Za živali so sposobni , da diha pod vodo skozi škrge, je pokazala, specializirani organi v ribah. Obstajajo plazilci - kot so želve - in sesalci - na primer kiti ali delfini -, ki večino svojega časa preživijo pod vodo, čeprav se morajo dvigniti na površje, da bi vzeli kisik iz zraka.
Te vrste so v celotnem obstoju razvile mehanizme prilagajanja okolju. Zato je pomembno razložiti, kako ta živa bitja delujejo v okolju, v katerem živijo.
Glede na vrsto živali bomo analizirali, kako poteka dihanje mnogih teh vrst, ki jim uspe preživeti v posebnih pogojih.
Ribje dihanje
Za upravo za otroke in družine Ministrstva za zdravje in človeške službe Združenih držav Amerike je postopek dihanja rib in dvoživk opredeljen na naslednji način:
„Ribe lahko živijo v določeni obliki vode. Na primer, riba, ki živi v slani vodi v oceanu, ne bi mogla živeti v sladki vodi jezera. Tako kot druga živa bitja ribe dihajo kisik. Namesto da bi dobili kisik iz zraka okoli sebe, skozi škrge absorbirajo kisik iz vode okoli njih.
Škrle so dihalni organi vodnih živali, ki jih tvorijo rjuhe, ki ščitijo njihovo telo in nekatere notranje organe.
Omogočajo odvzem kisika iz vode, ki vstopi skozi usta, krvne žile v škrge pa prenašajo kisik v kri. Dvoživke izvajajo postopek metamorfoze, po katerem dihajo tudi skozi pljuča.
Zdaj obstajajo razlike med oblikami dihanja skozi pljuča in škrge. Na primer, kiti in delfini imajo pljuča kot ljudje, vendar se dvignejo na površino, da dihajo, ker dihajo skozi nosnice, ki se nahajajo na vrhu glave.
Pri ribah imajo škrge in dihanje se pojavi, ko se riba odpre in zapre usta; pri odpiranju ust voda vstopi, medtem ko jo zapre, vodo potisne proti škrge.
Vodni sesalci morajo izvajati ta postopek nenehnega jemanja kisika s površine, da lahko živijo v okolju, ki jih obdaja. Ribe vzamejo iz vode - sveže ali sol - kisik, ki ga jemljejo škrge, in jih prenesejo v preostali del telesa.
Kar zadeva delovanje notranjih škrg rib, se postopek zgodi takole: ko riba diha, v rednih presledkih zaužije zalogaj vode. Ta se premakne na strani grla, s tem da vodo izriva skozi škrlatne odprtine, tako da prehaja čez škrge na zunanji strani.
Na ta način lahko ribe neprestano dihajo, občasno pa uporabljajo zunanje in notranje škrge.
Dihanje vodnih žuželk
Nekatere žuželke v zgodnjih fazah svojega razvoja preživijo v vodi. Obstajajo vrste, ki živijo v zraku.
Nekaj primerov te vrste živali so kačji pasti, nimfe in druge vrste, ki se rodijo kot vodne ličinke.
Kot vse živali morajo tudi te žuželke za preživetje pretvoriti kisik v ogljikov dioksid. Proces dihanja se v tem primeru zgodi skozi luknje, ki jih najdemo na straneh njihovih teles, ki jih imenujemo spirale.
Špiralke so odprtine v vrsti cevi v telesu žuželke, ki prenašajo kisik do najpomembnejših organov. Pri vodnih žuželkah se je v tem sistemu prilagajala prilagoditev, da lahko del svojega življenja preživijo pod vodo.
O potopitvi vodnih sesalcev
Navdušujoča točka pri dihanju vodnih sesalcev je način, na katerega se morski vretenčarji pri potopitvi prilagajajo pritisku na njihova telesa, kar je v nasprotju z nevretenčarji v vodi.
Medtem ko te živali ne dihajo pod vodo, so sposobne dolgo zadrževati dih, kar je za študente in raziskovalce predmet študija.
Očitno je, da pljuča in drugi organi, ki sodelujejo pri dihanju, pa tudi drugi dovzetni organi prizadenejo potopitev v velike globine in se pod takimi pritiski »zdrobijo«.
Vendar pa sposobnost prilagajanja na te pogoje preprečuje kolaps pljuč in poškodbe drugih organov, zahvaljujoč prsni votlini in še posebej. Srednje uho teh morskih vrst ima specializirano fiziologijo, ki jih ščiti in jim daje možnost, da ostanejo pod vodo dlje časa.
Prsne stene morskih sesalcev lahko podpirajo popoln propad pljuč.
Po drugi strani pa specializirane strukture vaših pljuč omogočajo, da se alveoli (majhni vrečki, ki so del dihal in kjer pride do izmenjave plinov med vdihanim zrakom in krvjo) najprej sesedejo, sledijo pa terminalne dihalne poti.
Te strukture lahko pomagajo tudi pri ponovnem napihovanju pljuč po potopitvi s kemikalijami, imenovanimi površinsko aktivne snovi.
V zvezi s srednjim ušesom imajo ti sesalci kavernozne sinuse, specializirane za ta organ, za katere se domneva, da med potopitvijo ostanejo potopljeni v kri in tako zapolnijo zračni prostor
Presenetljivo je, kako različne vrste lahko delujejo v svojem okolju, zlasti glede procesa dihanja - vdihavanja kisika in izdihavanja ogljikovega dioksida - v okoljih, ki so različna kot zrak in voda.
Pljuča in škrge so zapletene strukture, prilagojene izredno različnim razmeram, ki na koncu dosegajo isti cilj: telesu zagotoviti kisik, potreben za njegovo preživetje.
Reference
- Živali I. Krzno, plavuti, perje in drugo. Vodnik za učitelje. Pridobljeno od eclkc.ohs.acf.hhs.gov.
- Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Elementarno: Dihanje pod vodo. Pridobljeno: gatzertes.seattleschools.org.
- Kreitinger, L. (2013). Corell University Blog storitev: Življenje pod vodo. Pridobljeno iz spletnega dnevnika blogs.cornell.edu.
- Nativni ekosistemi. Pridobljeno iz gw.govt.nz.
- Costa, P (2007). Muzej palentologije Univerze Kalifornija Potapljaška fiziologija morskih vretenčarjev. Pridobljeno iz ucmp.berkeley.edu.