Cum respiră rechinii?

Rechinii captează partea lor de fascinație umană. Aceste fosile vii ale mărilor posedă o gamă uimitoare de caracteristici. Convingerea că rechinii mor dacă încetează să înoate este aproape cunoscută, dar nu este în întregime exactă. Rechinii din oceane nu sunt în mișcare constantă, așa că cum respiră rechinii?

Concentrația de oxigen din apă este mult mai mică decât concentrația de oxigen din aer. Animalele cu branhii au dezvoltat metode structurale și comportamentale pentru a absorbi cât mai mult oxigen din apa din jurul lor. Rechinii au dezvoltat metode de respirație foarte eficiente, care se potrivesc perfect cu mediul înconjurător.

Branhii de rechin

Rechinii, ca toți peștii, respiră prin branhii. Branhiile sunt organe respiratorii care îndeplinesc aceeași funcție ca plămânii la animalele terestre. Branhiile unui rechin conțin sute de filamente penoase cu mii de lamele pe filament. Lamelele conțin vase de sânge sau capilare mici. Capilarele absorb oxigenul din apă și eliberează dioxid de carbon. Plămânii umani conțin capilare cu același scop. Rechinii absorb 80% din concentrația de oxigen de 1% din apă. Plămânii umani absorb doar 25% din concentrația de oxigen de 21% din aer.

fața lungă tăiată pixie

Ventilatie ram

Rechinii au 5 până la 7 arcuri branhiale cu o singură fantă branhială în fiecare arc. Majoritatea peștilor au un opercul sau un înveliș peste branhii. Rechinii nu au opercul, dar au niște branhii structurale perpendiculare pe arcurile branhiale. Rechinii respiră prin ventilație berbec. Ventilația berbecului are loc pe măsură ce apa curge peste branhiile rechinului. Apa trece prin gură și peste branhii în timp ce un rechin înoată înainte. Rechinii au o fantă branhială suplimentară, sau spiracul, direct în spatele ochilor. Spiraculul direcționează apa către gură, iar branhiile direcționează apa peste fantele branhiale.

Circulația rechinilor

Rechinii au inimi cu două camere. Sângele oxigenat călătorește de la branhii la atriul inimii rechinului. Inima pompează sângele oxigenat în artere pentru a ajunge la țesuturi și organe din tot corpul. Sângele dezoxigenat călătorește prin vene către ventriculul inimii. Ventriculul pompează sângele deoxigenat către capilarele branhiale. Inima unui rechin nu este foarte puternică - fluxul de apă ajută la mișcarea sângelui prin sistemul circulator al rechinului, astfel încât inima nu oferă toată forța necesară pentru a menține sângele să curgă.

cum să ții marmotele la distanță

Principiul Ramjet

Întregul proces de ventilație și circulație a berbecului într-un rechin devine mai eficient pe măsură ce rechinul înoată mai repede. Procesul accelerat în timpul înotului mai rapid se numește principiul ramjet. Principiul ramjet ajută rechinii să urmărească prada fără a obosi. Sângele unui rechin circulă într-un flux contracurent care se mișcă întotdeauna în direcția opusă apei, ceea ce ajută la maximizarea absorbției de oxigen din mare.

Pompare bucală

Rechinii sunt adesea menționați ca fosile vii, deoarece speciile actuale au fost găsite cu mult în istoricul fosilelor. În ciuda descendenței lungi a speciilor moderne de rechini, specii antice au existat înaintea lor. Cei mai bătrâni rechini foloseau pomparea bucală pentru a respira atunci când nu se mișcau. Pomparea bucală folosește mușchii bucali sau obrazilor pentru a trage apa în gură și peste branhii. Peștii osoși și unele specii de rechini moderne, cum ar fi rechinii doici, rechinii înger și rechinii covor, folosesc încă respirația bucală.

Rechinii care se hrănesc pe fund

Majoritatea rechinilor capabili să folosească pomparea bucală sunt hrănitori de jos. Ele se odihnesc frecvent pe fundul oceanului și au un corp turtit dorsoventral. Corpurile lor sunt plate și subțiri de-a lungul spatelui. Rechinii cu respirație bucală au spiraculi proeminenți în spatele ochilor. Spiraculii trag apa și o împing înapoi atunci când rechinul este îngropat în nisipul de pe fundul oceanului.

plante de casă comune de viță de vie

Ventilatie bucala si ram

Mulți rechini și-au pierdut treptat structurile fizice necesare pentru pomparea bucală pe măsură ce au evoluat. Spiraculii rechinilor mari și rapizi s-au micșorat și au dispărut pe măsură ce au evoluat în prădători moderni și eleganti. Ventilația ram este mai eficientă din punct de vedere energetic decât respirația bucală. Fluxul de apă pe măsură ce un rechin înoată utilizează mai puțină energie decât pomparea apei în gură. Majoritatea speciilor moderne de rechini pot alterna între pomparea bucală și ventilația berbec. Rechinul tigru de nisip alternează frecvent metodele de respirație, deoarece vânează prada pe fundul oceanului și înoată prin apă.

Ventilatoare Ram obligatorii

Unii rechini sunt ventilatoare obligatorii de berbec. Ei și-au pierdut complet capacitatea de a respira prin pompare bucală. Aproximativ 24 din cele 400 de specii de rechini cunoscute sunt ventilatoare obligatorii de berbec. Acești rechini înoată continuu și se îneacă dacă nu pot înota. Rechinii albi mari, mako, rechini somon și rechinul balenă respiră doar prin ventilație berbec. Spiraculii lor abia se văd, iar albul mare nu mai are spiraculi.

Cum se odihnesc rechinii?

Oamenii de știință cred că rechinii care respiră numai prin ventilație obligatorie cu berbec folosesc caracteristicile apei pentru a se odihni fără să se înece. Temperatura, salinitatea și ora din zi afectează concentrația de oxigen din apa oceanului. Oamenii de știință au descoperit rechini de recif nemișcați în Peșterile Rechinilor Dormiți în anii 1970. Rechinii de recif respiră cu ventilație de berbec obligatorie. Oamenii de știință au teoretizat că concentrația excepțional de mare de oxigen din apele peșterii a permis rechinilor de recif să rămână nemișcați.

Rechinii în pericol

Rechinii au o capacitate uimitoare de adaptare. Metodele lor de respirație sunt potrivite în mod unic pentru obiceiurile și mediul lor de hrănire. Prădătorii apex tind să fie ventilatoare de berbec obligatorii, în timp ce alimentatorii de jos au mecanisme de pompă bucală bine dezvoltate. Rechinii, ca specie, au supraviețuit la două evenimente de extincție în masă de-a lungul istoriei lungi a pământului. Din păcate, vremurile moderne testează mecanismele de adaptare ale rechinilor la limitele lor. Finning ilegal lasă rechinii să se înece neputincios, deoarece nu pot înota fără aripioare. Plasele de pescuit interferează și cu capacitatea de a înota. Organizațiile ilegitime cu grădini zoologice sau acvarii nereglementate de pe tot globul au ucis mii de rechini din ignoranță și incompetență în timpul transportului.