Žiabre

Žiabry sú dýchacie orgány vodných zvierat

Čo sú žiabre?

Ten žiabre, o Agallas, sú dýchacie orgány vodných zvierat, ktoré majú funkciu extrakcie kyslíka z vody a vylúčenia oxidu uhličitého do prostredia.

Množstvo kyslíka prítomného vo vzduchu je približne 21%, zatiaľ čo vo vode sa rozpustí iba v podiele 1%. Táto variácia prinútila vodné organizmy, aby sa rozvíjali žiabre, zamerané výlučne na extrakciu kyslíka.

Žiabry sa nachádzajú v bezstavovcoch a stavovcoch.

Existujú zvieratá, ktoré žijú v pobrežnej oblasti, ako sú mäkkýše a kraby, schopné aktívne dýchať vodou a vzduchovými žiabrami, pokiaľ zostanú mokré.

Na rozdiel od zvyšku vodných organizmov, ktoré sú udusené, keď opúšťajú vodu napriek množstvu dostupného kyslíka.

Charakteristiky žiabrov

- Žialy môžu dosiahnuť 80%mieru extrakcie kyslíka, trikrát nad tým v ľudských pľúcach zo vzduchu.

- Sú prítomné vo veľkom množstve vodných organizmov: v niektorých fázach svojho životného cyklu existujú rôzne druhy žiabrov v mäkkýšoch, červoch, kôrovcoch, echinodermoch, rybách a dokonca aj plazoch, v určitých fázach svojho životného cyklu.

- Veľmi sa líšia v tvare, veľkosti, umiestnení a pôvode, čo vedie k špecifickým úpravám u každého druhu.

- V prípade najviac vyvíjaných vodných zvierat zvýšenie veľkosti a mobility určilo väčší dopyt po kyslíku. Jedným z riešení tohto problému bolo zvýšenie oblasti žiabrov.

Ryby napríklad majú vysoký počet záhyby, ktoré zostávajú od seba oddelené vodou. To im dáva veľký plynný povrch výmeny, ktorý im umožňuje dosiahnuť maximálnu účinnosť.

Môže vám slúžiť: Occipucio: Charakteristiky, funkcie, malformácie

- Sú to veľmi citlivé orgány, náchylné na fyzické zranenia a choroby spôsobené parazitmi, baktériami a hubami. Z tohto dôvodu sa vo všeobecnosti predpokladá, že menej vyvinuté žiabre sú vonkajšie.

- U kostných rýb žiabre, vzhľadom na vysoké koncentrácie chemických znečisťujúcich látok, ako sú ťažké kovy, suspendované tuhé látky a iné toxické látky, trpia morfologické poškodenie alebo lézie nazývané opuchy.

To spôsobuje nekróza žiabrového tkaniva av závažných prípadoch môžu dokonca spôsobiť smrť zvieraťa v dôsledku zmeny dýchania.

Z dôvodu tejto charakteristiky vedci často používajú ryby žiabre ako dôležité biomarkery znečistenia vo vodných médiách.

Funkcie žiabrov

Výmena plynnej

Hlavnou funkciou žiabrov, pre organizmy bezstavovcov a stavovcov, je vykonávať proces plynnej výmeny jednotlivca s vodným prostredím.

Pretože dostupnosť kyslíka je nižšia vo vode, vodné zvieratá musia pracovať intenzívnejšie na zachytení určitého objemu kyslíka, čo znamená, že veľká časť získaného kyslíka sa použije pri hľadaní nového kyslíka.

Človek v pokoji používa 1 až 2% svojho metabolizmu na dosiahnutie vetrania pľúc, zatiaľ čo odpočinkové ryby vyžadujú približne 10 až 20% na vykonanie vetrania žiabrov.

Sekundárne funkcie

Guts sa môže vyvinúť aj sekundárne funkcie u určitých druhov, napríklad v niektorých mäkkýšoch, ktoré boli upravené tak, aby prispievali k zachytávaniu potravín, pretože sú to orgány, ktoré nepretržite filtrujú vodu.

V rôznych kôrach a rybách vykonávajú osmotickú reguláciu koncentrácie látok dostupných v prostredí vo vzťahu k telu a hľadajú prípady, v ktorých sú zodpovedné za vylučovanie toxických prvkov.

V každom type vodného organizmu majú žiabry osobitné fungovanie, čo závisí od stupňa vývoja a zložitosti respiračného systému.

Ako fungujú žiabre?

Všeobecne platí, že žiabre fungujú ako filtre, ktoré zachytávajú kyslík (alebo₂), ktorá sa nachádza vo vode a vylučuje oxid uhličitý (CO₂) ako odpad.

Môže vám slúžiť: systematická anatómia: história, aké štúdie, techniky, metódy

Na dosiahnutie tejto filtrácie sa vyžaduje konštantný tok vody, ktorý sa môže produkovať pohybmi vonkajších žiabrov v červoch, posunumi jednotlivca, ako sú žraloky, alebo čerpaním operácií v kostnej rybe v koste rybárstvo.

Výmena plynov sa vyskytuje prostredníctvom kontaktnej difúzie medzi vodou a krvnou tekutinou obsiahnutá v žiabroch.

Najúčinnejší systém sa nazýva protiprúdový tok, kde krv, ktorá preteká cez žiabrové kapiláry, prichádza do styku s kyslíkom bohatými na kyslík.

Existuje koncentračný gradient, ktorý umožňuje vstup kyslíka cez žiabrové listy a jeho difúziu v krvnej tekutine, súčasne, keď je oxid uhličitý v zahraničí vylúčený do zahraničia.

Keby bol prietok vody a krvi v rovnakom smere, rovnaké rýchlosti zberu kyslíka by sa nedosiali, pretože koncentrácie tohto plynu by sa rýchlo zhodovali pozdĺž žiabrových membrán.

Typy žiabrov

Žialy sa môžu vyskytnúť na vonkajšej alebo vnútornej časti organizmu. Táto diferenciácia je dôsledkom najmä stupňa vývoja, typu biotopu, kde sa vyvíja, a konkrétnych charakteristík každého druhu.

Vonkajšie žiabre

Vonkajšie žiabry sa väčšinou pozorujú u malých vyvinutých druhov bezstavovcov a dočasne v počiatočných fázach vývoja plazov, pretože ich strácajú po utrpení metamorfózy.

Mexický Ajolote (Ambystoma Mexicanum). Zdroj: Wikimedia Commons

Tieto typy žiabrov majú určité nevýhody: po prvé, pretože sú to chúlostivé prívesky, sú náchylné na odreniny a priťahujú predátorov. V organizmoch, ktoré majú pohyb, bránia ich lokomócii.

Keď sú v priamom kontakte s vonkajším prostredím, sú zvyčajne veľmi citlivé a môžu byť ľahko ovplyvnené nepriaznivými faktormi životného prostredia, ako je zlá kvalita vody alebo prítomnosť toxických látok.

Môže vám slúžiť: močová osmolarita

Ak sú žiabre poškodené, je veľmi pravdepodobné, že dôjde k bakteriálnym, parazitickým alebo hubovým infekciám, ktoré v závislosti od gravitácie môžu spôsobiť smrť.

Vnútorné žiabre

Interné žiabry, pretože sú účinnejšie ako vonkajšie, sú prezentované vo väčších vodných organizmoch, ale majú rôzne úrovne špecializácie, v závislosti od toho, ako sa tento druh vyvíjal.

Všeobecne sa nachádzajú v fotoaparátoch, ktoré ich chránia, ale potrebujú prúdy, ktoré im umožňujú neustály kontakt s vonkajším prostredím, aby splnili výmenu plynov.

Ryby sa tiež vyvinuli vápenaté tapas, nazývané operácie, ktoré plnia funkciu ochrany žiabrov a pôsobia ako brány, ktoré obmedzujú prietok vody a tiež čerpajú vodu.

Dôležitosť žiabrov

Žialy sú základom prežitia vodných organizmov, pretože hrajú nevyhnutnú úlohu pre rast buniek.

Okrem dýchania a primárneho kusu obehového systému môžu prispieť k kŕmeniu určitých mäkkýšov, fungujú ako vylučovacie systémy toxických látok a regulačné ióny v organizmoch, ktoré sa vyvíjajú ako ryby.

Vedecké štúdie ukazujú, že jednotlivci, ktorí utrpeli poškodenie respiračného systému žiabrov, majú pomalší vývoj a sú menší, s väčšou pravdepodobnosťou trpia infekciami a v prípade vážnych zranení sa môžu vyskytnúť až do smrti.

Žialy sa prispôsobili najrôznejším biotopom a podmienkam prostredia, čo umožňuje založenie života v prakticky anotických ekosystémoch (bez kyslíka).

Úroveň špecializácie žiabrov priamo súvisí s evolučnou fázou druhu a je najúčinnejším spôsobom, ako získať kyslík vo vodných systémoch.

Odkazy

1. Cruz, s. a Rodríguez a. (2011). Obojživelníky a globálne zmeny. Univerzita. Zdroj: z bioscriptov.slepo
2. Fanjul, m. a m. Hiriart (2008). Funkčná biológia zvierat a. Redaktori 21. storočia.