一些昆虫以表皮突起作为主动吸收离子的部位。例如蚊幼虫、蜉蝣稚虫的肛乳突(anal papillae),其大小和离子吸收与环境中盐分的含量相关,在含盐量越少的环境中,其肛乳突越发达。生活在咸水或半咸水中的昆虫其调节盐度的范围较宽。
为了揭开低盐环境中摇蚊幼虫对离子的吸收机制,加拿大的科学家Donini教授等人研究了摇蚊幼虫肛乳突在低盐条件下的离子调控作用。使用非损伤微测技术测定了摇蚊暴露在低盐的水中(IPW)通过肛乳突的离子种类、方向和流速。在淡水(FW)和IPW条件下肛乳突不同位置NaCl的吸收和H+的分泌可能主要归功于K+的交换。在IPW中严重和长期的暴露增加了通过肛乳突的Na+、Cl-和H+的转运,但是在这两个条件下的增加机制不同。严重的IPW暴露增加了肛乳突不同位置的离子流速。长期的IPW暴露导致增加了肛乳突的大小,但是没有引起离子流速的改变。Na+/H+交换体的抑制剂EIPA和碳酸酐酶的抑制剂醋甲唑胺(methazolamide)提供了肛乳突Na+/H+和Cl-/HCO3-交换机制的证据。
这个研究证明了摇蚊幼虫应用两个不同的机制增加离子的转运,调节血淋巴中离子的活性。这两种机制是摇蚊适应低盐环境的重要特征。这个研究为动物、植物适应不同的低盐环境提供了基础和借鉴,也为我们认识摇蚊幼虫为何能够在多种环境下生存提供了证据。
关键词:摇蚊幼虫,离子调控,离子转运,非损伤微测技术
参考文献:Nguyen H and Donini A. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 299: R762–R773, 2010.
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