Špirály a ako pomáhajú pri dýchaní rýb, veľrýb a hmyzu
Jeff Rotman / Getty Images
Špirály sú dýchacie otvory nachádzajúce sa na povrchu hmyzu, to je isté chrupavkovité ryby ako sú niektoré druhy žraloky , a rejnoky. Hammerheads a chiméry nemajú špirály. U rýb sa špirály skladajú z páru otvorov tesne za očami ryby, ktoré jej umožňujú nasávať okysličenú vodu zhora bez toho, aby ju museli privádzať cez žiabre. Špirály sa otvárajú do úst ryby, kde voda prechádza cez jej žiabre na výmenu plynov a von z tela. Špirály pomáhajú rybám dýchať, aj keď ležia na dne oceánu alebo keď sú zahrabané v piesku.
Evolúcia Spiracles
Špirály sa pravdepodobne vyvinuli zo žiabrových otvorov. U primitívnych rýb bez čeľustí boli špirály jednoducho prvými žiabrovými otvormi za ústami. Tento žiabrový otvor sa nakoniec oddelil, keď sa čeľusť vyvinula zo štruktúr medzi ňou a ostatnými žiabrovými otvormi. Špirála zostala ako malý otvor podobný dierke vo väčšine chrupavkovitých rýb. Špirály sú užitočné pre typy lúčov, ktoré sa ponárajú na dno oceánu, pretože im umožňujú dýchať bez pomoci odhalených žiabier.
Medzi primitívne kostnaté ryby so špirálami patria jeseter, veslá, bichiry a coelacanth . Vedci sa tiež domnievajú, že spirakuly sú spojené so sluchovými orgánmi žiab a niektorých ďalších obojživelníkov.
Príklady Spiracles
Južné rejnoky sú morské živočíchy žijúce v piesku, ktoré používajú svoje špirály na dýchanie, keď ležia na dne oceánu. Špirály za očami lúča nasávajú vodu, ktorá prechádza cez žiabre a vytláča sa zo žiabrov na jeho spodnej strane. korčule , chrupavčité ryby, ktoré majú ploché telo a krídlové prsné plutvy pripevnené k hlave, a rejnoky niekedy používajú spirakuly ako svoj primárny spôsob dýchania, čím privádzajú okysličenú vodu do žiabrovej komory, kde sa vymieňa za oxid uhličitý.
Anjelské žraloky sú veľké žraloky s plochým telom, ktoré sa zahrabávajú do piesku a dýchajú cez svoje špirály. Čakajú maskovaní na ryby, kôrovce a mäkkýše a potom sa vrhli, aby ich udreli a zabili ich čeľusťami. Čerpaním vody cez špirály a von cez žiabre môžu tieto žraloky absorbovať kyslík a eliminovať oxid uhličitý bez neustáleho plávania, ako to musia robiť mobilnejšie žraloky.
Hmyz a zvieratá s špirálami
Hmyz majú spirakuly, ktoré umožňujú pohyb vzduchu do ich tracheálneho systému. Keďže hmyz nemá pľúca, používa špirály na výmenu kyslíka a oxidu uhličitého s vonkajším vzduchom. Hmyz otvára a zatvára svoje špirály prostredníctvom svalových kontrakcií. Molekuly kyslíka potom cestujú cez tracheálny systém hmyzu. Každá tracheálna trubica končí tracheolou, kde sa kyslík rozpúšťa do tekutiny priedušnice. Odvapotom difunduje do buniek.
Vyfukovacia diera veľryby sa v starších textoch niekedy nazýva aj špirála. Veľryby používajú svoje fúkacie otvory na nasávanie vzduchu a rozptýlenie oxidu uhličitého, keď sa vynoria. Veľryby majú skôr pľúca ako iné cicavce než žiabre ako ryby. Musia dýchať vzduch, nie vodu.