The haiwan adalah mampu untuk bernafas dalam air melalui insang, organ-organ khusus yang terdapat dalam ikan. Terdapat reptilia - seperti penyu - dan mamalia - seperti ikan paus atau ikan lumba-lumba - yang menghabiskan sebahagian besar waktunya di bawah air, walaupun mereka harus naik ke permukaan untuk mengambil oksigen dari udara.
Spesies ini telah mengembangkan mekanisme penyesuaian dengan persekitaran sepanjang keberadaannya. Oleh itu, penting untuk menerangkan bagaimana makhluk hidup ini berfungsi di persekitaran tempat mereka tinggal.
Bergantung pada jenis haiwan, kita akan menganalisis bagaimana pernafasan spesies ini berjaya bertahan dalam keadaan khas.
Nafas ikan
Bagi Pentadbiran untuk Kanak-kanak dan Keluarga dari Jabatan Kesihatan dan Perkhidmatan Manusia Amerika Syarikat, proses pernafasan ikan dan amfibi ditakrifkan sebagai berikut:
“Ikan boleh hidup dalam bentuk air tertentu. Contohnya, seekor ikan yang hidup di air masin di lautan tidak akan dapat hidup di air tawar sebuah tasik. Seperti hidupan lain, ikan menghirup oksigen. Daripada mendapatkan oksigen dari udara di sekitar mereka, mereka menyerap oksigen dari air di sekitar mereka melalui insang mereka.
Insang adalah organ pernafasan haiwan akuatik yang terbentuk oleh kepingan yang melindungi tubuh mereka dan beberapa organ dalaman.
Mereka membiarkan oksigen diambil dari air, yang masuk melalui mulut dan saluran darah di insang membawa oksigen ke dalam darah. Amfibi menjalankan proses metamorfosis yang mana mereka juga bernafas melalui paru-paru.
Sekarang, terdapat perbezaan antara bentuk pernafasan melalui paru-paru dan insang. Contohnya, ikan paus dan ikan lumba-lumba mempunyai paru-paru seperti manusia, tetapi mereka naik ke permukaan untuk bernafas kerana mereka bernafas melalui lubang hidung yang terletak di bahagian atas kepalanya.
Dalam kes ikan, mereka mengalami insang dan pernafasan berlaku ketika ikan itu terbuka dan menutup mulutnya; semasa membuka mulut, air masuk sementara ketika menutupnya, air mendorong ke arah insang.
Mamalia akuatik mesti melakukan proses pengambilan oksigen dari permukaan secara berterusan, agar dapat hidup di persekitaran yang mengelilinginya. Ikan mengambil dari air - segar atau garam - oksigen yang diambil insang dan membawa mereka ke seluruh badan mereka.
Mengenai fungsi insang dalaman ikan, prosesnya berlaku seperti ini: ketika ikan bernafas, ia akan menggigit air secara berkala. Ini bergerak ke sisi kerongkong, memaksa air melalui bukaan insang, sehingga melewati insang di luar.
Dengan cara ini ikan dapat bernafas secara berterusan, menggunakan insang luaran dan dalaman secara berkala.
Pernafasan serangga akuatik
Sebilangan serangga menghabiskan peringkat awal perkembangannya di dalam air. Terdapat spesies yang kebetulan hidup di udara.
Beberapa contoh haiwan jenis ini adalah capung, nimfa, dan spesies lain yang dilahirkan sebagai larva akuatik.
Seperti semua haiwan, serangga ini juga perlu menukar oksigen menjadi karbon dioksida untuk terus hidup. Proses pernafasan dalam kes ini berlaku melalui lubang yang terdapat di sisi badan mereka, yang disebut spirakel.
Spiracle adalah bukaan dalam rangkaian tiub di badan serangga yang membawa oksigen ke organ yang paling penting. Pada serangga akuatik, penyesuaian telah berlaku dalam sistem ini agar dapat menghabiskan sebahagian hidup mereka di bawah air.
Pada perendaman mamalia akuatik
Titik menarik mengenai pernafasan mamalia akuatik adalah cara di mana vertebrata laut menyesuaikan diri dengan tekanan yang ada di badan mereka ketika mereka tenggelam, sangat bertentangan dengan tekanan invertebrata di dalam air.
Walaupun haiwan ini tidak bernafas di bawah air, mereka mampu menahan nafas untuk jangka masa panjang, yang menjadi subjek kajian para saintis dan penyelidik.
Jelas, paru-paru dan organ-organ lain yang terlibat dalam pernafasan, serta organ-organ lain yang rentan, terjejas oleh perendaman dalam kedalaman yang besar, "dihancurkan" di bawah tekanan sedemikian.
Walau bagaimanapun, kemampuan untuk menyesuaikan diri dengan keadaan ini dapat mencegah keruntuhan paru-paru dan kerosakan pada organ lain, berkat rongga toraks dan terutamanya. Telinga tengah spesies laut ini mempunyai fisiologi khusus yang melindungi mereka dan memberi mereka kemampuan untuk tinggal di bawah air untuk jangka masa yang panjang.
Dinding dada mamalia laut mampu menyokong keruntuhan paru-paru sepenuhnya.
Sebaliknya, struktur khusus paru-paru anda membolehkan alveoli (kantung kecil yang merupakan sebahagian daripada sistem pernafasan dan tempat pertukaran gas berlaku antara udara dan darah yang bernafas) runtuh terlebih dahulu, diikuti oleh saluran udara terminal.
Struktur ini juga dapat membantu dalam inflasi semula paru-paru setelah merendam dengan menggunakan bahan kimia yang disebut surfaktan.
Berkenaan dengan telinga tengah, mamalia ini memiliki sinus kavernosa yang khusus dalam organ ini, yang dianggap tetap tenggelam dalam darah ketika perendaman sedang berlangsung, sehingga memenuhi ruang udara
Sungguh mengejutkan bagaimana spesies yang berlainan dapat berfungsi di lingkungan mereka sendiri, terutama berkenaan dengan proses pernafasan - penyedutan oksigen dan penyedutan karbon dioksida - di persekitaran yang berbeza seperti udara dan air.
Paru-paru dan insang adalah struktur yang kompleks, disesuaikan dengan keadaan yang sangat berbeza tetapi akhirnya mencapai tujuan yang sama: untuk memberi oksigen kepada tubuh yang diperlukan untuk kelangsungan hidupnya.
Rujukan
- Haiwan I. Bulu, Sirip, Bulu dan Banyak Lagi. Panduan Guru. Dipulihkan dari eclkc.ohs.acf.hhs.gov.
- Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Elementary: Breathing Underwater. Dipulihkan dari: gatzertes.seattleschools.org.
- Kreitinger, L. (2013). Perkhidmatan Blog Universiti Corell: Kehidupan di bawah Air. Dipulihkan dari blogs.cornell.edu.
- Ekosistem Asli. Dipulihkan dari gw.govt.nz.
- Costa, P (2007). Muzium Palentologi Universiti California. Fisiologi Menyelam Vertebrata Laut. Dipulihkan dari ucmp.berkeley.edu.