Nefes alma eylemi, tüm canlıların paylaştığı bir şeydir, çünkü çevre ile vücut arasındaki bu gaz alışverişi yaşama izin verir. Solunum hakkında konuşurken, bazıları tipik pulmoner mekanizmadan çok uzak olan birkaç tür ayırt edilir. Örneğin hayvanlarda trakeal solunumdan bahsedebiliriz.
Bu tür solunum çok iyi bilinmemekle birlikte böcekler (diğer omurgasızlar arasında) tarafından kullanıldığı için hayvanlar aleminde en yaygın olanlardan biridir. Sınırlamaları olduğu için çok küçük hayvanlara özgüdür. Bu solunum sisteminin nelerden oluştuğunu ve onu oluşturan parçaları görelim.
Hayvanlarda trakeal solunum nedir?
Hayvanlarda trakeal solunum vücutlarında bulunan çeşitli açıklıklardan yapılır. Bunu uygulayanların, akciğerlerden nefes alırken olduğu gibi geniş bir solunum sistemi yoktur, ancak nefes alma onun yüzeyi boyunca gerçekleştirilebilir. Bu da oksijenin vücudun tüm hücrelerine ulaşmasını büyük ölçüde kolaylaştırdığı için büyük avantaj sağlıyor.
Küçük omurgasızlar söz konusu olduğunda - veya oksijen ihtiyacının daha az olduğu, az hareket ettikleri bir anda olanlar - bu gaz, hayvanın organizmasına deri yoluyla difüzyonla girer. Mekanizma pasif bir sistem olarak kabul edilir.
Aksine, eğer omurgasız büyükse veya daha fazla havaya ihtiyaç duyuyorsa -örneğin uçarken- hayvan havalandırmak zorunda kalır, böylece hava vücudunun içinde bulunan spiracles (gözenekler) yoluyla geçer. onların derisi. Bu sistem bir öncekinden farklı olarak aktif.
Hayvanlarda trakeal solunum sistemi
Hayvanlarda trakeal solunum sistemini daha iyi anlamak için ideal olan onu oluşturan 3 temel unsuru ve misyonunu veya işleyişini bilmektir. Hadi başlayalım.
İlk olarak, stigma olarak da bilinen, birden fazla kapatma sistemine sahip ve vücutta farklı şekillerde dağılabilen yuvarlak gözenekler olan spiracles vardır. Onlar aracılığıyla hava vücuda girer.
Sıradaki eleman, içinden havanın geçtiği içi boş bir tüpten oluşan trakeadır. Tüm trakea, gazları geçirgen bir dokuya sahiptir ve oksijeni depolamak için küçük haznelere sahip olabilir; bu, uçuş için gerçekten yararlı bir şeydir.
Son olarak, hava trakeadan trakeollerin çıktığı sonuna kadar hareket eder. Bunlar gazların vücut hücrelerine taşınmasını sağlayan ince dallardır.
Trakeal solunumda gaz değişimi
Böceklerin de aralarında bulunduğu trakealı eklembacaklıların solunumu çoğu durumda kesintili bir mekanizmadır. Bu, bu canlıların soluduğu gözeneklerin kapalı olduğu anlamına gelir, böylece gaz değişimiyle karşılaşacak olan yalnızca trakeolar sistemde bulunan havadır.
Elbette hayvanın içindeki sınırlı hava karbondioksit arttıkça azalacaktır. Belirli bir noktada, spiracles sürekli olarak açılıp kapanmaya başlar, bu da dalgalı bir şekilde CO2 salınımına neden olur. Daha sonra tamamen açılacak ve karbondioksitin tamamen dışarı atılmasına ve oksijenin geri kazanılmasına izin verecekler.
trakeal solunum sınırlamaları
Trakeal solunumun ana sınırlaması, küçük olması gerektiğinden hayvanın vücudunun boyutuyla verilir. Bunun nedeni, akciğerler gibi büyük ve güçlü organların eksikliğinin büyük miktarlarda oksijenin emilmesine izin vermemesidir.
Sonuç olarak, böcekler veya trakeal solunum yapan diğer hayvanlar büyüseydi, yaşamak için ihtiyaç duydukları havanın tamamını alamazlar ve muhtemelen ölürler. Hayatta kalmanın tek yolu, oksijen miktarının daha yüksek olduğu atmosferlerde yaşamalarıydı.
Su Böceklerinde Trakeal Solunumun Adaptasyonları
Yer böceklerinde trakeal solunum oldukça basittir. Peki bu mekanizmayı kullanan suda yaşayan canlılara ne oluyor? Sıvı vücutlarına gireceğinden ve çoğu durumda öleceğinden, su altında kanatlarının açılmasına izin veremezler.
Cevap, bazı suda yaşayan omurgasızların çevre ile gaz alışverişi yapmasına izin veren farklı yapılara işaret eden uzman çalışmalarında yatıyor. Başlıcaları bunlar.
İşlevsel spiracles
Örneğin sivrisinek larvalarının vücudunda bulunurlar.İhtiyaca göre açılıp kapanabilen gözeneklerdir. Bu özel örnekte larvaların yaptığı şey, karınlarının son kısmını yüzeye çıkarmak, o bölgedeki gözenekleri açmak, oksijen elde etmek ve tekrar suya dalmaktır.
Trakeal solungaçlar
İşlemleri balıkların solungaçlarına benzer. Trakeal solungaçlardan su girer, ancak sadece içerdiği oksijen trakeolar sisteme ve oradan da hücrelere ulaşır. Fiziksel düzeyde, bu solungaçlar genellikle hayvanın karnının arkasında bulunur.
Bubble Gill
Suda yaşayan böceklerde trakeal solunumda kabarcıklı solungaç da bulunur. Bu ihtimalde 2 tip ayırt edilebilir:
- Sıkıştırılamaz veya plastron: hayvan yüzeye çıkar ve trakea görevi görecek bir hava kabarcığı elde eder ve bu sayede sudan oksijen almasını sağlar. Sürekli aynı boyutta kaldığı için böyle bir balon sınırsız olabilir.
- Sıkıştırılabilir: Bu durumda, hayvanın yüzeyde yakaladığı baloncuk çok derine inerse veya çok uzağa yüzerse küçülür, bu da yeni bir balon elde etmek için tekrar yüzeye çıkmak anlamına gelir
Sıkıştırılamaz varyantta, hayvanın vücudunun çok belirlenmiş ve küçük bir bölgesinde o baloncuğun kapalı kalacağı milyonlarca hidrofobik tüy bulunur. Aynısı sıkıştırılabilir balonlu solungaç için geçerli değil.
Hayvanlarda trakeal solunum örnekleri
Hayatta kalmak için trakeal solunum kullanan hayvanlardan bazıları şunlardır:
- Arachnids: keneler, akrepler, örümcekler veya akarlar bunlara örnektir. Trakea ve filotrakeaya sahip olabilirler.
- Böcekler: Karınca, böcek, arı veya yaban arısı gibi 6 ayaklı hem karasal hem de su ekosistemlerinde yaşayabilen bu yaygın omurgasız hayvanlar da trakeal solunum kullanır.
- Miriapodlar: böceklere benzerler ancak daha fazla bacağı vardır. Örnekler symphyla, pauropods, kırkayaklar veya kırkayaklar.
- Onychophorans: kadife solucanlar olarak bilinirler, çok sayıda bacakları ve pençeleri vardır ve şekil olarak uzundurlar.
Gördüğünüz gibi trakeal solunum, en "görünüşte basit" canlıların bile çok karmaşık sistemler taşıdığının evrimsel bir kanıtıdır. Bu sayede birçok omurgasız canlı hücrelerine oksijen taşıyarak hayatta kalabilmektedir.