Spiracles un kā tās palīdz elpot zivīm, vaļiem un kukaiņiem
Džefs Rotmens / Getty Images
Spiracles ir elpošanas atveres, kas atrodamas uz kukaiņu virsmas skrimšļainas zivis piemēram, noteiktas sugas haizivis , un dzeloņrajas. Āmurgalvām un himerām nav spirāles. Zivīs spirāles sastāv no pāris atverēm tieši aiz zivs acīm, kas ļauj tai ievilkt ar skābekli bagātu ūdeni no augšas, neievadot to caur žaunām. Spirāles atveras zivs mutē, kur ūdens tiek novadīts pāri tās žaunām, lai veiktu gāzu apmaiņu un izietu no ķermeņa. Spiracles palīdz zivīm elpot pat tad, kad tās guļ okeāna dibenā vai ir apraktas smiltīs.
Spiracles evolūcija
Spiracles, iespējams, attīstījās no žaunu atverēm. Primitīvās zivīs bez žokļa spirāles bija vienkārši pirmās žaunu atveres aiz mutes. Šī žaunu atvere galu galā atdalījās, kad žoklis attīstījās no konstrukcijām starp to un citām žaunu atverēm. Lielākajā daļā skrimšļu zivju spirāle palika kā maza, caurumam līdzīga atvere. Spiracles ir noderīgas tiem staru veidiem, kas apglabājas okeāna dibenā, jo ļauj tiem elpot bez atklātu žaunu palīdzības.
Primitīvās kaulainās zivis ar spirālēm ir stores, airi, bičiri un koelakants . Zinātnieki arī uzskata, ka spirāles ir saistītas ar varžu un dažu citu abinieku dzirdes orgāniem.
Spiracles piemēri
Dienvidu dzeloņrajas ir smiltīs mītoši jūras dzīvnieki, kas izmanto savas spirāles, lai elpotu, kad tie atrodas okeāna dibenā. Spirāles aiz stara acīm ievelk ūdeni, kas tiek nodots pāri žaunām un izstumts no žaunām tās apakšpusē. Slidas , skrimšļainas zivis, kurām ir plakans ķermenis un spārniem līdzīgas krūšu spuras, kas piestiprinātas pie galvas, un dzeloņrajas kā galveno elpošanas metodi dažreiz izmanto spirāles, kas ar skābekli satur ūdeni žaunu kamerā, kur tas tiek apmainīts pret oglekļa dioksīdu.
Eņģeļu haizivis ir lielas, plakana ķermeņa haizivis, kas iegremdējas smiltīs un elpo caur savām spirālēm. Viņi guļ, maskējušies pēc zivīm, vēžveidīgie , un mīkstmiešus un pēc tam metās sist un nogalināt tos ar žokļiem. Sūknējot ūdeni pa spirālēm un ārā caur žaunām, šīs haizivis var absorbēt skābekli un izvadīt oglekļa dioksīdu, nepārtraukti nepeldot, kā tas jādara mobilākām haizivīm.
Kukaiņi un dzīvnieki ar spirālēm
Kukaiņi ir spirāles, kas ļauj gaisam pārvietoties viņu trahejas sistēmā. Tā kā kukaiņiem nav plaušu, tie izmanto spirāles, lai apmainītos ar skābekli un oglekļa dioksīdu ar ārējo gaisu. Kukaiņi atver un aizver savas spirāles caur muskuļu kontrakcijām. Pēc tam skābekļa molekulas pārvietojas pa kukaiņu trahejas sistēmu. Katra trahejas caurule beidzas ar traheolu, kur skābeklis izšķīst traheolas šķidrumā. Odivipēc tam izkliedējas šūnās.
Senākos tekstos vaļa caurumu dažkārt sauc arī par spirakulu. Vaļi izmanto savus caurumus, lai uzņemtu gaisu un izkliedētu oglekļa dioksīdu, kad tie nonāk virspusē. Vaļiem ir plaušas tāpat kā citiem zīdītājiem, nevis žaunām kā zivīm. Viņiem ir jāelpo gaiss, nevis ūdens.