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昆虫の呼吸調節:遺伝子から生物への統合

Published on April 30, 2007 at 10:19 PM · No Comments

ために新たなイメージング技術の、研究者は、生理的パラドックスのより良い理解を得ている:酸素の多くへの迅速なアクセスを提供するために構築された呼吸器系を持っている昆虫は、、それなし日間生き延びることができるか。

昆虫の呼吸器系にはベルリン、ドイツのフンボルト大学のSte​​fan K. Hetzの研究によると、安静時の昆虫は、彼らが二酸化炭素を離すと空気中に服用を中止するように効率的です。これは、彼らがバランスで酸素と二酸化炭素のレベルを維持することができます。酸素の多すぎる濃度は、それが人間の場合と同様に、昆虫の組織に酸化的損傷を引き起こし、有毒です。

Hetzは、今後のシンポジウムで4つのスピーカーの一つです"昆虫の呼吸調節:遺伝子から生物への統合。"アメリカ生理学会(APS)が主催するシンポジウムが、中に4月29日場所午前10時30分、日曜日、かかる実験生物学2007年APS年次総会では、ルーム147Aで、ワシントンのワシントンコンベンションセンター、ユニオンカレッジ、スケネクタディ、ニューヨーク州のDCスコットカークトンは、4つのスピーカーのシンポジウムをリードします。

蜂は、酸素を大量に消費するので、それは彼らが喘ぐしていると考えがちかもしれない - 小さな聞こえないパンツを。彼らは鼻または口で呼吸していないので、彼らは、ないです。その代わりに、昆虫は気門と呼ばれる自分の体の穴に酸素で描画し、組織や筋肉に直接酸素を供給ますます小さなチューブ(気管)のシステムを介して酸素をポンプ。昆虫は、通常、それぞれの胸部と腹部のセグメントのための気門のペアを持っている。

二酸化炭素アウト昆虫の体の到来を告げるに酸素を運搬するのと同じチューブ。昆虫は腹部の気門を通じて二酸化炭素を吐き出すしながら酸素を取り込むために胸部気門を(頭に最も近いもの)を開くなど、二酸化炭素を解放するために異なる方法を使用してください。昆虫はまた組織に酸素をポンプに異なるメカニズムを使用してください。

このシステムは、はるかに効率的脊椎動物が進化したシステムよりもです。昆虫は、哺乳類に比べ、その大きさに比例して、酸素の非常に大きなボリュームを実現。脊椎動物の組織にそれを輸送、血液中の酸素を溶解し、使用可能な形式に酸素を再変換しながら彼らはまた、直接組織に酸素を提供する。

実写映像
昆虫は、必要に応じて彼らが開いたり閉じたりする気門を通って酸素を取り込み、それらが酸素の大型店で取ることができるので、彼らは彼らの気門を閉じ、その活性を抑制することによって呼吸することなく長い時間を生きることができます。ので、

"昆虫は、低酸素環境を生き残るためにできる、"カークトン、シンポジウムの議長は説明した。 "彼らはシャットダウンし、数時間または数日間生き延びることができる。彼らは低代謝率を持っており、気門を閉じることができます。あなたがランスアームストロング、蜂やハチドリを比較すると、蜂は、酸素供給のチャンピオンである、"と彼は言った。しかし同時に、昆虫は比較的長い間酸素の低レベルを生き残ることができる。

研究者は8月クローグは蛾やバッタを研究し1911年から昆虫気管呼吸器系に興味を持っている。酸素運搬のクローグの関心は、彼が1920年にノーベル賞を受賞したために、哺乳類の毛細血管の血流を研究するために、後で彼を導いた。しかし、シンクロトロンX線、X線スキャンの高度な形態の出現は、最近、科学者は昆虫が呼吸する方法についてもっと学ぶことができました。新しいイメージング技術は、科学者が、ライブのバグの呼吸を観察することができます。

この技術の進歩はまた、生理学者はより多くの呼吸を制御する遺伝子についてを学んでいるところに入ってきた。生理学者は、シンポジウムで集まるとき、彼らはこれらの新たな展開を評価し、今後の研究のためのロードマップを検討する、カークトンは言った。

また、 生理学のロンドンベースのジャーナルが主催するシンポジウムには、以下のスピーカーを特色にする。

カリフォルニア大学サンディ​​エゴ校のガブリエルHaddadは、、の話をする"キイロショウジョウバエの低酸素耐性の遺伝的基礎。"ハダドはショウジョウバエの能力(ショウジョウバエ)に興味を持っている、である低酸素の期間、期間を生き残るために不十分な酸素供給の。彼はショウジョウバエの遺伝子はさらに低酸素条件下で健康を維持するために、その神経細胞の能力に果たす役割を検討している。研究は、医療上の緊急事態や事故に起因する低酸素の期間に苦しむ人間を保護するためのより良い方法につながることを目指しています。