Чому у комах переривчастий подих
Перебої в роботі дихальної системи у комах не пов`язані з механізмами захисту від окислювального стресу, як вважали раніше.
Дихальце на поверхні тіла гусениці ведмедиці Кайі (фото Microfield Scientific LTD).
Відео: 9 Самих Хворобливих Укусів Серед Комах
У 2005 році ентомологи виявили, що лялечки метелика дихають з перервами. Незалежно від змісту кисню в повітрі його рівень в тканинах лялечки залишався низьким. Тоді дослідники припустили, що перерви в диханні пов`язані з тим, що комаха хоче убезпечити себе від окисного стресу: в період метаморфоза рівень метаболізму не надто високий, і шкідливі окислювачі не встигають своєчасно ліквідуватися.
Щоб перевірити цю гіпотезу, вчені з Університету Аделаїди (Австралія) вирішили подивитися, як дихають дорослі комахи, і вибрали для цього сарану. Дихальна система комах представляє мережу трахей, що пронизують все тіло і відкриваються назовні отворами - дихальцями. Незважаючи на гадану простоту, така система подачі повітря надзвичайно еффектівна- вона дозволяє комахою прискорювати свій обмін речовин від 40 до 100 разів. Вчені вживили в трахеї сарани оптоволоконні електроди, які повідомляли про рівень кисню в тілі комахи.
Результати експерименту змусили його авторів засумніватися в тому, що «переривчастий подих» потрібно комахою для зниження рівня кисневих радикалів. Доросла сарана теж дихала з перервами, але, як пишуть дослідники в журналі Biology Letters, кисень в організмі комахи жодного разу не падав до того рівня, який необхідний для зниження окисного стресу. Вирішальним фактором тут було кількість вуглекислого газу. Лялечки метеликів могли переносити велику концентрацію вуглекислого газу всередині себе, через що і рівень кисню падає у них до надзвичайно низького значення. Дорослої сарани, щоб вивести СО2 з організму, доводиться частіше відкривати дихальця, тому рівень кисню у неї залишається відносно високим.
Відео: 5 НАЙБІЛЬШ НЕБЕЗПЕЧНИХ І НАЙСТРАШНІШІ КОМАХ У СВІТІ
Але все це не дає відповіді на питання, чому комахи дихають через раз. За однією з версій, це допомагає економити вологу тим, хто живе в посушливих місцях. Але і комахи з вологих тропічних лісів надходять точно так же: на якийсь час закривають дихальця, перекриваючи собі газообмін. Єдине пояснення, запропоноване авторами дослідження, таке: паузи в роботі дихальної системи відповідають паузам в роботі мозку. Відомо, що схожий феномен спостерігали у тарганів, коли у них перекривали шляхи сполучення між мозком і трахеями. Можливо, комахи під час періодів відпочинку і сну просто дають можливість мозку відпочити ще й від контролю над дихальною системою.
