Kaip ir kuo vėžliai kvėpuoja po vandeniu ir sausumoje, jūros ir sausumos vėžlių kvėpavimo organai

Plačiai paplitusi nuomonė, kad raudonausiai ir kiti vėžliai po vandeniu kvėpuoja kaip žuvys – žiaunomis. Tai klaidinga nuomonė – visų rūšių vėžliai yra ropliai ir tiek sausumoje, tiek vandenyje kvėpuoja vienodai – plaučių pagalba. Tačiau specialus šių gyvūnų kvėpavimo organų tipas leidžia ekonomiškiau naudoti deguonį, todėl jie gali išlaikyti orą ir ilgai išbūti po vandeniu.

Kvėpavimo sistemos prietaisas

Žinduolių, taip pat ir žmonių, kvėpuojant diafragma plečiasi, o oras patenka į plaučius – tai atlieka judantys šonkauliai. Vėžliuose visi vidaus organai yra apsupti kiautu, o krūtinės sritis yra nejudri, todėl oro paėmimo procesas yra visiškai kitoks. Šių gyvūnų kvėpavimo sistemą sudaro šie organai:

• išorinės šnervės – per jas atliekamas įkvėpimas;
• vidinės šnervės (vadinamos choanomis) – esančios danguje ir greta gerklų plyšio;
• plečiamasis – raumuo, atveriantis gerklas įkvėpus ir iškvepiant;
• trumpa trachėja – susideda iš kremzlinių žiedų, praleidžia orą į bronchus;
• bronchai – išsišakoja į dvi dalis, perneša deguonį į plaučius;
• plaučių audinys – esantis šonuose, užimantis viršutinę kūno dalį.

Vėžlio kvėpavimas vyksta dėl dviejų pilvo raumenų grupių. Ropliai neturi diafragmos, atskiriančios vidaus organus nuo plaučių; įkvepiant raumenys tiesiog atstumia organus, todėl kempinė plaučių audinys užpildo visą erdvę. Iškvepiant įvyksta atvirkštinis judėjimas ir dėl vidaus organų slėgio susitraukia plaučiai ir išmetamas išmetamas oras.

Dažnai procese aktyviai dalyvauja ir letenos bei galva – jas įtraukdamas gyvūnas sumažina vidinę laisvą erdvę ir išstumia orą iš plaučių. Diafragmos nebuvimas pašalina priešslėgio susidarymą krūtinėje, todėl plaučių pažeidimai nesustabdo kvėpavimo proceso. Dėl šios priežasties vėžliai gali išgyventi, kai lūžta kiautas.

Oro įsiurbimas visada atliekamas per šnerves. Jei vėžlys atidaro burną ir bando kvėpuoti per burną, tai yra ligos požymis.

kvapas

Dėl sudėtingos kvėpavimo sistemos struktūros vėžliai ne tik kvėpuoja, bet ir gauna informaciją apie juos supantį pasaulį per uoslę. Kvapai šiems gyvūnams yra pagrindinis informacijos šaltinis – jie reikalingi sėkmingam maisto įsigijimui, orientacijai vietovėje, bendravimui su artimaisiais. Uoslės receptoriai yra gyvūno šnervėse ir burnoje, todėl, norėdamas paimti orą, vėžlys aktyviai sutraukia burnos dugno raumenis. Iškvėpimas atliekamas per šnerves, kartais su aštriu triukšmu. Dažnai galite pamatyti, kaip gyvūnas žiovauja – tai taip pat yra kvapo proceso dalis.

Kvėpavimo sistemos prietaisas, taip pat diafragmos raumenų trūkumas neleidžia kosėti. Todėl gyvūnas negali savarankiškai pašalinti svetimkūnių, patekusių į bronchus, ir dažniausiai miršta esant plaučių uždegiminiams procesams.

Kiek vėžlių negali kvėpuoti

Plaukdami šalia vandens paviršiaus vėžliai reguliariai kyla į paviršių paimti oro. Įkvėpimų skaičius per minutę priklauso nuo gyvūno tipo, amžiaus ir jo kiauto dydžio. Dauguma rūšių kvėpuoja kas kelias minutes – jūrinės rūšys į paviršių iškyla kas 20 minučių. Tačiau visų tipų vėžliai gali sulaikyti kvėpavimą iki kelių valandų.

Tai įmanoma dėl didelio plaučių audinio tūrio. Raudonausio vėžlio plaučiai užima 14% kūno. Todėl vienu įkvėpimu gyvūnas gali gauti deguonies kelias valandas po vandeniu. Jei vėžlys neplaukia, o guli nejudėdamas ant dugno, deguonis sunaudojamas dar lėčiau, gali užtekti beveik parą.

Skirtingai nuo vandens rūšių, sausumos vėžliai kvėpuoja aktyviau, kvėpuodami iki 5–6 per minutę.

Neįprasti kvėpavimo būdai

Be įprasto kvėpavimo per šnerves, dauguma gėlavandenių rūšių atstovų deguonį gali gauti ir kitu būdu. Galima išgirsti, kad vandens vėžliai kvėpuoja per sėdmenis – toks unikalus būdas tikrai egzistuoja, ir šie gyvūnai vadinami „bimodaliniu kvėpavimu“. Specialios ląstelės, esančios tiek gyvūno gerklėje, tiek kloakoje, sugeba įsisavinti deguonį tiesiai iš vandens. Vandens įkvėpimas ir išmetimas iš kloakos sukuria procesą, kurį tikrai galima pavadinti „grobio kvėpavimu“ – kai kurios rūšys tokių judesių per minutę atlieka kelias dešimtis. Tai leidžia ropliams giliai nardyti, nepakildami į paviršių iki 10-12 valandų.

Ryškiausias dvigubą kvėpavimo sistemą turintis atstovas yra vėžlys Fitzroy, gyvenantis to paties pavadinimo upėje Australijoje. Šis vėžlys tiesiogine prasme kvėpuoja po vandeniu dėl specialių audinių kloakos maišeliuose, užpildytuose daugybe indų. Tai suteikia jai galimybę neišplaukti į paviršių iki kelių dienų. Šio kvėpavimo būdo trūkumas yra aukšti reikalavimai vandens grynumui – gyvūnas negalės gauti deguonies iš drumsto skysčio, užteršto įvairiomis priemaišomis.

Anaerobinio kvėpavimo procesas

Įkvėpus vėžlys pamažu skęsta, deguonies įsisavinimo iš plaučių į kraują procesai tęsiasi kitas 10-20 minučių. Anglies dioksidas kaupiasi nesukeldamas dirginimo, nereikalaujant nedelsiant iškvėpti, kaip žinduolių atveju. Tuo pačiu metu suaktyvinamas anaerobinis kvėpavimas, kuris paskutinėje absorbcijos stadijoje pakeičia dujų mainus per plaučių audinį.

Anaerobinio kvėpavimo metu naudojami audiniai, esantys gerklės gale, kloakoje – dėl sluoksniavimo šios pagalvėlės atrodo kaip žiaunos. Gyvūnas užtrunka vos kelias sekundes, kad pašalintų anglies dioksidą ir vėl pakiltų į orą. Dauguma rūšių staigiai iškvepia į vandenį prieš pakeldamos galvą virš paviršiaus ir paimdamos orą per šnerves.

Išimtis yra jūriniai vėžliai – jų kvėpavimo organuose nėra kloakoje ar gerklėje esančių audinių, todėl norėdami gauti deguonies, jie turi išplaukti į paviršių ir įkvėpti oro per šnerves.

Kvėpavimas miego metu

Kai kurios vėžlių rūšys visą žiemos miegą praleidžia po vandeniu, kartais tvenkinyje, visiškai padengtame ledo sluoksniu. Kvėpavimas šiuo laikotarpiu atliekamas anaerobiniu būdu per odą, kanalizacijos maišelius ir specialias gerklų ataugas. Visi organizmo procesai žiemos miego metu sulėtėja arba sustoja, todėl deguonis reikalingas tik širdžiai ir smegenims aprūpinti.