Sammakkoeläinten hengitystoiminta

Sammakkoeläimillä on kehittynyt useita hengitystapoja. Nuoret sammakkoeläimet, kuten nuijapäät, käyttävät kiduksia hengittämiseen, eivätkä ne poistu vedestä. Jotkut sammakkoeläimet säilyttävät kidukset koko elämänsä ajan. Kun nuijapää kasvaa, kidukset katoavat ja keuhkot kasvavat. Nämä keuhkot ovat alkeelliset eivätkä yhtä kehittyneet kuin nisäkkäiden keuhkot. Aikuisilta sammakkoeläimiltä puuttuu pallea tai pallea on heikentynyt, joten keuhkojen kautta hengittäminen on pakkohengitystä. Toinen sammakkoeläinten hengitystapa on diffuusio ihon läpi. Tämän diffuusion helpottamiseksi sammakkoeläinten ihon on pysyttävä kosteana.

Lintujen hengitys

Linnuilla on hengityksen suhteen ainutlaatuinen haaste: ne lentävät. Lentäminen kuluttaa paljon energiaa, joten linnut tarvitsevat paljon happea aineenvaihduntaprosessiensa tueksi. Linnut ovat kehittäneet hengitysjärjestelmän, joka tuottaa niille lentämiseen tarvittavan hapen. Nisäkkäiden tavoin linnuilla on keuhkot, jotka ovat kaasujen vaihtoon erikoistuneita elimiä. Happea sisältävä ilma diffundoituu sisäänhengityksen aikana keuhkojen pinnan kautta verenkiertoon, ja hiilidioksidi diffundoituu verestä keuhkoihin ja poistuu uloshengityksen aikana. Hengityksen yksityiskohdat lintujen ja nisäkkäiden välillä eroavat toisistaan huomattavasti.

Keuhkojen lisäksi linnuilla on ruumiinsa sisällä ilmapusseja. Ilma virtaa yhteen suuntaan takimmaisista ilmapusseista keuhkoihin ja ulos etummaisista ilmapusseista. Ilman virtaus on vastakkaiseen suuntaan kuin veren virtaus, ja kaasujen vaihto tapahtuu paljon tehokkaammin. Tämän hengitystavan ansiosta linnut saavat tarvitsemansa hapen myös korkeammilla paikoilla, joissa happipitoisuus on alhainen. Tämä ilmavirran suuntautuneisuus vaatii kaksi sisään- ja uloshengityssykliä, jotta ilma saadaan kokonaan ulos keuhkoista.

Linnut: Hengitys ja lentäminen

Linnut ovat kehittäneet hengitysjärjestelmän, joka mahdollistaa niiden lentämisen. Lentäminen on korkeaenerginen prosessi ja vaatii paljon happea. Lisäksi monet linnut lentävät korkealla, missä happipitoisuus on alhainen. Miten linnut ovat kehittäneet niin ainutlaatuisen hengityselimistön?

Paleontologien vuosikymmeniä kestäneet tutkimukset ovat osoittaneet, että linnut ovat kehittyneet terapodista, lihaa syövistä dinosauruksista (kuva 1). Itse asiassa fossiiliset todisteet osoittavat, että lihaa syövillä dinosauruksilla, jotka elivät yli 100 miljoonaa vuotta sitten, oli samanlainen läpivirtaava hengityselimistö keuhkoineen ja ilmapusseineen. Esimerkiksi Archaeopteryx ja Xiaotingia olivat lentäviä dinosauruksia, ja niiden uskotaan olevan lintujen varhaisia esiasteita.

Vähemmistö meistä pitää dinosauruksia sukupuuttoon kuolleina. Nykylinnut ovat kuitenkin lintudinosaurusten jälkeläisiä. Nykylintujen hengityselimet ovat kehittyneet satojen miljoonien vuosien ajan.

Kuva 1. Dinosauruksilla, joista linnut polveutuivat, on samanlaisia onttoja luita, ja niillä uskotaan olleen samanlainen hengityselimistö. (luotto b: Zina Deretskyn työn muokkaus, National Science Foundation)

Nisäkkäiden hengitys

Kaikin nisäkkäillä on keuhkot, jotka ovat hengityksen pääelimet. Keuhkojen kapasiteetti on kehittynyt tukemaan eläimen toimintaa. Sisäänhengityksen aikana keuhkot laajenevat ilmalla, ja happi diffundoituu keuhkojen pinnan läpi ja kulkeutuu verenkiertoon. Uloshengityksen aikana keuhkot poistavat ilmaa ja keuhkojen tilavuus pienenee. Seuraavissa kappaleissa selitetään ihmisen hengitysprosessi.

Kirjoita!

Paranna tätä sivuaOpi lisää