Воздушное дерево внутри тела
У муравья дыхательная система устроена как разветвлённая сеть трубок. Крупные дыхательные пути отходят от отверстий на поверхности тела, затем делятся на всё более тонкие ветви — трахеи и трахеолы. Последние подходят близко к отдельным тканям, поэтому кислороду не нужно сначала растворяться в крови и ехать к ним по сосудам.
Но воздух не заполняет сами клетки: на последних участках кислород проходит через тонкий слой влаги и затем через клеточные оболочки. По этому же пути наружу уходит углекислый газ, образующийся при работе клеток.
Вход можно открывать и закрывать
Дыхательные отверстия, или дыхальца, — не просто постоянно открытые дырочки. Муравей может управлять ими с помощью небольших клапанов: закрытие уменьшает потерю воды, что особенно важно для маленького насекомого с большой площадью поверхности относительно объёма тела. Когда газообмен нужен активнее, отверстия открываются.
Внутри тела воздух перемещается не только за счёт разницы концентраций. Движения брюшка и других частей тела могут сжимать и расширять участки воздушной сети, помогая обновлять воздух в трубках. Насколько заметна такая «помпа», зависит от вида и ситуации.
Почему кровь здесь не главный перевозчик кислорода
У позвоночных кислород обычно доставляют эритроциты в кровеносной системе. У муравья гемолимфа — жидкость, выполняющая роль крови, — главным образом переносит питательные вещества и участвует в других функциях, а кислород получает отдельный маршрут: от дыхальца по трубкам прямо к тканям.
Такое устройство сокращает путь от наружного воздуха до работающей мышцы. Когда муравей бежит или несёт добычу, кислороду не приходится ждать, пока его разнесёт кровоток: он поступает к тканям через тончайшие ответвления дыхательной сети.
