Caracteristici, scurtă descriere și grupuri de animale acvatice. Respirația animalelor acvatice Cum respiră organismele acvatice

Un animal care trăiește în apă pentru o perioadă de timp sau întreaga sa viață. Multe insecte, cum ar fi țânțarii, zburele de efe, libelulele și țâșnii, își încep ciclu de viață ca larve acvatice înainte de a se dezvolta în adulți înaripați. Animalele acvatice pot respira aer sau pot obține oxigen dizolvat în apă folosind organisme specializate numite branhii, sau direct prin piele. Condiții naturaleși care trăiesc în ele pot fi împărțite în două mari categorii: acvatice sau.

Grupuri de animale acvatice

Majoritatea oamenilor se gândesc la pești doar atunci când sunt întrebați despre animalele acvatice. Cu toate acestea, există și alte grupuri de animale care trăiesc în apă:

• mamifere, de exemplu (balenele), sirenienii (dugongi, lamantini) și pinipede (foci, foci urechi și morse). Conceptul „mamifer acvatic” se aplică și animalelor cu, cum ar fi vidră de râu sau castorii care duc un stil de viață semi-acvatic;
• crustacee (ex. melci de mare, stridii);
• (de exemplu, corali);
• (de exemplu, crabi, creveți).

Termenul „acvatic” poate fi aplicat animalelor care trăiesc ca în apă dulce(animale de apă dulce) și în apă sărată (animale marine). Totuși, conceptul organisme marine cel mai adesea folosit pentru animalele care trăiesc în apa de mare, adică în oceane și mări.

Fauna acvatică (în special animalele de apă dulce) reprezintă adesea o preocupare specială pentru conservatori din cauza fragilității lor. Sunt expuși pescuitului excesiv, braconajului, poluării etc.

Mormoloci de broasca

Majoritatea se caracterizează printr-un stadiu de larvă acvatică, de exemplu, mormoloci la broaște, dar adulții duc un stil de viață terestru lângă corpurile de apă. Unii pești, de exemplu, arapaima și somnul plimbător, respiră, de asemenea, aer pentru a supraviețui în apă săracă în oxigen.

Știți de ce eroul celebrului desen animat „SpongeBob” Pantaloni pătrați" (sau "SpongeBob Pantaloni pătrați"), înfățișat ca un burete? Pentru că există animale acvatice numite animale de mare. Cu toate acestea, bureții de mare nu arată ca un burete de bucătărie pătrat ca un personaj de desene animate, ci au o formă a corpului mai rotunjită.

Pești și mamifere

Şcoală de peşti lângă un recif de corali

Știați că există mai multe specii de pești decât amfibieni, păsări, mamifere și reptile la un loc? Peștii sunt animale acvatice deoarece întreaga lor viață se petrece în apă. Peștii au sânge rece și au branhii care primesc oxigen din apă pentru a respira. În plus, peștii sunt vertebrate. Majoritatea speciilor de pești pot trăi în apă dulce sau sărată, dar unii pești, cum ar fi somonul, trăiesc în ambele medii.

Dugongul este un mamifer acvatic din ordinul sirenelor.

În timp ce peștii trăiesc numai în apă, mamiferele pot fi găsite pe uscat și în apă. Toate mamiferele sunt vertebrate; au plămâni; Au sânge cald și dau naștere tineri vii în loc să depună ouă. Cu toate acestea mamifere acvatice depinde de apă pentru a supraviețui. Unele mamifere, cum ar fi balenele și delfinii, trăiesc numai în apă. Alții, cum ar fi castorii, sunt semi-acvatice. Mamiferele acvatice au plămâni, dar nu branhii și nu pot respira sub apă. Trebuie să iasă la suprafață la intervale regulate pentru a respira aer. Dacă ați văzut vreodată cum arată o fântână de apă ieșind dintr-o suflare a unei balene, este o expirație urmată de o inhalare înainte ca animalul să se scufunde înapoi sub apă.

Moluște, cnidari, crustacee

Tridacna gigantică este cel mai mare reprezentant al moluștelor bivalve

Moluștele sunt animale nevertebrate care au corpuri moi, musculare, fără picioare. Din acest motiv, multe crustacee au o coajă tare pentru a-și proteja corpurile vulnerabile de prădători. Melcii de mare și stridiile sunt exemple de crustacee. Calamarii sunt, de asemenea, clasificați ca moluște, dar nu au coji.

Roi de meduze

Ce au în comun meduzele, anemonele de mare și coralii? Toate aparțin cnidarilor - un grup de animale acvatice care sunt nevertebrate și au o gură specială și celule înțepătoare. Celulele usturatoare din jurul gurii sunt folosite pentru a prinde alimente. Meduzele se pot deplasa pentru a-și prinde prada, dar anemonele de mare și coralii sunt atașate de roci și așteaptă ca hrana să se apropie de ele.

Crab roșu

Crustaceele sunt animale nevertebrate acvatice cu o înveliș exterioară chitinoasă tare (exoschelet). Unele exemple includ crabi, homari, creveți și raci. Crustaceele au două perechi de antene care îi ajută să primească informații despre mediul lor. Majoritatea crustaceelor ​​se hrănesc cu rămășițele plutitoare ale plantelor și animalelor moarte.

Concluzie

Animalele acvatice trăiesc în apă și depind de ea pentru supraviețuire. Există diferite grupuri de animale acvatice, inclusiv pești, mamifere, moluște, cnidari și crustacee. Ei trăiesc fie în corpuri de apă dulce (pâraie, râuri, lacuri și iazuri), fie în apă sărată (mări, oceane etc.), și pot fi fie vertebrate, fie nevertebrate.

Organismele acvatice respiră oxigen dizolvat în apă, cu excepția animalelor acvatice secundare, care în cele mai multe cazuri au păstrat metoda aerului de respirație.

Unele organisme respiră pe întreaga suprafață a corpului (respirația pielii), altele cu ajutorul unor excrescențe speciale numite sânge și branhii traheale.

Respirația cutanată are loc în număr mare animale acvatice, care includ protozoare, celenterate, bureți, unii viermi (viermi ciliați și oligoheți), unele crustacee (copepode), unele moluște (parte din nudibranhii, pteropode) și unii reprezentanți ai altor grupe. La unii cladocere (Polyphmidae și Leptodora), pentru respirație se folosește așa-numitul scut al capului, care diferă ca structură de restul tegumentului și este bine colorat atunci când se folosește colorarea intravitală.

Branhiile de sânge arată ca niște excrescențe cu pereți subțiri, în interiorul cărora există o rețea capilară foarte ramificată de vase de sânge sau plasmă sanguină. Branhiile de sânge ale organismelor acvatice, spre deosebire de organele respiratorii ale animalelor terestre, sunt excrescențe externe adaptate să primească oxigen din apa înconjurătoare; pot fi localizate pe diferite părți ale corpului. Viermii poliheți, majoritatea crustaceelor ​​și moluștelor, larvele acvatice ale unor insecte, echinodermele, ascidiele și peștii au branhii de sânge.

Branhiile traheale, caracteristice larvelor acvatice ale unui număr mare de insecte din ordinele ei, libelule, muștele de piatră, macroptere, muște caddis și diptere, au forma unor excrescențe simple sau ramificate cu pereți subțiri situate pe diferite părți ale corpului și care conțin trunchiuri traheale subțiri sau o rețea foarte ramificată de capilare traheale. În interiorul branhiilor traheale există oxigen gazos care difuzează din apa înconjurătoare prin învelișul subțire al branhiilor.

Aproape totul este secundar organisme acvatice Ei respiră aer atmosferic, cu excepția larvelor de insecte care au branhii de traheon sau au trecut la respirația cutanată. Mamiferele se ridică periodic la suprafața apei pentru a-și ventila organele respiratorii, la fel ca și insectele acvatice - gândaci și gândaci, precum și larvele acvatice ale multor insecte diptere.

Mai multe articole interesante

Respirația animalelor acvatice

Respirația este procesul de absorbție a oxigenului (O 2 ) din mediu și de eliberare de dioxid de carbon (CO 2 ). Se disting următoarele tipuri de respirație cu apă:

– schimb de gaze pe întreaga suprafață a corpului – bureți, briozoare, lipitori, viermi rotunzi;

– branhii (branhiile sunt organe cu suprafața respiratorie proeminentă spre exterior și o rețea densă de vase de sânge, oxigenul din apă pătrunde prin învelișuri subțiri și pereții vaselor în sânge) – mormoloci de broaște, larve de triton, moluște branhiale, raci;

– traheală (traheea este un sistem de tuburi de aer care pătrunde în toate țesuturile insectelor; oxigenul din apă pătrunde prin cuticula subțire, apoi în trahee și prin ele este livrat în toate țesuturile corpului) – larve de libelule, efee , caddisflies și viperflies.

Diagrama schimbului de gaze în branhii (stânga) și trahee.

Branhii interne (1) la orzul perlat și branhii externe (2) la crustaceul branchypus, mormoloc și larva de triton.

Diverse tipuri de respirație traheală acvatică: 1) sistem traheal închis, fără spiraculi și proeminențe suplimentare - multe insecte mici: 2) cu frunze de branhii suplimentare externe - larve de zburătoare; 3) branhii traheale în cavitatea rectului, schimbul de gaze are loc în timpul aportului și expulzării apei pentru propulsia cu jet - larve de libelule.

Respirația aerului:

– pulmonare (plamanii sunt o cavitate formata printr-o depresiune a suprafetei respiratorii patrunsa de capilare). La moluștele pulmonare (melc de iaz, colaci) - sub forma unei depresiuni simple în formă de sac, la broaște adulte, tritoni - o structură ramificată mai complexă;

– traheală – traheea este umplută cu aer atunci când pelicula de apă de la suprafață se sparge prin tubul spiracul de la capătul posterior al corpului (larve de țânțar, scorpion de apă, larve de mușcă de nămol); la gândacii înotători, spiraculii se deschid într-un spațiu închis sub aripi, în care este atrasă o cantitate de aer;

Varietăți de respirație a aerului: gândacul înotător care ia aer; un melc de iaz care se târăște de-a lungul părții inferioare a peliculei de apă de suprafață, cu o intrare deschisă în cavitatea respiratorie; o larvă de gândac înotător și un scorpion de apă cu tuburile lor spiracol expuse; larve de muște soldat și țânțari suspendate de pelicula de suprafață a apei în timpul respirației.

– branhie de difuzie – o bulă de aer pe abdomen, în care spiraculii sunt deschiși pe măsură ce se consumă oxigen, oxigen suplimentar din apă intră în bulă de ceva timp din cauza diferenței de presiune a gazelor (netede);

– plastron – parte a suprafeței corpului acoperită cu fire de păr hidrofuge care rețin aerul; firele de păr împiedică contactul aerului cu apa, astfel încât stratul de aer nu scade, iar oxigenul din apă pătrunde în el nelimitat pentru o lungă perioadă de timp(pângăniță de apă, iubitori de apă); plastron - parte a suprafeței corpului acoperită cu fire de păr hidrofuge care rețin aerul; firele de păr împiedică contactul aerului cu apa, astfel încât stratul de aer nu scade, iar oxigenul din apă pătrunde în el pentru o perioadă nedeterminată de timp (bungăriță de apă, iubitori de apă);

– alimentarea internă cu oxigen – unele insecte de apă au celule mari cu hemoglobină în abdomen, în care se creează un aport de oxigen pe termen lung, consumat sub apă.

autor Taras Anatoly Efimovici

Din cartea Ghid de cuvinte încrucișate autor Kolosova Svetlana

Campioni ai spațiilor de apă 3 Web, Matthew - căpitan, Anglia, înot peste Canalul Mânecii, Han - China, 50 m, brază, Germania, Gelsenkirchen.4 Otto, Christine - RDG, înotător: 6 medalii olimpice - SUA, înotător: 11 medalii olimpice.5 Popov, Alexander - Rusia, înot: 50,

Din cartea Oddities of our body - 2 de Juan Stephen

Teoria maimuțelor acvatice Această teorie extrem de controversată afirmă că oamenii provin de la mediu acvaticși și-au pierdut părul din același motiv ca balenele, delfinii și lamantinii. Un strat de grăsime subcutanată, nu păr, ajută la menținerea apei calde9

Din cartea Fundamentele securității trafic autor Konoplyanko Vladimir

Depășirea obstacolelor de apă Vadarea unui râu începe în primul rând cu examinarea fundului, determinarea adâncimii, duritatea solului, identificarea găurilor și a pietrelor mari. Semnele unui vad pot fi: drumuri și poteci care se apropie de râu pe ambele părți; extinderea locală a râului pe ea

Din cartea Locuitori din Reservoirs autor Lasukov Roman Iurievici

Mișcări ale animalelor acvatice Înot: - cu ajutorul înotătoarelor la capătul din spate al corpului - tritoni, larve de libelule, ei, gândaci - cu ajutorul mișcărilor în formă de valuri ale corpului - cu ajutorul viermilor; membre - gândaci și gândaci de apă, broaște - cu ajutorul unei împușcături de apă - larve

Din cartea Manual de supraviețuire pentru cercetași militari [Experiență de luptă] autor Ardashev Alexey Nikolaevici

Reproducerea animalelor acvatice - Reproducerea sexuală, ale căror produse sunt caviar în coajă gelatinoasă (tritoni, broaște, moluște, muște caddis, țânțari) sau ouă de diferite forme, depuse pe diverse articoleși părți de plante atât în ​​apă, cât și în afara apei

Din cartea Antrenamentul de bază al forțelor speciale [Supraviețuire extremă] autor Ardashev Alexey Nikolaevici

Comunități de animale acvatice Fiecare specie de animal alege să trăiască într-un habitat adecvat (biotop, microstație), la condițiile cărora este cel mai adaptat. Este posibil să se identifice biotopuri caracteristice, omogene din punct de vedere al factorilor, în care se formează specii stabile.

Din cartea Autonomous Survival in conditii extreme si medicina autonoma autor Molodan Igor Din cartea autorului

Din cartea autorului

3.7. Depășirea obstacolelor de apă 3.7.1. Vadul Condiția principală pentru traversarea unui râu este alegerea unui loc de vad. Pentru vadare se alege un loc unde râul se împarte în mai multe ramuri. Trebuie să o traversezi în cel mai larg punct de sub cotul râului sau

Din cartea autorului

Depășirea obstacolelor de apă Vadearea Pentru vadare se alege un loc unde râul se împarte în mai multe brațe. Trebuie să-l traversați în cel mai larg punct de sub cotul râului sau în aval cu o insulă între ramuri. Adâncimea maximă de vad în

Volumul mediu al plămânilor unei persoane este de 2500 de mililitri. În timpul unei inhalări liniștite, sunt absorbiți 500 de mililitri de aer, dintre care 140 rămân în așa-numitul „spațiu dăunător”, iar 360 intră în plămâni. Aceasta înseamnă că aerul alveolar este ventilat doar cu o șapte parte (360/2500).

Balenele mamifere acvatice își reînnoiesc conținutul plămânilor cu 90% dintr-o singură mișcare de respirație! Mobil cutia toracică, mușchi puternici respiratori, mușchi dezvoltați în țesutul pulmonar - toate acestea sunt adaptate pentru a face o expirație profundă - pentru a împinge aerul inutil care a renunțat la oxigen și, cât mai repede posibil, să-l înlocuiască cu o nouă porție de curat. aerul atmosferic. Cu fiecare mișcare de respirație, în plămânii balenei intră de 4-5 ori mai mult oxigen decât în ​​plămânii omului.

Caşalotul ia 60-70 de respiraţii înainte de o scufundare lungă; vă puteți imagina cât de bine își „încarcă” corpul cu oxigen.

La mamiferele acvatice, așa-numita capacitate de oxigen a sângelui este crescută. Se știe că oxigenul este transportat în tot corpul de un pigment special conținut în celulele roșii din sânge (eritrocite) - hemoglobina. Trecând prin plămâni, hemoglobina atașează oxigenul și, sub formă de oxihemoglobină, trece prin artere în toate colțurile corpului.

Un gram de hemoglobină din sângele uman leagă 1,23 centimetri cubi de oxigen, iar într-un sigiliu – 1,78. La aceasta trebuie să adăugăm că procesul de legare a oxigenului de către hemoglobină are loc foarte rapid la mamiferele scufundatoare.

Mamiferele acvatice se disting prin consumul economic de oxigen în timpul scufundărilor. Astfel, într-un sigiliu comun, consumul de oxigen a scăzut de 15 ori într-un minut după scufundare! Aceste economii provin din în diverse moduri. Metabolismul din corpul animalului încetinește, cantitatea de căldură generată scade și au loc schimbări bruște în circulația sângelui și natura aprovizionării cu sânge a diferitelor țesuturi.

La un leu de mare, de exemplu, deja la 10 secunde după începerea scufundării, numărul de bătăi ale inimii scade de la 130-140 la 30-40 pe minut, iar la o balenă cenușie - de la 100 la 10 bătăi. Dar nutria este deosebit de diferită în acest sens. Pulsul ei scade de la 216 la 4 atunci când este scufundat în apă! Diferența este colosală. În elefantul focar din nord, ritmul cardiac la sfârșitul unei scufundări de 40 de minute a scăzut și el la 4, dar nivelul inițial la această specie este mult mai scăzut decât în ​​nutria: 60 de bătăi pe minut.

Măsurătorile speciale au arătat că atunci când se scufundă, tensiunea arterială din marile vase rămâne normală. Dar în arterele mici scade la nivelul venos și, uneori, dispare complet, adică pulsul încetează să mai fie palpabil.

Redistribuirea fluxului sanguin are importanță enormă pentru fiară. În orice condiții, creierul său este în mod normal spălat cu sânge și este suficient alimentat cu oxigen. Creierul reacționează dureros la lipsa de oxigen: 4-5 minute - iar în celulele delicate apar modificări ireversibile. „Reînvierea” corpului devine imposibilă. Alte organe pot fi, de asemenea, pe o dietă de foame, sunt mult mai rezistente și fără pretenții.

Celulele nervoase ale centrului respirator al animalelor sunt situate în treimea anterioară a medulei oblongate. Mamiferele acvatice sunt foarte sensibile la concentrația de dioxid de carbon din sânge. Conținutul său depășește ușor norma - centrul respirator dă o „comandă” pentru a crește ventilația plămânilor, a crește fluxul de oxigen și a îmbunătăți eliminarea dioxidului de carbon din sânge. ŞI corp sănătos execută aceste comenzi, respirația devine profundă, compoziția normală a gazelor sanguine este restabilită. Dar ceea ce este surprinzător este că centrul respirator al creierului mamiferelor acvatice este extrem de rezistent la concentrații crescute de dioxid de carbon din sânge.

După câteva reflecții, oamenii de știință și-au dat seama care este esența problemei: păstrarea caracteristicii acestor animale. mamifere terestre sensibilitatea la dioxid de carbon ar putea permite centrului respirator să se joace glumă crudă cu proprietarul său - să-l oblige să-și mărească „ventilația” plămânilor în cel mai inoportun moment, în timpul unei scufundări. Desigur, respirația sub apă ar fi ultima pentru fiară...

Redistribuirea fluxului sanguin, creșterea nutriției creierului atunci când animalul se află sub apă - aceste mecanisme se găsesc nu numai la mamiferele acvatice - se găsesc la castori, șobolani și alte animale.

Hemoglobina nu se găsește doar în sânge, ci este prezentă și sub formă de mioglobină în țesutul muscular al animalelor. Mioglobina stochează oxigen și îl eliberează la nevoie. Mamiferele acvatice au o mulțime din acest pigment, de exemplu, au aceeași cantitate ca și hemoglobina. În mușchii inimii și ai capului delfinilor, există de 4-5 ori mai multă mioglobină decât la un iepure sau un cobai, iar în mușchii dorsali și abdominali - de 15 ori!

Oamenii de știință au descoperit că aportul de oxigen în corpul uman este în medie de 2640 mililitri, dintre care în plămâni - 900, în sânge - 1160, în lichidul tisular - 245, în mioglobină - 335 mililitri - o șapte. stoc total. Într-un sigiliu, din 5400 de mililitri de oxigen, mioglobina reține peste 2500, adică aproape jumătate!

Așadar, obțineți mai mult aer proaspăt, folosiți oxigenul conținut în el mai deplin, livrați-l mai repede țesuturilor, „descărcați-l” mai bine, creați rezerve de aer și oxigen atunci când faceți scufundări, cheltuiți gaze prețioase mai economic în timp ce sunt scufundați, oferiți-le centre vitale. în primul rând - la asta se rezumă, în esență, toate cele mai complexe adaptări morfologice și fiziologice dezvoltate de mamiferele acvatice în procesul marii călătorii de întoarcere de la pământ la apă.

Unele mamifere acvatice au ajuns grad înalt perfecțiunea, în timp ce altele au adaptări mai puțin strălucitoare și complete, dar principiul este comun tuturor. Și acesta este principalul lucru pentru noi.

Branhiile primitive se găsesc în. La majoritatea animalelor superioare, acestea sunt situate pe pereții laterali ai corpului și pe părțile superioare ale picioarelor toracice. Larvele de insecte acvatice au branhii traheale, care sunt excrescențe cu pereți subțiri pe diferite părți corpuri care conțin o rețea de trahee.

Dintre echinoderme, branhiile au stea de mareŞi arici de mare. Toate cordatele proto-acvatice (pești) au șiruri de deschideri pereche (fante branhiale) situate în faringe. La enterofori (animale mobile de pe fund), tunicate (animale marine mici cu un corp asemănător unui sac acoperit cu o membrană) și anuranide (un grup special de animale nevertebrate), schimbul de gaze are loc în timpul trecerii apei prin fantele branhiale.

Cum respiră animalele cu branhii?

Branhiile constau din pliante (fițe), în interiorul lor există o rețea de vase de sânge. Sângele din ele este separat de mediul extern printr-o piele foarte subțire și se creează condițiile necesare pentru schimbul dintre gazele dizolvate în apă și sânge. Fante branhiale la pești sunt despărțiți de arcade din care se extind septurile branhiale. La unele specii osoase și cartilaginoase, petalele branhiilor sunt situate pe partea exterioară a arcadelor pe două rânduri. Peștii care înoată activ au branhii cu o suprafață mult mai mare decât animalele acvatice sedentare.

La multe nevertebrate și mormoloci tineri, aceste organe respiratorii sunt situate în exteriorul corpului. La pești și crustacee superioare sunt ascunse sub dispozitive de protecție. Adesea branhiile sunt situate în cavități speciale ale corpului, ele pot fi acoperite cu pliuri speciale de piele sau acoperiri de piele (opercul branhiilor) pentru a le proteja de deteriorare.

Branhiile funcționează și ca sistem circulator.

Mișcarea învelișului branhial în timpul respirației are loc concomitent cu mișcarea (deschiderea și închiderea) gurii. Când respiră, peștele își deschide gura, atrage apă și își închide gura. Apa afectează organele respiratorii, trece prin ele și iese. Oxigenul este absorbit de capilarele vaselor de sânge situate în branhii, iar dioxidul de carbon folosit este eliberat prin acestea în apă.