Spirale și cum ajută la respirația peștilor, balenelor și insectelor

Spiraculele sunt deschideri de respirație găsite pe suprafața insectelor, anumiți pești cartilaginoși, cum ar fi anumite specii de rechini și înțepături. Ciocanele și himerele nu au spirale. La pește, spiracle sunt compuse dintr-o pereche de deschideri chiar în spatele ochilor peștelui care îi permit să atragă apa oxigenată de sus, fără a fi nevoie să o aducă prin branhii. Spiraclele se deschid în gura peștelui, unde apa este trecută peste branhiile sale pentru schimb de gaze și în afara corpului. Spiraclele ajută peștele să respire chiar și atunci când sunt culcate pe fundul oceanului sau când sunt îngropate în nisip. 

Evoluția Spiracles

Probabil că spiralele au evoluat din deschideri de branhie. La peștele primordial fără fălci, spiraclele au fost pur și simplu primele deschideri branhiale din spatele gurii. Această deschidere branhială s-a separat în cele din urmă pe măsură ce maxilarul a evoluat din structurile dintre aceasta și celelalte deschideri branhiale. Spiracleul a rămas ca o mică deschizătură asemănătoare găurilor la majoritatea peștilor cartilaginoși. Spiraculele sunt utile pentru tipurile de raze care se îngroapă în fundul oceanului, deoarece le permit să respire fără ajutorul branhiilor expuse.

Peștele osos primitiv cu spiracle include sturionul, peștele, bichirurile și coelacantul. Oamenii de știință cred, de asemenea, că spiraclele sunt asociate cu organele auditive ale broaștelor și ale altor amfibieni.

Exemple de Spiracle

Stingrays-ul sudic sunt animale de mare care locuiesc cu nisip, care își folosesc spiraculele pentru a respira atunci când stau întinse pe fundul oceanului. Spiracle din spatele ochilor razei atrag apă, care este trecută peste branhii și expulzată din branhii de pe partea inferioară. Patinele, peștii cartilaginoși care au corpul plat și aripioarele pectorale asemănătoare cu aripile, atașate la cap, și înțepăturile folosesc uneori spirale ca metoda principală de respirație, aducând apă oxigenată în camera de branhie unde este schimbată cu dioxid de carbon..

Rechini înger sunt rechini mari, cu corp plat, care se îngroapă în nisip și respiră prin spirale. Ei stau în așteptare, camuflați, pentru pește, crustacee și moluște și apoi lunge să-i lovească și să-i omoare cu fălcile. Prin pomparea apei prin spiracole și în afară prin branhii lor, acești rechini pot absorbi oxigenul și pot elimina dioxidul de carbon fără a înota constant, așa cum trebuie să facă mai mulți rechini mobili.

Insecte și animale cu spirale

Insectele au spiracle, care permit mișcarea aerului în sistemul lor traheal. Deoarece insectele nu au plămâni, folosesc spirale pentru a schimba oxigenul și dioxidul de carbon cu aerul exterior. Insectele se deschid și își închid spiracul prin contracții musculare. Moleculele de oxigen se deplasează apoi prin sistemul traheal al insectei. Fiecare tub traheal se încheie cu o traheolă, unde oxigenul se dizolvă în lichidul traheol. O₂ apoi se difuzează în celule.

Gaina balenei este, de asemenea, uneori numită spiracle în textele mai vechi. Balenele își folosesc gaurile pentru a intra în aer și pentru a risipi dioxidul de carbon atunci când ies la suprafață. Balenele au plămânii ca și alte mamifere, mai degrabă decât branhii ca peștele. Trebuie să respire aer, nu apă.