Co a jak dýchá velryba?
velryby dýchají plícemi, takže obvykle stoupají k hladině oceánu, aby získaly vzduch. Je důležité si uvědomit, že protože velryby žijí v oceánech, mnoho lidí je považuje za ryby.
Velryby jsou však ve skutečnosti savci. Savci jsou skupina zvířat, která dýchají plícemi, rodí mláďata (na rozdíl od jiných zvířat, která kladou vajíčka) a krmí je mateřským mlékem.
Existuje asi 80 druhů velryb, které jsou rozděleny do dvou podřádů na základě anatomie druhu: velryba baleen a ozubená velryba.
Barbados jsou největší ze dvou podřádů a nemají žádné jiné zuby než vousy (odtud název), což jsou husté štětiny. Tyto velryby se rodí se dvěma spirálami, otvory, kterými dýchají.
Na druhou stranu jsou zuby menší a mají zuby. Tyto velryby mají pouze otvor pro dýchání. Někteří vědci se domnívají, že ozubené velryby vyvinuly jednu ze svých spirál do echolokačního systému.
Spiracles a dýchání
Slovo „díra“ pochází z latiny spirakulum, což znamená „větrání“. Dýchací váčky jsou speciální otvory, které některá zvířata potřebují k dýchání. Dýchací váčky velryb jsou umístěny na temeni hlavy, aby jim usnadnily dýchání a napojily se přímo na jejich plíce.
Tyto spirakuly fungují jako cesta do průdušnice, která umožňuje průchod vzduchu do plic.
Umístění jejich spirál umožňuje velrybám dýchat s malou nebo žádnou námahou, protože mohou odpočívat na hladině oceánu a zachytit kyslík, který potřebují k životu.
Když velryby plavou pod vodou, svaly kolem jejich dýchacích svalů se stahují, aby zabránily vniknutí vody do plic.
Je třeba poznamenat, že velryby nemohou dýchat ústy, protože průdušnice těchto zvířat není spojena s jejich jícnem. Toto oddělení je důležité, protože oddělené průchody pro jídlo a dýchání brání zbytkům jídla v zablokování dýchacího systému.
Toto oddělení navíc umožňuje velrybám krmit se pod vodou, aniž by se musely obávat, že se jim plíce naplní vodou.
Velrybí plíce
Aby velryby přežily pod vodou, vyvinuly speciální plíce, které jim umožňují vdechovat extra kyslík a transportovat jej do krevních cév, kde jej může tělo využít.
Podle některých výzkumníků dokážou velryby spotřebovat až 90 % kyslíku, který vdechují, ve srovnání s lidmi, kteří spotřebovávají jen asi 15 % kyslíku, který vdechují.
Jak dlouho dokážou velryby zadržet dech, záleží na druhu a velikosti.
Někteří dokážou zadržet vzduch v plicích několik minut, 5 nebo 7, takže musí neustále stoupat na povrch. Jiné druhy dokážou zadržet dech na 100 minut nebo i déle.
Metody úspory kyslíku
Méně úsilí, více kyslíku
Při plavání vynakládají velryby minimální úsilí. Když se ponoří, krev je transportována pouze do těch částí těla, které potřebují kyslík: srdce, mozek a svaly, které nepoužívají k ničemu; tak si déle udrží kyslík.
bradykardie
Velryby snižují svou srdeční frekvenci, což je proces známý jako bradykardie, aby se snížilo množství kyslíku, které spotřebovávají.
Vysoká odolnost vůči oxidu uhličitému (CO2)
Velryby mají vysokou toleranci k oxidu uhličitému (CO2), mnohem vyšší než kterýkoli jiný savec; to jim umožňuje ponořit se na dlouhou dobu do oceánu.
Dýchejte svědomím
Velryby jsou považovány za vědomé oddechy, protože se snaží plavat a lovit co nejméně, aby šetřily kyslík.
Tato zvířata navíc nikdy úplně neusnou, protože ztráta vědomí na dlouhou dobu může znamenat smrt udušením.
Během přestávky polovina mozků velryb spí, zatímco druhá polovina zůstává ve střehu, aby mohla rychle jednat, pokud potřebují kyslík nebo potřebují uniknout před predátory.
V tomto smyslu velryby jen zřídka dosahují stavu hlubokého spánku charakterizovaného rychlým pohybem očí (MOR).
Dýchací proces
1 – Svaly kolem příkopu kytovců se stahují a otevírají, když stoupají k hladině oceánu a uvolňují oxid uhličitý. Když byly velryby po dlouhou dobu ponořené, lze je často vidět, jak vypouštějí vodu dýchacími cestami, což naznačuje, že vydechují.
2 – Čerstvý vzduch se nadechne a poté se svaly uvolní, čímž se otvor uzavře a zabrání se průchodu vody.
3 – vzduch prochází hltanem, hrtanem, průdušnicí a nakonec se dostává do plic.
4 – Kyslík je transportován do krve krevními cévami umístěnými v plicích.
5 – Srdce pumpuje okysličenou krev do částí těla, které potřebují kyslík.
odkazy
1. Zagzebski, Kathy (2009). Jak velryby dýchají? Získáno 19. dubna 2017 z nmlc.org.
2. Jak velryby dýchají? Získáno 19. dubna 2017 z whalefacts.org.
3. Mohou velryby dýchat pod vodou? Získáno 19. dubna 2017 z whalefacts.org.
4. Jak velryby a delfíni spí, aniž by se utopili? Získáno 19. dubna 2017 z webu scienceamerican.com.
5. Jak velryby dýchají? Získáno 19. dubna 2017 z dkfindout.com.
6. Dýchání zvířat: velryba. Získáno 19. dubna 2017 z animalrespiration.weebly.com.
7. Vědec pořizuje snímky spících velryb. Získáno 19. dubna 2017 z telegraph.co.uk.
Obyvatelé moří a oceánů
Autor Michail Yanchenko Doba čtení 9 min Zhlédnutí 106 Zveřejněno 13.10.2023
K překvapení mnohých jsou velryby savci, ne ryby, mají plíce a dýchají vzduch. Tato zvířata jsou většinou pod vodou a jsou nucena pravidelně vyplouvat na hladinu, aby se nadechla. Nemají dýchací ústrojí, nos ani ústa společné všem savcům, ale v průběhu dlouhé evoluce si kytovci vyvinuli specifické dýchací orgány a úžasný způsob života, který jim umožňuje opatrně a velmi hospodárně spotřebovávat kyslík.
Velrybí plíce: mají žábry?
K dlouhodobému pobytu pod vodou si velryby vyvinuly specifické plíce, které těmto zvířatům umožňují vdechovat kyslík a distribuovat ho cévami, odkud se dostává do vnitřních orgánů. Na rozdíl od lidí a většiny savců dokážou absorbovat až 90 % kyslíku, který se do těla dostává spolu se vzduchem. Člověk se svým plicním systémem pojme pouze 15 % kyslíku, který vdechne.
Všechny velryby mají schopnost zadržet dech, ale doba, po kterou zadrží dech, závisí na druhu kytovců. Někteří mohou přežít bez vzduchu po dobu 5 minut, jiní – 100 minut. Ale v průměru se toto zvíře během jedné minuty nadechne 4x.
Po zadržení dechu se zvířata zvednou na hladinu a vydechnou vzduch. Zvenčí se zdá, že savec vydechuje vodu. Ve skutečnosti se setkává teplý vzduch se studeným a vytváří tak kondenzační oblak, který je lidmi často vnímán jako voda.
K nádechu a výdechu velryby dochází velmi rychle. Na jeden nádech je schopen vdechnout asi 2 litrů vzduchu.
Výfuk velryby a dýchací orgány
Tito obři nemají obvyklý nos a nosní dírky, takže je velmi zajímavé, jak velryby dýchají. Ve skutečnosti je foukací otvor zvířete stejnými nozdrami, ale jsou umístěny na povrchu hlavy. Během evoluce dostal tento orgán působivý systém chlopní a dnes jej zvířata využívají ke komunikaci.
Vyfukovací otvor se obvykle skládá ze dvou nosních dírek, ale u některých zástupců tohoto druhu se dochovala pouze jedna nosní dírka. Jedna levá nosní dírka je charakteristická pro delfíny, sumce a vorvaně.
Bezprostředně za otvory se nachází ventil, který zabraňuje vnikání vody do dýchacích cest a ještě hlouběji je foukací otvor rozdělen na dvě části. Každý z nich obsahuje pár vokálních rtů. Vágně připomínají lidské hlasivky: jsou to dva závěsy, které mohou blokovat proudění vzduchu.
Hlasové rty jsou pro „řeč“. Velryby chrochtají, pištějí, pískají, cvakají ne tlamou, ale nosem.
Dále se foukací otvor otevírá do hltanu, jako u člověka. U odontocétů vyfukovací otvor „protéká“ přímo do průdušnice.
Jakmile je všechen kyslík absorbován tělem, savec znovu vystoupí na povrch, aby vydechl vyčerpaný vzduch a dal si nový doušek. Mořská zvířata vydechují malým otvorem umístěným na hlavě.
Dýchací proces: čím dýchá velryba?
Proces dýchání se skládá z nádechu, zadržení dechu a výdechu. Když zvíře stoupá k hladině, svaly kolem foukacího otvoru se stahují.
Prostřednictvím něj savec vdechuje čerstvý vzduch. Jakmile se velryba nadechne a začne klesat pod vodu, speciální ventily okamžitě uzavřou otvory a svaly kolem otvoru se uvolní. Únik vzduchu se tak stane nemožným a voda se nedostane do dýchacího traktu.
Velryba nemůže zůstat na hladině dlouho, takže se okamžitě začne potápět pod vodou, jak jí její tělo umožňuje zadržovat vzduch. Jakmile zvíře ucítí, že je čas vydechnout a znovu se nadechnout, začne stoupat k hladině.
Po nádechu se vzduch okamžitě dostává do hrtanu, průdušnice a nakonec do plic přes hltan. Uvolněný kyslík je distribuován cévami a proudí přímo do srdce. Pumpuje okysličenou krev a přerozděluje ji do orgánů, které ji nejvíce potřebují.
Zvíře epicky dýchá: z malého otvoru je vydechován silný proud teplého vzduchu a tlačí před sebou veškerou vodu, která se mu dostane do cesty. Na jeden okamžik se velryba promění v obrovskou bouřlivou fontánu a poté opět zmizí pod vodou. Silný proud vzduchu a vody při výdechu může dosáhnout 6 m.
Zajímavostí je, že velryby dokážou při nádechu mluvit, aniž by ztratily drahocenný kyslík. Hlasové vaky jsou umístěny uvnitř speciálních komor. Vzduch má tendenci se hromadit ve spodní komoře.
Když chce velryba mluvit, přesune všechen vzduch do horních komor a začne vydávat zvuky. Nedochází tak ke ztrátě kyslíku a zvířata mohou mít dostatek komunikace.
Vyfukovací otvor velryb je uzpůsoben výhradně k dýchání. Evolučně se tak stalo, že mořští savci dýchají pouze nosem a vůbec nerozeznávají pachy.
Metody úspory kyslíku
Velryba, která je neustále pod vodou, je prostě nucena používat kyslík šetrně. V tomto smyslu jsou velryby velmi spořivá stvoření a nebudou plýtvat svou energií nadarmo. Každý kytovec má ve svém arzenálu několik malých triků, které mu pomáhají šetřit drahocenný kyslík.
Méně úsilí, více kyslíku
Aby velryby vynaložily méně energie, nevyvíjejí při plavání prakticky žádné úsilí. Jednoduše řečeno, jdou s proudem. Ale přesto zvíře i při tomto tempu života vynakládá minimální úsilí.
V okamžiku ponoření proudí krev pouze do těch orgánů, které ji naléhavě potřebují – to je především srdce, svaly a mozek. Při tomto způsobu fungování zůstává kyslík v těle déle.
Velryby jsou velmi vědomá stvoření. A dýchání kytovců je velmi účinné. Dobře chápou, že jakýkoli neopatrný nebo zbytečný pohyb může vést ke ztrátě energie. To okamžitě ovlivní stav celého těla.
Vědomě proto kontrolují každý nádech a výdech a také svou tepovou frekvenci. Velryby se snaží plavat co nejméně a loví pouze tehdy, když je to naléhavě potřeba. Z velké části jsou tato zvířata v klidném stavu. Tento životní styl pomáhá zachovat maximální množství kyslíku. Schopnost ovládat svůj dech a srdeční tep je zvláště vyvinuta u hlubinně potápějících se druhů.
Bradykardie
Všechny velryby mají úžasnou schopnost snížit srdeční frekvenci. Srdce tak pracuje liknavě a krevní oběh v těle se zpomaluje.
U lidí se proces snižování srdeční frekvence nazývá bradykardie, která často slouží jako předzvěst vážných onemocnění. U velryb je bradykardie způsob, jak se přizpůsobit prostředí, což umožňuje zvířatům plně fungovat v drsných podmínkách.
Vysoká odolnost vůči oxidu uhličitému CO2
Na rozdíl od jiných savců se velryby vyznačují vysokou odolností vůči oxidu uhličitému. Tato vlastnost těla umožňuje zvířatům zadržet dech na dlouhou dobu a ponořit se hluboko do vody. Velryby grónské mají speciální orgán, kterým se tělo zvířete může zbavovat zvýšené koncentrace oxidu uhličitého.
Kolik velryba vdechne?
Velryby mají skutečně gigantické plíce. Umožňují zachytit obrovské množství vzduchu najednou. Frekvence nádechu a výdechu, stejně jako objem vdechovaného vzduchu, závisí na druhu a věku savce.
Modrá velryba je tedy schopna zachytit 2 tisíce litrů vzduchu jedním dechem. Jeho silné plíce pojmou asi 14 metrů krychlových vzduchu. V klidném stavu se toto zvíře v průměru nadechne 1 až 4 za minutu.
Mladí jedinci stoupají na hladinu oceánu mnohem častěji, protože jejich dýchání je aktivnější.
Jak velryby dýchají ve spánku
Kytovci jsou úžasná zvířata. Všechny jejich životní aktivity směřují k zachování co největšího množství kyslíku v těle. Ze stejného důvodu nemusí zvířata spát asi 3 měsíce.
Usínají především u hladiny vody, kde se i přes svou obrovskou velikost snadno usadí. Faktem je, že tělo velryby obsahuje obrovské množství tukové tkáně, což jim snadno umožňuje zůstat na hladině vody. Navíc hmotnost zvířete není o moc větší než měrná hmotnost vody v oceánu.
Jakmile toto obrovské zvíře začne usínat, jeho tělo se pomalu propadá do hloubky. Po nějaké době se zvířata ve spánku narazí na ocas, znovu vystoupí na hladinu a v ospalém stavu se nadechnou. Pak zase pomalu padají dolů až do další rány ocasem.
Velryby však nikdy úplně neusnou. Zdá se, že napůl spí, protože hluboký spánek nevyhnutelně povede ke smrti. Zvíře prostě zemře udušením.
Během odpočinku, tzv. spánku, polovina mozku savce spí, zatímco druhá je vzhůru. Je neustále ve střehu a hlásí blížící se nebezpečí nebo to, že je čas doplnit zásoby kyslíku.
Jak dlouho nemůže velryba dýchat pod vodou?
Dnes je v přírodě více než 90 druhů velryb a všechny se liší svými dýchacími vlastnostmi. Schopnost zadržet dech se také u jednotlivých druhů liší.
Je jisté, že největší zástupci kytovců dokážou zadržet dech na 2 hodiny. Zobák Cuvierova je toho schopen. Na druhém místě jsou vorvaně, udrží vzduch 90 minut. Ale norci jdou pod vodu jen 15 minut.
Dýchací systém kytovců je nápadným příkladem toho, jak se savčí tělo časem přizpůsobilo neobvyklým životním podmínkám. Všímavé dýchání pomáhá mořským živočichům přežít i v těch nejdrsnějších vodách oceánu. Dýchání velryb je navíc indikátorem zdraví životního prostředí a velryby samotné hrají v ekosystému důležitou roli.
Chtěli byste sledovat, jak se velryba vynořuje, abyste se znovu nadechli?