Te zwierzęta są w stanie do oddychania pod wodą przez skrzela, wyspecjalizowane organy w rybach. Istnieją gady - jak żółwie - i ssaki - jak wieloryby czy delfiny - które spędzają większość czasu pod wodą, chociaż muszą wypłynąć na powierzchnię, aby pobrać tlen z powietrza.
Gatunki te rozwinęły mechanizmy adaptacji do środowiska przez całe swoje istnienie. Dlatego ważne jest, aby wyjaśnić, jak te żywe istoty funkcjonują w środowisku, w którym żyją.
W zależności od gatunku zwierzęcia przeanalizujemy, jak przebiega oddychanie wielu z tych gatunków, którym udaje się przetrwać w specjalnych warunkach.
Oddychanie ryb
Dla Administracji ds. Dzieci i Rodzin Departamentu Zdrowia i Opieki Społecznej Stanów Zjednoczonych Ameryki proces oddychania ryb i płazów definiuje się następująco:
„Ryby mogą żyć w określonej postaci wody. Na przykład ryba żyjąca w słonej wodzie oceanu nie byłaby w stanie żyć w słodkiej wodzie jeziora. Podobnie jak inne żywe istoty, ryby oddychają tlenem. Zamiast pobierać tlen z otaczającego ich powietrza, przez skrzela wchłaniają tlen z otaczającej ich wody.
Skrzela to narządy oddechowe zwierząt wodnych utworzone z płacht, które chronią ich ciało i niektóre narządy wewnętrzne.
Umożliwiają one pobieranie tlenu z wody, która przedostaje się przez usta, a naczynia krwionośne w skrzelach przenoszą tlen do krwi. Płazy przeprowadzają proces metamorfozy, podczas którego oddychają również przez płuca.
Otóż, istnieją różnice między formami oddychania przez płuca i skrzela. Na przykład wieloryby i delfiny mają płuca jak ludzie, ale unoszą się na powierzchnię, aby oddychać, ponieważ oddychają przez nozdrza znajdujące się na czubku ich głów.
W przypadku ryb mają skrzela i oddychanie pojawia się, gdy ryba otwiera i zamyka pysk; otwierając usta, woda wpływa, a zamykając wypycha wodę w kierunku skrzeli.
Ssaki wodne muszą przeprowadzać ten proces ciągłego pobierania tlenu z powierzchni, aby żyć w środowisku, które je otacza. Ryby pobierają z wody - świeżej lub słonej - tlen, który pobierają skrzela i transportują je do reszty ciała.
Jeśli chodzi o funkcję wewnętrznych skrzeli ryby, proces przebiega następująco: kiedy ryba oddycha, w regularnych odstępach czasu bierze kęs wody. To przesuwa się na boki gardła, wypychając wodę przez otwory skrzelowe, tak że przepływa przez skrzela na zewnątrz.
W ten sposób ryba może oddychać w sposób ciągły, używając okresowo zewnętrznych i wewnętrznych skrzeli.
Oddychanie owadów wodnych
Niektóre owady wczesne etapy rozwoju spędzają w wodzie. Są gatunki, które żyją w powietrzu.
Niektóre przykłady tego typu zwierząt to ważki, nimfy i inne gatunki, które rodzą się jako larwy wodne.
Podobnie jak wszystkie zwierzęta, owady te również muszą przekształcić tlen w dwutlenek węgla, aby przeżyć. Proces oddychania w tym przypadku zachodzi przez otwory, które znajdują się po bokach ich ciał, zwane przetchlinami.
Przetchlinki to otwory w szeregu rurek w ciele owada, które przenoszą tlen do najważniejszych organów. U owadów wodnych nastąpiła adaptacja tego systemu, aby móc spędzić część swojego życia pod wodą.
O zanurzeniu ssaków wodnych
Fascynującą kwestią dotyczącą oddychania ssaków wodnych jest sposób, w jaki kręgowce morskie dostosowują się do nacisku wywieranego na ich ciała, gdy są zanurzone, co jest bardzo odmienne od tego, jakie wywołują bezkręgowce w wodzie.
Chociaż zwierzęta te nie oddychają pod wodą, są w stanie wstrzymać oddech przez długi czas, co jest przedmiotem badań naukowców i badaczy.
Oczywiście płuca i inne narządy biorące udział w oddychaniu, a także inne narządy podatne na chorobę, są dotknięte zanurzeniem na dużych głębokościach, będąc „miażdżonymi” pod takim ciśnieniem.
Jednak zdolność przystosowania się do tych warunków zapobiega zapadaniu się płuc i uszkodzeniom innych narządów, dzięki jamie klatki piersiowej, a zwłaszcza. Ucho środkowe tych gatunków morskich ma wyspecjalizowaną fizjologię, która je chroni i umożliwia długie przebywanie pod wodą.
Ściany klatki piersiowej ssaków morskich są zdolne do podtrzymywania całkowitego zapadnięcia się płuc.
Z drugiej strony, wyspecjalizowane struktury płuc pozwalają na zapadanie się najpierw pęcherzyków płucnych (małych worków, które są częścią układu oddechowego, w których zachodzi wymiana gazowa między wdychanym powietrzem a krwią), a następnie końcowymi drogami oddechowymi.
Struktury te mogą również pomóc w ponownym napełnieniu płuc po zanurzeniu za pomocą środków chemicznych zwanych środkami powierzchniowo czynnymi.
Jeśli chodzi o ucho środkowe, ssaki te posiadają zatoki jamiste wyspecjalizowane w tym narządzie, które, jak się uważa, pozostają zanurzone we krwi podczas zanurzenia, wypełniając w ten sposób przestrzeń powietrzną
Zaskakujące jest to, jak różne gatunki potrafią funkcjonować we własnym środowisku, zwłaszcza jeśli chodzi o proces oddychania - wdychanie tlenu i wydychanie dwutlenku węgla - w środowiskach tak różnych jak powietrze i woda.
Płuca i skrzela są złożonymi strukturami, przystosowanymi do skrajnie różnych warunków, ale które ostatecznie osiągają ten sam cel: dostarczenie organizmowi tlenu niezbędnego do jego przetrwania.
Bibliografia
- Zwierzęta I. Futro, płetwy, pióra i nie tylko. Przewodnik nauczyciela. Odzyskany z eclkc.ohs.acf.hhs.gov.
- Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Elementary: Oddychanie pod wodą. Odzyskany z: gatzertes.seattleschools.org.
- Kreitinger, L. (2013). Serwis blogowy Uniwersytetu Corell: Życie pod wodą. Odzyskany z blogs.cornell.edu.
- Rodzime ekosystemy. Odzyskany z gw.govt.nz.
- Costa, P (2007). Muzeum Palentologii Uniwersytetu Kalifornijskiego. Fizjologia nurkowa kręgowców morskich. Odzyskany z ucmp.berkeley.edu.