Ljudi jedu rakove diljem svijeta, ali njihove zanimljive osobine daleko nadilaze kulinarska svojstva. Na primjer, jeste li se ikada zapitali kako rakovi dišu? Kojim mehanizmom uspijevaju kolonizirati vodeni okoliš i obale plaža?
Od svih vrsta živih bića koja nastanjuju Zemlju, samo nekoliko njih je sposobno nastanjivati kopneni i vodeni okoliš u isto vrijeme. Stoga je fascinantno naučiti strategije koje koriste rakovi da ostanu iznad i ispod vode ovisno o dobu dana (i vrsti). Čitajte dalje ako želite saznati više o ovoj temi.
Što su rakovi?
Prije istraživanja disanja ovih beskralježnjaka, zanimljivo nam je opisati ih s taksonomskog stajališta. Prije svega treba napomenuti da su svi rakovi desetonožni rakovi iz infrareda Brachyura, čija je glavna karakteristika skraćenje trbušnog segmenta i proširenje torakalne regije.
Rakovi žive u morskom okruženju, u slatkoj vodi, pa čak i u relativno suhim kopnenim staništima (kao što je kokosov rak, Birgus latro). U svakom slučaju, velika većina vrsta uključenih u ovaj takson zahtijeva vrlo visoku vlažnost okoliša da bi se pravilno razvila.
Ovi rakovi pripadaju redu Decapoda, odnosno imaju 5 pari udova (10 nogu). Ističu se po prvom od njih, jer svaka prednja noga ima čelu koja joj daje funkciju stezanja. S druge strane, treba napomenuti da rakovi imaju tvrdi egzoskelet sačinjen od mineraliziranog hitina kojeg moraju s vremena na vrijeme odbaciti.
Procjenjuje se da na cijelom planetu postoji više od 4500 vrsta kopnenih rakova. Nekih 850 živi u slatkovodnom okruženju, a ostatak u morskom okolišu.
Kako rakovi dišu?
Sigurno ste ikada vidjeli raka kako divlja po pijesku na plaži. Kako je to moguće, kada su rakovi poznati po tome što žive pod vodom? Iako se možda ne čini tako, odgovor se nalazi u nekim nadaleko poznatim organima: škrgama. Zatim ćemo vam pokazati kako ovi rakovi dišu ovisno o okolišu u kojem se nalaze.
Kako rakovi dišu pod vodom?
Prije svega, potrebno je naglasiti da rakovi imaju internalizirane škrge. Nalaze se u području cefalotoraksa, ali su zaštićeni vrlo otpornim hitinskim oklopom.Ako ste ikada jeli jednog od ovih rakova, možda ste vidjeli škrge na stranama tijela (blizu nogu) u unutarnjoj komori životinje.
U morskom okruženju, rakovi favoriziraju prolaz vode (bogate kisikom) kroz škrge i tamo se odvija izmjena plinova. Ovi beskralješnjaci stvaraju struju prema svom dišnom sustavu zahvaljujući skafognatitu, laminarnom i ovalnom dodatku maksile koji pumpa vodu do škrga.
Voda neprestano prolazi kroz filamente škrga, koji su dobro prokrvljeni. Na taj način rak vrši izmjenu plinova i može uhvatiti O₂ i osloboditi se CO₂ koji njegov metabolizam prirodno proizvodi. Dakle, diše bez problema pod vodom.
Kako rakovi dišu na kopnu?
Problem postaje kompliciraniji ako se prebacimo na kopneni ekosustav, jer su škrge specijalizirane za ekstrakciju kisika u vodenom okolišu.Kao što Oregon Coast Aquarium ističe, rakovi imaju nekoliko alata da zaobiđu ovo ograničenje svoje fiziologije.
Neki rakovi su isključivo kopneni, a drugi mogu dugo ostati izvan vode. Tajna leži u održavanju škrga uvijek vlažnima. Ako je dišni sustav rakova vlažan, atmosferski kisik iz zraka se difuzijom prenosi u vodenu tvar prisutnu u organizmu životinje.
Pomoću procesa osmoze, kisik "zarobljen" vodom iz okoliša škrga prelazi u krvne kapilare rakova, tako da se disanje odvija učinkovito. Kako bi im škrge bile vlažne, rakovi imaju na raspolaganju mnogo alata:
- Rakovi koriste spojene ploče kako bi zaštitili svoje škrge u kopnenom okruženju.
- Pohranjuju vodu u mjehuru, krvnu tekućinu i razne specijalizirane tjelesne komore.
- Kopneni primjerci piju vodu kad god mogu.
- Čuvajte u tamnom i vlažnom okruženju kako biste ograničili brzinu isparavanja vode iz škrga.
Uz fiziološke i bihevioralne prilagodbe, rakovi mogu održavati svoje škrge vlažnima i disati u kopnenom okruženju. U svakom slučaju, stavljanje ovakvog raka u potpuno suho okruženje na duže vrijeme sinonim je za smrt: prilagodbe ovih beskralješnjaka nisu nepogrešive.
Neki rakovi pušu mjehuriće ustima kada su na kopnu. Ovaj znak ukazuje na to da životinja pokušava prozračiti svoje škrge kako bi dobila što više kisika.
Iznimke od pravila
Neki pustinjaci i kokosov rak krše pravila. Posljednja spomenuta vrsta ima vrlo specifičnu strukturu koja joj omogućuje da udiše isključivo zrak i stoga se ne mora vraćati u vodu ni u jednom trenutku svog odraslog života.Ovaj organ se zove branhiostegalna pluća.
Ova se prilagodba smatra središnjom točkom između škrga i pluća, budući da ima fiziologiju koja potječe iz oba. Branhiostegalno tkivo je visoko naborano, povećavajući korisnu površinu za izmjenu plinova. Zbog svojih prilagodbi, puno je učinkovitiji u dobivanju kisika iz zraka nego iz vode.
Iako imaju vrlo male škrge, kokosovi rakovi ne mogu disati pod vodom. Utope li se dulje od nekoliko minuta.
Bića naizgled jednostavna poput rakova mogu nam dati majstorski tečaj prilagodbe. Tko bi nam rekao da životinja sa škrgama može disati na kopnu gotovo trajno? Bez sumnje, način na koji rakovi dišu pokazuje nam da prirodi ne nedostaje domišljatosti.
