تتنفس الحيتان عبر الرئتين ، تمامًا مثل أقرب أقربائها ، الثدييات البرية. ومع ذلك ، فإن حقيقة وجودهم في البيئة المائية تجبرهم على الخروج إلى السطح للتنفس. إنها تتكيف مع الغوص المطول ، وهذا هو السبب في أنها تستطيع حبس أنفاسها لفترات طويلة من الزمن ، ولا تأتي إلى السطح إلا عندما يحتاجون إلى استعادة الأكسجين. هناك عدد قليل من العوامل التي تؤثر على عدد المرات التي يتعين عليهم فيها الخروج إلى السطح للتنفس ، وأحد هذه العوامل هو سرعة السباحة.عند السرعات العالية ، سوف ينفقون المزيد من الطاقة ، لذلك سوف يحتاجون إلى الظهور على السطح أكثر. من بين الثدييات البحرية ، تعتبر الحيتان الأفضل في حبس أنفاسها ، لأن الرقم القياسي المسجل هو حوت كوفيير (Ziphius cavirostris) ، القادر على الغوص حتى 137.5 دقيقة على عمق 2992 مترًا.
إذا كنت ترغب في مواصلة التعرف على كيف تتنفس الحيتان ، تابع قراءة هذا المقال على موقعناوستعرف كل شيء عن تنفسه.
أين تتنفس الحيتان؟
الحيتان تنفس من خلال الفتحات، ولكن ما هي بالضبط؟ وقد خضعت الحوتيات ، وهي العائلة التي تنتمي إليها الحيتان ، لتكييفات تشريحية لتسهيل هذا التنفس. الأكثر أهمية هو إزاحة الخياشيم أو الخياشيم باتجاه الجزء الظهري ، فوق الرأس مباشرة.في هذا الوقت ، تسمى الثقوب الفتحات التنفسية. يسمح هذا الموضع العلوي للمعجزة بالراحة على السطح دون الحاجة إلى بذل جهد كبير ، فضلاً عن السماح لهم بالتنفس بسرعة كبيرة ، وهو ما سنناقشه لاحقًا.
الحيتان ، لأن لديهم أنابيب معزولة للتنفس والتغذية ، ولهذا السبب يمكنهم إطعامهم بأمان للحصول على الماء لدخول الرئتين. وبالمثل ، لا تحتوي كل أنواع الحيتان على نفس العدد من الفتحات التنفسية. على سبيل المثال ، تحتوي حيتان البالين أو حيتان البالين على ثقبين ، بينما تحتوي بقية الحيتان أو حيتان الأسنان على ثقب واحد فقط.
كيف تتنفس الحيتان؟
الحيتان ، على عكس الثدييات الأخرى ، لديها تنفس طوعي تقريبًا الوقت القصير الذي يقضونه على السطح يجبرهم على تبادل ثاني أكسيد الكربون مقابل O2 بسرعة كبيرة ، وهذا هو السبب في أن تبادل الغازات في الثدييات البحرية يكون ثنائي الاتجاه. يحدث تبادل الغازات في الحويصلات الهوائية ، وهي نهايات الرئتين التي تشبه الكيس.
الحيتان يمكنها طرد الهواء تحت الماء وعلى السطحفي الحالة الأولى ، يصل الهواء إلى السطح في شكل فقاعة. كحقيقة مثيرة للفضول ، يمكننا القول أن بعض الحيتان تستخدم هذه الفقاعات لصيد الأسماك في "شبكات الفقاعات" ، مما يسمح للآخرين من جنسهم بالاستفادة منها. في الحالة الثانية ، من ناحية أخرى ، يتم طرد الهواء بالفعل على السطح. ومع ذلك ، لا يمكن إدخال الأكسجين الجديد إلا خارج المياه.
نوع تنفس الحيتان
تعتبر الحيتان من نوع تنفس رئوي. بعد ذلك ، سنلقي نظرة على كيفية تنفس الحيتان بالضبط.
عملية تنفس الحيتان
تبدأ عملية تنفس الحيتان بطرد ثاني أكسيد الكربون. داخل الماء ، رأينا بالفعل أنهم يفعلون ذلك على شكل فقاعات. في الخارج ، من ناحية أخرى ، يطردون كمية كبيرة من الهواء والماء من خلال المعجزة ، وهي ظاهرة يمكننا تعريفها على أنها "تهب". الآن ، ما هي بالضبط هذه النفخات؟
النفخات المميزة للحيتان تنتج عن لذا ، عندما نشاهد حوتًا يطرد كمية كبيرة من الماء وبكثير من القوة من خلال المعجزة ، نعلم أن ما تفعله هو إفراغ الرئتين. يتم تسريع هذا التفريغ بفضل حقيقة أن لديهم جدار صدر أكثر مرونة ، بالإضافة إلى عضلات الصدر القوية للغاية ، والتي تسمح لهم أيضًا بضغط الرئتين حتى تصبح فارغة عمليًا. وبهذه الطريقة ، يمكنهم تخزين أكبر قدر ممكن من الأكسجين للاستفادة منه أثناء الغوص.من باب الفضول ، تستطيع الحيتان الزرقاء إفراغ 1500 لتر من الرئتين وإعادة ملئها في ثانيتين فقط. بعد انتهاء الصلاحية هذا ، يوجدإلهام
على عكس ما يمكن توقعه ، فإن رئتي الحوت ليست أكبر (في الحجم النسبي) من رئتي الثدييات البرية. ومع ذلك ، فإن حجم المد والجزر لديهم أعلى بكثير ، أي أنهم قادرون على إلهام وانتهاكات أعمق بكثير. تختلف أنماط تنفس الحيتان اختلافًا كبيرًا بين الأنواع بسبب سلوكها ونشاطها.
أثناء غطسهم الطويل ، تتعرض الحويصلات الهوائية التي تشكل رئتي الحيتان لخطر الانهيار بسبب ارتفاع الضغط ، ولهذا السبب على عمق 50-100 متر يتم ضغط كل الهواء الموجود بداخلها بواسطة عضلاتها القوية ، تمرير كل الهواء السنخي إلى القصبات الهوائية والقصبة الهوائية من الرئتين ، الكثير أكثر مقاومة من الحويصلات الهوائية.وبهذه الطريقة ، يتم أيضًا امتصاص جزء من الأكسجين عن طريق ضغط الهواء في الحويصلات الهوائية ، مما يمنحها إمدادًا إضافيًا عندما تكون عميقة.
تكيفات أخرى مرتبطة بتنفس الحوت
بالإضافة إلى التعديلات المذكورة سابقًا في الجهاز التنفسي ، خضعت الحوتيات ، وفي هذه الحالة الحيتان ، أيضًا لتكييفات في الدورة الدموية من أجل تحسين تبادل الغازات هذا. وهم على النحو التالي:
- التكيف التشريحي للحوتيات هو " rete mirabile " ، والذي يتكون من صافي الأوعية الدمويةموجودة في التجويف الصدري وأطراف الحيوان. تعمل هذه الأوعية كخزان للدم المؤكسج لتزويده أثناء الغوص.
- تكيف آخر يستهدف الجزيء الذي يخزن الأكسجين في العضلات ، ميوغلوبين على عكس الهيموغلوبين (بروتين ينقل الدم في الجسم) باقي الجسم) ، يوجد الميوجلوبين حصريًا في العضلات. في حالة الحيتان ، لديها 10 إلى 30 مرة أعلىتركيز هذا الجزيء في عضلات السباحة الرئيسية عن تلك الموجودة في عضلات أي حيوان ثديي بري. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأوعية الدموية لمعظم أنواع الغوص تكون أكبر من تلك التي تغوص بشكل أقل ، كل هذا من أجل تخزين كمية أكبر من الأكسجين في الدم. يمكنهم أيضًا تقليل تدفق الدم في بعض الأعضاء ، مثل الكلى أو الجهاز الهضمي ، وبالتالي إعطاء الأولوية لتزويد الأعضاء الحيوية وعضلات السباحة بالأكسجين.
كيف تتنفس الحيتان عندما تنام؟
تحتاج الحيتان ، على عكس الثدييات البرية ، إلى الظهور على السطح للتنفس أثناء نومها.لحل هذه المشكلة ، تتمتع الحيتان بنوم خفيف جدًا ، وهو سمة من سمات الحوتيات ، والتي تسمى " نوم أحادي الكرة ". مما تتكون بالضبط؟ عند وضع أحد نصفي الكرة المخية للنوم للسماح للآخر بمواصلة العمل ، مما يضمن عدم غرق الحوت ويمكنه مواصلة التنفس.
بفضل هذا التكيف ، يمكن القول إنهم يظلون نصف مستيقظين ، مما يسمح لهم بالخروج من وقت لآخر لالتقاط أنفاس سريعة والاستمرار في النوم. هذا النوع من تنفس الحيتان أثناء النوم ليس حصريًا لهم ، فالدلافين ، على سبيل المثال ، تمارسه أيضًا. اكتشف كيف تنام الدلافين في هذا المقال الآخر.
إذا كنت تريد معرفة المزيد من الفضول حول الحيتان ، فلا تفوت كيفية تكاثرها من خلال هذه المقالة الأخرى: "كيف تتكاثر الحيتان؟"
