GÆLLER: EGENSKABER, FUNKTIONER, TYPER OG BETYDNING - BIOLOGI - 2025

De gæller eller gæller er åndedrætsorganerne af vanddyr, de har den funktion at udføre udvekslingen af ilt mellem individet og miljøet. De forekommer fra meget enkle former i hvirvelløse dyr, til komplekse strukturer, der er udviklet i hvirveldyr, bestående af tusinder af specialiserede lameller placeret inde i en gillekavitet, der er ventileret af en kontinuerlig strøm af vand.

Celler kræver energi for at fungere, denne energi opnås ved nedbrydning af sukkerarter og andre stoffer i den metaboliske proces kaldet cellulær respiration. I de fleste arter bruges ilt i luften til energi, og kuldioxid udvises som affald.

Grenbuer af en europæisk gedde (Esox lucius). Af bruger: Uwe Gille, fra Wikimedia Commons Den måde, hvorpå organismer udfører udveksling af gasser med deres miljø, påvirkes af både formen på kroppen og det miljø, hvor den bor.

Vandmiljøer har mindre ilt end jordbaserede miljøer, og diffusionen af ​​ilt er langsommere end i luft. Mængden af ​​opløst ilt i vand falder, når temperaturen stiger, og strømmen falder.

Mindre udviklede arter kræver ikke specialiserede åndedrætsstrukturer for at udføre deres grundlæggende funktioner. I større er det imidlertid vigtigt at have mere komplekse udvekslingssystemer, så de kan dække deres metaboliske behov tilstrækkeligt.

Gællerne findes i hvirvelløse dyr og hvirveldyr, de kan være gevindformet, laminær eller arborescent, udstyret med adskillige kapillærkar, og vi observerer dem også internt eller eksternt.

Der er dyr, der lever i det lille strand, såsom bløddyr og krabber, der er i stand til aktivt at trække vejret med deres gæller i vandet og i luften, så længe de holdes fugtige. I modsætning til andre organismer, der lever i vand, der kvæles, når de forlader vandet på trods af overfloden af ​​tilgængeligt ilt.

Generelle karakteristika

Mængden af ​​ilt, der er til stede i luften, er ca. 21%, mens den i vand kun er 1% opløst. Denne variation tvang akvatiske organismer til at skabe strukturer såsom gæller, der udelukkende var beregnet til ekstraktion af ilt.

Gæsterne kan være så effektive, at de opnår iltekstraktionshastigheder på 80%, tre gange højere end humane lungers luft.

Forskellige vandorganismer

Disse åndedrætsorganer udviklet i en lang række vandlevende organismer. Vi kan finde forskellige typer gæller i bløddyr, orme, krebsdyr, pighuder, fisk og endda i krybdyr i bestemte faser af deres livscyklus.

Forskellige former

Som en konsekvens varierer de meget i form, størrelse, placering og oprindelse, hvilket resulterer i specifikke tilpasninger for hver art.

For de mere udviklede akvatiske dyr bestemte stigningen i størrelse og mobilitet et højere iltbehov. En af løsningen på dette problem var at forøge gællens areal.

Fisk har for eksempel et stort antal folder, der holdes adskilt fra hinanden ved vandet. Dette giver dem en stor gasudvekslingsoverflade, som giver dem mulighed for at nå deres maksimale effektivitet.

Følsomme organer

Gællerne er meget følsomme organer, der er modtagelige for fysisk skade og sygdomme forårsaget af parasitter, bakterier og svampe. Af denne grund betragtes de mindre udviklede gæller generelt for at være eksterne.

Skader

Hos benede fisk lider gællerne i lyset af høje koncentrationer af kemiske forurenende stoffer som tungmetaller, suspenderede faste stoffer og andre giftige stoffer morfologiske skader eller skader kaldet ødemer.

Disse forårsager nekrose i gillevævet, og i alvorlige tilfælde kan de endda forårsage organismenes død på grund af ændring af respiration.

På grund af denne egenskab bruges fiskegælder ofte af forskere som vigtige biomarkører for forurening i vandmiljøer.

Funktioner

Gældernes hovedfunktion, både for hvirvelløse organismer og hvirveldyr, er at udføre processen med gasudveksling af individet med vandmiljøet.

Da tilgængeligheden af ​​ilt er mindre i vand, skal akvatiske dyr arbejde hårdere for at fange en vis mængde ilt, hvilket repræsenterer en interessant situation, da det betyder, at meget af det opnåede ilt vil blive brugt i søgningen efter nye ilt.

Mennesket bruger 1 til 2% af deres stofskifte, når de er i ro for at ventilere lungerne, mens fisk i hvile kræver ca. 10 til 20% for at ventilere gællerne.

Gællerne kan også udvikle sekundære funktioner i bestemte arter, for eksempel blev disse i nogle bløddyr modificeret for at bidrage til indfangning af mad, da de er organer, der kontinuerligt filtrerer vand.

I forskellige krebsdyr og fisk udfører de også den osmotiske regulering af koncentrationen af ​​stoffer, der er tilgængelige i miljøet i forhold til kroppen, og finder tilfælde, som de er ansvarlige for at udskille giftige elementer.

I hver type akvatiske organismer har gællerne en særlig funktion, der afhænger af udviklingsgraden og luftvejssystemets kompleksitet.

Hvordan fungerer de?

Generelt fungerer gællerne som filtre, der fælder ilt O _{2, der} findes i vandet, væsentligt for at udføre dets vitale funktioner og udvise affaldet kuldioxid CO ₂, der findes i kroppen.

For at opnå denne filtrering kræves en konstant strøm af vand, som kan frembringes ved bevægelse af de ydre gæller i orme, ved bevægelser af individet, som udføres af hajer, eller ved pumpning af gællerne i benfisk.

Gasudveksling sker gennem kontaktdiffusion mellem vand og blodvæsken indeholdt i gællerne.

Det mest effektive system kaldes modstrømsstrøm, hvor blodet, der strømmer gennem grenkapillærerne, kommer i kontakt med iltrigt vand. Der produceres en koncentrationsgradient, der tillader ilt at komme ind gennem gillepladerne og diffundere ind i blodbanen, på samme tid som kuldioxid diffunderer udenfor.

Hvis strømmen af ​​vand og blod var i samme retning, ville de samme iltoptagelseshastigheder ikke opnås, fordi koncentrationerne af denne gas hurtigt ville udligne sig langs forgreningsmembranerne.

Typer (ekstern og intern)

Gæsterne kan vises i den ydre eller indre del af organismen. Denne differentiering er hovedsageligt en konsekvens af graden af ​​udvikling, typen af ​​habitat, hvor den udvikler sig, og de særlige egenskaber ved hver art.

Udvendige gæller

De ydre gæller observeres hovedsageligt i ringe udviklede arter af hvirvelløse dyr og midlertidigt i de første stadier af udviklingen af ​​krybdyr, da de mister dem efter at have gennemgået metamorfose.

Mexicansk axolotl (Ambystoma mexicanum). Af Alexander Baranov fra Montpellier, Frankrig (.), Via Wikimedia Commons Disse typer gæller har visse ulemper, for det første fordi de er delikate vedhæng, de er tilbøjelige til skrubning og tiltrækker rovdyr. I organismer, der har bevægelse, hindrer de deres bevægelse.

Når de er i direkte kontakt med det ydre miljø, er de normalt meget modtagelige og kan let påvirkes af ugunstige miljøfaktorer, såsom dårlig vandkvalitet eller tilstedeværelsen af ​​giftige stoffer.

Hvis gællerne beskadiges, er det meget sandsynligt, at bakterielle, parasitære eller svampeinfektioner vil forekomme, hvilket afhængigt af sværhedsgraden kan føre til død.

Indvendige gæller

De indre gæller, fordi de er mere effektive end de eksterne, forekommer i større akvatiske organismer, men de har forskellige specialiseringsniveauer afhængigt af, hvordan arten udvikler sig.

Disse er generelt placeret i kamre, der beskytter dem, men de har brug for strømme, der giver dem mulighed for at have konstant kontakt med det ydre miljø for at overholde udvekslingen af ​​gasser.

Fiskene udviklede også kalkholdige hætter, kaldet gæller, der tjener til at beskytte gællerne, fungerer som porte, der begrænser vandstrømmen og pumper også vandet.

Betydning

Gællerne er essentielle for overlevelsen af ​​akvatiske organismer, fordi de spiller en uundværlig rolle for væksten af ​​celler.

Ud over at trække vejret og være en væsentlig del af kredsløbssystemet, kan de bidrage til fodring af visse bløddyr, fungere som udskillelsessystemer for giftige stoffer og være regulatorer for forskellige ioner i organismer, som udvikles som fisk.

Videnskabelige studier viser, at personer, der har lidt skade på det grene luftvej, har langsommere udvikling og er mindre i størrelse, er mere tilbøjelige til infektion og undertiden alvorlig skade, hvilket kan føre til død.

Gæsterne har opnået tilpasninger til de mest forskellige levesteder og miljøforhold, hvilket muliggør etablering af liv i praktisk talt anoksiske økosystemer.

Specialiseringsniveauet af gællerne er direkte relateret til artenes udviklingsfase, og de er bestemt den mest effektive måde at få ilt i akvatiske systemer på.

Referencer

1. Arellano, J. og C. Sarasquete. (2005). Histologisk atlas af den senegalesiske sål, Solea senegalensis (Kaup, 1858). Andalusian Institute of Marine Sciences, associeret enhed for miljøkvalitet og patologi. Madrid Spanien. 185 s.
2. Bioinnova. Gasudveksling i dyr og gasudveksling i fisk. Innovationsgruppe om undervisning i biologisk mangfoldighed. Gendannes fra: innovabiologia.com
3. Cruz, S. og Rodríguez, E. (2011). Amfibier og global forandring. Sevilla University. Gendannes fra bioscripts.net
4. Fanjul, M. og M. Hiriart. (2008). Funktionel biologi af dyr I. Redaktører i XXI århundrede. 399 s.
5. Hanson, P., M. Springer og A. Ramírez. (2010) Introduktion til grupper af akvatiske makrovirvelløse dyr. Præsten Biol. Trop. Vol. 58 (4): 3-37.
6. Hill, R. (2007). Sammenlignende dyrefysiologi. Redaktionel Reverté. 905 s.
7. Luquet, C. (1997). Grenhistologi: respiration, ionisk regulering og syre-base-balance i krabben Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); med komparative noter i Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae). Buenos Aires 'universitet. 187 s.
8. Roa, I., R. Castro og M. Rojas. (2011). Gildeformation hos laksefisk: makroskopisk, histologisk, ultrastrukturel og elementanalyse. Int. J. Morphol. Vol. 29 (1): 45-51.
9. Ruppert, E. og R. Barnes. (nitten og seksoghalvfjerds). Virvelløse zoologi. McGraw - Hill Interamericana. 1114 s.
10. Torres, G., S. González og E. Peña. (2010). Anatomisk, histologisk og ultrastrukturel beskrivelse af gillet og leveren af ​​tilapia (Oreochromis niloticus). Int. J. Morphol. Vol. 28 (3): 703-712.