Сегодняшняя дождливая погода в Москве заставила детей спросить меня о том, могут ли насекомые дышать под водой. Большинство насекомых могут выжить под водой (или в насыщенных почвах) в течение короткого времени. Конечно, то, как насекомые могут это сделать, сложно и полно энтомологического жаргона. В чем-то насекомые дышат так же, как и мы, а в чем-то насекомые дышат совершенно иначе.
Как мы одинаковы? Насекомые получают кислород из воздуха для питания мышц и тканей. Те насекомые, которые много двигаются, особенно во время полета, нуждаются в большем количестве кислорода, чем сидячие насекомые. В конце концов, насекомые выделяют углекислый газ в виде отходов обратно в воздух.
Чем мы отличаемся? У людей комбинированная система дыхания и кровообращения, в которой кислород перемещается кровью к мышцам и тканям в рамках замкнутой системы. У насекомых дыхание отделено от кровеносной системы. Обмен кислородом и углекислым газом осуществляется через сеть трубок, называемых трахеями. Вместо ноздрей насекомые дышат через отверстия в грудной клетке и брюшке, называемые дыхальцами. Диапаузирующие или неподвижные насекомые имеют низкую скорость метаболизма и нуждаются в меньшем количестве кислорода.
Чем они лучше? У насекомых более эффективная дыхательная система, чем у человека. Они могут поглощать большее количество кислорода, пропорционально размеру тела, чем мы. Большинство насекомых могут открывать и закрывать дыхальца и испытывать «прерывистый газообмен». Что? В основном насекомые с закрытыми дыхальцами перерабатывают кислород в трахеях и способны выжить без постоянного дыхания. Это огромное преимущество для тех насекомых, которые испытывают стресс, например, почвенные насекомые в условиях гипоксии. Как долго насекомые могут выжить без свежего кислорода, зависит от вида и стадии жизни (и многих других вещей, выходящих за рамки этого поста в блоге).