Kvėpavimas yra tai, ką dalijasi visos gyvos būtybės, nes šis dujų mainas tarp aplinkos ir paties kūno leidžia gyvybei. Kalbant apie kvėpavimą, išskiriami keli tipai, kai kurie labai toli nuo tipinio plaučių mechanizmo. Pavyzdžiui, galime paminėti gyvūnų trachėjos kvėpavimą.
Šis kvėpavimo būdas nėra labai gerai žinomas ir, nepaisant to, yra vienas iš labiausiai paplitusių gyvūnų karalystėje, nes jį naudoja vabzdžiai (tarp kitų bestuburių). Tai būdinga labai mažiems gyvūnams, nes turi savo apribojimų. Pažiūrėkime, iš ko susideda ši kvėpavimo sistema, taip pat iš dalių, kurios ją sudaro.
Kas yra trachėjos kvėpavimas gyvūnams?
Trachėjinis gyvūnų kvėpavimas atliekamas per įvairias jų kūne esančias angas. Tie, kurie tai praktikuoja, neturi didelės kvėpavimo sistemos, kaip kvėpuojant per plaučius, tačiau kvėpuoti galima išilgai jo paviršiaus. Tai suteikia didelį pranašumą, nes labai palengvina deguonies patekimą į visas kūno ląsteles.
Kalbant apie mažus bestuburius – arba tuos, kurie yra mažai aktyvūs, kai deguonies poreikis yra mažesnis – šios dujos difuzijos būdu pateks į gyvūno organizmą per odą. Mechanizmas laikomas pasyvia sistema.
Priešingai, jei bestuburis yra didelis arba jam reikia daugiau oro, pavyzdžiui, skrendant, gyvūnas turės vėdinti, kad oras patektų į jo kūną per spirales (poras), esančias jų oda. Ši sistema yra aktyvi, kitaip nei ankstesnė.
Gyvūnų trachėjos kvėpavimo sistema
Norint geriau suprasti gyvūnų trachėjos kvėpavimo sistemą, idealu yra žinoti 3 pagrindinius jos sudedamuosius elementus ir jos misiją ar veikimą. Pradėkime.
Pirmiausia yra spiralės – taip pat žinomos kaip stigmos – apvalios poros, kurios turi daugiau nei vieną uždarymo sistemą ir gali pasiskirstyti įvairiais būdais visame kūne. Per juos oras patenka į organizmą.
Kitas elementas yra trachėja, kurią sudaro tuščiaviduris vamzdelis, per kurį praeina oras. Visoje trachėjoje yra audinys, pralaidus dujoms ir gali turėti mažas kameras, kuriose saugomas deguonis, o tai tikrai naudinga skrydžiui.
Pagaliau oras keliauja žemyn trachėja iki jos galo, iš kurio kyla tracheolės. Tai smulkios šakos, kurios leidžia dujoms transportuoti į kūno ląsteles.
Dujų mainai trachėjos kvėpavime
Niariuotakojų su trachėja, tarp kurių yra ir vabzdžių, kvėpavimas daugeliu atvejų yra nenutrūkstamas mechanizmas. Tai reiškia, kad poros, per kurias šios būtybės kvėpuoja, yra uždarytos, todėl tik tracheolinėje sistemoje esantis oras susidurs su dujų mainais.
Žinoma, ribotas oro kiekis gyvūno viduje sumažės, kai padidės anglies dioksido kiekis. Tam tikru momentu spiralės pradeda nuolat atsidaryti ir užsidaryti, todėl CO2 išsiskiria svyruojančiai. Tada jie visiškai atsidarys, leisdami visiškai pasišalinti anglies dioksidui ir atgauti deguonį.
Trachėjos kvėpavimo apribojimai
Pagrindinį trachėjos kvėpavimo apribojimą lemia gyvūno kūno dydis, nes jis turi būti mažas. Taip yra todėl, kad didelių ir galingų organų, tokių kaip plaučiai, trūkumas neleidžia įsisavinti didelio deguonies kiekio.
Todėl, jei augtų vabzdžiai ar kiti trachėjomis kvėpuojantys gyvūnai, jie negalėtų gauti viso gyvenimo reikalingo oro ir galbūt mirtų. Vienintelis būdas išgyventi būtų, jei jie gyventų atmosferoje, kurioje deguonies kiekis būtų didesnis.
Trachėjos kvėpavimo pritaikymas vandens vabzdžiams
Žeminių vabzdžių trachėjos kvėpavimas yra gana paprastas. Bet kas atsitiks su vandens būtybėmis, kurios naudoja šį mechanizmą? Jie negali leisti, kad jų spiralės atsidarytų po vandeniu, nes skystis patektų į jų kūną ir daugeliu atvejų jie mirtų.
Atsakymas slypi ekspertų tyrimuose, kuriuose nurodomos skirtingos struktūros, leidžiančios kai kuriems vandens bestuburiams keistis dujomis su aplinka. Tai yra pagrindiniai.
Funkcinės spiralės
Jų yra, pavyzdžiui, uodų lervų organizme.Tai poros, kurias galima atidaryti arba uždaryti, priklausomai nuo poreikio. Šiame konkrečiame pavyzdyje lervos iškelia paskutinę pilvo dalį į paviršių, atveria tos srities poras, gauna deguonies ir vėl panardina.
Trachėjos žiaunos
Jų veikimas yra panašus į žuvų žiaunas. Per trachėjos žiaunas patenka vanduo, tačiau tik jame esantis deguonis patenka į tracheolinę sistemą, o iš ten į ląsteles. Fiziniu lygmeniu šios žiaunos dažniausiai yra gyvūno pilvo gale.
Bubble Gill
Vandens vabzdžių trachėjos kvėpavime taip pat randame burbulinę žiauną. Pagal šią galimybę galima išskirti 2 tipus:
- Nesuspaudžiamas arba plastronas: gyvūnas iškyla į paviršių ir gauna oro burbuliuką, kuris veiks kaip trachėja, leisdamas iš vandens paimti deguonį. Toks burbulas gali būti neribotas, nes jis nuolat išlieka tokio pat dydžio.
- Suspaudžiamas: tokiu atveju burbulas, kurį gyvūnas paima ant paviršiaus, sumažės, jei jis nusileis per giliai arba nuplauks per toli, o tai teks vėl pakilti į paviršių, kad gautų naują burbulą. .
Nesuspaudžiamame variante gyvūnas turi milijonus hidrofobinių plaukų labai apibrėžtoje ir mažoje kūno vietoje, kurioje tas burbulas liks uždarytas. Tas pats pasakytina apie suspaudžiamas burbulines žiaunas.
Gyvūnų kvėpavimo trachėjos pavyzdžiai
Kai kurie gyvūnai, kurie naudoja trachėjos kvėpavimą, kad išgyventų:
- Voragyviai: erkės, skorpionai, vorai ar erkės yra jų pavyzdžiai. Jie gali turėti trachėją ir filotrachėją.
- Vabzdžiai: šie įprasti bestuburiai gyvūnai, tokie kaip skruzdėlės, vabalai, bitės ar vapsvos, kurie turi 6 kojas ir gali gyventi tiek sausumos, tiek vandens ekosistemose, taip pat naudoja trachėjos kvėpavimą.
- Myriapodai: panašūs į vabzdžius, bet turi daug daugiau kojų. Pavyzdžiai: simfilės, pauropodai, šimtakojai ar šimtakojai.
- Onichoforai: žinomi kaip aksominiai kirminai, jie turi daug porų kojų, taip pat nagų ir yra pailgos formos.
Kaip tikriausiai matėte, trachėjos kvėpavimas yra evoliucinis įrodymas, kad net pačios „paprastiausios“ gyvos būtybės turi labai sudėtingas sistemas. Jos dėka daugelis bestuburių gali transportuoti deguonį į savo ląsteles ir išgyventi.
