Značilne škrge, funkcije, vrste in pomen



The škrge ali škrge so dihalni organi vodnih živali, imajo funkcijo izmenjave kisika posameznika z okoljem. Pojavijo se od zelo preprostih oblik pri nevretenčarjih do kompleksnih struktur, ki so nastale v vretenčarjih, sestavljenih iz več tisoč specialnih lamel, ki se nahajajo v škržni votlini, ki jo prezračuje neprekinjen tok vode..

Celice zahtevajo energijo za delovanje, ta energija je pridobljena iz razgradnje sladkorjev in drugih snovi v presnovnem procesu, ki se imenuje celično dihanje. Pri večini vrst se kisik, ki je prisoten v zraku, uporablja kot energija in ogljikov dioksid se izloči kot odpadek.

Na način, na katerega se organizmi ujemajo z izmenjavo plinov z njihovim okoljem, vpliva toliko oblika telesa kot okolje, v katerem živi..

Vodna okolja imajo manj kisika kot zemeljska okolja, difuzija kisika pa je počasnejša kot v zraku. Količina kisika, raztopljenega v vodi, se z naraščanjem temperature zmanjša in se zmanjša.

Manj razvite vrste ne potrebujejo specializiranih dihalnih struktur za izpolnjevanje svojih osnovnih funkcij. V večjih pa je bistvenega pomena, da imamo bolj zapletene sisteme izmenjave, da lahko ustrezno pokrijejo svoje presnovne potrebe.

Škrge se nahajajo v nevretenčarjih in vretenčarjih, lahko so v obliki niti, laminarne ali drevesne, s številnimi kapilarami, opazujemo jih tudi znotraj ali zunaj.

V obalnem območju živijo živali, kot so mehkužci in raki, ki lahko aktivno dihajo s škrgami v vodi in zraku, dokler ostanejo vlažni. Za razliko od preostalih vodnih organizmov, ki se zadušijo, ko zapustijo vodo kljub številčnosti razpoložljivega kisika.

Indeks

  • 1 Splošne značilnosti
  • 2 Funkcije
  • 3 Kako delujejo?
  • 4 vrste (zunanje in notranje)
    • 4.1 Zunanje škrge
    • 4.2 Notranje škrge
  • 5 Pomen
  • 6 Reference

Splošne značilnosti

Količina kisika v zraku je približno 21%, v vodi pa se raztopi le v razmerju 1%. Ta sprememba je prisilila vodne organizme, da so ustvarili strukture, kot so škrge, namenjene izključno za pridobivanje kisika.

Škrge so lahko tako učinkovite, da dosežejo stopnjo ekstrakcije kisika 80%, trikrat višjo od tiste, ki se pojavi v človeških pljučih iz zraka..

Raznolikost vodnih organizmov

Ti dihalni organi so se razvili v številnih vodnih organizmih, v nekaterih fazah njihovega življenjskega cikla lahko najdemo različne vrste škrg v mehkužcih, črvih, rakih, iglokožcih, ribah in celo plazilcih..

Različne oblike

Posledica tega je, da se zelo razlikujejo po obliki, velikosti, lokaciji in poreklu, kar ima za posledico posebne prilagoditve za vsako vrsto.

Za najbolj razvite vodne živali je povečanje velikosti in mobilnosti določilo večjo potrebo po kisiku. Ena od rešitev tega problema je bilo povečanje površine škrg.

Ribe imajo na primer veliko število gub, ki jih voda ločuje. To jim daje veliko površino izmenjave plina, kar jim omogoča, da dosežejo maksimalno učinkovitost.

Občutljivi organi

Škrge so zelo občutljivi organi, dovzetni za telesne poškodbe in bolezni, ki jih povzročajo paraziti, bakterije in glivice. Zato se na splošno šteje, da so manj razvite škrge zunanjega tipa.

Poškodbe

V kostnih ribah škrge, ki se soočajo z visokimi koncentracijami kemičnih onesnaževal, kot so težke kovine, suspendirane trdne snovi in ​​druge strupene snovi, utrpijo morfološke poškodbe ali poškodbe, imenovane edemi..

To povzroča nekrozo škržnega tkiva, v hudih primerih pa lahko povzroči celo smrt organizma s spremembo dihanja..

Zaradi te značilnosti znanstveniki pogosto uporabljajo škrge rib kot pomembnih biomarkerjev onesnaženja v vodnih okoljih.

Funkcije

Glavna funkcija škrg, tako za nevretenčarske organizme kot vretenčarje, je vplivati ​​na proces izmenjave plinastih plinov posameznika z vodnim okoljem..

Ker je razpoložljivost kisika v vodi nižja, morajo vodne živali truditi, da zajamejo določeno količino kisika, kar predstavlja zanimivo situacijo, saj to pomeni, da bo večji del pridobljenega kisika ponovno uporabljen pri iskanju. kisika.

Moški uporablja 1 do 2% svojega metabolizma, ko je v mirovanju, da doseže prezračevanje pljuč, medtem ko ribe v mirovanju zahtevajo približno 10 do 20% za izvedbo prezračevanja škrg..

Škrge lahko razvijejo tudi sekundarne funkcije pri nekaterih vrstah, na primer pri nekaterih mehkužcih so bile spremenjene, da bi prispevale k zajemanju hrane, saj so to organi, ki neprestano filtrirajo vodo..

Pri različnih rakih in ribah opravljajo tudi osmotsko uravnavanje koncentracij snovi, ki so na voljo v okolju v odnosu do telesa, pri čemer najdejo primere, ko so odgovorni za izločanje strupenih elementov..

V vsaki vrsti vodnih organizmov imajo škrge posebno delovanje, ki je odvisno od stopnje evolucije in kompleksnosti dihalnega sistema..

Kako delujejo??

Na splošno se škrge uporabljajo kot filtri, ki zadržujejo kisik ALI2 ki jo najdemo v vodi, bistvenega pomena za izpolnitev njegovih vitalnih funkcij, in izloči CO2 odpadkov, ki so prisotni v telesu.

Za doseganje te filtracije je potreben stalen pretok vode, ki ga lahko povzroči gibanje zunanjih škrg v črvih, gibanje posameznika, ki ga izvajajo morski psi, ali črpanje opercule v kostne ribe..

Do izmenjave plina pride zaradi difuzije med vodo in krvno tekočino, ki jo vsebujejo škrge.

Najučinkovitejši sistem se imenuje protitočni tok, kjer kri, ki teče skozi vejne kapilare, pride v stik z vodo, bogato s kisikom. Proizvaja se koncentracijski gradient, ki omogoča vstop kisika skozi zabodne plošče in njihovo difuzijo v krvno tekočino, hkrati pa se ogljikov dioksid razprši navzven.

Če bi bil tok vode in krvi v isti smeri, ne bi dosegli enakih stopenj prevzema kisika, ker bi se koncentracije tega plina hitro izenačile vzdolž žlebastih membran..

Vrste (zunanje in notranje)

Škrge se lahko pojavijo v zunanjem ali notranjem delu organizma. To razlikovanje je predvsem posledica stopnje evolucije, vrste habitata, kjer se razvija, in posebnih značilnosti vsake vrste.

Zunanje škrge

Zunanje škrge se večinoma pojavljajo pri manj razvitih vrstah nevretenčarjev in začasno v zgodnjih fazah razvoja plazilcev, saj jih po metamorfozi izgubijo..

Ta vrsta škrge imajo določene pomanjkljivosti, prvič, ker so občutljivi dodatki, nagnjeni k trpljenju in privabljanju plenilcev. V organizmih, ki imajo gibanje, ovirajo njihovo gibanje.

Kadar so v neposrednem stiku z zunanjim okoljem, so ponavadi zelo občutljivi in ​​lahko zlahka vplivajo na škodljive okoljske dejavnike, kot so slaba kakovost vode ali prisotnost strupenih snovi..

Če so škrge poškodovane, je zelo verjetno, da se bodo pojavile bakterijske, parazitske ali glivične okužbe, ki lahko glede na resnost povzročijo smrt..

Notranje škrge

Notranje škrge, ker so učinkovitejše od zunanjih škrg, se pojavljajo v večjih vodnih organizmih, vendar imajo različne ravni specializacije, odvisno od tega, kako se je vrsta razvila..

Ti se običajno nahajajo v kamerah, ki jih ščitijo, vendar potrebujejo tokove, ki jim omogočajo stalni stik z zunanjim okoljem, da bi bili v skladu z izmenjavo plinov..

Ribe so razvile tudi apnenčaste prevleke, imenovane opercula, ki izpolnjujejo funkcijo zaščite škrg, delujejo kot vrata, ki omejujejo pretok vode in črpajo vodo..

Pomen

Škrge so bistvene za preživetje vodnih organizmov, saj imajo nepogrešljivo vlogo pri rasti celic.

Poleg dihanja in bistvenega dela cirkulacijskega sistema lahko prispevajo k hranjenju določenih mehkužcev, delujejo kot izločilni sistemi strupenih snovi in ​​uravnavajo različne ione v organizmih, kot so se razvili kot ribe..

Znanstvene študije kažejo, da imajo posamezniki, ki so utrpeli poškodbo vejnega dihalnega sistema, počasnejši razvoj in so manjši, bolj nagnjeni k okužbam in včasih hudim poškodbam, do smrti lahko pride do smrti..

Škrge so se prilagodile najrazličnejšim habitatom in okoljskim razmeram, kar omogoča vzpostavitev življenja v praktično anoksičnih ekosistemih..

Stopnja specializacije škrg je neposredno povezana z evolucijsko fazo vrste in so zagotovo najučinkovitejši način za pridobivanje kisika v vodnih sistemih..

Reference

  1. Arellano, J. in C. Sarasquete. (2005). Histološki atlas senegalske sole, Solea senegalensis (Kaup, 1858). Inštitut za morske znanosti v Andaluziji, povezana enota kakovosti in patologije okolja. Madrid, Španija 185 str.
  2. Bioinnova. Plinska izmenjava v živalih in izmenjava plina v ribah. Inovacijska skupina za poučevanje o biotski raznovrstnosti. Izterjal od: innovabiologia.com
  3. Cruz, S. in Rodríguez, E. (2011). Dvoživke in globalne spremembe. Univerza v Sevilli. Vzpostavljeno iz bioscripts.net
  4. Fanjul, M. in M. Hiriart. (2008). Funkcionalna biologija živali I. uredniki XXI stoletja. 399 str.
  5. Hanson, P., M. Springer in A. Ramírez. (2010) Uvod v skupine vodnih makroinvertebratov. Rev. Biol. Vol. 58 (4): 3-37.
  6. Hill, R. (2007). Primerjalna fiziologija živali. Uvodnik Reverté. 905 str.
  7. Luquet, C. (1997). Branhialna histologija: dihanje, ionska regulacija in kislinsko-bazno ravnovesje v raku Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); s primerjalnimi opombami Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae). Univerza v Buenos Airesu. 187 str.
  8. Roa, I., R. Castro in M. Rojas. (2011). Deformacija škrg v salmonidih: makroskopska, histološka, ​​ultrastrukturna in elementarna analiza. Morphol. Vol. 29 (1): 45-51.
  9. Ruppert, E. in R. Barnes. (1996). Zoologija nevretenčarjev. McGraw - medameriški hrib. 1114 str.
  10. Torres, G., S. González in E. Peña. (2010). Anatomski, histološki in ultrastrukturni opis škrg in jeter tilapije (Oreochromis niloticus). Morphol. Vol. 28 (3): 703-712.