Čin disanja je nešto što je zajedničko svim živim bićima, jer ta izmjena plinova između okoline i samog tijela omogućava život. Kada je riječ o disanju, razlikuje se nekoliko tipova, neki vrlo daleko od tipičnog plućnog mehanizma. Na primjer, možemo spomenuti trahealno disanje kod životinja.
Ova vrsta disanja nije dobro poznata, ali je ipak jedna od najčešćih u životinjskom carstvu, budući da je ona koju koriste kukci (između ostalih beskralješnjaka). Tipično je za vrlo male životinje jer ima svoja ograničenja. Pogledajmo od čega se sastoji ovaj sustav disanja, kao i od dijelova koji ga sačinjavaju.
Što je trahealno disanje kod životinja?
Trahealno disanje kod životinja odvija se kroz razne otvore koji se nalaze u njihovom tijelu. Oni koji ga prakticiraju nemaju velik dišni sustav kao kod disanja plućima, ali disanje se može provoditi njegovom površinom. To daje veliku prednost, jer uvelike olakšava dolazak kisika do svih stanica u tijelu.
Kada su u pitanju mali beskralješnjaci - ili oni koji su u trenutku male aktivnosti kod kojih je potreba za kisikom manja - ovaj plin će difuzijom ući u organizam životinje kroz kožu. Mehanizam se smatra pasivnim sustavom.
Naprotiv, ako je beskralježnjak velik ili mu je potrebno više zraka - na primjer, kada leti - životinja će morati provjetravati tako da zrak ulazi u njezino tijelo kroz spirale (pore) koje se nalaze u njihovu kožu. Ovaj sustav je aktivan, za razliku od prethodnog.
Trahealni dišni sustav kod životinja
Da biste bolje razumjeli trahealni dišni sustav kod životinja, idealno je znati 3 temeljna elementa koja ga čine i njegovu misiju ili rad. Idemo na to.
Prvo su spirale -poznate i kao stigme-, okrugle pore koje imaju više od jednog sustava zatvaranja i mogu se na različite načine rasporediti po tijelu. Kroz njih zrak ulazi u tijelo.
Sljedeći element je dušnik, koji se sastoji od šuplje cijevi kroz koju prolazi zrak. Cijeli dušnik ima tkivo koje je propusno za plinove i može imati male komore u kojima se skladišti kisik, nešto stvarno korisno za let.
Konačno, zrak putuje niz dušnik do njegovog kraja, iz kojeg nastaju dušnici. To su fine grane koje omogućuju prijenos plinova do stanica tijela.
Izmjena plinova u trahealnom disanju
Disanje člankonožaca s dušnikom, među kojima su i kukci, u mnogim je slučajevima diskontinuiran mehanizam. To implicira da su pore kroz koje ova bića dišu zatvorene, tako da je samo zrak koji se nalazi u traheolarnom sustavu onaj koji će se suočiti s izmjenom plinova.
Naravno, ograničeni zrak unutar životinje smanjit će se kako se ugljični dioksid povećava. U određenom trenutku, dušnice se počinju neprekidno otvarati i zatvarati, što uzrokuje fluktuirajuće oslobađanje CO2. Tada će se potpuno otvoriti, omogućujući potpuno izlazak ugljičnog dioksida i vraćanje kisika.
Ograničenja trahealnog disanja
Glavno ograničenje trahealnog disanja je veličina životinjskog tijela, jer ono mora biti malo. To je zato što nedostatak velikih i snažnih organa - kao što su pluća - ne dopušta apsorpciju velikih količina kisika.
Slijedom toga, ako bi kukci ili druge životinje koje dišu dušnikom rasle, ne bi mogle dobiti sav zrak koji im je potreban za život i vjerojatno bi uginule. Jedini način da prežive bio bi da žive u atmosferama gdje je količina kisika veća.
Prilagodbe trahealnog disanja kod vodenih insekata
Kod prizemnih insekata trahealno disanje je prilično jednostavno. No, što se događa s vodenim bićima koja koriste ovaj mehanizam? Ne smiju dopustiti da im se dišnice otvore pod vodom, jer bi tekućina ušla u njihovo tijelo i u mnogim slučajevima bi umrli.
Odgovor leži u stručnim studijama koje ukazuju na različite strukture koje nekim vodenim beskralježnjacima omogućuju izmjenu plinova s okolinom. Ovo su glavni.
Funkcionalne spirale
Prisutni su u tijelu ličinki komaraca, na primjer.To su pore koje se mogu otvoriti ili zatvoriti, ovisno o potrebi. U ovom konkretnom primjeru, ono što ličinke rade je da iznesu završni dio svog abdomena na površinu, otvore pore na tom području, dobiju kisik i ponovno potonu.
Trahealne škrge
Po svom radu slične su ribljim škrgama. Kroz trahealne škrge ulazi voda, ali samo kisik koji ona sadrži dolazi do traheolarnog sustava, a odatle do stanica. Na fizičkoj razini, te se škrge obično nalaze na stražnjoj strani abdomena životinje.
Bubble Gill
Unutar trahealnog disanja kod vodenih insekata nalazimo i mjehuraste škrge. U ovoj mogućnosti mogu se razlikovati 2 vrste:
- Nestlačivi ili plastron: životinja izlazi na površinu i dobiva mjehurić zraka koji će djelovati kao dušnik, omogućujući joj da zahvaljujući njemu uzima kisik iz vode. Takav mjehurić može biti neograničen, budući da stalno ostaje iste veličine.
- Može se stisnuti: u ovom slučaju, mjehurić koji životinja pokupi na površini smanjit će se u veličini ako padne preduboko ili pliva predaleko, što će značiti da se ponovno popne na površinu kako bi dobio novi mjehurić .
U nestišljivoj varijanti, životinja ima milijune hidrofobnih dlaka u vrlo određenom i malom području svog tijela, u kojem će taj mjehurić ostati zatvoren. Isto ne vrijedi za mjehuraste škrge koje se mogu stisnuti.
Primjeri trahealnog disanja kod životinja
Neke od životinja koje koriste trahealno disanje da bi preživjele su:
- Paučnjaci: krpelji, škorpioni, pauci ili grinje su primjeri njih. Mogu imati dušnik i filotraheju.
- Insekti: ove uobičajene životinje beskralježnjaci, poput mrava, kornjaša, pčela ili osa, koje imaju 6 nogu i mogu živjeti iu kopnenim i u vodenim ekosustavima, također koriste disanje dušnikom.
- Myriapods: slični kukcima, ali s mnogo više nogu. Primjeri su simfila, pauropodi, stonoge ili stonoge.
- Onychophorans: poznati kao baršunasti crvi, imaju brojne parove nogu, kao i kandže, i izduženog su oblika.
Kao što ste možda vidjeli, dušničko disanje je evolucijski dokaz da čak i "naizgled najjednostavnija" živa bića imaju vrlo zamršene sustave. Zahvaljujući njemu, mnogi beskralješnjaci mogu prenositi kisik do svojih stanica i preživjeti.
