Как дышат рыбы

Несмотря на то, что рыбы могут жить под водой, им все равно нужен кислород, чтобы “дышать”. Как и нам, рыбам необходимо поглощать кислород и выделять углекислый газ, чтобы выжить. Но вместо лёгких они используют жабры. Жабры - это разветвлённые органы, расположенные сбоку головы рыбы, которые имеют много мелких кровеносных сосудов, называемых капиллярами. Когда рыба открывает рот, вода стекает по жабрам, а кровь в капиллярах поглощает кислород, растворенный в воде. Эти части тела работают как насос, поддерживая движение воды по газопоглощающим поверхностям жабр. Затем кровь движется по телу рыбы, доставляя кислород, точно так же, как у людей.

Чем больше площадь поверхности у рыбы на жабрах, тем легче. Если кожа на жабрах тонкая, это тоже помогает. Кровь, проходящая через жабры, перекачивается в направлении, противоположном направлению воды, текущей по жабрам. Это позволяет уровню кислорода в крови быть ниже, чем уровень кислорода в воде. Кислород всегда будет стремиться переместиться туда, где его не хватает - происходит процесс диффузии. Затем кислород соединяется с гемоглобином - белком в красных кровяных тельцах, который распределяет кислород по всему организму.

У всех костистых рыб также есть костная пластинка, называемая крышечкой, которая открывается и закрывается для защиты жабр.

Когда кислород перемещается по всему телу рыбы, он может затем диффундировать в области, где слишком много углекислого газа. Этот углекислый газ затем будет выводиться из организма через жабры точно так же, как мы выдыхаем углекислый газ лёгкими.

Выделение CO2 обычно все ещё происходит через жабры в воду. Некоторые морские рыбы выделяют CO2 через кишечник, образуя кальцит и белый, похожий на мел, кал.

Водное дыхание - это процесс, при котором водный организм обменивается дыхательными газами с водой, получая кислород из растворенного в воде кислорода и выделяя углекислый газ и некоторые другие продукты метаболизма в воду.

Капилляры в жаберных нитях расположены очень близко к поверхности, что обеспечивает быстрый обмен растворенным кислородом и углекислым газом.

Однако рыбы - не единственные подводные организмы, использующие жабры. У моллюсков и ракообразных также есть жабры, которые работают аналогичным образом, вытягивая кислород из воды, который точно так же проходит через жабры. Некоторые животные даже выставляют свои жабры наружу: название “голожаберные” (широко известные как морские слизни) происходит от греческих и латинских слов, означающих “голые жабры”. У голожаберных часто есть перья яркой окраски, которые видны на спине.

Дышать под водой - тяжёлая работа. Концентрация кислорода в воздухе, которым мы дышим, составляет 200 000 частей на миллион. Концентрация кислорода в воде, с другой стороны, составляет всего от 4 до 8 частей на миллион. Это означает, что рыбе нужно пропускать через жабры много воды, чтобы получить необходимое для выживания количество кислорода. Кроме того, жабры очень эффективно извлекают необходимый рыбе кислород!

Дышать рыбам становится ещё труднее, когда концентрация кислорода снижается. Возможно, вы слышали о гипоксических зонах, также известных как “мёртвые зоны”, где низкий уровень кислорода делает невозможным выживание животных. Хотя они могут возникать естественным образом, гипоксические зоны также могут быть созданы деятельностью человека. Когда загрязнение с высоким содержанием питательных веществ, например стоки с ферм, попадает в океан, это может вызвать цветение водорослей, которые затем отмирают и разлагаются, образуя зоны с низким содержанием кислорода. В 2019 году сток вызвал массовые мёртвые зоны в Мексиканском заливе.

Точно так же, как нам нужен чистый воздух, чтобы дышать, рыбам нужна чистая вода, чтобы дышать. Мы можем помочь жаберным организмам процветать, сохраняя их среду обитания в океане свободной от загрязняющих веществ.