Charakteristinės žiaunos, funkcijos, rūšys ir svarba



The žiaunos arba žiaunos yra vandens gyvūnų kvėpavimo organai, jie atlieka individo deguonies keitimąsi su aplinka. Jie pasireiškia iš labai paprastų formų bestuburiuose, į sudėtingas struktūras, išsivysčiusias stuburiniuose gyvūnuose, kurias sudaro tūkstančiai specializuotų lamelių, esančių žiaunų ertmėje, vėdinamoje nepertraukiamu vandens srautu..

Ląstelės reikalauja energijos, kad veiktų, ši energija gaunama iš cukraus ir kitų medžiagų apykaitos procese vadinamų ląstelių kvėpavimo. Daugelyje rūšių ore esantis deguonis naudojamas kaip energija ir anglies dioksidas yra pašalinami kaip atliekos.

Būdas, kuriuo organizmai laikosi dujų mainų su aplinka, veikia tiek kūno formą, tiek aplinką, kurioje jis gyvena.

Vandens aplinkoje yra mažiau deguonies, nei antžeminė aplinka, o deguonies difuzija yra lėtesnė nei ore. Vandenyje ištirpusio deguonies kiekis mažėja, kai temperatūra didėja ir srovė mažėja.

Mažiau išsivysčiusioms rūšims nereikia specialių kvėpavimo takų struktūrų, kurios atitiktų jų pagrindines funkcijas. Tačiau didesnėse šalyse būtina turėti sudėtingesnes mainų sistemas, kad jos galėtų tinkamai padengti savo medžiagų apykaitos poreikius.

Žiaunos randamos bestuburiuose ir stuburiniuose gyvūnuose, gali būti siūlų pavidalo, laminarinės ar arborescencinės, turinčios daug kapiliarų, taip pat jas stebime viduje arba išorėje.

Yra gyvūnų, kurie gyvena pakrantės zonoje, pavyzdžiui, moliuskai ir krabai, kurie gali aktyviai kvėpuoti vandenyje ir ore esančiomis žiaunomis, kol jie išlieka drėgni. Skirtingai nuo kitų vandens organizmų, kurie užsikrečia paliekant vandenį, nepaisant turimos deguonies gausos.

Indeksas

  • 1 Bendrosios charakteristikos
  • 2 Funkcijos
  • 3 Kaip jie veikia?
  • 4 tipai (išoriniai ir vidiniai)
    • 4.1 Išorės žiaunos
    • 4.2 Vidinės žiaunos
  • 5 Svarba
  • 6 Nuorodos

Bendrosios charakteristikos

Deguonies kiekis ore yra apie 21%, o vandenyje jis ištirpinamas tik 1%. Šis variantas privertė vandens organizmus sukurti tokias struktūras kaip žiaunos, skirtos išskirtinai deguonies gavybai.

Žiaunos gali būti tokios veiksmingos, kad pasiekia 80% deguonies išskyrimo greitį, tris kartus didesnį nei žmogaus plaučiuose iš oro..

Vandens organizmų įvairovė

Šie kvėpavimo organai išsivystė labai įvairiuose vandens organizmuose, tam tikruose gyvavimo ciklo etapuose galime rasti įvairių rūšių moliuskų, kirminų, vėžiagyvių, dygiaodžių, žuvų ir net roplių..

Formų įvairovė

Dėl šios priežasties jie labai skiriasi savo forma, dydžiu, vieta ir kilme, todėl kiekvienos rūšies gyvūnai yra pritaikyti.

Labiausiai išsivysčiusiems vandens gyvūnams padidėjęs dydis ir judumas nustatė didesnį deguonies poreikį. Vienas iš šios problemos sprendimo būdų buvo žiaunų ploto padidėjimas.

Pavyzdžiui, žuvys turi daug raukšlių, kurie yra atskirti vienas nuo kito vandeniu. Tai suteikia jiems didelį dujų mainų paviršių, kuris leidžia jiems pasiekti maksimalų efektyvumą.

Jautrūs organai

Žiaunos yra labai jautrūs organai, jautrūs fiziniams sužalojimams ir ligoms, kurias sukelia parazitai, bakterijos ir grybai. Dėl šios priežasties manoma, kad mažiau išsivysčiusios žiaunos yra išorinio tipo.

Traumos

Kaulinių žuvų žiaunose, kuriose yra didelės cheminių teršalų koncentracijos, pvz., Sunkieji metalai, suspenduotos kietosios medžiagos ir kitos toksiškos medžiagos, patiriama morfologinė žala arba sužalojimai, vadinami edema..

Tai sukelia žiauninių audinių nekrozę, o sunkiais atvejais gali sukelti organizmo mirtį, pakeitus kvėpavimą..

Dėl šios savybės mokslininkai dažnai naudoja žuvų žiaunas kaip svarbius vandens užterštumo biomarkerius..

Funkcijos

Pagrindinė žiaunų, veikiančių bestuburių organizmų ir stuburinių gyvūnų, funkcija yra užtikrinti, kad būtų keičiamasi individualiu asmeniu vandens aplinkoje..

Kadangi deguonies prieinamumas vandenyje yra mažesnis, vandens gyvūnai turi dirbti sunkiau, kad užfiksuotų tam tikrą deguonies tūrį, kuris yra įdomi situacija, nes tai reiškia, kad didelė dalis gauto deguonies bus panaudota paieškoje. deguonies.

Žmogus naudoja 1–2% jo metabolizmo, kai jis ramiai pasiekia plaučių ventiliaciją, o poilsio metu žuvims reikia maždaug 10–20% žiaunų ventiliacijos..

Žiaunos taip pat gali išsivystyti antrines funkcijas tam tikrose rūšyse, pavyzdžiui, kai kuriuose moliuskuose jos buvo pakeistos prisidedant prie maisto surinkimo, nes jos yra organai, kurie nuolat filtruoja vandenį..

Įvairiuose vėžiagyviuose ir žuvyse jie taip pat atlieka aplinkoje esančių medžiagų koncentracijos organizme osmotinį reguliavimą, nustatydami atvejus, kai jie yra atsakingi už toksinių elementų išsiskyrimą..

Kiekvieno tipo vandens organizmuose žiaunos turi ypatingą veikimą, kuris priklauso nuo evoliucijos laipsnio ir kvėpavimo sistemos sudėtingumo..

Kaip jie veikia?

Apskritai žiaunos veikia kaip filtrai, kurie gaudo deguonį ARBA2 kuris randamas vandenyje, būtinas gyvybiškai svarbioms funkcijoms atlikti ir anglies dioksido CO2 organizme esančių atliekų.

Kad būtų pasiektas šis filtravimas, reikia nuolatinio vandens srauto, kurį gali sukelti išorinių žiaunų judėjimas kirminuose, asmens judėjimas, atliekamas pagal ryklius, arba pumpuojant operą į kaulų žuvį.

Dujų mainai vyksta dėl kontakto difuzijos tarp vandens ir kraujo skysčių, esančių žiaunose.

Efektyviausia sistema vadinama priešingos srovės srautu, kai kraujas, tekantis per šakinius kapiliarus, liečiasi su vandeniu, kuriame yra daug deguonies. Gaminamas koncentracijos gradientas, leidžiantis patekti į deguonį per žiaunų plokštes ir jų difuziją į kraujo skystį, tuo pačiu metu, kai anglies dioksidas išsisklaido į išorę.

Jei vandens ir kraujo srautas būtų ta pačia kryptimi, tuo pačiu deguonies įsisavinimo greičiu nebūtų pasiekta, nes šios dujų koncentracijos greitai išlygins palei žiaunų membranas..

Tipai (išoriniai ir vidiniai)

Žiaunos gali atsirasti išorinėje arba vidinėje organizmo dalyje. Šis diferencijavimas daugiausia priklauso nuo evoliucijos laipsnio, buveinės tipo, kur jis vystosi, ir kiekvienos rūšies savybių..

Išorės žiaunos

Išorės žiaunos dažniausiai stebimos mažiau išsivysčiusiose bestuburių rūšyse ir laikinai ankstyvosiose roplių vystymosi stadijose, nes jie praranda po metamorfozės.

Šis žiaunų tipai turi tam tikrų trūkumų, pirmiausia dėl to, kad jie yra subtilūs, todėl yra linkę patirti nusivylimus ir pritraukti plėšrūnus. Organizmuose, kurie turi judėjimą, jie trukdo jų judėjimui.

Kai jie tiesiogiai liečiasi su išorine aplinka, jie paprastai yra labai jautrūs ir gali lengvai paveikti nepalankius aplinkos veiksnius, pvz., Prastą vandens kokybę arba toksiškų medžiagų buvimą..

Jei žaizdos yra pažeistos, labai tikėtina, kad atsiras bakterijų, parazitų ar grybelinių infekcijų, kurios, priklausomai nuo sunkumo, gali sukelti mirtį..

Vidinės žiaunos

Vidinės žiaunos, nes jos yra veiksmingesnės už išorines žiaunas, atsiranda didesniuose vandens organizmuose, tačiau turi skirtingą specializacijos lygį, priklausomai nuo to, kaip išsivystė rūšis..

Paprastai jos yra kamerose, apsaugančiose jas, tačiau joms reikia srovių, kurios leidžia jiems nuolat palaikyti ryšį su išorine aplinka, kad atitiktų dujų mainus..

Žuvys taip pat sukūrė kalkakmenio dangtelius, vadinamus operulais, kurie atitinka žiaunų apsaugos funkcijas, veikia kaip vartai, ribojantys vandens srautą ir siurbdami vandenį..

Reikšmė

Žiaunos yra gyvybiškai svarbios vandens organizmų išlikimui, nes jos atlieka būtiną vaidmenį augant ląsteles.

Be kvėpavimo ir gyvybinės kraujotakos sistemos dalies, jie gali prisidėti prie tam tikrų moliuskų šėrimo, veikia kaip nuodingų medžiagų išskyrimo sistemos ir reguliuoja skirtingus jonus organizmuose, kurie išsivystė kaip žuvys..

Moksliniai tyrimai rodo, kad asmenys, patyrę žalos šakinei kvėpavimo sistemai, vystosi lėčiau ir yra mažesni, yra labiau linkę į infekcijas ir kartais rimtus sužalojimus, tai gali įvykti iki mirties.

Žiaunos pasiekė prisitaikymą prie įvairiausių buveinių ir aplinkos sąlygų, leidžiančios gyventi praktiškai anoksinėmis ekosistemomis.

Žiaunų specializacija yra tiesiogiai susijusi su rūšies evoliucine faze, ir jie tikrai yra efektyviausias būdas gauti deguonies vandens sistemose..

Nuorodos

  1. Arellano, J. ir C. Sarasquete. (2005). Senegalo vienuolės histologinis atlasas, Solea senegalensis (Kaup, 1858). Andalūzijos jūrų mokslų institutas, susijęs aplinkos kokybės ir patologijos padalinys. Madridas, Ispanija 185 pp.
  2. Bioinnova. Dujinis keitimasis gyvūnais ir dujų mainai žuvyse. Inovacijų grupė apie biologinės įvairovės mokymą. Susigrąžinta iš: innovabiologia.com
  3. Cruz, S. ir Rodríguez, E. (2011). Amfibijos ir pasauliniai pokyčiai. Sevilijos universitetas. Gauta iš bioscripts.net
  4. Fanjul, M. ir M. Hiriart. (2008). Gyvūnų funkcinė biologija I. XXI a. Redaktoriai. 399 pp.
  5. Hanson, P., M. Springer ir A. Ramírez. (2010) Įvadas į vandens makro-bestuburių grupes. Biol. Trop. 58 (4): 3-37.
  6. Hill, R. (2007). Lyginamoji gyvūnų fiziologija. Redakcijos Reverté. 905 pp.
  7. Luquet, C. (1997). Filialų histologija: kvėpavimas, jonų reguliavimas ir rūgšties-bazės balansas krabuose Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); su lyginamosiomis pastabomis. \ t Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae). Buenos Airių universitetas. 187 pp.
  8. Roa, I., R. Castro ir M. Rojas. (2011). Žiaunų deformacija lašišų žuvyse: makroskopinė, histologinė, ultrastruktūrinė ir elementinė analizė. Int. J. Morphol. Tomas 29 (1): 45-51.
  9. Ruppert, E. ir R. Barnes. (1996). Bestuburių zoologija. McGraw - „American American Hill“. 1114 pp.
  10. Torres, G., S. González ir E. Peña. (2010). Tilapijos žiaunos ir kepenų anatominis, histologinis ir ultrastruktūrinis aprašas (Oreochromis niloticus). Int. J. Morphol. 28 (3): 703-712.