1. wlot wody :Wielkie białe rekiny otwierają usta i pływają do przodu, aby wziąć wodę. Aktywnie pompują wodę do ust poprzez proces znany jako „wentylacja RAM”.
2. Struktura skrzela :Wnętrze ustnego ujścia jest pokryte wieloma szczelinami skrzelowymi. Każda szczelina skrzelowa zawiera kilka cienkich, pierzastymi strukturami zwanymi włókienami skrzelowymi. Włókna te zwiększają powierzchnię dostępną do wymiany gazu.
3. wymiana komórkowa :Gdy woda przechodzi przez włókna skrzelowe, tlen w wodzie rozprasza się do naczyń krwionośnych w włóknach. Jednocześnie dwutlenek węgla, produkt odpadowy oddychania komórkowego, rozprasza się z krwi i do wody. Ta wymiana gazów występuje z powodu gradientów stężenia, przy czym tlen przesuwa się od powierzchni wyższego stężenia w wodzie do obszaru o niższym stężeniu we krwi, a dwutlenek węgla poruszający się w przeciwnym kierunku.
4. Wyrzucenie wody :Po wymianie gazów zużyta woda jest wydalana przez szczeliny skrzelowe po bokach głowy rekina. Rekin może kontrolować otwarcie i zamknięcie szczelin skrzelowych za pomocą mięśni.
5. pompowanie policzkowe :Wielkie białe rekiny również używają pompowania policzkowego, aby pomóc w oddychaniu. Pompowanie policzkowe polega na otwieraniu i zamykaniu ust, aby zmusić wodę nad skrzelami. Działanie to generuje dodatkowy przepływ wody przez włókien skrzelowy i pomaga utrzymać stałą dostawę tlenu.
6. System wymiany przeciwprądowych :Krążenie krwi w rekinach jest przystosowane do wydajnej ekstrakcji tlenu z wody. Naczynia krwionośne, które przenoszą krew ubogiej do tlenu do skrzeli, biegną w pobliżu naczyń krwionośnych, które przenoszą krew bogatą w tlen od skrzeli. Ten system wymiany przeciwprądowych maksymalizuje gradient dyfuzji tlenu, zapewniając, że krew opuszczająca skrzela jest wysoce natleniona.
Wielkie białe rekiny są w stanie zamknąć swoje szczeliny skrzelowe podczas atakowania lub gryzienia ofiary. Zapobiega to wejściu do skrzela, co może potencjalnie zaszkodzić rekinowi lub zakłócać jego zachowanie żywieniowe. Zdolność do zamykania szczelin skrzelowych jest ważną adaptacją, która pozwala wielkim białym rekinom skuteczne polowanie.
Ogólnie rzecz biorąc, wielkie białe rekiny polegają na oddychaniu skrzela, wykorzystując kombinację wentylacji RAM, struktury skrzelowej, wymiany komórkowej i pompowania policzkowego, aby skutecznie wydobyć tlen z wody. Ten układ oddechowy pozwala im utrzymać wysoki poziom aktywności i wykonywać silne zachowania pływackie i polowe.