Wieloryby oddychają przez płuca, podobnie jak ich najbliżsi krewni, ssaki lądowe. Jednak fakt przebywania w środowisku wodnym zmusza je do wypłynięcia na powierzchnię, aby odetchnąć. Są przystosowane do długotrwałego nurkowania, dlatego potrafią wstrzymywać oddech na długi czas i wynurzać się tylko wtedy, gdy do regeneracji potrzebny jest tlen. Istnieje kilka czynników, które wpływają na to, jak często musisz wynurzać się na powierzchnię, aby oddychać, a wśród nich jest prędkość pływania. Przy wyższych prędkościach będą zużywać więcej energii, więc będą musiały częściej wynurzać się na powierzchnię. Ze wszystkich ssaków morskich wieloryby najlepiej wstrzymują oddech, ponieważ obserwowany rekord jest utrzymywany przez cielę Cuviera (Ziphius cavirostris), który jest w stanie nurkować do 137,5 minuty na głębokości 2992m.
Jeśli chcesz dalej wiedzieć o jak oddychają wieloryby?, kontynuuj czytanie tego artykułu Better-Pets.net i będziesz wiedział wszystko o ich oddychaniu.
Gdzie oddychają wieloryby?
Wieloryby oddychać przez przetchlinki, ale czym one właściwie są? Walenie, rodzina, do której należą wieloryby, przeszły adaptacje anatomiczne, aby ułatwić to oddychanie. Najważniejszym jest przemieszczenie nozdrzy lub nozdrzy w kierunku części grzbietowej, tuż nad głową. W tym czasie otwory nazywane są przetchlinkami. Ta doskonała pozycja otworu umożliwia im odpoczynek na powierzchni bez większego wysiłku, a także pozwala na bardzo szybkie oddychanie, o czym później skomentujemy.
Wieloryby nie mogą oddychać przez usta, ponieważ mają izolowane kanały do oddychania i karmienia, dzięki czemu mogą się żywić bez niebezpieczeństwa przedostania się wody do płuc. Podobnie nie wszystkie gatunki wielorybów mają taką samą liczbę przetchlinek. Na przykład fiszbinowce mają dwie dziury, podczas gdy reszta wielorybów lub odontocetów ma tylko jedną dziurę.
Jak oddychają wieloryby?
Wieloryby, w przeciwieństwie do innych ssaków, oddychają prawie dobrowolnie. Niewielki czas, jaki spędzają na powierzchni, zmusza je do bardzo szybkiej wymiany CO2 na O2, dlatego u ssaków morskich wymiana gazowa jest dwukierunkowa. Wymiana gazowa zachodzi w pęcherzykach płucnych, przypominających workowate zakończenia płuc.
Wieloryby może wypuszczać powietrze zarówno pod wodą, jak i na powierzchni. W pierwszym przypadku powietrze dociera do powierzchni w postaci bąbelków. Jako ciekawostkę możemy powiedzieć, że niektóre wieloryby używają tych bąbelków do łapania ryb w „sieci bąbelkowe”, pozwalając innym z ich gatunku na skorzystanie z nich. Natomiast w drugim przypadku powietrze jest wyrzucane już na powierzchnię. Jednak wprowadzanie nowego tlenu można ćwiczyć tylko poza wodą.
Typ oddychania wielorybów
Uważa się, że wieloryby mają typ oddychanie płuc. Następnie zobaczymy dokładnie, jak oddychają wieloryby.
Proces oddychania wielorybów
Proces oddychania wielorybów rozpoczyna się od wydalenia CO2. W wodzie widzieliśmy już, że robią to w postaci bąbelków. Z drugiej strony na zewnątrz wyrzucają dużą ilość powietrza i wody przez otwór, zjawisko, które możemy określić jako „dmuchanie”. Czym dokładnie są te zaciągnięcia?
Gwizdki tak charakterystyczne dla wielorybów są wytwarzane przez szybkie opróżnianie płuc. Kiedy więc obserwujemy, jak wieloryb wyrzuca dużą ilość wody i z dużą siłą przez otwór, wiemy, że to, co robi, to opróżnianie płuc. Opróżnianie to jest tak przyspieszone dzięki temu, że mają znacznie bardziej elastyczną ścianę klatki piersiowej, a także bardzo mocne mięśnie klatki piersiowej, co również pozwala im uciskać płuca, aż będą praktycznie puste. W ten sposób mogą przechowywać jak najwięcej tlenu, aby wykorzystać go podczas nurkowania. Ciekawostką jest, że płetwale błękitne są w stanie opróżnić swoje płuca z 1500 l i napełnić je w zaledwie 2 sekundy. Po tym wydechu w postaci wdechu, a znacznie wolniejsza inspiracja, a następnie całkowite zamknięcie dróg oddechowych i bezdech.
Wbrew pozorom płuca wielorybów nie są większe (względnie rozmiarem) niż płuca ssaków lądowych. Mają jednak znacznie większą objętość oddechową, to znaczy są zdolne do przyjmowania znacznie głębszych wdechów i wydechów. Wzorce oddychania wielorybów różnią się znacznie między gatunkami ze względu na ich zachowanie i aktywność.
Podczas wielkich nurkowań pęcherzyki płucne wielorybów mogą zapaść się z powodu wysokiego ciśnienia, dlatego na głębokości 50-100 metrów całe powietrze w nich obecne jest skompresowane przez ich potężne mięśnie, przekazywanie całego pęcherzykowego powietrza do oskrzelików i tchawicy płuc, znacznie bardziej odporne niż pęcherzyki. W ten sposób część tlenu jest również absorbowana przez kompresję powietrza w pęcherzykach płucnych, co daje im dodatkowy wkład, gdy znajdują się na głębokości.
Inne adaptacje związane z oddychaniem wielorybów
Oprócz wspomnianych już adaptacji w układzie oddechowym walenie, aw tym przypadku wieloryby, przeszły również adaptacje układu krążenia w celu poprawy tej wymiany gazowej. Są to:
- Adaptacja anatomiczna waleni to „rete mirabile”, który składa się z sieć naczyń krwionośnych obecne w klatce piersiowej i kończynach zwierzęcia. Naczynia te służą jako rezerwuar do dostarczania natlenionej krwi podczas nurkowania.
- Kolejna adaptacja jest skierowana na cząsteczkę przechowującą tlen w mięśniach, mioglobina. W przeciwieństwie do hemoglobiny (białka, które przenosi krew do reszty ciała), mioglobina znajduje się wyłącznie w mięśniach. W przypadku wielorybów mają koncentrację 10 do 30 razy wyższa tej cząsteczki w głównych mięśniach do pływania niż w mięśniach jakiegokolwiek ssaka lądowego. Ponadto naczynia krwionośne gatunków częściej nurkujących są większe niż te, które nurkują mniej, wszystko po to, aby przechowywać większą ilość tlenu we krwi. Mogą również zmniejszać przepływ krwi w niektórych narządach, takich jak nerki czy układ pokarmowy, i w ten sposób priorytetowo traktować dotlenienie ważnych narządów i mięśni pływackich.
Jak wieloryby oddychają podczas snu?
Wieloryby, w przeciwieństwie do ssaków lądowych, muszą wynurzać się na powierzchnię, aby oddychać, gdy śpią. Aby rozwiązać ten problem, wieloryby mają bardzo lekki sen i charakterystyczny dla waleni, który nazywa się „unihemisferyczny sen”. Z czego dokładnie się składa? Podczas snu jedna z półkul mózgowych pozwala drugiej na kontynuowanie pracy, zapewniając, że wieloryb nie zatonie i nie będzie mógł dalej oddychać.
Dzięki tej adaptacji można by powiedzieć, że pozostają w połowie rozbudzone, co pozwala im od czasu do czasu wyjść na szybki oddech i dalej spać. Ten rodzaj oddychania wielorybów podczas snu nie jest wyłączny dla nich, na przykład delfiny również go praktykują. Dowiedz się, jak śpią delfiny w tym innym artykule.
Jeśli chcesz poznać więcej ciekawostek na temat wielorybów, nie przegap tego, jak się rozmnażają, z tym innym artykułem: „Jak rozmnażają się wieloryby?”.
Jeśli chcesz przeczytać więcej artykułów podobnych do Jak oddychają wieloryby?, zalecamy wejście do naszej sekcji Ciekawostki świata zwierząt.
Bibliografia- Berta, A., Sumich, J.L. i Kovacs, K.M. (2005). Ssaki morskie: biologia ewolucyjna. Wydanie III. Elsevier.
- Lyamin, O.I., Manger, PR, Ridgway, S.H., Mukhametov, L.M. & Siegel, J.M. (2008). Sen waleni: niezwykła forma snu ssaków. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 32, 1451-1484.
- Ponganis, PJ (2015). Fizjologia nurkowania ssaków morskich i ptaków morskich. Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge.
