Discontinuous gas exchange
ನಿರಂತರ ವಾಯು-ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು (ಡಿಜಿಸಿ), ಇದನ್ನು ನಿರಂತರ ವಾತಾಯನ ಅಥವಾ ನಿರಂತರ ಗಾಳಿ ಚಕ್ರಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಸಂಧಿಪದಿ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯದ ಹಲವಾರು ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಕೀಟಗಳಲ್ಲಿ ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ; ಕೀಟವು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಪಡೆದಾಗ ಅವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಡಿ. ಜಿ. ಸಿ. ಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇಡೀ ಕೀಟದಿಂದ ಆಮ್ಲಜನಕ (O2) ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (CO2) ಬಿಡುಗಡೆಯು ಆವರ್ತಕ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಯಾವುದೇ CO2 ಬಿಡುಗಡೆಯಿಲ್ಲದ ಅವಧಿಗಳಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಮೂರು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳ ಹೆಸರುಗಳು ಸುರುಳಿಗಳ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತವೆಃ ಮುಚ್ಚಿದ ಹಂತ, ಬೀಸುವ ಹಂತ ಮತ್ತು ತೆರೆದ ಹಂತ. ಇತ್ತೀಚಿನವರೆಗೂ, ಕೀಟಗಳ ಉಸಿರಾಟವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸರಳ ಪ್ರಸರಣದಿಂದ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು. ಗಾಳಿಯು ಸುರುಳಿಗಳ ಮೂಲಕ ಶ್ವಾಸನಾಳವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಶ್ವಾಸನಾಳಗಳಿಗೆ ಹರಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು, ಅದರ ನಂತರ O2 ಅನ್ನು ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ತಲುಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ, ಕೀಟಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹರಡುವ ನಿರಂತರ ವಾತಾಯನದಿಂದ ಹಿಡಿದು ಆವರ್ತಕ ಉಸಿರಾಟದವರೆಗೆ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ, ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿವೆ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು 50ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಕೀಟ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ದೊಡ್ಡ ಜೀರುಂಡೆಗಳು (ಕೊಲಿಯೊಪ್ಟೆರಾ ಕ್ರಮ) ಅಥವಾ ಚಿಟ್ಟೆಗಳು ಅಥವಾ ಪತಂಗಗಳು (ಲೆಪಿಡೊಪ್ಟೆರಾ ಕ್ರಮ). ಈ ಚಕ್ರಗಳು ಕೀಟಗಳೊಳಗೆ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಾರಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ವಿಕಾಸದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಮಹತ್ವವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಚರ್ಚೆಯಲ್ಲಿದೆ. ಹಂತಗಳ ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಮೂರು ಹಂತಗಳ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಮಾದರಿಯು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತಗಳನ್ನು ಸುರುಳಿಗಳ ನಡವಳಿಕೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಹೆಸರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅವುಗಳ CO2 ಉತ್ಪಾದನೆಯಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ತೆರೆದ ಹರಿವಿನ ರೆಸ್ಪಿರೋಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಬಳಸಿ ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಚ್ಚಿದ ಹಂತ ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳ ಮುಚ್ಚಿದ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಸ್ನಾಯುಗಳು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಸುರುಳಿಗಳು ಬಿಗಿಯಾಗಿ ಮುಚ್ಚಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಮುಚ್ಚಿದ ಹಂತದ ಪ್ರಾರಂಭದಲ್ಲಿ, O2 ಮತ್ತು CO2 ಎರಡರ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡವು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸುರುಳಿಗಳ ಮುಚ್ಚುವಿಕೆಯು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಅನಿಲಗಳ ವಿನಿಮಯದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರವಾಗಿರದ ಕೀಟಗಳ ವಾತಾಯನದ ಚಕ್ರಗಳಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ, ಇಡೀ ಪ್ರಾಣಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಜೀವಕೋಶದ ಉಸಿರಾಟವು ಸ್ಥಿರ ದರದಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. O2 ಅನ್ನು ಸೇವಿಸಿದಂತೆ, ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಳಗೆ ಅದರ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಜೀವಕೋಶಗಳಿಂದ CO2 ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಇದನ್ನು ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ರಫ್ತು ಮಾಡುವ ಬದಲು ಹಿಮೋಲಿಮ್ಫ್ನಲ್ಲಿ ಬಫರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಳಗಿನ O2 ಬಳಕೆ ಮತ್ತು CO2 ಉತ್ಪಾದನೆಯ ನಡುವಿನ ಈ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಳಗಿನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ O2ನ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡವು ಕಡಿಮೆ ಮಿತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದ ನಂತರ, ನರಮಂಡಲದಲ್ಲಿನ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಬೀಸುವ ಹಂತದ ಆರಂಭಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಚಕಮಕಿ ಹಂತವು ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳ ಚಕಮಕಿ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಸುರುಳಿಗಳು ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತ್ವರಿತ ಅನುಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತವೆ. ಮುಚ್ಚಿದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಳಗಿನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಒತ್ತಡದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ತೆರೆದಾಗ ಪರಿಸರದಿಂದ ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಗಾಳಿಯು ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಋಣಾತ್ಮಕ ಆಂತರಿಕ ಒತ್ತಡವು ಹಿಮೋಲಿಮ್ಫ್ನಿಂದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ವಿಮೋಚನೆ ಮತ್ತು ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಅದರ ರಫ್ತನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಬೀಸುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ O2 ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಪರಿಸರದಿಂದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ O2 ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಅಥವಾ ಯಾವುದೇ CO2 ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಶ್ವಾಸನಾಳದ ಒತ್ತಡವು ಪರಿಸರದ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ ಸಮನಾದ ನಂತರವೂ ಬೀಸುವ ಹಂತವು ಮುಂದುವರಿಯಬಹುದು, ಮತ್ತು ಹೊಟ್ಟೆಯ ಸಂಕೋಚನದಂತಹ ಸಕ್ರಿಯ ಗಾಳಿ ಚಲನೆಗಳಿಂದ ಕೆಲವು ಕೀಟಗಳಲ್ಲಿ O2 ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಹುದು. ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಹಿಮೋಲಿಮ್ಫ್ನ ಬಫರಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೀರಿಸುವವರೆಗೆ ಮತ್ತು ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಳಗೆ ನಿರ್ಮಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವವರೆಗೆ ಬೀಸುವ ಹಂತವು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಳಗಿನ CO2, ಸ್ಪಿರಾಕಲ್ ಸ್ನಾಯುಗಳ ಮೇಲೆ ನೇರವಾದ (ಸ್ನಾಯು ಅಂಗಾಂಶದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ) ಮತ್ತು ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ (ನರಮಂಡಲದ ಮೂಲಕ) ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ತೆರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತೆರೆದ ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಕ್ತ ಹಂತ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ತ್ವರಿತ ಬಿಡುಗಡೆಯು ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳ ಮುಕ್ತ ಹಂತವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ತೆರೆದ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಸ್ನಾಯುಗಳು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸುರುಳಿಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ತೆರೆದ ಹಂತವು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ಒಂದೇ, ತ್ವರಿತ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಬಹುದು, ಅಥವಾ ಸುರುಳಿಗಳ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ತೆರೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ವೈಶಾಲ್ಯದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಸ್ಪೈಕ್ಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು. ತೆರೆದ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಪರಿಸರದೊಂದಿಗೆ ಅನಿಲಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿನಿಮಯವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕೆಲವು ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಣದಿಂದ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇತರರಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಗಾಳಿ ಚಲನೆಗಳಿಂದ ಸಹಾಯ ಮಾಡಬಹುದು. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಕೀಟಗಳ ಉಸಿರಾಟದ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸ್ಪಿರಾಕಲ್ ಕಾರ್ಯ, ದೇಹದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ದರದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯವು ಒಂದೇ ತೆರೆದ ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಹಲವಾರು ಸುರುಳಿಗಳ ಸಮನ್ವಯದ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಸ್ಪಿರಾಕಲ್ ಕಾರ್ಯವು ಬಹುತೇಕ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನರಮಂಡಲದಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೀಟಗಳಲ್ಲಿ, ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಳಗೆ ಏಕಮುಖ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸ್ಪಿರಾಕಲ್ ಚಲನೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ವಾತಾಯನವನ್ನು ನರಮಂಡಲವು ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮನ್ವಯವು ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಬಿಡುಗಡೆಯ ಹೆಚ್ಚು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸ್ಫೋಟದ ಮಾದರಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಬೀಸುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ತೆರೆಯುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ನೇರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು, ಹೆಮೋಲಿಮ್ಫ್ ಮೂಲಕ ಪಂಪ್ ಮಾಡುವಾಗ ನರಮಂಡಲದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು ಅಥವಾ ಎರಡನ್ನೂ ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸುರುಳಿಗಳು ಮತ್ತು ನರಮಂಡಲದ ಮೇಲೆ CO2ನ ಪರಿಣಾಮಗಳು pHನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವುದಾಗಿ ತೋರುವುದಿಲ್ಲ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ O2 ಮತ್ತು CO2ನ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡದಂತಹ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಚೋದಕಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಸರೀಯ ಪ್ರಚೋದನೆಗಳು ನಿರಂತರ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ನ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸೈಕಲ್ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಸ್ಫೋಟದಲ್ಲಿ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುವ CO2 ಪ್ರಮಾಣ. ಉಷ್ಣಾಂಶವು ಎಕ್ಟೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಚಯಾಪಚಯ ದರದಲ್ಲಿ ಭಾರೀ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರಬಹುದು ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ದರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಭೇದ-ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಗಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಕಾರ್ಯವು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸುರುಳಿಗಳು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಸ್ನಾಯುವಿನ ಕಾರ್ಯವು ಕಳೆದುಹೋಗುವ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಚಿಲ್ ಕೋಮಾ ತಾಪಮಾನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ವಿವಿಧ ಜಾತಿಯ ಕೀಟಗಳ ನಡುವೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹಿಂದೆ ಕೀಟಗಳಲ್ಲಿ ಉಸಿರಾಟದ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್ನ ವಿಕಾಸದ ಊಹೆಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಅಥವಾ ನಿರಾಕರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳ ವಿಕಸನವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದ್ದರೂ, ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳ ವಿಕಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ಭೂಮಿಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುವಾಗ ನೀರನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸುವ ರೂಪಾಂತರವೆಂದು ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ (ಹೈಗ್ರಿಕ್ ಹೈಪೋಥೆಸಿಸ್). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಹೈಗ್ರಿಕ್ ಊಹೆಯನ್ನು ಪ್ರಶ್ನಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಪರ್ಯಾಯ ಊಹೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾದರೆ, ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಮೂಲ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವೆಂದು ತೋರಿಸಬೇಕು. ಹೈಗ್ರಿಕ್ ಹೈಪೋಥೆಸಿಸ್ ಅನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1953 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಯಿತು, ಇದು ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯದ ವಿಕಾಸಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಂತ ಮುಂಚಿನ ಊಹೆಯಾಗಿದೆ. ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ನ ನಿರಂತರ ಬಿಡುಗಡೆಯು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಉಸಿರಾಟದ ನೀರಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಲು ಭೂಮಿಯ ಕೀಟಗಳಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಒಂದು ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೈಗ್ರಿಕ್ ಊಹೆಯು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಅದೇ ಪ್ರಭೇದಗಳಿಗಿಂತ ತಮ್ಮ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ತೆರೆದಿಡಲು ಒತ್ತಾಯಿಸುವ ಕೀಟಗಳಲ್ಲಿ ಉಸಿರಾಟದ ನೀರಿನ ನಷ್ಟವು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಈ ಊಹೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಡ್ರೊಸೊಫಿಲಾ ಮೆಲನೊಗಾಸ್ಟರ್ನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಆಯ್ಕೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಒಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಸಹಿಷ್ಣುತೆಗಾಗಿ ಕೃತಕವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ಕೀಟಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗೊಳ್ಳುವ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಮಾದರಿಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಲುಗಾಡುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಅನಿಲದ ವಿನಿಮಯವು ಸಂವಹನಶೀಲವಾಗಿದ್ದರೆ (ಅಥವಾ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಸಂಕೋಚನದಿಂದ ಸಹಾಯಗೊಂಡಿದ್ದರೆ), ಅಲುಗಾಡುವ ಅನಿಲದ ವಿನಿಮಯದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ನಷ್ಟವು ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಬೀಸುವ ಹಂತದಲ್ಲಿ ವಾತಾಯನವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸರಳ ಪ್ರಸರಣದಿಂದ ಸಂಭವಿಸಿದರೆ, ಬೀಸುವ ಹಂತವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಯೋಜನವಿಲ್ಲ. ಇದು ಕೀಟಗಳಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಲ್ಲದ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯದ ವಿಕಾಸಕ್ಕೆ ಇತರ ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳು ಕಾರಣವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂಬ ನಂಬಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಚಥೋನಿಕ್ ಮತ್ತು ಚಥೋನಿಕ್-ಹೈಗ್ರಿಕ್ ಊಹೆಗಳು 1995 ರಲ್ಲಿ ಹಾರ್ವೆಸ್ಟರ್ ಇರುವೆಗಳ ಮೇಲೆ ನಡೆಸಿದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ನಂತರ, ವೈದ್ಯರು ಜಾನ್ ಲೈಟನ್ ಮತ್ತು ಡೇವಿಡ್ ಬೆರಿಗನ್ ಚಥೋನಿಕ್ ಊಹೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಅನೇಕ ಕೀಟಗಳು ತಮ್ಮ ಜೀವನ ಚಕ್ರದ ಕನಿಷ್ಠ ಭಾಗವನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಭೂಗತದಲ್ಲಿ ಕಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ಹೈಪೋಕ್ಸಿಯಾ (ಕಡಿಮೆ O2 ಮಟ್ಟಗಳು) ಮತ್ತು ಹೈಪರ್ಕೇಪ್ನಿಯಾ (ಹೆಚ್ಚಿನ CO2 ಮಟ್ಟಗಳು) ಗೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ಕೀಟದ ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಅದು ವಾಸಿಸುವ ಪರಿಸರದ ನಡುವೆ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡದ ಇಳಿಜಾರುಗಳನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ಒಂದು ರೂಪಾಂತರವಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಲೈಟನ್ ಮತ್ತು ಬೆರಿಗನ್ ಊಹಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಕೀಟಗಳು ತಮ್ಮ ಸುರುಳಿಗಳನ್ನು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ತೆರೆಯುವ ಮೂಲಕ ಸಾಕಷ್ಟು O2 ಅನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವುಗಳ ಪರಿಸರವು ತುಂಬಾ ತೇವಾಂಶದಿಂದ ಕೂಡಿದ್ದರೆ, ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ನೀರು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸ್ಥಗಿತಗೊಂಡ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ನೀರಿನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅಂತಹ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ O2 ಬಳಕೆ ಮತ್ತು CO2 ತೆಗೆದುಹಾಕುವಿಕೆಯನ್ನು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಅನೇಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಚಥೋನಿಕ್-ಹೈಗ್ರಿಕ್ ಊಹೆಯೆಂದು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಇದು ಹೈಗ್ರಿಕ್ ಊಹೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇತರರು ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡದ ಇಳಿಜಾರುಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮಹತ್ವವನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಚಥೋನಿಕ್ ಊಹೆಯನ್ನು ಹೈಗ್ರಿಕ್ ಊಹೆಯಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ. ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಡ್ಯಾಮೇಜ್ ಹೈಪೋಥೆಸಿಸ್ ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಡ್ಯಾಮೇಜ್ ಹೈಪೋಥೆಸಿಸ್, ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ಕಡಿಮೆ ಮೆಟಾಬಾಲಿಕ್ ದರದ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ತಲುಪಿಸುವ O2 ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ತೆರೆದ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಶ್ವಾಸನಾಳದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ O2 ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡವು ಬಾಹ್ಯ ಪರಿಸರದ ಹತ್ತಿರದ ಮಟ್ಟವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮುಚ್ಚಿದ ಹಂತದಲ್ಲಿ O2 ನ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಅಂಗಾಂಶಗಳ ಒಟ್ಟಾರೆ ಒಡ್ಡುವಿಕೆಯನ್ನು O2 ಗೆ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ದೇಹದೊಳಗಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ O2 ಗೆ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುವ ಕೀಟಗಳಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲದ ಬೀಸುವ ಅವಧಿಯ ನಿರೀಕ್ಷೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಿಚಿತ್ರವೆಂದರೆ, ಹೆಚ್ಚು ಆಮ್ಲಜನಕ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಹಜೀವನದ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗೆದ್ದಲುಗಳು ನಿರಂತರ, ಹರಡುವ ವಾತಾಯನವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ವಾಕಿಂಗ್ ಆರ್ತ್ರೋಪಾಡ್ಸ್ ಊಹೆಯು ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳ ವಿಕಾಸಕ್ಕೆ ಬಹಳ ಮುಂಚಿನ ಊಹೆಯಾಗಿದೆ. ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಮುಚ್ಚುವ ನಿರಂತರ ಅನಿಲ ವಿನಿಮಯ ಚಕ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಸುರುಳಿಗಳು, ಸಣ್ಣ ಸಂಧಿಪದಿ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳಾದ ಹುಳಗಳು ಮತ್ತು ಧೂಳಿನಂತಹ ಕಣಗಳು ಉಸಿರಾಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಭಾಗಶಃ ಹಾಗೆ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಊಹೆಯನ್ನು 1970ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಬಹುಮಟ್ಟಿಗೆ ತಳ್ಳಿಹಾಕಲಾಯಿತು, ಆದರೆ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದಿದೆ. ವಾಕಿಂಗ್ ಆರ್ತ್ರೋಪಾಡ್ಸ್ ಊಹೆಯನ್ನು ಶ್ವಾಸನಾಳದ ಪರಾವಲಂಬಿಗಳು ಸಕ್ರಿಯ ಜೇನುಹುಳುಗಳ ಹಾರಾಡುವ ಸ್ನಾಯುಗಳಿಗೆ O2 ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸಬಹುದು ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಪುರಾವೆಗಳು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತವೆ. ಶ್ವಾಸನಾಳದ ಹುಳಗಳ ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಜೇನುಹುಳುಗಳು ಹಾರಾಟಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಹಾರಾಟದ ಸ್ನಾಯುಗಳಲ್ಲಿ ಚಯಾಪಚಯ ದರವನ್ನು ತಲುಪಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ನೆಲಸಮವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಉಸಿರಾಟದ ಕೀಟಗಳ ಶರೀರಶಾಸ್ತ್ರ