كيف وماذا تتنفس السلاحف تحت الماء وعلى اليابسة ، والجهاز التنفسي للسلاحف البحرية والبرية

من المعتقد على نطاق واسع أن السلاحف ذات الأذنين الحمراء والسلاحف الأخرى تتنفس تحت الماء مثل الأسماك - بالخياشيم. هذه فكرة خاطئة - جميع أنواع السلاحف هي زواحف وتتنفس على الأرض وفي الماء بنفس الطريقة - بمساعدة الرئتين. لكن النوع الخاص من أعضاء الجهاز التنفسي لهذه الحيوانات يسمح لها باستخدام الأكسجين بشكل أكثر اقتصادا ، حتى تتمكن من الاحتفاظ بالهواء والبقاء تحت الماء لفترة طويلة.

جهاز الجهاز التنفسي

في الثدييات ، بما في ذلك البشر ، عند التنفس ، يتمدد الحجاب الحاجز ويتم امتصاص الهواء عن طريق الرئتين - ويتم ذلك عن طريق أضلاع متحركة. في السلاحف ، جميع الأعضاء الداخلية محاطة بقذيفة ، ومنطقة الصدر غير متحركة ، لذا فإن عملية سحب الهواء مختلفة تمامًا. يتكون الجهاز التنفسي لهذه الحيوانات من الأعضاء التالية:

• الخياشيم الخارجية - يتم الاستنشاق من خلالها ؛
• الخياشيم الداخلية (تسمى شواناس) - تقع في السماء ومجاورة للشق الحنجري ؛
• الموسع - عضلة تفتح الحنجرة عند الاستنشاق والزفير ؛
• القصبة الهوائية القصيرة - تتكون من حلقات غضروفية ، وتوصل الهواء إلى الشعب الهوائية ؛
• القصبات الهوائية - فرع إلى قسمين ، ينقل الأكسجين إلى الرئتين ؛
• أنسجة الرئة - تقع على الجانبين وتحتل الجزء العلوي من الجسم.

يتم التنفس من السلحفاة بفضل مجموعتين من العضلات الموجودة في البطن. الزواحف ليس لديها حجاب حاجز يفصل بين الأعضاء الداخلية والرئتين. عند الاستنشاق ، تدفع العضلات الأعضاء بعيدًا ، مما يسمح لأنسجة الرئة الإسفنجية بملء الفراغ بأكمله. عند الزفير ، تحدث حركة عكسية ويؤدي ضغط الأعضاء الداخلية إلى تقلص الرئتين وإخراج هواء العادم.

في كثير من الأحيان ، تشارك الكفوف والرأس أيضًا بنشاط في العملية - من خلال سحبها ، يقلل الحيوان من المساحة الداخلية الخالية ويدفع الهواء خارج الرئتين. يؤدي عدم وجود الحجاب الحاجز إلى القضاء على تشكيل الضغط الخلفي في الصدر ، لذا فإن تلف الرئتين لا يوقف عملية التنفس. بفضل هذا ، يمكن للسلاحف البقاء على قيد الحياة عندما تنكسر القشرة.

يتم سحب الهواء دائمًا من خلال فتحتي الأنف. إذا فتحت السلحفاة فمها وحاولت التنفس من فمها ، فهذه علامة على المرض.

العدد

بفضل البنية المعقدة للجهاز التنفسي ، لا تتنفس السلاحف فحسب ، بل تتلقى معلومات حول العالم من حولها من خلال حاسة الشم. الروائح هي المصدر الرئيسي للمعلومات بالنسبة لهذه الحيوانات - فهي ضرورية لاكتساب الطعام بنجاح والتوجيه في المنطقة والتواصل مع الأقارب. توجد المستقبلات الشمية في فتحات الأنف وفي فم الحيوان ، لذلك من أجل امتصاص الهواء ، تتقلص السلحفاة بنشاط عضلات قاع الفم. يتم الزفير من خلال فتحتي الأنف ، وأحيانًا بضوضاء حادة. يمكنك في كثير من الأحيان أن ترى كيف يتثاءب الحيوان - وهذا أيضًا جزء من عملية الشم.

جهاز الجهاز التنفسي ، وكذلك قلة عضلات الحجاب الحاجز ، يجعل السعال مستحيلاً. لذلك ، لا يمكن للحيوان إزالة الأجسام الغريبة التي دخلت القصبات بشكل مستقل ، وغالبًا ما يموت في عمليات الالتهاب الرئوي.

كم عدد السلاحف التي لا تستطيع التنفس

عند السباحة بالقرب من سطح الماء ، ترتفع السلاحف بانتظام إلى السطح لتتناول الهواء. يعتمد عدد الأنفاس في الدقيقة على نوع الحيوان وعمر وحجم قوقعته. تأخذ معظم الأنواع نفسًا كل بضع دقائق - فالأنواع البحرية ترتفع إلى السطح كل 20 دقيقة. لكن يمكن لجميع أنواع السلاحف أن تحبس أنفاسها لعدة ساعات.

هذا ممكن بسبب الحجم الكبير لأنسجة الرئة. في السلحفاة ذات الأذنين الحمراء ، تحتل الرئتان 14٪ من الجسم. لذلك ، في نفس واحد ، يمكن للحيوان الحصول على الأكسجين لعدة ساعات تحت الماء. إذا كانت السلحفاة لا تسبح ، لكنها مستلقية بلا حراك في القاع ، فإن الأكسجين يُستهلك بشكل أبطأ ، ويمكن أن يستمر لمدة يوم تقريبًا.

على عكس الأنواع المائية ، تقوم السلاحف البرية بعملية التنفس بشكل أكثر نشاطًا ، حيث تأخذ ما يصل إلى 5-6 أنفاس في الدقيقة.

طرق التنفس غير المعتادة

بالإضافة إلى التنفس العادي من خلال الخياشيم ، فإن معظم ممثلي أنواع المياه العذبة قادرون على تلقي الأكسجين بطريقة أخرى. يمكنك سماع أن السلاحف المائية تتنفس من خلال أردافها - فهذه طريقة فريدة موجودة بالفعل ، وتسمى هذه الحيوانات "التنفس الثنائي". الخلايا الخاصة الموجودة في كل من حلق الحيوان والمذرق قادرة على امتصاص الأكسجين مباشرة من الماء. يخلق استنشاق وإخراج الماء من العباءة عملية يمكن أن يطلق عليها حقًا "تنفس الغنائم" - تقوم بعض الأنواع بالعشرات من هذه الحركات في الدقيقة. هذا يسمح للزواحف بالغطس العميق دون الصعود إلى السطح لمدة تصل إلى 10-12 ساعة.

أبرز ممثل يستخدم الجهاز التنفسي المزدوج هو سلحفاة فيتزروي ، التي تعيش في النهر الذي يحمل نفس الاسم في أستراليا. تتنفس هذه السلحفاة حرفيًا تحت الماء بفضل الأنسجة الخاصة الموجودة في أكياس مذرق مليئة بالعديد من الأوعية. يمنحها هذا فرصة عدم الطفو على السطح لمدة تصل إلى عدة أيام. عيب طريقة التنفس هذه هو المتطلبات العالية لنقاء الماء - لن يتمكن الحيوان من الحصول على الأكسجين من سائل عكر ملوث بشوائب مختلفة.

عملية التنفس اللاهوائي

بعد أخذ نفس ، تغرق السلحفاة ببطء ، وتستمر عمليات امتصاص الأكسجين من الرئتين إلى الدم لمدة 10-20 دقيقة. يتراكم ثاني أكسيد الكربون دون التسبب في حدوث تهيج ، دون الحاجة إلى الزفير الفوري ، كما هو الحال في الثدييات. في نفس الوقت ، يتم تنشيط التنفس اللاهوائي ، والذي في المرحلة النهائية من الامتصاص يحل محل تبادل الغازات من خلال أنسجة الرئة.

أثناء التنفس اللاهوائي ، يتم استخدام الأنسجة الموجودة في الجزء الخلفي من الحلق ، في العباءة - تجعل الطبقات هذه الفوط تبدو مثل الخياشيم. يستغرق الحيوان بضع ثوانٍ فقط لإزالة ثاني أكسيد الكربون ثم إعادة امتصاصه للهواء أثناء صعوده. تزفر معظم الأنواع بحدة في الماء قبل أن ترفع رأسها فوق السطح وتستنشق الهواء من خلال أنفها.

الاستثناء هو السلاحف البحرية - لا تحتوي أعضائها التنفسية على أنسجة في العباءة أو الحنجرة ، لذلك من أجل الحصول على الأكسجين ، يجب أن تطفو على السطح وتستنشق الهواء من خلال أنفها.

التنفس أثناء النوم

تقضي بعض أنواع السلاحف سباتها الكامل تحت الماء ، وأحيانًا في بركة مغطاة بالكامل بطبقة من الجليد. يتم التنفس خلال هذه الفترة بشكل لاهوائي من خلال الجلد وأكياس بالوعة ونمو خاص في الحنجرة. تتباطأ جميع عمليات الجسم أثناء السبات أو تتوقف ، لذا فإن الأكسجين ضروري فقط لتزويد القلب والدماغ.