Lífeðlisfræði býflugna

Samantekt: Egill R. Sigurgeirsson

HIN EINSTAKA BÝFLUGA

Ytrabyrði-yfirhúðin  (kítínskjöldurinn)

Er ógegndræp fyrir vatni og lofti og hindrar þannig útþurrkun býflugna. Það eru göt á yfirhúðinni sem leyfa flæði lofts. Berkjur (öndunargöt) opnast einnig út sem og fremra og aftara meltingarop (munnur og endaþarmur). Yfirhúðin er samsett úr kítíni , próteinum og litarefnum. Kítín er fjölsykrungur (köfnunarefnis pólýsaccarid (C8H13NO5 og hefur svipuð byggingareigindir og beðmi (sellulósa) í plöntum). Út á yfirhúðina opnast einnig vaxkirtlar en vaxið hindrar uppgufun og hrindir frá sér utanaðkomandi vatni. Líkaminn er allur þakinn marg greindu hári sem eyðist með aldri og verða býflugur því sköllóttar og meira glansandi sem „gamlar“. Hlutverk „feldsins“ er að halda hita á býflugur en einnig sérlega þau lengri, að fanga frjókorn úr blómunum sem býflugur heimsækja.

Melting og efnaskipti

BÝFLUGUR nærast eingöngu á hunangi og frjókornum. Meltingarvegurinn samanstendur framgörn og sarpi (hunangsmagi), miðgörn ( þar sem meltingarhvatar brjóta niður fæðuna og frásog næringarefna á sér stað) og afturgörn (þar er frásog vatns og ólífrænna jóna og hér formast einnig hægðirnar og eru losaðar út). Gegnumferð um meltingarveginn t.d. fyrir frjókorn tekur um 15 klst.

Kolvetnisforði (orkuforði) býflugur er á formi glycogens (flókin sameind fjölda þrúgusykurs (glúkósa) mólekúla og er sama efni og í mannskepnunni) í vefjum og trehalosa (tvísykrungur- 2 glucosa mólikúl) í „blóði“. Þessi efni eru brotin niður eftir þörfum enda er glúkósi brennsluefni fruma (auk fitu).

GlycogenTrehalosi

Glúkosi

 

Fitupúði –(kroppur)

Er samansafn af sérhæfðum frumum í holrúmum líkama býflugna sem mynda hin svokallaða „fitupúða ( kroppa)“ sem hefur því mikilvæga hlutverki að gegna  að geyma forðanæringu á formi fitu, gycogens og próteina auk efnahvata sem þarf til að brjóta þessi orkuefni niður. Þessir fitupúði virðast eingöngu vera til staðar í „vetrar býflugum“ og myndast í býflugum sem klekjast fyrir vetrarhvíldina.

Öndun

Fer fram gegnum berkjurnar 2 micm sem greinast í niður í smærri og smærri og enda í blindni 0,2micm. Jafnvægi súrefnis og CO2 helst gegnum passíft flæði þessara lofttegunda gegnum berkjurnar. Öndunar hraði er aukin með hreyfingu afturbols þegar hann er hreyfður fram og til baka á lengdarási býflugna (slík öndun sést með berum augum hjá býflugum).

Blóð og blóðrás

Blóð býflugna inniheldur ekki rauð blóðkorn. Blóðið, hemolymphan, fyllir rými líkama býflugna í opnu blóðrásarkerfi. Ein æð (hjartað) flytur blóðið eftir miðlínu við bak. Aftari hluti æðarinnar „dælir“ og er með æðarlokum þar sem blóðið kemur inn í æðina. Fremri hluti æðarinnar er gerður úr samdráttarfærum vef og fer í gegnum heilan í höfði býflugur og endar þar. Blóðið yfirgefur æðina og dreifist aftur eftir líkama býflugunnar og „baðar“ alla vefi býflugunnar.

Samdráttur „hjartans“ veldur hringrás blóðsins og flytur hormón og næringarefni til fruma en ekki súrefni að nokkru ráði, einnig flytur það úrgangsefni til „nýrnanna“. Í blóðinu eru ekki storkuefni. Einnig tekur blóðið þátt í hitastjórnun milli hluta líkamans.

Vatns- og saltbúskapur

Malpighian kerfið er útskilnaðar og himnuflæði kerfi (nýru býflugna). Sjá mynd.

Kerfið samanstendur af kvísluðum rörum sem eru framlenging (ganga út frá görnunum) garnanna, gleypa upplausn , vatn, og úrgang frá umliggjandi „blóði“. Úrgangurinn er losaður út úr líkama býflugunnar í formi hægða af köfnunarefnis samböndum. Kerfið er nefnt eftir Marcello Malpighi, 17 aldar lækni og líffærafræðingi. Rörin eru yfirleitt böðuð í blóði og eru í nálægð við fitupúðanna. Forstigsefni þvags myndast í rörunum þegar köfnunarefnisúrgangur og sölt flytjast  inn í gegnum veggi röranna.  Úrgangur eins og þvagefni og amínósýrur eru talin fljóta í gegnum veggi röranna, en jónir eins og natríum og kalíum eru flutt af virku dælukerfi. Vatn fylgir í kjölfarið. Forstigsefni þvags, ásamt meltri fæðu, blandast saman í afturgörn og  eru úrgangsefni losuð út með hægðum

Skynjun og taugakerfi

Miðtaugakerfi býflugna samanstendur af taugahnoðum sem tengjast sín á milli með taugum. Heilinn samanstendur af nokkrum slíkum samvöxnum hnoðrum.

Efnaskynjarar (bragð og lykt)eru f.o.f. í fálmurum og eru næmir fyrir efnasamböndum í umhverfi býflugna.

Býflugur hafa einnig taugaskynfrumur sem bregðast við hita, CO2 og vatnsgufu.

Hljóðskynjun fer líklega mest fram fálmurum sem skynjun á titring.

Til staðsetningar og að rata nota býflugur kennileiti á landi, skautuðu- (polarized) og útfjólublátt ljós og stöðu sólar og tungls. Þær skynja einnig rafsegulsvið jarðar (td virðast mökunarsvæði valin með tilliti til þessa) og í líkama býflugna er járnríkt svæði (segul-)sem líklega stýrir þessu.

Býflugur geta lært (þ.e. munað) ýmsa hluti ss, skilja á milli lykta, forma, tíma dags og fleiri þátta.

Þroski, öldrun og stéttaskipting.

Þegar býfluga klekst þ.e. étur sig út úr klakhólfinu, byrjar hún strax að sinna störfum í búinu –hún er í fyrstu „hreinsitæknir“ –tekur til í klakhólfunum og undirbýr þau fyrir varp drottningar. Hún getur í fyrstu ekki flogið né stungið. Stærð hennar ræðst af ummáli klakhólfsins og stækkar hún ekki meira eftir að hún skríður úr því. Eftir hreinsistigið (nokkra daga gömul) byrjar hún á að bera hunang og frjókorn í eldra ungviðið og nokkrum dögum seinna hafa fóðursafakirtlar hennar þroskast nægjanlega til að geta framleitt royal jelly sem hún matar yngsta ungviðið á (fóstrustig). Þroskinn heldur svo áfram með auknum aldri í: vaxbyggjandi-, varð-, fóðuröflunar-, vatnsöflunar og troðkíttis sækjandi þernu. Býflugur geta þó skipt um hlutverk ef þarf á að halda.

Býflugur sýna einkenni öldrunar í hnignun fluggetu og sækja heldur í kaldara hitastig, þær tapa einnig hári sínu og verða dekkri/glansandi.

Vöðvar og virkni þeirra

Taugaboð stjórna virkni vöðva þ.e. samdrætti, en flugvöðvarnir fara á einskonar flöktstig, sem er mun hraðara en taugaboð um samdrátt geta borist.

Glycogen forði í flugvöðvunum endist bara í 10-20 mín. flug en þá tekur við notkun á trehalosa í „blóði“ og kolvetna frá hunangssarpi. Á klukkutíma flugi getur býflugur notað allt að 10 mg kolvetna og getur náð 29 km/klst

Stjórnun líkamshita býflugna.

Býflugur eru með breytilegan líkamshita (poikilotherm). Líkamshitastig þeirra lækkar á veturnar. Líkamshiti býflugu þarf að vera 35°C til hún geti flogið sem einnig er hiti innan klasans í búinu. Ungviðið þarf einnig sama hita þann tíma sem það þroskast og er það kjörhitastig fyrir framleiðslu á vaxi. Hitastig á jaðri klasans er breytilegt og fer eftir hitastigi utan búsins. Í vetrarklasanum er innri hiti klasans að lágmarki 20-22°C. Býflugur geta sótt blómasafa í blóm á hitasviði sem spannar 30°C  lofthita aðallega því þær hafa hegðunar og lífeðlisfræðilegan hæfileika til að  stjórna líkamshita sínum með flugvöðvunum.  Aðferðafræðin við lágan lofthita er að býflugan virkjar hitamyndun með því að það fer „hrollur” um flugvöðvana svo þær hitna fyrir flug og ef hiti lækkar enn meir setjast þær um kyrrt og senda aftur hroll um flugvöðvana til að hækka líkamshita. Í miklum hita losa þær sig við hita með því að dæla (gubba) upp dropa úr hunangssarpinum og uppgufun vatns úr honum kælir þær um allt að 10°C.

Líkamshita er haldið mismunandi eftir tegundum býflugna og væntanlegum árangri af fæðuöflun. Ákjósanlegur lofthiti fyrir fæðuöflun er um 22-25°C. Á meðan á flugi stendur myndast hiti (allt að 47°C) í hinum hlutfallslega stóru flugvöðvum sem þarf að dreifa. Býflugan nýtir uppgufun til kælingar um munninn. Við mikinn hita hverfur hitinn frá brjóstkassa gegnum höfuðið.  Við 7°C verður býflugan óhreyfanleg sökum kulda og við hitastig yfir 38°C  hægir á athafnasemi þeirra. Býflugur geta þola hita upp að 50°C í stuttan tíma.

Viss hluti býflugna sjá sérstaklega um að halda réttu hitastigi í klasanum. Þegar þær þurfa að halda hita á ungviðinu þá skríða þær inn í tómt klakhólf í ramma með ungviði allt í kring og geta myndað allt að 44°C hita sem dreifist um allt að 70 klakhólf. Ungviði sem elst upp við 34°C virðast halda sig meir við störf (atferli) innan búsins full þroska en þær sem vaxa við hærra hitastig 35°C verða sóknarflugur. Þetta er líklega skýringin á því hvers vegna meira hunang safnast á seinustu vikum sumars en fyrrihluta- fleiri flugur halda hita á ungviðinu þegar það er í örum vexti en þegar drottningin minnkar varp sitt síðsumars.

Hafa samband