Znajdź zawartość

Od lat biolodzy wiedzieli o tym, że owady, np. karaczany, podczas spoczynku wstrzymują oddech. Dotąd nie mieli pojęcia, czemu to robią, okazuje się jednak, że dzięki ograniczeniom oddychania (nieciągłym cyklom wymiany gazowej, ang. discontinuous gas exchange cycles, DGCs) mogą zaoszczędzić wodę. Karaczany są prawdziwymi rekordzistami, ponieważ umieją wstrzymać oddech nawet na 7 minut. W ich przypadku jest to dość proste, ponieważ narząd oddechowy tego rzędu stanowią tchawki. Powietrze dostaje się do nich przez przetchlinki, niewielkie otwory na powierzchni ciała. By przestać oddychać, muszą więc po prostu zamknąć przetchlinki. Naukowcy przetestowali 3 hipotezy wyjaśniające wstrzymywanie oddechu na dłuższy czas. Pierwsza mówi, że owady czynią tak po to, by zwiększyć ilość dwutlenku węgla i móc go łatwiej wydalić, czyli zwiększyć efektywność wymiany gazowej w podziemnym środowisku. Zwolennicy drugiej uważają, że zaprzestanie oddychania zabezpiecza przed wysokimi (toksycznymi) stężeniami tlenu – uszkodzeniem oksydacyjnym. Twórcy trzeciej twierdzą zaś, że dzięki takiemu zachowaniu zwierzęta regulują utratę wody. Jak wyjaśnia dr Craig White, fizjolog z University of Queensland, system tchawek nie tylko dostarcza do komórek tlen, ale i odprowadza wodę. Skoro podczas spoczynku obniża się zapotrzebowanie na tlen, warto zamknąć przetchlinki, żeby zachować H2O. Wcześniejsze analizy porównawcze faworyzowały hipotezę wodną, a tzw. mechaniczne dawały niejednoznaczne wyniki, dlatego Australijczycy jako pierwsi zdecydowali się na manipulowanie cechami środowiska i badanie reakcji aklimatyzacyjnej. Akademicy przez miesiąc monitorowali oddychanie karaczanów szarych (Nauphoeta cinerea). Robili to przy zróżnicowanym stężeniu dwutlenku węgla i tlenu oraz wilgotności, stąd niektóre owady spędziły 4 tygodnie w wysokiej wilgotności, inne w niskiej, a jeszcze inne w stałej, lecz ze zmieniającymi się poziomami CO2/O2. Okazało się, że przy niskiej wilgotności karaluchy wstrzymywały oddech na dłużej. Wniosek? To ich oszczędzające wodę przystosowanie do suchego środowiska.