Як дихають черепахи? Дихальна система тварин

Всі види черепах мають легеневу дихальну систему, але з погляду еволюції ця дихальна система відповідає повній адаптації тетраподу до наземного життя.

Дихальна система черепах

Найперші черепахи жили на материку. Деякі з них повернулися в море - ймовірно, щоб урятуватися від сухопутних хижаків і знайти нові харчові ресурси, - але вони зберегли легені своїх сухопутних предків, як і китоподібні, предками яких є сухопутні ссавці.

Як приклад виду можна навести морських черепах, які, хоч і проводять більшу частину життя під водою, повинні регулярно підніматися на поверхню, щоб наповнити свої легені. Проте їхній метаболізм чудово пристосований до морського середовища. Вони харчуються під водою і заковтують морську воду, не втопивши, одночасно з їжею. Вони здатні еволюціонувати известное протягом кількох десятків хвилин між двома вдихами, особливо під час пошуку їжі чи фазі відпочинку.

Крім легеневого дихання, у морських черепах існують специфічні допоміжні механізми дихання. Наприклад, шкіряста черепаха може залишатися в стані занурення більше години, частково завдяки відновленню кисню, розчиненого в деяких її тканинах, таких як шкіра або слизові оболонки клоаки. Крім того, морські черепахи можуть знижувати свій метаболізм, щоб зменшують свої потреби в кисні і довше залишаються під водою між вдихами.

Їм обов'язково потрібно перевести подих на поверхні. Іноді потрапляючи під воду в рибальські сіті, багато хто з них тоне, бо не може дихати.

Дихальна система черепахи модифікована з урахуванням деяких особливостей морфології. Трахея подовжується у відповідь на задню міграцію серця та нутрощів і, частково, висувної шиї. Вони мають губчаста текстура легень, створена мережею повітряних проходів, званих фавеолами.

Панцир черепахи є особливою проблемою для вентиляції легень. Жорсткість панцира не дозволяє використовувати ребра на присосці. Як альтернатива черепахи мають шари м'язів усередині панцира, які, скорочуючись і розслабляючись, змушують повітря входити і виходити з легенів. Крім того, черепахи можуть змінювати тиск усередині легень, рухаючи кінцівками. в оболонку та з оболонки.

Як дихають черепахи під час сплячки?

Взимку деякі види черепах опиняються у льоду водойм, де живуть, і впадають у сплячку. Однак їм так чи інакше необхідно поглинати кисень. Як вони можуть дихати, якщо вони не мають доступу до поверхні води? Вони переходять у режим "клоакального дихання".

"Клоакальний" - це прикметник, утворений від назви "клоака", який позначає "багатоцільовий" отвір птахів, амфібій та рептилій (до яких належать і черепахи), тобто щось на кшталт ануса. За винятком того, що клоаку служить – зауважте – для того, щоб писати, какати, відкладати яйця і навіть є отвором, що забезпечує розмноження.

У черепах, які впадають у сплячку, розмноження відбувається у співвідношенні 5 до 1, оскільки клоаку також дозволяє дихати.

Вода, що містить кисень, потрапляє в клоаку, яка особливо добре васкуляризована. В ході складного процесу кисень, що міститься у воді, поглинається кровоносними судинами, що проходять цю область. І все, потреба в кисні задоволена.повідомити про це оголошення

Слід сказати, що черепах, що впадають у сплячку, не потрібно багато кисню. Насправді черепахи ектотермічні, що означає, що вони не виробляють власного тепла (на відміну від обігрівачів, якими ми є, ендотерми).

Взимку в майже замерзлій водоймі, скажімо, при температурі 1°C, температура тіла черепах також становить 1°C. В результаті такого зниження температури їх метаболізм уповільнюється настільки, що їх потреби у виживанні стають мінімальними.

Однак якщо замерзла кірка водойми тримається занадто довго, у воді може не вистачити кисню для виживання черепах. Тоді мають перейти в анаеробний режим, тобто. без кисню. Однак вони не можуть довго перебувати в анаеробному режимі, оскільки кислота, яка накопичується в їхньому тілі, може бути смертельною.

Навесні черепах необхідно терміново відновити тепло, щоб збити накопичення кислоти. Але вони знаходяться в сплячці, тому рухаються дуже повільно (ну повільніше, ніж зазвичай). У цей час вони особливо вразливі.

Від половини до двох третин видів черепах знаходяться під загрозою зникнення, тому варто дізнатися більше про їхній спосіб життя.

Чому черепахи дихають через клоаку?

Природа має юнацьке почуття гумору. Настільки, що спочатку це здається єдиним поясненням того, чому деякі черепахи, включаючи австралійську річкову черепаху Фіцрой та розписну черепаху в Північній Америці, дихають через дно. Обидві черепахи можуть дихати через рота, якщо захочуть.

І все ж, коли вчені помістили невелику кількість барвника у воду поруч із цими черепахами, вони виявили, що черепахи черпали воду з обох кінців (іноді лише з заднього кінця).Технічно цей задній кінець не є анусом. Це клоаку, як було сказано раніше.

Проте вся ця ситуація викликає питання: чому? Якщо черепаха може використовувати свій анус як рот для дихання, чому їй просто не використовувати свій рот для дихання?

Можлива відповідь на це питання у панцирі черепахи. Панцир, що розвинувся з ребер та хребців, що сплющились і зрослися разом, не лише захищає черепаху від укусів. Коли черепаха впадає у сплячку, вона заривається у холодну воду терміном до п'яти місяців. Щоб вижити, їй потрібно змінити багато речей у функціонуванні свого тіла.

Деякі процеси, такі як спалювання жиру, протікають у сплячій черепасі анаеробно – без доступу кисню. Анаеробні процеси призводять до накопичення молочної кислоти, а кожен, хто бачив інопланетян, знає, що занадто багато кислоти не є корисним для організму. Панцир черепахи не тільки може накопичувати молочну кислоту, але й виділяє бікарбонати (бікарбонат натрію в оцтовій кислоті) в організм. Це не просто броня, це хімічний набір.

Однак, це досить обмежений хімічний набір. Без ребер, які розширюються і стискаються, черепасі не потрібні легені та м'язи, які є у більшості ссавців. Натомість у неї є м'язи, які тягнуть тіло назовні до отворів у панцирі, щоб забезпечити вдих, і ще більше м'язів, щоб притиснути нутрощі черепахи до легень для того. щоб термін його дії минув.

Ця комбінація створює багато роботи, що особливо дорого, якщо кожного разу, коли ви задієте м'яз, в організмі підвищується рівень кислоти та знижується рівень кисню.

Порівняйте це з відносно дешевим диханням через дупу.Мішечки біля клоаки, звані бурсами, легко розширюються. Стінки цих мішечків вистелені кровоносними судинами. Кисень проникає через кровоносні судини і мішечки стискаються. Вся процедура споживає мало енергії для черепахи, якої нема чого втрачати. Іноді гідність має бути другим. скрипка виживання.

Miguel Moore

Мігель Мур - професійний екоблогер, який пише про довкілля понад 10 років. Він має B.S. отримав ступінь бакалавра наук про довкілля Каліфорнійського університету в Ірвіні та ступінь магістра міського планування Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. Мігель працював ученим-екологом у штаті Каліфорнія та містобудівником у Лос-Анджелесі. В даний час він працює не за наймом і ділить свій час між написанням свого блогу, консультаціями з міською владою з питань довкілля та дослідженнями стратегій пом'якшення наслідків зміни клімату.