüssigkeiten/Muskeln diffundieren.

Allerdings haben Insekten im Vergleich zu sogar kleinen Wirbeltieren einfach viel viel niedrigere Grundumsatzraten. Niedrigere Stoffwechselraten bedeuten einen geringeren Sauerstoffbedarf, weshalb es nicht ungewöhnlich ist, dass Insekten in Ritzen und Spalten überleben, die nicht viel Luftzirkulation haben. Die geringe Luftzirkulation, die bei den Temperaturen auftritt, in denen Insekten gedeihen, ist mehr als genug, um ihren Sauerstoffbedarf zu decken.

Wenn die Körpermasse eines Organismus abnimmt, nimmt sein Volumen exponentiell ab . Dies ist ein Missbrauch von „exponentiell“. Die Abhängigkeit des Volumens von der Masse ist eine direkte Proportionalität, keine exponentielle Abhängigkeit. Direkte Proportionalität ist j x , exponentiell ist j b x .