Как и какво дишат костенурките под вода и на сушата, дихателните органи на морските и сухоземните костенурки

Широко разпространено е мнението, че червеноухите и други костенурки дишат под водата като рибите – с хриле. Това е погрешно схващане – всички видове костенурки са влечуги и дишат както на сушата, така и във водата по един и същ начин – с помощта на белите дробове. Но специалният тип дихателни органи на тези животни им позволява да използват кислорода по-икономично, така че те могат да задържат въздух и да останат под вода за дълго време.

Устройство за дихателна система

При бозайниците, включително хората, при дишане диафрагмата се разширява и въздухът се поема от белите дробове – това става чрез подвижни ребра. При костенурките всички вътрешни органи са заобиколени от черупка, а областта на гърдите е неподвижна, така че процесът на поемане на въздух е напълно различен. Дихателната система на тези животни се състои от следните органи:

• външни ноздри – през тях се извършва вдишване;
• вътрешни ноздри (наричат ​​се хоани) - разположени в небето и в непосредствена близост до ларингеалната фисура;
• разширител - мускул, който отваря ларинкса при вдишване и издишване;
• къса трахея - състои се от хрущялни пръстени, провежда въздух към бронхите;
• бронхи – разклонени на две, отвеждащи кислород към белите дробове;
• белодробна тъкан – разположена отстрани, заемаща горната част на тялото.

Дишането на костенурките се осъществява благодарение на две групи мускули, разположени в корема. Влечугите нямат диафрагма, отделяща вътрешните органи от белите дробове; при вдишване мускулите просто избутват органите, позволявайки на гъбестата белодробна тъкан да запълни цялото пространство. При издишване се получава обратно движение и натискът на вътрешните органи кара белите дробове да се свиват и да изхвърлят отработения въздух.

Често лапите и главата също участват активно в процеса - придърпвайки ги, животното намалява вътрешното свободно пространство и изтласква въздуха от белите дробове. Липсата на диафрагма елиминира образуването на обратно налягане в гръдния кош, така че увреждането на белите дробове не спира процеса на дишане. Благодарение на това костенурките могат да оцелеят, когато черупката се счупи.

Всмукването на въздух винаги се извършва през ноздрите. Ако костенурката отваря устата си и се опитва да диша през устата си, това е признак на заболяване.

Миризма

Благодарение на сложната структура на дихателната система, костенурките не само дишат, но и получават информация за света около тях чрез обонянието си. Миризмите са основният източник на информация за тези животни - те са необходими за успешното придобиване на храна, ориентация в района и комуникация с роднини. Обонятелните рецептори се намират в ноздрите и в устата на животното, следователно, за да поеме въздух, костенурката активно свива мускулите на дъното на устата. Издишването се извършва през ноздрите, понякога с остър шум. Често можете да видите как животното се прозява - това също е част от процеса на обоняние.

Устройството на дихателната система, както и липсата на мускули на диафрагмата, прави невъзможно кашлицата. Поради това животното не може самостоятелно да премахне чужди предмети, които са влезли в бронхите, и най-често умира при белодробни възпалителни процеси.

Колко костенурки не могат да дишат

Когато плуват близо до повърхността на водата, костенурките редовно се издигат на повърхността, за да поемат въздух. Броят на вдишванията в минута зависи от вида на животното, възрастта и размера на черупката му. Повечето видове поемат дъх на всеки няколко минути – морските видове се издигат на повърхността на всеки 20 минути. Но всички видове костенурки могат да задържат дъха си до няколко часа.

Това е възможно поради големия обем белодробна тъкан. При червеноухата костенурка белите дробове заемат 14% от тялото. Следователно с един дъх животното може да получи кислород за няколко часа под вода. Ако костенурката не плува, а лежи неподвижно на дъното, кислородът се консумира още по-бавно, може да продължи почти един ден.

За разлика от водните видове, сухоземните костенурки извършват дихателния процес по-активно, като правят до 5-6 вдишвания в минута.

Необичайни начини на дишане

В допълнение към обикновеното дишане през ноздрите, повечето представители на сладководните видове могат да получават кислород по друг начин. Можете да чуете, че водните костенурки дишат през задните си части - такъв уникален начин наистина съществува и тези животни се наричат ​​"бимодално дишащи". Специални клетки, разположени както в гърлото на животното, така и в клоаката, са в състояние да абсорбират кислород директно от водата. Вдишването и изхвърлянето на вода от клоаката създава процес, който наистина може да се нарече „дишане на плячка“ – някои видове правят няколко десетки такива движения в минута. Това позволява на влечугите да правят дълбоки гмуркания, без да се издигат на повърхността до 10-12 часа.

Най-видният представител, използващ двойна дихателна система, е костенурката Фицрой, която живее в едноименната река в Австралия. Тази костенурка буквално диша под вода, благодарение на специални тъкани в клоакалните торби, пълни с много съдове. Това й дава възможност да не изплува на повърхността до няколко дни. Недостатъкът на този метод на дишане е високите изисквания за чистота на водата - животното няма да може да получи кислород от мътна течност, замърсена с различни примеси.

Процесът на анаеробно дишане

След като си поеме въздух, костенурката бавно потъва, процесите на абсорбция на кислород от белите дробове в кръвта продължават през следващите 10-20 минути. Въглеродният диоксид се натрупва, без да предизвиква дразнене, без да изисква незабавно издишване, както при бозайниците. В същото време се активира анаеробно дишане, което в крайния етап на абсорбция замества обмена на газ през белодробната тъкан.

По време на анаеробното дишане се използват тъкани, разположени в задната част на гърлото, в клоаката – наслояването прави тези подложки да изглеждат като хриле. Отнема само няколко секунди на животното да отстрани въглеродния диоксид и след това отново да поеме въздух, докато се издига. Повечето видове издишват рязко във водата, преди да вдигнат главата си над повърхността и да поемат въздух през ноздрите си.

Изключение правят морските костенурки - техните дихателни органи не включват тъкани в клоаката или ларинкса, така че за да получат кислород, те трябва да изплуват на повърхността и да вдишват въздух през ноздрите си.

Дишане по време на сън

Някои видове костенурки прекарват целия си зимен сън под вода, понякога в езерце, изцяло покрито със слой лед. Дишането през този период се извършва анаеробно през кожата, помийните торбички и специални израстъци в ларинкса. Всички процеси в тялото по време на хибернация се забавят или спират, така че кислородът е необходим само за снабдяване на сърцето и мозъка.