Čím dýchajú vodné živočíchy? Život vodných živočíchov
Dýchanie zvierat – súbor procesov, ktoré poskytujúzasiahnuť do tela z prostrediakyslík , jehopoužitie bunky na oxidáciu organických látok avylučovanie oxid uhličitý z tela.Tento druh dýchania sa nazývaaeróbne a organizmy -aeróby .
OK.
Číslo 28. Biológia.
Zelená riasa chlorella
Ciliate papuče Dýchací proces u zvierat je konvenčne rozdelený na :
tri etapy Vonkajšie dýchanie = výmena plynov
. Vďaka tomuto procesu zviera dostáva kyslík a zbavuje sa oxidu uhličitého, ktorý je konečným produktom metabolizmu. Transport plynov v tele – tento proces zabezpečujú buď špeciálne tracheálne trubice alebo vnútorné telesné tekutiny (obsahujúce krv hemoglobínu
- pigment, ktorý dokáže viazať kyslík a transportovať ho do buniek, ako aj vynášať oxid uhličitý z buniek). Vnútorné dýchanie
- vyskytuje sa v bunkách. Jednoduché živiny (aminokyseliny, mastné kyseliny, jednoduché sacharidy) sa pomocou bunkových enzýmov okysličujú a štiepia, pri čom sa uvoľňuje ENERGIA potrebná pre život organizmu.
Hlavným významom dýchania je uvoľňovanie energie zo živín pomocou kyslíka, ktorý sa podieľa na oxidačných reakciách. Niektoré prvoky - anaeróbne organizmy t.j. organizmy,.
nevyžaduje kyslík Anaeróby
Existujú voliteľné a povinné. Fakultatívne anaeróbne organizmy sú organizmy, ktoré môžu žiť tak v neprítomnosti kyslíka, ako aj v jeho prítomnosti. Obligátne anaeróbne organizmy sú organizmy, pre ktoré je kyslík toxický. Môžu žiť iba v neprítomnosti kyslíka. Anaeróbne organizmy nepotrebujú kyslík na oxidáciu živín.
Brachionella je anaeróbny nálevník
Črevná Giardia
Ľudská škrkavka Autor: spôsob dýchania
a štruktúra dýchacieho aparátu u zvierat existujú 4 typy dýchania: Dýchanie kože - Ide o výmenu kyslíka a oxidu uhličitého cez kožu tela. Tento proces je založený na najdôležitejšom fyzikálnom procese - . Plyny vstupujú len v rozpustenom stave cez kryty plytko a nízkou rýchlosťou. K takémuto dýchaniu dochádza u organizmov, ktoré majú malú veľkosť, majú vlhkú pokožku a vedú vodný životný štýl. toto - špongie, koelenteráty, červy, obojživelníky.
Tracheálne dýchanie
–
vykonávané pomocou
prepojených systémov
rúrky – priedušnice , ktorý
preniknúť do celého tela, bez
účasť tekutín. S
ich prostredie
pripojiť špeciálne
diery - špirály.
Organizmy s priedušnicou
dýchanie má tiež malú veľkosť (nie viac ako 2 cm, inak telo nebude mať dostatok kyslíka). toto - hmyz, mnohonôžky, pavúkovce.
Žiabrové dýchanie – pomocou špecializovaných útvarov s hustou sieťou krvných ciev. Tieto výrastky sa nazývajú žiabre . U vodných živočíchov - mnohoštetinavce, kôrovce, mäkkýše, ryby, niektoré druhy obojživelníkov. U bezstavovcov sú žiabre zvyčajne vonkajšie, zatiaľ čo u strunatcov sú vnútorné. Žiabrové dýchacie zvieratá majú ďalšie formy dýchania cez kožu, črevá, povrch úst a plávajúci mechúr.
Mnohoštetinavce so žiabrami
Žiabre kôrovcov
Nudibranch
Pľúcne dýchanie – toto je dýchanie pomocou vnútorných špecializovaných orgánov – pľúca.
Pľúca– Ide o duté tenkostenné vaky, opletené hustou sieťou drobných cievok – kapilár. Difúzia kyslíka zo vzduchu do kapilár nastáva na vnútornom povrchu pľúc. V súlade s tým, čím väčší je vnútorný povrch, tým aktívnejšia je difúzia.
Takmer všetky suchozemské stavovce dýchajú pľúcami. plazy, vtáky, niektoré suchozemské bezstavovce - pavúky, škorpióny, pľúcne mäkkýše a niektoré vodné živočíchy - pľúcnik. Vzduch vstupuje do pľúc cez Dýchacie cesty.
Pľúca cicavca
Pľúca plazov
Dýchací systém vtákov
Dýchanie u zvierat je určené ich spôsobom života a vykonáva sa pomocou kože, priedušnice, žiabrov a pľúc.
Dýchací systém – súbor orgánov na vedenie vzduchu alebo vody, ktoré obsahujú kyslík a výmenu plynov medzi telom a prostredím.
Dýchacie orgány sa vyvíjajú ako výrastky vonkajšej vrstvy alebo steny črevného traktu. Dýchací systém zahŕňa dýchacie cesty a orgány na výmenu plynov. U stavovcov Dýchacie cesty – nosová dutina, hrtan, priedušnica, priedušky ; A dýchací systém -pľúca .
Porovnávacie charakteristiky dýchacích orgánov.
Skupina |
Charakteristické znaky dýchacieho systému |
Coelenterates |
Výmena plynov po celom povrchu tela. Neexistujú žiadne špeciálne dýchacie orgány. |
Annelids |
Vonkajšie žiabre (mnohoštetinatce červy) a celý povrch tela (oligochné červy, pijavice) |
Mäkkýše |
Žiabry (lastrofy, hlavonožce) a pľúca (uhlíky) |
Článkonožce |
Žiabre (kôrovce), priedušnica a pľúca (pavúkovce), priedušnica (hmyz) |
Ryby |
Žiabre. |
Ďalšie orgány na dýchanie: pľúca (pľúcne ryby), časti ústnej dutiny, hltan, črevá, plavecký mechúr |
Obojživelníky |
Pľúca sú bunkové, žiabre (u lariev), koža (s veľkým počtom ciev). Dýchacie cesty: nosné dierky, ústa, tracheálno-laryngeálna komora |
Plazy |
Ľahká bunková. Dýchacie cesty: nosné dierky, hrtan, priedušnica, priedušky |
Vtáky |
Pľúca sú hubovité. Dýchacie cesty: nosné dierky, nosná dutina, horný hrtan, priedušnica, dolný hrtan s hlasivkou, priedušky. Sú tam vzduchové vaky. |
Cicavce |
Alveolárne pľúca. Dýchacie cesty: nozdry, nosová dutina, hrtan s hlasovým aparátom, priedušnica, priedušky.
Funkcie dýchacieho systému: Dodávanie kyslíka do buniek tela a odstraňovanie oxidu uhličitého z buniek tela a výmena plynov
(hlavná funkcia). Regulácia telesnej teploty
(pretože voda sa môže vyparovať cez povrch pľúc a dýchacieho traktu)Čistenie a dezinfekcia privádzaného vzduchu
(nosový hlien)
Otázky na sebaovládanie. |
stupeň |
Otázky na sebaovládanie 1.Čo je dýchanie? 2. Hlavné fázy dýchania? 3. Vymenujte hlavné typy dýchania zvierat. 4. Uveďte príklady zvierat, ktoré dýchajú pomocou kože, žiabrov, priedušnice a pľúc. 5. Čo je to dýchacia sústava? |
|
6. Vymenujte hlavné funkcie dýchacej sústavy. 7. Aké dôležité je dýchanie pre uvoľňovanie energie v živočíšnych bunkách? 8. Čo určuje typ dýchania zvierat? |
|
9. Aké funkcie plní dýchacia sústava? |
10. Opíšte spôsoby dýchania stavovcov.
Porovnávacie charakteristiky dýchacích orgánov zvierat. |
Dýchací systém |
Štrukturálne vlastnosti |
Funkcie |
Príklady |
Žiabre Vonkajšie (hrebeň, nitkovité a perovité) príp interné |
(vždy spojené s hltanom) tenkostenné výrastky tela, ktoré obsahujú veľa krvných ciev |
Výmena plynov vo vodnom prostredí |
U rýb takmer všetky larvy bezchvostých obojživelníkov, u väčšiny mäkkýšov, niektorých červov a článkonožcov |
Trachea |
Rozvetvené rúrky, ktoré prenikajú celým telom a otvárajú sa otvormi (stigmami) |
Výmena plynu vo vzduchu |
U väčšiny článkonožcov |
Tenkostenné tašky, ktoré majú rozsiahlu sieť nádob |
Rozvetvené rúrky, ktoré prenikajú celým telom a otvárajú sa otvormi (stigmami) |
U niektorých mäkkýšov a rýb, suchozemských stavovcov |
Dýchanie pomenujte aspoň dva navzájom súvisiace, ale odlišné procesy. Dýchanie je z biochemického hľadiska proces, pri ktorom heterotrofy rozkladajú organické zlúčeniny (predovšetkým uhľohydráty) na jednoduchšie molekuly (všeobecne CO 2 a H 2 O) s uvoľňovaním energie potrebnej pre telo (ktorá je uložená vo forme ATP - adenozíntrifosfát). Z chemického hľadiska je tento proces podobný hnilobe a spaľovaniu a zvyčajne vyžaduje účasť molekulárneho kyslíka na oxidáciu organickej hmoty. Pravda, dýchanie sa nazýva aj anaeróbny rozklad organickej hmoty (využívajú ho niektoré organizmy a tkanivá v neprítomnosti kyslíka).
Dýchanie z hľadiska fyziológie (a ekológie) je práve proces absorpcie molekulárneho kyslíka telom a bunkami (nevyhnutného pre oxidáciu potravín) a uvoľňovanie oxidu uhličitého (vzniká pri oxidácii potravín).
Kvantitatívne dýchanie tela (v oboch významoch) priamo súvisí s výživou, pričom slúži rovnakej chemickej reakcii oxidácie organickej hmoty na CO 2 a H 2 O. Súhrn všetkých týchto procesov sa nazýva metabolizmus - metabolizmus .
Metabolizmus a jeho rýchlosť
Rýchlosť metabolizmu a energie v organizme (alebo populácii) je v mnohých ohľadoch veľmi dôležitá charakteristika. Zvyčajne sa vyjadruje v kalóriách za jednotku času, niekedy v miere spotreby kyslíka. V každom prípade musíte pochopiť, že rýchlosť metabolizmu je úmerná rýchlosti spotreby potravy aj potrebe kyslíka a do značnej miery odráža úlohu organizmu v jeho ekosystéme. Rýchlosť vylučovania závisí aj od rýchlosti metabolizmu (ale nie priamo, pretože účinnosť asimilácie rôznych potravín rôznymi zvieratami je rôzna). Samotná rýchlosť metabolizmu závisí od telesnej hmotnosti zvieraťa, ale nie priamo (ako by sa mohlo zdať), ale trochu prefíkane - s mocninou asi 0,75. Inými slovami, ak sa hmotnosť zvieraťa zvýši 10 000-krát (o štyri rády), rýchlosť jeho metabolizmu sa zvýši iba 1000-krát (o tri rády). Malé zvieratá majú relatívne rýchlejší metabolizmus ako veľké - takže tona myší (s priemernou telesnou hmotnosťou povedzme 50 gramov) zje a vylúči oveľa viac látok ako tona slonov (presnejšie pätina slona s hmotnosťou päť ton). Ak si spomenieme na hmyz (s priemernou hmotnosťou miligramov) a baktérie (s telesnou hmotnosťou asi 10-12 gramov), potom je zrejmé, že sú to malé organizmy, ktoré prechádzajú hlavným tokom hmoty a energie; veľké si to ukladajú hlavne v sebe.
To je práve základný rozdiel medzi konzumentmi a rozkladačmi. Spotrebitelia sú relatívne veľké živočíchy s pomalým metabolizmom, hromadiace veľkú biomasu a určujúce (spolu s producentmi) štrukturálnu diverzitu ekosystémov. Vidíme ich. A dekompozitory sú mikroorganizmy s veľmi rýchlym metabolizmom, ktoré s relatívne malou biomasou prechádzajú a rozkladajú väčšinu organických látok a zabezpečujú funkciu heterotrofov v ekosystémoch. Sú prakticky neviditeľné – viditeľné sú len produkty ich činnosti.
Je jasné, že rýchlosť metabolizmu závisí od mnohých iných dôvodov. U studenokrvných organizmov súvisí s teplotou – čím je teplejšie, tým je metabolizmus rýchlejší. U teplokrvných živočíchov je to tiež spojené, ale naopak – čím je chladnejšie, tým viac energie vyrobia a vynaložia na zahriatie. Vo všeobecnosti je rýchlosť metabolizmu teplokrvných živočíchov niekoľkonásobne vyššia ako u studenokrvných živočíchov. Aktívne zvieratá míňajú viac energie ako sedavé, svalnaté - viac ako vodnaté a tučné, mladé a rastúce - viac ako staré atď. Na priame určenie rýchlosti metabolizmu v tele je potrebné vziať do úvahy buď rýchlosť výživy a obsah kalórií v potravinách, alebo rýchlosť absorpcie kyslíka; častejšie používajú hotové empiricky odvodené vzorce s vlastnými koeficientmi pre každú skupinu zvierat, druhy:
Výmena, ml O 2 / hod = Počet * Telesná hmotnosť 0,75, g * Koeficient špecifický pre skupinu.
V ekológii sa namiesto čísel používa hustota obyvateľstva a výmena sa počíta na jednotku plochy dna alebo objemu vody. Koeficient tejto rovnice sa zvyčajne blíži k 0,1 pre bezstavovce, dosahuje 0,3 pre ryby a až 1 pre teplokrvné stavovce. Koeficient výkonu 0,75 sa tiež líši v rôznych skupinách, ale mierne - od približne 0,7 do 0,8.
Ak potrebujete previesť výpočty na kalórie, použite nasledujúce znalosti: Hustota kyslíka je 1,43 mg/ml; 1 mg spotrebovaného kyslíka zodpovedá uvoľneniu 3,4 kalórií. Preto 1 ml O 2 = 4,86 kalórií.
Tento výpočet by sa nemal zamieňať s výpočtom energie uvoľnenej na jednotku skonzumovanej potravy. Základné informácie sú tam nasledovné. Sacharidy a bielkoviny spotrebúvajú kyslík rovnomerne a poskytujú 4,2 – 4,3 kcal/gram rozloženej hmoty. Tuky majú približne dvojnásobnú energetickú hustotu a poskytujú približne 9,4 kcal/gram; Na ich oxidáciu je teda potrebné viac kyslíka.
Je zaujímavé, že rýchlosť organickej oxidácie v bunkách priamo súvisí s koncentráciou rozpusteného kyslíka v nich. Táto koncentrácia nemôže byť veľmi vysoká, pretože rozpustnosť kyslíka vo vode (ako aj v krvnej plazme a dokonca aj v cytoplazme buniek) je malá a približne rovná 10 mg/l pri 15 o (asi 15 pri 0 o a asi 7,5 pri 30 o). Možno keby sa kyslík lepšie rozpúšťal vo vode, všetok život na Zemi by postupoval rýchlejšie...
Prehľad dýchacích prístrojov
Na výmenu plynov (absorpcia rozpusteného kyslíka a uvoľňovanie oxidu uhličitého) vodné bezstavovce zvyčajne využívajú celý povrch tela, ktorý nemá husté, nepreniknuteľné kryty. Najprimitívnejšie (a tiež všetky veľmi malé) zvieratá nemajú žiadne dýchacie systémy.
Rýchlosť difúzie kyslíka vo vode je taká, že pri čisto kožnej výmene plynov môžu bunky umiestnené nie viac ako 1 milimeter od povrchu výmeny plynov normálne fungovať; V súlade s tým by hrúbka zvieraťa počas kožného dýchania nemala presiahnuť 2 mm. So zväčšovaním tela, vytváraním ochranných obalov a tiež s poklesom koncentrácie kyslíka rozpusteného vo vode začína byť výmena kožných plynov nedostatočná a vzniká potreba vyvinúť ďalšie zariadenia. Medzi hlavné patria: vývoj špeciálnych dýchacích orgánov (žiabry), systémy na umývanie žiabrov, systémy na skladovanie a transport kyslíka v tele, život vo vodách bohatých na kyslík a prechod na dýchanie vzduchom.
Žiabre
Žiabre sú všetky výrastky tela zvieraťa používané na dýchanie vo vode. Zvyčajne sú to rôzne druhy lalokov, okvetných lístkov, rozvetvených vlákien atď., Takmer vždy tenkostenné, prakticky bez svalov, ale s veľkým vonkajším povrchom a zvnútra vybavené hustou sieťou krvných ciev. Niekedy (najmä u vysoko pohyblivých organizmov - rýb, vyšších kôrovcov) sú žiabre pomerne kompaktné a skryté pod ochrannými zariadeniami, takže nenarúšajú celkové obrysy tela; u sedavých a sedavých živočíchov môžu naopak vytvárať bujné húštiny. Žiabrové orgány často preberajú aj ďalšie funkcie – zachytávanie potravy (u mnohých filtračných kŕmidiel – lastúrniky, ramenonožce, prisadnuté mnohoštetinavce), výmenu iónov s prostredím a osmoreguláciu (u väčšiny sladkovodných živočíchov). Vo všeobecnosti vývoj žiabier umožňuje zväčšiť dýchací povrch tela niekoľkokrát a niekedy aj niekoľko desiatokkrát. Väčšina zvierat s hmotnosťou nad 10 mg má žiabre; väčšina menších je riadená všeobecnou výmenou kožných plynov. Na druhej strane, pri hmotnosti nad 1 gram obyčajné vyvinutie žiabrov často nestačí a zvieratá si vyvinú ďalšie prostriedky na zvýšenie rýchlosti dýchania.
Dýchanie vzduchu
Prechod na dýchanie atmosférického kyslíka vám umožňuje úplne opustiť problém kvality vody. Toto je nepostrádateľná cesta pre obyvateľov bažinatých a hnijúcich nádrží s hnilou vodou. Dýchanie vzduchu si však vyžaduje pravidelný prístup k vodnej hladine, čo je vhodné, keď žijeme v plytkej vodnej ploche alebo blízko hladiny (a najmä na okraji brehu) väčšej; vo väčšine spoločenstiev veľkých vodných plôch sú zvieratá o túto možnosť zbavené. Okrem toho je získanie pľúcneho dýchania komplexnou evolučnou premenou, ktorú dosahuje len niekoľko skupín živočíchov, ktoré sa kedysi dostali na zem (z nich sa do vody vrátili niektoré druhy hmyzu, pavúky, pľúcne mäkkýše, vyššie pijavice, obojživelníky a veľryby). nazývané sekundárne vodné živočíchy) .
Anaeróbny metabolizmus
Keďže sa predpokladá, že život vznikol v prostredí prakticky bez kyslíka, počiatočná metabolická dráha pre zvieratá je anaeróbna, to znamená čiastočný rozklad organickej hmoty bez účasti kyslíka. Najbežnejším anaeróbnym procesom je glykolýza , pri ktorej sa molekula glukózy rozštiepi cez niekoľko stupňov enzýmami na dve molekuly kyseliny mliečnej, pričom vzniknú dve molekuly ATP (úplnou oxidáciou glukózy kyslíkom na oxid uhličitý sa získa 36 molekúl ATP). Glykolýza predchádza aeróbnemu rozkladu sacharidov vo všetkých prípadoch a vo všetkých organizmoch; Vyznačuje sa vysokým prietokom a pri intenzívnej práci mnohých svalov dodáva hlavnú energiu. Má dve nevýhody: nízka účinnosť (takmer 20-krát nižšia ako pri úplnom rozklade glukózy v Krebsov cyklus ) a rýchle hromadenie škodlivej kyseliny mliečnej v tkanivách. Preto je v aeróbnych organizmoch anaeróbny organizmus povolený len v kritickej situácii a na krátky čas. Ďalšou vecou sú mikroorganizmy, ktoré neustále žijú v prostredí bez kyslíka (napríklad v hrúbke bahna na dne nádrží). Nemajú žiadne možnosti, pracujú na glykolýze a uvoľňujú kyselinu mliečnu do životného prostredia. Kyslík je pre nich toxický a prevzdušňovanie ich prostredia spôsobuje rýchlu zmenu spoločenstiev na aeróbne. Okrem glykolýzy je známych niekoľko ďalších biochemických variantov anaeróbneho metabolizmu, ktoré produkujú 2 až 6 molekúl ATP na glukózu. Všetky sa nachádzajú v mikroorganizmoch a niektoré využíva aj množstvo bezstavovcov.
Prehľad dýchacích orgánov u rôznych skupín živočíchov
Špongie, coelenteráty, ploché červy, háďatká
Špongie, coelenteráty, ploché červy, hlísty - nemajú špeciálne dýchacie orgány (rovnako ako obehový systém). Niektorí ľudia sa bez týchto systémov dokážu zaobísť pre ich malé rozmery a plochosť, iní preto, že majú vo vnútri tela rozvetvenú sústavu dutín, ktorými cirkuluje voda. Masívna mezoglea medúzy pozostáva takmer výlučne z vody a spotrebuje veľmi málo kyslíka.
Annelids
Väčšina viac-menej veľkých mnohoštetinavcov má špeciálne bočné výrastky tela – žiabre; niekedy ich funkciu plnia parapódia. Cirkuláciu kyslíka v tele zabezpečuje obehový systém. Čím je druh väčší a v prostredí menej bohatom na kyslík žije, tým výkonnejší je jeho obehový systém a výbežky žiabrov. V niektorých skupinách (napríklad u máloštetinavcov Tubificidae a Lumbricidae) sa už objavujú respiračné pigmenty ako hemoglobín (hoci im chýbajú žiabre).
Mäkkýše
Väčšina mäkkýšov používa na dýchanie rôzne druhy žiabrov - niekedy vyčnievajúce von, ale častejšie sú viac-menej skryté v záhyboch tela. Najtypickejšie umiestnenie žiabrov je v rozľahlej plášťovej dutine naplnenej vodou, kde fungujú bez rizika odhryznutia a často (najmä u lastúrnikov) spájajú aj funkciu chytania potravy. Najčastejšie sú žiabre vybavené tenkými okvetnými lístkami a tie sú zase opatrené riasinkovým epitelom, ktorý zaisťuje stály prietok vody medzi okvetnými lístkami. Funkciu transportu kyslíka v tele vykonáva krv. U suchozemských a sekundárnych vodných ulitníkov (podtrieda Pulmonata), ako aj u niektorých sladkovodných hrebeňoviek (napríklad u slimákov jabloňových), sa vytvoril systém dýchania vzduchu - plášťová dutina naplnená vzduchom, fungujúca ako pľúca a otvárajúca sa smerom von dýchacie otvorenie.
Kôrovce
Tiež všeobecne vodná skupina; vzhľadom na ich veľmi rozdielne veľkosti sa vonkajšie dýchacie orgány tiež líšia od pomerne veľkých žiabrových vlákien na spodnej časti nôh (desaťnožce, amfipody) až po absenciu špeciálnych orgánov vo väčšine malých (0,5 – 2 mm) planktónnych perloočiek, veslonôžok a ostracod . Distribúciu kyslíka v tele vykonáva obehový systém, ale u malých predstaviteľov sa prakticky nevyvíja.
Hmyz
Majú systém na dýchanie vzduchu - sieť priedušníc (tvrdé chitínové trubice naplnené vzduchom), ktoré sa otvárajú smerom von pomocou uzatváracích špirál. Kyslík cirkuluje priedušnicami čiastočne násilne (hmyz môže vykonávať dýchacie pohyby, ktoré spôsobujú určitý pohyb plynov v priedušniciach), ale hlavne v dôsledku rovnakej difúzie. Táto okolnosť čiastočne obmedzuje veľkosť tela hmyzu - ak je priedušnica veľmi dlhá, kyslík nemá čas dostať sa do tkanív. Obehový systém hmyzu je nedokonalý a nemá funkciu dýchania. Larvy vodného hmyzu (ktoré majú relatívne tenšie a priepustnejšie stielka) navyše efektívne dýchajú celým povrchom tela a často majú aj žiabre – dýchacie výrastky, do ktorých vstupujú vetvičky priedušnice, aby sa nasýtili kyslíkom. Preto väčšina vodných lariev (aj keď nie všetky) opustila skutočné dýchanie vzduchu, má uzavretý (bez spirakul) tracheálny systém a nelezie na povrch vody. Žiabre sú na tele umiestnené rôznymi spôsobmi: na bokoch brucha (u lariev podeniek, potočníkov, štítovcov, mnohých chrobákov a dvojkrídlovcov), na konci brucha (u lariev vážok homoptera), na hrudník (u lariev mnohých kamienkov) a dokonca aj vo vnútri špeciálnej brušnej dutiny (u lariev vážok heteroptera). Niektoré larvy múch, vodné chrobáky a dospelí chrobáky udržiavajú otvorený tracheálny systém a dýchajú vzduch.
Ryby
Majú dobre vyvinuté žiabre, ukryté pod žiabrovými krytmi a nimi umývané (okrem chrupkavých rýb, ktoré dosahujú umývanie žiabrov neustálym pohybom). Niektoré ryby sú schopné aj prehĺtať vzduch z hladiny a čiastočne s jeho pomocou zabezpečiť výmenu plynov v čreve alebo v dutine na to špeciálne určenej (napríklad u labyrintových a pľúcnikov). Keď dôjde v nádržiach k vážnemu úhynu, takmer všetky ryby vyplávajú na hladinu a snažia sa dýchať vzduch.
Cicavce
Majú takmer výlučne pľúcne dýchanie, ktoré si zachovávajú aj počas života vo vode (ako veľryby a plutvonožce). To trochu obmedzuje ich dobývanie morí (potrebujú pravidelne vyplávať na hladinu, aby sa nadýchli), no chráni ich to pred smrťou (smrť v moriach je však stále extrémne zriedkavá).
Celý živočíšny svet, skúmaný a systematizovaný v rámci zoologických vied, sa zvyčajne delí na zoológiu bezstavovcov a zoológiu stavovcov (strunatcov). Termín „bezstavovce“ zaviedol J. B. Lamarck na označenie zvierat, ktoré nie sú strunatcami. Každé zviera, ktoré nemá chrbtovú kosť, je klasifikované ako bezstavovce.
Bezstavovcom chýba kostnatá kostra, ale mnohé z nich majú vonkajšiu tvrdú škrupinu.
Vodné bezstavovce sú rozdelené do niekoľkých ekologických skupín na základe ich charakteristického biotopu. Benthos je živočíšna populácia dna. Planktón sú vírniky a malé kôrovce plávajúce vo vodnom stĺpci. Nekton sú aktívni plavci, napríklad plávajúce chrobáky a ich larvy, milovníci vody, hladké chyby. Neuston je populácia filmu povrchového napätia, pričom niektoré živočíchy, napríklad vodné chrobáky, žijú na ňom, zatiaľ čo iné sú naň pripevnené zospodu alebo sú v jeho tesnej blízkosti (larvy komárov a iného hmyzu, niektoré kôrovce). Plaiston - organizmy, z ktorých jedna časť je ponorená vo vode a druhá je vo vzduchu nad filmom povrchového napätia, ako napríklad u chrobákov.
Vodné bezstavovce musia mať vo svojom podmorskom svete možnosť pohybu ako v prúdiacej vode, tak aj pozdĺž substrátu (dna potoka). Mnohé z nich sa nachádzajú na rifliach (oblasti s rýchlo tečúcou spenenou vodou), pripevnených na kamene pomocou rôznych prísaviek. Organizmy nachádzajúce sa na dosahoch (miestach s plynulým prúdom) môžu mať plochý tvar, ktorý ich chráni pred možnosťou spláchnutia po prúde. V pomaly sa pohybujúcich bazénoch sa mnohé organizmy naučili zavŕtať sa do sedimentov na dne alebo postaviť masívne domy na ochranu pred predátormi. Vodné bezstavovce potrebujú okrem pohybu vo vode získavať aj kyslík z vody.
Ako získavajú kyslík z vody? Ako dýchajú vodné bezstavovce?
Chlpatý.
Vlasový červ je červ, ktorý žije voľne v sladkej vode a patrí medzi škrkavky z triedy vlasovcov. Obzvlášť často ho možno vidieť v pomaly tečúcich vodách, kde sa kľukatí na plytkých miestach na piesočnatom dne, niekedy pri brehu. S tým je spojená absurdná ľudová viera, že chlpatý hmyz napáda telo plavcov a spôsobuje človeku nebezpečnú chorobu. Boja sa to vziať do rúk, hoci to nemôže spôsobiť ani najmenšiu ujmu. Vlasovec nemá žiadne špeciálne dýchacie orgány, dýcha celým povrchom tela.
Malá falošná pijavica konská, pijavica rybia, pijavica lekárska.
Patria k typu annelids. Často sa vyskytujú v sladkých vodách, v stojatých a tečúcich vodách. Najmä pijavice sa často vyskytujú v nádržiach zarastených listami lekna.
Pijavica dýcha celým povrchom tela a uľahčuje výmenu vody okolo tela charakteristickými kmitavými pohybmi, ktoré vo vode vytvára, pričom sa prísavkou drží nejakého podmorského predmetu.
Pijavica dýcha cez tenkú kožu, bohato zásobenú krvnými cievami. Nemá žiadne špeciálne dýchacie orgány.
Pijavica rybia Pijavica lekárska
Falošná pijavica konská
Rybník obyčajný.
Slimák rybničný patrí medzi mäkkýše, do triedy ulitníkov, do radu pľúcnych mäkkýšov, do čeľade rybničných. Najväčší z našich rybničných slimákov je slimák rybničný. Rybníkové slimáky sú veľmi bežné v sladkovodných vodách.
Slimák rybničný patrí medzi pľúcne mäkkýše a dýcha atmosférický vzduch. Slimák vystupujúci na hladinu vody otvára svoj dýchací otvor, ktorý sa nachádza na boku tela, blízko okraja ulity. V pokojnom stave je tento otvor uzavretý svalovým okrajom plášťa. Vzduch je nasávaný do rozsiahlej pľúcnej celistvosti, ktorej steny tvorí plášť, preniknutý bohatou sieťou krvných ciev. K výmene plynov dochádza cez tenkú stenu plášťa, pričom plášťová dutina hrá úlohu pľúc.
Rybníkový slimák môže zostať pod vodou bez toho, aby si osviežil vzduch v pľúcnej dutine veľmi dlho. Vysvetľuje to skutočnosť, že vzduch uzavretý v pľúcnej dutine sa pri dýchaní úplne využíva a kyslík vo vzduchu sa postupne nahrádza oxidom uhličitým.
Cievky patria do triedy ulitníkov, do radu Pulmonata, do čeľade vinutých.
Cievky dýchajú atmosférický vzduch a vťahujú ho do pľúcnej dutiny tvorenej stenami plášťa. Dýchací otvor vedúci do uvedenej dutiny ústi na boku tela, blízko okraja škrupiny. Otvára sa, keď špirála vystúpi na hladinu vody pre prívod vzduchu. Pri nedostatku vzduchu cievka využíva špeciálny kožovitý výrastok, ktorý je umiestnený na tele v blízkosti pľúcneho otvoru a zohráva úlohu primitívnej žiabre. Okrem toho cievka s najväčšou pravdepodobnosťou dýcha priamo cez kožu.
Trávniky a bitínie.
Lúky patria do triedy ulitníkov, do radu Prosobranchs, do čeľade lúčnych. Trávniky aj bitínie sú bežnými obyvateľmi našich nádrží. Lúky zvyčajne žijú v nádržiach s bahnitým dnom, niekedy úplne bodkované. Lúka aj bitínia sa vždy zdržiavajú na dne nádrže a nevyplávajú na hladinu ako rybničné slimáky a cievky. V nebezpečenstve zatvoria škrupinu vekom, ktoré slúži ako výborný ochranný štít.
Na rozdiel od slimáka rybničného a slimáka navijaka patrí slimák trávnikový a bitínia medzi žiabrové ryby, ktoré získavajú kyslík z vody pomocou žiabrového aparátu ukrytého pod ulitou. Trávnik má dobre vyvinuté hrebeňovité žiabre s početnými vetvovými výbežkami, ktoré trochu pripomínajú žiabre rýb. Trávniky a bitínie sú vďaka dýchaniu vody veľmi citlivé na kvalitu vody a za nepriaznivých podmienok hynú oveľa skôr ako jazierkové slimáky a zvitky.
Jantár obyčajný.
Jantár obyčajný patrí do triedy ulitníkov, radu slimákov. Žije na vlhkých miestach - na vlhkých lúkach, pri vodných plochách, často ho možno vidieť na plávajúcich listoch vodných rastlín, niekedy sa dokonca ponorí do vody. Je veľmi zaujímavé vidieť slimáky zavesené zospodu na hladinu vody.
Predpokladá sa, že jantárové slimáky pohybujúce sa týmto spôsobom využívajú povrchové napätie kvapaliny, ktorá visí zospodu na elastickom filme, ktorý existuje na povrchu vody v dôsledku napätia.
Ak sa takto plaziaci slimák mierne zatlačí tak, že sa ponorí do vody, uvidíte, že zviera opäť vypláva na hladinu ako korok. Tento jav sa vysvetľuje skutočnosťou, že vo vnútri dýchacej dutiny zvieraťa je vzduch, ktorý podopiera slimáka ako plavecký mechúr. Slimák môže dobrovoľne stlačiť svoju dýchaciu dutinu: potom sa mäkkýš stane špecificky ťažším a klesne na dno. Naopak, keď sa dutina roztiahne, slimák vypláva na povrch vo vertikálnej línii bez akéhokoľvek tlaku.
Perlovitsa a bezzubý.
Perlovity a bezzubé mäkkýše patria do triedy lastúrnikov, do čeľade zebrovité. Dýchajú žiabrami, kyslík sa získava z vody obmývajúcej žiabre.
Perlovica
Bezzubý
Malé kôrovce:
Vodná lopúcha, dafnie, amfipody.
Vodný somár je predstaviteľom triedy kôrovcov, patrí do radu rovnonožcov, do čeľade lopúch.
Dýchanie somárov je ľahké pozorovať na exkurzii umiestnením zvieraťa do pohára s vodou. Oscilačný pohyb tenkých žiabrových platničiek pod bruchom, v zadnej časti tela, je jasne viditeľný voľným okom. Žiabrové platničky sú zadné páry nôh premenené na dýchací aparát. Každá noha sa skladá z dvoch čepelí: horná, jemnejšia, slúži na výmenu plynov, spodná, odolnejšia, tvorí ochranný uzáver.
Dafnie alebo vodné blchy patria medzi nižšie kôrovce, a to perloočky z radu fylonožcov.
Vodné blchy možno nájsť v najrôznejších vodných plochách, no obzvlášť hojné sú v malých jazierkach, kalužiach, priekopách a jamách naplnených vodou, kde sa niekedy rozmnožujú vo veľkom počte, takže vodu sfarbujú do červenka. Dýchanie cez žiabre. Žiabre sú umiestnené na spodnej časti hrudných nôh vo forme malých vačkov. Vidieť ich možno len cez mikroskop.
Amphipods.
Amphipody, rovnako ako mnohé iné kôrovce, dýchajú žiabrami.
Žiabrové platničky, prepichnuté najjemnejšími cievami, sa nachádzajú na ich hrudných nohách.
Pavúk je strieborná rybka.
Zástupca kmeňa článkonožcov, rad pavúkov, čeľaď pavúkovcov.
Žije vo vode. Rovnako ako vodný hmyz nemôže žiť bez vzduchu. Vystúpi na hladinu vody, odkryje špičku brucha od vody a obnoví zásobu vzduchu v pľúcnych vakoch. Po ponorení do vody sa na nezmáčateľných chĺpkoch brucha zadrží vrstva vzduchu a brucho vyzerá lesklo, odtiaľ názov: silverback spider. Dýcha tento vzduch. Zo vzduchových bublín prinesených z hladiny vytvára podvodný vzduchový zvon na rastlinách, ktoré sú jeho útočiskom. Vzduch vo zvone drží na mieste hustá pavučina. Zvonček je dodávaný s náprstom. Do zvončeka sa vloží vaječný zámotok, mláďatá sa nechajú, dochádza k prelínaniu, dospelé pavúky prezimujú.
Vodné roztoče.
Vodné roztoče patria do triedy pavúkovcov, do radu roztočov. Tieto zvieratá sú široko rozšírené a obývajú rôzne vodné útvary. Nachádzajú sa vo veľkých vodných plochách aj v tých najmenších. Najčastejšie ich možno nájsť v jazierkach husto zarastených vegetáciou.
Dýchanie u vodných roztočov prebieha priamo cez kožu.
Vodné ploštice: smoothie, paddlefish, vodný chrobák, vodný škorpión.
Gladysh patrí do radu ploštice domácej, patriacej do čeľade hladkoplodých. Často sa vyskytuje v stojatých aj pomaly tečúcich vodách a pláva po bruchu.
Dýchanie hladkej ryby možno pozorovať, keď visí na hladine vody. V tomto prípade je zadný koniec brucha, ktorý nesie dýchacie otvory (stigmy), šikmo vystavený vode. Hladká ryba si pri potápaní nesie pod vodou zásobu vzduchu, ktorý ju zakryje súvislým lesklým obalom a zníži jej špecifickú hmotnosť.
Dýchací otvor je obklopený tromi tmavo sfarbenými chitínovými platňami, z ktorých stredná je nehybná a dve bočné sa môžu zatvárať a otvárať. Keď smoothie nasáva vzduch, tieto drobné dvierka sú pri potápaní otvorené, sú pevne zatvorené.
Hrebienok patrí do radu chrobákov, do čeľade corixidných.
Pádlovce žijú v stojatých alebo slabo tečúcich vodách a často sa vyskytujú vo veľkých počtoch. Vedú aktívny životný štýl aj v zime, preto ich často chytia pri love cez ľadovú dieru.
Lodné ploštice, rovnako ako iné ploštice, dýchajú atmosférický vzduch. Vystupujúc na hladinu nádrže však nevystavujú zadný koniec vode, ako to robia smoothies, ale prednú časť tela, pričom na dýchanie používajú skôr hrudné ako brušné špirály. Vzduch, ktorý vo forme filmu obalí loď pod vodou, sa uvoľňuje brušnými špirálami a nie je zásobárňou kyslíka, ako by si niekto mohol myslieť, ale odpadovým plynom. Zdá sa, že tento vzduchový film znižuje špecifickú hmotnosť hmyzu, čo uľahčuje jeho výstup na povrch.
Tretím zástupcom skupiny vodných ploštice je plavák. Patrí do rodiny scienceridov. Pláva s chrbtom hore. Nachádza sa v stojatých, husto zarastených vodných plochách.
Plavák, rovnako ako iné vodné chyby, dýcha atmosférický vzduch; získava ho vystúpením na hladinu nádrže, do uzavretého priestoru, ktorý sa nachádza pod jeho elytrou.
Vodný škorpión.
Patrí do radu chrobákov, do čeľade vodných škorpiónov. Vodný škorpión uprednostňuje vodné plochy so stojatou alebo pomaly tečúcou vodou, pomerne husto porastené vodnými rastlinami, na ktorých táto ploštica hlavne spočíva.
Vodný škorpión dýcha atmosférický vzduch. V tomto prípade zohráva úlohu dlhý proces prítomný u dospelých jedincov na zadnom konci tela. Nie je to nič iné ako trubica zložená z dvoch drážok, ktoré sú proti sebe. Po vystavení vonkajšieho konca dýchacej trubice vode ju škorpión používa na nasávanie vzduchu do uzavretého priestoru pod krídlami, odkiaľ je vzduch vedený do spirakul brucha.
Larvy nemajú dlhý dýchací sifón. Existuje len krátky proces, ktorý pôsobí podobným spôsobom.
Vodné chyby.
Plavec strapcovitý a plavák ryhovaný patria do radu chrobákov, čeľade plavačkovitých. Telo je dokonale prispôsobené na plávanie: oválne, hladké, aerodynamické, v tvare ponorky. Rýchlo pláva vo vode a ľahko sa vznáša, pretože je ľahší ako voda.
Chrobáky, rovnako ako vtáky a cicavce, dýchajú vzduch. Dokonca aj tí z nich, ktorí trávia veľa času vo svojom živote pod vodou, nie sú schopní získať kyslík z vody, ako to robia ryby. Potrebujú vzduch a sú nútené vychádzať na povrch v krátkych intervaloch. Je pravda, že potápačský chrobák dokáže predĺžiť čas potápania vďaka pomerne praktickej metóde. Predtým, ako sa dostane pod vodu, nahromadí vzduch pod krídlami. S týmto prívodom vzduchu pod krídlom vydrží pod vodou aj viac ako päť minút.
Larvy vážok.
Vážky, ktoré tvoria špeciálny rad hmyzu, sú okrídlené vzdušné predátory. Ponáhľajú sa nad vodou, pozdĺž brehov nádrží, niekedy odletia do značnej vzdialenosti od vody; Larvy vážok sa nachádzajú všade v stojatej a pomaly tečúcej vode. Najčastejšie sa nachádzajú na vodných rastlinách alebo na dne, kde sedia nehybne, niekedy sa pohybujú pomaly. Sú druhy, ktoré sa zavŕtajú do bahna.
Larvy vážok dýchajú tracheálnymi žiabrami. U lariev lutnového typu je žiabrový aparát umiestnený na zadnom konci brucha vo forme troch tenkých expandovaných platničiek, preniknutých masou tracheálnych rúrok. Larvy typu rocker a pravá vážka nemajú vonkajšie žiabre; žiabrové výbežky sa nachádzajú vo vnútri ich tela, v dutine zadného čreva. Pozorovaním pokojne sediacej larvy môžete ukázať jej dýchacie pohyby, ktoré robí stláčaním a uvoľňovaním brušných svalov; v tomto prípade sa voda pretlačí cez konečník a odtiaľ sa opäť vytlačí, čím sa osviežia žiabrové výrastky čreva. Niekedy sa pozoruje, že larva vytiahne zadný koniec brucha z vody a zjavne nasáva atmosférický vzduch.
Lev lietať.
Perutýn patrí do radu Diptera, do čeľade perutínovitých. Perutýn sa nachádza v plytkej vode, zdržiava sa v blízkosti vodných plôch, najmä na kvitnúcich rastlinách, v húštinách malých rybníkov a priekop.
Larva dýcha atmosférický vzduch a zachytáva ho v dýchacom otvore umiestnenom v strede ružice na zadnom konci tela, ktorý larva vystavuje z vody.
Silt fly (bahnitá muška).
Hlodavá muška, včelia muška alebo bahnitá muška. Patrí do radu Diptera, do čeľade kvetnatých.
V zvyčajných prvkoch sa larva zahrabáva hlboko do bahna nádrže, do bahna kaluže a odhaľuje iba jeden zo svojich chvostových príveskov. To posledné nie je nič iné ako dlhá tenká dýchacia trubica. Táto trubica má pozoruhodnú schopnosť predlžovania a skracovania. V predĺženom stave dosahuje dĺžku 10 cm, zatiaľ čo zvyšok tela larvy nepresahuje 1,5 cm Vďaka tomuto pozoruhodnému prispôsobeniu sa larva ponorí do hnilobných látok a zabezpečuje prívod čerstvého vzduchu. dýchanie a zároveň sa dokáže prispôsobiť všetkým zmenám hladiny vody v mláke či nádrži.
Mukha-ilnitsa
Larvy komárov.
Zvonkové komáre patria do radu dvojkrídlovcov, do čeľade zvoncovitých.
Larvy komárov sa vyvíjajú vo vode, plávajú na povrch, prichytávajú sa koncom brucha k povrchovému filmu vody a nasávajú vzduch na dýchanie. Po určitú dobu môžu absorbovať kyslík rozpustený vo vode.
Kukly komárov majú na hlave „rohy“, ide o dýchaciu trubicu, ktorú kukly vystavujú na hladinu vody na dýchanie.
Vodné živočíchy žijú v prostrediach, ktoré sú chudobné na kyslík a majú vysokú tepelnú vodivosť. Aby dýchali a nezomreli na nadmerné straty tepla, vyvinuli množstvo úprav.
Pre tresku nie je život ľahký. Vo vode je málo kyslíka: vo vzduchu obsahuje 21 %, vo vode nie viac ako 0,7 %, a ak je teplá alebo veľmi slaná, tak ešte menej. Aby ryby získali potrebných niekoľko gramov kyslíka, musia denne prejsť žiabrami 10 m³ vody. Mlokom a iným obojživelníkom stačí prejsť pľúcami len niekoľko litrov vzduchu denne.
Dýchanie pod vodou
Voda je oveľa hustejšie a viskóznejšie médium ako vzduch a jej prechod cez žiabre nie je taký jednoduchý. Zvieratá, ktoré dýchajú pod vodou, strávia pri výmene plynov o 10-20% viac energie ako tie, ktoré dýchajú atmosférický vzduch. Veľmi malé organizmy, ako sú mikroskopické planktónne živočíchy, dýchajú celým povrchom tela – v dôsledku difúzie kyslíka cez kožu. Organizmy, ktorých rozmery presahujú 1 mm, sú nútené používať na dýchanie rôzne prístroje. Telo špongií je tak preniknuté cez komplexný systém kanálov, cez ktoré vháňajú vodu do vnútornej dutiny. Väčšina morských živočíchov - mäkkýše, červy, ryby - dýchajú pod vodou pomocou špeciálnych orgánov na výmenu plynov - žiabrov. Sú akýmsi filtrom s jemnou sieťkou na filtrovanie vody.
Čím vyššia je energetická potreba tela, tým väčšia je plocha žiabrov, cez ktoré sa absorbuje kyslík. Žiabre sú preniknuté cez kapiláry. Cez tenké steny týchto drobných cievok preniká kyslík do krvi, ktorá ho roznáša po celom tele. Lastúrniky premiestňujú vodu cez žiabre vibrovaním riasiniek, kôrovce pohybom končatín a väčšina rýb otváraním a zatváraním žiabrových krytov.
Metabolizmus voda-soľ
Predstavte si systém dvoch prepojených nádob naplnených vodou. Ak sa do jednej pridá látka rozpustná vo vode, jej koncentrácia v oboch nádobách bude čoskoro rovnaká. Rozpustené látky vždy difundujú (prechádzajú) z miesta, kde ich je viac, tam, kde ich je menej. V tekutinách obsiahnutých v tele živých bytostí sa rozpúšťajú aj rôzne látky vrátane solí. U lastúrnikov, annelidov, hviezdice, ježoviek a niektorých ďalších bezstavovcov sa koncentrácia látok v telesných tekutinách zhoduje so zložením solí vodného prostredia. Väčšina živočíchov by však nedokázala prežiť, ak by ich vnútorné prostredie malo rovnaké zloženie ako vonkajšie prostredie. V tele sladkovodných živočíchov by mala byť koncentrácia solí vyššia ako vo vode a u morských živočíchov nižšia. Aby nezomreli, sú všetky vodné organizmy nútené regulovať procesy metabolizmu voda-soľ – vykonávať takzvanú osmoreguláciu.
U sladkovodných rýb je vnútorné prostredie slanšie ako vonkajšie a sladká voda ľahko preniká do tela. Na odstránenie prebytočnej vody ryby vylučujú veľké množstvo veľmi zriedeného moču. Napríklad kapor zadržiava soli v obličkách, takže v moči ich je veľmi málo. Okrem toho ryby absorbujú soli z vody cez žiabre a získavajú ich aj potravou. U morských živočíchov je situácia opačná. Aby v slanom prostredí netrpeli dehydratáciou, pijú veľa morskej vody, odsoľujú ju a vylučujú malé množstvo moču s vysokou koncentráciou solí. Takto sa správa napríklad treska. Ale hlavný „odsoľovací aparát“ sa nachádza v rybích žiabrach: špeciálne bunky absorbujú soli z krvi a spolu s hlienom ich odstraňujú von.
Termoregulácia
Tepelná vodivosť vody je oveľa vyššia ako u vzduchu, takže väčšina vodných živočíchov nedokáže regulovať svoju telesnú teplotu. Telesná teplota tresky je približne 11 °C – rovnaká ako teplota vody, v ktorej táto ryba žije. Len máloktorá ryba, napríklad tuniak, si dokáže vo svaloch a mozgu udržať vyššiu teplotu ako vonku. Na rozvoj rýchlosti potrebujú rybie svaly vysokú teplotu – v tomto prípade sa sťahujú rýchlejšie. Teplota ostatných orgánov v tuniakoch zároveň zostáva rovnaká ako teplota okolia.
Problémy s vykurovaním
Všetky cicavce, vrátane morských, sú teplokrvné živočíchy: sú schopné udržiavať telesnú teplotu na konštantnej úrovni. Vo vodnom prostredí na to musia vynaložiť veľa energie. Zachraňuje ich hrubá vrstva podkožného tuku, ktorá bráni ochladzovaniu vnútorných orgánov, a ich veľké rozmery. Keď sa veľkosť tela zväčšuje, pomer plochy povrchu k objemu sa zmenšuje, takže väčšie zvieratá strácajú cez kožu menej tepla. Obrovské veľryby vynakladajú oveľa menej energie ako delfíny na udržanie konštantnej teploty pre každý meter kubický svojho tela.
Život v šere
V čistej, priezračnej morskej vode prenikne 40 % svetla do hĺbky 1 m a len 1,5 % prenikne do hĺbky 40 m. Napriek nedostatku svetla si väčšina morských organizmov zachováva vynikajúce videnie. Bystré oči umožňujú mnohým z nich, ako sú ryby a hlavonožce, rozlíšiť predmety aj vo veľkých hĺbkach. Oči hlavonožcov - sépie, chobotnice, chobotnice - majú podobnú štruktúru ako oči cicavcov. Zraková ostrosť je zabezpečená vysokou hustotou fotosenzitívnych prvkov v sietnici: na 1 mm2 sietnice ich pripadá asi 64 tisíc u chobotnice, 105 tisíc u sépie a 162 tisíc u chobotnice (pre porovnanie: mačka má 400 tisíc).
Niektoré hlbokomorské chobotnice majú asymetrické oči: ľavé je 4-krát väčšie ako pravé. Podľa viacerých vedcov zvieratá pomocou veľkého oka nazerajú do tmavých hlbín mora a pomocou malého oka do svetlých horných vrstiev vody. A nakoniec, na plutvách niektorých chobotníc sedia miniatúrne „tepelné lokátory“, ktoré dokážu vnímať infračervené (tepelné) lúče a pomáhajú týmto morským predátorom navigovať a loviť v tme.
Morské organizmy majú často bystrý čuch, sú schopné rozpoznať vibrácie vo vode, vnímať menšie zmeny tlaku a dokonca vnímať aj elektromagnetické polia. Zo všetkých morských živočíchov sú žraloky a delfíny pravdepodobne obdarené najrozmanitejšími zmyslovými orgánmi.
Nebezpečný ponor
Pre cicavca je potápanie do veľkých hĺbok riskantnou záležitosťou. S rastúcou hĺbkou sa zvyšuje tlak vzduchu uloženého v pľúcach a krv sa postupne nasýti kyslíkom a dusíkom. A pri vysokých hladinách v krvi sa tieto plyny stávajú toxickými. Navyše, pri rýchlom stúpaní na hladinu môže dusík vytvárať bubliny (podobne ako sóda prebubláva vo fľaši) a spôsobiť upchatie ciev. U ľudí sa tento jav nazýva dekompresná choroba.
Veľryby a tulene vyvinuli špeciálne úpravy, ktoré im umožňujú efektívne využívať zásoby vzduchu v pľúcach pod vodou. Ich srdce bije pomalšie ako srdce suchozemských zvierat porovnateľnej veľkosti, čo znižuje potrebu tela na kyslík. Ich krv je bohatšia na hemoglobín, takže viaže viac kyslíka. Niekoľko ďalších anatomických a fyziologických úprav zabraňuje tvorbe bublín dusíka v krvi pri výstupe a umožňuje zvieratám tolerovať hladiny dusíka v krvi, ktoré by boli pre suchozemské zvieratá smrteľné, alebo obmedziť jeho vstup do krvi, napríklad jeho skladovaním. orgánov. U Weddellových tuleňov sa dusík hromadí v prieduškách, čím sa znižuje jeho vstup do krvi a vo veľkých hĺbkach nemá toxický účinok na tkanivá tuleňa. Vďaka tomu sú tulene Weddell schopné ponoriť sa do hĺbky 500 m a zadržať dych pod vodou na 70 minút. Vorvane sa potápajú do hĺbky 2200 m a dokážu zostať pod vodou ešte dlhšie ako tulene Weddell! V tom pomáha obrovská veľkosť tela vorvaňa: v porovnaní s tuleňom stráca menej tepla, čo znamená, že spotrebuje menej kyslíka.
Primitívne žiabre sa nachádzajú v. U väčšiny vyšších zvierat sa tieto nachádzajú na bočných stenách tela a horných častiach hrudných nôh. Larvy vodného hmyzu majú tracheálne žiabre, čo sú tenkostenné výrastky na rôznych častiach tela, v ktorých je sieť priedušníc.
Z ostnokožcov majú hviezdice a ježovky žiabre. Všetky proto-vodné strunatce (ryby) majú rady párových otvorov (žiabrových štrbín) umiestnených v hltane. U enteroforov (pohyblivé živočíchy žijúce pri dne), plášťovcov (malé morské živočíchy s vakovitým telom pokrytým membránou) a anuranidov (špeciálna skupina bezstavovcov) dochádza pri prechode vody cez žiabrové štrbiny k výmene plynov.
Ako zvieratá dýchajú žiabrami
Žiabre pozostávajú z letákov (vlákna), vo vnútri ktorých je sieť krvných ciev. Krv v nich je oddelená od vonkajšieho prostredia veľmi tenkou kožou a vytvárajú sa potrebné podmienky na výmenu medzi plynmi rozpustenými vo vode a krvou. Žiabrové štrbiny u rýb sú rozdelené oblúkmi, z ktorých vybiehajú žiabrové prepážky. U niektorých kostnatých a chrupavčitých druhov sú okvetné lístky žiabrov umiestnené na vonkajšej strane oblúkov v dvoch radoch. Aktívne plávajúce ryby majú žiabre s oveľa väčšou povrchovou plochou ako sedavé vodné živočíchy.
U mnohých bezstavovcov a mladých pulcov sa tieto dýchacie orgány nachádzajú na vonkajšej strane tela. U rýb a vyšších kôrovcov sú skryté pod ochrannými zariadeniami. Žiabre sa často nachádzajú v špeciálnych telových dutinách, môžu byť pokryté špeciálnymi záhybmi kože alebo kožovitými krytmi (operculums), aby boli chránené pred poškodením.
Žiabre tiež fungujú ako obehový systém.
K pohybu žiabrového krytu pri dýchaní dochádza súčasne s pohybom (otváraním a zatváraním) úst. Pri dýchaní ryba otvorí ústa, nasaje vodu a zatvorí ústa. Voda ovplyvňuje dýchacie orgány, prechádza cez ne a vychádza von. Kyslík je absorbovaný kapilárami krvných ciev umiestnených v žiabrách a použitý oxid uhličitý sa cez ne uvoľňuje do vody.