Dahil sa bagong imaging teknolohiya, ang mga mananaliksik ay nakakakuha ng mas mahusay na-unawa ng isang physiological kabalintunaan: kung paano ang mga insekto, na may isang paghinga sistema na binuo upang magbigay ng mabilis na access sa ng maraming oxygen, ay maaaring mabuhay para sa mga araw nang walang ito.
Ang mga insekto na sistema ng paghinga ay kaya mahusay na ang mga resting insekto itigil ang pagkuha sa himpapawid bilang release sila ng carbon dioxide, ayon sa pananaliksik sa pamamagitan ng Stefan K. Hetz ng Humboldt University sa Berlin, Alemanya. Ito ay nagbibigay-daan sa mga ito upang mapanatili ang antas ng oxygen at carbon dioxide sa balanse. Masyadong mahusay na konsentrasyon ng oxygen ay nakakalason, na nagiging sanhi ng oxidative pinsala sa mga tissues sa insekto, tulad ng ito ay sa tao.
Hetz ay isa sa apat na mga nagsasalita sa paparating na panayam "paghinga control sa insekto: integration mula sa gene ang organismo." Ang mga panayam, na-sponsor na sa pamamagitan ng Ang American Physiological Society (APS) ay tumatagal ng lugar 10:30 am, Linggo, Abril 29 sa panahon ng APS taunang pulong sa eksperimento Biology 2007 sa 147A Room, ang kapulungan ng Washington Center sa Washington, DC Scott Kirkton ng Union College, Schenectady, New York, ay humantong sa panayam sa apat na mga nagsasalita.
Bees magsayang malaking halaga ng oxygen, at kaya maaaring ito ay nakahahalina mag-isip sila ay panting - maliliit na hindi marinig pantalon. Sila ay hindi, dahil hindi sila huminga sa pamamagitan ng mga noses o mouths. Sa halip, insekto gumuhit sa oxygen sa pamamagitan ng mga butas sa kanilang katawan na kilala bilang spiracles at bomba ang oxygen sa pamamagitan ng isang sistema ng increasingly maliliit na tubes (tracheae) na maghatid ng oxygen nang direkta sa mga tissues at kalamnan. Mga insekto ay karaniwang may isang pares ng mga spiracles para sa bawat thoracic at tiyan na segment.
Ang mga parehong tubes na sasakyan oxygen sa insekto usher katawan ang carbon dioxide. Insekto gumamit ng ibang paraan upang release carbon dioxide, kabilang ang pagbubukas ng mga thoracic spiracles (ang mga pinakamalapit sa head) na kumuha sa oxygen habang exhaling carbon dioxide sa pamamagitan ng tiyan spiracles. Insekto din gamitin ang mga iba't-ibang mekanismo sa bomba ang oxygen sa ang tissues.
Ang sistemang ito ay mas mahusay kaysa system na vertebrates umunlad. Insekto maghatid ng mas volume ng oxygen, sa proporsyon sa kanilang laki, kaysa sa mga mammals. Din silang maghatid ng oxygen direkta sa mga tissues, habang vertebrates malusaw oxygen sa dugo, sasakyan ang mga ito sa mga tissues, at pagkatapos reconvert ang oxygen sa magagamit na form.
Live action na sukat sa talampakan
Dahil insekto kumuha sa oxygen sa pamamagitan ng spiracles kung saan sila buksan at isara kung kinakailangan, at dahil maaari silang tumagal sa isang malaking tindahan ng oxygen, maaari nilang mabuhay ng isang mahabang oras nang walang paghinga sa pamamagitan ng pagsasara ng kanilang mga spiracles at curbing ang kanilang mga aktibidad.
"Ang mga insekto ay magagawang upang mabuhay ang hypoxic kapaligiran," ipinaliwanag Kirkton, ang chairman ng panayam. "Maaari silang mag-shut down at mabuhay para sa mga oras o araw. Mayroon silang isang mababang metabolic rate at maaaring isara ang kanilang spiracles. Kung ihambing mo ang Lance Armstrong, ang pukyutan at ang hummingbird, ang pukyutan ay ang kampeon ng paghahatid ng oxygen, "siya sinabi. Ngunit sa parehong oras, mga insekto ay maaaring mabuhay ang mga mababang antas ng oxygen para sa isang medyo mahabang panahon.
Mananaliksik ay interesado sa insekto tracheal sistema ng paghinga dahil sa 1911 kapag ang Agosto Krogh researched moths at grasshoppers. Krogh ng interes sa paghahatid ng oxygen na humantong sa kanya mamaya sa pag-aaral perpyusyon ng dugo sa mammalian capillaries, na kung saan siya ay iginawad sa Nobel Prize sa 1920. Subalit sa pagdating ng synchrotron x-ray, isang advanced na form ng x-ray scan, ay kamakailan-lamang pinapayagan ang mga siyentipiko upang matuto nang higit pa tungkol sa kung paano insekto huminga. Ang bagong teknolohiya imaging ay nagbibigay-daan sa siyentipiko upang obserbahan ang hininga ng mga live na bug.
Ang advance sa teknolohiya na ito ay dumarating rin sa isang oras na kapag physiologists ay matuto nang higit pa tungkol sa mga genes na control paghinga. Kapag ang mga physiologists magtipon sa panayam, sila masuri ang mga bagong developments at isaalang-alang ang isang roadmap para sa hinaharap na pananaliksik, sinabi Kirkton.
Ang panayam, na kung saan ay din na-sponsor na sa pamamagitan ng ang London-based na Journal ng pisyolohiya, ay tampok ang mga sumusunod na mga nagsasalita ng:
Gabriel Haddad, ng University of California, San Diego, ay makipag-usap sa ang "genetic na batayan para sa hypoxia tolerance sa Drosophila melanogaster." Haddad ay interesado sa kakayahan ng drosophila (prutas lumipad), upang mabuhay ng panahon ng hypoxia, iyon ay, tagal ng hindi sapat na supply ng oxygen. Siya ay pagsusuri ang papel-play ang mga genes ng prutas lumipad sa kakayahan ng kanyang mga cell sa palakasin ang loob upang manatiling malusog na kahit na sa ilalim ng mga hypoxic na kondisyon. Ang Nilalayon ng pananaliksik na humantong sa mas mahusay na paraan upang protektahan ang mga tao na magdusa ng mga panahon ng hypoxia dahil sa medikal na emergency o aksidente.