három fő módja van annak, hogy a rovarok növeljék a kiszáradással szembeni toleranciájukat: a test teljes víztartalmának növelésével; a test vízveszteségének csökkentésével; és a test teljes vízveszteségének nagyobb arányának tolerálásával. A túlélési időt a kezdeti víztartalom határozza meg, és úgy számítható ki, hogy a vízveszteség toleranciáját (a maximális vízmennyiséget, amely halál nélkül eltávolítható) elosztjuk a vízveszteség arányával.
növekvő testvíztartalom
a magasabb kezdeti testvíz-tartalmú rovarok túlélési aránya száraz körülmények között jobb, mint az alacsonyabb kezdeti testvíz-tartalmú rovaroké. Nagyobb mennyiségű belső testvíz meghosszabbítja a szervezet elpusztításához szükséges vízmennyiség eltávolításához szükséges időt. A test víztartalmának növelésének módja fajtól függően eltérő lehet.
a glikogén felhalmozódása a rovarok lárvaállapotában összefüggésbe hozható a megnövekedett testvíztartalommal, és valószínűleg metabolikus vízforrás száraz körülmények között. A glikogén, egy glükóz-poliszacharid oxidatív energiaforrásként működik a fiziológiai stressz idején. Mivel tömegének akár ötszörösét is megköti ömlesztett vízben, a megnövekedett testglikogénszintű rovarok nagyobb mennyiségű belső vizet is tartalmaznak. Általában a kiszáradási rezisztenciára kiválasztott rovarok hosszabb lárvaszakaszokat mutatnak, mint a kiszáradásra érzékenyek. A fejlődési idő növekedése valószínűleg a környezetre adott válasz, így a lárváknak több ideje van a glikogén felhalmozódására, ezért több víz az eclosion előtt.
egy másik lehetséges forrás, amely hozzájárul a rovarok kezdeti testvízének magasabb szintjéhez, a hemolimfa térfogata. A vérnek megfelelő rovar, a hemolymph a hemocoelben található folyadék, és a rovar testében az extracelluláris víz legnagyobb medencéje. A Drosophila melanogaster gyümölcslégyben a kiszáradási ellenállásra kiválasztott legyek szintén nagyobb mennyiségű hemolimfát eredményeztek. A magasabb hemolimfa térfogat a szénhidrátok, különösen a trehalóz növekedésével függ össze, amely sok növényben és állatban megtalálható, nagy szárítási ellenállással. A kiszáradási rezisztenciára kiválasztott Drosophila melanogaster legyek a hemolimfa térfogatának 300% – os növekedését mutatják a kontrolllegyekhez képest, korrelálva a trehalózszint hasonló növekedésével. A szárazság időszakában a sejtek kiszáradnak, és a hemolymph tárolókra támaszkodnak, hogy feltöltsék az intracelluláris vizet; ezért a magasabb folyadékszintű rovarok kevésbé hajlamosak a kiszáradásra.
a rovarok a test víztartalmát is növelhetik, ha egyszerűen gyakrabban táplálkoznak. Mivel a cukor minden étkezéskor lassan felszívódik a hemolimfába, a rovar cukorforrást fogyasztó gyakoriságának növelése növeli annak kiszáradási toleranciáját is. Ezenkívül a növény nemcsak az emésztés előtti élelmiszer tárolására képes, hanem további víz-és cukortartályt is biztosít.
a vízveszteség mértékének Csökkentéseszerkesztés
a kiszáradás okozta halálozás kockázatának csökkentésére használt másik stratégia a vízveszteség mértékének csökkentése. A rovarok vízvesztésének három fő módja (1) a test felszíne (integument); (2) a légcső (légzés); és (3) kiválasztás vagy salakanyagok. Az inaktivitás során a szárazföldi csigák vízveszteségének csökkentésének fontos jellemzője az epifragma.
IntegumentEdit
a rovarok exoskeletonja vagy integumentuma áthatolhatatlan, védőrétegként működik a kiszáradás ellen. Egy külső epicuticle – ből áll, amelyet egy procuticle borít, amely maga is tovább osztható exo-és endocuticle-re. Az endocuticle biztosítja a rovar szívósságát és rugalmasságát, a kemény exocuticle pedig a sebezhető testrészek védelmét szolgálja. Azonban a külső kutikuláris réteg (epicuticle) egy fehérje-polifenol komplex, amely lipoproteinekből, zsírsavakból és viaszos molekulákból áll, és a rovar elsődleges védelme a vízveszteség ellen. Sok rovarrend további cementréteget választ ki viaszrétegén, valószínűleg megvédi a viaszmolekulák kopását vagy eltávolítását. Ez a réteg lipidekből és fehérjékből áll, amelyeket polifenol vegyületek tartanak össze, és amelyeket a bőrmirigyek választanak ki.
általában a rovarok vízveszteségének mértéke mérsékelt hőmérsékleten alacsony. A fajspecifikus kritikus hőmérséklet (TC) elérése után a hőmérséklet tovább növekszik, gyors vízveszteség következik be. A” lipidolvadási modellt ” használják a vízveszteség hirtelen növekedésének magyarázatára. A lipidolvadási modell szerint a megnövekedett kutikuláris vízveszteség közvetlenül kapcsolódik a felszíni lipidek olvadásához. A szárazabb környezethez már alkalmazkodó rovarok magasabb Tc-vel rendelkeznek; Vagyis kutikuláris tulajdonságaik megváltoznak, a lipidszerkezetek pedig magasabb kritikus hőmérsékleten olvadnak.
egyes rovarokban a kutikuláris vízveszteség mértékét bizonyos mértékig a neuroendokrin rendszer szabályozza. Közvetlenül a fej eltávolítása után a lefejezett csótányok a kutikula transzpirációjának nagy növekedését mutatják, ami súlyos kiszáradáshoz vezet. Az agyi hormonok frissen elválasztott testekbe történő befecskendezése a kutikuláris vízveszteség éles csökkenését eredményezi.
TracheaeEdit
általában a száraz környezethez alkalmazkodó rovaroknak van egy át nem eresztő kutikuláris membránja is, amely megakadályozza a vízveszteséget. Ezért a légkörbe elvesztett víz többsége a levegővel töltött légcsöveken keresztül történik. A vízveszteség csökkentése érdekében sok rovarnak van külső burkolata a légcsőjéhez vagy spiráljához, amelyek bezáródnak, ha a nyitott légzés szükségtelen, és megakadályozzák a víz kiszivárgását. A vízveszteség nagyobb kockázatának kitett rovarok a kimerült oxigénellátás vagy a kiszáradás kihívásával néznek szembe, ami a légcső térfogatának adaptív növekedéséhez vezet, hogy több oxigént kapjanak.
ExcretionEdit
az etetést követően a legtöbb rovar elegendő vizet tart vissza ahhoz, hogy teljesen hidratálja testét, a maradékot pedig kiválasztja. A kiválasztott víz mennyisége azonban fajonként eltérő, és a környezet relatív páratartalmától és szárazságától függ. Például a magas relatív páratartalom mellett tartott cecelegyek, tehát nem száraz körülmények között, körülbelül 75% víztartalmú székletanyagot választanak ki, míg az alacsony relatív páratartalom mellett tartott Cecelegyek, így száraz körülmények között, csak 35% víztartalmú székletanyagot választanak ki. Ez az alkalmazkodás segít minimalizálni a vízveszteséget kedvezőtlen körülmények között, és növeli a túlélési esélyeket.
nagyobb vízveszteség tolerálása
a legtöbb rovar képes elviselni a testvíz 30-50% – os veszteségét; a száraz környezethez alkalmazkodó rovarok azonban elviselik a testvíz 40-60% – os veszteségét. A kezdeti testméret is nagy szerepet játszik abban, hogy mennyi vízveszteség tolerálható, és általában a nagyobb rovarok a test vízveszteségének nagyobb százalékát tolerálják, mint a kisebb rovarok. Az alphitobius diaperinus nőstény bogár például nagyobb, mint hím társa, így 4% – kal több vízveszteséget képes elviselni. Feltételezik, hogy a nagyobb rovarok megnövekedett lipidtartalékokkal rendelkeznek, megakadályozva a kiszáradást és a kiszáradást.