Как роющие животные получают достаточно кислорода?

Буральщики проделывают в дереве небольшое отверстие. В конце они жуют дерево, чтобы удлинить туннель. Они переваривают пищу и растут. Все это требует кислорода.

Вход в туннель вообще небольшой. Какие-то бурильщики затыкают вход. Даже без этого циркуляция воздуха должна отсутствовать. Как они дышат?

Просто кажется неуместным, что сверлильные станки могут быть крайним случаем. Но у меня тот же вопрос про всякие норы. Как черви это делают? Грызуны? Муравьи?

Есть ли у норных какое-то особое поведение или приспособления, помогающие им справляться?


Всем спасибо за ответы и комментарии. Но я подозреваю, что это нечто большее. Я сомневаюсь, что по всей длине норки поступает достаточно кислорода, чтобы насекомое могло выжить под корой.

Недавно у меня во дворе погибло дерево. Теперь кора легко отделяется. Когда дерево подвергается стрессу или заболеванию, на него часто нападают насекомые. Они заканчивают дерево, если исходная проблема не решает. Ясно, что это произошло здесь. Они съели почти весь слой под корой. Неудивительно, что кора отслаивается. От дерева, к которому он крепился, почти ничего не осталось.

Мертвое эвкалиптовое дерево с повреждением насекомыми

Большинство нор длинные и узкие. Насекомые осторожно оставляют небольшую полоску дерева между соседними ходами.

Вот крупный план двух нор со дна предыдущего снимка. Его забрали до того, как я содрал всю кору. Вы можете видеть, что они начинались внизу и росли по мере подъема.

Крупным планом две норы

Вот кора, которая покрывала норы. Когда насекомые жуют древесину, древесина не исчезает. На дне можно увидеть часть опилок, которыми забита нора. Большая часть выпала, когда я снял кору. Я видел и другие куски коры, где она явно заполняла всю нору.

Вверху видны ямки, где они выкопали.

Кора, которая покрывала норы

Теперь, когда дерево мертво, кора отваливается. Но это было не тогда, когда они начинали. Деревья не облегчают насекомым их поедание. Я ожидаю, что кора была хорошо прикреплена. Я сомневаюсь, что он был достаточно пористым для проникновения воздуха. Я сомневаюсь, что были какие-то повреждения, такие как длинная трещина, которую вы видите вдоль одной норы.

Иногда древесина может быть удивительно пористой. Вы можете буквально выпустить дым вдоль доски из красного дуба. Но это срубленная и высушенная древесина. Живая древесина полна сока.

Я ожидаю, что насекомые не проделывают дыры в туннеле. Они затрудняют доступ хищников.

И все же достаточно кислорода поступает.


Год спустя я все еще думаю об этом время от времени. В то время как небольшая масса снижает потребность в кислороде, кислород необходим для прогрызания туннеля в древесине и роста. Я не могу поверить, что по длинному узкому тоннелю, набитому опилками, проходит достаточное количество кислорода.

Вот фото, когда я сжигал бревно от дерева. Вы можете видеть, что поверхность покрыта норами. Внутри тоже есть отверстия.

введите описание изображения здесь

Здесь я разделил журнал. Вы можете видеть, что отверстия продолжаются глубоко в дереве и ведут к камерам. Эти норы почти полностью свободны от опилок.

введите описание изображения здесь

Вот подробный вид.

введите описание изображения здесь

Я ожидаю, что они остаются чистыми, потому что насекомым нужно ползти по ним. Одной из причин может быть то, что им нужен воздух.

Тем не менее, поверхностные норы забиты. Кажется вероятным, что насекомое, которое может прогрызать туннели в древесине, может проделывать дыры в коре. Кто-нибудь знает, делают ли они это?

Одна последняя мысль. Я отапливаю свой дом дровами. Когда я несу домой дрова, я храню их под этим деревом. Люди говорят мне, что насекомых можно перевозить в дровах...

Хорошо помогает то, что насекомые и черви хладнокровны, а это значит, что у них более медленный метаболизм и более низкая потребность в кислороде. То, как роющие млекопитающие справляются с потоком воздуха и кислородом, может быть разным.
Кислород — это маленькая молекула, и он может пройти в эту дыру на миллион!
@anongoodnurse Мы должны посмотреть уравнения физической химии, чтобы оценить скорость диффузии O2 внутрь и CO2 наружу. Было бы интересно посмотреть, насколько глубоко вы должны зайти, прежде чем это станет проблемой.
Многие из этих организмов эволюционировали так, чтобы иметь низкую скорость метаболизма (потребление кислорода) и толерантность к высоким уровням CO₂. Я знаю, что так обстоит дело с голым землекопом .

Ответы (2)

Ваш вопрос касается в основном насекомых, но бывают случаи особых приспособлений более крупных роющих животных. Голый землекоп имеет особый вид гемоглобина, а также способен прожить около 10-20 минут вообще без кислорода, переключившись с метаболизма глюкозы на фруктозу.

См. http://www.npr.org/sections/thetwo-way/2017/04/20/524511231/researchers-find-yet-another-reason-why-naked-mole-rats-are-just-weird .

По мере уменьшения массы тела организма их объем уменьшается прямо пропорционально, поэтому их метаболические потребности также снижаются. В результате маленькие организмы, такие как черви и насекомые, имеют гораздо большее отношение площади поверхности к массе тела, что позволяет им намного легче пассивно переносить кислород в свои тела.

Я ни в коем случае не энтомолог, но большинство видов насекомых способны обмениваться газами с окружающей средой вообще без активного дыхания. Из-за своего небольшого размера газы могут пассивно диффундировать через трахею и дыхальца непосредственно к их внутренним жидкостям/мышцам.

Тем не менее, у насекомых просто гораздо более низкий уровень основного обмена по сравнению даже с мелкими позвоночными. Более низкая скорость метаболизма означает более низкую потребность в кислороде, поэтому нередко можно увидеть насекомых, выживающих в трещинах и щелях, где нет достаточной циркуляции воздуха. Небольшой циркуляции воздуха, которая происходит при температуре, при которой процветают насекомые, более чем достаточно для удовлетворения их потребностей в кислороде.

По мере уменьшения массы тела организма их объем уменьшается в геометрической прогрессии . Это неправильное употребление слова «в геометрической прогрессии». Зависимость объема от массы является прямо пропорциональной, а не экспоненциальной зависимостью. Прямая пропорциональность у Икс , экспоненциальный у б Икс .