der er tre hovedmåder, hvorpå insekter kan øge deres tolerance over for udtørring: ved at øge deres samlede kropsvandindhold; ved at reducere hastigheden af kropsvandtab; og ved at tolerere en større andel af det samlede vandtab fra kroppen. Overlevelsestiden bestemmes af det oprindelige vandindhold og kan beregnes ved at dividere vandtabstolerance (den maksimale mængde vand, der kan fjernes uden at resultere i død) med vandtabsprocent.
stigende kropsvandindhold
insekter med et højere indledende kropsvandindhold har bedre overlevelsesrater under tørre forhold end insekter med et lavere indledende kropsvandindhold. Større mængder indre kropsvand forlænger den tid, der er nødvendig for at fjerne den mængde vand, der kræves for at dræbe organismen. Den måde, hvorpå kroppens vandindhold øges, kan variere afhængigt af arten.
akkumuleringen af glykogen under insektlarvestadiet har været forbundet med øget kropsvandindhold og er sandsynligvis en kilde til metabolisk vand under tørre forhold. Glycogen, et glucosepolysaccharid, virker som en iltningsmiddel energikilde i tider med fysiologisk stress. Fordi det binder op til fem gange sin vægt i bulkvand, har insekter med øgede niveauer af kropsglykogen også større mængder internt vand. Generelt udviser insekter, der er valgt til tørringsresistens, også længere larvestadier end dem, der er følsomme over for udtørring. Denne stigning i udviklingstiden er sandsynligvis et svar på miljøet, hvilket giver larverne mere tid til at akkumulere glykogen og derfor mere vand før eclosion.
en anden mulig kilde, der bidrager til højere niveauer af indledende kropsvand i insekter, er hæmolymfevolumen. Insektet svarer til blod, hæmolymph er væsken, der findes i hæmocoel, og er den største pulje af ekstracellulært vand i insektlegemet. I frugtflugten Drosophila melanogaster gav fluer valgt til tørringsresistens også højere mængder hæmolymph. Højere hæmolymfevolumen er knyttet til en stigning i kulhydrater, især trehalose, et almindeligt sukker, der findes i mange planter og dyr med høj tørringsresistens. Drosophila melanogaster fluer udvalgt til tørringsresistens viser en 300% stigning i hæmolymfvolumen sammenlignet med kontrolfluer, der korrelerer med en lignende stigning i trehaloseniveauer. I perioder med tørhed dehydrerer celler og trækker på hæmolymph-butikker for at genopfylde intracellulært vand; derfor er insekter med højere niveauer af denne væske mindre tilbøjelige til udtørring.
insekter kan også øge kroppens vandindhold ved blot at fodre oftere. Fordi sukker langsomt absorberes i hæmolymfen ved hvert måltid, øger hyppigheden, hvormed insektet indtager en sukkerkilde, også dets udtørringstolerance. Desuden kan afgrøden også handle ikke kun for at opbevare mad inden fordøjelsen, men for at give et ekstra reservoir til vand og sukker.
reduktion af vandtabredit
en anden strategi, der bruges til at reducere risikoen for død ved dehydrering, er at reducere den hastighed, hvormed vand går tabt. De tre vigtigste måder, hvorpå insekter kan miste vand, er (1) kroppens overflade (integument); (2) luftrøret (respiration); og (3) udskillelse eller affaldsprodukter. Det vigtige træk ved at reducere vandtab i landsnegle under inaktivitet er en epiphragm.
IntegumentEdit
insekternes eksoskelet eller integument fungerer som et uigennemtrængeligt, beskyttende lag mod udtørring. Den er sammensat af en ydre epicuticle, underlagt af en procuticle, der i sig selv kan opdeles yderligere i en ekso – og endocuticle. Endocuticle giver insektet sejhed og fleksibilitet, og den hårde eksocuticle tjener til at beskytte sårbare kropsdele. Imidlertid er det ydre kutikulære lag (epicuticle) et protein-polyphenolkompleks bestående af lipoproteiner, fedtsyrer og voksagtige molekyler og er insektets primære forsvar mod vandtab. Mange insektordrer udskiller et ekstra cementlag over deres vokslag, der sandsynligvis beskytter mod slid eller fjernelse af voksagtige molekyler. Dette lag er sammensat af lipider og proteiner, der holdes sammen af polyphenoliske forbindelser og udskilles af de dermale kirtler.
generelt er vandtabet i insekter lavt ved moderate temperaturer. Når en artsspecifik kritisk temperatur (Tc) er nået, da temperaturerne fortsætter med at stige, opstår der hurtigt vandtab. “Lipidsmeltningsmodellen” bruges til at forklare denne pludselige stigning i vandtabshastigheden. Lipidsmeltemodellen siger, at øget cuticulært vandtab er direkte relateret til smeltning af overfladelipider. Insekter, der allerede er tilpasset mere tørre miljøer, har en højere Tc; det vil sige, deres kutikulære egenskaber ændres, og lipidstrukturer smelter ved en højere kritisk temperatur.
i nogle insekter styres hastigheden af cuticulært vandtab til en vis grad af det neuroendokrine system. Umiddelbart efter fjernelse af hovedet udviser halshuggede kakerlakker en stor stigning i transpiration over neglebåndet, hvilket fører til alvorlig dehydrering. Injektion af hjernehormoner i frisk adskilte kroppe resulterer i en kraftig reduktion i cuticular vandtab.
Tracheaedit
generelt har insekter tilpasset tørre miljøer også en uigennemtrængelig kutikulær membran, der forhindrer vandtab. Derfor forekommer et flertal af vand, der går tabt til atmosfæren, via den luftfyldte luftrør. For at hjælpe med at reducere vandtab har mange insekter ydre belægninger til deres luftrør eller spirakler, som lukkes, når åben åndedræt er unødvendig og forhindrer vand i at undslippe. Insekter med større risiko for vandtab står over for udfordringen med enten en udtømt iltforsyning eller udtørring, hvilket fører til en adaptiv stigning i luftrøret volumen for at modtage mere ilt.
Udskillelsedit
efter fodring beholder de fleste insekter nok vand til fuldstændigt at hydrere deres kroppe og udskille resten. Mængden af udskilt vand varierer imidlertid mellem arter og afhænger af den relative fugtighed og tørhed i miljøet. For eksempel udskiller tsetse-fluer ved en høj relativ fugtighed og dermed ikke-tørre forhold fækalt stof med ca.75% vandindhold, mens tsetse-fluer opretholdes ved en lav relativ fugtighed og dermed tørre forhold, udskiller fækalt stof med kun 35% vandindhold. Denne tilpasning hjælper med at minimere vandtab under ugunstige forhold og øge chancerne for overlevelse.
tolererer større vandtabredit
de fleste insekter kan tolerere et 30-50% tab af kropsvand; dog kan insekter tilpasset tørre miljøer tolerere et 40-60% tab af kropsvand. Indledende kropsstørrelse spiller også en stor rolle i, hvor meget vandtab der kan tolereres, og generelt kan større insekter tolerere en større procentdel af kropsvandtab end mindre insekter. Den kvindelige bille Alphitobius diaperinus er for eksempel større end dens mandlige modstykke og kan således tolerere 4% mere vandtab. Det antages, at større insekter har øget lipidreserver, hvilket forhindrer dehydrering og udtørring.