Sistema respiratorio de abeja
Además de los alimentos y el agua, casi todos los organismos necesitan acceso libre al oxígeno. Las criaturas vivientes satisfacen esta necesidad con un proceso complejo y específico llamado respiración. Si bien todos sus secretos han sido revelados en animales y humanos superiores, se sabe poco sobre la respiración de los insectos. El artículo examinará en detalle las características de la respiración de las abejas y también describirá todas las sutilezas del intercambio de gases de las células de insectos con el medio ambiente.
El sistema respiratorio de la abeja melífera: papel principal, descripción, estructura.
Como cualquier otra criatura viviente, las abejas melíferas necesitan un sistema efectivo de suministro de aire al cuerpo. Desempeña uno de los papeles clave para garantizar la funcionalidad del cuerpo, suministrando oxígeno a las células: sin este elemento, no se produce un solo proceso fisiológico, por lo tanto, su ausencia conduce a un bloqueo gradual de los sistemas corporales individuales y, en el futuro, a la muerte del insecto. Gracias a la respiración, los insectos también liberan al cuerpo de vapor de agua y diversos productos metabólicos.
A pesar de su tamaño en miniatura, el cuerpo de las abejas domésticas y salvajes es un organismo bastante complejo con un metabolismo desarrollado. En este caso, la saturación de las células con oxígeno en estos insectos está asegurada por un sistema de intercambio de gases no menos complejo que en otras especies.
Sin embargo , la respiración de la abeja sigue un principio peculiar, que es proporcionado por un conjunto único de órganos específicos. Ayudan a saturar la célula con oxígeno directamente, en interacción directa con el aire, sin la participación de portadores individuales o sistemas portátiles (circulación sanguínea).
Sabes Las abejas melíferas son una de las criaturas más antiguas del planeta. Ya estaban muy extendidos en el período Cretácico, hace unos 100 millones de años.
Esto está garantizado por un sistema especial de tubos que se extienden por todo el cuerpo de la abeja, la llamada tráquea. El sistema respiratorio comienza desde los espiráculos. Estas son formaciones especiales que abren el canal traqueal hacia afuera. Tienen un orificio desde el cual se aspira aire a los canales internos. Cada insecto tiene 10 pares de espiráculos, la mayoría de ellos ubicados a los lados del abdomen, y solo tres están en la región torácica. Cada espiráculo contiene numerosos pelos que limpian el aire del polvo y otros contaminantes.
Se forma una tráquea grande en forma de numerosos canales, en cada rama de la cual hay un saco de aire, una formación hueca formada a partir de los canales de la tráquea. Varios vasos tubulares salen de él, cada uno de los cuales puede consistir en varias decenas de vasos más pequeños.
A medida que se ramifican, se adelgazan a los capilares portadores de aire más pequeños (traqueol), que penetran directamente en las células, así como en el espacio intercelular. Esta estructura del aparato respiratorio permite que el insecto sature fácilmente el cuerpo con oxígeno, incluso en el caso de un vuelo intenso y prolongado.
Sabes El airbag en el cuerpo de las abejas juega un papel universal, el principal de los cuales es reducir el peso del insecto para mejorar el vuelo. Al mismo tiempo, la participación en procesos respiratorios es de importancia secundaria.
Proceso de cambio de aire
El cambio de aire en el canal traqueal, sacos de aire y capilares se lleva a cabo alternativamente. Una capa muscular especial contrae el abdomen y los espiráculos bajo su influencia. Esto crea artificialmente una diferencia de presión, debido a que las masas de aire llenan la tráquea y los sacos de aire. Aquí, la mezcla de gases se filtra de varias impurezas, y luego a través de los capilares más pequeños bajo la influencia de las fuerzas de difusión, se extiende por todo el cuerpo y se transporta a cada célula.
Durante la interacción de las células con el aire debido a la difusión, el oxígeno penetra a través de la pared celular hacia el citoplasma, mientras que el dióxido de carbono y otros subproductos metabólicos se liberan al exterior. Después de la contracción del abdomen, la capa muscular se relaja, debido a lo cual existe una alineación natural de la presión atmosférica e interna del sistema respiratorio. El gas de escape se descarga a la atmósfera, después de lo cual el proceso comienza nuevamente. El sistema nervioso central se dedica al control de su actividad.
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¿Qué determina la intensidad de la respiración de una abeja?
La frecuencia respiratoria de las abejas no es un valor constante, por lo que el número de ciclos respiratorios en ellas puede variar mucho. Este indicador depende principalmente de la actividad de los insectos y la temperatura ambiente. En un estado relajado y tranquilo, durante el invierno, toman solo unas pocas respiraciones por minuto.
También con bastante frecuencia, la intensidad del sistema respiratorio está asociada con el sexo del insecto. Las abejas obreras (hembras) tienen significativamente menos bolsas de aire que los drones (machos), por lo que necesitarán más movimientos respiratorios para reponer el cuerpo con el oxígeno necesario.
Importante! La frecuencia respiratoria depende de la cantidad de oxígeno en la atmósfera. Cuanto más pequeño sea, más activa será la respiración y la absorción de aire.
La cantidad de oxígeno que las abejas necesitan para una existencia normal.
La necesidad de las abejas en el aire es bastante grande. Si tomamos en cuenta la proporción de la masa corporal del insecto promedio y la actividad de su consumo de aire, resulta que una abeja necesita varias veces más aire que una persona. La cantidad mínima de oxígeno que necesita una abeja promedio es 0.4-1 ml / hora. Tal intensidad de consumo se observa durante la animación suspendida de invierno.
Durante la vida activa, una abeja necesita al menos 65 ml de oxígeno por hora. Al volar, este indicador aumenta a veces: una abeja que trabaja durante la recolección de néctar necesita al menos 400 ml de oxígeno por hora.
¿Cómo afecta el cambio en la temperatura ambiente al intercambio gaseoso de abejas y crías?
La actividad de intercambio de gases del organismo de las abejas y la cría con el medio ambiente depende de la temperatura del aire. La respiración menos activa se observa a una temperatura cercana a + 10 ° C, lo que provoca un estado de animación suspendida en los insectos. El proceso más intensivo tiene lugar a una temperatura de más de + 30 ° C, mientras que el calor puede provocar su aceleración en 5 veces.
Importante! Para reducir la carga de calor en los insectos, se deben proporcionar orificios de ventilación en las colmenas. Deben instalarse de modo que la estructura esté sujeta a una ventilación máxima, pero protegida de corrientes de aire.
Por ejemplo, uno puede imaginar el hecho de que la familia promedio, que cuenta con unos 15 mil individuos, durante la cría activa y la obtención de néctar a una temperatura de +30 ... + 35 ° C por hora consume aproximadamente 250 litros de oxígeno, liberando 50-60 litros de dióxido de carbono gas y 300 g de vapor de agua. Si la temperatura baja a + 11 ° C, el consumo de oxígeno disminuye a 4 l al mismo tiempo, mientras que los insectos liberan solo 800–1000 g de dióxido de carbono y aproximadamente 1 g de agua.
La respiración es uno de los procesos fisiológicos más importantes que garantiza el funcionamiento estable de las abejas. Por lo tanto, estos insectos, como cualquier otra criatura, requieren una gran cantidad de aire limpio. Está garantizado por un sistema respiratorio bastante complejo que consiste en canales traqueales ramificados. La necesidad de oxígeno está determinada por muchos factores, pero los más importantes son la temperatura ambiente y la actividad de los insectos.
