Mida kalad hingavad lõpuste või kopsudega? Kuidas kalad hingavad? Magustoiduks midagi tervislikku

Kõik elusorganismid vajavad hapnikku. Nad võtavad selle gaasi sisse hingates. Vees, isegi hapnikuga (ja mitte õhuga) küllastunud vees, temperatuuril 20 °C ei ole hapniku mahuosa suurem kui 1%.

Kalade hingamine vees toimub peamiselt lõpuste abil: lahustunud hapnikuga vesi liigub suu kaudu lõpustesse, kus lahustunud hapnik imendub ja siseneb kehasse. Hapniku imendumise määr veest selle hingamismeetodiga on väga kõrge ja ulatub 30% -ni (võrdluseks: imetajad neelavad ainult kuni veerandi sissehingatavast hapnikust).

Mõnel kalal on täiendavad elundid hingamine: neelavad hapnikku läbi naha või spetsiaalsete neile iseloomulike elundite abil teatud tüübid, perekonnad või perekonnad. Näiteks Anabantidae perekonna kaladel, kuhu kuuluvad paljud akvaariumi ihtüofauna populaarsed esindajad (gurami, kukk, lalius, makropoodid), on spetsiaalne organ - lõpuste labürint, mis võimaldab neil õhust hapnikku imada. Kui neil kaladel pole võimalust mitme tunni jooksul veepinnale tõusta, siis nad surevad.

Lõpuste ja teiste hingamiselundite kaudu kehasse sisenev hapnik siseneb vereringesse ja kandub läbi kogu kala keha. See osaleb oksüdatsiooniprotsessis orgaaniline aine. Need redoksreaktsioonid annavad energiat kalade elushoidmiseks.

Millised on hapniku allikad akvaariumi vees? Peamine, nagu looduslikes reservuaarides, on maagaasi vahetus ümbritseva õhuga. See gaasivahetus paraneb, kui reservuaaris on laineid, kärestikku, lõhesid (akvaariumi tingimustes asendatakse need vee sundõhutamisega pumpade või mikrokompressorite abil). Taimed tarnivad fotosünteesi protsessis märkimisväärses koguses hapnikku.

Vees lahustunud hapniku neelavad kalad ja teised akvaariumiloomad ning öösel taimed. Seda kulub ka väljaheidete, taimejäänuste ja surnud kalade lagunemisel.

Kalade vajamineva hapniku hulk varieerub ja sõltub suuresti vee temperatuurist, kalade tüübist ja suurusest, nende aktiivsusastmest ja muudest teguritest.

Vee temperatuur mõjutab hapnikusisaldust selles: nagu teate, väheneb vedeliku temperatuuri tõustes gaaside lahustuvus. Tavaliselt on atmosfääriõhuga kokkupuutes oleva vee hapnikusisaldus väiksem kui piirlahustuvus ja on 0,7 ml 100 g vees temperatuuril 15 °C, 0,63 ml temperatuuril 20 °C ja 0,58 ml temperatuuril 25 °C. See on hapnikusisaldus. on akvaariumielanikele täiesti piisav, kuna on kindlaks tehtud, et nende jaoks on kõige optimaalsem O2 sisaldus 0,55–0,7 ml 100 g vee kohta.

ATV omatehtud mootorrattad

Kuidas kalad hingavad?

Ükski loom ei saa elada ilma hapnikuta. See on õhus ja lahustub vees. Maismaa selgroogsed hingavad õhust hapnikku; nende hingamiselundiks on kopsud. Kalad ammutavad veest hapnikku, selleks on neil lõpused.

Kalad hingavad, võttes vett suhu. Läbi neelu, milles on ridamisi paarisavasid - lõpusepilusid, siseneb vesi mõlemal pool pead paiknevatesse lõpustesse ja neid pestes voolab lõpusekatte alt välja. Samal ajal tungib selles lahustunud hapnik läbi verekapillaaridega läbitungivate lõpusekenitide kõige õhemate katete verre ja vereringesüsteem toimetab hapniku rakkudesse. Õhus kala lämbub kohe, kui lõpuse niidid kuivavad ja muutuvad hapnikku mitteläbilaskvaks.

Kui kalad hingavad, "hingavad sisse" ja "välja" mitte õhku, nagu inimesed, vaid vett. Vaadake akvaariumis kala, kuidas tema suu ja lõpuse kaaned avanevad ja sulguvad, et anda kehale värske hapniku vesilahus.

Sellest aga üldreegel on erand. Aafrikas, Lõuna-Ameerikas ja Austraalias elavad kopsukalad, kes hingavad mitte ainult lõpustega, vaid ka ujumispõisühendatud kanali kaudu neeluga. Nende struktuur on aga rakuline ujumispõis ei erine palju tõelistest kopsudest. Enamikul tänapäevastel liikidel on see isegi paarisorgan, nagu kõigil kõrgematel selgroogsetel. Kopsuhingavad kalad tõmbavad kinnise suu korral oma "kopsudesse" õhku nagu kõik maismaaselgroogsed, kuid lisaks saavad nad hingata ka lõpustega nagu kalad. Kõik nad on mageveekogude asukad, mis kuivavad kuiva aastaajal osaliselt või täielikult. Seejärel heidavad kopsukalad maasse kaevatud aukudesse pikali ja jäävad talveunne. Aafrika protopterid suudavad ilma veeta elada 9 kuud ja üks eksperimentaalne protopter püstitas rekordi – rohkem kui neli aastat!

Nii protopterid kui ka Amazonase basseinist pärit Lõuna-Ameerika helbed hingavad talveunerežiimi ajal õhku. Austraalia sarvhammas ei jää talveunne ja jääb ellu, kui tema reservuaarist jääb järele vähemalt tujukas loik. Isegi siis tunneb ta end oma paaritu "kopsuga" hingates hästi, kuid ilma veeta sureb kiiresti.

Kopsukalad toituvad selgrootutest, kaladest ja kahepaiksetest. Nad kudevad vihmaperioodil.

Varem uskusid teadlased, et maismaaselgroogsed arenesid välja iidsetest kopsukaladest. Kuid nüüdseks on kindlalt kindlaks tehtud, et kalade ja kahepaiksete vaheliseks ühenduslüliks olid loomad peaaegu täielikult väljasurnud uimeliste kalade klassist ja kopsukalad, mis on samuti välja surnud, välja arvatud tänapäevased kuus liiki, on külgmine, tupikharu. evolutsioon.

Kalu võib leida kõigi planeedi geograafiliste piirkondade soodest, järvedest, meredest ja jõgedest. Nad veedavad kogu oma elu vee all, ilma et neil oleks hingamisraskusi. Enamik neist ei pea teise õhuosa alla neelamiseks pinnale hõljuma. Mida kalad hingavad? Millised mehhanismid aitavad neil ellu jääda veekeskkond? Kalade siseehitusest ja nende veeloomade looduslikest nippidest räägime oma artiklis.

Hapnikuvajadus

Veekeskkonnas on valdavaks loomarühmaks kalad. Jõgedes ja ookeanides läbivad nad oma bioloogilise arengu kõik etapid – munadest kuni täiskasvanud isenditeni. Samal ajal võivad ainult mõned liigid aeg-ajalt esile kerkida ja atmosfääriõhku sisse hingata, samas kui enamik on kohanenud elama ilma selleta.

Mida aga kalad hingavad, kui nad pidevalt vees on? Nagu teisedki selgroogsed, vajavad nad normaalseks toimimiseks hapnikku. Nad "ekstraktivad" seda mitte õhust, vaid otse veest, filtreerides seda sõna otseses mõttes. Et saada piisav gaasi, peavad nad "töötlema" tohutul hulgal vedelikku.

Nende jaoks on äärmiselt oluline hapnikusisaldus vees normaalne toimimine, ning puudumine põhjustab loomadel hapnikunälga ja surma. Kuid iga liigi gaasikontsentratsiooni normid on erinevad. Näiteks linask ja karpkala elavad seisvates veekogudes ja suudavad ellu jääda ka nõrga hapnikusisaldusega (4 cm 3 / l kuni 0,5 cm 3 / l). Forell, lõhe, koha, vastupidi, on väga nõudlikud. Nende gaasi kontsentratsioon on suurem kui 7 cm 3 /l.

Kalade ettekujutus muutub koos vanusega, hooajalt aastaajale üleminekuga ja ka sõltuvalt nende aktiivsusest. Seega, mida noorem ja liikuvam inimene, seda rohkem ta hapnikku vajab. Vajadus suureneb oluliselt enne kudemist, kui kala vajab palju jõudu ja energiat. Kuuma ja talvise veehoidla külmumise ajal tekib hapnikupuudus, mistõttu on loomadel raske hingata.

Mida kalad hingavad? Seadmed gaasivahetuseks

Nii nagu meilgi, toimub ka kalades gaasivahetus läbi vereringe. Selleks on enamikul neist ainult üks vereringering ja kahekambriline süda, kopse hingavatel liikidel on selliseid ringe kaks. Hapnik siseneb südamesse veresoonte kaudu ja see siseneb neisse lõpuste kaudu, mis filtreerivad veest gaasi.

Tegelikult on kalade hingamissüsteem tõhusam kui inimesel. See suudab veest filtreerida kaks kuni kolm korda rohkem hapnikku kui kopsud atmosfäärist eraldavad. Põhimõtteliselt hingavad kalad lõpustega, kuid mõnikord nende tööst ei piisa või tingimused ei võimalda neid normaalselt kasutada. Sel juhul on nendega ühendatud muud erikehad.

Täiendav või alternatiivseid viise kaladel on palju hingeõhku. Absoluutselt kõik liigid aitavad end ise, viies osaliselt läbi gaasivahetuse nahka. Mõned kasutavad ka ujupõit, teised soolestikku või umbsoolt maos. Mõned liigid on kohanenud atmosfääriõhu hingamisega, selleks kasutavad nad labürindi- või supragillaarseid organeid.

Kalade sisemine struktuur: kuidas lõpused on paigutatud

Kala hingamine algab suu kaudu vee allaneelamisest. Neelus on neil lõpuseaparaat, milles toimub edasine protsess. Seade koosneb looma külgedel paiknevatest lõpusekaartest. Neid toetavad nakkeniidid ja tolmukad. Väljaspool kondine kala kaared on kaetud katetega.

Kalade lõpused on seotud paljude veresoontega. Neelu sattudes läbib vesi lõpusekaari, peseb kroonlehed ja annab hapnikku nende külge kinnitatud arteritele. Rikastatud veri saadetakse südamesse ja kudedesse ning sealt naaseb neelu, kus annab vett süsinikdioksiid ja toob selle läbi lõpusepilude välja.

Kopsikala

Nagu eespool mainitud, on gaasivahetuse peamine vahend lõpused. Mida aga hingavad kalad, keda nimetatakse kopsukaladeks? Neid loomi esindab nüüd ainult üks järjekord, kuhu kuulub kuus liiki. Nad elavad Austraalia, Aafrika ja Lõuna-Ameerika.

Kõigist kaladest on nad tetrapoodide lähimad sugulased. Veel üks nende eripära on see, et lisaks lõpustele on neil lihtsustatud kopsud. Selline kohanemine võimaldab neil elada veekogudes, kus on väga vähe hapnikku, ja vajadusel saada seda maapinnale tõustes atmosfääriõhust.

Labürint ehk roomikkala

Labürindi kalad kujutavad endast kiiruimkalade eraldumist. Nende hulka kuuluvad paljud akvaariumi liigid, nagu lapius, gourami, siiami bettad, makropoodid, labtoos ja teised. Looduses nad elavad magedad veed Aafrika ja Aasia.

Kõik nad oskavad ka õhku hingata. Neil ei ole kopse, kuid tasku kujul on spetsiaalne organ, mis koosneb paljudest plaatidest. Selle seintele lähenevad kapillaarid, millega toimub gaasivahetus. Labürindi elund asub kala lõpuste kohal. Tänu temale saavad loomad ilma veeta eksisteerida mitu päeva. Samas ei ole "teine ​​tuul" lõpustele mugav lisand. Nad ei saa labürindielundit kasutada, seetõttu on nad sunnitud perioodiliselt veest välja tulema, vastasel juhul võivad nad lämbuda.

• Loe: Kalad hingavad sooltega!

Loomad võivad ilma toiduta elada väga kaua, ilma hapnikuta aga vaid paar minutit.

Aga kuidas on lood kaladega? Lõppude lõpuks on vees raske, tunduks võimatu hingata. Selles on kakskümmend korda vähem hapnikku kui õhus. Kuid selgub, et see pole nii oluline. Maismaaloomade kopsudesse ei satu hapnik samuti otse atmosfäärist. Esiteks lahustub see vedelikus, mis peseb kopsude seinu, ja alles seejärel siseneb vereringesse. Selgub, et maismaaloomad hingavad ka vees lahustunud hapnikku.

Aga miks nad siis ei võiks elada vees nagu kalad? Jah, sest niipea, kui nende kopsud on veega täidetud, imendub selles lahustunud hapnik koheselt ja uus ei sisene - ja loom lämbub. Kui vesi kopsudes asendataks pidevalt mageveega, siis näiteks koer või hobune saaks vees hingata mitte halvemini kui õhus.

Selleks, et vees normaalselt hingata, on vaja lõpuseid. Lõpused koosnevad paljude labadega lõpusekaaridest. Jääkveri siseneb lõpusevõlvi; siin eraldab see vette süsihappegaasi ja rikastub hapnikuga.

Normaalseks hingamiseks peab kogu aeg ka värsket vett lõpustesse voolama. Kui kala ujub, siseneb vesi suhu, ujutab lõpused ja väljub lõpusepilude kaudu. Seismisel avab ja sulgeb kala pidevalt oma suud, tõstab ja langetab lõpusekatteid, imedes endasse magedat vett ja tõrjudes vana vett välja.

Parem on kasutada vees sisalduvat hapnikku tohutu pinnaga lõpuste abistamiseks. Näiteks ahvenal on lõpuste pind peaaegu 30 korda suurem kui tema keha pind.

Lõpuste pinna kuju ja suurus, samuti lõpusepilude struktuur sõltuvad kalade eluviisist. Pelaagilistel kaladel, st veesambas elavatel kaladel, suur suu ja laiad lõpusepilud, aitab see kaasa magevee paremale tungimisele lõpustesse.

Põhjas elavatel kaladel on lõpuselõhed väikesed, sest muidu ummistuksid lõpused liiva ja mudaga. Sellise pilude struktuuriga on vesi lõpustes halvasti uuenenud, seega sisse põhja kala on olemas seadmed sundveevahetuseks.

Näiteks angerjas ajab “sissehingamisel” põsed täis ja imeb suu kaudu vett, “välja hingates” aga sulgeb suu ja põske pigistades surub vesi läbi lõpusepilude. Lestadel on spetsiaalne lõpusemembraan, mis surub vee välja nagu kolb. Raid hingavad veelgi omapärasemalt. Neil on pea ülaosas auk, mis on varustatud ventiiliga. Sissehingamisel avaneb klapp ja vesi läbib augu vabalt, voolates lõpustesse; väljahingamisel klapp sulgub ja vesi väljub lõpusepilude kaudu.

Väikesel Aasia kalal Girinochelusel on kombeks suuga põhjas olevaid esemeid imeda. Ja et veevool lõpustesse ei peatuks, on sellel kalal kaks paari lõpuseavasid. Kui suu on suletud, siseneb vesi ülemistest avadest ja väljub alumiste avade kaudu.

Kuid ükskõik kui üllatavalt on lõpused kohanenud keskkonnatingimustega, ei taga need kaladele alati seda normaalne hingamine. Mõnes veekogus on pidev hapnikupuudus, teistes langeb selle sisaldus järsult sisse teatud ajad aasta. Suvel täheldatakse hapnikunälga põua ajal, kui seisvad veekogud hakkavad kuivama, ja öösel, kui veetaimed neelab rohkem hapnikku. Talvel väheneb järsult hapniku juurdepääs atmosfäärist vette, kuna veehoidlad on kaetud paksu jää- ja lumekihiga.

Kalad reageerivad vees lahustunud hapniku hulgale erinevalt. Mõned vajavad väga kõrget sisaldust (lõhe, siig, forell, koha), teised on vähem nõudlikud (särg, ahven, haug), teised on rahul täiesti tühise kogusega (karpkala, linask). Iga kalaliigi jaoks on vees justkui teatud hapnikusisalduse künnis, millest allapoole jäävad nad loiduks, peaaegu ei liigu, toituvad halvasti ja lõpuks surevad.

Mõned kalad ei talu isegi vähimatki " hapnikunälg” ja asustada veekogusid ainult selge, külma hapnikurikka veega. Teised elavad isegi soodes.

Tõenäoliselt on paljud märganud, et akvaariumi hapnikupuuduse korral tõusevad kalad pinnale ja hakkavad atmosfääriõhku püüdma.

Kuid kalad ei saa pikka aega sellist atmosfääriõhku hingata, nii et mõned neist on kohanenud hingama koos teiste organitega.

Kopitanud veega tiikides elavad sageli karpkala, ristikarp, linask; neil puuduvad ainult lõpused ja nad hingavad ka naha pinnal. Karpkala ja angerjas niiske rohuga korvis võivad külma ilmaga elada üle kaheteistkümne tunni.

Mudaravila käib ilma veeta kauemgi. Putukaid jahtides veedab ta mitu tundi maal. Püütud hüppajaid hoiti kuus päeva märjal liival ja nad tundsid end üsna normaalselt. Hüppajad hingavad, lisaks lõpused, nahk ja suuõõne. Lisaks on nende lõpusekatted tihedalt surutud vastu keha ja lõpuseid pikka aega jääda niiskeks. Mõned loodusteadlased usuvad, et hüppajad saavad hingata ka sabaga. Pole ime, et see kala lebab sageli rannikuliival, kastes saba vette.

V.Sabunajev, "Meelelahutuslik ihtüoloogia"

Kõik elusolendid vajavad hapnikku. Nad võivad seda võtta atmosfääriõhust või veest. Kuid neil ei ole nii keeruka ehitusega elundeid kui kopsudel. Aga kaladel on lõpused. Just nemad aitavad seda gaasi hingamise ajal omastada. Samas toimivad nad palju tõhusamalt kui meie kopsud, sest suudavad veest ära võtta kuni 30% neis lahustunud hapnikust. Kuid tegelikult on kaladel palju rohkem hingamisviise. Kõik need on välja kujunenud pika evolutsiooni tulemusena ja on omased vaid teatud liikidele.

Kuidas kalad lõpustega hingavad?

Muidugi on kõigil kaladel eranditult lõpused. Nende vorm on mitmekesine. Mõne liigi puhul on need kotid, teistel plaadid või kroonlehed. Kuid kõik need seadmed on suunatud ühele asjale - suurema pinna loomisele, mida läbib tihe kapillaaride võrgustik, suhteliselt väikese ruumiga.

Selles lahustunud hapnikuga vesi siseneb neelu kaudu sel hetkel, kui kala suu laiaks avab. Lõpused ise on üsna õrnad elundid, mistõttu katab neid ülevalt tihe lõpusekate. Ta on otseselt seotud ka hingamisega. Hetkel, mil vesi neeluõõnde satub, istuvad lõpusekatted tihedalt vastu pead. Nii et nad takistavad vedeliku väljavoolu. Kui lõpuse kaaned avanevad, muutub rõhk ja vesi voolab spetsiaalsesse õõnsusse. Seda läbistab tihe võrk veresooned. sirgendage ja toimub gaasivahetusprotsess. Hapnik siseneb verre ja sealt ei eemaldata mitte ainult süsihappegaasi, vaid ka ainevahetusprodukte. Vesi väljub lõpuseõõnsusest spetsiaalsete pilude kaudu. Nii hingavad kalad.

Kalad, kes hingavad läbi naha

Muidugi hingavad kalad lõpustega. See on kõigile teada. Aga kuidas siis seletada tõsiasja, et mõned liigid, kes satuvad veest välja, märja rohu või maa seest, suudavad seal elada mitu tundi? Kuidas kalad sellistes tingimustes hingavad? Kindlasti mitte läbi lõpuste.

Paljudel liikidel, nagu ristikarp, angerjas, karpkala, karpkala, ilmusid evolutsiooni käigus lisavõimalus. Nad suudavad imada hapnikku läbi kogu nahapinna. See kehtib eriti siis, kui selle elutähtsa gaasi tase vees langeb kriitilise tasemeni. Siis muutuvad lõpused ebaefektiivseks ja esiplaanile tuleb nahahingamine.

Kuidas labürindi kalad hingavad?

Paljud akvaariumiomanikud on märganud, kuidas kalad hingavad. Tihti ujuvad nad veepinnale ja pistavad veidi pead välja. Miks nad seda teevad?

Väga palju sorte akvaariumi kalad neil on spetsiifiline hingamiselund – labürint. Selle abil saavad nad hapnikku absorbeerida mitte veest, vaid atmosfääriõhust. Sel juhul peaks kala vähemalt kord paari tunni jooksul pinnale tõusma ja hinge tõmbama. Muidu ta sureb.

Lõpuse labürint asub mõlemal pool kala pead. See asub lõpuste kohal. Kui kala neelab õhumulli, siseneb see labürindi käsnjastesse kambritesse. Nende seinad on tihedalt kaetud kapillaaridega. Neisse tungib hapnik, mis seejärel levib kõikidesse keha organitesse ja kudedesse. Lõpuse labürint aitab kaladel mitte ainult hapnikuvaeses veehoidlas ellu jääda, vaid ka liikuda teise.

Kalad, kes hingavad läbi soolestiku

Võib-olla üllatab see paljusid, kuid on üks kalatüüp, mis kasutab hingamiseks soolestikku. Need on säga perekonnast Coridoras. Nad hingavad atmosfääriõhku. Kuigi see pole täiesti tõsi. Erinevalt samast labürindi kalad, neil pole mingeid erilisi organeid. suudab maost hapnikku omastada. See on kala, kes hingab õhku. Ta lihtsalt neelab selle alla ja pumpab selle ujumispõide. Siin toimub hapniku imendumine.

Kalad, kes suudavad puude otsa ronida

Niisiis, see, mida kalad vees hingavad, on täiesti arusaadav. Aga kuidas on lood nendega, mis võivad mitu päeva veest väljas olla? Kas sa arvad, et neid pole olemas? Üldse mitte. Selliste kalade silmatorkav esindaja on ronimisahven. Ta elab Kaug-Idas.

Selle ainulaadse kala lõpused on konstrueeritud nii, et see suudab õhust hapnikku absorbeerida. Lisaks on tal eriline kaalude struktuur, mis võimaldab tal mitte ainult maapinnal liikuda, vaid ka puude otsas ronida. Tegelikult sai see selle funktsiooni jaoks oma nime.

Muide, see liik pole kaugeltki ainus. On veel üks kala, kes suudab õhku hingata – see on mudane kipper. Ta elab Aafrika nendes osades, kus sageli täheldatakse tõsist põuda. See kala on arenenud huvitav viis et need ebasoodsad perioodid üle elada. Kui veehoidla kuivab, urgitseb kapten mudasse. Seal suudab ta mitu kuud ilma veeta olla. Alles siis, kui vesi uuesti tuleb, tuleb ta oma ajutisest varjupaigast välja. Seda teeb enamik kopsukaladest. See rühm väärib erilist tähelepanu.

Kopsikala

Kopsukalad kuuluvad väga iidsesse rühma. Paleontoloogid leiavad nende olendite jäänuseid kihtidest ja setetest. Üsna pikka aega peeti neid täiesti väljasurnud liigiks. Ja alles pärast Austraalia ja Aafrika looduse uurimist 19. sajandil tehti vapustav avastus. Leiti kaasaegsed vaated kopsukala. See mitte ainult ei mõjutanud teadlaste seisukohti selgroogsete taksonoomia kohta, vaid tegi ka omad kohandused

Kõigil kopsukaladel leidub lisaks iseloomulikele lõpustele ka üks või paar kopsu. See on muudetud Nendel organitel pole imetajate kopsudega midagi ühist. Nende seinad on läbi imbunud arvukatest kapillaaridest, mille kaudu toimub gaasivahetus. Kas kalad hingavad vees lahustunud hapnikku? Muidugi. Kuid ainult siis, kui seda on vees piisavalt. Nad vajavad kopse ainult selleks, et oodata pikka põuaperioodi, mudasse kinnimüüritud, või selleks, et ühest veehoidlast teise liikuda. Reeglina on neil kõrgelt arenenud uimed, mis võivad täita jäsemete rolli. Seega võivad kopsukalad teha isegi mitu päeva kestvaid üleminekuid.