من المحتمل أنك تعلم أن معظم الأسماك التي تعيش على الأرض تتنفس بسبب وجود الخياشيم، ومع ذلك، هذا ليس الجهاز التنفسي الوحيد الموجود في الأسماك، في هذه المقالة، سنراجع أنواعًا مختلفة من طرق التنفس في الأسماك.
الجهاز التنفسي للأسماك :
يجب أن يتكيف الجهاز التنفسي للأسماك مع اثنين من القيود الهامة للحياة تحت الماء، من ناحية، تكون كمية الأكسجين المذاب أقل في الماء منها في الهواء: عند درجة حرارة 23 درجة مئوية، يحتوي الهواء على 210 مل من الأكسجين لكل لتر من الهواء، بينما في المياه العذبة تبلغ حوالي 6،6 مل / لتر، وفي الماء المالح 5،3 مل / لتر، ومن ناحية أخرى، يكون الماء أكثر كثافة ولزوجة من الهواء وتفسر هذه القيود التكيفات في تنفس هذه المجموعة من الحيوانات.
عملية تنفس الأسماك مع الخياشيم :
يتم توصيل التجويف الفموي لأسماك شعاعية حديثة مع الخارج من خلال أكياس الفم والبلعوم، الفتحات الجانبية الموجودة في البلعوم حيث تتطور الخياشيم وبفضل الغطاء (أو الغطاء الخيشومي)، وهي بنية صلبة موضوعة في كل جانب من الرأس، تتم حماية الخياشيم.
هيكل الخياشيم معقد ومن الأقواس الخيشومية، الهياكل المنحنية التي تخترق الجيوب البلعومية في كل جانب من الرأس، تنمو خيوط خيشومية مكونة حرف V، وتنتج هذه الخيوط الصفائح الخيشومية، وتطوي شعيرات الجدار مع ترتيب عمودي وفي كل جانب من جوانب الفتيل، قد نجد ما بين 10 إلى 40 صفيحة لكل مم لذلك، يحدث تبادل الغازات في هذه الصفائح لأنها جدار رقيق جدًا من الأنسجة ومزودة جيدًا بالدم.
لذلك، فإن الماء المؤكسد الذي يمر عبر الفم يعبر الخياشيم ويترك أخيرًا تجويف الفم من خلال الغطاء، بينما يتدفق الدم في الاتجاه المعاكس عبر الصفيحات لالتقاط الأكسجين، ويرقات العديد من الأسماك لها خياشيم خارجية في كل جانب من الرأس وفي بقية المراحل، تصبح الخياشيم داخلية ومن أمثلة الأسماك التي تتنفس بالخياشيم هي أسماك الجلكى، والأسماك العظمية.
تنفس الأسماك مع الرئة :
من المعروف أن حوالي 400 نوع من الأسماك العظمية لديها القدرة على التنفس من الهواء، يعيش معظمها في النظم البيئية للمياه العذبة على أي حال، معظمهم لديهم خياشيم ورئتين وعادة ما تستخدم هذه الأنواع ذات الآليتين الهواء في مناسبات معينة :
- عندما ينخفض مستوى الأكسجين في الماء.
- عندما ترتفع درجة الحرارة، فكلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت ضرورات الأكسجين.
تعتبر الأسماك التي تمتلك رئة من بين الأنواع الأكثر تقدمًا وتحتوي رئاتهم على قمم وحواجز تشبه تلك الموجودة في رئتي البرمائيات ويمكن لسمكة الرئة الأسترالية أن تتنفس بالخياشيم والرئة وتتنفس الأسماك الرئوية الأفريقية وسمك أمريكا الجنوبية برئة معقدة وخياشيم مفردة وتحتاج هذه الأسماك إلى تنفس الهواء بشكل إجباري، بل على العكس من ذلك تموت.
آليات التنفس الأخرى في الأسماك :
تمتلك العديد من الأسماك القدرة على التنفس من خلال الجلد، خاصة عند ولادتها لأنها صغيرة جدًا بحيث لا تحتوي على أعضاء متخصصة بينما ينمو الحيوان، تتطور الخياشيم والرئتان لأن الانتشار عبر الجلد لا يكفي، وعلى أي حال، قد تكون البشرة مسؤولة عن 20٪ أو أكثر من تبادل الغازات لدى بعض الأفراد البالغين ويمكن للآخرين القيام بذلك عن طريق الفم أو البلعوم أو المريء أو الأمعاء أو المستقيم.
وطورت بعض أنواع الأسماك تجاويف خارج الخياشيم، الغرف فوق الخيشومية، والتي يمكن ملؤها بالهواء وفي الأعضاء المعقدة الأخرى التي تم تطويرها من قوس خيشومي مروي للغاية يمكن أن تتشكل وتعمل كرئة. هذا هو حال القرموط.
وتتمتع بعض الأسماك بالقدرة على تنفس الهواء دون تعديل معين وهذه هي حالة ثعبان السمك الأمريكي الذي يغطي 60٪ من طلبات الأكسجين عبر الجلد و40٪ من الهواء الذي يبتلع من الغلاف الجوي.
