Termoregulacja owadów – ogrzej się w słońcu!

W poprzednim artykule opisałam podstawowe zagadnienia związane ze sposobami, w jakie różne zwierzęta mogą wykorzystać, by utrzymać odpowiednią temperaturę ciała. Skomplikowane mechanizmy u organizmów stałocieplnych i równie zawiłe u zmiennocieplnych to wielkie osiągnięcie świata naturalnego. Termoregulacja owadów to wiele skomplikowanych procesów i zachowań, dzięki którym mogły zasiedlić niemal całą planetę. Jeżeli nie przeczytałeś poprzedniego artykułu Zwierzaki zimą – termoregulacja jako sposób na przetrwanie, sprawdź go koniecznie nim, przystąpisz do dalszej lektury.

Część pierwsza: ogólne zagadnienia związane z termoregulacją,

Część druga: termoregulacja owadów,

Część trzecia: termoregulacja pszczoły miodnej.

Owady – biedne, malutkie i bezbronne?

Można śmiało powiedzieć, że organizmy o tak małej masie mają po prostu trudniej. Łatwiej pożreć niewielkiego chrabąszcza niż zwierzę większych rozmiarów jak dzik czy jeleń. Do tego ich niewielkie rozmiary powodują szybką utratę ciepła. W przypadku zwierząt stałocieplnych wzrasta zapotrzebowanie na energię, by utrzymać temperaturę na stałym poziomie. Organizmy zmiennocieplne, szczególnie owady, muszą radzić sobie nieco inaczej.

Termoregulacja owadów
Niewielkie stworzenia mają problem, ale radzą sobie z nim całkiem nieźle.

Prawdziwa chrabąszczowa uczta odbywa się co cztery lata – to właśnie w takich odstępach czasu z ziemi wygrzebują się dwa gatunki chrabąszczy – majowy i kasztanowiec. Szczególnie kłopotliwe są pędraki tych stworzeń, które niszczą system korzeniowy roślin, dlatego Lasy Państwowe muszą stale monitorować stan populacji. W związku z tym, że dzieje się to raz na cztery lata, czasu na ograniczenie populacji w przypadku wystąpienia rójki jest ograniczony. Jedna samica chrabąszcza potrafi złożyć nawet 80 jaj, z których wylęgną się larwy, a dalej żarłoczne pędraki. Czas rójki chrabąszczy wykorzystuje wiele zwierząt jako szybki i świeży posiłek.


Niektóre owady (sprawnie latające) posiadły jednak tymczasową zdolność do endotermii (pozyskiwania energii cieplnej z procesów metabolicznych). Do czynników wpływających na temperaturę wnętrza ciała owadów należą: zmiany tempa metabolicznej produkcji ciepła, zmiany szybkości utraty ciepła do otoczenia luba napływu ciepła z otoczenia do organizmu. Podczas spoczynku tempo metaboliczne jest niskie, podczas gdy w czasie wysiłku fizycznego zmienia się znacząco. Wysiłek w cieplejsze dni mógłby być zabójczy, gdyby nie kilka rozwiązań, w które ich organizmy zostały wyposażone. Termoregulacja owadów obejmuje więc nie tylko przetrwanie chłodniejszych dni, ale i skuteczne odprowadzanie ciepła latem.

Ośnieżone pole
Czasem lepiej ukryć się głęboko gdzieś w stercie liści i przeczekać najtrudniejszy okres.

Jak owady radzą sobie z zimnem?

  • wymiana ciepła przez promieniowanie – emisja długofalowego promieniowania podczerwonego i pochłaniania promieniowania słonecznego krótkofalowego i promieniowania podczerwonego z innych źródeł. Skuteczność uzyskiwania ciepła jest w tym przypadku uzależniona od wielkości i kształtu ciała owada i jego ustawienia względem źródła ciepła (np. słońca);
  • wymiana ciepła na drodze przewodnictwa – przekazywanie energii bezładnego ruchu jednym grupom cząsteczek przez inne. W tym przypadku konieczny jest kontakt fizyczny między ciałami;
  • wymiana ciepła na drodze konwekcji – unoszenie ciepła razem z ośrodkiem: otaczającym powietrzem lub wodą;
  • wymiana ciepła na drodze parowania – pobieranie ciepła przez wodę parującą z powierzchni ciała.

Termoregulacja behawioralna u owadów

Najprostszym przykładem tego typu termoregulacji owadów jest ustawianie ciała względem padających promieni słonecznych. W zależności od tego, czy owad chce uzyskać jak najwięcej ciepła, czy też stara się tego uniknąć, może ustawiać się w pierwszym przypadku prostopadle (maksymalnie zwiększając pobieranie ciepła) lub równolegle. Takie reakcje zaobserwujesz w przypadku niektórych motyli, chrząszczy czy ważek.

Termoregulacja owadów a styl lotu

Owady sprawnie latające sporą ilość ciepła uzyskują podczas lotu. Jednak także w czasie spoczynku mogą wykorzystać potencjał drzemiący w mięśniach, wprawiając je w drgania. Motyle czy ważki mogą zmieniać sposób lotu z trzepoczącego na ślizgowy, ograniczając powstawanie ciepła jako skutku ubocznego. Gdy jednak ich system wymiany ciepła nie jest w stanie poradzić sobie z wysokimi temperaturami, zostają zmuszone do ograniczenia aktywności w najcieplejszych porach dnia.

 

Cdn.

 

Źródło:

Biologia termiczna pszczół – zdumiewająca przemiana od zmiennocieplności do stałocieplności, P. Grodzicki, M. Caputa, [w:] Kosmos. Problemy nauk biologicznych, Tom 52 2003.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *