COM ACONSEGUEIXEN RESPIRAR ELS ANIMALS QUE VIUEN SOTA L'AIGUA? - BIOLOGIA - 2025

Els animals aconsegueixen respirar sota l'aigua a través de les brànquies, òrgans especialitzats que es troben en els peixos. Hi rèptils -com les tortugas- i mamífers -com les balenes o delfines- que passen la major part del seu temps sota l'aigua, encara que han de pujar a la superfície per prendre oxigen de l'aire.

Aquestes espècies han desenvolupat al llarg de la seva existència mecanismes d'adaptació a l'entorn. Per això, és important explicar com aquests éssers vius funcionen en el medi on viuen.

En funció de l'tipus d'animal analitzarem com és la respiració de moltes d'aquestes espècies que aconsegueixen sobreviure sota unes condicions especials.

Respiració dels peixos

Per a l'Administració de Nens i Famílies de el Departament de Salut i Serveis Humans dels Estats Units d'Amèrica, el procés de respiració dels peixos i amfibis es defineix de la següent manera:

"Els peixos poden viure en una forma particular d'aigua. Per exemple, un peix que viu en aigua salada a l'oceà no seria capaç de viure en l'aigua fresca d'un llac. Com altres éssers vius, els peixos respiren oxigen. En lloc d'obtenir oxigen de l'aire que els envolta, ells absorbeixen oxigen de l'aigua al voltant d'ells a través de les brànquies.

Les brànquies són els òrgans respiratoris dels animals aquàtics formats per làmines que protegeixen el seu cos i alguns òrgans interns.

Ells permeten prendre l'oxigen de l'aigua, la qual ingressa a través de la boca i els vasos sanguinis en les brànquies transporten l'oxigen cap a la sang. Els amfibis realitzen el procés de metamorfosi de el qual respiren també a través dels pulmons.

Ara bé, hi ha diferències entre les formes de respiració per mitjà dels pulmons i brànquies. Per exemple, les balenes i dofins tenen pulmons com els humans, però pugen a la superfície a respirar perquè respiren a través dels orificis nasals situats en el límit dels seus caps.

En el cas dels peixos, aquests tenen brànquies i la respiració passa quan el peix obre i tanca la boca; a l'obrir la boca, l'aigua entra mentre que a l'tancar-la, empeny l'aigua cap a les brànquies.

Els mamífers aquàtics han de realitzar aquest procés de prendre l'oxigen de la superfície constantment, per poder viure en el medi que els envolta. Els peixos prenen d'l'aigua - dolça o salada - l'oxigen que prenen les brànquies i aquestes les transporten a la resta del seu cos.

Pel que fa a la funció de les brànquies internes dels peixos, el procés ocorre així: quan el peix respira, pren un mos d'aigua a intervals regulars. Aquesta es desplaça cap als costats de la gola, forçant l'aigua a través de les obertures branquials, de manera que passi sobre les brànquies de l'exterior.

D'aquesta manera els peixos poden realitzar la respiració de forma contínua, usant les brànquies externes i internes de manera periòdica.

Respiració dels insectes aquàtics

Alguns insectes passen les primeres etapes del seu desenvolupament en l'aigua. Existeixen espècies que passen a viure en l'aire.

Alguns exemples d'aquest tipus d'animals són les libèl·lules, nimfes, i altres espècies que neixen sent larves aquàtiques.

Com tots els animals, aquests insectes també necessiten convertir l'oxigen en diòxid de carboni per sobreviure. El procés de respiració en aquest cas passa a través d'uns forats que es troben en els laterals dels seus cossos, anomenats espiracles.

Els espiracles són obertures d'una sèrie de tubs de el cos de l'insecte que transporta oxigen cap als òrgans més importants. En els insectes aquàtics ha ocorregut una adaptació en aquest sistema per poder passar part de la seva vida sota l'aigua.

Sobre la immersió de mamífers aquàtics

Un punt fascinant pel que fa a la respiració dels mamífers aquàtics, és la forma en què els vertebrats marins s'adapten a la pressió existent sobre els seus cossos quan estan submergits, molt contrària a la dels invertebrats de l'aigua.

Si bé aquests animals no respiren sota l'aigua, són capaços d'aguantar la respiració per períodes prolongats, la qual cosa és un tema d'estudi per als científics i investigadors.

Evidentment, els pulmons i altres òrgans involucrats en la respiració, així com altres òrgans susceptibles, es veuen afectats per la immersió en grans profunditats, quedant "aixafats" sota semblants pressions.

No obstant això, la capacitat d'adaptació a aquestes condicions evita el col·lapse pulmonar i els danys a altres òrgans, gràcies al fet que la cavitat toràcica i, especialment. L'oïda mitjà d'aquestes espècies marines posseeixen una fisiologia especialitzada que els protegeix i els atorga la capacitat de romandre llarg temps sota l'aigua.

Les parets toràciques dels mamífers marins són capaços de suportar un col·lapse pulmonar complet.

D'altra banda, les estructures especialitzades dels seus pulmons permeten que els alvèols (petits sacs que formen part de sistema respiratori i on ocorre l'intercanvi de gasos entre l'aire respirat i la sang) es col·lapsin primer, seguits de les vies aèries terminals.

Aquestes estructures també poden ajudar en la re-inflació de l'pulmó després de la immersió per mitjà de substàncies químiques anomenades surfactants.

Pel que fa a l'orella mitjana, aquests mamífers posseeixen pits cavernosos especialitzats en aquest òrgan, dels quals es presumeix que es queden submergits en sang mentre està passant la immersió, omplint-se d'aquesta manera l'espai aeri

Resulta sorprenent la forma en què les diverses espècies són capaços de desenvolupar-se en els seus propis mitjans, especialment pel que fa a el procés de respiració - inhalació d'oxigen i exhalació de diòxid de carboni - en ambients tan diferents com l'aire i l'aigua.

Pulmons i brànquies són estructures complexes, adaptades a condicions extremadament diferents però que finalment aconsegueixen el mateix objectiu: proveir a l'organisme de l'oxigen necessari per a la seva supervivència.

referències

1. Animals I. Fur, Fins, Feathers and More. Teacher 's Guide. Recuperat de eclkc.ohs.acf.hhs.gov.
2. Harvey. S. (2007). Bailey Gartzet Elementary: Breathing Underwater. Recuperat de: gatzertes.seattleschools.org.
3. Kreitinger, L. (2013). Corell University Bloc Service: Life under Water. Recuperat de blogs.cornell.edu.
4. Native Ecosystems. Recuperat de gw.govt.nz.
5. Costa, P (2007). University of California Museum of Palentology. Diving Physiology of Marine vertebrates. Recuperat de ucmp.berkeley.edu.