Кислородные шалости: кто и как дышит под водой без легких и жабр
https://ria.ru/20180612/1522483179.html
Кислородные шалости: кто и как дышит под водой без легких и жабр
Кислородные шалости: кто и как дышит под водой без легких и жабр — РИА Новости, 12.06.2018
Кислородные шалости: кто и как дышит под водой без легких и жабр
У некоторых морских животных, особенно обитающих на большой глубине, нет ни жабр, ни легких. Кислород в организм поступает через щупальца, кожу и даже ноги. РИА РИА Новости, 12.06.2018
2018-06-12T08:00
2018-06-12T08:00
2018-06-12T08:00
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1522483179.jpg?15224472091528779650
арктика
тихий океан
индийский океан
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
2018
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
арктика, тихий океан, индийский океан
Наука, Арктика, Тихий океан, Индийский океан
МОСКВА, 12 июня — РИА Новости, Альфия Еникеева.
У некоторых морских животных, особенно обитающих на большой глубине, нет ни жабр, ни легких. Кислород в организм поступает через щупальца, кожу и даже ноги. РИА Новости рассказывает о самых невероятных органах дыхания, сформированных эволюцией.
Вдох всем телом
МГУ: рачки-дафнии оказались настоящими «гиперборейцами»
30 января 2017, 14:20
В природе есть существа, умеющие дышать всем телом. На суше — кольчатые черви, под водой — некоторые виды низших рачков. Например, веслоногие ракообразные, или копеподы (Copepoda), встречающиеся практически во всех водоемах планеты.
Благодаря небольшим размерам, обилию выростов на теле (усиков и антенн) и тонкому хитиновому покрову копеподы способны поглощать растворенный в воде кислород всей поверхностью тела.
У веслоногих рачков нет сердца и сосудов, зато чуть ли не у единственных из всех беcпозвоночных есть миелиновые оболочки аксонов, отвечающие за скорость проведения нервных импульсов.
Благодаря этому, едва завидев хищников (а рачки — любимая еда многих рыб), копеподы мгновенно пускаются наутек. И развивают в воде огромные для своих размеров скорость (до 80 сантиметров в секунду) и ускорение (200 метров в секунду).
© CC BY 2.0 / bathyporeiaHarpacticoida Copepoda
© CC BY 2.0 / bathyporeia
Кроме того, эти членистоногие умеют летать. По данным ученых из Института морских исследований Техасского университета, спасаясь от рыб, копепода выпрыгивает из воды и преодолевает по воздуху в среднем восемь сантиметров.
Есть и дышать
Если размеры тела не позволяют клеткам напрямую получать кислород из окружающей среды (как это происходит у копипод), а легкие или жабры в процессе эволюции не сформировались, для дыхания сгодятся и щупальца. Как, например, у трубчатого многощетинкового червя Spirobranchus giganteus, обитающего в Индийском и Тихом океанах. Пару его ярких перистых щупальцев, свернутых в спираль, часто замечают на поверхности кораллов, в которых любит селиться это животное.
© CC BY-SA 3.0 / NhobgoodМногощетинковый червь (Spirobranchus giganteus)
© CC BY-SA 3.0 / Nhobgood
Реснички щупальцев, или по-научному радиолы, связаны с позвоночником червя. Ими животное и дышит, и питается, щупальца цепляют из воды мелкие частички органических веществ.
Орган двойного назначения
Ученые поймали «морского конька» в самых беспокойных «звездных яслях»
30 мая 2018, 14:01
У офиуры (Ophiuroidea), прозванной за несоразмерно длинные ноги змеехвосткой, органы дыхания служат еще и органами размножения. Кислород из воды попадает в организм через небольшие щелевидные отверстия в нижней части туловища. Они соединяются с так называемыми бурсами — специальными мешками, которыми животное дышит. В этих же мешках развиваются яйца, из которых впоследствии выходит потомство.
© Public Domain / NOAAВетвистая офиура «голова горгоны»
© Public Domain / NOAA
Офиура живет на огромной глубине, глаз у нее нет, зато щупальца очень чувствительные.
Именно благодаря им животное находит пропитание на морском дне. Если же нападает хищник, офиура откидывает захваченную им конечность и быстро убегает. Жизнь важнее щупальца, тем более что потом вырастет новое.
Через одно место
Интересно поступает со своими дыхательными органами, так называемыми водными легкими, голотурия, или морской огурец (Holothuroidea). В случае потенциальной опасности животное выбрасывает их вместе с задней частью кишки через анальное отверстие. Враги пугаются и спешно ретируются, а утраченные органы быстро восстанавливаются.
CC BY 2.0 / Richard Ling / Голотурия, или морской огурец
CC BY 2.0 / Richard Ling /
Анальное отверстие используется не только для устрашения хищников, но и для дыхания. Морской огурец втягивает через него воду, насыщенную кислородом, и она попадает в водные легкие — мешковидные, богатые сосудами органы. В отличие от жабр, они не омываются водой, жидкость оказывается в них примерно так же, как воздух в легких сухопутных животных.
Само собой, голотурия применяет анальное отверстие и по прямому назначению, опорожняя кишечник от продуктов пищеварения.
Чреводыхатель
Ученые открыли пауков, прокачивающих кровь при помощи желудка
11 июля 2017, 12:31
Очень необычная дыхательная система у огромных морских пауков (Pentanymphon antarcticum), обитающих в Антарктике.
У этих животных очень длинные ноги и несоразмерно маленькое тело. В нем едва умещается половина жизненно важных внутренних органов. Поэтому от некоторых, включая органы дыхания, пришлось отказаться, а другие разместились в конечностях, в том числе половая и пищеварительная системы.
Как совсем недавно выяснили ученые, в обеспечении паука кислородом главную роль играет сложная, разветвленная сеть кишок. На длинных конечностях членистоногих есть небольшие поры, через которые молекулы кислорода вместе с водой попадают в организм и перемещаются по нему благодаря сокращению кишечника.
Пищеварительная система выполняет и свою основную функцию — переваривает полипы-анемоны.
Дыхание насекомых | справочник Пестициды.ru
Скрыть
Содержание:
Скрыть
- Процесс дыхания у наземных насекомых
- В простейших случаях
- В засушливых биотопах
- Как дышат водные насекомые
- Дыхание у внутренних паразитов
- Газообмен насекомых
- Хозяйственное значение дыхания
- Ссылки
Процесс дыхания у наземных насекомых
Насекомые с открытой трахейной системой, дышащие атмосферным воздухом, получают кислород через дыхальца, проводящие воздух в трахеи, а оттуда – в клетки. Внутрь клеток молекулы О
поступление воздуха в дыхальца происходит все время, как и избавление от углекислого газа.
В таком постоянном режиме дыхание осуществляется у примитивных насекомых и малоактивных видов, обитающих в условиях высокой влажности.[5]
. У видов, перешедших к обитанию в засушливых биотопах, механизм дыхания несколько усложнен. У активных насекомых с повышенной потребностью в кислороде появляются дыхательные движения, которые нагнетают воздух в трахейную систему и изгоняют его оттуда. Эти движения заключаются в напряжении и расслаблении мышц брюшка, обеспечивающих изменения его объема, что приводит к вентилированию трахей и воздушных мешков.
Видео демонстрирует процесс дыхания у богомола
Видео демонстрирует процесс дыхания у богомола
Работа замыкательных аппаратов дыхалец снижает потери воды в процессе дыхания.[5](видео)
Во время дыхательных движений стерниты и тергиты брюшка отдаляются друг от друга и сближаются, а у перепончатокрылых они также делают телескопические движения, то есть, кольца брюшка втягиваются друг в друга во время «выдохов» и расправляются при «вдохах».
Ритм дыхательных движений может быть различным и зависит от множества факторов, например, от температуры: у кобылки Melanoplus при 27 градусах осуществляется 25,6 дыхательных движений в минуту, а при 9 градусах их всего 9. Перед полетом многие усиливают свое дыхание, а во время него вдохи и выдохи часто приостанавливаются.
Некоторые исследователи пишут, что, несмотря на наличие дыхательных движений, у насекомых отсутствуют типичные вдохи и выдохи. С этим можно согласиться, учитывая особенности ряда таксонов. Так, у саранчи воздух входит в тело через передние пары дыхалец и выходит через задние, что создает отличия от «обычного» дыхания. Кстати, у этого же насекомого при повышенном содержании углекислоты воздух в трахейной системе может начать перемещаться в обратном направлении: втягиваться через брюшные дыхальца и выходить через грудные.
«Крыски»
«Крыски»
Использовано изображение:[8]
Как дышат водные насекомые
У насекомых, обитающих в воде, дыхание осуществляется двумя способами. Это зависит от того, какое строение имеет их трахейная система.
Многие из водных организмов имеют закрытую трахейную систему, в которой не функционируют дыхальца. Она замкнута, и в ней нет «выходов» наружу. Дыхание осуществляется при помощи жабр – выростов тела, в которые входят и обильно разветвляются трахеи. Тонкие трахеолы настолько близко подходят к поверхности жабр, что через них начинает диффундировать кислород. Это и позволяет некоторым насекомым, обитающим в воде (личинки и нимфы ручейников, веснянок, поденок, стрекоз) осуществлять газообмен. При переходе их к наземному существованию (превращении в имаго) жабры редуцируются, а трахейная система из закрытой превращается в открытую.
В других случаях дыхание водных насекомых осуществляется атмосферным воздухом.
У таких насекомых имеется открытая трахейная система. Они набирают воздух через дыхальца, всплывая к поверхности, а затем опускаются под воду до тех пор, пока его не израсходуют.
- во-первых, развитые воздушные мешки, в которых могут храниться большие порции воздуха,
- во-вторых, развитый замыкательный механизм дыхалец, который не пропускает воду внутрь трахейной системы.[4]
Возможны и другие особенности. Например, у личинки жука-плавунца дыхальца находятся на заднем конце тела. Когда ей необходимо «сделать вдох», она подплывает к поверхности, принимает вертикальное положение «вниз головой» и выставляет наружу часть, где расположены стигмы.[4]
У личинки обыкновенного комара от соединенных вместе 8 и 9 сегментов брюшка вверх и назад отходит дыхательная трубка, на конце которой открываются главные трахейные стволы. Когда трубка выставляется над водой, через просветы стволов насекомое получает воздух.
Интересно дыхание взрослых плавунцов. У них имеются развитые надкрылья, с боковых сторон подгибающиеся в направлении вниз и внутрь, к телу. В результате при всплывании к поверхности при сложенных надкрыльях жук захватывает пузырек воздуха, который попадает в подэлитральное пространство. Туда же открываются дыхальца. Таким образом плавунец и возобновляет запасы кислорода. Плавунец рода Dyliscusмежду всплываниями может находиться под водой 8 минут, Hyphidrus около 14 минут, Hydroporus– до получаса. После первых заморозков подо льдом жуки также сохраняют свою жизнеспособность. Они находят воздушные пузырьки под водой и проплывают над ними так, чтобы «забрать» их под надкрылья.
У водолюба запасание воздуха происходит между волосками, расположенными на брюшной части тела. Они не смачиваются, поэтому между ними формируется запас воздуха. Когда насекомое плывет под водой, его вентральная часть выглядит серебристой из-за воздушной «подушки».[4]
У водных насекомых, дышащих атмосферным воздухом, те небольшие запасы кислорода, которые они захватывают с поверхности, должны очень быстро расходоваться, но этого не происходит. Почему? Дело в том, что из воды в воздушные пузырьки диффундирует кислород, и из них же в воду частично уходит углекислый газ. Таким образом, забирая под воду воздух, насекомое получает запас кислорода, который какое-то время сам собой пополняется. Процесс сильно зависит от температуры. Например, клоп Pleaможет жить в кипяченой воде 5-6 часов при теплой температуре и 3 дня при холодной.[4]
Коллемболы
Коллемболы
Личинки коллембол дышат кожей
Использовано изображение:[6]
Дыхание у внутренних паразитов
Многие паразиты имеют настолько примитивное строение, что у них нет трахейной системы.
Отсутствуют трахеи и у некоторого количества не паразитических видов, например, у представителей Protura (Acerentomidae) и Collembola (кроме Sminthurus) (фото). Как правило, отсутствием трахей отличаются личинки этих организмов, но, например, водный наездник Anagrusимеет трахейную систему, которая на протяжении всей жизни заполнена у него жидкостью и не функционирует.[4]
Во всех перечисленных случаях имеет место кожное дыхание. Насекомые дышат всей поверхностью тела (первые возраста личинок наездников и паразитических мух) или при помощи особых образований. Так, у личинок мух Apanteles газообмен наиболее интенсивно протекает вблизи образования, называемого хвостовым пузырем, а у личинки желудочного овода лошади, которая живет в стенке желудка лошадей, есть красный орган, который, предположительно, тоже участвует в дыхании.[4]
Личинка комара Tendipes
Личинка комара Tendipes
Использовано изображение:[7]
Газообмен насекомых
Вне зависимости от способа попадания кислорода в трахеи, биохимически дыхание в любом случае представляет собой окислительный процесс потребления кислорода.
После проникновения в организм кислород окисляет при помощи ферментов-оксидаз молекулы белков, жиров и углеводов, потребленных насекомым с пищей. Это сопровождается выделением энергии и образованием метаболитов: углекислого газа, воды, аммиака. Выделенная энергия расходуется организмом на его нужды. При дыхании у насекомых соотношение между объемами поглощенного О2 и выделенного углекислого газа не постоянно.[1]
После попадания в организм кислород не только идет к тканям, но и частично растворяется в гемолимфе. Если в ней есть гемоглобин (дыхательный пигмент), то О2 связывается с ним и может транспортироваться к клеткам (пример – личинки комаров рода Tendipes) (фото). Однако механизм тканевого дыхания с переносом кислорода через кровь играет у насекомых вторичную роль и может наблюдаться лишь в условиях недостатка кислорода в окружающей среде.[3]
Углекислый газ выделяется наружу не только при помощи дыхалец, но и также растворяясь в гемолимфе или диффундируя через кожу. [3]
Хозяйственное значение дыхания
Некоторые дыхательные яды (фумиганты) обладают способностью блокировать дыхательные ферменты (например, фосфористый водород). Однако, если подействовать этими ядами на насекомых, находящихся в диапаузе, смертельная доза токсинов может не привести к их гибели. Это вызвано тем, что во время диапаузы интенсивность газообмена падает в несколько раз.[3]
Для преодоления этой проблемы используют несколько приемов:
- Фумигация в вакуумной камере: отсутствие килорода увеличивает интенсивность дыхания в несколько раз, заставляея тем самым насекомое вдыхать «читсый» фумигант.
- Увеличение сроков экспозиции.
- Увеличение концентрации фумиганта.
Дыхание животных: Кожное дыхание
Здесь вы найдете информацию о животных с кожным дыханием.
SКиновое дыхание — один из четырех типов дыхания. Остальные — легочное, трахеальное и жаберное дыхание.
Какие животные дышат через кожу?
Мелкие беспозвоночные , такие как губки , кораллы , 9Медузы 0009 и черви используют кожу для дыхания.
Золотая рыбка — Фото: Светлана Фут/Shutterstock
Как животные дышат через кожу?
Для кожного дыхания кожа должна быть влажной и тонкой. Только тогда он становится достаточно проницаемым, чтобы поглощать кислород и транспортировать его во все части тела через тонкие кровеносные сосуды. Это называется «диффузией» (от латинского слова «diffundere»/«диффузный»). Конечно, израсходованный кислород (т. е. углекислый газ) каким-то образом должен снова выйти из организма – и снова тем же путем: через кожу (см. рисунок ниже).
Дыхание кожи — Иллюстрация: Silke/tierchenwelt.de
Каковы преимущества?
Работает как под водой, так и над поверхностью воды.
Каковы недостатки?
Кожное дыхание — самая примитивная форма дыхания. По сравнению с трахеальным дыханием и дыханием легкими оно обеспечивает наименьшее количество кислорода. Только мелкие животные используют кожное дыхание. Им не нужно большое количество кислорода из-за их небольшого размера тела и метаболизма. Эти животные должны проводить все свое время во влажной среде, чтобы их кожа оставалась влажной.
Существуют ли животные, которые дышат исключительно кожей?
Единственным позвоночным со 100% кожным дыханием является безлегочная саламандра. У него нет легких или есть только рудиментарные легкие. Кстати: люди тоже используют кожу для дыхания, но только 1-2%. Птиц и пушных зверей еще меньше, всего около 0,5%.
Существуют ли животные, которые используют кожу и легкие для дыхания?
В первую очередь беспозвоночные дышат кожей, но есть и позвоночные, которые делают это, но не только. Они используют два метода дыхания в зависимости от окружающей среды или текущей ситуации. Среди этих животных, например, лягушки. Помимо легких, они также используют кожу для дыхания. Лягушка-бык дышит на 80% кожей и только на 20% легкими. Зимой лягушки в основном используют свою кожу для дыхания, поскольку в это время они менее активны и, следовательно, нуждаются в меньшем количестве энергии. Еще немного цифр:
| Животные | Кожное дыхание |
|---|---|
| Земноводные | ок. 30-60% |
| Рыба | ок. 5-30% |
| Водяные змеи | ок. 20-30% |
- Здесь вы найдете подробные статьи о различных типах дыхания:
- Легочное дыхание
- Жаберное дыхание
- Трахеальная система
- Как животные дышат под водой?
- Записи: Задержка дыхания под водой
Животные, которые дышат через кожу
Обновлено 22 ноября 2019 г.
Наоми Болтон
••• AndrewLam/iStock/GettyImages
Дождевые черви и амфибии, такие как лягушки, дышат через кожу. Они принадлежат к группе животных, которые живут на суше и имеют достаточно тонкую кожу, чтобы через нее могли проходить газы. Эти животные способны дышать через свою проницаемую кожу, которая должна оставаться влажной. Дождевые черви остаются под землей во влажной почве, а амфибии живут в воде или вблизи нее. Животные, которые могут дышать через кожу, имеют влажную кожу и крошечные кровеносные сосуды или капилляры, расположенные вблизи поверхности кожи. Эти крошечные сосуды переносят кислород к различным тканям и переносят углекислый газ к внешнему слою кожи.
Земноводные в целом
Тонкая проницаемая кожа амфибий лишена защитного слоя перьев, меха или чешуи. Однако эти существа способны дышать всей поверхностью своего тела. У некоторых видов, таких как саламандры без легких, отсутствуют примитивные легкие, которые есть у других земноводных, и они дышат исключительно через кожу. Земноводные также поглощают воду через кожу и не нуждаются в питье. В районах с недостатком воды амфибии способны просто поглощать любую влагу из почвы.
Лягушки и жабы
••• изображение жабы Марека Космала с сайта Fotolia. com
Предки современных амфибий появились на Земле по крайней мере 190 миллионов лет назад и выглядели очень похожими на наши современные виды. Лягушки живут в удивительном количестве климатов, включая пустыни и Арктику. Хотя лягушки обычно обитают в теплом и влажном тропическом климате, они приспособились к суровым условиям горных склонов и пустынь. Австралийская водоудерживающая лягушка зарывается под землю и защищает себя в прозрачном коконе из собственной сброшенной кожи. Эта лягушка способна прожить до семи лет в ожидании дождя. Хотя жабы на самом деле являются лягушками, они обладают рядом физических характеристик, которых нет у настоящих лягушек. К ним относятся коренастые тела, короткие задние ноги и сухая бородавчатая кожа.
Саламандры и их личинки
Эти земноводные, которых часто принимают за ящериц, имеют мягкую влажную кожу, покрывающую все их тело и хвост. Личинки саламандры очень похожи на головастиков лягушек, но их головы не такие выдающиеся, а по бокам шеи у них есть перьеобразные жабры.
