Vaļi elpo caur plaušām, tāpat kā viņu tuvākie radinieki, sauszemes zīdītāji. Tomēr fakts, ka viņi atrodas ūdens vidē, liek viņiem nākt virspusē elpot. Tie ir pielāgoti ilgstošai niršanai, tāpēc viņi var aizturēt elpu ilgu laiku un iznākt virspusē tikai tad, kad ir nepieciešams skābeklis, lai atjaunotos. Ir daži faktori, kas ietekmē to, cik bieži jums ir jāelpo, lai elpotu, un viens no tiem ir peldēšanas ātrums. Lielākam ātrumam tie tērēs vairāk enerģijas, tāpēc tiem vajadzēs biežāk iekļūt virsmā. No visiem jūras zīdītājiem vaļi vislabāk aiztur elpu, jo novērotais rekords pieder Cuvier's teļam (Ziphius cavirostris), kas spēj nirt līdz 137,5 minūtēm 2992 m dziļumā.
Ja vēlaties turpināt zināt kā vaļi elpo, turpiniet lasīt šo rakstu Better-Pets.net un jūs zināt visu par viņu elpošanu.
Kur vaļi elpo?
Vaļi elpot caur spirālēm, bet kas tie īsti ir? Vaļiem, ģimenei, pie kuras pieder vaļi, ir veiktas anatomiskas izmaiņas, lai atvieglotu šo elpošanu. Vissvarīgākais ir nāsu vai nāsu pārvietošana uz muguras daļu, tieši virs galvas. Šajā laikā atveres sauc par spirālēm. Šī izcila atveres pozīcija ļauj viņiem atpūsties uz virsmas, neprasot lielas pūles, kā arī ļaujot viņiem ļoti ātri elpot, ko mēs komentēsim vēlāk.
Vaļi nevar elpot caur muti, jo tiem ir izolēti elpošanas un barošanas cauruļvadi, tāpēc viņi var baroties paši, neradot draudus ūdens iekļūšanai plaušās. Tāpat ne visām vaļu sugām ir vienāds spirāļu skaits. Piemēram, vaļu vaļiem ir divi caurumi, savukārt pārējiem vaļiem vai odontocetiem ir tikai viens caurums.
Kā vaļi elpo?
Vaļi, atšķirībā no citiem zīdītājiem, viņiem ir gandrīz brīvprātīga elpošana. Neliels laiks, ko viņi pavada uz virsmas, liek viņiem ļoti ātri nomainīt CO2 pret O2, un tāpēc jūras zīdītājiem gāzes apmaiņa ir divvirzienu. Gāzveida apmaiņa notiek alveolās, plaušu maisiņveida galos.
Vaļi var izvadīt gaisu gan zem ūdens, gan uz virsmas. Pirmajā gadījumā gaiss sasniedz virsmu burbuļu veidā. Kā ziņkārīgs fakts mēs varam teikt, ka daži vaļi izmanto šos burbuļus, lai noķertu zivis "burbuļtīklos", ļaujot citiem to sugām to izmantot. Savukārt otrajā gadījumā gaiss tiek izvadīts jau uz virsmas. Tomēr jauna skābekļa ievadīšanu var praktizēt tikai no ūdens.
Vaļu elpošanas veids
Tiek uzskatīts, ka vaļiem ir veids plaušu elpošana. Tālāk mēs precīzi redzēsim, kā vaļi elpo.
Vaļu elpošanas process
Vaļu elpošanas process sākas ar CO2 izvadīšanu. Ūdenī mēs jau esam redzējuši, ka viņi to dara burbuļu veidā. No ārpuses, no otras puses, tie caur izplūdes atveri izvada lielu gaisa un ūdens daudzumu - parādību, ko mēs varam definēt kā “pūšanu”. Kas tad īsti ir šie pūtieni?
Vaļiem tik raksturīgās svilpojošās skaņas rada ātra plaušu iztukšošanās. Tādējādi, vērojot, kā valis ar lielu spēku izgrūž caur izplūdes atveri, mēs zinām, ka tas, ko tas dara, ir plaušu iztukšošana. Šī iztukšošanās ir tik paātrināta, pateicoties tam, ka tiem ir daudz elastīgāka krūšu kurvja siena, kā arī ļoti spēcīgi krūšu muskuļi, kas arī ļauj tiem saspiest plaušas, līdz tās ir praktiski tukšas. Tādā veidā viņi var uzglabāt pēc iespējas vairāk skābekļa, lai to izmantotu niršanas laikā. Kā ziņkārība, zilie vaļi spēj iztukšot 1500 l plaušas un piepildīt tās tikai 2 sekundēs. Pēc šīs izelpas uzpūšanās veidā, a daudz lēnāka iedvesma, kam seko pilnīga elpceļu slēgšana un apnoja.
Pretēji tam, ko varētu gaidīt, vaļu plaušas (salīdzinoši lielumā) nav lielākas par sauszemes zīdītāju plaušām. Tomēr tiem ir daudz lielāks plūdmaiņas apjoms, tas ir, viņi spēj uzņemties daudz dziļākas iedvesmas un izelpas. Vaļu elpošanas modeļi dažādās sugās ir ļoti atšķirīgi to uzvedības un aktivitātes dēļ.
Lielajā niršanā alveolām, kas veido vaļu plaušas, draud sabrukt augsta spiediena dēļ, tāpēc 50-100 metru dziļumā visu tajos esošo gaisu saspiež spēcīgie muskuļi, visu alveolāro gaisu nododot bronhiolām un trahejai plaušu, daudz izturīgāka nekā alveolās. Tādā veidā daļa skābekļa tiek absorbēta arī, saspiežot gaisu alveolās, dodot tām papildu ieguldījumu, atrodoties dziļumā.
Citi pielāgojumi, kas saistīti ar vaļu elpošanu
Papildus pielāgojumiem, kas jau minēti elpošanas sistēmā, vaļveidīgie, un šajā gadījumā vaļi, ir arī pielāgojušies asinsrites sistēmā, lai uzlabotu šo gāzu apmaiņu. Tie ir šādi:
- Vaļveidīgo anatomiska adaptācija ir “rete mirabile", Kas sastāv no asinsvadu tīkls atrodas krūšu dobumā un dzīvnieka ekstremitātēs. Šie trauki kalpo kā rezervuārs skābekļa saturošām asinīm, kas tiek piegādātas niršanas laikā.
- Vēl viena adaptācija ir vērsta uz molekulu, kas uzglabā skābekli muskuļos, mioglobīns. Atšķirībā no hemoglobīna (proteīns, kas pārnes asinis uz pārējo ķermeni), mioglobīns ir atrodams tikai muskuļos. Vaļu gadījumā tiem ir koncentrācija 10 līdz 30 reizes lielāks šīs molekulas galvenajos peldēšanas muskuļos nekā jebkura sauszemes zīdītāja muskuļos. Turklāt vairāk nirjošo sugu asinsvadi ir lielāki nekā tie, kas nirj mazāk, tas viss, lai asinīs uzkrātu lielāku skābekļa daudzumu. Tie var arī samazināt asins plūsmu dažos orgānos, piemēram, nierēs vai gremošanas sistēmā, un šādā veidā noteikt prioritāti svarīgo orgānu un peldēšanas muskuļu skābekļa piegādei.
Kā vaļi elpo, kad viņi guļ?
Vaļiem, atšķirībā no sauszemes zīdītājiem, miega laikā ir jāpaceļas, lai elpotu. Lai atrisinātu šo problēmu, vaļiem ir ļoti viegls miegs un tie ir vaļveidīgajiem raksturīgi, ko sauc par "vienpuslodes sapnis”. No kā tas īsti sastāv? Miega stāvoklī viena no smadzeņu puslodēm ļauj otrai turpināt darbu, nodrošinot, ka valis nenogrimst un var turpināt elpot.
Pateicoties šai adaptācijai, varētu teikt, ka viņi paliek pusmodas, kas ļauj viņiem ik pa laikam iziet, lai ātri elpotu un turpinātu gulēt. Šāda veida vaļu elpošana miega laikā viņiem nav ekskluzīva, piemēram, to praktizē arī delfīni. Uzziniet, kā delfīni guļ šajā citā rakstā.
Ja vēlaties uzzināt vairāk ziņkārību par vaļiem, nepalaidiet garām to, kā viņi vairojas, izmantojot šo citu rakstu: "Kā vaļi vairojas?".
Ja vēlaties lasīt vairāk līdzīgu rakstu Kā vaļi elpo?, iesakām ieiet dzīvnieku pasaules sadaļā Ziņkārības.
Bibliogrāfija- Berta, A., Sumich, J. L., & Kovacs, K. M. (2005). Jūras zīdītāji: evolūcijas bioloģija. 3. izdevums. Elsevier.
- Lyamin, O. I., Manger, P. R., Ridgway, S. H., Mukhametov, L. M. & Siegel, J. M. (2008). Vaļveidīgo miegs: neparasta zīdītāju miega forma. Neirozinātne un biouzvedības pārskati, 32, 1451-1484.
- Ponganis, P. J. (2015). Jūras zīdītāju un jūras putnu niršanas fizioloģija. Kembridžas universitātes prese.
