existem três maneiras principais pelas quais os insectos podem aumentar a sua tolerância à dessecação: aumentando o seu teor total de água corporal; reduzindo a taxa de perda de água corporal; e tolerando uma maior proporção da perda total de água do corpo. O tempo de sobrevivência é determinado pelo teor inicial de água, e pode ser calculado dividindo a tolerância à perda de água (a quantidade máxima de água que pode ser removida sem resultar em morte) pela taxa de perda de água.
aumento do teor de água corporal
os insectos com um teor inicial de água corporal mais elevado têm melhores taxas de sobrevivência durante condições áridas do que os insectos com um teor inicial de água corporal mais baixo. Quantidades mais elevadas de água corporal interna prolongam o tempo necessário para remover a quantidade de água necessária para matar o organismo. A forma como o teor de água corporal é aumentado pode diferir consoante a espécie.
a acumulação de glicogénio durante a fase larvar dos insectos tem sido associada ao aumento do teor de água corporal e é provavelmente uma fonte de água metabólica durante as condições secas. O glicogénio, um polissacárido de glucose, actua como uma fonte de energia oxidativa durante tempos de stress fisiológico. Como se liga a até cinco vezes o seu peso em água a granel, os insectos com níveis aumentados de glicogénio corporal também têm quantidades mais elevadas de água interna. Em geral, os insetos selecionados para resistência à dessecação também apresentam estágios larvares mais longos do que os sensíveis à dessecação. Este aumento no tempo de desenvolvimento é provavelmente uma resposta ao meio ambiente, permitindo que as larvas tenham mais tempo para acumular glicogênio e, portanto, mais água antes da eclosão.
outra fonte possível que contribui para níveis mais elevados de água corporal inicial nos insectos é o volume de hemolinfas. O inseto equivalente ao sangue, hemolinfas é o fluido encontrado dentro do hemocelo, e é a maior poça de água extracelular dentro do corpo do inseto. Na mosca-da-fruta Drosophila melanogaster, as moscas selecionadas para a resistência à dessecação também renderam maiores quantidades de hemolinfas. Um maior volume de hemolinfa Está ligado a um aumento de carboidratos, em particular trealose, um açúcar comum encontrado em muitas plantas e animais com alta resistência à dessecação. Moscas Drosophila melanogaster selecionadas para a resistência à dessecação mostram um aumento de 300% no volume de hemolinfa em comparação com moscas de controle, correlacionando-se com um aumento semelhante nos níveis de trealose. Durante os períodos de aridez, as células desidratam e se alimentam de reservas de hemolinfas para reabastecer a água intracelular; portanto, os insetos com níveis mais elevados deste fluido são menos propensos à dessecação.Os insectos também podem aumentar o teor de água corporal, simplesmente alimentando-se mais frequentemente. Porque o açúcar é lentamente absorvido nas hemolinfas a cada refeição, aumentando a frequência em que o inseto ingere uma fonte de açúcar também aumenta a sua tolerância à dessecação. Além disso, a cultura pode também agir não só para armazenar alimentos antes da digestão, mas também para fornecer um reservatório adicional de água e açúcar.
Redução da taxa de água lossEdit
Outra estratégia utilizada para reduzir o risco de morte por desidratação é reduzir a taxa na qual a água é perdida. As três principais maneiras pelas quais os insetos podem perder água são (1) a superfície do corpo (tegumento); (2) a traqueia (respiração); e (3) a excreção, ou produtos residuais. A característica importante na redução da perda de água nos caracóis terrestres durante a inactividade é um epifragma.
IntegumentEdit
o exosqueleto ou o tegumento dos insectos actua como uma camada impermeável e protectora contra a dessecação. É composto por um epicutículo exterior, underlain por um procuticle que pode ser dividido em um exo – e endocuticle. O endocutículo fornece ao inseto dureza e flexibilidade e o exocutico duro serve para proteger partes vulneráveis do corpo. No entanto, a camada cuticular externa (epicutículo) é um complexo proteína-polifenol composto de lipoproteínas, ácidos gordos e moléculas cerosas, e é a principal defesa do inseto contra a perda de água. Muitas ordens de insetos secretam uma camada adicional de cimento sobre sua camada de cera, provavelmente para proteger contra a abrasão ou remoção de moléculas cerosas. Esta camada é composta por lípidos e proteínas unidas por compostos polifenólicos e é segregada pelas glândulas dérmicas.Em geral, a taxa de perda de água nos insectos é baixa a temperaturas moderadas. Uma vez atingida uma temperatura crítica específica da espécie (Tc), à medida que as temperaturas continuam a aumentar, ocorre uma rápida perda de água. O “modelo de fusão lipídica” é usado para explicar este aumento súbito na taxa de perda de água. O modelo de fusão lipídica afirma que o aumento da perda cuticular de água está diretamente relacionado com a fusão de lípidos de superfície. Os insectos já adaptados a ambientes mais áridos têm um Tc mais elevado; ou seja, as suas propriedades cuticulares mudam e as estruturas lipídicas derretem a uma temperatura crítica mais elevada.
em alguns insetos, a taxa de perda de água cuticular é controlada em certa medida pelo sistema neuroendócrino. Imediatamente após a remoção da cabeça, as baratas decapitadas exibem um grande aumento na transpiração através da cutícula, levando a desidratação severa. A injeção de hormônios cerebrais em corpos recém separados resulta em uma redução acentuada na perda de água cuticular.
Tracheedit
em geral, os insectos adaptados a ambientes áridos também têm uma membrana cuticular impermeável que impede a perda de água. Portanto, a maioria da água perdida para a atmosfera ocorre através da traqueia cheia de ar. Para ajudar a reduzir a perda de água, muitos insetos têm revestimentos exteriores em suas traqueias, ou espiráculos, que se fecham quando a respiração aberta é desnecessária e evitar a fuga de água. Insetos com um maior risco de perda de água enfrentam o desafio de um suprimento de oxigênio esgotado ou dessecação, levando a um aumento adaptativo no volume traqueal, a fim de receber mais oxigênio.Após a alimentação, a maioria dos insectos retém água suficiente para hidratar completamente os seus corpos, excretando o restante. No entanto, a quantidade de água excretada difere entre as espécies, e depende da Umidade Relativa e secura do ambiente. Por exemplo, moscas tsé-tsé mantidas em uma alta umidade Relativa, e, portanto, condições não áridas, excretam matéria fecal com aproximadamente 75% de conteúdo de água, enquanto moscas tsé mantidas em uma baixa umidade Relativa, e, portanto, em condições secas, excretam matéria fecal com apenas 35% de conteúdo de água. Esta adaptação ajuda a minimizar a perda de água em condições desfavoráveis e aumentar as chances de sobrevivência.A maioria dos insetos pode tolerar uma perda de 30-50% de água corporal; no entanto, insetos adaptados a ambientes secos podem tolerar uma perda de 40-60% de água corporal. O tamanho inicial do corpo também desempenha um grande papel na quantidade de perda de água que pode ser tolerada, e, em geral, insetos maiores podem tolerar uma maior porcentagem de perda de água do corpo do que insetos menores. O besouro fêmea Alphitobius diaperinus, por exemplo, é maior do que o seu homólogo masculino e pode assim tolerar 4% mais perda de água. Acredita-se que os insetos maiores tenham aumentado as reservas lipídicas, impedindo a desidratação e dessecação.