В то время как насекомое становится через чур громадным для собственного экзоскелета, оно теряет его. Этот процесс — известный как линяющий — имел возможность бы звучать сухой, но это не.
Насекомые прекращают имеется, многие лежат без движений, и они становятся более ранимыми хищникам. Сейчас, изучение личинок обычной поденки продемонстрировало другую трудность: При линьке насекомые не могут дышать. Тревожно, респираторный ущерб становится более важным с более большими температурами, предполагая, что другие вещества и изменение климата, вызывающие экологический стресс имели возможность сделать линьку еще большей неприятности.
Открытие прибывает из лаборатории Дэвида Бачвалтера, токсиколога в Университете штата Северная Каролина в Роли. Трудясь с энтомологом Дэвидом Фанком из НИИ Воды Страуда в Эйвондейле, Пенсильвания, он обучается, как загрязнители и температура воздействуют на водных насекомых.
Обычные поденки, к примеру, являются неспециализированным индикатором экологического здоровья потоков. Применяя маленькие герметические камеры, Бачвалтер измеряет сумму кислорода, потребляемого личинками обычной поденки (Cloeon dipterum).Водные насекомые дышат с буераками. После того, как кислород распространяется от воды, он проходит в разветвляющуюся сеть еще меньших воздушных автострад, названных трахеолами, осуществляющими поставки газа конкретно к глыбам клеток.
Личинки могут также поглотить мало кислорода через собственный мягкий экзоскелет.Линька ликвидирует их дыхание.
В то время как личинки выскальзывают из собственного экзоскелета, подкладка трахеол идет с ним. “Это будет похожим срывание Ваших легких”, говорит Джозеф Бернардо, эколог в Техасе университет A&M, Колледж-Стейшен, кто не был вовлечен в изучение. Не обращая внимания на то, что это была достаточно общепринятая истина среди энтомологов, что трахеальные подкладки выходят — и возможно блокируют трахею в ходе — влияние на дыхание не было измерено.Buchwalter заинтересовался после того, как один из его опытов продемонстрировал ошибочный пример потребления кислорода. Его аспирант Аллисон Кэмп увидела, что личинки обычной поденки в камере линяли.
То наблюдение интриговало, в силу того, что в их работе лаборатории, насекомые умирают значительно чаще на протяжении линьки. Кислородное лишение могло быть причиной?
Исследователи увеличили число личинок, которые они применяли в их опытах, бдительно следя для линьки. В итоге у них было 16 случаев — и пример дикого колебания в потреблении кислорода, которое они обрисовывают в сентябрьском выпуске Пресноводной Науки.Вот то, что происходит: За эти 3 – 4 часа перед линькой личинки потребляют на 41% больше кислорода, чем обычный. Тогда они прекращают дышать в течение 45 минут к часу, тогда как их экзоскелеты соскальзывают.
Когда трахеолы очищены, шипы потребления кислорода. “Совершенно верно так же, как, если Вы задержали дыхание столько, сколько Вы имели возможность, и потом вдохнули огромное удушье”, говорит Бачвалтер. В течение примерно 2 часов насекомые применяют кислород на высоком показателе. Потом разумеется потраченный, личинки замедляют собственный дыхание для другого пару часов. “Ни у кого не было идеи, что линька так очень сильно оказывала влияние на дыхание”, говорит Бачвалтер.
Не обращая внимания на драму, не светло, наносит ли кислородное лишение практически ущерб. Buchwalter не был в состоянии искать каждые симптомы повреждения ткани либо другого вреда у личинок длиной в миллиметры.
Кендра Гринли, физиолог развития в Университете штата Северная Дакота в Фарго, не вовлеченный в изучение, говорит, что насекомые, конечно, развились для контакта с этой напряженной частью их биологического цикла, и довольно много насекомых могут терпеть низкий кислород.Но возрастающие температуры являются напряжением.
В то время как условия, теплые всего несколькими градусами, насекомые линяют более довольно часто. Они становятся стремительнее, но становятся меньшими взрослыми, имеющими меньше потомков. “Вправду маленькие трансформации в температуре могут иметь громадные трансформации в физиологии”, говорит Гринли.
В других опытах бригада Бачвалтера продемонстрировала, что пронзание потребления и резкое падение кислорода становятся более чрезвычайными при более больших температурах, когда потребности в кислороде возрастают. “После временного лишения, возможно, более тяжело возвратить при более больших температурах”, говорит он.“Это имело возможность бы достаточно привести к беспокойству”, говорит Будет выполнено Верберк, водный эколог в университете Radboud Неймеген в Нидерландах, не вовлеченный в изучение. “Вы имели возможность бы видеть, что изменение климата оказывало влияние на эти водные стадии более очень сильно”.
Водные температуры могут также повыситься, когда растительность и деревья удалены из банков потока. Второе напряжение есть эвтрофикацией, в которой рост морских водорослей сосет кислород из озер, которые сделали бы кислородное лишение на протяжении линьки еще более сложного, отмечает Верберк.