Existují tři hlavní způsoby, v nichž hmyz může zvýšit jejich toleranci k vysychání: zvýšením jejich celkové tělesné vody obsah; snížením rychlosti vody z těla ztráta; a tím, že tolerují větší podíl z celkové ztráty vody z těla. Doba přežití je dána počáteční obsah vody, a může být vypočítána vydělením vody ztráta tolerance (maximální množství vody, které mohou být odstraněny bez následkem smrti) tím, že úbytek vody.
Zvýšení tělesné vody contentEdit
Hmyz s vyšší počáteční těle, obsahu vody, mají lepší přežití v suchých podmínkách, než hmyz s nižší počáteční těle obsah vody. Vyšší množství vnitřní tělesné vody prodlužuje čas potřebný k odstranění množství vody potřebné k usmrcení organismu. Způsob, jakým se zvyšuje obsah vody v těle, se může lišit v závislosti na druhu.
akumulace glykogenu během larválního stádia hmyzu byla spojena se zvýšeným obsahem vody v těle a je pravděpodobně zdrojem metabolické vody během suchých podmínek. Glykogen, glukózový polysacharid, působí jako zdroj oxidační energie v době fyziologického stresu. Protože se váže až pětinásobek své hmotnosti ve volné vodě, hmyz se zvýšenou hladinou tělesného glykogenu má také vyšší množství vnitřní vody. Obecně platí, že hmyz vybraný pro odolnost proti vysychání také vykazuje delší larvální stadia než ty, které jsou citlivé na vysychání. Toto zvýšení doby vývoje je pravděpodobně reakcí na životní prostředí, což larvám umožňuje více času na akumulaci glykogenu, a tedy více vody před eklozí.
dalším možným zdrojem přispívajícím k vyšším hladinám počáteční tělesné vody u hmyzu je objem hemolymfy. Hmyz ekvivalentní krvi, hemolymfa je tekutina nacházející se v hemocoelu a je největší zásobou extracelulární vody v těle hmyzu. V octomilce Drosophila melanogaster, mušky vybrané pro odolnost proti vysychání také přinesly vyšší množství hemolymfy. Vyšší hemolymfa objem je spojeno se zvýšením sacharidů, zejména trehalosa, obyčejný cukr nalézt v mnoha rostlin a zvířat s vysokou odolnost proti vysychání. Mušky Drosophila melanogaster vybrané pro odolnost proti vysychání vykazují 300% zvýšení objemu hemolymfy ve srovnání s kontrolními mouchami, což koreluje s podobným zvýšením hladin trehalózy. V období vyprahlosti, buňky vysychat a čerpat hemolymfy v obchodech k doplnění intracelulární voda; proto, hmyz s vyšší úrovní této tekutiny jsou méně náchylné k vysychání.
hmyz může také zvýšit obsah tělesné vody pouhým častějším krmením. Protože se cukr při každém jídle pomalu vstřebává do hemolymfy, zvyšuje se frekvence, při které hmyz požije zdroj cukru, také zvyšuje jeho snášenlivost. Kromě toho může plodina působit nejen na skladování potravin před trávením, ale také na poskytnutí další nádrže na vodu a cukr.
Snížení rychlosti vody lossEdit
Další strategie používá ke snížení rizika úmrtí o dehydrataci, je snížit rychlost, při které voda se ztratila. Tři hlavní způsoby, skrze které hmyz může ztratit vodu (1) povrch těla (integument); (2) tracheae (dýchání); a (3) vylučování, nebo odpadní produkty. Důležitým rysem při snižování ztráty vody u suchozemských hlemýžďů během nečinnosti je epifragm.
IntegumentEdit
exoskeleton nebo integument hmyzu působí jako nepropustná ochranná vrstva proti vysychání. Skládá se z vnější epikutikuly, podložené procuticle, která sama o sobě může být dále rozdělena na exo – a endocuticle. Endocuticle poskytuje hmyzu houževnatost a pružnost a tvrdá exocuticle slouží k ochraně zranitelných částí těla. Nicméně, vnější kutikulární vrstva (epicuticle) je bílkovina-polyfenol komplex tvoří lipoproteiny, mastné kyseliny, a voskový molekul, a je hmyz je primární obrana proti ztrátě vody. Mnoho hmyzích řádů vylučuje na svou voskovou vrstvu další cementovou vrstvu, která pravděpodobně chrání před oděrem nebo odstraněním voskových molekul. Tato vrstva se skládá z lipidů a proteinů držených pohromadě polyfenolickými sloučeninami a je vylučována dermálními žlázami.
obecně je míra ztráty vody u hmyzu nízká při mírných teplotách. Jakmile je dosaženo druhově specifické kritické teploty (Tc), jak se teploty stále zvyšují, dochází k rychlé ztrátě vody. „Model tání lipidů“ se používá k vysvětlení tohoto náhlého zvýšení rychlosti ztráty vody. Model tání lipidů uvádí, že zvýšená ztráta kutikulární vody přímo souvisí s tavením povrchových lipidů. Hmyz již přizpůsobený suchějším prostředím má vyšší Tc; to znamená, že jejich kutikulární vlastnosti se mění a lipidové struktury se taví při vyšší kritické teplotě.
u některých hmyzu je rychlost ztráty kutikulární vody do jisté míry řízena neuroendokrinním systémem. Bezprostředně po odstranění hlavy vykazují dekapitovaní švábi velké zvýšení transpirace přes kutikulu, což vede k těžké dehydrataci. Injekce mozkových hormonů do čerstvě oddělených těl vede k prudkému snížení ztráty kutikulární vody.
průdušnice
obecně platí, že hmyz přizpůsobený suchému prostředí má také nepropustnou kutikulární membránu, která zabraňuje ztrátě vody. Proto se většina vody ztracené v atmosféře vyskytuje prostřednictvím vzduchem naplněných průdušnic. Pomůže snížit ztráty vody, mnoho hmyz má vnější krytiny jejich tracheae, nebo průduchy, které hubu, když otevřete dýchání je zbytečné a zabránilo vody z úniku. Hmyz s větším rizikem ztráty vody čelí výzvě buď vyčerpaného přívodu kyslíku nebo vysychání, což vede k adaptivnímu zvýšení objemu průdušnice, aby se dostalo více kyslíku.
Vylučováníedit
po krmení si většina hmyzu zadržuje dostatek vody k úplné hydrataci těla a vylučuje zbytek. Množství vylučované vody se však mezi druhy liší a závisí na relativní vlhkosti a suchu prostředí. Například mouchy Tsetse udržované při vysoké relativní vlhkosti, a tedy bez suchých podmínek, vylučují fekální hmotu s přibližně 75% obsahem vody, zatímco mouchy Tsetse udržované při nízké relativní vlhkosti, a tedy v suchých podmínkách, vylučují fekální hmotu pouze s 35% obsahem vody. Tato adaptace pomáhá minimalizovat ztráty vody v nepříznivých podmínkách a zvyšuje šance na přežití.
Toleruje větší vody lossEdit
Většina hmyzu může tolerovat 30-50% ztráta vody v těle; nicméně, hmyz, přizpůsobené pro suché prostředí může tolerovat 40-60% ztráty vody z těla. Počáteční velikost těla také hraje velkou roli v tom, kolik ztráty vody lze tolerovat, a obecně větší hmyz může tolerovat větší procento ztráty vody v těle než menší hmyz. Například ženský brouk Alphitobius diaperinus je větší než jeho mužský protějšek a může tak tolerovat o 4% větší ztrátu vody. Předpokládá se, že větší hmyz má zvýšené zásoby lipidů, což zabraňuje dehydrataci a vysychání.