Biologie pentru studenți II

iun. 30, 2021
admin

Rezultatele învățării

  • Identificați tipurile comune de respirație, inclusiv cea a mamiferelor și a amfibienilor

Respirația amfibienilor

Amfibienii au evoluat în mai multe moduri de respirație. Amfibienii tineri, precum mormolocii, folosesc branhii pentru a respira și nu părăsesc apa. Unii amfibieni își păstrează branhiile toată viața. Pe măsură ce mormolocul crește, branhiile dispar, iar plămânii cresc. Acești plămâni sunt primitivi și nu la fel de evoluați ca plămânii mamiferelor. Amfibienilor adulți le lipsește sau au o diafragmă redusă, astfel că respirația prin plămâni este forțată. Celălalt mijloc de respirație al amfibienilor este difuzia pe piele. Pentru a ajuta această difuzie, pielea amfibienilor trebuie să rămână umedă.

Respirația aviară

Păsările se confruntă cu o provocare unică în ceea ce privește respirația: ele zboară. Zborul consumă o cantitate mare de energie; prin urmare, păsările au nevoie de mult oxigen pentru a le ajuta procesele metabolice. Păsările au evoluat un sistem respirator care le furnizează oxigenul necesar pentru a permite zborul. La fel ca mamiferele, păsările au plămâni, care sunt organe specializate pentru schimbul de gaze. Aerul oxigenat, aspirat în timpul inhalării, difuzează prin suprafața plămânilor în fluxul sanguin, iar dioxidul de carbon difuzează din sânge în plămâni și este expulzat în timpul expirației. Detaliile respirației între păsări și mamifere diferă substanțial.

În plus față de plămâni, păsările au saci de aer în interiorul corpului. Aerul curge într-o singură direcție din sacii aerieni posteriori către plămâni și iese din sacii aerieni anteriori. Fluxul de aer este în direcția opusă față de fluxul sanguin, iar schimbul de gaze are loc mult mai eficient. Acest tip de respirație permite păsărilor să obțină oxigenul necesar, chiar și la altitudini mai mari, unde concentrația de oxigen este scăzută. Această direcționalitate a fluxului de aer necesită două cicluri de inspirație și expirație a aerului pentru a scoate complet aerul din plămâni.

Păsări: Respirația și zborul

Păsările au dezvoltat un sistem respirator care le permite să zboare. Zborul este un proces de mare energie și necesită mult oxigen. În plus, multe păsări zboară la altitudini mari, unde concentrația de oxigen este scăzută. Cum au evoluat păsările un sistem respirator atât de unic?

Decenii de cercetări ale paleontologilor au arătat că păsările au evoluat din therapods, dinozauri carnivori (Figura 1). De fapt, dovezile fosile arată că dinozaurii carnivori care au trăit în urmă cu mai mult de 100 de milioane de ani aveau un sistem respirator similar, cu plămâni și saci de aer. Archaeopteryxși Xiaotingia, de exemplu, au fost dinozauri zburători și se crede că sunt precursorii timpurii ai păsărilor.

Cei mai mulți dintre noi consideră că dinozaurii au dispărut. Cu toate acestea, păsările moderne sunt descendenți ai dinozaurilor aviari. Sistemul respirator al păsărilor moderne a evoluat timp de sute de milioane de ani.

 Ilustrația A arată direcția fluxului de aer atât în inspirație, cât și în expirație la păsări. În timpul inhalării, aerul trece din cioc pe trahee spre sacul aerian posterior situat în spatele plămânilor. Din sacul aerian posterior, aerul intră în plămâni, iar din sacul aerian anterior în fața plămânilor. Aerul din ambele saci aerieni intră, de asemenea, în cavitățile din oase. În timpul expirației, aerul din scobiturile din oase intră în sacii de aer, apoi în plămâni, apoi în trahee, de unde iese prin ciocuri. Ilustrația B compară un dinozaur și o pasăre. Ambele au saci aerieni anteriori în fața plămânilor și saci aerieni posteriori în spatele lor. Sacii aerieni se conectează la deschideri goale din oase.

Figura 1. Dinozaurii, din care au descins păsările, au oase goale similare și se crede că au avut un sistem respirator asemănător. (credit b: modificare a lucrării realizate de Zina Deretsky, National Science Foundation)

Respirația mamiferelor

Toate mamiferele au plămâni care sunt principalele organe de respirație. Capacitatea pulmonară a evoluat pentru a susține activitățile animalului. În timpul inhalării, plămânii se dilată cu aer, iar oxigenul difuzează pe suprafața plămânilor și intră în fluxul sanguin. În timpul expirației, plămânii expulzează aerul și volumul plămânilor scade. În următoarele secțiuni, va fi explicat procesul de respirație umană.

Încearcă

Contribuie!

Ai avut o idee pentru îmbunătățirea acestui conținut? Ne-ar plăcea să ne dați contribuția dumneavoastră.

Îmbunătățiți această paginăÎnvățați mai mult

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.