乾燥耐性

昆虫が乾燥に対する耐性を高めるには、体の総水分content有量を増やすこと、体の水分損失率を減らすこと、体からの全体的な水分損失の大部分を許容することによって、三つの主な方法がある。 生存時間は、最初の水分含有量によって決定され、水損失耐性(死に至ることなく除去され得る水の最大量)を水損失率で割ることによって計算するこ

体水分量の増加edit

初期体水分量が高い昆虫は、初期体水分量が低い昆虫よりも乾燥条件下での生存率が優れています。 体内の水の量が多いと、生物を殺すのに必要な量の水を除去するのに必要な時間が長くなります。 体の水分量が増加する方法は、種によって異なる場合があります。

昆虫の幼虫期におけるグリコーゲンの蓄積は体水分量の増加と関連しており、乾燥状態における代謝水の供給源と考えられている。 グリコーゲン、ブドウ糖の多糖類は生理学的な圧力の時の間に酸化エネルギー源として、機能します。 それがバルク水の重量5倍まで結合するので、ボディグリコーゲンの増加されたレベルの昆虫にまた内部水の多量があります。 一般に、乾燥抵抗性のために選択された昆虫はまた、乾燥に敏感なものよりも長い幼虫段階を示す。 この発達時間の増加は環境への反応である可能性が高く、幼虫がグリコーゲンを蓄積する時間が長くなり、したがって卵食前により多くの水が得ら

昆虫の初期水の高レベルに寄与するもう一つの可能性のある供給源は、血リンパ量である。 血液に相当する昆虫、hemolymphは、hemocoel内に見出される流体であり、昆虫体内の細胞外水の最大のプールである。 ショウジョウバエmelanogasterでは,乾燥抵抗性のために選択されたハエも血リンパの高い量をもたらした。 より高いhemolymphの容積は炭水化物、特にtrehalose、高い乾燥の抵抗の多くの植物そして動物で見つけられる共通の砂糖の増加につながります。 乾燥抵抗性のために選択されたショウジョウバエmelanogasterハエは、トレハロースレベルの同様の増加に相関し、対照ハエと比較して血リンパ量の300%の増加を示 乾燥の期間の間に、細胞は水分を取り除き、細胞内水を補充するためにhemolymphの店に引きます;従って、この液体のハイレベルの昆虫は乾燥により少なく傾向

昆虫はまた、単により頻繁に餌を与えることによって体の水分content有量を増加させる可能性があります。 砂糖は各食事でゆっくりと血リンパに吸収されるので、昆虫が砂糖源を摂取する頻度を増加させることはまた、その乾燥耐性を増加させる。 さらに、作物はまた、消化前に食物を貯蔵するだけでなく、水および砂糖のための追加の貯蔵所を提供するように作用してもよい。

水の損失率を減らすedit

脱水による死亡リスクを減らすために使用されるもう一つの戦略は、水が失われる速度を減らすことです。 昆虫が水を失うことができる三つの主な方法は、(1)体の表面(外皮)、(2)気管(呼吸)、および(3)排泄、または廃棄物である。 非活動中の陸のカタツムリの水損失を減らすことの重要な特徴はepiphragmである。

外皮編集

昆虫の外骨格または外皮は、乾燥に対する不透過性の保護層として作用する。 それはそれ自身がexoおよびendocuticleに更に分けることができるprocuticleによって下敷きになる外のepicuticleで構成されます。 Endocuticleは靭性を昆虫に与え、柔軟性および堅いexocuticleは傷つきやすい身体部分を保護するのに役立ちます。 但し、外のクチクラの層(epicuticle)はリポ蛋白質、脂肪酸およびろうの分子から成っている蛋白質ポリフェノールの複合体で水損失に対する昆虫の第一次防衛 多くの昆虫の命令はワックスの分子の摩耗か取り外しから保護するために本当らしいワックスの層上の付加的なセメントの層を分泌します。 この層はポリフェノールの混合物によって一緒に握られる脂質および蛋白質で構成され、皮膚腺によって分泌されます。

一般に、昆虫の水分損失率は中程度の温度では低い。 種特異的臨界温度(Tc)に達すると、温度が上昇し続けると、急速な水の損失が発生します。 「脂質融解モデル」は、水損失率のこの突然の増加を説明するために使用される。 脂質融解モデルは、クチクラの水分損失の増加が表面脂質の融解に直接関連していると述べている。 すでにより乾燥した環境に適応した昆虫は、より高いTcを有する; すなわち、それらのクチクラ特性が変化し、脂質構造がより高い臨界温度で溶融する。

一部の昆虫では、クチクラの水分損失の速度は神経内分泌系によってある程度制御されています。 頭部を除去した直後に、斬首されたゴキブリは、キューティクル全体の蒸散の大きな増加を示し、重度の脱水につながる。 新たに分けられたボディへの頭脳のホルモンの注入はクチクラ水損失の鋭い減少で起因します。

一般的に、乾燥した環境に適応した昆虫は、水分の損失を防ぐ不透過性のクチクラ膜も持っています。 したがって、大気に失われた水の大部分は、空気で満たされた気管を介して発生します。 水損失を減らすのを助けるために、多くの昆虫は気管に外側の覆い、または開いた呼吸が不要なときに閉じ、水が逃げるのを防ぐ螺旋を持っています。 水損失のリスクが高い昆虫は、枯渇した酸素供給または乾燥のいずれかの課題に直面し、より多くの酸素を受け取るために気管容積の適応的増加

排泄編集

餌を与えた後、ほとんどの昆虫は体を完全に水和させるのに十分な水を保持し、残りを排泄する。 しかし、排泄される水の量は種によって異なり、環境の相対湿度および乾燥に依存する。 例えば、Tsetseは高い相対湿度で維持され、したがって非乾燥条件では、約75%の水分content有量で糞便を排泄し、Tsetseは低い相対湿度で維持され、したがって乾燥条件では、わずか35%の水分content有量で糞便を排泄する。 この適応は不利な条件の水損失を最小にし、存続のチャンスを高めるのを助ける。

より大きな水分損失に耐える編集

ほとんどの昆虫は体水分の30-50%の損失に耐えることができますが、乾燥環境に適応した昆虫は体水分の40-60%の損失に耐えることができます。 初期の体の大きさはまた、どのくらいの水の損失を許容できるかに大きな役割を果たし、一般に、より大きな昆虫は、より小さな昆虫よりも体の水の損失のより大きな割合を許容することができる。 例えば、雌のカブトムシAlphitobius diaperinusは、その雄の対応物よりも大きく、したがって4%以上の水分損失を許容することができる。 より大きな昆虫は脂質貯蔵量を増加させ、脱水および乾燥を防止すると仮定されている。

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