D55 Messung der Stoffwechselraten

Thema

Diese Messung der Stoffwechselrate dieses Insekts – desselben Insekts, das bereits ein anderes Modell innerhalb dieser Gruppe etabliert hat – kombiniert im Allgemeinen Gasrespirometrie mit direkter und indirekter Kalorimetrie, die wiederum ein anderes Modell innerhalb dieser Gruppe etabliert, um die finale Energieproduktion des Insekts in jedem seiner Zustände zu quantifizieren, sei es in Ruhe, im Flug oder während seiner maximalen Aktivität.

Diese diskontinuierliche Flussrespirometrie erweist sich bei diesem Insekt als besonders aufschlussreich: In Ruhe öffnet das Insekt seine Stigmen periodisch in kurzen Stößen, gefolgt von einer Schließ- oder Flügelschlagphase. Diese Diskontinuität im Verhalten des Insekts reduziert zwar seinen finalen Wasserverlust, erschwert aber die kontinuierliche Messung: Das Fluss- und Analysesystem muss daher eine ausreichende zeitliche Auflösung aufweisen, um jeden dieser Aktivitätsstöße zu erfassen. Die Tatsache, dass dieses Fluss- und Analysesystem eine noch feinere zeitliche Auflösung besitzt, ermöglicht eine noch genauere Erfassung jedes Aktivitätsstoßes.

Dieselbe allometrische Beziehung nach Kleiber, die bereits in einem anderen Modell dieser Gruppe etabliert wurde, sagt voraus, dass ein deutlich schwereres Insekt folglich eine höhere Stoffwechselrate aufweist, allerdings in einem wesentlich geringeren Verhältnis als die Zunahme seiner Körpermasse. Dies bedeutet, dass ein kleines Insekt im Gegensatz dazu pro Masseneinheit metabolisch aktiver ist als dasselbe, deutlich schwerere Insekt. Da dieses Insekt noch kleiner ist, ist seine Stoffwechselrate pro Masseneinheit gemäß der Kleiber-Beziehung sogar noch höher.

Derselbe thermodynamische Koeffizient zeigt jedoch für dieses Insekt an, dass ein deutlicher Temperaturanstieg seine Stoffwechselrate verdoppelt oder verdreifacht, was sich direkt auf seine Hitzeempfindlichkeit und die dadurch bedingte Beschleunigung seines Stoffwechsels auswirkt. Steigt die Temperatur dieses Insekts weiter an, beschleunigt sich seine Stoffwechselrate gemäß demselben thermodynamischen Koeffizienten entsprechend noch stärker.

Daher bestimmt dieses Modell mit seiner Energieproduktion eines Insekts in Ruhe, im Flug oder während seiner maximalen Aktivität (Ausgangseinstellung) die Flugleistung dieses Insekts. Diese Leistung ergibt sich aus der Differenz zwischen dem Stoffwechsel des Insekts während des Fluges, gemessen in einer Flugkammer oder während eines instrumentierten Freiflugs, und seinem Grundumsatz (dem Ausgangswert). Dass der Stoffwechsel des Insekts während des Fluges diesen Grundumsatz übersteigt, führt zu einer noch größeren Flugleistung.

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