海龜在水下和陸地上如何以及用什麼呼吸,海龜和陸龜的呼吸器官
爬行動物

海龜在水下和陸地上如何以及用什麼呼吸,海龜和陸龜的呼吸器官

海龜在水下和陸地上如何以及用什麼呼吸,海龜和陸龜的呼吸器官

人們普遍認為,紅耳龜和其他海龜像魚一樣在水下呼吸——用鰓。 這是一種誤解——所有類型的海龜都是爬行動物,在陸地和水中都以同樣的方式呼吸——借助肺部。 但這些動物特殊類型的呼吸器官使它們能夠更經濟地使用氧氣,因此它們可以保留空氣並在水下停留很長時間。

呼吸系統裝置

在包括人類在內的哺乳動物中,呼吸時,隔膜擴張,空氣被肺部吸入——這是通過可移動的肋骨完成的。 烏龜的所有內臟器官都被殼包圍,胸部區域是固定的,因此吸入空氣的過程完全不同。 這些動物的呼吸系統由以下器官組成:

  • 外鼻孔——通過它們進行吸入;
  • 內鼻孔(稱為後鼻孔)——位於天空並鄰近喉裂;
  • 擴張器——吸氣和呼氣時打開喉部的肌肉;
  • 短氣管——由軟骨環組成,將空氣引導至支氣管;
  • 支氣管——一分為二,將氧氣輸送到肺部;
  • 肺組織——位於身體兩側,佔據身體的上部。

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海龜的呼吸是通過腹部的兩組肌肉進行的。 爬行動物沒有隔膜將內臟與肺部分開; 吸氣時,肌肉只是將器官推開,讓海綿狀肺組織充滿整個空間。 呼氣時,發生反向運動,內臟的壓力使肺部收縮,將廢氣排出。

通常,爪子和頭部也積極參與這個過程——通過將它們拉入,動物減少了內部自由空間並將空氣從肺部排出。 由於沒有隔膜,因此消除了胸部背壓的形成,因此肺部損傷不會停止呼吸過程。 正因為如此,海龜在殼破裂時仍能生存。

空氣的吸入總是通過鼻孔進行。 如果烏龜張開嘴並試圖用嘴呼吸,這是生病的跡象。

由於呼吸系統的複雜結構,海龜不僅呼吸,還通過嗅覺接收周圍世界的信息。 氣味是這些動物的主要信息來源——它們對於成功獲取食物、在該地區定位以及與親戚交流是必要的。 嗅覺感受器位於動物的鼻孔和口腔中,因此,為了吸入空氣,烏龜會主動收縮口底的肌肉。 呼氣是通過鼻孔進行的,有時會發出尖銳的聲音。 你經常可以看到動物如何打哈欠——這也是嗅覺過程的一部分。

呼吸系統的裝置以及膈肌的缺乏使得咳嗽變得不可能。 因此,動物無法獨立清除進入支氣管的異物,並且通常死於肺部炎症過程。

有多少烏龜無法呼吸

當海龜在水面附近游泳時,它們會定期浮出水面呼吸空氣。 每分鐘的呼吸次數取決於動物的類型、年齡和殼的大小。 大多數物種每隔幾分鐘呼吸一次——海洋物種每 20 分鐘浮出水面一次。 但所有類型的海龜都可以屏住呼吸長達幾個小時。

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這是可能的,因為肺組織體積很大。 在紅耳龜中,肺部佔身體的14%。 因此,動物一口氣就能在水下獲得幾個小時的氧氣。 如果烏龜不游泳,而是一動不動地躺在水底,氧氣消耗得更慢,大約可以維持一天。

與水生物種不同,陸龜的呼吸過程更加活躍,每分鐘呼吸 5-6 次。

不尋常的呼吸方式

除了通過鼻孔進行普通呼吸外,大多數淡水物種還能夠以另一種方式吸收氧氣。 你可以聽到水龜通過臀部呼吸——這種獨特的方式確實存在,這些動物被稱為“雙峰呼吸”。 位於動物喉嚨和泄殖腔中的特殊細胞能夠直接從水中吸收氧氣。 從泄殖腔吸入和排出水的過程可以稱為“戰利品呼吸”——有些物種每分鐘會進行數十次這樣的運動。 這使得爬行動物能夠在長達 10-12 小時的時間內進行深潛而不浮出水面。

使用雙呼吸系統的最著名代表是生活在澳大利亞同名河流中的菲茨羅伊陸龜。 這只烏龜確實可以在水下呼吸,這要歸功於裝滿許多血管的泄殖腔袋中的特殊組織。 這讓她有機會在長達幾天的時間裡不浮出水面。 這種呼吸方法的缺點是對水的純度要求很高——動物無法從被各種雜質污染的混濁液體中獲取氧氣。

無氧呼吸的過程

吸了一口氣後,烏龜慢慢下沉,肺部吸收氧氣進入血液的過程將持續10-20分鐘。 二氧化碳的積累不會引起刺激,也不需要像哺乳動物那樣立即呼氣。 同時,無氧呼吸被激活,在吸收的最後階段取代了通過肺組織的氣體交換。

在無氧呼吸過程中,使用位於喉嚨後部泄殖腔中的組織——分層使這些墊看起來像鰓。 動物只需要幾秒鐘就可以排出二氧化碳,然後在上升時重新吸入空氣。 大多數物種在將頭抬出水面並通過鼻孔吸入空氣之前會急劇地向水中呼氣。

海龜是個例外,它們的呼吸器官不包括泄殖腔或喉部的組織,因此為了獲得氧氣,它們必須漂浮到水面並通過鼻孔吸入空氣。

睡眠時的呼吸

有些種類的海龜整個冬眠都是在水下度過的,有時是在完全覆蓋著一層冰的池塘里。 在此期間,呼吸通過皮膚、污水袋和喉部的特殊生長物進行無氧呼吸。 冬眠期間所有身體過程都會減慢或停止,因此僅需要氧氣來供應心臟和大腦。

海龜的呼吸系統

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