Ånding hos vandbiller: At være eller ikke være under vandet

Et alternativ til gæller: Plastron?
Alle TEM SEM-billeder er lavet på dødt materiale.
Det viser kun ”skelettet”. Lys-mikroskopiske observationer
med påfaldende lys af billerne, som blev fastspændt
i mikro-strømakvarier, viste, at der er luft i
porerne. Således fortolker jeg den stærke refraktion/
refleksion. Th. et billede fra N. depressus: På det sort
pigmenterede er vand-luft grænsefladen synlig, på det
lyst pigmenterede er porens forlængelse ind gennem
kutikulaen synlig. På skrå flader ser de ringformede
ud. Hos P. lineatus er refraktionerne/reflektionerne
Er vand/lufthinden en illusion? Mikroskopien er særdeles vanskelig
ved store (400x) forstørrelser: Ringe arbejdsafstand=intet
lys. Men nye studier (dec 2009) med confocal-laser-mikroskop
gav billeder som dette th., hvor man endog kan scanne i dybden:
På snapshottet af en af scanningskiverne ses de lysende ringe,
som jeg fortolker som luft, synlig i porens perifere åbning.
”A fly in the ointment” er, at vandhinden kan holde til, at overfladespændingen
halveres, hvor en ”normal” plastron bryder sammen.
I den kommende vandbillesæson vil jeg forsøge, om jeg
kan trække luft ud af porerne.
Arbejdshypotese: De perifere
og de stjerneformede åbninger
(vandskyende) er overspændt
med en vand/
lufthinde, der buer indad mod
luften og fungerer som en
plastron. Set indefra poren er
det en ”antiboble”, hvis overfladespænding
skaber undertryk
herinde...
Den normale plastron
Hårene i en plastron er også
overspændt med en buet vandhinde,
hvis overfladespænding
holder vandet ude og faciliterer
iltens diffusion ind i luftlaget.
Bemærk dimensionerne i
forhold til poren. En flaskehals
er den lange vej til spiraklerne
og den flade ”halo” af iltfattigt
vand over plastronen.
bent@laugemadsen.dk
Den buede vandhinde er som
en spændt trampolin: den vil
rette sig ud, minimere overfla-
Fordele v. poreplastron
1:Bedre hydrodynamik
2:Direkte forbindelse til
tracheer.
3: Mere effektiv diffusion
gennem grænselag.
4:Mindre synlighed
En antiboble
Vandhinden over den perifere åbning
kan betragtes som et cirkulært trug. Den
ene radius (tværsnittet) er 0,2 µm
(S.duodecimpulatus). Den anden radius
er ∞, hvilket giver en reciprokværdi på 0:
Trykket er derfor γ / 2 x 10 -7 m = 3,6 atm
mod vandet. Dvs. der er et tilsvarende
negativt tryk på luftsiden. Det giver mindre
tæthed af iltmolekyler inde i poren
og fremmer diffusionen fra vandet ind til
poren. (”Iltpumpe?”)
Der er endnu mange uafklarede ting: Er der også porer hos de andre
arter, bare færre? Er der også respiration fra dækvingens underside? Her
er fundet hidtil ukendte strukturer, der kan have med respiration at gøre.
De minder lide mere om gæller end porerne gør. Men her er ikke vand??
En høj prioritet har flere data på respirationen og ikke mindst mål på
overfladerne, så der kan gives kvantitativt svar på: Gælle eller Plastron?
Eller måske: Gælle og plastron.
Med tak til Carlsbergfondet