Jak fungují rybí žlábky

Jak fungují rybí žlábky

Dnes jsem zjistil, jak fungují rybí žlábky.

Tyto fantastické malé orgány umožňují rybám absorbovat kyslík z vody a používat je pro energii. Funkčně, žáby nejsou tak odlišné od plic u lidí a jiných savců. Hlavní rozdíl spočívá v tom, jak jsou schopny absorbovat mnohem menší koncentrace dostupného kyslíku, zatímco ryby umožňují udržovat v krevním oběhu odpovídající množství chloridu sodného (soli).

Žlábky pracují na stejném principu jako plíce. V plicích jsou malé vaky nazývané alveoly, které jsou přibližně 70% kapilár. Tyto kapiláry přenášejí z těla deoxygenovanou krev. Jakmile kyslík a oxid uhličitý projdou přes membránu alveol, kapilary odnesou nově okysličenou krev zpět do těla. Stejně tak mají žáby malé řady a sloupy speciálních buněk seskupených dohromady s názvem epitel. Deoxygenovaná krev v rybách je dodávána přímo ze srdce do epitelu přes tepny a dokonce ještě menší arterioly. Vzhledem k tomu, že mořská voda je nucena přes membrány epitelu, rozpuštěný kyslík v mořské vodě je převzata malými cévami a žilkami, zatímco oxid uhličitý je vyměněn.

Samotné žáby mají vzhled automobilu jako radiátor. Většina ryb má na každé straně 4 žábry, skládající se z hlavní tyčové struktury, která má četné větve jako strom a ty větve skládající se z ještě větších struktur. Toto uspořádání buněk umožňuje velmi rozsáhlou plochu, když jsou žáby ponořeny do vody.

Funkční mechanismus pro čerpání vody přes žáruvzdorné žáby se liší v závislosti na druhu ryb. Obecně se to dosahuje tím, že ryba snižuje podlahu úst a rozšiřuje vnější kožní chlopeň, která chrání žáby nazývaná operculum. Toto zvýšení objemu snižuje tlak v ústech, což způsobuje, že se voda ponoří. Jak ryba zvedá podlahu úst, vnitřní záhyb pokožky vytváří ventil, který nedovolí, aby voda vytekla. Tlak se pak zvýší ve srovnání s vnějším prostorem úst a voda je nucena přes otvor operku a přes žábry.

Samotné žáby potřebují velmi velkou plochu, aby zajistily potřebným potřebám kyslíku. Vzduch je přibližně 21% kyslíku nebo přibližně 210 000 dílů na milión. Na druhou stranu má voda pouze asi 4 až 8 dílů na milión rozpuštěného kyslíku, které mohou žlábky extrahovat. Kvůli tomu, kdyby ryby neměly velkou plochu žábu tak, aby absorbovaly co nejvíce kyslíku, jak by to mohlo být pro jeho velikost, rychle se udušilo. Studené krve mají také tendenci mít nižší metabolismus než jejich teplokrevní protějšky. To jim pomáhá v jejich schopnosti zvládnout prostředí s nízkým kyslíkem. Pokud by byla stejná velikost ryb teplokrevná, metabolismus malého plavce by se zvýšil až do okamžiku, kdy by dostupný kyslík nebyl dostačující a malé Nemo by zahynulo.

Zatímco velký povrch žlábku umožňuje dostatečnou výměnu oxidu uhličitého a kyslíku, současně vystaví stejnou velkou krevní objem hypertonické vodě (tedy slanější než mořské), což vytváří situaci, kdy ryby musí mít záložní mechanismus pro vyloučení přebytku sodíku, který byl náhodně absorbován. Naopak, sladkovodní ryby musí mít opačný mechanismus, který jim umožní vyloučit přebytečnou vodu, aby se udržely jejich hladiny sodíku odpovídajícím způsobem vysoké. Nezáleží na těch anadromních cikánů, kteří se pohybují sem a tam, schopní prosperovat jak ve svěžích, tak ve slané vodě. Budeme jim říkat, že se jim podaří unést.

Abychom se vypořádali s tímto problémem sodíku, uvnitř žáru se nacházejí šikovné malé buňky nazývané chloridové buňky. Tyto buňky umožňují vytlačování jakéhokoli nežádoucího sodíku. Sladkovodní ryby mají méně těchto buněk než jejich námořní protějšky. To, kombinované se schopností mít extrémně zředěný moč, umožňuje rybám s čerstvou vodou udržovat jejich hladinu sodíku odpovídajícím způsobem vysokou.

Bonusové fakty:

  • Vzhledem k tomu, že velikost žíly pomáhá s příjmem kyslíku, jak můžete očekávat, čím aktivnější je ryba, tím větší jsou žíly ve srovnání s jejich velikostí těla.
  • Vzhledem k tomu, že mořské prostředí je hyperosmotické, mají medové ryby tendenci ztrácet vodu prostřednictvím osmózy. Kvůli tomu. mají tendenci kompenzovat užitím vody ve střevě, čímž zhoršuje problém s příjmem sodíku.
  • Vzdálenost mezi krví a vodou v epiteliálních buňkách ryb je přibližně 1 mikrometr nebo přibližně 1 milion metru.
  • U přibližně 32 000 druhů vykazují ryby větší druhovou rozmanitost než jakoukoli jinou třídu obratlovců.
  • Odhaduje se, že existuje přibližně 15 000 neidentifikovaných druhů ryb
  • Fosilní důkazy naznačují, že ryby jsou na Zemi přibližně 400 milionů let.
  • Ryby, které mají schopnost žít jak v slané vodě, tak ve sladké vodě, se nazývají anadromní ryby.
  • Většina medonosných ryb udržuje obsah sodíku v tělních tekutinách přibližně 40% mořské vody.
  • Anadromní ryby musí mít fyziologické procesy pro řešení měnícího se obsahu soli v jejich prostředí. Jeden mechanismus, který je používán, spočívá v tom, že mají ve sladké vodě schopnost vylučovat velmi zředěný moč, čímž odstraňují více čerstvé vody a udržují normální hladiny sodíku.Zatímco ve slané vodě používají specializovanou skupinu solí vylučujících buněk v žilách a v ústech. Oni mají také ledviny, které mohou vylučovat velmi koncentrovaný moč.
  • Žraloci a Hagfish mají mnohem větší obsah soli než kostnaté ryby a jsou přirozeně v rovnováze s oceánskou vodou, a proto nemají rybí kosti problémy s regulací soli.

Zanechte Svůj Komentář