Biologi for studerende II

jun 30, 2021
admin

Læringsresultater

  • Identificer almindelige typer af åndedræt, herunder pattedyrs og padders åndedræt

Amphibiers åndedræt

Amphibier har udviklet flere forskellige måder at trække vejret på. Unge padder, som f.eks. haletudser, bruger gæller til at trække vejret, og de forlader ikke vandet. Nogle padder beholder gæller resten af livet. Efterhånden som haletudsen vokser, forsvinder gællerne, og lungerne vokser. Disse lunger er primitive og ikke lige så udviklede som pattedyrlunger. Voksne padder mangler eller har et reduceret mellemgulv, så vejrtrækningen via lungerne er tvunget. Den anden måde at trække vejret på for padder er diffusion gennem huden. For at fremme denne diffusion skal paddernes hud forblive fugtig.

Fugleåndedræt

Fugle står over for en unik udfordring med hensyn til vejrtrækning: De flyver. At flyve bruger en stor mængde energi; derfor har fugle brug for meget ilt til at hjælpe deres stofskifteprocesser. Fugle har udviklet et åndedrætssystem, der forsyner dem med den ilt, der er nødvendig for at kunne flyve. I lighed med pattedyr har fugle lunger, som er organer, der er specialiseret til gasudveksling. Den iltede luft, der indtages ved indånding, diffunderer gennem lungernes overflade ind i blodbanen, og kuldioxid diffunderer fra blodet ind i lungerne og udstødes ved udånding. Detaljerne i vejrtrækningen mellem fugle og pattedyr adskiller sig væsentligt fra hinanden.

Ud over lungerne har fugle luftsække inde i kroppen. Luften strømmer i én retning fra de bageste luftsække til lungerne og ud af de forreste luftsække. Luftstrømmen går i den modsatte retning af blodstrømmen, og gasudvekslingen foregår meget mere effektivt. Denne form for vejrtrækning gør det muligt for fuglene at få den nødvendige ilt, selv i større højder, hvor iltkoncentrationen er lav. Denne retningsbestemte luftstrøm kræver to cyklusser af luftindtag og udånding for at få luften helt ud af lungerne.

Fugle: Åndedræt og flyvning

Fugle har udviklet et åndedrætssystem, som gør det muligt for dem at flyve. At flyve er en proces med høj energi og kræver meget ilt. Desuden flyver mange fugle i store højder, hvor koncentrationen af ilt er lav. Hvordan har fugle udviklet et åndedrætssystem, der er så unikt?

Decennier af palæontologers forskning har vist, at fugle har udviklet sig fra therapoder, kødædende dinosaurer (figur 1). Faktisk viser fossile beviser, at kødædende dinosaurer, der levede for mere end 100 millioner år siden, havde et lignende gennemstrømningsåndedrætssystem med lunger og luftsække. Archaeopteryxog Xiaotingia var f.eks. flyvende dinosaurer og menes at være tidlige forløbere for fugle.

De fleste af os mener, at dinosaurer er uddøde. Moderne fugle er imidlertid efterkommere af fugle-dinosaurer. De moderne fugles åndedrætssystem har udviklet sig i hundredvis af millioner af år.

 Illustration A viser luftstrømmens retning ved både indånding og udånding hos fugle. Under indånding passerer luften fra næbbet ned gennem luftrøret til den bageste luftsæk, der er placeret bag lungerne. Fra den bageste luftsæk kommer luften ind i lungerne og ind i den forreste luftsæk foran lungerne. Luft fra begge luftsække trænger også ind i hulrum i knoglerne. Under udånding kommer luften fra hulrummene i knoglerne ind i luftsækkene, derefter i lungerne og derefter i luftrøret, hvor den kommer ud gennem næbbet. Illustration B sammenligner en dinosaur og en fugl. Begge har forreste luftsække foran lungerne og bageste luftsække bagved dem. Luftsækkene er forbundet med hule åbninger i knoglerne.

Figur 1. Dinosaurer, som fuglene nedstammer fra, har lignende hule knogler og menes at have haft et lignende åndedrætssystem. (credit b: modifikation af arbejde udført af Zina Deretsky, National Science Foundation)

Pattedyrs respiration

Alle pattedyr har lunger, som er de vigtigste organer til vejrtrækning. Lungernes kapacitet har udviklet sig for at understøtte dyrets aktiviteter. Under indånding udvider lungerne sig med luft, og ilt diffunderer over lungernes overflade og kommer ind i blodbanen. Ved udånding udstøder lungerne luft, og lungernes volumen mindskes. I de næste afsnit vil menneskets vejrtrækningsproces blive forklaret.

Afprøv det

Bidrag!

Har du en idé til at forbedre dette indhold? Vi vil gerne have dit input.

Forbedre denne sideLær mere

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.