Jak i czym oddychają żółwie pod wodą i na lądzie, narządy oddechowe żółwi morskich i lądowych

Powszechnie uważa się, że żółwie czerwonolicy i inne oddychają pod wodą jak ryby – skrzelami. To błędne przekonanie – wszystkie gatunki żółwi są gadami i oddychają tak samo na lądzie, jak iw wodzie – za pomocą płuc. Ale specjalny rodzaj narządów oddechowych tych zwierząt pozwala im bardziej ekonomicznie wykorzystywać tlen, dzięki czemu mogą zatrzymywać powietrze i pozostawać pod wodą przez długi czas.

Urządzenie układu oddechowego

U ssaków, w tym ludzi, podczas oddychania przepona rozszerza się i powietrze jest pobierane przez płuca – robią to ruchome żebra. U żółwi wszystkie narządy wewnętrzne są otoczone skorupą, a obszar klatki piersiowej jest nieruchomy, więc proces pobierania powietrza jest zupełnie inny. Układ oddechowy tych zwierząt składa się z następujących narządów:

• nozdrza zewnętrzne – przez nie odbywa się inhalacja;
• nozdrza wewnętrzne (nazywane są nozdrzami) – znajdują się na niebie i przylegają do szczeliny krtaniowej;
• rozszerzacz – mięsień otwierający krtań podczas wdechu i wydechu;
• tchawica krótka – składa się z pierścieni chrzęstnych, doprowadza powietrze do oskrzeli;
• oskrzela – rozgałęziają się na dwie części, doprowadzając tlen do płuc;
• tkanka płucna – zlokalizowana po bokach, zajmująca górną część ciała.

Oddychanie żółwi odbywa się dzięki dwóm grupom mięśni zlokalizowanych w jamie brzusznej. Gady nie mają przepony oddzielającej narządy wewnętrzne od płuc; podczas wdechu mięśnie po prostu odpychają narządy, pozwalając gąbczastej tkance płucnej wypełnić całą przestrzeń. Podczas wydechu następuje ruch odwrotny, a ciśnienie narządów wewnętrznych powoduje, że płuca kurczą się i wyrzucają wydychane powietrze.

Często w proces zaangażowane są również łapy i głowa – wciągając je, zwierzę zmniejsza wewnętrzną wolną przestrzeń i wypycha powietrze z płuc. Brak przepony eliminuje powstawanie przeciwciśnienia w klatce piersiowej, dzięki czemu uszkodzenie płuc nie zatrzymuje procesu oddychania. Dzięki temu żółwie mogą przeżyć, gdy pęknie skorupa.

Wlot powietrza odbywa się zawsze przez nozdrza. Jeśli żółw otwiera usta i próbuje oddychać przez usta, jest to oznaką choroby.

Zapach

Dzięki złożonej budowie układu oddechowego żółwie nie tylko oddychają, ale za pomocą węchu otrzymują informacje o otaczającym je świecie. Zapachy są dla tych zwierząt głównym źródłem informacji – są niezbędne do skutecznego zdobywania pożywienia, orientacji w terenie i komunikacji z bliskimi. Receptory węchowe znajdują się w nozdrzach i pysku zwierzęcia, dlatego w celu nabrania powietrza żółw aktywnie kurczy mięśnie dna jamy ustnej. Wydech odbywa się przez nozdrza, czasem z ostrym dźwiękiem. Często można zobaczyć, jak zwierzę ziewa – jest to również część procesu wąchania.

Urządzenie układu oddechowego, a także brak mięśni przepony uniemożliwia kaszel. Dlatego zwierzę nie może samodzielnie usuwać ciał obcych, które dostały się do oskrzeli, i najczęściej umiera w procesach zapalnych płuc.

Ile żółwi nie może oddychać

Podczas pływania blisko powierzchni wody żółwie regularnie wypływają na powierzchnię, aby zaczerpnąć powietrza. Liczba oddechów na minutę zależy od rodzaju zwierzęcia, wieku i wielkości jego skorupy. Większość gatunków oddycha co kilka minut – gatunki morskie wypływają na powierzchnię co 20 minut. Ale wszystkie rodzaje żółwi mogą wstrzymać oddech nawet na kilka godzin.

Jest to możliwe dzięki dużej objętości tkanki płucnej. U żółwia czerwonolicy płuca zajmują 14% ciała. Dlatego na jednym oddechu zwierzę może nabrać tlenu na kilka godzin pod wodą. Jeśli żółw nie pływa, ale leży nieruchomo na dnie, tlen jest zużywany jeszcze wolniej, może trwać prawie jeden dzień.

W przeciwieństwie do gatunków wodnych, żółwie lądowe wykonują proces oddychania bardziej aktywnie, biorąc do 5-6 oddechów na minutę.

Niezwykłe sposoby oddychania

Oprócz zwykłego oddychania przez nozdrza większość przedstawicieli gatunków słodkowodnych jest w stanie otrzymywać tlen w inny sposób. Słychać, że żółwie wodne oddychają pośladkami – taki wyjątkowy sposób naprawdę istnieje, a zwierzęta te nazywane są „oddychaniem bimodalnym”. Specjalne komórki znajdujące się zarówno w gardle zwierzęcia, jak iw kloace są w stanie pobierać tlen bezpośrednio z wody. Wdychanie i wyrzucanie wody z kloaki tworzy proces, który naprawdę można nazwać „oddychaniem łupem” – niektóre gatunki wykonują kilkadziesiąt takich ruchów na minutę. Pozwala to gadom na głębokie nurkowanie bez wynurzania się na powierzchnię nawet przez 10-12 godzin.

Najbardziej znanym przedstawicielem używającym podwójnego układu oddechowego jest żółw Fitzroy, który żyje w rzece o tej samej nazwie w Australii. Ten żółw dosłownie oddycha pod wodą, dzięki specjalnym chusteczkom w workach kloak wypełnionych wieloma naczyniami. Daje jej to możliwość nie wypłynięcia na powierzchnię nawet przez kilka dni. Wadą tej metody oddychania są wysokie wymagania co do czystości wody – zwierzę nie będzie w stanie uzyskać tlenu z mętnej cieczy zanieczyszczonej różnymi zanieczyszczeniami.

Proces oddychania beztlenowego

Po wzięciu oddechu żółw powoli opada, procesy wchłaniania tlenu z płuc do krwi trwają przez kolejne 10-20 minut. Dwutlenek węgla gromadzi się nie powodując podrażnień, nie wymagając natychmiastowego wydechu, jak u ssaków. Jednocześnie uruchamiane jest oddychanie beztlenowe, które w końcowej fazie wchłaniania zastępuje wymianę gazową przez tkankę płucną.

Podczas oddychania beztlenowego wykorzystywane są tkanki znajdujące się w tylnej części gardła, w kloace – nawarstwienie sprawia, że ​​poduszki te wyglądają jak skrzela. Zwierzę potrzebuje tylko kilku sekund, aby usunąć dwutlenek węgla, a następnie ponownie nabrać powietrza podczas wznoszenia się. Większość gatunków gwałtownie wydycha powietrze do wody, po czym unosi głowę nad powierzchnię i wciąga powietrze przez nozdrza.

Wyjątkiem są żółwie morskie – ich narządy oddechowe nie obejmują tkanek kloaki ani krtani, więc aby uzyskać tlen, muszą unosić się na powierzchni i wdychać powietrze przez nozdrza.

Oddychanie podczas snu

Niektóre gatunki żółwi całą hibernację spędzają pod wodą, czasem w stawie całkowicie pokrytym warstwą lodu. Oddychanie w tym okresie odbywa się beztlenowo przez skórę, worki na szambo i specjalne narośla w krtani. Wszystkie procesy organizmu podczas hibernacji zwalniają lub zatrzymują się, więc tlen jest potrzebny tylko do zaopatrywania serca i mózgu.