Các loài động vật đang có khả năng để thở dưới nước qua mang, các cơ quan chuyên tìm thấy trong cá. Có những loài bò sát - như rùa - và động vật có vú - như cá voi hoặc cá heo - dành phần lớn thời gian ở dưới nước, mặc dù chúng phải trồi lên mặt nước để lấy oxy từ không khí.
Các loài này đã phát triển các cơ chế thích nghi với môi trường trong suốt quá trình tồn tại của chúng. Do đó, điều quan trọng là phải giải thích cách thức hoạt động của những sinh vật này trong môi trường nơi chúng sống.
Tùy thuộc vào loại động vật, chúng tôi sẽ phân tích cách hô hấp của nhiều loài trong số này quản lý để tồn tại trong những điều kiện đặc biệt.
Cá thở
Đối với Cơ quan Quản lý Trẻ em và Gia đình thuộc Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh Hoa Kỳ, quá trình hô hấp của cá và động vật lưỡng cư được xác định như sau:
“Cá có thể sống trong một dạng nước cụ thể. Ví dụ, một con cá sống trong nước mặn trong đại dương sẽ không thể sống trong nước ngọt của hồ. Giống như các sinh vật sống khác, cá thở oxy. Thay vì lấy oxy từ không khí xung quanh, chúng hấp thụ oxy từ nước xung quanh qua mang.
Mang là cơ quan hô hấp của động vật sống dưới nước được cấu tạo bởi các tấm có chức năng bảo vệ cơ thể và một số cơ quan nội tạng của chúng.
Chúng cho phép lấy oxy từ nước, nước này đi vào qua miệng và các mạch máu ở mang mang oxy vào máu. Động vật lưỡng cư thực hiện quá trình biến thái mà chúng cũng thở bằng phổi.
Hiện nay, có sự khác biệt giữa các hình thức hô hấp qua phổi và mang. Ví dụ, cá voi và cá heo có phổi giống như con người, nhưng chúng trồi lên mặt nước để thở vì chúng thở bằng lỗ mũi nằm trên đỉnh đầu.
Trong trường hợp cá, chúng có mang và quá trình hô hấp xảy ra khi cá đóng mở miệng; khi mở miệng, nước vào trong khi khi đóng lại, nó đẩy nước về phía mang.
Các loài động vật có vú dưới nước phải thực hiện quá trình liên tục lấy oxy từ bề mặt để có thể sống trong môi trường xung quanh chúng. Cá lấy từ nước - nước ngọt hoặc muối - oxy mà mang lấy và vận chuyển chúng đến phần còn lại của cơ thể.
Về chức năng của các mang bên trong của cá, quá trình xảy ra như thế này: khi cá thở, nó sẽ cắn nước một cách đều đặn. Điều này di chuyển đến hai bên của cổ họng, buộc nước đi qua các lỗ mang, để nó đi qua mang ở bên ngoài.
Bằng cách này, cá có thể thở liên tục, sử dụng mang bên ngoài và bên trong theo chu kỳ.
Hô hấp của côn trùng sống dưới nước
Một số loài côn trùng trải qua giai đoạn đầu của quá trình phát triển trong nước. Có những loài tình cờ sống trong không khí.
Một số ví dụ về loại động vật này là chuồn chuồn, nhộng và các loài khác được sinh ra dưới dạng ấu trùng dưới nước.
Giống như tất cả các loài động vật, những loài côn trùng này cũng cần chuyển oxy thành carbon dioxide để tồn tại. Quá trình thở trong trường hợp này xảy ra thông qua các lỗ được tìm thấy ở hai bên cơ thể của họ, được gọi là lỗ thở.
Các lỗ trong cơ thể côn trùng là các lỗ mở trong một loạt các ống trong cơ thể côn trùng để mang oxy đến các cơ quan quan trọng nhất. Ở côn trùng thủy sinh, hệ thống này đã xảy ra sự thích nghi để có thể dành một phần cuộc đời của chúng dưới nước.
Về ngâm mình của động vật có vú dưới nước
Một điểm thú vị liên quan đến sự hô hấp của động vật có vú sống dưới nước là cách mà động vật có xương sống ở biển thích nghi với áp lực hiện có trên cơ thể chúng khi chúng bị ngập nước, rất trái ngược với động vật không xương sống trong nước.
Những loài động vật này tuy không thở dưới nước nhưng chúng có khả năng nín thở trong thời gian dài, đây là đối tượng nghiên cứu của các nhà khoa học và nhà nghiên cứu.
Rõ ràng, phổi và các cơ quan khác tham gia vào quá trình hô hấp, cũng như các cơ quan nhạy cảm khác, đều bị ảnh hưởng khi ngâm ở độ sâu lớn, bị "nghiền nát" dưới áp lực như vậy.
Tuy nhiên, khả năng thích nghi với những điều kiện này ngăn ngừa xẹp phổi và tổn thương các cơ quan khác, nhờ vào khoang ngực và đặc biệt. Tai giữa của các loài sinh vật biển này có chức năng sinh lý chuyên biệt để bảo vệ chúng và cho chúng khả năng ở dưới nước trong thời gian dài.
Thành ngực của các loài động vật có vú sống ở biển có khả năng hỗ trợ việc xẹp phổi hoàn toàn.
Mặt khác, các cấu trúc chuyên biệt của phổi cho phép các phế nang (các túi nhỏ là một phần của hệ hô hấp và là nơi diễn ra quá trình trao đổi khí giữa khí thở và máu) trước tiên bị xẹp xuống, tiếp theo là các đường thở cuối.
Các cấu trúc này cũng có thể hỗ trợ quá trình tái phát của phổi sau khi ngâm bằng các hóa chất được gọi là chất hoạt động bề mặt.
Đối với tai giữa, những loài động vật có vú này sở hữu các xoang thể hang chuyên về cơ quan này, được cho là vẫn ngập trong máu trong khi quá trình ngâm đang diễn ra, do đó lấp đầy không gian.
Thật ngạc nhiên là làm thế nào các loài khác nhau có thể hoạt động trong môi trường riêng của chúng, đặc biệt là đối với quá trình hô hấp - hít vào oxy và thở ra carbon dioxide - trong các môi trường khác nhau như không khí và nước.
Phổi và mang là những cấu trúc phức tạp, thích nghi với những điều kiện cực kỳ khác nhau nhưng cuối cùng đều đạt được cùng một mục tiêu: cung cấp cho cơ thể lượng oxy cần thiết để tồn tại.
Người giới thiệu
- Động vật I. Lông, vây, lông và nhiều hơn nữa. Hướng dẫn của giáo viên. Đã khôi phục từ eclkc.ohs.acf.hhs.gov.
- Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Elementary: Breathing Underwater. Được khôi phục từ: gatzertes.seattleschools.org.
- Kreitinger, L. (2013). Dịch vụ Blog của Đại học Corell: Cuộc sống dưới nước. Được khôi phục từ blog.cornell.edu.
- Hệ sinh thái bản địa. Đã khôi phục từ gw.govt.nz.
- Costa, P (2007). Bảo tàng Cổ sinh của Đại học California. Sinh lý lặn của Động vật có xương sống biển. Đã khôi phục từ ucmp.berkeley.edu.