كيف تتنفس أسماك القرش؟

تستحوذ أسماك القرش على نصيبها من افتتان الإنسان. تمتلك هذه الأحافير الحية للبحار مجموعة مذهلة من الخصائص. الاعتقاد بأن أسماك القرش تموت إذا توقفت عن السباحة هو أمر معروف تقريبًا ، لكنه ليس دقيقًا تمامًا. أسماك القرش في المحيطات ليست في حركة مستمرة ، فكيف تتنفس أسماك القرش؟

تركيز الأكسجين في الماء أقل بكثير من تركيز الأكسجين في الهواء. طورت الحيوانات ذات الخياشيم طرقًا هيكلية وسلوكية لامتصاص أكبر قدر ممكن من الأكسجين من الماء من حولها. طورت أسماك القرش طرق تنفس فعالة للغاية تتناسب تمامًا مع محيطها.

خياشيم القرش

أسماك القرش ، مثل كل الأسماك ، تتنفس من خلال الخياشيم. الخياشيم هي أعضاء تنفسية تؤدي نفس وظيفة الرئتين في الحيوانات البرية. تحتوي خياشيم سمك القرش على مئات من خيوط الريش مع آلاف الصفائح لكل خيوط. تحتوي الصفيحات على أوعية دموية أو شعيرات دموية صغيرة. تمتص الشعيرات الدموية الأكسجين من الماء وتطلق ثاني أكسيد الكربون. تحتوي رئة الإنسان على شعيرات دموية لنفس الغرض. تمتص أسماك القرش 80٪ من تركيز الأكسجين 1٪ في الماء. تمتص الرئتان البشرية 25٪ من تركيز الأكسجين في الهواء بنسبة 21٪.

كيف تقطع وتأكل البابايا

تهوية رام

تحتوي أسماك القرش على 5 إلى 7 أقواس خيشومية مع فتحة خيشومية واحدة في كل قوس. معظم الأسماك لها غطاء أو غطاء على الخياشيم. لا تحتوي أسماك القرش على غطاء من الغطاء الخيشومي ، ولكن لديها خياشيم هيكلية عمودية على الأقواس الخيشومية. تتنفس أسماك القرش من خلال تهوية الكبش. تحدث تهوية الكبش عندما يتدفق الماء فوق خياشيم سمك القرش. يمر الماء عبر الفم وعلى الخياشيم بينما يسبح القرش إلى الأمام. تمتلك أسماك القرش شقًا خيشوميًا إضافيًا خلف أعينها مباشرة. يوجه spiracle الماء إلى الفم ، ويوجه الخياشيم الماء فوق الشقوق الخيشومية.

تداول القرش

أسماك القرش لها قلوب بغرفتين. ينتقل الدم المؤكسج من الخياشيم إلى الأذين في قلب القرش. يضخ القلب الدم المؤكسج في الشرايين للوصول إلى الأنسجة والأعضاء في جميع أنحاء الجسم. ينتقل الدم غير المؤكسج عبر الأوردة إلى بطين القلب. يضخ البطين الدم غير المؤكسج إلى الشعيرات الدموية الخيشومية. قلب سمكة القرش ليس قوياً للغاية - يساعد تدفق الماء على تحريك الدم عبر الدورة الدموية لسمك القرش ، لذلك لا يوفر القلب كل القوة اللازمة للحفاظ على تدفق الدم.

أرانب بقرون

مبدأ رامجيت

تصبح العملية الكاملة لتهوية وتداول الكبش في سمكة القرش أكثر كفاءة حيث يسبح القرش بشكل أسرع. تسمى العملية المتسارعة أثناء السباحة الأسرع مبدأ النفاث النفاث. مبدأ النفاث النفاث يساعد أسماك القرش في مطاردة الفريسة دون تعب. يدور دم سمكة القرش في تيار معاكس يتحرك دائمًا في الاتجاه المعاكس للماء ، مما يساعد على زيادة امتصاص الأكسجين من البحر.

ضخ الشدق

غالبًا ما يشار إلى أسماك القرش على أنها أحافير حية لأن الأنواع الحالية وجدت في سجل الحفريات بعيدًا. على الرغم من النسب الطويل لأنواع أسماك القرش الحديثة ، إلا أن الأنواع القديمة كانت موجودة قبلها. استخدمت أقدم أسماك القرش الضخ الشدقي للتنفس عندما لا تتحرك. يستخدم ضخ الشدق عضلات الخد أو الخد لسحب الماء إلى الفم وفوق الخياشيم. لا تزال الأسماك العظمية وبعض أنواع أسماك القرش الحديثة ، مثل أسماك القرش الممرضة وأسماك القرش الملائكية وأسماك القرش السجاد ، تستخدم التنفس الشدقي.

أسماك القرش التي تتغذى من القاع

معظم أسماك القرش القادرة على استخدام الضخ الشدق هي مغذيات القاع. غالبًا ما يستريحون في قاع المحيط ولديهم جسم مسطح ظهري بطني. أجسادهم مسطحة ورقيقة على ظهورهم. تتميز أسماك القرش التي تتنفس الشدق بوجود فتحات تهوية بارزة خلف العينين. تسحب الفتحات الماء للداخل وتدفعه للخارج عندما يتم دفن القرش في الرمال في قاع المحيط.

كيفية فك المسمار عالقة

تهوية الخدود والكبش

فقدت العديد من أسماك القرش تدريجيًا الهياكل المادية اللازمة لضخ الشدق أثناء تطورها. تقلصت فتحات أسماك القرش الكبيرة السريعة واختفت مع تطورها إلى حيوانات مفترسة حديثة وأنيقة. تهوية ذاكرة الوصول العشوائي أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من التنفس الشدقي. يستخدم تدفق الماء أثناء السباحة القرش طاقة أقل من ضخ الماء في الفم. يمكن أن تتناوب معظم أنواع أسماك القرش الحديثة بين ضخ الشدق وتهوية الكبش. يتناوب قرش النمر الرملي بين طرق التنفس بشكل متكرر لأنه يصطاد فريسته في قاع المحيط ويسبح في الماء.

إلزام مراوح التهوية

بعض أسماك القرش تلزم مراوح التنفس. لقد فقدوا تمامًا القدرة على التنفس من خلال ضخ الشدق. ما يقرب من 24 من 400 نوع معروف من أسماك القرش هي أجهزة تهوية إلزامية. تسبح أسماك القرش هذه باستمرار وتغرق إذا لم تستطع السباحة. تتنفس أسماك القرش الأبيض الكبير ، وماكو ، وسمك القرش السلمون ، وقرش الحوت فقط من خلال تهوية الكبش. بالكاد تكون الفتحات التنفسية مرئية ، ولم يعد الأبيض الكبير يحتوي على فتحات التنصت.

كيف تستريح أسماك القرش؟

يعتقد العلماء أن أسماك القرش التي تتنفس فقط من خلال التهوية الإلزامية تستخدم ميزات الماء للراحة دون الغرق. تؤثر درجة الحرارة والملوحة والوقت من اليوم على تركيز الأكسجين في مياه المحيط. اكتشف العلماء أسماك قرش الشعاب المرجانية الثابتة في كهوف أسماك القرش النائمة خلال السبعينيات. تتنفس أسماك قرش الشعاب المرجانية بتهوية إجبارية. افترض العلماء أن التركيز العالي بشكل استثنائي للأكسجين في مياه الكهوف سمح لأسماك القرش المرجانية بالبقاء ثابتة.

أسماك القرش في خطر

تتمتع أسماك القرش بقدرة مذهلة على التكيف. طرق التنفس الخاصة بهم مناسبة بشكل فريد لعاداتهم الغذائية وبيئتهم. تميل الحيوانات المفترسة ذات القمة إلى أن تكون ملزمة بمراوح التهوية في حين أن المغذيات السفلية لديها آليات مضخة شدقية متطورة بشكل جيد. نجت أسماك القرش ، كنوع ، من حدثين انقراض جماعي على مدار تاريخ الأرض الطويل. لسوء الحظ ، يختبر العصر الحديث آليات التكيف لدى أسماك القرش إلى أقصى حدودها. يترك الزعانف غير القانوني أسماك القرش تغرق بلا حول ولا قوة لأنها لا تستطيع السباحة بدون زعانف. كما تتداخل شباك الصيد مع القدرة على السباحة. قتلت المنظمات غير الشرعية التي لديها حدائق حيوان أو أحواض مائية غير منظمة في جميع أنحاء العالم الآلاف من أسماك القرش من خلال الجهل وعدم الكفاءة أثناء النقل.