Cum respiră animalele în apă? Viața animalelor acvatice
Veți afla ce animale respiră folosind branhii din acest articol.
Ce animale respiră cu branhii?
Peștii respiră folosind branhii, multe nevertebrate acvatice (de exemplu, vierme polihet, moluște barnacle, crustacee branchiale Branchypus, larva de mușbură) și unii amfibieni larvare (de exemplu mormoloci).
Ce sunt branhiile?
Branhiile sunt o creștere pe corpul animalelor cu care acestea respiră în apă. Sunt fire ramificate unele de altele și sunt echipate cu o rețea de vase de sânge. Branhiile sunt lipsite de orice mușchi. Este de remarcat faptul că toate animalele acvatice respiră cu branhii - pești, nevertebrate și unele tipuri de amfibieni larvare, viermi, echinoderme.
Ce animale marine respiră cu branhii?
Este de remarcat faptul că există două tipuri de branhii:
- Branhii de sânge
Sunt excrescente cu pereți subțiri, cu o rețea capilară foarte ramificată de vase de sânge și plasmă sanguină. Sunt concepute pentru a obține oxigen din apă. Respiră cu branhii ca acestea gândac înotător, pești, moluște, crustacee, unele mamifere. De asemenea cal de mare respiră cu branhii de acest tip.
- Branhii traheale.
Sunt excrescențe simple sau ramificate, cu pereți subțiri, care sunt situate pe diferite părți ale corpului și conțin trunchiuri traheale subțiri sau o rețea ramificată de capilare traheale. În interiorul branhiilor se află oxigenul gazos obținut din apă.
Mulți oameni se întreabă: balenele și rechinii respiră cu ajutorul branhiilor? Vom încerca să răspundem.
Afirmația că o balenă respiră prin branhii nu este în întregime corectă. Să observăm imediat că balena este un mamifer marin mare care respiră prin plămâni. Nu cu branhii, ci cu plămâni, eliberând o fântână de pulverizare în timp ce expiri, înotând la suprafața apei. Dar, în stadiile incipiente ale embriogenezei, are branhii, care dispar pe măsură ce individul îmbătrânește.
Un animal care trăiește în apă pentru o perioadă de timp sau întreaga sa viață. Multe insecte, cum ar fi țânțarii, insectele, libelulele și libelele, își încep ciclul de viață ca larve acvatice înainte de a se transforma în adulți înaripați. Animalele acvatice pot respira aer sau pot obține oxigen dizolvat în apă prin organe specializate numite branhii sau direct prin piele. Condițiile naturale și animalele care trăiesc în ele pot fi împărțite în două categorii principale: acvatice sau.
Grupuri de animale acvatice
Majoritatea oamenilor se gândesc la pești doar atunci când sunt întrebați despre animalele acvatice. Cu toate acestea, există și alte grupuri de animale care trăiesc în apă:
- mamifere, de exemplu (balenele), sirenienii (dugongi, lamantini) și pinipede (foci, foci urechi și morse). Conceptul de „mamifer acvatic” se aplică și animalelor cu un stil de viață semi-acvatic, precum vidrele de râu sau castorii;
- crustacee (ex. melci de mare, stridii);
- (de exemplu, corali);
- (de exemplu, crabi, creveți).
Termenul „acvatic” se poate aplica animalelor care trăiesc atât în apă dulce (animale de apă dulce), cât și în apă sărată (animale marine). Cu toate acestea, conceptul de organisme marine este cel mai adesea folosit pentru animalele care trăiesc în apa de mare, adică în oceane și mări.
Fauna acvatică (în special animalele de apă dulce) reprezintă adesea o preocupare specială pentru conservatori din cauza fragilității lor. Sunt expuși pescuitului excesiv, braconajului, poluării etc.
Mormoloci de broasca
Majoritatea se caracterizează printr-un stadiu de larvă acvatică, de exemplu, mormoloci la broaște, dar adulții duc un stil de viață terestru lângă corpurile de apă. Unii pești, de exemplu, arapaima și somnul plimbător, respiră și ei aer pentru a supraviețui în apă săracă în oxigen.
Știți de ce eroul celebrului desen animat „SpongeBob SquarePants” (sau „SpongeBob Square Pants”) este înfățișat sub forma unui burete? Pentru că există animale acvatice numite animale marine. Cu toate acestea, bureții de mare nu arată ca un burete de bucătărie pătrat ca personajul de desene animate, ci au o formă a corpului mai rotunjită.
Pești și mamifere
Şcoală de peşti lângă un recif de corali
Știați că există mai multe specii de pești decât amfibieni, păsări, mamifere și reptile la un loc? Peștii sunt animale acvatice deoarece întreaga lor viață se petrece în apă. Peștii au sânge rece și au branhii care primesc oxigen din apă pentru a respira. În plus, peștii sunt vertebrate. Majoritatea speciilor de pești pot trăi în apă dulce sau sărată, dar unii pești, cum ar fi somonul, trăiesc în ambele medii.
Dugongul este un mamifer acvatic din ordinul sirenelor.
În timp ce peștii trăiesc numai în apă, mamiferele pot fi găsite pe uscat și în apă. Toate mamiferele sunt vertebrate; au plămâni; Au sânge cald și dau naștere tineri vii în loc să depună ouă. Cu toate acestea, mamiferele acvatice depind de apă pentru a supraviețui. Unele mamifere, cum ar fi balenele și delfinii, trăiesc numai în apă. Alții, cum ar fi castorii, sunt semi-acvatice. Mamiferele acvatice au plămâni, dar nu branhii și nu pot respira sub apă. Trebuie să iasă la suprafață la intervale regulate pentru a respira aer. Dacă ați văzut vreodată cum arată o fântână de apă ieșind dintr-o suflare a unei balene, este o expirație urmată de o inhalare înainte ca animalul să se scufunde înapoi sub apă.
Moluște, cnidari, crustacee
Tridacna gigantică este cel mai mare reprezentant al moluștelor bivalve
Moluștele sunt animale nevertebrate care au corpuri moi, musculare, fără picioare. Din acest motiv, multe crustacee au o coajă tare pentru a-și proteja corpurile vulnerabile de prădători. Melcii de mare și stridiile sunt exemple de crustacee. Calamarii sunt, de asemenea, clasificați ca moluște, dar nu au coji.
Roi de meduze
Ce au în comun meduzele, anemonele de mare și coralii? Toate aparțin cnidarilor - un grup de animale acvatice care sunt nevertebrate și au o gură specială și celule înțepătoare. Celulele usturatoare din jurul gurii sunt folosite pentru a prinde alimente. Meduzele se pot deplasa pentru a-și prinde prada, dar anemonele de mare și coralii sunt atașate de roci și așteaptă ca hrana să se apropie de ele.
Crab roșu
Crustaceele sunt animale nevertebrate acvatice cu o înveliș exterioară chitinoasă dură (exoschelet). Unele exemple includ crabi, homari, creveți și raci. Crustaceele au două perechi de antene care îi ajută să primească informații despre mediul lor. Majoritatea crustaceelor se hrănesc cu rămășițele plutitoare ale plantelor și animalelor moarte.
Concluzie
Animalele acvatice trăiesc în apă și depind de ea pentru supraviețuire. Există diferite grupuri de animale acvatice, inclusiv pești, mamifere, moluște, cnidari și crustacee. Ei trăiesc fie în corpuri de apă dulce (pâraie, râuri, lacuri și iazuri), fie în apă sărată (mări, oceane etc.), și pot fi fie vertebrate, fie nevertebrate.
Respirația animalelor – set de procese care furnizeazălovit în organism din mediul înconjurătoroxigen , a luiutilizarea celulelor pentru oxidarea substanţelor organice şiexcreţie dioxid de carbon din organism.Acest tip de respirație se numeșteaerobic și organisme -aerobi .
BINE. Nr 28. Biologie.
Chlorella de alge verzi
Papuc ciliat
![](https://i0.wp.com/studfiles.net/html/2706/244/html_Ol1GVh7FIX.MD4q/img-pjaf64.jpg)
Procesul de respirație la animale este împărțit în mod convențional în trei etape :
Respirație externă = schimb de gaze. Datorită acestui proces, animalul primește oxigen și scapă de dioxidul de carbon, care este produsul final al metabolismului.
Transportul gazelor în organism– acest proces este asigurat fie de tuburi traheale speciale, fie de fluide interne ale corpului (conținând sânge hemoglobină- un pigment care poate atașa oxigenul și îl poate transporta în celule, precum și poate transporta dioxidul de carbon din celule).
Respirația internă- apare în celule. Nutrienții simpli (aminoacizi, acizi grași, carbohidrați simpli) cu ajutorul enzimelor celulare se oxidează și se descompun, timp în care se eliberează ENERGIA necesară vieții organismului.
Principala importanță a respirației este eliberarea de energie din nutrienți cu ajutorul oxigenului, care participă la reacțiile de oxidare.
Unele protozoare - organisme anaerobe, adică organisme, nu necesita oxigen.
Anaerobi Există facultative și obligatorii. Organismele facultativ anaerobe sunt organisme care pot trăi atât în absența oxigenului, cât și în prezența acestuia. Organismele anaerobe obligatorii sunt organisme pentru care oxigenul este toxic. Ei pot trăi doar în absența oxigenului. Organismele anaerobe nu au nevoie de oxigen pentru a oxida nutrienții.
Brachionella este un ciliat anaerob
Giardia intestinală
![](https://i1.wp.com/studfiles.net/html/2706/244/html_Ol1GVh7FIX.MD4q/img-MdQjWD.jpg)
![](https://i0.wp.com/studfiles.net/html/2706/244/html_Ol1GVh7FIX.MD4q/img-knc0FH.jpg)
Vierme rotunzi uman
De mod de a respirași structura aparatului respirator la animale există 4 tipuri de respirație:
Respirația pielii
- Acesta este schimbul de oxigen și dioxid de carbon prin tegumentul corpului. Acest proces se bazează pe cel mai important proces fizic - difuziune
. Gazele intră doar în stare dizolvată prin capace, la mică adâncime și la viteză mică. O astfel de respirație are loc la organismele care sunt de dimensiuni mici, au tegumente umede și duc un stil de viață acvatic. Acest - bureti, celenterate, viermi, amfibieni.
Respirația traheală
–
efectuat folosind
sistemele conectate
tuburi - trahee , care
pătrunde întregul corp, fără
participarea lichidelor. CU
mediul lor
conectează special
gauri - spiracole.
Organisme cu trahee
respirația este de asemenea mică (nu mai mult de 2 cm, altfel organismul nu va avea suficient oxigen). Acest - insecte, centipede, arahnide.
Respirație branhială – cu ajutorul formațiunilor specializate cu o rețea densă de vase de sânge. Aceste excrescente se numesc branhii . La animalele acvatice - viermi poliheți, crustacee, moluște, pești, anumite specii de amfibieni. La animalele nevertebrate, branhiile sunt de obicei externe, în timp ce la cordate sunt interne. Animalele care respiră branhii au forme suplimentare de respirație prin piele, intestine, suprafața gurii și vezica natatoare.
Polihete cu branhii
![](https://i0.wp.com/studfiles.net/html/2706/244/html_Ol1GVh7FIX.MD4q/img-7l4sAa.jpg)
Branhii de crustacee
![](https://i0.wp.com/studfiles.net/html/2706/244/html_Ol1GVh7FIX.MD4q/img-UXNaCi.jpg)
Nudibranch
![](https://i2.wp.com/studfiles.net/html/2706/244/html_Ol1GVh7FIX.MD4q/img-lMTK8A.jpg)
Respirația pulmonară - aceasta este respirația cu ajutorul organelor interne specializate - plămânii.
Plămânii– Acestea sunt pungi goale cu pereți subțiri, împletite cu o rețea densă de vase de sânge minuscule - capilare. Difuzia oxigenului din aer în capilare are loc pe suprafața interioară a plămânilor. În consecință, cu cât suprafața internă este mai mare, cu atât difuzia este mai activă.
Aproape toate vertebratele terestre respiră prin plămâni. reptile, păsări, unele nevertebrate terestre - păianjeni, scorpioni, moluște pulmonare și unele animale acvatice - pești pulmonar. Aerul intră prin plămâni Căile aeriene.
Plămânii unui mamifer
![](https://i1.wp.com/studfiles.net/html/2706/244/html_Ol1GVh7FIX.MD4q/img-aEftZx.jpg)
Plămânul reptilei
Sistemul respirator al păsărilor
Respirația la animale este determinată de modul lor de viață și se realizează folosind tegumentul, traheea, branhiile și plămânii.
Sistemul respirator – un set de organe pentru conducerea aerului sau a apei care conțin oxigen și schimbă gaze între corp și mediu.
Organele respiratorii se dezvoltă ca excrescențe ale tegumentului exterior sau pereților tractului intestinal. Sistemul respirator include tractul respirator și organele de schimb de gaze. La vertebrate Căile aeriene – cavitate nazală, laringe, trahee, bronhii ; A sistemul respirator -plămânii .
Caracteristicile comparative ale organelor respiratorii.
grup |
Trăsături caracteristice ale sistemului respirator |
Celenterează |
Schimbul de gaze pe întreaga suprafață a corpului. Nu există organe respiratorii speciale. |
Anelide |
Branhii externe (viermi poliheți) și întreaga suprafață a corpului (viermi oligocheți, lipitori) |
Crustacee |
Branhii (bivalve, cefalopode) și plămâni (gastropode) |
Artropode |
Branhii (crustacee), trahee și plămâni (arahnide), trahee (insecte) |
Peşte |
Branhii. Organe suplimentare pentru respirație: plămâni (pești pulmonari), părți ale cavității bucale, faringe, intestine, vezica natatoare |
Amfibieni |
Plămânii sunt celulari, branhii (la larve), piele (cu un număr mare de vase). Căile respiratorii: nări, gură, cameră traheo-laringeală |
Reptile |
Celular ușor. Căile respiratorii: nări, laringe, trahee, bronhii |
Păsări |
Plămânii sunt spongioși. Căile respiratorii: nări, cavitate nazală, laringe superior, trahee, laringe inferior cu casetă vocală, bronhii. Sunt airbag-uri. |
Mamifere |
Plămânii alveolari. Căile respiratorii: nări, cavitate nazală, laringe cu aparat vocal, trahee, bronhii. |
Funcțiile sistemului respirator:
Livrarea oxigenului către celulele corpului și îndepărtarea dioxidului de carbon din celulele corpului și schimbul de gaze(functie principala).
Reglarea temperaturii corpului(deoarece apa se poate evapora prin suprafața plămânilor și a tractului respirator)
Purificarea și dezinfectarea aerului de intrare(mucus nazal)
Întrebări pentru autocontrol.
Nota |
Întrebări pentru autocontrol |
1. Ce este respirația? 2. Principalele etape ale respirației? 3. Numiți principalele tipuri de respirație a animalelor. 4. Dați exemple de animale care respiră folosind pielea, branhiile, traheea și plămânii. 5. Ce este sistemul respirator? 6. Numiți principalele funcții ale aparatului respirator. |
|
7. Cât de importantă este respirația pentru eliberarea de energie în celulele animale? 8. Ce determină tipul de respirație al animalelor? 9. Ce funcții îndeplinește sistemul respirator? |
|
10. Descrieți metodele de respirație ale vertebratelor. |
Caracteristici comparative ale organelor respiratorii ale animalelor.
Sistemul respirator |
Caracteristici structurale |
Funcții |
Exemple |
Branhii |
Extern(pieptene, filamentos și pinnat) sau intern(întotdeauna asociate cu faringele) excrescențe cu pereți subțiri ale corpului care conțin multe vase de sânge |
Schimbul de gaze în mediul acvatic |
La pești, aproape toate larvele de amfibieni fără coadă, la majoritatea moluștelor, unii viermi și artropode |
Trahee |
Tuburi ramificate care pătrund în întregul corp și se deschid spre exterior cu deschideri (stigmate) |
Schimbul de gaze în aer |
La majoritatea artropodelor |
Plămânii |
Saci cu pereți subțiri care au o rețea extinsă de vase |
Schimbul de gaze în aer |
La unele moluște și pești, vertebrate terestre |
Respiraţie numiți cel puțin două procese interdependente, dar distincte. Respirația, din punct de vedere biochimic, este procesul prin care heterotrofii descompun compușii organici (în primul rând carbohidrați) în molecule mai simple (în general CO 2 și H 2 O) cu eliberarea energiei necesare organismului (care este stocată sub formă de ATP - adenozin trifosfat). Din punct de vedere chimic, acest proces este similar cu putrezirea și arderea și, de obicei, necesită participarea oxigenului molecular pentru a oxida materia organică. Adevărat, respirația se mai numește și descompunere anaerobă a materiei organice (folosită de unele organisme și țesuturi în absența oxigenului).
Respirația din punct de vedere al fiziologiei (și al ecologiei) este tocmai procesul de absorbție de către organism și celule a oxigenului molecular (necesar pentru oxidarea alimentelor) și eliberarea de dioxid de carbon (format în timpul oxidării alimentelor).
Cantitativ, respirația organismului (în ambele sensuri) este direct legată de nutriție, servind aceleiași reacții chimice de oxidare a materiei organice la CO 2 și H 2 O. Totalitatea tuturor acestor procese se numește metabolism - metabolism .
Metabolismul și viteza acestuia
Rata metabolismului și energiei într-un organism (sau populație) este o caracteristică foarte importantă în multe privințe. De obicei este exprimat în calorii pe unitatea de timp, uneori în rata consumului de oxigen. În orice caz, trebuie să înțelegeți că rata metabolică este proporțională atât cu rata consumului de alimente, cât și cu nevoia de oxigen și reflectă în mare măsură rolul organismului în ecosistemul său. Rata excrementelor depinde și de rata metabolică (dar nu direct, deoarece eficiența asimilării diferitelor alimente de către diferite animale este diferită). Rata metabolică în sine depinde de greutatea corporală a animalului, dar nu direct (cum ar părea), ci oarecum viclean - cu un exponent de putere de aproximativ 0,75. Cu alte cuvinte, dacă masa unui animal crește de 10.000 de ori (cu patru ordine de mărime), rata sa metabolică va crește doar de 1.000 de ori (cu trei ordine de mărime). Animalele mici au un metabolism relativ mai rapid decât cele mari - așa că o tonă de șoareci (cu o greutate corporală medie de, să zicem, 50 de grame) mănâncă și excretă mult mai multe substanțe decât o tonă de elefanți (mai precis, o cincime dintr-un elefant cântărind). cinci tone). Dacă ne amintim despre insecte (cu o greutate medie de miligrame) și bacterii (cu o greutate corporală de aproximativ 10-12 grame), atunci devine clar că sunt organisme mici care trec prin ele însele fluxul principal de materie și energie; cele mari o stochează în principal în interiorul lor.
Aceasta este tocmai diferența fundamentală dintre consumatori și descompozitori. Consumatorii sunt animale relativ mari, cu metabolism lent, care acumulează biomasă mare și determină (împreună cu producătorii) diversitatea structurală a ecosistemelor. Îi vedem. Iar descompozitorii sunt microorganisme cu un metabolism foarte rapid, care, cu o biomasă relativ mică, trec și descompun cea mai mare parte a substanțelor organice și asigură funcția de heterotrofe în ecosisteme. Sunt practic invizibili - doar produsele activității lor sunt vizibile.
Este clar că rata metabolică depinde de multe alte motive. La organismele cu sânge rece este asociată cu temperatura - cu cât este mai caldă, cu atât metabolismul este mai rapid. La animalele cu sânge cald este, de asemenea, conectat, dar dimpotrivă - cu cât este mai rece, cu atât produc mai multă energie și cheltuiește pentru a se încălzi. În general, rata metabolică a animalelor cu sânge cald este de câteva ori mai mare decât cea a animalelor cu sânge rece. Animalele active cheltuiesc mai multă energie decât cele sedentare, cele musculoase - mai mult decât cele apoase și grase, cele tinere și în creștere - mai mult decât cele bătrâne și așa mai departe. Pentru a determina direct rata metabolică a organismului, trebuie fie să se țină cont de rata de nutriție a acestuia și de conținutul caloric al alimentelor, fie de rata de absorbție a oxigenului; mai des folosesc formule derivate empiric gata făcute, cu coeficienți proprii pentru fiecare grup de animale, specie:
Schimb, ml O 2 / oră = Număr * Greutate corporală 0,75, g * Coeficient specific grupului.
În ecologie, în loc de numere, se folosește densitatea populației, iar schimbul este calculat pe unitatea de suprafață de fund sau volum de apă. Coeficientul acestei ecuații este de obicei apropiat de 0,1 pentru nevertebrate, ajunge la 0,3 pentru pești și până la 1 pentru vertebratele cu sânge cald. Coeficientul de putere de 0,75 variază, de asemenea, în diferite grupuri, dar ușor - de la aproximativ 0,7 la 0,8.
Dacă trebuie să convertiți calculele în calorii, utilizați următoarele cunoștințe: Densitatea oxigenului este de 1,43 mg/ml; 1 mg de oxigen consumat echivalează cu eliberarea a 3,4 calorii. Prin urmare, 1 ml O 2 = 4,86 calorii.
Acest calcul nu trebuie confundat cu calculul energiei eliberate pe unitatea de hrană consumată. Informațiile de bază sunt următoarele. Carbohidrații și proteinele consumă oxigen în mod egal și furnizează 4,2 - 4,3 kcal/gram de materie descompusă. Grăsimile sunt de aproximativ de două ori mai dense energetic și furnizează aproximativ 9,4 kcal/gram; În consecință, este necesar mai mult oxigen pentru oxidarea lor.
Interesant este că rata de oxidare organică în celule este direct legată de concentrația de oxigen dizolvat în ele. Această concentrație nu poate fi foarte mare, deoarece solubilitatea oxigenului în apă (precum și în plasma sanguină și chiar în citoplasma celulelor) este mică și aproximativ egală cu 10 mg/l la 15 o (aproximativ 15 la 0 o și aproximativ 7,5). la 30 o ). Poate că dacă oxigenul s-ar dizolva mai bine în apă, toată viața de pe Pământ ar evolua mai repede...
Prezentare generală a aparatelor de respirație
De obicei, pentru schimbul de gaze (absorbția oxigenului dizolvat și eliberarea de dioxid de carbon), nevertebratele acvatice folosesc întreaga suprafață a corpului, care nu are învelișuri dense, impenetrabile. Cele mai primitive (și, de asemenea, toate foarte mici) animale nu au sisteme respiratorii.
Viteza de difuzie a oxigenului în apă este de așa natură încât, în cazul schimbului de gaz pur cutanat, celulele situate la cel mult 1 milimetru de suprafața schimbului de gaze pot funcționa normal; În consecință, grosimea animalului în timpul respirației cutanate nu trebuie să depășească 2 mm. Odată cu mărirea corpului, acumularea de huse de protecție și, de asemenea, cu scăderea concentrației de oxigen dizolvat în apă, schimbul de gaze pe piele începe să fie insuficient și apare necesitatea de a dezvolta dispozitive suplimentare. Principalele sunt: dezvoltarea organelor respiratorii speciale (branhii), sistemele de spălare branhiale, sistemele de stocare și transport a oxigenului în organism, trăirea în ape bogate în oxigen și trecerea la respirația aeriană.
Branhii
Branhiile sunt toate excrescente ale corpului unui animal folosite pentru a respira în apă. De obicei este vorba de diverse feluri de lobi, petale, filamente ramificate etc., aproape întotdeauna cu pereți subțiri, practic lipsiți de mușchi, dar cu o suprafață exterioară mare și dotate cu o rețea densă de vase de sânge din interior. Uneori (mai ales la organismele foarte mobile - pești, crustacee superioare) branhiile sunt relativ compacte și ascunse sub dispozitive de protecție, astfel încât să nu încalce contururile generale ale corpului; la animalele sedentare și sedentare, dimpotrivă, pot forma desișuri luxuriante. Adesea, organele branhiale preiau și alte funcții - captarea hranei (în multe filtre alimentare - bivalve, brahiopode, polihete sesile), schimb de ioni cu mediul și osmoreglare (la majoritatea animalelor de apă dulce). În general, dezvoltarea branhiilor face posibilă creșterea suprafeței respiratorii a corpului de mai multe ori și uneori de câteva zeci de ori. Majoritatea animalelor care cântăresc mai mult de 10 mg au branhii; majoritatea celor mai mici sunt gestionate prin schimbul general de gaze cutanate. Pe de altă parte, atunci când cântăresc mai mult de 1 gram, simpla dezvoltare a branhiilor nu este adesea suficientă, iar animalele dezvoltă mijloace suplimentare de creștere a ratei respirației.
Respirația aerului
Trecerea la respirația oxigenului atmosferic vă permite să abandonați complet problema calității apei. Aceasta este o cale indispensabilă pentru locuitorii din rezervoarele mlaștine și putrezite cu apă putrezită. Cu toate acestea, respirația aerului necesită acces periodic la suprafața apei, iar acest lucru este convenabil atunci când locuiți într-un corp de apă puțin adânc, sau lângă suprafața (și mai ales la marginea țărmului) a unuia mai mare; în majoritatea comunităților cu corpuri mari de apă, animalele sunt lipsite de această oportunitate. În plus, dobândirea respirației pulmonare este o transformare evolutivă complexă realizată de doar câteva grupuri de animale care au ajuns cândva pe uscat (dintre acestea, unele insecte, păianjeni, moluște pulmonare, lipitori superioare, amfibieni și cetacee s-au întors în apă; sunt numite animale acvatice secundare) .
Metabolismul anaerob
Deoarece se crede că viața a apărut într-un mediu practic lipsit de oxigen, calea metabolică inițială pentru animale este anaerobă, adică descompunerea parțială a materiei organice fără participarea oxigenului. Cel mai frecvent proces anaerob este glicoliza , în care o moleculă de glucoză este scindată prin mai multe etape de către enzime în două molecule de acid lactic, cu formarea a două molecule de ATP (odată cu oxidarea completă a glucozei de către oxigen la dioxid de carbon, se obțin 36 de molecule de ATP). Glicoliza precede descompunerea aerobă a carbohidraților în toate cazurile și în toate organismele; Se caracterizează printr-un debit mare și în timpul lucrului intens al multor mușchi oferă energia principală. Are două dezavantaje: eficiență scăzută (de aproape 20 de ori mai mică decât cu descompunerea completă a glucozei în Ciclul Krebs ) și acumularea rapidă a acidului lactic dăunător în țesuturi. Prin urmare, la organismele aerobe, organismul anaerob este permis doar într-o situație critică și pentru o perioadă scurtă de timp. Un alt lucru este microorganismele care trăiesc în mod constant într-un mediu fără oxigen (de exemplu, în grosimea nămolului din fundul rezervoarelor). Nu au opțiuni, lucrează la glicoliză și eliberează acid lactic în mediu. Oxigenul este toxic pentru ei, iar aerarea mediului lor determină o schimbare rapidă a comunităților în cele aerobe. Pe lângă glicoliză, sunt cunoscute alte câteva variante biochimice ale metabolismului anaerob, producând de la 2 până la 6 molecule de ATP per glucoză. Toate se găsesc în microorganisme, iar unele sunt folosite și de o serie de nevertebrate.
Privire de ansamblu asupra organelor respiratorii la diferite grupuri de animale
Bureți, celenterate, viermi plati, nematode
Bureții, celenterate, viermi plati, nematode - nu au organe respiratorii speciale (precum și un sistem circulator). Unii oameni sunt capabili să se descurce fără aceste sisteme datorită dimensiunilor reduse și planeității lor, alții deoarece au un sistem ramificat de cavități în interiorul corpului prin care circulă apa. Mezoglea masivă a meduzei constă aproape în întregime din apă și consumă foarte puțin oxigen.
Anelide
Majoritatea polihetelor mai mult sau mai puțin mari au excrescențe laterale speciale ale corpului - branhii; uneori funcţia lor este îndeplinită de parapodi. Circulația oxigenului în organism este asigurată de sistemul circulator. Cu cât specia este mai mare și mediul în care trăiește mai puțin bogat în oxigen, cu atât sistemul său circulator și proiecțiile branhiale sunt mai puternice. În unele grupuri (de exemplu, oligochetele Tubificidae și Lumbricidae) apar deja pigmenți respiratori precum hemoglobina (deși le lipsesc branhiile).
Crustacee
Majoritatea moluștelor folosesc diferite tipuri de branhii pentru respirație - uneori ieșind în afară, dar cel mai adesea mai mult sau mai puțin ascunse în pliurile corpului. Cea mai tipică locație a branhiilor este într-o cavitate vastă a mantalei plină cu apă, unde funcționează fără riscul de a fi mușcate și adesea (mai ales la bivalve) îmbină și funcția de a prinde hrana. Cel mai adesea, branhiile sunt echipate cu petale subțiri, iar acestea, la rândul lor, sunt echipate cu epiteliu ciliat, care asigură un flux constant de apă între petale. Funcția de transport a oxigenului în organism este îndeplinită de sânge. La gasteropodele terestre și secundare acvatice (subclasa Pulmonata), precum și la unele pieptene de apă dulce (de exemplu, melcii de măr), s-a format un sistem de respirație a aerului - o cavitate a mantalei umplută cu aer, care funcționează ca un plămân și se deschide spre exterior cu un deschidere respiratorie.
Crustacee
De asemenea, în general grup acvatic; datorită dimensiunilor foarte diverse, organele respiratorii externe variază și de la filamente branhiale destul de mari la baza picioarelor (decapode, amfipode) până la absența organelor speciale la majoritatea Cladocerelor, Copepode și Ostracode planctonice mici (0,5-2 mm). . Distribuția oxigenului în organism este realizată de sistemul circulator, dar la reprezentanții mici practic nu este dezvoltată.
Insecte
Au un sistem de respirație a aerului - o rețea de trahee (tuburi chitinoase dure umplute cu aer) care se deschid spre exterior cu spiraculi de blocare. Oxigenul circulă prin trahee parțial forțat (insectele pot efectua mișcări respiratorii care provoacă o anumită mișcare a gazelor în trahee), dar în principal datorită aceleiași difuzii. Această circumstanță limitează parțial dimensiunea corpului insectelor - dacă traheea este foarte lungă, oxigenul nu are timp să ajungă la țesuturi. Sistemul circulator al insectelor este imperfect și nu are funcție respiratorie. În plus, larvele de insecte acvatice (care au tegumente relativ mai subțiri și mai permeabile) respiră eficient pe întreaga suprafață a corpului și au adesea și branhii - excrescențe respiratorii, în care ramurile traheei intră pentru a se satura cu oxigen. Prin urmare, majoritatea larvelor acvatice (deși nu toate) au abandonat adevărata respirație a aerului, au un sistem traheal închis (fără spiraculi) și nu se târăsc la suprafața apei. Branhiile sunt situate pe corp în diferite moduri: pe părțile laterale ale abdomenului (în larvele de efee, muștele caddis, muștele rele, mulți gândaci și diptere), la capătul abdomenului (în larvele libelulelor homoptera) , pe piept (în larvele multor muștele de piatră) și chiar în interiorul unei cavități abdominale speciale (în larvele de libelule heteroptera). Unele larve de muște, gândaci de apă și adulți gândaci de apă mențin un sistem traheal deschis și respiră aer.
Peşte
Au branhii bine dezvoltate, ascunse sub copertele branhiale și spălate de acestea (cu excepția peștilor cartilaginoși, care realizează spălarea branhiilor cu mișcare constantă). Unii pești sunt, de asemenea, capabili să înghită aer de la suprafață și să asigure parțial schimbul de gaze cu ajutorul acestuia, în intestin sau într-o cavitate special desemnată pentru aceasta (de exemplu, în peștii labirintici și pulmonari). Când există o moarte gravă în rezervoare, aproape toți peștii plutesc la suprafață și încearcă să respire aer.
Mamifere
Au aproape exclusiv respirație pulmonară, pe care o păstrează chiar și în timpul vieții în apă (cum ar fi cetaceele și pinipedele). Acest lucru limitează oarecum cucerirea mărilor (au nevoie să plutească periodic la suprafață pentru a respira), dar îi protejează de moarte (cu toate acestea, moartea în mări este încă extrem de rară).
Respirația animalelor acvatice
Respirația este procesul de absorbție a oxigenului (O 2 ) din mediu și de eliberare de dioxid de carbon (CO 2 ). Se disting următoarele tipuri de respirație cu apă:
– schimb de gaze pe întreaga suprafață a corpului – bureți, briozoare, lipitori, viermi rotunzi;
– branhii (branhiile sunt organe cu suprafața respiratorie proeminentă spre exterior și o rețea densă de vase de sânge, oxigenul din apă pătrunde prin învelișurile subțiri și pereții vaselor în sânge) – mormoloci de broaște, larve de triton, moluște branhiale, raci;
– traheală (traheea este un sistem de tuburi de aer care pătrunde în toate țesuturile insectelor; oxigenul din apă pătrunde prin cuticula subțire, apoi în trahee și prin ele este livrat în toate țesuturile corpului) – larve de libelule, efee , caddis zboară și zboară.
Diagrama schimbului de gaze în branhii (stânga) și trahee.
Branhii interne (1) la orzul perlat și branhii externe (2) la crustaceul branchypus, mormoloc și larva de triton.
Diverse tipuri de respirație traheală acvatică: 1) sistem traheal închis, fără spiraculi și proeminențe suplimentare - multe insecte mici: 2) cu frunze de branhii suplimentare externe - larve de zburătoare; 3) branhii traheale în cavitatea rectului, schimbul de gaze are loc în timpul aportului și expulzării apei pentru propulsia cu jet - larve de libelule.
Respirația aerului:
– pulmonare (plamanii sunt o cavitate formata printr-o depresiune a suprafetei respiratorii patrunsa de capilare). La moluștele pulmonare (melc de iaz, colaci) - sub forma unei simple depresiuni asemănătoare sacului, la broaște adulte, tritoni - o structură ramificată mai complexă;
– traheală – traheea este umplută cu aer atunci când pelicula de apă de la suprafață se sparge prin tubul spiracol de la capătul posterior al corpului (larve de țânțar, scorpion de apă, larve de muște de nămol); la gândacii înotători, spiraculii se deschid într-un spațiu închis sub aripi, în care este atrasă o cantitate de aer;
Varietăți de respirație a aerului: gândacul înotător care ia aer; un melc de iaz care se târăște de-a lungul părții inferioare a peliculei de apă de suprafață, cu o intrare deschisă în cavitatea respiratorie; o larvă de gândac înotător și un scorpion de apă cu tuburile lor spiracol expuse; larve de muște soldat și țânțari suspendate de pelicula de suprafață a apei în timpul respirației.
– branhie de difuzie – o bulă de aer pe abdomen, în care spiraculii sunt deschiși pe măsură ce se consumă oxigen, oxigen suplimentar din apă intră în bulă de ceva timp din cauza diferenței de presiune a gazelor (netede);
– plastron – parte a suprafeței corpului acoperită cu fire de păr hidrofuge care rețin aerul; firele de păr împiedică contactul aerului cu apa, astfel încât stratul de aer nu scade, iar oxigenul din apă pătrunde în el pentru o perioadă nelimitată de timp (bunbă de apă, iubitori de apă); plastron - parte a suprafeței corpului acoperită cu fire de păr hidrofuge care rețin aerul; firele de păr împiedică contactul aerului cu apa, astfel încât stratul de aer nu scade, iar oxigenul din apă pătrunde în el pentru o perioadă nelimitată de timp (bunbă de apă, iubitori de apă);
– alimentarea internă cu oxigen – unele insecte de apă au celule mari cu hemoglobină în abdomen, în care se creează un aport de oxigen pe termen lung, care este consumat sub apă.
Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (PL) a autorului TSB Din cartea Marea Enciclopedie Sovietică (FO) a autorului TSB Din cartea Scout Training [GRU Special Forces System] autor Taras Anatoly Efimovici Din cartea Ghid de cuvinte încrucișate autor Kolosova SvetlanaCampioni ai spațiilor de apă 3 Web, Matthew - căpitan, Anglia, înot pe canal, Xue, Han - China, 50 m, brază, Germania, Gelsenkirchen.4 Otto, Christine - RDG, înotător: 6 medalii olimpice. SUA, înotător: 11 medalii olimpice.5 Popov, Alexander - Rusia, înot: 50,
Din cartea Oddities of our body - 2 de Juan StephenTeoria maimuțelor acvatice Această teorie extrem de controversată afirmă că oamenii au ieșit din mediul acvatic și și-au pierdut părul din același motiv ca și balenele, delfinii și lamantinii. Un strat de grăsime subcutanată, nu păr, ajută la menținerea apei calde9
Din cartea Fundamentals of Road Safety autor Konoplyanko VladimirDepășirea obstacolelor de apă Vadarea unui râu începe în primul rând cu examinarea fundului, determinarea adâncimii, duritatea solului, identificarea găurilor și a pietrelor mari. Semnele unui vad pot fi: drumuri și poteci care se apropie de râu pe ambele părți; extinderea locală a râului pe ea
Din cartea Locuitori din Reservoirs autor Lasukov Roman IurieviciMișcări ale animalelor acvatice Înot: - cu ajutorul înotătorilor din partea din spate a corpului - tritoni, larve de libelule, efei, gândaci - cu ajutorul mișcărilor în formă de valuri ale corpului - cu ajutorul viermilor; membre - gândaci și gândaci de apă, broaște - cu ajutorul unei împușcături de apă - larve
Din cartea Manual de supraviețuire pentru cercetași militari [Experiență de luptă] autor Ardashev Alexey NikolaeviciReproducerea animalelor acvatice - Reproducerea sexuală, ale cărei produse sunt ouă într-o coajă gelatinoasă (tritoni, broaște, moluște, muște caddis, țânțari) sau ouă de diferite forme, depuse pe diverse obiecte și părți ale plantelor atât în apă, cât și în exterior.
Din cartea Antrenamentul de bază al forțelor speciale [Supraviețuire extremă] autor Ardashev Alexey NikolaeviciComunități de animale acvatice Fiecare specie de animal alege să trăiască într-un habitat adecvat (biotop, microstație), la condițiile cărora este cel mai adaptat. Este posibil să se identifice biotopuri caracteristice, omogene din punct de vedere al factorilor, în care se formează specii stabile.
Din cartea Supraviețuirea autonomă în condiții extreme și medicina autonomă autor Molodan Igor Din cartea autorului Din cartea autorului3.7. Depășirea obstacolelor de apă 3.7.1. Vadul Condiția principală pentru traversarea râului este alegerea locului vadului. Pentru vadare se alege un loc unde râul se împarte în mai multe ramuri. Trebuie să o traversezi în cel mai larg punct de sub cotul râului sau
Din cartea autoruluiDepășirea obstacolelor de apă Vadarea Pentru vadare se alege un loc unde râul se împarte în mai multe brațe. Trebuie să-l traversați în cel mai larg punct de sub cotul râului sau în aval cu o insulă între ramuri. Adâncimea maximă de vad în
- Totul despre creșterea iepurilor pentru carne: sfaturi și trucuri Creșterea iepurilor pentru carne este cea mai bună rasă
- De ce o mamă iepure își mănâncă puii?
- De ce o mamă iepure își împrăștie puii imediat după naștere?
- Merino sovietic: caracteristicile productivității oilor din lână fină și caracteristicile îngrijirii lor Animal merino