Очерки из жизни пресноводных животных

Исследование механизма дыхания у плавунца повело к спорам. Старые авторы считали, что плавунец дышит под водой за счет запаса того воздуха, который он уносит с собой под надкрыльями. Вопреки им Броше (1912) и Везенберг-Лунд (1912-1913), работавшие независимо друг от друга, пришли к согласному заключению о том, что главным источником кислорода, потребляемого под водою плавунцом, служит воздух, поступивший в его трахейную систему через дыхальца 7-го и 8-го сегментов брюшка путем непосредственного соприкосновения их с атмосферным воздухом; значение же запаса воздуха, уносимого под элитрами, как незначительного по объёму, для дыхания жука под водой, по мнению этих авторов, невелико. Новейшие исследователи (Блунк, Гебердей) смотрят на дело по другому, в значительной мере возрождая старую точку зрения. По их мнению запас воздуха, уносимый под надкрыльями в воду плавунцом, играет в процессе его дыхания огромную роль. Указание на то, что во время пребывания плавунца на поверхности воды воздух непосредственно поступает в его трахейную систему через две последних пары стигм брюшка, признается и новейшими исследователями прочно установленным неоспоримым фактом. Но после ныряния жука под водою, по их мнению, дело обстоит иначе, чем это думали Броше и Везенберг-Лунд, и плавунец долгое время живет за счет запасов субэлитрального воздуха. Особенно убедительны опыты Гебердея (1938), поставленные для доказательства этого факта. Экспериментатор рассуждал так: если воздух субэлитральной полости почти не поступает в область трахей, то больший или меньший объём этого пространства не может существенным образом отразиться на времени пребывания жука под водой. Опыты показали обратное. Исследователь попытался увеличить субэлитральную полость путем ампутации задних крыльев, занимающих там довольно много места или путем раздвигания надкрылий на некоторое расстояние не столь большое, чтобы открыть под надкрылья доступ воде. Применение первой операции увеличило интервалы между выходами плавунца на поверхность с 6 до 14 минут, второй до 19 минут, а той и другой вместе до 27 минут; таковы максимальные цифры; в среднем же после первой операции интервалы возрастают с 3 до 11 минут 16 секунд, после второй до 11 минут 53 секунд, после комбинированной до 20 минут 23 секунд. Между газами, содержащимися в полости трахей и под надкрыльями, во все время пребывания жука под водой происходит обмен, во время которого количество кислорода в субэлитральной полости понижается, падая до 1% или даже вовсе исчезая, чего не могло бы происходить, если бы воздух субэлитральной полости не поступал внутрь трахейной системы и не потреблялся там на дыхание тканей.

Помимо значения для дыхания жука, воздух субэлитральной полости служит ему и для гидростатических целей. Благодаря наличию запаса воздуха, жук может изменить удельный вес своего тела, что облегчает или всплывание наверх или наоборот погружение насекомого на глубину. Удельный вес плавунца обычно меньше единицы. Поэтому жук не может пассивно находиться в воде в состоянии равновесия и, чтобы держаться в ней, он должен зацепиться ногами за какой-нибудь предмет. Если в трахейной системе и под надкрыльями имеется много воздуха, то плавунцу трудно опуститься на дно; для облегчения этого процесса жук выпускает некоторое количество воздуха из-под надкрылий, и тело его удельно становится несколько более тяжелым. Делая вес тела равным воде, жук может некоторое время парить в ней. В жизни его бывают и другие случаи. Вследствие принятия большого количества пищи, тело плавунца настолько тяжелеет, что он не может всплыть на поверхность воды даже при помощи энергичной работы своих плавательных ног. Чтобы выйти из положения, могущего стать роковым, жук выбрасывает из задней кишки и ее слепого придатка скопляющиеся там жидкие вещества; если это не достигает цели, плавунец отрыгивает излишнюю пищу из зоба. Но и такие жертвы иногда не помогают; в случае отсутствия растений, по которым плавунец мог бы всползти к поверхности воды, жук в конце концов даже может погибнуть от удушья.