Карактеристичне шкрге, функције, врсте и значај



Тхе гиллс или шкрге су респираторни органи водених животиња, имају функцију вршења размене кисеоника појединца са околином. Они се манифестују од веома једноставних облика код бескичмењака, до сложених структура насталих у кичмењацима, које чине хиљаде специјализованих ламела смјештених унутар шупљине шупљине вентилиране континуираним протоком воде..

Ћелије захтевају енергију да функционишу, ова енергија се добија од разградње шећера и других супстанци у метаболичком процесу званом ћелијска респирација. Код већине врста, кисеоник који се налази у ваздуху се користи као енергија, а угљен-диоксид се избацује као отпад.

Начин на који се организми понашају у складу са размјеном гасова са својом околином подједнако је под утицајем облика тела као и околине у којој живи.

Водене средине имају мање кисеоника од земаљских средина и дифузија кисеоника је спорија него у ваздуху. Количина раствореног кисеоника у води се смањује како температура расте и струја се смањује.

Мање развијене врсте не захтевају специјализоване респираторне структуре да задовоље своје основне функције. Међутим, у већим је битно имати сложеније системе размјене, тако да могу адекватно покрити њихове метаболичке потребе.

Шкрге се налазе код бескичмењака и кичмењака, могу бити у облику конца, ламинарног или стабла са много капилара, а ми их посматрамо интерно или екстерно.

Постоје животиње које живе у приморском подручју, као што су мекушци и ракови, који су у стању активно дисати са шкргама у води и зраку, све док остају влажни. За разлику од остатка водених организама, који се гуше када напуштају воду упркос обиљу расположивог кисеоника.

Индек

  • 1 Опште карактеристике
  • 2 Функције
  • 3 Како раде?
  • 4 врсте (спољашње и унутрашње)
    • 4.1 Спољне шкрге
    • 4.2 Унутрашње шкрге
  • 5 Важност
  • 6 Референце

Опште карактеристике

Количина кисеоника присутна у ваздуху је око 21%, док је у води само растворена у пропорцији од 1%. Ова варијација приморала је водене организме да стварају структуре као што су шкрге, намењене искључиво екстракцији кисеоника.

Шкрге могу бити тако ефикасне да постижу стопу екстракције кисеоника од 80%, три пута већу од оне која се јавља у људским плућима из ваздуха.

Разноврсност водених организама

Ови респираторни органи развијају се у великом броју водених организама, у одређеним фазама животног циклуса можемо наћи различите врсте шкрга у мекушцима, црвима, раковима, бодљикашима, рибама и чак и рептилима..

Разноврсне форме

Као резултат тога, они се веома разликују по облику, величини, локацији и поријеклу, што резултира специфичним адаптацијама у свакој врсти.

За најразвијеније водене животиње, повећање величине и мобилности одредили су већу потребу за кисеоником. Једно од решења за овај проблем било је повећање површине шкрга.

Рибе, на пример, имају велики број набора који се држе одвојени један од другог водом. То им даје велику површину за измену гаса, што им омогућава да достигну максималну ефикасност.

Осетљиви органи

Шкрге су веома осјетљиви органи, осјетљиви на физичке повреде и болести узроковане паразитима, бактеријама и гљивицама. Због тога се генерално сматра да су мање развијене шкрге спољног типа.

Повреде

У коштаним рибама, шкрге се суочавају са високим концентрацијама хемијских загађивача као што су тешки метали, суспендоване чврсте материје и друге токсичне супстанце, које пате од морфолошких оштећења или повреда које се називају едеми..

То узрокује некрозу ткива шкрга, ау тешким случајевима може узроковати и смрт организма промјеном дисања.

Због ове карактеристике, шкрге рибе се често користе од стране научника као важни биомаркери контаминације у воденим срединама.

Функције

Главна функција шкрга, како за бескраљежњачке организме тако и за кичмењаке, је да утиче на процес измјене гаса појединца са воденом околином.

Будући да је доступност кисеоника мања у води, акватичне животиње морају радити напорније да ухвате одређену количину кисеоника, што представља занимљиву ситуацију, јер то значи да ће се већи дио добијеног кисеоника поново користити. кисик.

Човјек користи 1 до 2% свог метаболизма када је у мировању како би постигао вентилацију плућа, док риба у мировању захтијева отприлике 10 до 20% да би се постигла вентилација шкрга..

Шкрге могу такође развити секундарне функције код неких врста, на пример, у неким мекушцима су модификоване да допринесу хватању хране, јер су то органи који непрестано филтрирају воду..

Код различитих ракова и риба, они такође врше осмотску регулацију концентрације супстанци доступних у животној средини у односу на организам, проналазећи случајеве када су одговорни за излучивање токсичних елемената..

У сваком типу воденог организма шкрге имају посебно функционисање, што зависи од степена еволуције и сложености респираторног система..

Како раде?

Генерално, шкрге раде као филтери који задржавају кисик или2 који се налази у води, неопходан за испуњавање његових виталних функција, и избацивање угљен-диоксида ЦО2 отпада који је присутан у тијелу.

Да би се постигла ова филтрација, потребан је константан проток воде, који се може произвести покретима спољашњих шкрга у црвима, покретима појединца који се изводе од ајкула, или пумпањем оперцуле у коштану рибу..

Размена гаса се одвија кроз дифузију контакта између воде и течности крви која се налази у шкргама.

Најефикаснији систем се назива протуструјни ток, где крв која тече кроз гранске капиларе долази у контакт са водом богатом кисеоником. Произведен је градијент концентрације који дозвољава улазак кисеоника кроз плоче са шкргама и њихову дифузију у крвни флуид, у исто вријеме када се угљен-диоксид дифундира ван.

Ако би проток воде и крви били у истом правцу, исте стопе уноса кисеоника не би биле постигнуте, јер би се концентрације овог гаса брзо изједначиле дуж мембрана шкрга..

Типови (спољашњи и унутрашњи)

Шкрге се могу појавити у спољашњем или унутрашњем делу организма. Ова диференцијација је углавном последица степена еволуције, врсте станишта у коме се развија и специфичних карактеристика сваке врсте.

Ектернал гиллс

Спољне шкрге се углавном посматрају у мање развијеним врстама бескичмењака, а привремено у раним фазама развоја гмизаваца, јер их губе након метаморфозе.

Овај тип шкрга има одређене недостатке, прво зато што су деликатни додаци склони трпљењу и привлачењу предатора. У организмима који имају покрет, они ометају њихово кретање.

Када су у директном контакту са спољашњим окружењем, они су обично веома подложни и лако могу бити погођени неповољним факторима околине, као што су лош квалитет воде или присуство токсичних супстанци..

Ако су шкрге оштећене, врло је вероватно да ће доћи до бактеријске, паразитске или гљивичне инфекције, што у зависности од тежине може довести до смрти..

Унутрашње шкрге

Унутрашње шкрге, јер су ефикасније од спољашњих шкрга, јављају се у већим воденим организмима, али имају различите нивое специјализације у зависности од тога како је врста еволуирала..

Они се обично налазе у камерама које их штите, али им је потребна струја која им омогућава да имају стални контакт са спољашњим окружењем да би се ускладили са изменама гасова..

Риба је такође развила и карбонатне покриваче назване оперцула које испуњавају функцију заштите шкрга, делују као капије које ограничавају проток воде и пумпају воду..

Значај

Шкрге су од суштинског значаја за опстанак водених организама, јер играју неопходну улогу у расту ћелија.

Поред дисања и виталног дијела циркулацијског система, они могу допринијети храњењу одређених мекушаца, функционирати као излучни сустав токсичних твари и регулирати различите ионе у организмима као што су еволуирали као рибе..

Научне студије показују да појединци који су претрпели оштећење граничног респираторног система, имају спорије развој и мањи су, склонији су инфекцијама и понекад озбиљним повредама, може се десити до смрти..

Шкрге су постигле адаптацију на најразличитија станишта и услове животне средине, омогућавајући успостављање живота у практично аноксичним екосистемима.

Ниво специјализације шкрга је у директној вези са еволуцијском фазом врсте, а они су дефинитивно најефикаснији начин добијања кисеоника у воденим системима.

Референце

  1. Ареллано, Ј. и Ц. Сараскуете. (2005). Хистолошки атлас сенегалског једра, Солеа сенегаленсис (Кауп, 1858). Институт поморских наука Андалузије, придружена јединица за квалитет и патологију животне средине. Мадрид, Шпанија 185 пп.
  2. Биоиннова. Размена гасова у животињама и размена гаса у риби. Иновацијска група о подучавању о биолошкој разноликости. Опорављен од: инновабиологиа.цом
  3. Цруз, С. и Родригуез, Е. (2011). Водоземци и глобалне промјене. Универзитет у Севилли. Добављено из биосцриптс.нет
  4. Фањул, М. и М. Хириарт. (2008). Функционална биологија животиња И. Уредници КСКСИ века. 399 пп.
  5. Хансон, П., М. Спрингер и А. Рамирез. (2010) Увод у групе водених макроинвертебрата. Рев. Биол. Вол. 58 (4): 3-37.
  6. Хилл, Р. (2007). Компаративна физиологија животиња. Едиториал Реверте. 905 пп.
  7. Лукует, Ц. (1997). Гранска хистологија: респирација, ионска регулација и ацидобазни баланс у раку Цхасмагнатхус гранулата Дана, 1851 (Децапода, Грапсидае); са упоредним белешкама Уца уругуаиенсис (Нобили, 1901) (Оциподидае). Универзитет у Буенос Аиресу. 187 пп.
  8. Роа, И., Р. Цастро и М. Ројас. (2011). Деформација шкрга у салмонидима: макроскопска, хистолошка, ултраструктурна и елементарна анализа. Ј. Морпхол. Вол. 29 (1): 45-51.
  9. Рупперт, Е. и Р. Барнес. (1996). Зоологија бескичмењака. МцГрав - Интер-Америцан Хилл. 1114 стр.
  10. Торрес, Г., С. Гонзалез и Е. Пена. (2010). Анатомски, хистолошки и ултраструктурни опис шкрге и јетре тилапије (Ореоцхромис нилотицус). Ј. Морпхол. Вол. 28 (3): 703-712.