Ձկների շնչառությունը երկու տեսակի է` օդ և ջուր: Այս տարբերությունները առաջացել և բարելավվել են էվոլյուցիայի գործընթացում՝ տարբեր արտաքին գործոնների ազդեցության տակ։ Եթե ձկներն ունեն միայն ջրային շնչառություն, ապա այդ պրոցեսն իրականացվում է նրանց մաշկի և մաղձի օգնությամբ։ Օդային ձկների մոտ շնչառական պրոցեսն իրականացվում է վերագիլյար օրգանների, լողացող միզապարկի, աղիների և մաշկի միջոցով։ Հիմնական շնչառական օրգանները, անշուշտ, մաղձերն են, իսկ մնացածը՝ օժանդակ։ Այնուամենայնիվ, օժանդակ կամ լրացուցիչ օրգանները միշտ չէ, որ երկրորդական դեր են խաղում, առավել հաճախ դրանք ամենակարևորն են։
Ձկների շնչառական տարատեսակներ
Աճառային և ոսկրային ձկներն ունեն մաղձի ծածկույթների տարբեր կառուցվածք։ Այսպիսով, առաջիններն ունեն միջնորմների միջնորմներ, որոնք առանձին անցքերով ապահովում են միջնորմների բացումը դեպի արտաքին։ Այս միջնապատերը ծածկված են մաղձի թելերով, որոնք իրենց հերթին պատված են արյունատար անոթների ցանցով։ Մաղձի ծածկույթների այս կառուցվածքը հստակ երևում է ճառագայթների և շնաձկների օրինակում:
Միևնույն ժամանակ, ոսկրային տեսակների մեջ այս միջնապատերը կրճատվում են որպես ավելորդ, քանի որ մաղձի ծածկոցներն ինքնին շարժական են: Ձկան մաղձի կամարները գործում են որպես հենարան, որոնց վրա գտնվում են մաղձի թելերը։
Խաղիների ֆունկցիաները. Gill arches
Խաղիների ամենակարեւոր ֆունկցիան, իհարկե, գազափոխանակությունն է։ Նրանց օգնությամբ թթվածինը ներծծվում է ջրից, և ածխաթթու գազը (ածխաթթու գազ) արտազատվում է դրա մեջ։ Սակայն քչերը գիտեն, որ մաղձը նաև օգնում է ձկներին փոխանակել ջրի աղի նյութերը։ Այսպիսով, մշակումից հետո միզանյութը և ամոնիակը արտանետվում են շրջակա միջավայր, ջրի և ձկան մարմնի միջև տեղի է ունենում աղի փոխանակում, և դա առաջին հերթին վերաբերում է նատրիումի իոններին:
Ձկների ենթախմբերի էվոլյուցիայի և ձևափոխման գործընթացում փոխվել է նաև մաղձի ապարատը։ Այսպիսով, ոսկրային ձկների մոտ խռիկները նման են սկալոպների, աճառայինում՝ կազմված են թիթեղներից, իսկ ցիկլոստոմներն ունեն պարկի ձևավորված մաղձիկներ։ Կախված շնչառական ապարատի կառուցվածքից՝ տարբեր են նաև ձկան մաղձի կամարի կառուցվածքն ու գործառույթները։
շենք
Խորշերը գտնվում են ոսկրային ձկների համապատասխան խոռոչների կողքերին և պաշտպանված են ծածկոցներով։ Յուրաքանչյուր մաղձը բաղկացած է հինգ կամարից: Չորս մաղձի կամարները ամբողջությամբ ձևավորված են, իսկ մեկը՝ տարրական։ Արտաքինից մաղձի կամարն ավելի ուռուցիկ է, կամարների կողքերը ձգվում են մաղձաթելեր, որոնք հիմնված են աճառային ճառագայթների վրա։ Մաղձի կամարները հենարան են ծառայում ծաղկաթերթիկներին ամրացնելու համար, որոնք իրենց հիմքով պահում են դրանց վրա, իսկ ազատ եզրերը սուր անկյան տակ ներս ու դուրս են շեղվում։ Խնձորի ծաղկաթերթերի վրա գտնվում են այսպես կոչված երկրորդական թիթեղները, որոնք գտնվում են ծաղկաթերթիկի երկայնքով (կամ ծաղկաթերթիկները, ինչպես նաև կոչվում են): Խորխիների վրա հսկայական քանակությամբ ծաղկաթերթեր կան, տարբեր ձկների մեջ դրանք կարող են լինել 14-ից մինչև 35-ը մեկում:միլիմետր, 200 միկրոնից ոչ ավելի բարձրությամբ: Նրանք այնքան փոքր են, որ նրանց լայնությունը չի հասնում նույնիսկ 20 միկրոն:
Խաղաղաց կամարների հիմնական գործառույթը
Ողնաշարավորների մաղձային կամարները կատարում են ֆիլտրման մեխանիզմի գործառույթը մաղձաթաղանթների օգնությամբ, որոնք տեղակայված են կամարի վրա, որը նայում է դեպի ձկան բերանի խոռոչը։ Սա հնարավոր է դարձնում ջրի սյունակում կասեցված պինդ նյութերը և բերանի խոռոչում զանազան սննդարար միկրոօրգանիզմները:
Կախված նրանից, թե ինչ է ուտում ձուկը, փոխվել են նաև գայլերի փոցխները. դրանք հիմնված են ոսկրային թիթեղների վրա: Այսպիսով, եթե ձուկը գիշատիչ է, ապա նրա ստերը գտնվում են ավելի քիչ հաճախ և ավելի ցածր են, իսկ ձկների մեջ, որոնք սնվում են բացառապես ջրի սյունակում ապրող պլանկտոններով, մաղձի փչակները բարձր են և ավելի խիտ: Այն ձկների մոտ, որոնք ամենակեր են, կեռները գտնվում են գիշատիչների և պլանկտոն սնողների միջև:
Թոքային շրջանառության շրջանառու համակարգ
Ձկների խռիկները թթվածնով հարստացված մեծ քանակությամբ արյան շնորհիվ ունեն վառ վարդագույն գույն։ Դա պայմանավորված է արյան շրջանառության ինտենսիվ գործընթացով։ Արյունը, որը պետք է հարստացվի թթվածնով (երակային), հավաքվում է ձկան ամբողջ մարմնից և որովայնային աորտայով մտնում է մաղձի կամարների մեջ։ Որովայնային աորտան ճյուղավորվում է երկու բրոնխիալ զարկերակների, որին հաջորդում է մաղձի զարկերակային կամարը, որն, իր հերթին, բաժանվում է մեծ թվով ծաղկաթերթերի զարկերակների՝ պարուրելով աճառային ճառագայթների ներքին եզրի երկայնքով տեղակայված մաղձաթելերը։ Բայց սա սահմանը չէ։ Ծաղկաթերթի զարկերակները իրենք բաժանված են հսկայական քանակությամբ մազանոթների, որոնք պարուրում են ներքինըիսկ թերթիկների արտաքին մասը։ Մազանոթների տրամագիծն այնքան փոքր է, որ հավասար է բուն էրիթրոցիտի չափին, որը թթվածին է տեղափոխում արյան միջոցով։ Այսպիսով, մաղձի կամարները հենարան են գործում խարույկների համար, որոնք ապահովում են գազի փոխանակում։
Ծաղկաթերթիկների մյուս կողմում բոլոր եզրային զարկերակները միաձուլվում են մեկ անոթի մեջ, որը հոսում է արյունը տեղափոխող երակի մեջ, որն իր հերթին անցնում է բրոնխիալ, այնուհետև մեջքային աորտայի մեջ։
Եթե ավելի մանրամասն նայենք ձկան մաղձի կամարներին և կատարենք հյուսվածաբանական հետազոտություն, ապա ավելի լավ է ուսումնասիրել երկայնական հատվածը: Այսպիսով, տեսանելի կլինեն ոչ միայն կոճղերը և ծաղկաթերթերը, այլև շնչառական ծալքերը, որոնք արգելք են հանդիսանում ջրային միջավայրի և արյան միջև։
Այս ծալքերը պատված են էպիթելի միայն մեկ շերտով, իսկ ներսից՝ մազանոթներ, որոնք հենված են սյունային բջիջներով (հենարան): Մազանոթների և շնչառական բջիջների պատնեշը շատ խոցելի է արտաքին միջավայրի ազդեցության նկատմամբ: Եթե ջրի մեջ թունավոր նյութերի կեղտեր կան, այդ պատերը ուռչում են, առաջանում է ջոկատ և թանձրանում։ Սա հղի է լուրջ հետևանքներով, քանի որ արյան մեջ գազափոխանակության գործընթացը խանգարվում է, ինչն ի վերջո հանգեցնում է հիպոքսիայի։
Գազի փոխանակում ձկան մեջ
Թթվածին ձկները ստանում են պասիվ գազափոխանակության միջոցով: Արյունը թթվածնով հարստացնելու հիմնական պայմանը ջրի մշտական հոսքն է մաղձի մեջ, և դրա համար անհրաժեշտ է, որ մաղձի կամարը և ամբողջ ապարատը պահպանեն իրենց կառուցվածքը, այդ դեպքում ձկների մեջ մաղձի կամարների գործառույթը չի լինի: խանգարված. Ցրված մակերեսը նույնպես պետք է պահպանի իր ամբողջականությունըհեմոգլոբինի պատշաճ հարստացում թթվածնով։
Գազի պասիվ փոխանակման համար ձկների մազանոթներում արյունը շարժվում է մաղձի մեջ արյան հոսքի հակառակ ուղղությամբ: Այս հատկանիշը նպաստում է ջրից թթվածնի գրեթե ամբողջական արդյունահանմանը և դրանով արյան հարստացմանը։ Որոշ անհատների մոտ արյան հարստացման արագությունը ջրի մեջ թթվածնի բաղադրության համեմատ կազմում է 80%: Ջրի հոսքը մաղձի միջով առաջանում է այն մաղձի խոռոչով մղելու շնորհիվ, մինչդեռ հիմնական ֆունկցիան կատարում են բերանի ապարատի շարժումը, ինչպես նաև մաղձի ծածկոցները։
Ի՞նչն է որոշում ձկների շնչառության արագությունը:
Հատկանշական հատկանիշների շնորհիվ հնարավոր է հաշվարկել ձկների շնչառության հաճախականությունը, որը կախված է մաղձի ծածկույթների շարժումից։ Ջրի մեջ թթվածնի կոնցենտրացիան և արյան մեջ ածխաթթու գազի պարունակությունը ազդում են ձկների շնչառության արագության վրա։ Ավելին, այս ջրային կենդանիները ավելի զգայուն են թթվածնի ցածր կոնցենտրացիայի նկատմամբ, քան արյան մեջ մեծ քանակությամբ ածխաթթու գազը: Շնչառության արագության վրա ազդում են նաև ջրի ջերմաստիճանը, pH-ը և շատ այլ գործոններ։
Ձկներն ունեն հատուկ կարողություն՝ օտար նյութեր հանելու մաղձի կամարների մակերեսից և դրանց խոռոչներից: Այս ունակությունը կոչվում է հազ. Մաղձի ծածկոցները պարբերաբար ծածկվում են, և ջրի հակադարձ շարժման միջոցով ջրի հոսանքով լվանում են մաղձի վրա գտնվող բոլոր կախոցները։ Ձկների մոտ այս դրսևորումը առավել հաճախ նկատվում է, եթե ջուրը աղտոտված է կասեցված նյութերով կամ թունավոր նյութերով:
Լրացուցիչ մաղձի գործառույթներ
Ի լրումն հիմնական, շնչառական, խռիկները կատարում ենosmoregulatory եւ excretory գործառույթները. Ձկները ամոնիոտիկ օրգանիզմներ են, իրականում, ինչպես ջրում ապրող բոլոր կենդանիները։ Սա նշանակում է, որ օրգանիզմում պարունակվող ազոտի քայքայման վերջնական արդյունքը ամոնիակն է։ Հենց մաղձի շնորհիվ այն արտազատվում է ձկան օրգանիզմից ամոնիումի իոնների տեսքով՝ միաժամանակ մաքրելով օրգանիզմը։ Բացի թթվածնից, պասիվ դիֆուզիայի արդյունքում արյուն են մտնում մաղձով աղեր, ցածր մոլեկուլային միացություններ, ինչպես նաև ջրի սյունակում տեղակայված մեծ քանակությամբ անօրգանական իոններ։ Բացի խռիկներից, այդ նյութերի ներծծումն իրականացվում է հատուկ կառուցվածքների միջոցով։
Այս թիվը ներառում է հատուկ քլորիդային բջիջներ, որոնք կատարում են օսմոկարգավորիչ ֆունկցիա: Նրանք կարողանում են քլորիդ և նատրիումի իոններ տեղափոխել՝ միաժամանակ շարժվելով մեծ դիֆուզիոն գրադիենտի հակառակ ուղղությամբ։
Քլորիդ իոնների շարժումը կախված է ձկների բնակության վայրից: Այսպիսով, քաղցրահամ անհատների մոտ միավալենտ իոնները քլորիդային բջիջներով տեղափոխվում են ջրից արյուն՝ փոխարինելով նրանց, որոնք կորել են ձկների արտազատման համակարգի աշխատանքի արդյունքում։ Սակայն ծովային ձկների մոտ այդ գործընթացն իրականացվում է հակառակ ուղղությամբ՝ արյունից արտազատումը տեղի է ունենում շրջակա միջավայր։
Եթե ջրի մեջ վնասակար քիմիական տարրերի կոնցենտրացիան նկատելիորեն մեծանում է, ապա կարող է խաթարվել մաղձի օժանդակ օսմոկարգավորիչ ֆունկցիան: Արդյունքում արյուն է մտնում ոչ թե անհրաժեշտ նյութերի քանակությունը, այլ շատ ավելի մեծ կոնցենտրացիայով, ինչը կարող է բացասաբար ազդել կենդանիների վիճակի վրա։ Այս առանձնահատկությունը չէմիշտ բացասական է: Այսպիսով, իմանալով մաղձի այս հատկանիշը, դուք կարող եք պայքարել ձկների բազմաթիվ հիվանդությունների դեմ՝ դեղամիջոցներ և պատվաստանյութեր ներմուծելով անմիջապես ջրի մեջ:
Տարբեր ձկների մաշկային շնչառություն
Բացարձակապես բոլոր ձկներն ունեն մաշկի շնչառության հատկություն: Դա հենց այն է, թե որքանով է այն զարգացած, կախված է մի շարք գործոններից. սա տարիքն է, շրջակա միջավայրի պայմանները և շատ ուրիշներ: Այսպիսով, եթե ձուկն ապրում է մաքուր հոսող ջրում, ապա մաշկային շնչառության տոկոսը աննշան է և կազմում է ընդամենը 2-10%, մինչդեռ սաղմի շնչառական ֆունկցիան իրականացվում է բացառապես մաշկի, ինչպես նաև անոթային համակարգի միջոցով: լեղապարկ.
աղիքային շնչառություն
Կախված բնակավայրից՝ փոխվում է ձկների շնչառության ձևը։ Այսպիսով, արևադարձային կատվաձուկը և լոչաձուկը ակտիվորեն շնչում են աղիքներով: Երբ կուլ են տալիս, օդը մտնում է այնտեղ և արդեն արյունատար անոթների խիտ ցանցի օգնությամբ ներթափանցում է արյան մեջ։ Այս մեթոդը սկսեց զարգանալ ձկների մեջ՝ պայմանավորված էկոլոգիական հատուկ պայմաններով։ Նրանց ջրամբարների ջուրը, բարձր ջերմաստիճանի պատճառով, ունի թթվածնի ցածր կոնցենտրացիա, ինչը սրվում է պղտորությամբ և հոսքի պակասով։ Էվոլյուցիոն փոխակերպումների արդյունքում նման ջրամբարներում ձկները սովորել են գոյատևել՝ օգտագործելով օդի թթվածինը։
Լողալու միզապարկի լրացուցիչ գործառույթ
Լողացողը նախատեսված է հիդրոստատիկ կարգավորման համար։ Սա նրա հիմնական գործառույթն է: Այնուամենայնիվ, ձկների որոշ տեսակների մոտ լողալու միզապարկը հարմարեցված է շնչառության համար: Օգտագործվում է որպես օդային ջրամբար։
Շենքերի տեսակներըլողալու միզապարկ
Կախված լողացող միզապարկի անատոմիական կառուցվածքից՝ ձկների բոլոր տեսակները բաժանվում են՝
- բաց պղպջակ;
- փակ փուչիկները.
Առաջին խումբը ամենաբազմաթիվն է և հիմնականը, իսկ փակ միզապարկի ձկների խումբը շատ փոքր է։ Այն իր մեջ ներառում է թառ, մուլետ, ձողաձուկ, ցողուն և այլն: Բաց միզապարկով ձկների մոտ, ինչպես անունն է հուշում, լողալու միզապարկը բաց է հիմնական աղիքային հոսքի հետ հաղորդակցվելու համար, իսկ փակ միզապարկով ձկների դեպքում՝ ոչ։
Կիպրինիդներն ունեն նաև լողալու միզապարկի հատուկ կառուցվածք: Այն բաժանված է հետևի և առջևի խցիկների, որոնք միացված են նեղ և կարճ ալիքով։ Միզապարկի առաջային խցիկի պատերը բաղկացած են երկու պատյաններից՝ արտաքինից և ներքինից, իսկ հետևի խցիկի մոտ բացակայում է արտաքինը։
Լողալու միզապարկը պատված է մեկ շարքով թիթեղային էպիթելիով, որից հետո առաջանում է մի շարք չամրացված շարակցական, մկանային և անոթային հյուսվածքի շերտ: Լողալու միզապարկը ունի միայն իրեն հատուկ մարգարտյա փայլ, որն ապահովում է թելքավոր կառուցվածքով հատուկ խիտ շարակցական հյուսվածքը։ Արտաքինից պղպջակի ամրությունն ապահովելու համար երկու խցիկները ծածկված են առաձգական շիճուկային թաղանթով։
Լաբիրինթոս օրգան
Արևադարձային փոքր թվով ձկների մոտ ձևավորվել է այնպիսի հատուկ օրգան, ինչպիսին են լաբիրինթոսը և սուպրագիլը: Այս տեսակը ներառում է մակրոպոդներ, գուրամիներ, աքլորներ և օձագլուխներ: Կազմավորումները կարող են դիտվել ձևովփոփոխություններ կոկորդում, որը վերածվում է վերագիլյար օրգանի, կամ դուրս է գալիս մաղձի խոռոչը (այսպես կոչված, լաբիրինթոսային օրգան): Նրանց հիմնական նպատակը օդից թթվածին ստանալու ունակությունն է։
