آلية تنفس الكائنات الحية في الماء

1٬315 2 دقائق

2013 كتاب الحياة

مايلز كيلي

KFAS

الكائنات الحية آلية تنفس الكائنات البيولوجيا وعلوم الحياة

تبدو الخياشيم (gills) كرئةٍ مقلوبةٍ من الداخل إلى الخارج، ولها البِنية المتفرعة الهُدبية نفسها، إلا أنها توجد خارج الجسم متلامسةً مع الماء.

ويتسرب الأكسجين المُذاب من الماء إلى الدم جارياً عبر الخياشيم.

ولمعظم قاطني الماء نوعٌ من الخياشيم، بما فيها الأسماك والسلاطعين، والرخويات (molluscs)، مثل الأخطبوط (octopus) وبزاقات البحر العريانة (sea slugs) .

لصدفيّات «فاكهة البحر» (shellfish)، مثل «الفينوس» (clam) و«بلح البحر» (mussel) و«المحّار» (oyster)، خياشيم هدبية داخل صدفاتها، وعلى الصدفة أن تنفرج لتسمح بدخول تدفقٍ من الماء يجلب معه الأكسجين المذاب.

يتدفق الماء في خياشيم الأسماك عبر فم السمكة وفوق الخياشيم الريشية الرقيقة الجدار الممتلئة بالدم، ويمر الأكسجين من الماء إلى الدم، الذي يجري عبر الخياشيم بما يتيح للسمكة أن تتنفس.

بعد نزع الأكسجين منه يخرج الماء عندئذٍ عبر شقوق أو فتحات الخياشيم على الجانبين عند مؤخرة رأس السمكة .

الأسماك الرئوية (lungfish) متكيفة جيداً مع الحياة في الأنهار الطينية البطيئة والبحيرات العشبية والمستنقعات الضحلة، ولها خياشيم مثل الأسماك الأخرى.

لكن، إذا افتقر الماء إلى الأكسجين، وعلى سبيل المثال حين يكون الماء ضحلاً ودافئاً، تستطيع السمكة الرئوية أيضاً أن تبتلع الهواء داخل رئتها الأنبوبية الشكل.

تستطيع الأسماك الرئوية الأميركية الجنوبية والأفريقية أن تتحمل الجفاف حين يجف ماؤها بحفر حجرٍ داخل الطين تحت قاع النهر.

ومع حلول موسم الجفاف وتضاؤل حجم الأنهار والبرك تخرج السمكة الرئوية من جحرها، وتبعد الطين جانباً لتشكّل حجرة آنيّة أو أنبوبية الشكل.

وتتكور في ذلك المكان، ثم يصنع جلدها طبقة من مادةٍ مخاطية (mucus) أو وَحْلية، وتتصلب هذه المادة لتشكل بطانةً صادّة للماء أو غلافاً محيطاً (شرنقة) للحجرة .

على معظم أسماك القرش أن تسبح على نحوٍ متواصلٍ حتى يتدفق الماء فوق خياشيمها وتتمكن من التنفس.

وتستطيع بعض أسماك القرش أن ترقد ساكنةً وتدع الماء يجري فوق خياشيمها بنفخ عضلات فمها وعنقها .

على الحيتان والدلافين وخنازير البحر أن تخرج إلى السطح لتتنفس الهواء، وهذا لأنها من الثدييات مثلنا.

وتستطيع حيتان العنبر (sperm whales) أن تحبس أنفاسها إلى أقصى فترة، ومن المعروف عنها أنها تظل تحت الماء لساعتين تقريباً.

تتنفس البرمائيات (amphibians) الهواء داخل رئتيها، غير أنها قادرة كذلك على امتصاص الأكسجين والتنفس عبر جلدها، ومع ذلك، يجب أن يظل جلدها رطباً وإلا فلن يتمكن الأكسجين من النفاذ .

يحتفظ سمندل المكسيك (AxolotI)، وهو نوع من السمندر (salamander)، بخياشيمه الشرغوفية حتى عندما يبلغ .