¿Cómo obtienen suficiente oxígeno los animales excavadores?

Los barrenadores de árboles hacen un pequeño agujero en un árbol. Al final, mastican madera para alargar el túnel. Digieren los alimentos y crecen. Todo esto requiere oxígeno.

La entrada al túnel es generalmente pequeña. Algunos barrenadores taponan la entrada. Incluso sin eso, la circulación de aire debe ser inexistente. ¿Cómo respiran?

Simplemente parece fuera de lugar que los barrenadores de árboles podrían ser un caso extremo. Pero tengo la misma pregunta sobre todo tipo de madrigueras. ¿Cómo lo hacen los gusanos? ¿Roedores? ¿Hormigas?

¿Los excavadores tienen algún comportamiento especial o adaptaciones que les ayuden a sobrellevar la situación?


Gracias a todos por sus respuestas y comentarios. Pero sospecho que hay más que eso. Dudo que se difunda suficiente oxígeno a lo largo de la madriguera para mantener vivo a un insecto debajo de la corteza.

Un árbol murió en mi jardín recientemente. La corteza ahora se desprende fácilmente. Cuando un árbol está estresado o enfermo, los insectos suelen atacarlo. Acaban con el árbol si el problema original no lo hace. Claramente eso ha sucedido aquí. Se han comido casi toda la capa debajo de la corteza. No es de extrañar que la corteza se esté despegando. No queda casi nada de la madera a la que estaba unida.

Árbol de eucalipto muerto con daños por insectos

La mayoría de las madrigueras son largas y estrechas. Los insectos dejan con cuidado una pequeña tira de madera entre los túneles adyacentes.

Aquí hay un primer plano de dos madrigueras de la parte inferior de la imagen anterior. Fue tomada antes de que arrancara toda la corteza. Puedes ver que comenzaron en la parte inferior y crecieron a medida que subían.

Cerca de dos madrigueras

Aquí está la corteza que cubría las madrigueras. Cuando los insectos mastican la madera, la madera no desaparece. En la parte inferior se puede ver una porción del aserrín que tapó la madriguera. La mayor parte se cayó cuando le quité la corteza. He visto otros pedazos de corteza donde claramente llenó toda la madriguera.

En la parte superior, puedes ver los agujeros donde excavaron.

Corteza que cubría las madrigueras

Ahora que el árbol está muerto, la corteza se está cayendo. Pero no fue cuando empezaron. Los árboles no facilitan que los insectos se los coman. Supongo que la corteza estaba bien adherida. Dudo que fuera lo suficientemente poroso para que el aire penetrara. Dudo que haya daño, como la larga grieta que puedes ver a lo largo de una madriguera.

A veces, la madera puede ser sorprendentemente porosa. Literalmente, puedes soplar humo a lo largo de una tabla de roble rojo. Pero eso es madera cortada y seca. La madera viva está llena de savia.

Espero que los insectos no hagan agujeros en el túnel. Hacen que sea difícil para los depredadores conseguirlo.

Y, sin embargo, entra suficiente oxígeno.


Un año después, todavía pienso en esto de vez en cuando. Si bien tener una masa pequeña reduce las necesidades de oxígeno, se necesita oxígeno para masticar un túnel en la madera y crecer. No puedo creer que se difunda suficiente oxígeno por un túnel largo y angosto lleno de aserrín.

Aquí hay una foto de cuando quemé un tronco del árbol. Puedes ver que la superficie está cubierta de madrigueras. También hay agujeros en el interior.

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Aquí he dividido el registro. Puedes ver que los agujeros continúan profundamente en el árbol y conducen a las cámaras. Estas madrigueras están casi completamente libres de aserrín.

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Aquí hay una vista detallada.

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Espero que se mantengan despejados porque los insectos necesitan arrastrarse por ellos. Una razón sería que necesitan aire.

Sin embargo, las madrigueras de la superficie están repletas. Parece probable que un insecto que puede masticar túneles en la madera pueda hacer agujeros en la corteza. ¿Alguien sabe si hacen esto?

Un último pensamiento. Caliento mi casa con leña. Cuando llevo leña a casa, la guardo debajo de este árbol. La gente me dice que se pueden transportar insectos en la leña...

Bueno, ayuda que los insectos y los gusanos sean de sangre fría, lo que significa que tienen un metabolismo más lento y una menor demanda de oxígeno. La forma en que los mamíferos excavadores manejan el flujo de aire y el oxígeno podría ser diferente.
¡El oxígeno es una molécula pequeña y puede pasar por ese agujero un millón de veces!
@anongoodnurse Deberíamos buscar las ecuaciones de química física para estimar la tasa de difusión de entrada de O2 y salida de CO2. Puede ser interesante ver qué tan profundo tienes que ir antes de que se convierta en un problema.
Muchos de estos organismos han evolucionado para tener tasas metabólicas bajas (consumo de oxígeno) y tolerancia a niveles altos de CO₂. Sé que este es el caso de la rata topo desnuda .

Respuestas (2)

Su pregunta se centra principalmente en los insectos, pero hay casos de adaptaciones especiales por parte de animales excavadores más grandes. La rata topo desnuda tiene un tipo especial de hemoglobina y también es capaz de sobrevivir durante unos 10 a 20 minutos sin nada de oxígeno al cambiar el metabolismo de la glucosa a la fructosa.

Consulte http://www.npr.org/sections/thetwo-way/2017/04/20/524511231/researchers-find-yet-another-reason-why-naked-mole-rats-are-just-weird

A medida que la masa corporal de un organismo disminuye, su volumen disminuye con proporcionalidad directa, por lo que también se reducen sus necesidades metabólicas. El resultado es que los organismos pequeños, como los gusanos y los insectos, tienen una relación de área de superficie a masa corporal mucho mayor, lo que les permite transferir pasivamente oxígeno a sus cuerpos con mucha más facilidad.

De ninguna manera soy entomólogo, pero la mayoría de las especies de insectos pueden intercambiar gases con el medio ambiente sin ningún tipo de respiración activa. Debido a su pequeño tamaño, los gases pueden difundirse pasivamente a través de la tráquea y los espiráculos directamente a sus fluidos/músculos internos.

Dicho esto, los insectos simplemente tienen tasas metabólicas basales mucho más bajas en comparación incluso con los pequeños vertebrados. Las tasas metabólicas más bajas significan necesidades de oxígeno más bajas, por lo que no es raro ver insectos sobreviviendo en grietas y hendiduras que no tienen mucha circulación de aire. La poca circulación de aire que ocurre en las temperaturas en las que prosperan los insectos es más que suficiente para satisfacer sus necesidades de oxígeno.

A medida que la masa corporal de un organismo disminuye, su volumen disminuye exponencialmente . Este es un mal uso de "exponencialmente". La dependencia del volumen de la masa es una proporcionalidad directa, no una dependencia exponencial. La proporcionalidad directa es y X , exponencial es y b X .