수생 동물의 특징, 간략한 설명 및 그룹. 수생 동물의 호흡 수생 생물의 호흡 방법

일정 기간 또는 평생 동안 물 속에서 사는 동물. 모기, 하루살이, 잠자리, 캐디플라이와 같은 많은 곤충들은 라이프 사이클, 날개 달린 성인으로 발전하기 전에 수생 애벌레로. 수중 동물은 공기를 마시거나 물에 용해된 산소를 얻을 수 있습니다. 전문 기관아가미 또는 피부를 통해 직접 호출됩니다. 자연 조건그 안에 사는 것은 물 또는 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.

수생 동물 그룹

대부분의 사람들은 수중 동물에 대해 물을 때 물고기만 생각합니다. 그러나 물에 사는 다른 동물 그룹이 있습니다.

• (고래), 사이렌(듀공, 매너티) 및 기각류(진정한 바다표범, 귀덮개, 바다코끼리)와 같은 포유류. "수생 포유류"의 개념은 다음과 같은 동물에도 적용됩니다. 강 수달또는 반 수생 생활 방식을 선도하는 비버;
• 조개류(예: 바다 달팽이, 굴);
• (예: 산호);
• (예: 게, 새우).

"수생"이라는 용어는 다음과 같이 사는 동물에 적용될 수 있습니다. 민물(민물 동물) 및 바닷물 (해양 동물). 그러나 개념 해양 생물에 사는 동물에게 가장 일반적으로 사용되는 바닷물즉 바다와 바다에서.

수생 생물(특히 민물 동물)은 취약성 때문에 환경 보호론자들에게 특별한 관심 대상이 되는 경우가 많습니다. 그들은 남획, 밀렵, 오염에 노출되어 있습니다.

개구리 올챙이

대부분은 예를 들어 개구리의 올챙이와 같은 수생 애벌레 단계가 특징이지만 성인은 수역 근처에서 육상 생활 방식을 이끌고 있습니다. 아라파이마와 걷는 메기와 같은 일부 물고기도 산소가 부족한 물에서 생존하기 위해 공기를 호흡해야 합니다.

유명한 만화 "스폰지밥"의 주인공이 왜 사각팬츠"(또는" 스폰지 밥 사각팬츠"), 스폰지로 묘사? 해양이라는 수생 동물이 있기 때문입니다. 그러나 바다 스폰지는 만화 캐릭터처럼 네모 난 주방 스폰지처럼 보이지 않고 더 둥근 몸체 모양을 가지고 있습니다.

물고기와 포유류

산호초 근처의 물고기 떼

양서류, 조류, 포유류 및 파충류를 합친 것보다 더 많은 어류 종이 있다는 것을 알고 계셨습니까? 물고기는 평생을 물속에서 보내기 때문에 수생동물이다. 물고기는 냉혈 동물이며 호흡을 위해 물에서 산소를 가져오는 아가미가 있습니다. 또한 물고기는 척추동물입니다. 대부분의 어종은 민물이나 바닷물에서 살 수 있지만 연어와 같은 일부 물고기는 두 환경 모두에서 살 수 있습니다.

듀공 - 사이렌 순서의 수생 포유류

물고기는 물에서만 살지만 포유류는 육지와 물에서 모두 볼 수 있습니다. 모든 포유류는 척추동물입니다. 폐가 있다; 그들은 온혈이며 알을 낳는 대신 살아있는 새끼를 낳습니다. 하지만 수생 포유류생존을 위해 물에 의존합니다. 고래나 돌고래와 같은 일부 포유류는 물에서만 산다. 비버와 같은 다른 종은 반수생입니다. 수생 포유류는 폐가 있지만 아가미가 없으며 물속에서 숨을 쉴 수 없습니다. 그들은 공기를 마시기 위해 일정한 간격으로 수면 위로 떠오를 필요가 있습니다. 고래의 숨구멍에서 분수가 나오는 모습을 본 적이 있다면 동물이 다시 물속으로 뛰어들기 전에 숨을 내쉬고 숨을 들이마신다는 것을 알아야 합니다.

연체동물, 자포동물, 갑각류

Giant tridacna - 이매패 류 연체 동물의 가장 큰 대표자

연체동물은 다리가 없는 부드러운 근육질의 몸을 가진 무척추동물입니다. 이러한 이유로 많은 조개는 연약한 몸을 포식자로부터 보호하기 위해 단단한 껍질을 가지고 있습니다. 바다 달팽이와 굴은 조개류의 예입니다. 오징어도 연체동물이지만 껍질이 없습니다.

해파리 떼

해파리, 말미잘, 산호의 공통점은? 그들 모두는 cnidarians에 속합니다. 무척추 동물 인 수생 그룹에는 특별한 입과 쏘는 세포가 있습니다. 입 주위의 쏘는 세포는 음식을 잡는 데 사용됩니다. 해파리는 먹이를 잡기 위해 돌아다닐 수 있지만 말미잘과 산호는 바위에 붙어 먹이가 가까이 오기를 기다립니다.

붉은 게

갑각류는 단단한 키틴질 외피(외골격)를 가진 수생 무척추동물입니다. 몇 가지 예로는 게, 바닷가재, 새우, 가재가 있습니다. 갑각류에는 환경에 대한 정보를 수신하는 데 도움이 되는 두 쌍의 더듬이(안테나)가 있습니다. 대부분의 갑각류는 죽은 동식물의 떠다니는 잔해를 먹고 삽니다.

결론

수생 동물은 물에 살며 생존을 위해 물에 의존합니다. 어류, 포유류, 연체동물, 자포동물, 갑각류 등 다양한 수생 동물 그룹이 있습니다. 민물 수역(시냇물, 강, 호수 및 연못) 또는 염수(바다, 바다 등)에 서식하며 척추동물과 무척추동물이 될 수 있습니다.

수생 생물은 대부분의 경우 공기 호흡 방식을 유지하는 이차 수생 동물을 제외하고 물에 용해된 산소를 호흡합니다.

일부 유기체는 신체의 전체 표면(피부 호흡)으로 숨을 쉬고, 다른 유기체는 혈액 및 기관 아가미라고 하는 특별한 파생물의 도움으로 호흡합니다.

피부 호흡은 큰 수원생동물, 강장동물, 해면동물, 일부 벌레(섬모 및 희소류 벌레), 일부 갑각류(요각류), 일부 연체동물(갯민숭달팽이 연체동물, 익족류의 일부) 및 기타 그룹의 일부 대표를 포함하는 수생 동물. 일부 분지형 가재(Rolyphmidae 및 Leptodora)에서 소위 헤드 쉴드는 호흡에 사용되며, 이는 나머지 외피와 구조가 다르며 생체 내 착색을 적용할 때 잘 얼룩집니다.

아가미는 벽이 얇은 파생물처럼 보이며 내부에는 혈관 또는 혈장의 고도로 분지 된 모세관 네트워크가 있습니다. 육상 동물의 호흡 기관과 달리 수생 생물의 아가미는 주변 물에서 산소를 받기에 적합한 외부 파생물입니다. 그들은 신체의 다른 부분에 위치할 수 있습니다. 다모류 벌레, 대부분의 갑각류 및 연체 동물, 일부 곤충의 수생 유충, 극피 동물, 멍멍이 및 물고기는 아가미가 있습니다.

기관지 아가미는 하루살이, 잠자리, 돌파리, 큰날개, caddis 파리 및 Diptera 목에 속하는 많은 곤충의 수생 유충의 특징으로, 몸의 여러 부분에 위치한 얇은 벽의 단순 또는 분기 파생물의 형태를 가집니다. 얇은 기관 줄기 또는 기관 모세관의 고도로 분기된 네트워크를 포함합니다. 기관 아가미 내부에는 아가미의 얇은 덮개를 통해 주변 물에서 확산되는 기체 산소가 있습니다.

거의 모든 것이 부차적입니다. 수생 생물아가미가 있거나 피부 호흡으로 전환 한 곤충 유충을 제외하고 대기를 호흡합니다. 포유류는 수생 곤충(딱정벌레, 딱정벌레, 딱정벌레, 벌레 등)과 마찬가지로 호흡 기관을 환기시키기 위해 주기적으로 물 표면으로 올라옵니다.

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수중 동물의 호흡

호흡은 환경에서 산소(O2)를 흡수하고 이산화탄소(CO2)를 방출하는 과정입니다. 수중 호흡에는 다음과 같은 유형이 있습니다.

- 신체의 전체 표면을 통한 가스 교환 - 스폰지, bryozoans, 거머리, 회충;

- 아가미 (아가미 - 돌출 된 호흡기 표면과 조밀 한 혈관 네트워크가있는 기관, 물의 산소가 혈관의 얇은 외피와 벽을 통해 혈액으로 들어감) - 개구리 올챙이, 뉴트 애벌레, 아가미 연체 동물, 가재;

- 기관 (기관 - 곤충의 모든 조직을 관통하는 공기관 시스템; 물의 산소가 얇은 큐티클을 통해 침투한 다음 기관으로 들어가 신체의 모든 조직으로 전달됨) - 잠자리 유충, 하루살이, 캐디플라이 , 접힌 파리.

아가미(왼쪽)와 기관의 가스 교환 방식.

보리의 내부 아가미(1)와 갑각류 가지, 올챙이 및 도롱뇽 유충의 외부 아가미(2).

다양한 유형의 수중 기관 호흡: 1) 폐쇄, 기문 및 추가 돌출부 없음, 기관 시스템 - 많은 작은 곤충: 2) 외부 추가 아가미 시트 - 하루살이 애벌레; 3) 직장 공동의 기관 아가미, 제트 추진을 위해 물을 흡입하고 밀어 낼 때 가스 교환이 발생합니다-잠자리 애벌레.

공기 호흡:

- 폐 (폐 - 모세 혈관이 침투하는 호흡 표면이 깊어짐에 의해 형성된 공동). 폐 연체 동물 (연못, 코일)-단순한 주머니 모양의 함몰 형태, 성인 개구리, 뉴트-더 복잡한 가지 구조;

- 기관 - 물의 표면 막이 몸의 후단에 있는 나선형 관을 통해 부서질 때 기관은 공기로 채워집니다(모기 유충, 물전갈, 실트 파리 유충). 유영 딱정벌레에서 숨구멍은 공기 공급이 들어오는 날개 아래의 닫힌 공간으로 열립니다.

다양한 공기 호흡: 공기를 얻는 수영 딱정벌레; 호흡 구멍에 대한 열린 입구가있는 표면 수막의 아래쪽을 따라 기어 다니는 연못 달팽이; 나선형 튜브를 노출시킨 수영 딱정벌레와 물 전갈의 유충; 사자 파리와 모기 파리 애벌레는 호흡하는 동안 물의 표면 필름에 매달려 있습니다.

-확산 아가미-산소가 소비됨에 따라 기공이 열리는 복부의 기포, 가스 압력의 차이로 인해 물에서 추가 산소가 얼마 동안 기포에 들어갑니다 (매끄러움).

- plastron - 공기를 유지하는 발수성 털로 덮인 신체 표면의 일부; 머리카락은 공기가 물과 접촉하는 것을 막아 공기층이 줄어들지 않고 물속의 산소가 무한정 침투한다. 오랫동안(물 벌레, 물 애호가); plastron - 공기를 유지하는 발수성 털로 덮인 신체 표면의 일부; 머리카락은 공기가 물과 접촉하는 것을 방지하므로 공기층이 감소하지 않고 물의 산소가 무제한 시간 동안 침투합니다 (물 벌레, 물 애호가).

- 산소의 내부 공급 - 일부 물 벌레는 복부에 헤모글로빈이 있는 큰 세포를 가지고 있어 수중에서 소비되는 산소를 장기간 공급합니다.

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인간의 평균 폐 부피는 2500밀리리터입니다. 차분한 호흡으로 500ml의 공기가 흡수되고 그 중 140ml는 소위 '유해한 공간'에 남고 360ml는 폐로 들어갑니다. 이는 폐포 공기가 1/7(360/2500)만 환기됨을 의미합니다.

수생 포유류 고래는 한 번의 호흡으로 폐의 내용물을 90%까지 재생합니다! 움직일 수 있는 갈비뼈, 강력한 호흡기 근육, 폐 조직의 발달 된 근육-이 모든 것은 심호흡에 적합합니다-산소를 포기한 쓸모없는 공기를 밀어 내고 가능한 한 빨리 새로운 깨끗한 부분으로 교체하십시오 대기. 각 호흡 운동으로 사람의 폐보다 4-5 배 더 많은 산소가 고래의 폐에 들어갑니다.

향유고래는 긴 잠수 전에 60-70번의 호흡을 합니다. 그가 자신의 몸에 산소를 얼마나 철저하게 "충전"하는지 상상할 수 있습니다.

수생 포유류에서는 소위 혈액의 산소 용량이 증가합니다. 산소는 적혈구(적혈구)에 포함된 특수 색소인 헤모글로빈에 의해 몸 전체로 운반되는 것으로 알려져 있습니다. 폐를 통과하는 헤모글로빈은 산소를 부착하고 산소 헤모글로빈의 형태로 동맥을 통해 몸의 모든 구석으로 돌진합니다.

인간 혈액의 헤모글로빈 1g은 1.23 입방 센티미터의 산소와 결합하고 물개는 1.78입니다. 여기에 헤모글로빈에 의한 산소 결합 과정이 잠수하는 포유류에서 매우 빠르게 진행된다는 사실을 추가해야 합니다.

수생 포유류는 잠수하는 동안 경제적으로 산소를 소비하는 특징이 있습니다. 따라서 일반 씰의 경우 침수 후 1분 동안의 산소 소비량이 15배 감소했습니다! 이 절약은 다른 방법들. 동물 신체의 신진 대사가 느려지고 생성되는 열의 양이 감소하며 혈액 순환의 급격한 변화와 다양한 조직으로의 혈액 공급 특성이 있습니다.

예를 들어 바다 사자의 경우 다이빙 시작 후 이미 10초가 지나면 심장 박동 수가 분당 130-140에서 30-40으로, 회색 고래에서는 100에서 10으로 떨어집니다. 그러나 뉴트리아는 이 점에서 특히 다릅니다. 그녀의 심박수는 물에 잠기면 216에서 4로 떨어집니다! 그 차이는 엄청납니다. 북방코끼리물범의 경우 40분 잠수 후 심박수도 4로 떨어졌지만 이 종의 초기 수준은 코이푸보다 훨씬 낮습니다. 분당 60회입니다.

특별 측정 결과 다이빙 중 주 혈관의 혈압이 정상으로 유지되는 것으로 나타났습니다. 그러나 작은 동맥에서는 정맥 수준으로 감소하고 때로는 완전히 사라집니다. 즉, 맥박이 느껴지지 않습니다.

혈류의 재분배는 큰 중요성짐승을 위해. 어떤 조건에서든 그의 뇌는 일반적으로 혈액으로 씻겨지고 풍부한 산소가 공급됩니다. 뇌는 산소 부족에 고통스럽게 반응합니다: 4-5분 - 연약한 세포에서 돌이킬 수 없는 변화가 발생합니다. 신체의 "부활"이 불가능해집니다. 다른 기관도 기아 다이어트를 할 수 있으며 훨씬 더 오래 지속되고 소박합니다.

동물 호흡 중추의 신경 세포는 수질 oblongata의 앞쪽 1/3에 위치합니다. 수생 포유류는 혈액 내 이산화탄소 농도에 매우 민감합니다. 그 내용물이 표준을 약간 초과합니다. 호흡 센터는 폐의 환기를 증가시키고 산소 흐름을 증가 시키며 혈액에서 이산화탄소 제거를 개선하라는 "명령"을 내립니다. 그리고 건강한 몸이러한 명령을 수행하면 호흡이 깊어지고 혈액 가스의 정상적인 구성이 복원됩니다. 그러나 놀라운 것은 수생 포유류 뇌의 호흡 중추가 혈액 내 이산화탄소 농도 증가에 극도로 저항한다는 것입니다.

반성하면서 과학자들은 문제의 본질이 무엇인지 이해했습니다. 육지 포유류이산화탄소에 대한 민감성은 호흡 센터가 작동하도록 할 수 있습니다. 나쁜 농담그의 주인과 함께-다이빙하는 동안 가장 부적절한 순간에 폐의 "환기"를 높이도록 강요합니다. 물론 물속에서 숨쉬는 것이 짐승에게는 마지막이 될 것입니다 ...

혈류의 재분배, 동물이 물 속에있을 때 뇌의 영양 증가-이러한 메커니즘은 수생 포유류뿐만 아니라 비버, 사향 쥐 및 기타 동물에서도 발견됩니다.

헤모글로빈은 혈액에만 있는 것이 아니라 미오글로빈의 형태로 동물의 근육 조직에 존재합니다. 미오글로빈은 산소를 저장했다가 필요에 따라 방출합니다. 수생 포유류는 이 색소를 많이 가지고 있으며, 예를 들어 돌고래는 헤모글로빈만큼 많은 색소를 가지고 있습니다. 돌고래의 심장과 머리 근육에서 미오글로빈은 토끼 나 기니피그보다 4-5 배, 등 근육과 복부 근육에서 15 배 더 많습니다!

과학자들은 인체의 평균 산소 공급량이 2640밀리리터이며 그 중 폐에 900밀리리터, 혈액에 1160밀리리터, 조직액에 245밀리리터, 미오글로빈에 335밀리리터가 있음을 발견했습니다. 일반 주식. 봉인에서 5400밀리리터의 산소 중 미오글로빈은 2500 이상, 즉 거의 절반을 유지합니다!

따라서 더 많은 신선한 공기를 얻고, 그 안에 포함된 산소를 최대한 활용하고, 조직에 더 빨리 전달하려면 공기를 "언로드"하고, 잠수할 때 공기와 산소를 비축하고, 귀중한 가스를 더 많이 사용하는 것이 좋습니다. 물에 잠긴 상태에서 경제적으로 중요한 센터를 제공하기 위해 본질적으로 육지에서 물로 큰 귀환 여행을하는 과정에서 수생 포유류에서 개발 된 가장 복잡한 형태 학적 및 생리적 적응이 요약됩니다.

일부 수생 포유류가 도달했습니다. 높은 온도완벽하고 다른 사람들은 덜 밝고 완전한 적응을 가지고 있지만 원칙은 모두에게 공통적입니다. 그리고 이것이 우리에게 가장 중요한 것입니다.

원시 아가미가 들어 있습니다. 대부분의 고등 동물에서 이들은 몸의 측면 벽과 가슴 다리의 윗부분에 있습니다. 수생 곤충 유충은 기관 아가미를 가지고 있는데, 이는 다른 부분들기관 네트워크가 있는 기관.

극피 동물에는 아가미가 있습니다 불가사리그리고 성게. 모든 1차 수생 척색동물(물고기)은 인두에 한 쌍의 구멍(아가미 틈)이 줄지어 있습니다. 장 호흡(움직이는 바닥 동물), 멍게(껍질로 덮인 주머니 모양의 몸을 가진 작은 해양 동물) 및 비두개(특수한 무척추 동물 그룹)에서 가스 교환은 아가미를 통해 물이 통과하는 동안 발생합니다. 슬릿.

동물이 아가미로 호흡하는 방법

아가미는 전단지 (실)로 구성되며 내부에는 혈관 네트워크가 있습니다. 그 안의 혈액은 매우 얇은 피부로 외부 환경과 분리되어 물에 용해된 가스와 혈액 사이의 교환에 필요한 조건을 만듭니다. 아가미 슬릿물고기에서는 아가미 중격이 확장되는 호로 분리됩니다. 일부 뼈와 연골 종에서는 아가미의 꽃잎이 아치의 바깥쪽에 두 줄로 있습니다. 활동적으로 헤엄치는 물고기는 앉아 있는 수생 동물보다 표면적이 훨씬 더 큰 아가미를 가지고 있습니다.

많은 무척추 동물, 어린 올챙이에서 이러한 호흡 기관은 신체 외부에 있습니다. 어류와 고등 갑각류에서는 보호 장치 아래에 숨겨져 있습니다. 종종 아가미는 특별한 체강에 위치하며 손상으로부터 보호하기 위해 특별한 피부 주름이나 가죽 덮개(opercula)로 덮을 수 있습니다.

아가미는 또한 순환계의 기능을 수행합니다.

호흡 중 operculum의 움직임은 입의 움직임(열림 및 닫힘)과 동시에 수행됩니다. 물고기는 숨을 쉴 때 입을 벌리고 물을 빨아들인 다음 입을 닫는다. 물은 호흡 기관에 작용하여 통과하여 나갑니다. 아가미에 위치한 혈관의 모세혈관에서 산소를 흡수하고 사용한 이산화탄소는 모세혈관을 통해 물로 빠져나간다.