Biologi för studenter II

jun 30, 2021
admin

Lärandemål

  • Identifiera vanliga typer av andning, inklusive andning hos däggdjur och amfibier

Amfibiernas andning

Amfibier har utvecklat flera olika sätt att andas. Unga amfibier, som t.ex. groddjur, använder gälar för att andas, och de lämnar inte vattnet. Vissa amfibier behåller gälarna livet ut. När grodynglen växer försvinner gälarna och lungorna växer. Dessa lungor är primitiva och inte lika utvecklade som däggdjurens lungor. Vuxna amfibier saknar eller har ett reducerat diafragma, så andningen via lungorna är forcerad. Det andra sättet för amfibier att andas är diffusion genom huden. För att underlätta denna diffusion måste amfibiernas hud förbli fuktig.

Fågelrespiration

Fåglar står inför en unik utmaning när det gäller andning: de flyger. Att flyga förbrukar en stor mängd energi, och därför behöver fåglar mycket syre för att underlätta sina metaboliska processer. Fåglar har utvecklat ett andningssystem som förser dem med det syre som behövs för att kunna flyga. I likhet med däggdjur har fåglar lungor, som är organ specialiserade för gasutbyte. Syrehaltig luft, som tas in vid inandning, diffunderar över lungornas yta in i blodomloppet, och koldioxid diffunderar från blodet in i lungorna och stöts ut vid utandning. Detaljerna kring andningen mellan fåglar och däggdjur skiljer sig väsentligt åt.

Fåglar har förutom lungor även luftsäckar inuti kroppen. Luften strömmar i en riktning från de bakre luftsäckarna till lungorna och ut ur de främre luftsäckarna. Luftflödet går i motsatt riktning jämfört med blodflödet, och gasutbytet sker mycket effektivare. Denna typ av andning gör det möjligt för fåglar att få i sig det syre som behövs, även på högre höjder där syrekoncentrationen är låg. Denna riktning av luftflödet kräver två cykler av luftintag och utandning för att fullständigt få ut luften ur lungorna.

Fåglar: Andning och flygning

Fåglar har utvecklat ett andningssystem som gör det möjligt för dem att flyga. Att flyga är en energirik process som kräver mycket syre. Dessutom flyger många fåglar på höga höjder där syrekoncentrationen är låg. Hur har fåglar utvecklat ett andningssystem som är så unikt?

Dekennier av paleontologers forskning har visat att fåglar utvecklats från therapoder, köttätande dinosaurier (figur 1). Faktum är att fossila bevis visar att köttätande dinosaurier som levde för mer än 100 miljoner år sedan hade ett liknande genomgående andningssystem med lungor och luftsäckar. Archaeopteryxoch Xiaotingia, till exempel, var flygande dinosaurier och tros vara tidiga föregångare till fåglar.

De flesta av oss anser att dinosaurierna är utdöda. Moderna fåglar är dock ättlingar till fågeldinosaurier. De moderna fåglarnas andningssystem har utvecklats under hundratals miljoner år.

 Illustration A visar luftflödets riktning vid både inandning och utandning hos fåglar. Vid inandning passerar luften från näbben ner genom luftstrupen till den bakre luftsäcken som ligger bakom lungorna. Från den bakre luftsäcken kommer luften in i lungorna och den främre luftsäcken framför lungorna. Luft från båda luftsäckarna kommer också in i håligheter i benen. Vid utandning går luften från håligheter i benen in i luftsäckarna, sedan i lungorna och därefter i luftstrupen, där den kommer ut genom näbben. Illustration B jämför en dinosaurie och en fågel. Båda har främre luftsäckar framför lungorna och bakre luftsäckar bakom dem. Luftsäckarna ansluter till ihåliga öppningar i benen.

Figur 1. Dinosaurier, som fåglar härstammar från, har liknande ihåliga ben och tros ha haft ett liknande andningssystem. (kredit b: modifiering av arbete av Zina Deretsky, National Science Foundation)

Däggdjurs andning

Alla däggdjur har lungor som är de viktigaste organen för andning. Lungornas kapacitet har utvecklats för att stödja djurets aktiviteter. Vid inandning expanderar lungorna med luft, och syre diffunderar över lungans yta och kommer in i blodomloppet. Vid utandning stöter lungorna ut luft och lungvolymen minskar. I de kommande avsnitten kommer människans andningsprocess att förklaras.

Att prova

Bidrag!

Har du en idé för att förbättra det här innehållet? Vi vill gärna ha dina synpunkter.

Förbättra den här sidanLär dig mer

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.