ШКРГИЦЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ, ВРСТЕ И ЗНАЧАЈ - БИОЛОГИЈА

У шкрге или шкрге су респираторне органи водених животиња, имају функцију обављања размену кисеоника између појединца и околине. Појављују се од врло једноставних облика код бескраљежњака, до сложених структура које су се развиле у кичмењацима, а које чине хиљаде специјализованих ламела смештених унутар шкрлотне шупљине прозрачене континуираним протоком воде.

Ћелије захтевају енергију да би функционисале, та енергија се добија од распада шећера и других супстанци у метаболичком процесу који се назива ћелијско дисање. У већини врста, кисеоник у ваздуху се користи за енергију, а угљен диоксид се избацује као отпад.

Бранцхални лукови европске штуке (Есок луциус). Корисник: Уве Гилле, из Викимедиа Цоммонс На начин на који организми извршавају размену гасова са околином утиче и облик тела и околина у којој живе.

Водене средине имају мање кисеоника у односу на земаљска и дифузија кисеоника је спорија него у ваздуху. Количина раствореног кисеоника у води опада како температура расте, а струја опада.

Мање еволуиране врсте не захтевају специјализоване респираторне структуре да би испуниле своје основне функције. Међутим, у већим је пресудно имати сложеније системе размене, како би могли адекватно испунити своје метаболичке потребе.

Шкроб се налази у бескраљежњака и кичмењака, могу бити у облику нити, ламинарни или арборесцентни, обдарени бројним капиларним жилама, а такође их посматрамо и изнутра или споља.

Постоје животиње које живе у обалном подручју, попут мекушаца и ракова, који су способни активно дисати својим шкрге у води и ваздуху, све док су задржани влажни. За разлику од других водених организама, који се гуше приликом напуштања воде упркос обиљу доступног кисеоника.

Опште карактеристике

Количина кисеоника присутна у ваздуху је приближно 21%, док је у води растворено само 1%. Ова варијација је присиљавала водене организме да стварају структуре попут шкрге, намијењене искључиво за вађење кисеоника.

Шкриљевци могу бити толико ефикасни да постижу стопе извлачења кисеоника од 80%, три пута веће од оних људских плућа из ваздуха.

Разне врсте водених организама

Ови респираторни органи развијени у великом мноштву водених организама, у одређеним фазама њиховог животног циклуса можемо наћи различите врсте шкрге код мекушца, црва, ракова, иглокожаца, риба, па чак и код гмизаваца.

Разноликост облика

Као посљедица тога, оне се увелике разликују у облику, величини, локацији и поријеклу, што резултира специфичним адаптацијама за сваку врсту.

За више еволуиране водене животиње, пораст величине и покретљивости одредио је већу потребу за кисеоником. Једно од решења овог проблема било је повећање површине шкрге.

Рибе, на пример, имају велики број набора који се воде одвојено један од другог. То им омогућава велику површину за размену гаса, што им омогућава да достигну своју максималну ефикасност.

Осетљиви органи

Шкрге су веома осетљиви органи, подложни физичким повредама и болестима које изазивају паразити, бактерије и гљивице. Из тог разлога се слабије развијени шкрге углавном сматрају спољним.

Повреде

Код костију риба шкрге због великих концентрација хемијских загађивача као што су тешки метали, суспендоване чврсте супстанце и друге отровне супстанце, трпе морфолошка оштећења или повреде зване едем.

Они изазивају некрозу шкрга ткива, а у тежим случајевима могу чак проузроковати смрт организма услед промене дисања.

Због ове карактеристике, рибљи шкрге су научници често кориштени као значајни биомаркери загађења у воденим срединама.

Карактеристике

Главна функција шкрге, и за бескраљежњаке и за кичмењаке, је да спроводе процес размене гаса јединке са воденим окружењем.

Пошто је доступност кисеоника у води нижа, водене животиње морају више радити на хватању одређеног волумена кисеоника, што представља занимљиву ситуацију, јер значи да ће велики део добијеног кисеоника бити коришћен у потрази за новим кисеоник.

Човек користи 1 до 2% свог метаболизма када је у мировању да прозрачи плућа, док рибама у мировању треба око 10 до 20% да вентилирају шкрлове.

Шкрге могу такође развити секундарне функције код одређених врста, на пример, код неких мекушаца су модификоване тако да доприносе хватању хране, пошто су органи који континуирано филтрирају воду.

Код различитих ракова и риба, они такође врше осмотску регулацију концентрације супстанци доступних у околини у односу на тело, проналазећи случајеве у којима су одговорни за излучивање токсичних елемената.

У свакој врсти воденог организма шкрге имају одређену функцију, која зависи од степена еволуције и сложености респираторног система.

Како функционишу?

Генерално, шкрге функционишу као филтера који замке кисеоник О ₂ наћи у води, неопходна за испуњење својих виталне функције, и протерају отпада угљендиоксид ЦО ₂ која је присутна у телу.

Да би се постигла ова филтрација, потребан је константан проток воде, који се може створити кретањем спољних шкрге у глистама, покретима јединке који се изводи од морских паса или пумпањем пломби у коштане рибе.

Размена гаса долази путем дифузије контакта између воде и течности у крви која се налази у шкрге.

Најефикаснији систем назива се проточни ток, где крв која тече кроз гране капилара долази у контакт са водом богатом кисеоником. Ствара се градијент концентрације који омогућава улазак кисеоника кроз шкржне плочице и дифузију у крвоток, истовремено кад и угљен диоксид дифузује напољу.

Да су проток воде и крви били у истом правцу, не би се постигле исте стопе уноса кисеоника, јер би се концентрације овог гаса брзо изједначиле дуж бранхиалних мембрана.

Типови (спољни и унутрашњи)

Шкрге могу се појавити у спољњем или унутрашњем делу организма. Ова диференцијација је углавном последица степена еволуције, врсте станишта где се развија и посебних карактеристика сваке врсте.

Спољни шкргљи

Спољни шкрге се примећују углавном код мало еволуираних врста бескраљежњака и привремено у првим фазама развоја гмизаваца, јер их изгубе након метаморфозе.

Мексички асолотл (Амбистома мекицанум). Аутор Александра Баранов из Монтпеллиер-а, Француска (.), Виа Викимедиа Цоммонс Ове врсте шкрге имају одређене недостатке, прво зато што су осетљиви додаци, склони су огреботинама и привлаче предаторе. У организмима који се крећу ометају њихово кретање.

Будући да су у директном контакту са спољним окружењем, обично су веома подложни и на њих могу лако утицати неповољни фактори животне средине, попут лошег квалитета воде или присуства отровних супстанци.

Ако су шкрге оштећене, велика је вероватноћа да ће доћи до бактеријских, паразитских или гљивичних инфекција, што у зависности од тежине може довести до смрти.

Унутрашњи шкрге

Унутрашњи шкрге, зато што су ефикаснији од спољашњих јављају се у већим воденим организмима, али имају различите нивое специјализације у зависности од тога колико је врста еволуирана.

Обично се налазе у коморама које их штите, али потребне су им струје које им омогућавају стални контакт са спољним окружењем како би се ускладили са разменом гасова.

Рибе су такође развиле вапненасте капке које се називају шкрге, које служе функцији заштите шкрге, делујући као капије које ограничавају проток воде, а такође и пумпају воду.

Значај

Шкрге су неопходне за опстанак водених организама, јер испуњавају неопходну улогу за раст ћелија.

Осим што раде на дисању и представљају битан део крвожилног система, они могу допринети храњењу одређених мекушаца, функционисати као излучујући систем токсичних материја и бити регулатори различитих јона у организму који су еволуирали као риба.

Научне студије показују да појединци који су претрпели оштећење бранхијалног респираторног система, имају спорији развој и мање су величине, склонији су инфекцијама и понекад озбиљним повредама, које могу довести до смрти.

Шкроб је постигао прилагођавања најразличитијим стаништима и условима животне средине, омогућавајући успостављање живота у практично аноксичним екосистемима.

Степен специјализације шкрге директно је повезан са еволуцијском фазом врсте и они су дефинитивно најефикаснији начин за добијање кисеоника у воденим системима.

Референце

Ареллано, Ј. и Ц. Сараскуете. (2005). Хистолошки атлас сенегалског ђона, Солеа сенегаленсис (Кауп, 1858). Андалузијски институт за морске науке, Удружено одељење за квалитет животне средине и патологију. Мадрид, Шпанија. 185 пп.
Биоиннова. Размена гаса код животиња и размена гаса у рибама. Иновациона група у настави о биолошкој разноликости. Опоравак од :новобиологиа.цом
Цруз, С. и Родригуез, Е. (2011). Водоземци и глобалне промене. Универзитет у Севиљи. Опоравак од биосцриптс.нет
Фањул, М. и М. Хириарт. (2008). Функционална биологија животиња И. уредници КСКСИ века. 399 пп.
Хансон, П., М. Спрингер и А. Рамирез. (2010) Увод у групе водених макроинвертерата. Вл. Биол. Троп. Том 58 (4): 3-37.
Хилл, Р. (2007). Упоредна физиологија животиња. Редакција Реверте. 905 пп.
Лукует, Ц. (1997). Бранхиална хистологија: дисање, јонска регулација и ацидобазни баланс у раку Цхасмагнатхус гранулата Дана, 1851 (Децапода, Грапсидае); са упоредним белешкама у Уца уругуаиенсис (Нобили, 1901) (Оциподидае). Универзитет у Буенос Ајресу 187 пп.
Роа, И., Р. Кастро и М. Ројас. (2011). Деформација шкрга у салмонидима: макроскопска, хистолошка, ултраструктурна и елементна анализа. Ј. Морпхол. Том 29 (1): 45-51.
Рупперт, Е. и Р. Барнес. (деветнаест деведесет шест). Зоологија бескраљежњака. МцГрав - Хилл Интерамерицана. 1114 пп.
Торрес, Г., С. Гонзалез и Е. Пена. (2010). Анатомски, хистолошки и ултраструктурни опис шкрга и јетре тилапије (Ореоцхромис нилотицус). Ј. Морпхол. Том 28 (3): 703-712.

ШКРГИЦЕ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ, ВРСТЕ И ЗНАЧАЈ - БИОЛОГИЈА - 2025