Линька оказалась сложнее для подёнок, чем считалось ранее

Подёнки — насекомые, которые проводят большую часть жизни в воде и служат индикаторами здоровья рек и других водоёмов. Они чувствительны к изменениям окружающей среды, таким как загрязнение воды.

Известно, что подёнки линяют гораздо чаще (от 14 до 50 раз в зависимости от вида), чем большинство других насекомых. Во время линьки они сбрасывают не только внешний экзоскелет, но и выстилку своей трахейной системы — трубок, доставляющих кислород к мышцам, нервам и другим тканям.

Исследователи из NC State, изучая влияние изменения температуры на дыхание подёнок (Cloeon dipterum), обнаружили необычную дыхательную картину во время линьки:

• За 3–4 часа до линьки у многих особей потребление кислорода увеличивалось.
• Затем следовал резкий спад потребления кислорода примерно на 45 минут — предположительно, в период очистки дыхательных путей от старой выстилки при выходе из экзоскелета.
• После очистки дыхательных путей насекомые интенсивно потребляли кислород около 45 минут, чтобы компенсировать кислородный долг, связанный с линькой.

Этот процесс можно сравнить с глубоким погружением человека под воду: подготовительный вдох, расход кислорода под водой и интенсивный вдох на поверхности.

«Мы изучали, что происходит с дыханием подёнок при повышении температуры воды, и случайно наткнулись на это открытие», — сказала Эллисон Кэмп, ведущий автор статьи в Freshwater Science. — «Кроме того, мы обнаружили, что личинки линяют чаще при более высоких температурах и что линька сильнее нарушает дыхание при повышении температуры».

Исследователи отмечают, что в научной литературе практически нет данных о нарушении дыхания во время самой линьки. Этот процесс, вероятно, связан с физическим стрессом и потерей калорий, так как личинки перестают есть до и после него.

Открытие поднимает новые вопросы:

• Усиливает ли линька чувствительность подёнок к другим стрессорам в воде?
• Что произойдёт, если температура воды повысится из-за изменения климата?
• Как обнаруженные у подёнок дыхательные паттерны сравниваются с другими видами насекомых, для которых линька также характерна?