Hogyan működnek a halászhéjak

2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39

Ezek a fantasztikus kis szervek lehetővé teszik a halaknak, hogy felszívják az oxigént a vízből, és energiát használják fel. Funkcionálisan a kopoltyúk nem különböznek az emberekben és más emlősök tüdejében. A fő különbség az, hogy hogyan képesek felvenni a rendelkezésre álló oxigén sokkal kisebb koncentrációit, miközben lehetővé teszi a halak számára, hogy megfelelő mennyiségű nátrium-kloridot (sót) tartanak a véráramban.

A kopoltyúk ugyanazt az elvet alkalmazzák, mint a tüdő. A tüdőben alveoláknak nevezett kis vásznak vannak, amelyek kb. 70% -os kapillárisok. Ezek a hajszálerek oxigénes vért hordanak a testből. Mivel az oxigén és a szén-dioxid áthalad az alveolák membránján, a kapillárisok az újonnan oxigénezett vért visszaszorítják a testre. Hasonlóképpen, a kopoltyúk kis halmazokból és oszlopokból állnak össze, amelyek csoportosulnak az úgynevezett hámban. A halban lévő oxigénmentesített vér közvetlenül a szívből a hámba jut, az artériákon keresztül, és még kisebb arteriolákká. Mivel a tengervíz a hámmembránokon keresztül kényszerül, az oldott oxigént a tengervízben apró vérerek és vénák veszik fel, míg a szén-dioxidot kicserélik.

A maghéjaknak van egy autó radiátorszerű megjelenése. A legtöbb halnak mindegyik oldalán 4 kopoltyú van, amely egy olyan faszerkezetű szerkezetből áll, amely számos ágat tartalmaz, mint egy faé, és azok az ágak, amelyek még kisebb ágszerű szerkezetekből állnak. A sejtek elrendezése nagyon nagy felületet tesz lehetővé, amikor a kopoltyúk vízbe merülnek.

Funkcionális szempontból a víznek a fűtőtestszerű kopoltyúk feletti vízszivattyújának mechanizmusa a hal fajától függően változik. Általában ez úgy érhető el, hogy a hal a szájpadlóját lecsökkenti, és kiterjeszti a kopoltyúk védelmére szolgáló külső bõrlapot, az operökulumot. Ez a térfogatnövelés csökkenti a szájon belüli nyomást, ezáltal a víz rohant be. Ahogy a hal felemeli a szájpadlót, a bőr belseje egy olyan szelepet hoz létre, amely nem engedi, hogy a víz lehúzódjon. A nyomás ezután megnövekszik a száj külső oldalához képest, és a vizet az operculum nyíláson és a kopoltyúkon keresztül kényszerítik.

A kopoltyúknak nagyon nagy felületre van szükségük ahhoz, hogy a halakat a szükséges oxigénigényekkel biztosítsák. A levegő körülbelül 21% oxigén, vagy 210 000 ppm. A víz viszont csak körülbelül 4-8 ppm / ml oldott oxigént tartalmaz, amit a kopoltyúk kivonhatnak. Emiatt, ha a halaknak nem volt nagy a kopoltyú felülete ahhoz, hogy annyi oxigént szívjanak fel, amennyit csak lehet a mérete, akkor hamar elfojtik. A hidegvérű állatok ugyancsak alacsonyabb metabolizmussal rendelkeznek, mint a meleg vérű társaik. Ez segíti őket abban, hogy képesek kezelni az alacsony rendelkezésre álló oxigén környezetét. Ha ugyanolyan méretűek lennének meleg vérűek, akkor a kis úszó anyagcseréjét addig növeli, hogy a rendelkezésre álló oxigén nem elegendő, és a kevés Nemo elpusztulna.

Míg a nagy kopoltyú felület lehetővé teszi a szén-dioxid és az oxigén elégséges cseréjét, ugyanakkor ugyanolyan nagy vérmennyiséget bocsát ki a hipertóniás (azaz sósabb, mint te) tengeri vízhez, ami olyan helyzetet teremt, amelyben a halaknak amely a felesleges nátrium felszívódását felszívja. Ezzel szemben az édesvízi haloknak ellentétes mechanizmusra van szükségük, amely lehetővé teszi számukra a felesleges vizek kiválasztását, hogy a nátriumszintjük megfelelően magas legyen. Ne aggódj azokkal az anadromos cigányokkal szemben, akik elhúzódnak mind a friss, mind a sósvizekben. Mi csak elhívjuk őket, és hagyjuk ezt.

Ennek a nátriumprobléma kezelésére a kopoltyú belsejében nincstelen sejtek találhatók, amelyeket klorid sejteknek neveznek. Ezek a sejtek lehetővé teszik a nem kívánt nátrium extrudálását. Az édesvízi halak kevésbé vannak ezekből a sejtekből, mint a tengerészi társaik. Ez a vizelet rendkívül hígított képességével kombinálva lehetővé teszi az édesvízi hal számára, hogy a nátriumszint megfelelően magas legyen.

Bónusz tények:

Tekintettel arra, hogy a kopoltyúk mérete segít az oxigén felvételében, ahogyan elvárható, annál aktívabb a hal, annál nagyobb a kopoltyúk a testmérethez képest.
Mivel a tengeri környezet hiperozmotikus, a hülye halak általában véletlenül veszítenek az ozmózis útján. Emiatt. hajlamosak a bélben történő vízbe vitelre, ez pedig súlyosbítja a nátrium felszívódásának problémáját.
A halak hámsejtjeiben a vér és a víz közötti távolság megközelítőleg 1 mikrométer, vagy körülbelül 1 milliomodik egy méter.
Körülbelül 32 000 fajnál a halak nagyobb fajsűrűséget mutatnak, mint bármely más gerinces csoport.
A becslések szerint körülbelül 15 000 ismeretlen halfaj van
A fosszilis bizonyítékok azt sugallják, hogy a halak körülbelül 400 millió évig a földön vannak.
Azok a halak, amelyek mind sós vízben, mind pedig édesvízben élhetnek, Anadromus halnak nevezik.
A legtöbb boney fish fenntartja a testfolyadékok nátriumtartalmát körülbelül 40% -kal a tengervízé.
Az anadrom halaknak fiziológiás folyamatokkal kell rendelkezniük a változó sótartalom kezelésében. Az egyik mechanizmus az, hogy édesvízben hajlamosak arra, hogy a nagyon híg vizeletet ki tudják választani, így több friss vizet távolítanak el, és a nátriumszintjük normális marad.Míg sós vízben, speciális sócsoportot használnak a sejtek kiválasztásánál a kopoltyúkban és a szájban. Vannak olyan vesék is, amelyek nagyon koncentrált vizeletet képesek kiválasztani.
A cápák és a halak sokkal nagyobb sótartalmúak, mint a csontos halak, és természetesen egyensúlyban vannak az óceánvízzel, így nem rendelkeznek a sótartalmú csontos halak problémájával.