Η αναπνοή στους ζωικούς οργανισμούς 🐋
Όλα τα ζώα χρειάζονται οξυγόνο για να ζήσουν και πρέπει να αποβάλλουν το διοξείδιο του άνθρακα που παράγουν τα κύτταρά τους. Ο τρόπος όμως με τον οποίο το καταφέρνουν διαφέρει εντυπωσιακά από ζώο σε ζώο: άλλα το παίρνουν από τον αέρα, άλλα από το νερό, άλλα μέσα από το δέρμα τους και άλλα μέσα από σωληνάκια που φτάνουν σε κάθε γωνιά του σώματός τους.
Αναπνοή στα ασπόνδυλα 🐌
Στα ασπόνδυλα η αναπνοή γίνεται διαμέσου είτε της πεπτικής κοιλότητας, είτε της επιδερμίδας, είτε ειδικών οργάνων. Τα ειδικά αυτά όργανα μπορεί να είναι υποτυπώδη βράγχια, υποτυπώδεις πνεύμονες ή τραχείες.
Δες τι συμβαίνει σε μερικά γνωστά ασπόνδυλα:
| Ζώο | Πώς αναπνέει |
|---|---|
| Ύδρα | Διαμέσου της πεπτικής κοιλότητας |
| Γεωσκώληκας | Διαμέσου της επιδερμίδας |
| Μύδι | Με υποτυπώδη βράγχια |
| Σαλιγκάρι | Με όργανο αναπνοής (υποτυπώδη πνεύμονα) |
| Έντομα | Με στίγματα και τραχείες |
Πώς φτάνουν τα αέρια στα κύτταρα
Σε όσα ασπόνδυλα διαθέτουν κυκλοφορικό σύστημα, η μεταφορά του οξυγόνου στα κύτταρα και η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από αυτά γίνεται με τη βοήθεια του συγκεκριμένου συστήματος. Έτσι γίνεται, για παράδειγμα, στον γεωσκώληκα: το οξυγόνο περνά από την επιδερμίδα και μετά ταξιδεύει με το αίμα.
Εξαίρεση αποτελούν τα έντομα. Στο σώμα τους υπάρχουν στίγματα, δηλαδή οπές από τις οποίες γίνεται η ανταλλαγή αερίων με το περιβάλλον, και από αυτές ξεκινούν οι τραχείες. Οι διακλαδώσεις των τραχειών τροφοδοτούν τα κύτταρα με οξυγόνο απευθείας, χωρίς τη μεσολάβηση του κυκλοφορικού συστήματος.
Μην μπερδεύεσαι: στα περισσότερα ζώα το οξυγόνο ταξιδεύει με το αίμα. Στα έντομα όμως όχι. Εκεί ο αέρας φτάνει μόνος του στα κύτταρα μέσα από τους σωλήνες των τραχειών, οπότε το κυκλοφορικό σύστημα δεν παίζει ρόλο στη μεταφορά των αερίων.
Αναπνοή στα σπονδυλωτά 🐟
Ψάρια
Τα υδρόβια σπονδυλωτά, όπως τα ψάρια, αναπνέουν με βράγχια.
Τα βράγχια είναι οστέινα τόξα, επάνω στα οποία υπάρχει ένα πυκνό δίκτυο από λεπτά αιμοφόρα αγγεία. Η διαδρομή του νερού είναι απλή:
- Το νερό, μέσα στο οποίο βρίσκεται διαλυμένο το οξυγόνο, εισέρχεται από το στόμα.
- Διέρχεται από τα βράγχια. Εκεί το οξυγόνο περνά στο κυκλοφορικό σύστημα και το διοξείδιο του άνθρακα εξέρχεται στο νερό.
- Το νερό εξέρχεται από τα βραγχιοκαλύμματα.
Αμφίβια
Στα αμφίβια, όπως ο βάτραχος, υπάρχουν διαφορετικά αναπνευστικά όργανα ανάλογα με το στάδιο ανάπτυξης.
- Ο γυρίνος αναπνέει με βράγχια, όπως τα ψάρια.
- Ο ώριμος βάτραχος διαθέτει αεροφόρους σάκους (υποτυπώδεις πνεύμονες). Επιπλέον, εξασφαλίζει μεγάλο μέρος του απαιτούμενου οξυγόνου μέσω της επιδερμικής αναπνοής.
Ο βάτραχος αλλάζει τρόπο αναπνοής μέσα στην ίδια του τη ζωή. Ξεκινά ως γυρίνος με βράγχια μέσα στο νερό και καταλήγει ενήλικος με αεροφόρους σάκους και δέρμα που «ρουφάει» οξυγόνο. Γι' αυτό και το δέρμα του πρέπει να μένει πάντα υγρό.
Πτηνά
Τα κύρια αναπνευστικά όργανα των πτηνών είναι οι πνεύμονες και οι αεροφόροι σάκοι. Οι αεροφόροι σάκοι χρησιμεύουν ως αποθήκες αέρα για την αναπνοή και για τη διευκόλυνση της πτήσης.
Θηλαστικά
Τα θηλαστικά αναπνέουν με πνεύμονες, είτε ζουν στην ξηρά (χερσαία) είτε στο νερό (υδρόβια).
Διαθέτουν αναπνευστικό σύστημα που περιλαμβάνει τα όργανα της αεροφόρου οδού. Η είσοδος του αέρα στους πνεύμονες πραγματοποιείται με κινήσεις οι οποίες γίνονται από ειδικούς μυς που περιβάλλουν τη θωρακική κοιλότητα. Η μεταφορά του οξυγόνου από τους πνεύμονες στα κύτταρα και η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από αυτά γίνεται με τη βοήθεια του κυκλοφορικού συστήματος.
Η φάλαινα και το δελφίνι ζουν στη θάλασσα, όμως δεν αναπνέουν σαν ψάρια. Έχουν πνεύμονες και ανεβαίνουν στην επιφάνεια για να πάρουν αέρα. Το ότι ένα ζώο ζει στο νερό δεν σημαίνει ότι αναπνέει με βράγχια.
Τα δελφίνια παραμένουν βυθισμένα στο νερό για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το μυστικό τους είναι ότι μεγάλες ποσότητες οξυγόνου παραμένουν αποθηκευμένες στο αίμα τους, σε ένα τεράστιο δίκτυο αιμοφόρων αγγείων.
Βιολογία και... άλλη Βιολογία: τα φίδια έχουν ενάμιση πνεύμονα 🐍
Τα φίδια, όπως η οχιά, έχουν στο κεφάλι τους δύο σιαγόνες οι οποίες συνδέονται με χαλαρούς συνδέσμους. Έτσι μπορούν και ανοίγουν ένα τεράστιο, αναλογικά με το μέγεθός τους, στόμα και καταπίνουν ζώα με πιο χοντρό σώμα από το δικό τους, όπως ποντίκια και αρουραίους.
Για να διευκολύνεται η κατάποση της τροφής τους, οι πνεύμονες των φιδιών είναι έτσι διαμορφωμένοι ώστε αυτά να μην πιέζονται και να μην κινδυνεύουν από ασφυξία όταν καταπίνουν. Ο ένας πνεύμονας είναι σχεδόν ατροφικός, ενώ ο άλλος είναι σχεδόν μακρόστενος και το κάτω μέρος του χρησιμεύει για αποθήκευση του αέρα.
Συνοπτικός πίνακας 📋
| Ομάδα ζώων | Όργανα αναπνοής |
|---|---|
| Ασπόνδυλα | Πεπτική κοιλότητα, επιδερμίδα, υποτυπώδη βράγχια, υποτυπώδεις πνεύμονες, τραχείες |
| Ψάρια | Βράγχια |
| Αμφίβια (γυρίνος) | Βράγχια |
| Αμφίβια (ώριμος βάτραχος) | Αεροφόροι σάκοι και επιδερμίδα |
| Πτηνά | Πνεύμονες και αεροφόροι σάκοι |
| Θηλαστικά | Πνεύμονες |