Rùa thở dưới nước và trên cạn như thế nào và bằng gì, cơ quan hô hấp của rùa biển và rùa cạn

Người ta tin rằng rùa tai đỏ và các loài rùa khác thở dưới nước như cá – bằng mang. Đây là một quan niệm sai lầm – tất cả các loại rùa đều là loài bò sát và thở cả trên cạn và dưới nước theo cùng một cách – với sự trợ giúp của phổi. Nhưng loại cơ quan hô hấp đặc biệt của những động vật này cho phép chúng sử dụng oxy tiết kiệm hơn, vì vậy chúng có thể giữ không khí và ở dưới nước trong một thời gian dài.

Thiết bị hệ thống hô hấp

Ở động vật có vú, bao gồm cả con người, khi thở, cơ hoành mở rộng và không khí được đưa vào phổi – điều này được thực hiện nhờ các xương sườn có thể cử động được. Ở rùa, tất cả các cơ quan nội tạng đều được bao bọc bởi một lớp mai, vùng ngực bất động nên quá trình lấy không khí hoàn toàn khác. Hệ thống hô hấp của những động vật này bao gồm các cơ quan sau:

• lỗ mũi bên ngoài - hít vào được thực hiện thông qua chúng;
• lỗ mũi bên trong (được gọi là choanas) – nằm trên bầu trời và tiếp giáp với khe thanh quản;
• chất giãn nở – một cơ mở thanh quản khi hít vào và thở ra;
• khí quản ngắn – bao gồm các vòng sụn, dẫn không khí đến phế quản;
• phế quản – nhánh làm hai, dẫn oxy đến phổi;
• mô phổi – nằm ở hai bên, chiếm phần trên của cơ thể.

Quá trình hô hấp của rùa được thực hiện nhờ hai nhóm cơ nằm ở bụng. Bò sát không có cơ hoành ngăn cách nội tạng với phổi; khi hít vào, các cơ chỉ cần đẩy các cơ quan ra xa, cho phép mô phổi xốp lấp đầy toàn bộ không gian. Khi thở ra, một chuyển động ngược lại xảy ra và áp lực của các cơ quan nội tạng khiến phổi co lại và tống khí thải ra ngoài.

Thông thường, bàn chân và đầu cũng tham gia tích cực vào quá trình này – bằng cách kéo chúng vào, con vật giảm không gian trống bên trong và đẩy không khí ra khỏi phổi. Việc không có cơ hoành giúp loại bỏ sự hình thành áp lực ngược trong lồng ngực, do đó tổn thương phổi không làm ngừng quá trình thở. Nhờ vậy, rùa có thể sống sót khi mai bị vỡ.

Lượng không khí luôn được thực hiện thông qua lỗ mũi. Nếu rùa há miệng và cố gắng thở bằng miệng thì đây là dấu hiệu của bệnh tật.

Mùi

Nhờ cấu trúc phức tạp của hệ hô hấp, rùa không chỉ thở mà còn nhận thông tin về thế giới xung quanh thông qua khứu giác. Mùi là nguồn thông tin chính của những con vật này – chúng cần thiết để kiếm thức ăn thành công, định hướng trong khu vực và giao tiếp với người thân. Các thụ thể khứu giác nằm trong lỗ mũi và trong miệng của con vật, do đó, để lấy không khí, rùa chủ động co cơ sàn miệng. Thở ra được thực hiện qua lỗ mũi, đôi khi có âm thanh chói tai. Bạn thường có thể thấy cách con vật ngáp – đây cũng là một phần của quá trình ngửi.

Thiết bị của hệ hô hấp, cũng như việc thiếu cơ hoành khiến bạn không thể ho. Do đó, con vật không thể tự mình loại bỏ các vật lạ xâm nhập vào phế quản và thường chết trong quá trình viêm phổi.

Có bao nhiêu con rùa không thể thở

Khi bơi gần mặt nước, rùa thường ngoi lên mặt nước để lấy không khí. Số lần thở mỗi phút phụ thuộc vào loại động vật, tuổi và kích thước vỏ của nó. Hầu hết các loài hít thở vài phút một lần – các loài sinh vật biển nổi lên mặt nước cứ sau 20 phút. Nhưng tất cả các loại rùa đều có thể nín thở tới vài giờ.

Điều này có thể là do khối lượng lớn của mô phổi. Ở rùa tai đỏ, phổi chiếm 14% cơ thể. Do đó, trong một hơi thở, con vật có thể lấy oxy trong vài giờ dưới nước. Nếu rùa không bơi mà nằm bất động dưới đáy, lượng oxy tiêu thụ còn chậm hơn, có thể kéo dài gần một ngày.

Không giống như các loài sống dưới nước, rùa cạn thực hiện quá trình hô hấp tích cực hơn, lên tới 5-6 nhịp thở mỗi phút.

Cách thở khác thường

Ngoài cách thở thông thường qua lỗ mũi, hầu hết các đại diện của các loài nước ngọt đều có thể nhận oxy theo cách khác. Bạn có thể nghe thấy rằng rùa thủy sinh thở bằng mông – cách độc đáo như vậy thực sự tồn tại và những động vật này được gọi là “thở hai chiều”. Các tế bào đặc biệt nằm cả trong cổ họng của động vật và trong cloaca có thể hấp thụ oxy trực tiếp từ nước. Việc hít vào và đẩy nước ra khỏi lỗ huyệt tạo ra một quá trình thực sự có thể được gọi là "thở bằng chiến lợi phẩm" - một số loài thực hiện vài chục chuyển động như vậy mỗi phút. Điều này cho phép các loài bò sát lặn sâu mà không nổi lên mặt nước trong tối đa 10-12 giờ.

Đại diện nổi bật nhất sử dụng hệ thống hô hấp kép là loài rùa Fitzroy, sống ở dòng sông cùng tên ở Australia. Loài rùa này thở dưới nước theo đúng nghĩa đen, nhờ các mô đặc biệt trong các túi cloacal chứa đầy nhiều mạch máu. Điều này cho cô ấy cơ hội không nổi lên mặt nước trong vài ngày. Nhược điểm của phương pháp thở này là yêu cầu cao về độ tinh khiết của nước – động vật sẽ không thể lấy oxy từ chất lỏng đục bị nhiễm các tạp chất khác nhau.

Quá trình hô hấp kỵ khí

Sau khi lấy hơi, rùa từ từ chìm xuống, quá trình hấp thụ oxy từ phổi vào máu tiếp tục diễn ra trong 10-20 phút tiếp theo. Carbon dioxide tích tụ mà không gây kích ứng, không cần hết hạn ngay lập tức, như ở động vật có vú. Đồng thời, hô hấp kỵ khí được kích hoạt, ở giai đoạn hấp thụ cuối cùng sẽ thay thế trao đổi khí qua mô phổi.

Trong quá trình hô hấp yếm khí, các mô nằm ở phía sau cổ họng, trong lỗ huyệt, được sử dụng – sự phân lớp làm cho những miếng đệm này trông giống như mang. Chỉ mất vài giây để con vật loại bỏ carbon dioxide và sau đó lấy lại không khí khi nó bay lên. Hầu hết các loài thở mạnh xuống nước trước khi ngẩng đầu lên khỏi mặt nước và hít không khí qua lỗ mũi.

Ngoại lệ là rùa biển – cơ quan hô hấp của chúng không bao gồm các mô trong cloaca hoặc thanh quản, vì vậy để lấy oxy, chúng phải nổi lên mặt nước và hít không khí qua lỗ mũi.

Thở khi ngủ

Một số loài rùa dành toàn bộ thời gian ngủ đông dưới nước, đôi khi trong ao được bao phủ hoàn toàn bằng một lớp băng. Quá trình thở trong thời kỳ này được thực hiện kỵ khí qua da, túi phân và các ổ đặc biệt ở thanh quản. Tất cả các quá trình của cơ thể trong quá trình ngủ đông đều chậm lại hoặc dừng lại, vì vậy oxy chỉ cần thiết để cung cấp cho tim và não.