De dyr er i stand til at trække vejret under vandet gennem gællerne, specialiserede organer findes i fisk. Der er krybdyr - såsom skildpadder - og pattedyr - såsom hvaler eller delfiner - der tilbringer det meste af deres tid under vand, selvom de er nødt til at rejse sig til overfladen for at tage ilt fra luften.
Disse arter har udviklet mekanismer til tilpasning til miljøet i hele deres eksistens. Derfor er det vigtigt at forklare, hvordan disse levende væsener fungerer i det miljø, hvor de bor.
Afhængig af typen af dyr vil vi analysere, hvordan respirationen er for mange af disse arter, der formår at overleve under særlige forhold.
Fisk vejrtrækning
For administrationen for børn og familier i Department of Health and Human Services i Amerikas Forenede Stater defineres respirationsprocessen for fisk og amfibier som følger:
”Fisk kan leve i en bestemt form for vand. For eksempel ville en fisk, der lever i saltvand i havet, ikke kunne leve i det ferske vand i en sø. Som andre levende ting indånder fisk ilt. I stedet for at få ilt fra luften omkring dem, absorberer de ilt fra vandet omkring dem gennem deres gæller.
Gællerne er åndedrætsorganerne hos akvatiske dyr dannet af lag, der beskytter deres krop og nogle indre organer.
De gør det muligt at tage ilt fra vandet, der kommer ind gennem munden, og blodkarene i gællerne fører ilt ind i blodet. Amfibier udfører metamorfoseprocessen, som de også indånder gennem lungerne.
Nu er der forskelle mellem former for respiration gennem lungerne og gællerne. For eksempel har hvaler og delfiner lunger som mennesker, men de stiger til overfladen for at trække vejret, fordi de trækker vejret gennem næseborene, der er placeret på toppen af hovedet.
I tilfælde af fisk har de gæller, og åndedræt forekommer, når fisken åbnes og lukker munden; når man åbner munden, kommer vandet ind, mens det lukkes, skubber det vandet mod gællerne.
Vandpattedyr skal gennemføre denne proces med konstant at tage ilt fra overfladen for at leve i det omgivende miljø. Fiskene tager vandet - frisk eller salt - iltet, som gællerne tager, og disse transporterer dem til resten af kroppen.
Hvad angår funktionen af de indre gæller i fisken, sker processen sådan: Når fisken trækker vejret, tager den et stykke vand med jævne mellemrum. Dette bevæger sig til siderne af halsen og tvinger vandet gennem gillåbningerne, så det passerer over gællerne på ydersiden.
På denne måde kan fisken trække vejret kontinuerligt ved hjælp af de ydre og indre gæller med jævne mellemrum.
Respiration af akvatiske insekter
Nogle insekter tilbringer de tidlige stadier af deres udvikling i vand. Der er arter, der tilfældigvis lever i luften.
Nogle eksempler på denne type dyr er øyenstikker, nymfer og andre arter, der er født som akvatiske larver.
Som alle dyr er disse insekter også nødt til at omdanne ilt til kuldioxid for at overleve. Åndedrætsprocessen sker i dette tilfælde gennem huller, der findes på siderne af deres kroppe, kaldet spirakler.
Spiraklerne er åbninger i en række rør i insektkroppen, der fører ilt til de vigtigste organer. Hos akvatiske insekter er der sket en tilpasning i dette system for at kunne bruge en del af deres liv under vand.
Om nedsænkning af vandpattedyr
Et fascinerende punkt med hensyn til respiration af akvatiske pattedyr er den måde hvorpå marine hvirveldyr tilpasser sig det tryk, der findes på deres kroppe, når de er nedsænket, meget i modsætning til hvirvelløse dyrs vand.
Mens disse dyr ikke indånder under vand, er de i stand til at holde vejret i lange perioder, hvilket er et emne for undersøgelse for forskere og forskere.
Det er klart, at lungerne og andre organer, der er involveret i respiration, såvel som andre følsomme organer, påvirkes af nedsænkning i store dybder, idet de "knuses" under sådanne pres.
Evnen til at tilpasse sig disse forhold forhindrer imidlertid lungesammenbrud og skader på andre organer takket være brysthulen og især. Mellemøret på disse marine arter har en specialiseret fysiologi, der beskytter dem og giver dem muligheden for at forblive under vand i lang tid.
Brystvæggene hos havpattedyr er i stand til at understøtte fuldstændig lungekollaps.
På den anden side tillader de specialiserede strukturer i dine lunger alveolerne (små sække, der er en del af luftvejene, og hvor gasudveksling sker mellem indåndet luft og blod) at kollapse først, efterfulgt af de terminale luftveje.
Disse strukturer kan også hjælpe med til genopblæsning af lungen efter nedsænkning ved hjælp af kemikalier kaldet overfladeaktive stoffer.
Med hensyn til mellemøret har disse pattedyr kavernøse bihuler, der er specialiseret i dette organ, som antages at forblive nedsænket i blod, mens nedsænkningen finder sted, og således udfylder luftrummet
Det er overraskende, hvordan forskellige arter er i stand til at fungere i deres egne miljøer, især med hensyn til respirationsprocessen - indånding af ilt og udånding af kuldioxid - i miljøer, der er forskellige som luft og vand.
Lunger og gæller er komplekse strukturer, der er tilpasset ekstremt forskellige forhold, men som i sidste ende opnår det samme mål: at forsyne kroppen med det ilt, der er nødvendigt for dens overlevelse.
Referencer
- Dyr I. Pels, finner, fjer og mere. Lærervejledning. Gendannes fra eclkc.ohs.acf.hhs.gov.
- Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Elementary: Åndedræt under vand. Gendannes fra: gatzertes.seattleschools.org.
- Kreitinger, L. (2013). Corell University Blog Service: Life under Water. Gendannes fra blogs.cornell.edu.
- Indfødte økosystemer. Gendannes fra gw.govt.nz.
- Costa, P (2007). University of California Museum of Palentology. Dykningsfysiologi for marine hvirveldyr. Gendannes fra ucmp.berkeley.edu.