- Vis ademen
- Ademhaling van waterinsecten
- Over de onderdompeling van in het water levende zoogdieren
- Referenties
De dieren kunnen onder water ademen door de kieuwen, gespecialiseerde organen die in vissen worden aangetroffen. Er zijn reptielen - zoals schildpadden - en zoogdieren - zoals walvissen of dolfijnen - die het grootste deel van hun tijd onder water doorbrengen, hoewel ze naar de oppervlakte moeten komen om zuurstof uit de lucht te halen.
Deze soorten hebben gedurende hun hele bestaan mechanismen ontwikkeld om zich aan de omgeving aan te passen. Daarom is het belangrijk om uit te leggen hoe deze levende wezens functioneren in de omgeving waarin ze leven.
Afhankelijk van het type dier zullen we analyseren hoe de ademhaling is van veel van deze soorten die erin slagen te overleven onder speciale omstandigheden.
Vis ademen
Voor de Administration for Children and Families van het Department of Health and Human Services van de Verenigde Staten van Amerika wordt het ademhalingsproces van vissen en amfibieën als volgt gedefinieerd:
“Vissen kunnen in een bepaalde vorm van water leven. Een vis die bijvoorbeeld in zout water in de oceaan leeft, zou niet in het zoete water van een meer kunnen leven. Net als andere levende wezens ademen vissen zuurstof in. In plaats van zuurstof uit de lucht om hen heen te halen, nemen ze via hun kieuwen zuurstof op uit het water om hen heen.
De kieuwen zijn de ademhalingsorganen van waterdieren gevormd door vellen die hun lichaam en sommige interne organen beschermen.
Ze zorgen ervoor dat zuurstof uit het water kan worden gehaald dat via de mond binnenkomt en de bloedvaten in de kieuwen brengen zuurstof in het bloed. Amfibieën voeren het metamorfoseproces uit waarbij ze ook door de longen ademen.
Nu zijn er verschillen tussen de vormen van ademhaling door de longen en kieuwen. Walvissen en dolfijnen hebben bijvoorbeeld longen zoals mensen, maar ze komen naar de oppervlakte om te ademen omdat ze ademen door de neusgaten op de bovenkant van hun hoofd.
In het geval van vissen hebben ze kieuwen en ademhaling treedt op wanneer de vis zijn bek opent en sluit; bij het openen van de mond komt het water binnen, bij het sluiten duwt het het water naar de kieuwen.
Waterzoogdieren moeten dit proces van constant zuurstof van het oppervlak halen om te leven in de omgeving die hen omringt. De vissen halen uit het water - zoet of zout - de zuurstof die de kieuwen opnemen en deze transporteren ze naar de rest van hun lichaam.
Wat betreft de functie van de interne kieuwen van de vis, het proces verloopt als volgt: wanneer de vis ademt, neemt hij met regelmatige tussenpozen een hap water. Deze beweegt naar de zijkanten van de keel, waardoor het water door de kieuwopeningen wordt gestuwd, zodat het aan de buitenkant over de kieuwen gaat.
Op deze manier kan de vis continu ademen, waarbij hij periodiek de externe en interne kieuwen gebruikt.
Ademhaling van waterinsecten
Sommige insecten brengen de vroege stadia van hun ontwikkeling door in water. Er zijn soorten die toevallig in de lucht leven.
Enkele voorbeelden van dit type dier zijn libellen, nimfen en andere soorten die als waterlarven worden geboren.
Zoals alle dieren moeten deze insecten ook zuurstof omzetten in kooldioxide om te overleven. Het ademhalingsproces vindt in dit geval plaats door gaten die zich aan de zijkanten van hun lichaam bevinden, de zogenaamde spiracles.
De siphonen zijn openingen in een reeks buizen in het lichaam van het insect die zuurstof naar de belangrijkste organen transporteren. Bij waterinsecten heeft in dit systeem een aanpassing plaatsgevonden om een deel van hun leven onder water te kunnen doorbrengen.
Over de onderdompeling van in het water levende zoogdieren
Een fascinerend punt met betrekking tot de ademhaling van waterzoogdieren is de manier waarop gewervelde zeedieren zich aanpassen aan de druk op hun lichaam wanneer ze worden ondergedompeld, in tegenstelling tot die van ongewervelde dieren in water.
Hoewel deze dieren onder water niet ademen, zijn ze in staat hun adem gedurende lange perioden in te houden, wat een onderwerp van studie is voor wetenschappers en onderzoekers.
Het is duidelijk dat de longen en andere organen die betrokken zijn bij de ademhaling, evenals andere gevoelige organen, worden aangetast door onderdompeling op grote diepten, en worden "verpletterd" onder dergelijke druk.
Het vermogen om zich aan deze omstandigheden aan te passen, voorkomt echter ineenstorting van de longen en schade aan andere organen, dankzij de borstholte en vooral. Het middenoor van deze mariene soorten heeft een gespecialiseerde fysiologie die hen beschermt en hen de mogelijkheid geeft om lange tijd onder water te blijven.
De borstwanden van zeezoogdieren zijn in staat om volledige instorting van de longen te ondersteunen.
Aan de andere kant zorgen gespecialiseerde structuren in uw longen ervoor dat de longblaasjes (kleine zakjes die deel uitmaken van het ademhalingssysteem en waar gasuitwisseling plaatsvindt tussen ingeademde lucht en bloed) eerst instorten, gevolgd door de terminale luchtwegen.
Deze structuren kunnen ook helpen bij het opnieuw opblazen van de long na onderdompeling door middel van chemicaliën die oppervlakteactieve stoffen worden genoemd.
Met betrekking tot het middenoor hebben deze zoogdieren holle sinussen die gespecialiseerd zijn in dit orgaan, waarvan wordt aangenomen dat ze ondergedompeld blijven in bloed terwijl de onderdompeling plaatsvindt, waardoor de luchtruimte wordt gevuld.
Het is verrassend hoe verschillende soorten in hun eigen omgeving kunnen functioneren, vooral met betrekking tot het ademhalingsproces - inademing van zuurstof en uitademing van kooldioxide - in omgevingen die zo verschillend zijn als lucht en water.
Longen en kieuwen zijn complexe structuren, aangepast aan extreem verschillende omstandigheden, maar die uiteindelijk hetzelfde doel bereiken: het lichaam voorzien van de zuurstof die nodig is om te overleven.
Referenties
- Dieren I. Bont, vinnen, veren en meer. Docentenhandleiding. Opgehaald van eclkc.ohs.acf.hhs.gov.
- Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Elementary: Breathing Underwater. Hersteld van: gatzertes.seattleschools.org.
- Kreitinger, L. (2013). Corell University Blog Service: Life under Water. Opgehaald van blogs.cornell.edu.
- Native ecosystemen. Opgehaald van gw.govt.nz.
- Costa, P (2007). University of California Museum of Palentology. Duikfysiologie van gewervelde zeedieren. Opgehaald van ucmp.berkeley.edu.