Logo ru.emedicalblog.com

Как работают рыбные жабры

Как работают рыбные жабры
Как работают рыбные жабры

Sherilyn Boyd | Редактор | E-mail

Видео: Как работают рыбные жабры

Видео: Как работают рыбные жабры
Видео: Как рыбы дышат в воде через жабры? 2024, Марш
Anonim
Сегодня я узнал, как работают рыбные жабры.
Сегодня я узнал, как работают рыбные жабры.

Эти фантастические маленькие органы позволяют рыбе поглощать кислород из воды и использовать его для энергии. Функционально жабры не отличаются от легких у людей и других млекопитающих. Основное различие заключается в том, как они способны поглощать гораздо меньшие концентрации кислорода, позволяя рыбе поддерживать соответствующий уровень хлорида натрия (соли) в их кровотоке.

Жабры работают по тому же принципу, что и легкие. В легких имеются небольшие мешочки, называемые альвеолами, которые составляют приблизительно 70% капилляров. Эти капилляры несут дезоксигенированную кровь из организма. Поскольку кислород и диоксид углерода проходят через мембрану альвеол, капилляры возвращают вновь окисленную кровь к телу. Аналогично, жабры имеют небольшие ряды и столбцы специализированных клеток, сгруппированных вместе, называемых эпителием. Дезоксигенированная кровь в рыбе подается непосредственно от сердца к эпителию через артерии и даже еще меньшие артериолы. По мере того, как морская вода проникает через мембраны эпителия, растворенный кислород в морской воде поглощается крошечными кровеносными сосудами и венами, а углекислый газ заменяется.

Жабры сами имеют внешний вид радиатора автомобиля. Большинство рыб имеют 4 жабры с каждой стороны, состоящие из основной барной структуры, которая имеет многочисленные ветви, как у дерева, и те ветви, состоящие из еще более мелких ветвящихся структур. Такое расположение ячеек позволяет получить очень большую площадь поверхности, когда жабры погружены в воду.

Функционально механизм перекачивания воды по радиаторно-подобным жабрам, по-видимому, зависит от вида рыб. В общем, это достигается за счет того, что рыба опускает пол рта и расширяет внешний лоскут кожи, который защищает жабры, называемые крышкой. Это увеличение объема снижает давление внутри рта, заставляя воду мчаться. Когда рыба поднимает пол их рта, внутренняя складка кожи образует клапан, который не позволяет вытечь воду. Затем давление увеличивается по сравнению с внешней стороной рта, и вода пробивается через отверстие в крышке и через жабры.
Функционально механизм перекачивания воды по радиаторно-подобным жабрам, по-видимому, зависит от вида рыб. В общем, это достигается за счет того, что рыба опускает пол рта и расширяет внешний лоскут кожи, который защищает жабры, называемые крышкой. Это увеличение объема снижает давление внутри рта, заставляя воду мчаться. Когда рыба поднимает пол их рта, внутренняя складка кожи образует клапан, который не позволяет вытечь воду. Затем давление увеличивается по сравнению с внешней стороной рта, и вода пробивается через отверстие в крышке и через жабры.

Жабры сами нуждаются в очень большой площади поверхности, чтобы обеспечить рыбу необходимыми требованиями к кислороду. Воздух составляет приблизительно 21% кислорода или около 210 000 частей на миллион. С другой стороны, вода имеет только около 4-8 частей на миллион растворенного кислорода, которые могут извлекать жабры. Из-за этого, если бы у рыбы не было большой площади поверхности жаберной воды, чтобы поглощать столько кислорода, сколько возможно для ее размера, она бы быстро задохнулась. У хладнокровных животных также наблюдается более низкий метаболизм, чем у их кровеносных аналогов. Это помогает им в способности обрабатывать среды с низким содержанием кислорода. Если рыба того же размера будет теплой кровью, метаболизм маленького пловца будет увеличен до такой степени, что доступный кислород не будет достаточным, и маленький Немо погибнет.

В то время как большая площадь поверхности жаберных покрытий позволяет обеспечить достаточный обмен углекислым газом и кислородом, он в то же время предоставляет тот же большой объем крови гипертонической (то есть более соленой, чем ты) морской воде, создавая ситуацию, при которой рыба должна иметь резервный механизм для извлечения избытка натрия, который случайно поглощается. И наоборот, пресноводная рыба должна иметь противоположный механизм, позволяющий им выделять избыток воды, чтобы поддерживать уровень их натрия достаточно высоким. Не обращайте внимания на тех анадромных цыган, которые бросаются взад-вперед, способные процветать как в пресной, так и в соленой воде. Мы просто позвоним им, хвастаясь и оставим это на этом.

Чтобы справиться с этой натриевой проблемой, внутри жаберного слоя находятся изящные маленькие клетки, называемые хлоридными клетками. Эти клетки позволяют экструдировать любой нежелательный натрий. У пресноводных рыб, как правило, меньше таких клеток, чем у их моряков. Это, в сочетании с способностью иметь чрезвычайно разведенную мочу, позволяет пресноводной рыбе поддерживать высокий уровень натрия.

Бонусные факты:

  • Учитывая, что размер жабр помогает с поглощением кислорода, как вы могли ожидать, чем активнее рыба, тем больше жабры по сравнению с их размером тела.
  • Поскольку морская среда гиперосмотична, кошачьи рыбы, как правило, теряют воду через осмос. Из-за этого. они склонны компенсировать, принимая воду через кишечник, тем самым усугубляя проблему поглощения натрия.
  • Расстояние между кровью и водой в эпителиальных клетках рыбы составляет приблизительно 1 микрометр или около 1 миллионной доли метра.
  • У примерно 32 000 видов рыбы обладают большим разнообразием видов, чем любой другой класс позвоночных животных.
  • По оценкам, насчитывается около 15 000 неопознанных видов рыб
  • Ископаемые данные свидетельствуют о том, что рыба была на земле около 400 миллионов лет.
  • Рыба, которая имеет способность жить как в соленой воде, так и в пресной воде, называется «Анадромная рыба».
  • Большинство кобелей поддерживают содержание натрия в жидкостях организма примерно на 40% от уровня морской воды.
  • Анадромные рыбы должны иметь физиологические процессы для борьбы с изменением содержания соли в окружающей их среде. Один из используемых механизмов заключается в том, что, хотя в пресной воде они имеют способность выделять очень разбавленную мочу, таким образом удаляя больше пресной воды и сохраняя уровень натрия в норме.В то время как в соленой воде они используют специализированную группу солеобразующих клеток в жабрах и подкладке. У них также есть почки, которые могут выделять очень концентрированную мочу.
  • У акул и хлыстов гораздо больше солености, чем у костлявых рыб, и, естественно, она балансирует с морской водой, поэтому не имеет проблемы сосновых рыб в отношении регулирования соли.

Рекомендуемые: