Jak zwierzęta wymieniają gazy?

Zwierzęta wymieniają gazy, głównie tlen i dwutlenek węgla, poprzez różne układy oddechowe dostosowane do ich specyficznego środowiska i stylu życia. Oto kilka typowych sposobów wymiany gazowej obserwowanych u różnych grup zwierząt:

1. Płuca:

- Występują u kręgowców lądowych (ssaki, ptaki, gady). Płuca są narządami wewnętrznymi służącymi do wymiany gazowej.

- Zawierają liczne pęcherzyki powietrzne zwane pęcherzykami płucnymi, które zwiększają powierzchnię umożliwiającą efektywną wymianę gazową.

- Powietrze jest wciągane do płuc podczas wdechu i wydalane podczas wydechu. Tlen jest wchłaniany do krwioobiegu przez pęcherzyki płucne, a uwalniany jest dwutlenek węgla.

2. Skrzela:

- Skrzela to struktury oddechowe występujące u zwierząt wodnych, takich jak ryby i niektóre płazy.

- Składają się z cienkich, silnie unaczynionych włókien zawieszonych w wodzie.

- Woda przepływa przez skrzela, a tlen jest pobierany z wody przez włókna do krwioobiegu. Dwutlenek węgla uwalnia się do wody.

3. Systemy tchawicze:

- Owady i niektóre inne bezkręgowce posiadają układ tchawiczy umożliwiający wymianę gazową.

- Tchawice to sieć rozgałęzionych rurek dostarczających tlen bezpośrednio do komórek i tkanek.

- Powietrze dostaje się przez przetchlinki (małe otwory na ciele), przechodzi przez tchawice i dociera do komórek. Dwutlenek węgla dyfunduje w przeciwnym kierunku.

4. Oddychanie skóry:

- Niektóre zwierzęta, takie jak niektóre płazy (żaby, salamandry) i niektóre bezkręgowce wodne (np. płazińce), polegają na oddychaniu przez skórę.

- Tlen jest wchłaniany, a dwutlenek węgla uwalniany bezpośrednio przez skórę, która jest cienka i silnie unaczyniona. Dzieje się tak częściej w wilgotnym środowisku.

5. Rozproszenie i powierzchnia ciała:

- Proste organizmy, takie jak gąbki, meduzy i płazińce, wymieniają gazy poprzez prostą dyfuzję po powierzchniach ciała.

- Cała powierzchnia ciała jest poddana działaniu wody, co pozwala na sprawną wymianę gazową.

6. Pompowanie policzkowe:

- Niektóre bezkręgowce morskie, np. ogórki morskie, w celu wymiany gazowej wykorzystują pompowanie przez policzek.

- Wciągają wodę do ust, przepuszczają ją przez wyspecjalizowany narząd zwany drzewem oddechowym i wydalają. Podczas tego procesu z wody pobierany jest tlen.

7. Oddychanie maskowe:

- Niektóre żółwie wodne i niektóre płazy oddychają kloaką.

- Pochłaniają tlen poprzez wyspecjalizowaną wyściółkę kloaki, która jest wielofunkcyjną komorą służącą do trawienia, rozmnażania i wydalania.

8. Izby Oddziałowe:

- Kraby podkowiaste i niektóre inne stawonogi morskie mają komory skrzelowe wyposażone w zmodyfikowane wyrostki, które pełnią funkcję skrzeli.

- Struktury te ułatwiają wymianę gazową w zamkniętej przestrzeni.

Wybór układu oddechowego i specyficzne adaptacje różnią się w zależności od środowiska zwierzęcia, poziomu aktywności i historii ewolucji. Każdy system ma swoje zalety i ograniczenia w zakresie wydajności i dostępności tlenu w otaczającym środowisku.