Муравьи дышат через попу

Оставить отзыв. (0)

Насекомые не имеют легких, но как они дышат?
Насекомые не имеют легких, но как они дышат? До настоящего времени думали, что они дышат путем пассивного дыхания через поры внешнего покрова. Но оказывается процесс дыхания у них происходит по настоящему, с затрачиванием усилий, и делают они это используя крошечные воздушные мешочки, об истинном значении которых в их организме раньше никто даже не знал.

Ученым Полевого Музея и Аргонской Национальной Лаборатории потребовалась одна из самых мощных в мире рентгеновских установок, которая имеет разрешение в сотни раз больше, чем самые сложные медицинские приборы, чтобы увидеть, как жуки, сверчки и муравьи дышат.

«Они действительно засасывают немного газа», сказал доктор Марк Вестнит, куратор зоологии Полевого Музея и руководитель исследования.

Насекомые осуществляют дыхание через свои дыхательные каналы, поглощая кислород и выдыхая углекислый газ каждую секунду. Этот процесс эквивалентен тому, как человек дышит с нагрузкой при выполнении умеренных упражнений.

Результаты исследований были опубликованы 24 января в журнале Science .

Трахеальные каналы древесного жука Platynus decentis полностью расширяются, а затем полностью сжимаются.

Дыхательные каналы, называемые еще трахейными, соединяются с крошечными воздушными отверстиями на внешнем хитиновом покрытии насекомого. В течение многих десятилетий, ученые думали, что воздух пассивно проникает через эти отверстия. Тогда исследователи предположили, что крошечные воздушные мешочки около крыльев насекомых, ног и брюшка, они используют, чтобы накапливать воздух внутри тела.

Но остальная часть тела насекомого твердая, и никто не думал, что неподвижное твердое тело способно перекачивать намного больше воздуха. Вестнит обнаружил, что насекомые сжимают воздушные каналы по всему телу, чтобы затем расслабив их, они могли всосать воздух. Это очень похоже на процесс дыхания легкими у высших животных, только у насекомых не два легких, а множество мелких по всему телу.

Самое примечательное, что столь важные результаты в оценке жизнедеятельности насекомых были получены чисто случайно. Раньше никто не додумывался использовать рентгеновские установки для анализа работы их внутренних органов. И вот однажды доктор физики Аргонской Национальной Лаборатории Ва-Кит Ли искал новые способы использовать синхротрон. Когда он поместил мертвого муравья под машину, он увидел четкие детальные изображения его органов.

Подключив группу ученых во главе с Вестнитом, он начал помещать уже живых насекомых в синхротрон, и бомбардировать их высокими дозами радиации, чтобы получить захватывающие по качеству изображения работы их внутренних органов. Причем это проделать можно было и раньше, еще несколько десятков лет назад. Но никто раньше так и не додумался осуществить симбиоз физики и биологии и заглянуть внутрь тела насекомых, хотя возможность для этого была. Вот как важно комбинировать разные направления науки, чтобы осуществить прорыв в каком-то направлении!

Ученые надеются использовать синхротрон, чтобы и дальше исследовать процессы того, как насекомые едят и как функционируют сложные сердца у жуков.

Источник

Как дышат муравьи в муравьиной ферме: градиент концентрации и дыхальце

Всем привет. Сегодня расскажу, как дышат муравьи в муравьиной ферме. Пишу статью, потому что одна знакомая боится, что её муравьи задохнутся. Считаю такой страх не обоснованным, потому что всему есть объяснение. Читайте до конца, и узнаете о дыхании муравьев полезную информацию.

Физиология дыхания

Муравьи дышат, как и все насекомые через дыхальце. У, муравья несколько дыхалец, которые представляют собой небольшие отверстия в хитиновом панцире. Размер 35 мкм. Это тоньше, чем человеческий волос.

Дыхальце ведет в трахею. Трахея — это воздухоносная трубочка. В организме муравья их много, они пронизывает весь организм. Стенки трахеальных трубок постоянно сокращаются, эти движения обеспечивают до 50% обновления кислорода в организме. Именно, так муравьи дышат в муравьиной ферме.

В каком-то смысле, весь организм муравья похож на наше легкое, испещрённое бронхами, которые так же сокращаются. Если появляются паразиты или жидкость, которая забивает дыхальце, то муравью грозит гипоксия. Гипоксия — это недостаток кислорода. Крайняя форма — смерть от недостатка кислорода.

Кстати, дыхальце вырабатывает антибиотики для защиты от микроорганизмов. В большинстве случаев прорастание плесени там не будет, но вот личинки паразитов, это реальная угроза. Следите за муравьями. Поэтому опасны опарыши (покрыты липкой слизью, а умертвить такого бойца не просто), липкие жидкости и паразиты. Если муравьи не очистят друг друга, то умрут. Иногда, это не возможно.

Так же встречал мнение, что в муравейнике пониженная концентрация кислорода. Это значит, что муравьи должны были эволюционно подготовлены к сниженной концентрации кислорода и повышенного уровня углекислого газа.

Как происходит вентиляция в формикарии

Помним, что формикарий делится на арену, где значительно больший запас воздуха и систему ходов, где воздуха меньше. Как правило пластины акрила прилегают плотно прилегают друг к другу, чтобы муравей не сбежал, но кислород между слоями должен проходить. Так же есть отверстие в камере увлажнения и шлюзе для заселения муравьев.

За счёт этих отверстий происходит вентиляция в формикарии и движение воздушных масс.

Мы периодически смотрим на питомцев, почти каждый день открываем крышку. Поэтому кислорода в формикарии достаточно. По закону диффузии кислород из области с большей концентрацией устремится в область с меньшей концентрацией. Да, градиент концентрации и физика сделают своё дело. Камеры муравьёв всегда наполнены кислородом.

Если страшно, то ищите модели с вентиляцией. Она представляет небольшие прорези в крышке. Так поступать воздуха в муравьиную ферму будет намного больше. Я жнецов держу с антипобегом без крышки. Если не убирать антипобег, то никуда не денутся. А если и убегают, то не далеко от формикария.

Последний способ, который многие используют — крышка со стальной сеткой. Да, можно использовать сетку 80 микрон или 0,08 x 0,08 мм. Размер 10см*10см. Будет достаточно для вентиляционного окна, которое будет пропускать кислород, и не будет выпускать муравьев.

Бывают случаи, что особо агрессивные виды муравьев прогрызали сетку, но это не про жнецов.

Подытожим. Муравьи хорошо чувствуют себя в формикарии. Дышат за счёт диффузии кислорода по градиенту концентрации и сокращению трахей. Если страшно, что питомцы задохнутся, то заказывайте металлическую сетку и делайте отверстие формикарии. Надеюсь, что успокоил)

Источник

Как дышат муравьи если у них нет легких

Муравьи относятся надсемейству муравьиных отряда перпончатокрылых. Эти удивительные насекомые существуют на планете со времен динозавров, они создают колонии до нескольких миллионов особей. Известно более 12 тысяч видов муравьиных, чей суммарный вес равен суммарному весу всего человечества — на каждого жителя земли приходится количество муравьев равное его весу.

Мураши могут создавать симбиоз с растениями или другими насекомыми, поднимать вес в несколько тысяч раз больше собственного, а также «разгоняться» до 7,6 см в секунду, что равно примерно 53 км в час по человеческим меркам. Еще эти малыши способны учиться наблюдая за другими, «слышат» ногами и различают друг друга по запаху — у каждой колонии он свой. Давайте разберемся в строении тела муравья, чтобы лучше понимать этих удивительных насекомых.

Внешнее устройство

Внешнее строение муравья выглядит следующим образом:

брюшко, иногда с жалом, а иногда без него, через стебелек соединяется с грудью, состоящей из передне, средне и заднеспинки, к которым крепятся голова и ноги. На голове находятся простые глаза, для определения освещенности и плоскости наклона, а также сложные фасеточные глаза, жгутики-усики-мандибулы-антеннки, состоящие из рукоятей и лобных валиков, наличник и жвалы. Ноги состоят из лапки с двумя коготками и клейкой подушечкой, для удержания на ровных поверхностях, шпоры для чистки антенн-усиков, голени, бедра, а также вертлуга, крепящегося к тазику. Все тело покрыто хитиновой защитой, придающей ему прочность.

Дышат ли муравьи?

Спросил: Krackel (рейтинг 1370) Категория: животные и растения Муравьи, как и все насекомые, дышат атмосферным воздухом. В муравейнике есть система ходов, где много воздуха. А если речь о механизмах доставки воздуха к тканям муравья, так дышит он как все насекомые — с помощью дыхалец. Это такие отверстия в теле, через которые воздух поступает внутрь. От этого и постоянные движения брюшком — чтобы активней перегонять воздух. Отсюда и проблемы — когда дахальца закупориваются какой-нибудь вязкой жидкостью, насекомое погибает.

Муравейник — это прежде всего дом. А в доме должно быть сухо, тепло и обязательно уютно (даже по муравьиным понятиям). Гнезда-купола этих насекомых гораздо лучше, чем плоская поверхность земли, улавливают солнечные лучи, накапливая тем самым необходимое количество тепла. Поэтому чем темнее в лесу, тем выше муравейник.

Муравьи сильно отличаются от большинства мелких живых существ, населяющих землю. С другой стороны их более 8000 видов и они составляют примерно 12% от массы всех наземных животных. Вопрос муравей это насекомое или нет мучает многих. Они не только насекомые, но очень древние, возможно, что их вид произошел от ос или пчел.

Муравьи — это одно из самых распространенных насекомых в мире. По некоторым подсчетам, это семейство включает чуть более 12400 видов, в которых более 4500 подвидов. Но эта цифра не окончательная и постоянно растет. Учитывая то, сколько видов муравьев существует на всей земле, многим интересно узнать, какие из них встречаются на территории России.

Муравьи способны создать сложные дома с туалетом для себя, использовать лекарства для борьбы с инфекцией, а также учить друг друга новым навыкам. Несмотря на свою репутацию преданных рабочих, не все муравьи в семье тягают груз, превышающий свой собственный вес.

Муравьи живут большими колониями, сооружая в естественной среде муравейники, а в жилых домах — гнезда. Иерархия особей строго установлена — во главе всего поселения стоит матка, которая обеспечивает регулярное пополнение общины новыми членами. Наиболее многочисленны — рабочие, которые заняты строительством и добычей пищи. А крылатые муравьи самцы и самки один раз в год пытаются положить начало новому муравейнику.

Сегодня мы расскажем вам интересные факты о муравьях, которые позволят вам поближе познакомиться с этими насекомыми. Наверняка вы не знаете, сколько весит один муравей. А чем они заняты в зимние месяцы? А о том, что эти маленькие создания могут приносить пользу, известно и вовсе единицам.

Муравьи – самые интересные в мире социальные насекомые. Это самые многочисленные и самые старые насекомые на Земле. Ученые нашли окаменелого муравья, которому больше 100 миллионов лет. Муравьиная цивилизация до сих пор до конца не изучена. Читайте также статью «Как избавиться от домашних муравьев в квартире навсегда?».

1 — Нижняя губа; 2 — Предротовая камера; 3 — Глотка; 4 — Пищевод; 5 — Зоб; 6 — Провентрикулюс; 7 — Средняя кишка; 8 — Пилорический отдел средней кишки; 9 — Тонкая кишка; 10 — Прямая кишка; 11 — Анальное отверстие; 12 — Максиллярная железа; 13 — Нижнечелюстные железы; 14 — Глоточная железа; 15 — Слюнная железа.

2 Муравьи, как и все насекомые, дышат атмосферным воздухом. В муравейнике есть система ходов, где много воздуха. А если речь о механизмах доставки воздуха к тканям муравья, так дышит он как все насекомые — с помощью дыхалец. Это такие отверстия в теле, через которые воздух поступает внутрь. От этого и постоянные движения брюшком — чтобы активней перегонять воздух. Отсюда и проблемы — когда дахальца закупориваются какой-нибудь вязкой жидкостью, насекомое погибает.

Они хоть и маленькие, но очень сложные существа. Муравьи способны создать сложные дома с туалетом для себя, использовать лекарства для борьбы с инфекцией, а также учить друг друга новым навыкам. Несмотря на свою репутацию преданных рабочих, не все муравьи в семье тягают груз, превышающий свой собственный вес.

Социальная структура муравьев не может не поражать: мало того, что среди них есть самки, самцы, рабочие особи, так ещё есть виды, содержащие в своём гнезде рабов, которые будучи личинками, были взяты в плен из другого муравейника. Правда, рабы эти исполняют те же функции, что делали бы и в своём гнезде, только заботятся о потомках не своего, а чужого вида.

Муравьи — одни из самых высокоорганизованных насекомых на планете. Их способности к кооперации и самопожертвованию во благо колонии, высокая приспособляемость, деятельность, по сложности напоминающая разумную, — все это давно привлекало внимание ученых. И сегодня науке известны многочисленные интересные факты о муравьях, о некоторых из которых знает только узкий круг специалистов, а некоторые — опровергают устоявшиеся мифы. Например…

На участке вокруг дома много муравейников, некоторые целые, а некоторые растоптаны/раскатаны техникой, поэтому и не поймешь толком есть муравейник или нет. Как пригрело солнышко, муравьи стали лезть в дом (черные уличные муравьи). Как с ними бороться? Вызвать организацию какую-нибудь или можно что-то своими силами сделать? Пока купила первую попавшуюся отраву в магазине и посыпала вокруг крыльца — эффекта нет никакого

Источник

Неожиданное открытие: млекопитающие способны дышать через анальное отверстие

Учёные давно подозревали, что наши вышедшие из воды предки могли сохранить такую полезную эволюционную адаптацию.
Фото Pixabay.

На фоне пандемии COVID-19 во всём мире обострилась проблема нехватки аппаратов искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ). Учёные приступили к активному поиску альтернативных способов насыщения организма кислородом, что и привело к неожиданному открытию.

Идея, которую решили воплотить в жизнь исследователи из Токийского медицинского и стоматологического университета, буквально витала в воздухе. Давно известно, что эволюция подарила некоторым морским организмам уникальный механизм кишечного дыхания. Морские огурцы, пресноводные рыбы рода гольцов и некоторые пресноводные сомы способны использовать свой кишечник в качестве запасного дыхательного органа в условиях нехватки кислорода. При этом уже много лет в научном сообществе ведутся споры о том, есть ли такая способность у млекопитающих.

Японские исследователи наконец смогли предоставить доказательства этого явления. Такую адаптацию обнаружили у свиней, крыс и мышей, что даёт учёным большие надежды на то, что и люди обладают этой многообещающей (с точки зрения медицинского применения) способностью.

Для этого эксперимента исследователи создали систему вентиляции кишечника, которая подаёт чистый кислород через анальное отверстие. Вначале исследователи выяснили, что мыши могут выжить менее 11 минут в условиях острой нехватки кислорода. Однако с аппаратом искусственной вентиляции кишечника больше кислорода поступало к сердцу, и 75% (или три четверти) мышей выжило даже через 50 минут пребывания в условиях, обычно несовместимых с жизнью.

Учитывая, что этот способ вентиляции включает удаление защитной слизи из кишечника, его нельзя применять на людях, особенно это касается тяжелобольных пациентов. Поэтому исследователи уже рассматривают возможность жидкостного дыхания через кишечник. Оно заключается во введении в организм перфтордекалина, чья безопасность для человека уже доказана.

Жидкостная вентиляция кишечника показала свою эффективность в условиях низкой, но не смертельной концентрации кислорода в воздухе. Так, находясь в барокамере с 10%-ной концентрацией кислорода, мыши с жидкостной вентиляцией кишечника двигались активнее, чем их сородичи без кислородной поддержки. Похожий результат был достигнут и в экспериментах с участием свиней. Благодаря жидкостной вентиляции кишечника больше кислорода поступало к их сердцу, пропадала бледность кожных покровов, их кожа становилась теплее.

В конечном итоге учёные доказали, что такой оригинальный метод насыщения организма кислородом снимает симптомы дыхательной недостаточности уже на двух животных моделях. При этом исследователи не обнаружили заметных побочных эффектов.

Конечно, эту технологию ещё только предстоит опробовать на людях, и она вряд ли превзойдёт традиционные методы поддержания дыхания. К тому же, есть вероятность, что такая процедура уничтожит бактерии, живущие в кишечнике и участвующие в важных процессах жизнедеятельности. Однако если такой способ поможет спасать жизни, к примеру, в условиях нехватки обычных средств, он уже достоин изучения.

Исследование было опубликовано в издании Med.

Напомним, ранее мы писали о рыбах, которые умеют задерживать дыхание, а также о секрете необычного дыхания варанов. Также мы сообщали о новом устройстве, которое позволит дайверам дышать под водой.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

Источник