Az állatok képesek víz alatt lélegezni a kopoltyúkon, a halakban található speciális szerveken keresztül. Vannak hüllők - mint például a teknősök - és az emlősök - mint a bálnák vagy delfinek -, amelyek idejük nagy részét víz alatt töltik, bár nekik fel kell emelkedniük a felszínre, hogy oxigént vegyenek a levegőből.
Ezeknek a fajoknak a kifejlődése során kifejlesztett mechanizmusokat alkalmaztak a környezethez. Ezért fontos elmagyarázni, hogy ezek az élőlények hogyan működnek abban a környezetben, ahol élnek.
Az állat típusától függően elemezzük, hogy ezen fajok közül sok lélegeztet meg, amelyek különleges körülmények között képesek túlélni.
Hal lélegzik
Az Amerikai Egyesült Államok Egészségügyi és Emberi Szolgáltatások Minisztériumának gyermekekkel és családokkal foglalkozó hatósága számára a halak és kétéltűek légzési folyamatát a következőképpen kell meghatározni:
„A halak bizonyos víz formájában élhetnek. Például egy halak, amelyek az óceán sós vízében élnek, nem lennének képesek élni egy tó édesvízében. Mint más élőlények, a halak lélegeznek oxigént. Ahelyett, hogy oxigént juttatnának a körülötte lévő levegőből, a kopoltyúkon keresztül felszívják az oxigént a körülötte lévő vízből.
A kopoltyúk a vízi állatok légzőszervei, amelyeket lapok alkotnak, amelyek védik a testüket és néhány belső szervet.
Lehetővé teszik az oxigén felvételét a vízből, amely a szájon keresztül jut be, és a kopoltyúkban lévő erek oxigént szállítanak a vérbe. A kétéltűek metamorfózisos folyamatot folytatnak, amelynek a tüdőn keresztül is lélegeznek.
Különbségek vannak a tüdőn és a kopoltyúkon keresztül történő légzés formái között. Például a bálnáknak és a delfineknek tüdejük van, mint az embereknek, de a felszínre emelkednek, hogy lélegezzenek, mert a fejük tetején lévő orrlyukakon keresztül lélegeznek.
Halak esetében kopoltyúk vannak, és a hal megnyitásakor és bezárásakor légzés történik; a száj kinyitásakor a víz belép, miközben bezárja, és a kopoltyák felé tolja a vizet.
A vízi emlősöknek folyamatosan folytatják az oxigén felvételét a felszínről, hogy az őket körülvevő környezetben élhessenek. A halak a vízbõl - friss vagy sóból - veszik a kopoltyúk által elfogyasztott oxigént, és ezek a testük többi részébe szállítják.
A halak belső kopoltyúinak működése tekintetében a folyamat így történik: amikor a hal lélegzik, rendszeres időközönként harap egy vizet. Ez a torok oldalára mozdul, és kényszeríti a vizet a kopoltyú nyílásokon keresztül, hogy az áthaladjon a külső kopoltyúkon.
Ily módon a halak folyamatosan tudnak lélegezni, rendszeresen használva a külső és a belső kopoltyúkat.
A vízi rovarok légzése
Egyes rovarok fejlődésük korai szakaszában a vízben töltik. Vannak olyan fajok, amelyek a levegőben élnek.
Az ilyen típusú állatokra példa a szitakötők, nimfák és más fajok, amelyek vízi lárvákként születnek.
Mint minden állatnak, ezeknek a rovaroknak is meg kell változtatniuk az oxigént szén-dioxiddá a túlélés érdekében. A légzési folyamat ebben az esetben lyukakon keresztül történik, amelyek testük oldalán találhatók, spiráloknak nevezzük.
A spirál a rovar testében egy csősorban lévő nyílások, amelyek az oxigént szállítják a legfontosabb szervekhez. A vízi rovarok esetében ebben a rendszerben alkalmazkodtak ahhoz, hogy életük egy részét víz alatt tudják tölteni.
A vízi emlősök merítésével
A vízi emlősök légzésének lenyűgöző pontja az, ahogyan a tengeri gerincesek alkalmazkodnak a testükön fennálló nyomáshoz, amikor víz alá merülnek, ellentétben a gerinctelenek vízben tapasztaltakkal.
Noha ezek az állatok nem lélegeznek a víz alatt, hosszú ideig képesek visszatartani a képeket, ezt a tudósok és kutatók tanulmányozzák.
Nyilvánvaló, hogy a tüdőket és a légzésben részt vevő egyéb szerveket, valamint más fogékony szerveket nagy mélységbe merítés sújtja, és ilyen nyomás alatt "összetörik".
Az ilyen körülményekhez való alkalmazkodás azonban megakadályozza a tüdő összeomlását és más szervek károsodását, a mellkasi üregnek köszönhetően és különösen. Ezen tengeri fajok középső fülének speciális élettana van, amely megvédi őket és lehetővé teszi számukra, hogy hosszú ideig víz alatt maradjanak.
A tengeri emlősök mellkasának falai képesek a tüdő teljes összeomlásának támogatására.
Másrészt a tüdő speciális struktúrái lehetővé teszik, hogy az alveolák (kicsi zsákok, amelyek a légzőrendszer részét képezik, és ahol a gázcserélés lélegzik a levegő és a vér között) először összeomoljon, majd a végső légutak következjenek be.
Ezek a struktúrák elősegíthetik a tüdő újbóli felfújását a felületaktív anyagoknak nevezett vegyi anyagokkal való merítés után is.
A középfül vonatkozásában ezeknek az emlősöknek erre a szervre szakosodott üreges orrmellékük van, amelyekről feltételezik, hogy a merítés folyamán a vérbe merülnek, és ezzel kitöltik a légteret
Meglepő, hogy a különféle fajok képesek-e működni a saját környezetükben, különös tekintettel a légzés folyamatára - az oxigén belélegzése és a szén-dioxid kilégzése - olyan környezetben, mint a levegő és a víz.
A tüdő és a kopoltyú összetett szerkezetű, rendkívül eltérő körülményekhez igazítva, de végül ugyanazt a célt érinti: a test számára biztosítani a túléléshez szükséges oxigént.
Irodalom
- Állatok I. Szőrme, uszony, toll és így tovább. Tanári útmutató. Helyreállítva az eclkc.ohs.acf.hhs.gov webhelyről.
- Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Általános: Légzés a víz alatt. Helyreállítva: gatzertes.seattleschools.org.
- Kreitinger, L. (2013). Corell Egyetemi Blogszolgáltatás: Élet víz alatt. Helyreállítva a blogs.cornell.edu webhelyről.
- Natív ökoszisztémák. Helyreállítva a gw.govt.nz webhelyről
- Costa, P (2007). A Kaliforniai Egyetem Palentológiai Múzeuma. Tengeri gerincesek merülési élettana. Helyreállítva az ucmp.berkeley.edu webhelyről.