Charakteristické žábry, funkce, typy a význam



žábry nebo žábry jsou respirační orgány vodních živočichů, mají za úkol provádět výměnu kyslíku jedince s prostředím. Projevují se od velmi jednoduchých forem u bezobratlých, až po složité struktury vyvinuté u obratlovců, tvořené tisíci specializovaných lamel umístěných v dutině žábry větrané nepřetržitým proudem vody.

Buňky vyžadují energii, aby fungovala, tato energie se získává z rozpadu cukrů a dalších látek v metabolickém procesu zvaném buněčné dýchání. Ve většině druhů, kyslík přítomný ve vzduchu je používán jako energie a oxid uhličitý je vyloučen jako odpad.

Způsob, jakým organismy odpovídají výměně plynů s okolním prostředím, je ovlivněn jak tvarem těla, tak prostředím, ve kterém žije..

Vodní prostředí má méně kyslíku než pozemní prostředí a šíření kyslíku je pomalejší než ve vzduchu. Množství kyslíku rozpuštěného ve vodě se snižuje s rostoucí teplotou a klesá proud.

Méně vyvinuté druhy nevyžadují specializované respirační struktury k uspokojení svých základních funkcí. Ve větších je však nezbytné mít složitější výměnné systémy, aby mohly adekvátně pokrývat své metabolické potřeby.

Žábry se vyskytují v bezobratlých a obratlovcích, mohou být ve formě nití, laminárních nebo stromovitých, obdařených mnoha kapilárami, pozorujeme je také vnitřně nebo navenek.

Existují zvířata, která žijí v přímořské oblasti, jako jsou měkkýši a krabi, kteří jsou schopni aktivně dýchat žábami ve vodě a ve vzduchu, pokud zůstanou vlhké. Na rozdíl od zbytku vodních organismů, které se při odchodu vody navzdory hojnosti kyslíku dusí.

Index

  • 1 Obecné charakteristiky
  • 2 Funkce
  • 3 Jak fungují?
  • 4 typy (externí a interní)
    • 4.1 Vnější žábry
    • 4.2 Vnitřní žábry
  • 5 Význam
  • 6 Odkazy

Obecné vlastnosti

Množství kyslíku přítomného ve vzduchu je přibližně 21%, zatímco ve vodě se rozpouští pouze v poměru 1%. Tato variace nutila vodní organismy vytvořit struktury jako žábry, určené výhradně k těžbě kyslíku.

Žábry mohou být tak účinné, že dosáhnou míry extrakce kyslíku 80%, což je třikrát vyšší množství, než jaké se vyskytuje v lidských plicích ze vzduchu..

Rozmanitost vodních organismů

Tyto dýchací orgány se vyvinuly v obrovském množství vodních organismů, v určitých fázích jejich životního cyklu najdeme různé druhy žábrů v měkkýšech, červech, korýšech, ostnokožcích, rybách a dokonce i plazech..

Rozmanitost forem

V důsledku toho se značně liší tvarem, velikostí, umístěním a původem, což vede ke specifickým úpravám u každého druhu.

Pro nejrozvinutější vodní živočichy vzrostla velikost a mobilita větší spotřeba kyslíku. Jedním z řešení tohoto problému bylo zvýšení plochy žábrů.

Například ryby mají vysoký počet přehybů, které jsou navzájem odděleny vodou. To jim dává velkou výměnu plynu, což jim umožňuje dosáhnout jejich maximální účinnosti.

Citlivé orgány

Žábry jsou velmi citlivé orgány, náchylné k fyzickým zraněním a chorobám způsobeným parazity, bakteriemi a houbami. Z tohoto důvodu se obecně předpokládá, že méně vyvinuté žábry mají vnější typ.

Zranění

V rybách kostnatých, žábry čelit vysokým koncentracím chemických polutantů takový jako těžké kovy, rozptýlené pevné látky a jiné jedovaté látky, snášet morfologické poškození nebo zranění volala edema..

Ty způsobují nekrózu žlučové tkáně a v závažných případech mohou dokonce způsobit smrt organismu změnou dýchání.

Vzhledem k této charakteristice vědci často používají žábry ryb jako důležité biomarkery kontaminace ve vodním prostředí.

Funkce

Hlavní funkcí žábry, a to jak u bezobratlých organismů, tak u obratlovců, je ovlivňovat proces plynné výměny jedince s vodním prostředím..

Vzhledem k tomu, že dostupnost kyslíku je ve vodě nižší, musí vodní živočichové tvrději pracovat, aby zachytili určitý objem kyslíku, což představuje zajímavou situaci, protože to znamená, že většina získaného kyslíku bude opět použita při vyhledávání. kyslíku.

Člověk používá 1 až 2% svého metabolismu v klidu, aby dosáhl ventilace plic, zatímco ryby v klidu vyžadují přibližně 10 až 20% k dosažení ventilace žláz.

Žábry mohou také vyvíjet sekundární funkce u některých druhů, například, v některých měkkýši tito byli upraveni přispět k zachycení jídla, protože oni jsou orgány, které nepřetržitě filtrují vodu \ t.

U různých korýšů a ryb provádějí také osmotickou regulaci koncentrace látek dostupných v životním prostředí ve vztahu k tělu, přičemž zjistí případy, kdy jsou odpovědné za vylučování toxických prvků..

V každém typu vodního organismu mají žábry zvláštní funkci, která závisí na stupni vývoje a složitosti dýchací soustavy..

Jak fungují?

Obecně platí, že žábry fungují jako filtry, které zachycují kyslík2 který se nachází ve vodě, je nezbytný pro plnění jeho životně důležitých funkcí a vylučuje oxid uhličitý CO2 odpadu, který je v těle přítomen.

K dosažení této filtrace vyžaduje konstantní průtok vody, který může být způsoben pohyby vnějších žábů v červech, pohyby jedince prováděnými žraloky, nebo čerpáním operkuly do ryb kostí..

Výměna plynu probíhá kontaktním rozptylem mezi vodou a krevní tekutinou obsaženou v žábrách.

Nejúčinnější systém se nazývá protiproud, kde krev, která protéká větvemi kapilár, přichází do styku s vodou bohatou na kyslík. Vzniká gradient koncentrace, který umožňuje vstup kyslíku skrz žlučové desky a jejich difúzi do krevní tekutiny, přičemž oxid uhličitý difunduje směrem ven..

Pokud by byl proud vody a krve ve stejném směru, nebylo by dosaženo stejných rychlostí příjmu kyslíku, protože koncentrace tohoto plynu by se rychle vyrovnávaly podél membrán žábry..

Typy (externí a interní)

Žábry se mohou objevit ve vnější nebo vnitřní části organismu. Tato diferenciace je především důsledkem stupně vývoje, typu stanoviště, kde se vyvíjí, a zvláštních charakteristik každého druhu..

Vnější žábry

Vnější žábry jsou pozorovány převážně u méně vyvinutých druhů bezobratlých a dočasně v raném stádiu vývoje plazů, protože je ztrácejí po proměně metamorfózy..

Tento typ žábry mají určité nevýhody, nejprve proto, že jsou jemné přívěsky jsou náchylné trpět abrazí a přitahují predátory. V organismech, které mají pohyb, brání jejich pohybu.

Jsou-li v přímém kontaktu s vnějším prostředím, jsou obvykle velmi citlivé a mohou být snadno ovlivněny nepříznivými faktory prostředí, jako je špatná kvalita vody nebo přítomnost toxických látek..

Pokud jsou žábry poškozené, je velmi pravděpodobné, že se objeví bakteriální, parazitární nebo plísňové infekce, které v závislosti na závažnosti mohou vést k smrti..

Vnitřní žábry

Vnitřní žábry, protože oni jsou účinnější než vnější žábry, se vyskytují ve větších vodních organismech, ale mají různé úrovně specializace se spoléhat na jak se vyvinul druh je..

Ty jsou obvykle umístěny v kamerách, které je chrání, ale potřebují proudy, které jim umožňují stálý kontakt s vnějším prostředím, aby vyhovovaly výměně plynů..

Ryby také vyvinuly vápnité kryty zvané operkula, které plní funkci ochrany žábry, působí jako brány, které omezují průtok vody a také čerpají vodu.

Význam

Žábry jsou zásadní pro přežití vodních organismů, protože hrají nepostradatelnou roli pro růst buněk.

Kromě dýchání a životně důležitá součást oběhového systému mohou přispět ke krmení některých měkkýšů, fungovat jako vylučovací systémy toxických látek a regulovat různé ionty v organismech, které se vyvinuly jako ryby..

Vědecké studie ukazují, že jedinci, kteří utrpěli poškození větvícího respiračního systému, mají pomalejší vývoj a jsou menší, jsou náchylnější k infekcím a někdy vážným zraněním, mohou se vyskytnout až do smrti..

Žábry dosáhly adaptací na nejrůznější stanoviště a podmínky prostředí, což umožnilo vznik života v prakticky anoxických ekosystémech..

Úroveň specializace žábry je přímo spojena s vývojovou fází druhu a jsou rozhodně nejúčinnějším způsobem získávání kyslíku ve vodních systémech..

Odkazy

  1. Arellano, J. a C. Sarasquete. (2005). Histologický atlas senegalského jedince, Solea senegalensis (Kaup, 1858). Institut mořských věd Andalusie, spojené jednotky kvality životního prostředí a patologie. Madrid, Španělsko 185 pp.
  2. Bioinnova. Výměna plynů ve zvířatech a výměna plynu v rybách. Inovační skupina pro výuku o biologické rozmanitosti. Obnoveno z: innovabiologia.com
  3. Cruz, S. a Rodríguez, E. (2011). Obojživelníci a globální změny. Univerzita v Seville. Zdroj: bioscripts.net
  4. Fanjul, M. a M. Hiriart. (2008). Funkční biologie živočichů I. Redaktoři XXI. Století. 399 pp.
  5. Hanson, P., M. Springer a A. Ramírez. (2010) Úvod do skupin bezobratlých vodních živočichů. Rev. Biol. Svazek 58 (4): 3-37.
  6. Hill, R. (2007). Srovnávací fyziologie živočichů. Redakční reverté. 905 pp.
  7. Luquet, C. (1997). Branchiální histologie: dýchání, iontová regulace a acidobazická rovnováha v krabi Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); s komparativními poznámkami Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae). Univerzita v Buenos Aires. 187 pp.
  8. Roa, I., R. Castro a M. Rojas. (2011). Deformace žábry u lososovitých: makroskopická, histologická, ultrastrukturální a elementární analýza. Int. J. Morphol. 29 (1): 45-51.
  9. Ruppert, E. a R. Barnes. (1996). Zoologie bezobratlých. McGraw - Inter-americký kopec. 1114 pp.
  10. Torres, G., S. González a E. Peña. (2010). Anatomický, histologický a ultrastrukturální popis žlázy tilapie a jater (Oreochromis niloticus). Int. J. Morphol. 28 (3): 703-712.