Pustehandlingen er noe alle levende vesener deler, siden denne utvekslingen av gasser mellom miljøet og kroppen selv tillater liv. Når man snakker om pusting, er flere typer differensiert, noen veldig langt fra den typiske lungemekanismen. For eksempel kan vi nevne luftrørspusting hos dyr.
Denne typen åndedrett er ikke særlig godt kjent, og likevel er den en av de vanligste i dyreriket, siden det er den som brukes av insekter (blant andre virvelløse dyr). Den er typisk for veldig små dyr, da den har sine begrensninger. La oss se hva dette pustesystemet består av, samt delene som utgjør det.
Hva er luftrørsrespirasjon hos dyr?
Trakeal pusting hos dyr gjøres gjennom ulike åpninger som finnes i kroppen deres. De som praktiserer det har ikke et stort åndedrettssystem, slik det har når de puster gjennom lungene, men pusten kan utføres langs overflaten. Dette gir en stor fordel, siden det i stor grad letter ankomsten av oksygen til alle kroppens celler.
Når det gjelder små virvelløse dyr – eller de som er i et øyeblikk med liten aktivitet der behovet for oksygen er mindre – vil denne gassen komme inn i dyrets organisme gjennom huden ved diffusjon. Mekanismen regnes som et passivt system.
Tvert imot, hvis virvelløse dyr er stort eller trenger mer luft - for eksempel når de flyr -, vil dyret måtte ventilere slik at luften passerer inn i kroppen gjennom spiraklene (porene) som befinner seg i huden deres. Dette systemet er aktivt, i motsetning til det forrige.
Luftrøret hos dyr
For bedre å forstå luftrørets luftveier hos dyr, er det ideelle å kjenne til de 3 grunnleggende elementene som utgjør det og dets oppgave eller operasjon. La oss komme til det.
For det første er det spiraklene - også kjent som stigmaer -, runde porer som har mer enn ett lukkesystem og kan fordeles på forskjellige måter i hele kroppen. Gjennom dem kommer luft inn i kroppen.
Det neste elementet er luftrøret, som består av et hult rør som luft passerer gjennom. Hele luftrøret har et vev som er gjennomtrengelig for gasser og kan ha små kammer for å lagre oksygen, noe som er veldig nyttig for flukt.
Til slutt går luften ned i luftrøret til enden, hvorfra luftrørene kommer opp. Dette er fine grener som gjør at gasser kan transporteres til cellene i kroppen.
Gassutveksling i luftrørsrespirasjon
Respirasjonen til leddyr med luftrør, blant annet insekter, er i mange tilfeller en diskontinuerlig mekanisme. Dette innebærer at porene som disse vesenene puster gjennom er lukket, slik at bare luften som finnes i trakeolsystemet er den som vil møte gassutveksling.
Selvfølgelig vil den begrensede luften inne i dyret avta når karbondioksid øker. På et visst tidspunkt begynner spiraklene å åpne og lukke seg kontinuerlig, noe som forårsaker utslipp av CO2 svingende. Da vil de åpne seg helt, slik at karbondioksid slipper ut fullstendig og oksygen gjenvinnes.
Begrensninger av luftrørspusting
Den største begrensningen for luftrørspusting er gitt av størrelsen på dyrets kropp, siden den må være liten. Dette er fordi mangelen på store og kraftige organer - som lungene - ikke tillater absorpsjon av store mengder oksygen.
Følgelig, hvis insekter eller andre luftrørpustende dyr vokste, ville de ikke være i stand til å få all luften de trenger for å leve og vil muligens dø. Den eneste måten å overleve på ville vært hvis de bodde i atmosfærer der oksygenmengden var høyere.
Tilpasninger av luftrørspusting hos vannlevende insekter
Hos jordinsekter er luftrørsrespirasjonen ganske enkel. Men hva skjer med de vannlevende vesenene som bruker denne mekanismen? De kan ikke la spiraklene åpne seg under vann, da væsken vil komme inn i kroppen og i mange tilfeller vil de dø.
Svaret ligger i ekspertstudier, som påpeker de forskjellige strukturene som gjør at enkelte virvelløse dyr i vann kan utveksle gasser med miljøet. Dette er de viktigste.
Funksjonelle spirakler
De finnes for eksempel i kroppen til mygglarver.De er porer som kan åpnes eller lukkes, avhengig av behovet. I dette spesifikke eksemplet er det larvene gjør å bringe den siste delen av magen til overflaten, åpne porene i det området, få oksygen og senke seg ned igjen.
Trakeal gjeller
De ligner i sin drift på gjellene til fisk. Gjennom luftrørsgjelene kommer vann inn, men det er kun oksygenet det inneholder, som tar veien til trakeolsystemet og derfra til cellene. På et fysisk nivå er disse gjellene vanligvis plassert på baksiden av dyrets mage.
Bubble Gill
Innen trakeal respirasjon hos vannlevende insekter finner vi også boblegjellen. I denne muligheten kan 2 typer skilles:
- Ukomprimerbar eller plastron: dyret kommer til overflaten og får en luftboble som vil fungere som et luftrør, slik at det kan ta oksygen fra vannet takket være det. En slik boble kan være ubegrenset, siden den hele tiden forblir den samme størrelsen.
- Kompressibel: i dette tilfellet vil boblen som dyret plukker opp på overflaten reduseres i størrelse hvis den går for dypt ned eller svømmer for langt, noe som vil bety å gå opp til overflaten igjen for å få en ny boble
I den inkompressible varianten har dyret millioner av hydrofobe hår i et veldig bestemt og lite område av kroppen, der den boblen vil forbli innelukket. Det samme gjelder ikke det komprimerbare boblegjellet.
Eksempler på luftrørpusting hos dyr
Noen av dyrene som bruker luftrørsrespirasjon for å overleve er:
- Arachnids: flått, skorpioner, edderkopper eller midd er eksempler på dem. De kan ha luftrør og phyllotrachea.
- Insekter: disse vanlige virvelløse dyrene, som maur, biller, bier eller veps, som har 6 ben og kan leve i både terrestriske og akvatiske økosystemer, bruker også luftrørsånding.
- Myriapoder: ligner på insekter, men med mange flere ben. Eksempler er symphyla, pauropoder, tusenbein eller tusenbein.
- Onychophorans: kjent som fløyelsormer, de har mange par ben, i tillegg til klør, og er langstrakte i form.
Som du kanskje har sett, er luftrørspust et evolusjonært bevis på at selv de mest "tilsynelatende enkle" levende vesener bærer på svært intrikate systemer. Takket være det er mange virvelløse dyr i stand til å transportere oksygen til cellene sine og overleve.
