Ktorá Ryba Má Pľúca: Prehľad Dýchania Rýb a Iných Živočíchov

Ak vám vaše deti budú doma tvrdiť, že ryby vedia chodiť a nemajú len žiabre, ale aj pľúca, nehrešte ich zato. Mení sa doba, mení sa človek a v súvislosti s tým aj samostatná príroda. Prípad z Austrálie je toho najlepším príkladom.

Aj ryby, ktoré žijú pod hladinou vody, potrebujú k tomu, aby prežili, kyslík. U ľudí pľúca extrahujú kyslík zo vzduchu, ktorý dýchame, a prenášajú ho do krvného obehu, pričom zároveň uvoľňujú oxid uhličitý zo systému. Namiesto toho, aby ho získavali zo vzduchu, tak si musia vystačiť len s kyslíkom z vody.

Ryby, ako vodné živočíchy, vyvinuli rôzne mechanizmy na získavanie kyslíka potrebného pre život. Jeden z týchto mechanizmov sú vzduchové vaky, ktoré hrajú dôležitú úlohu v dýchacom systéme niektorých druhov rýb.

Ako Ryby Získavajú Kyslík z Vody?

Pre ryby je prirodzené prostredie vo vode, prostredníctvom ktorej získavajú kyslík. Ryby majú žiabre, ktoré im umožňujú získavať kyslík rozpustený vo vode. Keď ryba otvorí ústa, voda preteká cez žiabre a krv v kapilárach naberá kyslík, ktorý je rozpustený vo vode. Oxid uhličitý sa dostáva difúziou z krvi cez žiabre do vody. Ryby využijú až 90% kyslíka z vody. Podnetom na zvýšenie frekvencie dýchacích pohybov rýb je predovšetkým pokles obsahu kyslíka vo vode.

Tento proces vyžaduje, aby cez absorpčné povrchy prešli veľké objemy vody, aby sa do ich tela dostalo dostatok kyslíka pomocou úst a žiabrov. Žiabre sú pomerne veľké, s tisíckami malých krvných ciev, čo maximalizuje množstvo extrahovaného kyslíka. Tieto časti tela fungujú ako pumpa, aby udržala vodu v pohybe cez povrchy žiabrov, ktoré absorbujú plyn, vysvetľuje portál nessf.org. Vo všeobecnosti platí, že čím majú ryby väčšiu plochu žiabre, tak tým jednoduchšie dokážu absorbovať kyslík.

Krv prechádzajúca cez žiabre sa pumpuje v opačnom smere než voda, ktorá tečie cez žiabre. Tým sa zabezpečuje, že hladina kyslíka v krvi je nižšia než hladina kyslíka vo vode. Kyslík sa vždy snaží presunúť do oblastí s nedostatkom kyslíka, čo sa nazýva difúzia.

Možno vás ale niekedy napadlo, prečo sa ryba jednoducho nenadýchne zo vzduchu, ktorý dýchame my. Ľudia dýchajú kyslík zo vzduchu pomocou pľúc, ale obyvatelia vody potrebujú iný mechanizmus. Keď ryba zostane príliš dlho na vzduchu, kyslík v jej organizme sa vyčerpá a dochádza k postupnému uduseniu.

Žiabre ryby

Žiabre: Hlavný Dýchací Orgán Rýb

Žiabre sú tenké a zriasené štruktúry, ktorými prúdi voda, čo umožňuje výmenu plynov. Majú rôzny tvar a podobu. Ich povrch sa zväčšuje zriasením (kríčkovitým rozvetvením alebo majú lamely). Na žiabrových oblúkoch rýb je množstvo zriasených, bohato prekrvených lupienkov, ktorými preteká voda vždy rovnakým smerom, proti prúdu krvi vo vlásočniciach žiaber. Do nich prúdi odkysličená krv priamo zo srdca. Okysličená krv sa zo žiaber dostáva do celého organizmu, kyslík prenáša hemoglobín červených krviniek.

Dýchanie Celým Povrchom Tela

U jednobunkovcov a najnižšie postavených mnohobunkovcov (pŕhlivce, ploskavce, niektoré larvy hmyzu) dochádza k výmene dýchacích plynov difúziou cez povrch tela, teda špecializované dýchacie orgány nemajú vytvorené. Dýchanie celým povrchom tela sa vyskytuje aj u viacerých nižších stavovcov (obojživelníky, niektoré druhy rýb v prvých dňoch života).

Vzduchové Vaky: Pomocný Dýchací Orgán Niektorých Rýb

Niektoré ryby majú schopnosť využívať aj kyslík zo vzduchu, ktorý prehltávajú. Kyslík sa potom vstrebáva cez bohato prekrvenú sliznicu čreva tráviacej rúry. Rybám sa v priebehu fylogenézy ako pomocný orgán vyvinuli pľúca v podobe vakov. Dýchaciu funkciu si zachovali len v starobylej skupine dvojdyšných rýb.

Funkcia Vzduchových Vakov

Pľúcne vaky, na druhej strane, majú primárnu funkciu ako dýchací orgán, ktorý slúži na príjem kyslíka zo vzduchu. Vyskytujú sa u niektorých rýb, ako sú dvojdyšníkovce, a poskytujú týmto rybám možnosť dýchať vzduch, čo je výhodné v prostrediach s nedostatkom kyslíka vo vode. U dvojdyšných rýb sú pľúcne vaky evolučne príbuzné s plynovým mechúrom, ale ich funkcia je predovšetkým dýchacia.

Príklady Rýb s Vzduchovými Vakmi

Medzi ryby, ktoré využívajú vzduchové vaky na dýchanie, patria napríklad dvojdyšné ryby (Dipnoi). Tieto ryby žijú v sladkých vodách Afriky, Južnej Ameriky a Austrálie a sú schopné prežiť aj v obdobiach sucha, keď sa voda v ich biotopoch vyparí. V takýchto situáciách sa zahrabú do bahna a dýchajú vzduch pomocou svojich vzduchových vakov.

Dvojdyšná ryba

Kaprozúbka Rivulus Marmoratus

O kaprozúbke Rivulus marmoratus sa nedá povedať, že by sa na suchu cítila obzvlášť zle, je takmer rovnako dobre prispôsobená na život na suchu ako na život vo vode. V suchšom období, keď v močiari vyschne voda, v nich s veľkou pravdepodobnosťou nájdete rybičky naskladané tesne jednu vedľa druhej v chodbičkách po drevokaznom hmyze čakajúce na príchod dažďov.

Na to, aby prežili na suchu, musia vedieť dýchať vzdušný kyslík. Na dlhodobejšie prežívanie potrebujú tiež zmeniť svoj metabolizmus a vylučovanie nepotrebných látok. Dokážu to aj niektoré iné ryby, ale kaprozúbka je unikátna v tom, že žiadna iná ryba nedokáže prežiť na suchu tak dlho bez zníženia rýchlosti metabolizmu.

A tu nastáva problém. Ako má kaprozúbka počas sucha vylučovať, keďže ako ryba vylučuje amoniak a zároveň je na súši a nemá dostatok vody? Kaprozúbka si s tým hravo poradila. Vedci najprv predpokladali, že vo svojom tele nejakým spôsobom dokáže skladovať jedovatý amoniak alebo že amoniak mení na močovinu, ale ukázalo sa, že sa dusíkatých zlúčenín zbavuje najmä pomocou „odparovania“ amoniaku z povrchu tela.

A aby sme nezabudli na dýchanie - pri prechode na súš sa kaprozúbke zmenia žiabre a začnú namiesto dýchania slúžiť na zadržiavanie vody a živín. Táto zmena nie je trvalá a po návrate do vody sa všetko vráti do starých koľají. Kožu má bohato prekrvenú, to je pravdepodobne adaptácia na dýchanie na súši.

Kaprozúbka si nielenže nemusí lámať hlavu tým, či je vo vode alebo na suchu, ale ani tým, koho si vybrať za partnera na rozmnožovanie, pretože jej zjavne uniklo, že u stavovcov treba na rozmnožovanie dvoch. Kaprozúbka je totiž jediný stavovec rozmnožujúci sa samooplodnením. Ale nie všetky kaprozúbky sú hermafrodity, niekedy sa medzi nimi objaví aj „čistý“ samec, ktorý sa potom pári s hermafroditným jedincom a oplodní jeho vajíčka.

Plutváňotvaré (Polypteriformes)

Plutváňotvaré (Polypteriformes) majú predĺžené, úhorovité telo veľkosti 40-120 cm. Je pokryté ganoidnými šupinami, ktoré sú tvrdé a lesklé. Na chrbte majú rad malých plutvičiek. Prsné plutvy sú mäsité a viac pripomínajú plutvy mäsitoplutvovcov. Dýchať môžu nielen cez žiabre, ale majú aj pľúcne vaky, ktoré im pomáhajú dýchať vzduch - to je užitočné v prostrediach, kde je málo kyslíka.

Žijú v afrických riekach, najmä v tých s hustou vegetáciou a nízkym obsahom kyslíka. Sú schopné na krátke vzdialenosti sa pohybovať aj po súši a dokážu dýchať vzduch, čo im umožňuje prežiť aj v suchších obdobiach.

Dýchacie Sústavy Iných Živočíchov

Rozdielnosť úrovne metabolizmu viedla ku vzniku rôznych dýchacích sústav jednotlivých skupín živočíchov. Typ dýchacieho ústrojenstva závisí aj od prostredia, v ktorom živočích žije.

• Dýchanie vzdušnicami: Vzdušný kyslík je privádzaný vzdušnicami (trachey) priamo k jednotlivým tkanivám. Trachey vznikajú preliačením ektodermu dovnútra tela, čím sa vytvorí systém tenkých kanálikov, ktoré ústia na povrch tela uzatvárateľnými otvormi, ktoré sa nazývajú stigmy. Trachey sú typickým dýchacím ústrojom vzdušnicovcov.
• Dýchanie pľúcnymi vačkami: Pľúcne vačky využívajú na dýchanie niektoré skupiny pavúkovcov. Vznikli zo žiaber brušných končatín a prispôsobili sa na dýchanie vzdušného kyslíka. Zložené sú z lamiel usporiadaných rovnobežne ako listy v knihe.
• Dýchanie pľúcami: Pľúca sú dýchacie orgány suchozemských stavovcov a ich funkciou je zabezpečiť nasýtenie krvi kyslíkom zo vzduchu. Dýchajú nimi aj najvyššie vyvinuté vodné stavovce (delfíny, veľryby). Pľúca sú párový, vakovitý orgán.

Dýchacie Sústavy Stavovcov

Obojživelníky majú pľúca vakovité, vnútri hladké (mloky) alebo zriasené (žaby). Mechanizmus dýchania je spojený s prehltávaním vzduchu (keďže nemajú vyvinuté rebrá, hrudný kôš ani bránicu). Vdýchnutý vzduch nozdrami prechádza do úst. Po ich uzavretí sa prehltáva cez priedušnicu a priedušky do pľúcnych vakov. Pre výmenu plynov teda okrem kože má veľký význam aj vnútorný povrch ústnej dutiny a hrtan.

Plazy majú pľúca vakovité, vyplnené hubovitým tkanivom s početnými priehradkami a mechúrikmi. Hady majú ľavú polovicu pľúc zakrpatenú.

Vtáky majú najefektívnejšiu dýchaciu sústavu spomedzi všetkých stavovcov. Súvisí to s ich intenzívnym metabolizmom. Vzdušné vaky im pomáhajú aj počas letu udržiavať polohu tela, nadľahčovať a ochladzovať ho. Pľúca vtákov majú niekoľko špecifických znakov súvisiacich s lietaním. Sú pomerne malé, trubicovité, prirastené k rebrám. Ich objem sa pri dýchaní nemení, nemajú pľúcne mechúriky, ale na prevod kyslíka z vdýchnutého vzduchu slúžia vzdušné kapiláry, ktoré tvoria bohato členenú vlásočnicovú sieť. Vtáky majú s pľúcami spojené vzdušné vaky. Pri vdychu časť vzduchu putuje do pľúc a zvyšok napĺňa vaky, ktoré zasahujú až do kostí. Pri výdychu sa vzduch dostáva zo zadných vakov cez pľúca do predných vakov, opäť prechádza vzdušnými kapilárami a je vydýchnutý.

Pľúca cicavcov sú párový orgán uložený v hrudnej dutine. Sú relatívne objemnejšie a vzduchové cesty sa v nich rozvetvujú slepo do pľúcnych mechúrikov (alveol). Pľúcna alveola je základnou štruktúrnou a funkčnou jednotkou pre výmenu plynov medzi organizmom a prostredím. Je prestúpená množstvom krvných kapilár na vychytávanie kyslíka z vdýchnutého vzduchu.

Funkciou dýchacej sústavy je zabezpečiť výmenu dýchacích plynov (O2, CO2) medzi organizmom a prostredím. Potreba kyslíka v organizme stúpa s intenzitou metabolických dejov. Rozdielnosť úrovne metabolizmu viedla ku vzniku rôznych dýchacích sústav jednotlivých skupín živočíchov. Typ dýchacieho ústrojenstva závisí aj od prostredia, v ktorom živočích žije.

Pre vývojovo dokonalejšie živočíchy s väčšími rozmermi tela je príjem kyslíka difúziou neefektívny, preto sa im vytvorili špeciálne dýchacie orgány a sústavy orgánov. Dýchacie orgány môžu zásobovať živočíchy kyslíkom dvoma spôsobmi:priamo - kyslík zo vzduchu je rozvádzaný ku tkanivám sieťou vzdušných kanálikov (vzdušnice)nepriamo - prostredníctvom dýchacích farbív obsiahnutých v telových tekutinách (žiabre, pľúcne vačky, pľúca)

Dýchacie farbivá sú metaloproteíny, ktoré majú afinitu ku kyslíku ako aj k oxidu uhličitému ako východziemu produktu dýchania. Tieto plyny sú v asociácii s atómom niektorého kovového prvku, ktorý tvorí jadro molekuly farbiva. Živočíchy majú dýchacie farbivá najčastejšie viazané na špecializované bunky zabezpečujúce výmenu plynov, menej často sú farbivá rozpustené v telovej tekutine.

Prehľad Dýchacích Systémov

Bez kyslíku by sme dlho neprežili. Približne po pár desiatkach sekúnd môžeme omdlieť pričom po 3 minútach hrozí poškodenie mozgu. No existujú aj medzi nami rekordéri, ktorí vydržia bez prísunu kyslíku pomerne dlho. Jedným z nich je Bludimir Šobat, potápač, ktorý v roku 2021 vytvoril svetový rekord. Bez prísunu kyslíka pod hladinou vody vydržal viac ako 24 minút. Treba ale povedať, že na to, aby to dosiahol, dlho trénoval a preto to radšej doma neskúšajte. No, ale ani on nevydrží pod hladinou vody tak dlho ako ryby.

tags: #ktorá #ryba #má #pľúca

Populárne príspevky:

• Recepty na vegánske šaláty
• Najlepšie pizzerie v Trenčíne
• Príčiny a liečba čierneho výrastku
• Jednoduchý recept na maslové sušienky
• Recepty na Srdcovú Tortu