Gjelleregenskaper, funksjoner, typer og betydning

2052
Alexander Pearson

De gjeller eller gjeller er luftveiene til akvatiske dyr, de har den funksjonen å utføre oksygenutveksling mellom individet og miljøet. De manifesterer seg fra veldig enkle former hos virvelløse dyr, til komplekse strukturer utviklet hos virveldyr, som består av tusenvis av spesialiserte lameller plassert inne i et gjellehul ventilert av en kontinuerlig strøm av vann..

Celler krever energi for å fungere, denne energien oppnås ved nedbrytning av sukker og andre stoffer i den metabolske prosessen som kalles cellulær respirasjon. I de fleste arter brukes oksygen i luften til energi og karbondioksid blir kastet ut som avfall..

Gjellebuer av en europeisk gjedde (Esox lucius). Av bruker: Uwe Gille [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) eller CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)], fra Wikimedia Commons
Måten organismer utfører gassutveksling med miljøet på, påvirkes av både kroppens form og miljøet der den lever..

Akvatiske miljøer har mindre oksygen enn terrestriske miljøer og diffusjonen av oksygen er tregere enn i luften. Mengden oppløst oksygen i vannet synker når temperaturen øker og strømmen synker..

Mindre utviklede arter krever ikke spesialiserte åndedrettsstrukturer for å oppfylle sine grunnleggende funksjoner. I større er det imidlertid viktig å ha mer komplekse utvekslingssystemer, slik at de tilstrekkelig kan dekke sine metabolske behov..

Gjellene finnes i virvelløse dyr og virveldyr, de kan være trådformede, laminære eller arborescerende, utstyrt med mange kapillærkar, og vi observerer dem også innvendig eller utvendig..

Det er dyr som lever i kystområdet, for eksempel bløtdyr og krabber, som er i stand til å puste aktivt med gjellene i vannet og i luften, så lenge de holdes fuktige. I motsetning til andre vannorganismer, som kveles når de forlater vannet til tross for overflod av tilgjengelig oksygen.

Artikkelindeks

  • 1 Generelle egenskaper
  • 2 funksjoner
  • 3 Hvordan fungerer de??
  • 4 typer (ekstern og intern)
    • 4.1 Eksterne gjeller
    • 4.2 Innvendige gjeller
  • 5 Viktighet
  • 6 Referanser

Generelle egenskaper

Mengden oksygen som er tilstede i luft er omtrent 21%, mens den i vann bare er 1% oppløst. Denne variasjonen tvang vannorganismer til å lage strukturer som gjeller, utelukkende ment for ekstraksjon av oksygen..

Gjellene kan være så effektive at de oppnår oksygenutvinningshastigheter på 80%, tre ganger høyere enn det som foregår i menneskelige lunger fra luften.

En rekke vannlevende organismer

Disse luftveiene er utviklet i et stort utvalg av vannorganismer, vi kan finne forskjellige typer gjeller i bløtdyr, ormer, krepsdyr, pigghuder, fisk og til og med i reptiler i visse faser av livssyklusen..

Ulike former

Som en konsekvens varierer de sterkt i form, størrelse, beliggenhet og opprinnelse, noe som resulterer i spesifikke tilpasninger hos hver art..

For de mer utviklede akvatiske dyrene bestemte økningen i størrelse og mobilitet et høyere oksygenbehov. En av løsningene på dette problemet var å øke gjellearealet..

Fisk har for eksempel et stort antall bretter som holdes atskilt fra hverandre av vannet. Dette gir dem en stor gassutvekslingsflate, som gjør at de kan oppnå maksimal effektivitet..

Følsomme organer

Gjellene er veldig følsomme organer, utsatt for fysisk skade og sykdom forårsaket av parasitter, bakterier og sopp. Av denne grunn anses de mindre utviklede gjellene generelt å være eksterne..

Skader

I beinfisk får gjellene i møte med høye konsentrasjoner av kjemiske forurensninger som tungmetaller, suspenderte faste stoffer og andre giftige stoffer, morfologiske skader eller skader som kalles ødem.

Disse forårsaker nekrose i gjellevevet, og i alvorlige tilfeller kan de til og med føre til at organismen dør på grunn av endring av respirasjonen..

På grunn av denne karakteristikken blir fiskegel ofte brukt av forskere som viktige biomarkører for forurensning i vannmiljøer..

Funksjoner

Gjellenes hovedfunksjon, både for virvelløse organismer og virveldyr, er å utføre prosessen med gassutveksling av individet med vannmiljøet.

Fordi oksygentilgjengeligheten er lavere i vann, må akvatiske dyr arbeide hardere for å fange et visst volum oksygen, noe som representerer en interessant situasjon, siden det betyr at mye av oksygenet som oppnås vil bli brukt i jakten på nytt oksygen..

Mennesket bruker 1 til 2% av stoffskiftet når de er i ro for å oppnå ventilasjon av lungene, mens fisk i ro krever omtrent 10 til 20% for å få ventilasjon av gjellene..

Gjellene kan også utvikle sekundære funksjoner i visse arter, for eksempel i noen bløtdyr ble disse modifisert for å bidra til fangst av mat, siden de er organer som kontinuerlig filtrerer vann.

I forskjellige krepsdyr og fisk utfører de også den osmotiske reguleringen av konsentrasjonen av stoffer som er tilgjengelige i miljøet i forhold til kroppen, og finner tilfeller i hvilken grad de er ansvarlige for å skille ut giftige elementer.

I hver type vannlevende organisme har gjellene en bestemt funksjon, som avhenger av utviklingsgraden og luftveiene..

Hvordan fungerer de?

Generelt fungerer gjellene som filtre som fanger oksygen Oto finnes i vann, essensielt for å oppfylle sine vitale funksjoner, og utvise karbondioksid COto avfall som er tilstede i kroppen.

For å oppnå denne filtreringen kreves en konstant strøm av vann, som kan produseres ved bevegelser av de ytre gjellene i ormer, ved bevegelser av individet som utføres av haier, eller ved pumping av selene i benfisk..

Gassutveksling skjer gjennom kontaktspredning mellom vann og blodvæsken i gjellene.

Det mest effektive systemet kalles motstrøm, der blodet som strømmer gjennom gjellekapillærene kommer i kontakt med oksygenrikt vann. Det produseres en konsentrasjonsgradient som gjør at oksygen kan trenge gjennom gjelleplatene og diffundere inn i blodstrømmen, samtidig som karbondioksid diffunderer utenfor.

Hvis strømmen av vann og blod var i samme retning, ville de samme oksygenopptakshastighetene ikke oppnås, fordi konsentrasjonene av denne gassen raskt ville utjevnes langs grenmembranene..

Typer (eksterne og interne)

Gjellene kan vises i den ytre eller indre delen av organismen. Denne differensieringen er hovedsakelig en konsekvens av graden av evolusjon, typen habitat der den utvikler seg og de spesielle egenskapene til hver art..

Eksterne gjeller

De ytre gjellene observeres hovedsakelig hos lite utviklede arter av virvelløse dyr, og midlertidig i de første stadiene av utviklingen av reptiler, siden de mister dem etter å ha gjennomgått metamorfose.

Meksikansk axolotl (Ambystoma mexicanum). Av Alexander Baranov fra Montpellier, Frankrike (.) [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons
Denne typen gjeller har visse ulemper, for det første fordi de er delikate vedheng, de er utsatt for skrubbsår og tiltrekker seg rovdyr. I organismer som har bevegelse, hindrer de deres bevegelse.

Da de er i direkte kontakt med det ytre miljøet, er de vanligvis veldig utsatt og kan lett påvirkes av ugunstige miljøfaktorer, for eksempel dårlig vannkvalitet, eller tilstedeværelsen av giftige stoffer..

Hvis gjellene blir skadet, er det veldig sannsynlig at bakterielle, parasittiske eller soppinfeksjoner vil oppstå, noe som avhengig av alvorlighetsgraden kan føre til døden.

Innvendige gjeller

De indre gjellene, fordi de er mer effektive enn de ytre, forekommer i større vannorganismer, men de har forskjellige nivåer av spesialisering avhengig av hvordan utviklet arten er..

Disse er vanligvis plassert i kamre som beskytter dem, men de trenger strømmer som gjør at de har konstant kontakt med det ytre miljøet for å overholde gassutvekslingen..

Fisken utviklet også kalkholdige hetter kalt gjeller som tjener funksjonen til å beskytte gjellene, og fungerer som porter som begrenser strømmen av vann og også pumper vannet..

Betydning

Gjellene er essensielle for overlevelse av vannlevende organismer, fordi de spiller en uunnværlig rolle for veksten av celler.

I tillegg til å puste og være en viktig del av sirkulasjonssystemet, kan de bidra til fôring av visse bløtdyr, fungere som utskillelsessystemer av giftige stoffer og være regulatorer for forskjellige ioner i organismer som de har utviklet seg som fisk..

Vitenskapelige studier viser at personer som har fått skade på luftveiene i grenen, har en langsommere utvikling og er mindre i størrelse, er mer utsatt for infeksjoner og noen ganger alvorlige skader, det kan føre til døden.

Gjellene har oppnådd tilpasninger til de mest forskjellige habitatene og miljøforholdene, noe som gjør det mulig å etablere liv i praktisk talt anoksiske økosystemer.

Spesifikasjonsnivået til gjellene er direkte relatert til artens evolusjonsfase, og de er definitivt den mest effektive måten å skaffe oksygen i vannanlegg..

Referanser

  1. Arellano, J. og C. Sarasquete. (2005). Histologisk atlas av senegalesisk såle, Solea senegalensis (Kaup, 1858). Andalusian Institute of Marine Sciences, tilknyttet enhet for miljøkvalitet og patologi. Madrid Spania. 185 s.
  2. Bioinnova. Gassutveksling hos dyr og gassutveksling i fisk. Innovasjonsgruppe om undervisning i biologisk mangfold. Gjenopprettet fra: innovabiologia.com
  3. Cruz, S. og Rodríguez, E. (2011). Amfibier og global endring. Sevilla universitet. Gjenopprettet fra bioscripts.net
  4. Fanjul, M. og M. Hiriart. (2008). Funksjonell biologi av dyr I. XXI århundre redaktører. 399 s.
  5. Hanson, P., M. Springer og A. Ramírez. (2010) Introduksjon til grupper av akvatiske makroinvertebrater. Pastor Biol. Trop. Vol. 58 (4): 3-37.
  6. Hill, R. (2007). Sammenlignende dyrefysiologi. Redaksjonell Reverté. 905 s.
  7. Luquet, C. (1997). Grenhistologi: respirasjon, ioneregulering og syre-base balanse i krabben Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); med komparative merknader i Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae). Buenos Aires 'universitet. 187 s.
  8. Roa, I., R. Castro og M. Rojas. (2011). Gjelledeformasjon hos laksefisk: makroskopisk, histologisk, ultrastrukturell og elementanalyse. Int. J. Morphol. Bind 29 (1): 45-51.
  9. Ruppert, E. og R. Barnes. (nitten nittiseks). Virvelløse zoologier. McGraw - Hill Interamericana. 1114 s.
  10. Torres, G., S. González og E. Peña. (2010). Anatomisk, histologisk og ultrastrukturell beskrivelse av gjellen og leveren av tilapia (Oreochromis niloticus). Int. J. Morphol. Vol. 28 (3): 703-712.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.