Alcuni animali non respirano attraverso i polmoni come facciamo noi umani. Invece, respirano attraverso un organo noto come branchie. Molti animali respirano attraverso le branchie per vivere e respirare in un ambiente acquatico. Senza branchie, molte specie di animali acquatici non sarebbero in grado di sopravvivere.
Anche se ci sono animali acquatici che non respirano attraverso una serie di branchie, una grande percentuale lo fa. Il modo in cui funzionano le branchie è piuttosto affascinante e imparare di più su come gli animali possono respirare attraverso le branchie può darci una migliore comprensione dei nostri amici acquatici.
Cosa sono le branchie e come funzionano?
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La funzione principale delle branchie è fornire all’animale ossigeno sott’acqua. Gli animali che vivono sott’acqua non respirano allo stesso modo degli animali terrestri a causa dei diversi ambienti. Le branchie consentono all’animale di respirare sott’acqua senza annegare e funziona in modo molto diverso dai polmoni, anche se entrambi hanno lo stesso scopo.
Le branchie sono l’organo respiratorio dell’animale e consentono lo scambio di diversi gas attraverso il corpo dell’animale. Le branchie sembrano un paio di lembi sui pesci, ma possono apparire in modo diverso in altri tipi di animali. Un sottile strato epiteliale copre le branchie per protezione e le branchie contengono filamenti simili a pettini noti come lamelle, che aiutano ad aumentare la superficie delle branchie.
Di solito ci sono più set di filamenti nelle branchie perché gli animali che respirano con le branchie devono lavorare di più per assorbire abbastanza ossigeno disciolto dall’acqua.
Quindi, come funzionano le branchie?
La respirazione attraverso le branchie
Le branchie funzionano prendendo ossigeno dall’acqua che entra nel corpo dell’animale, di solito attraverso la bocca. L’acqua viene quindi elaborata e l’ossigeno viene assorbito nel flusso sanguigno dell’animale attraverso superfici di assorbimento (lamelle).
Le branchie quindi filtrano l’ossigeno dall’acqua nei tessuti e nel sangue degli animali per la respirazione cellulare. Una volta che le branchie hanno filtrato l’ossigeno, l’anidride carbonica viene espulsa dalle branchie, che si apriranno e la rilasceranno nell’acqua. Questo è un processo continuo per l’animale.
In animali come i pesci, la respirazione avviene quando aprono la bocca per aspirare acqua. L’acqua scorre quindi attraverso la bocca e sopra la rete branchiale e poi fuori dietro la valvola opercolare che si trova dietro le branchie.
Quali animali hanno le branchie e quali no?
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È interessante notare che, anche se un animale vive sott’acqua, non sempre significa che usano le branchie per respirare. Ci sono animali complessi che usano altri metodi per sopravvivere sott’acqua. Tuttavia, la maggior parte della vita acquatica utilizza le branchie per respirare nell’acqua.
Vediamo alcuni esempi…
Animali acquatici con branchie
- Pescare
- Anfibi
- Certi insetti
- Molluschi
- Crostacei
Molti animali si affidano alle branchie per la respirazione. Le branchie saranno rivestite con superfici che assorbono l’ossigeno nell’acqua una volta che passa attraverso un’apertura dell’animale, e quindi i rifiuti in eccesso dal processo respiratorio verranno espulsi nell’acqua.
Animali acquatici senza branchie
- balene
- Saltafango
- Delfini
Ci sono anche alcuni animali che non respirano attraverso le branchie, anche se vivono sott’acqua. Le balene non respirano attraverso le branchie, anche se vivono nell’acqua. Invece, vengono alla superficie dell’acqua per respirare ossigeno.
Alcuni pesci possono anche respirare attraverso la pelle, come si vede in alcune anguille che usano una cavità buccale per respirare aria. Alcune specie di pesce gatto possono anche assorbire aria direttamente nel tratto digestivo per ottenere una fonte diretta di ossigeno.
Anche i delfini, proprio come le balene, mancano di un paio di branchie. Balene e delfini, entrambi mammiferi, respirano ossigeno dalla superficie dell’acqua.
Animali che possono respirare sia sulla terraferma che sott’acqua
- Rane
- Rospi
- Tritoni
- Salamandre
- Paguri
- Scorpioni d’acqua
- Larve di zanzara
Questi animali possono respirare sulla terra e nell’acqua attraverso complessi sistemi respiratori. Alcune specie di rane possono respirare attraverso la loro pelle. I girini avranno branchie che perdono man mano che maturano e si trasformano in polmoni per aiutarli a respirare sulla terraferma.
Con i granchi, usano le branchie situate sotto il loro carapace per assorbire ossigeno dall’umidità nell’aria o dall’acqua. Aspirano acqua sopra la loro appendice di scafognatite, quindi l’acqua viene rilasciata dalle loro branchie. I granchi hanno placche articolate che consentono loro di respirare a terra. Queste placche sigillano l’acqua nelle loro branchie che vengono mantenute umide. La miscela di flusso d’aria e umidità sulle branchie dei granchi provoca il rilascio di bolle dalla bocca del granchio, consentendo loro di respirare anche sulla terraferma.
Fatti affascinanti sulla respirazione delle branchie negli animali
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- Le branchie possono estrarre l’ossigeno disciolto nell’acqua ed espellere anidride carbonica e rifiuti respiratori nell’acqua mentre l’animale apre e chiude i lembi branchiali e la bocca.
- Gli animali possono avere branchie che si trovano all’esterno del corpo, come quelle viste negli anfibi, oppure possono essere situate all’interno del corpo, che possono essere viste nei pesci.
- I filamenti nelle branchie hanno più massa di quella dei polmoni in un animale terrestre.
- A differenza degli umani che inspirano ed espirano aria, le branchie sono solo un passaggio a senso unico. L’acqua scorre nella bocca dei pesci, dove l’ossigeno disciolto dall’acqua entra nel loro flusso sanguigno, e quindi i rifiuti respiratori vengono rilasciati dalle branchie.
- Non tutti gli animali che respirano con le branchie hanno lo stesso set di branchie. Alcuni animali hanno diversi tipi di branchie che si sono adattate per soddisfare le loro esigenze di sopravvivenza.
- La concentrazione di ossigeno nell’aria è di circa 200.000 parti per milione, mentre la diffusione del gas nell’acqua è solo in un rapporto di 4:8 parti per milione, il che significa che gli animali con branchie devono assorbire molta più acqua per ottenere la stessa quantità di ossigeno come faremmo respirando aria.
- Le branchie sono più simili a un sistema di ventilazione, poiché l’ossigeno viene estratto solo quando passa sopra le branchie.
- Le branchie hanno una superficie elevata in modo da poter assorbire abbastanza ossigeno.
Gill contro respirazione polmonare
| Branchie | Polmoni |
|---|---|
| Organo respiratorio degli animali acquatici. | Organo respiratorio degli animali terrestri. |
| Consente all’animale di respirare l’ossigeno disciolto dall’acqua. | Permette agli animali di respirare ossigeno dall’aria. |
| Consiste in una fila di filamenti attraverso i quali scorre l’acqua. | Due sacche collegate a tubi respiratori. |
| Trovato all’interno o all’esterno del corpo di un animale. | Trovato solo all’interno del corpo di un animale. |
| I gas si diffondono tra i capillari e l’acqua. | I gas si diffondono tra l’aria inalata ei capillari. |
Le branchie possono essere paragonate ai polmoni perché hanno lo stesso scopo: secernere ossigeno ed espellere anidride carbonica. Ciò consente all’animale con polmoni o branchie di respirare per vivere.
La principale differenza tra questi due tipi di respirazione è che le branchie consentono all’animale di respirare sott’acqua, mentre i polmoni consentono all’animale di respirare aria.
Conclusione
Le grandi differenze nei sistemi respiratori di molti animali sono interessanti, ma le branchie sembrano essere le più complesse. Dagli animali che usano le branchie per vivere sulla terra e sott’acqua, come si vede nei granchi, alla funzione più semplice delle branchie nei pesci, le branchie hanno molte funzioni che possono avvantaggiare gli animali e consentire loro di sopravvivere in ambienti che noi, come esseri umani, non possiamo.