Skrzela - anatomia - Polski Serwis Naukowy

Skrzela tuńczyka

Skrzela - narząd oddechowy występujący u wielu zwierząt wodnych (ryb, płazów w formie larwalnej i rozmaitych bezkręgowców), stanowiący główny element układu oddechowego, umożliwiającego pobieranie do organizmu tlenu rozpuszczonego w wodzie.

U niektórych skorupiaków i kijanek płazów występują skrzela zewnętrzne, wystające poza obręb ciała. U wyżej uorganizowanych zwierząt skrzela wewnętrzne znajdują się w komorze skrzelowej.

Jednym z elementów dostosowywania się do warunków środowiska, zapełniania wolnych nisz ekologicznych jest kształtowanie sylwetki ciała ułatwiającej poruszanie się, zdobywanie pokarmu i ucieczkę przed drapieżnikami. Różnorodność kształtów ciała ryb wskazuje jak duże zdolności przystosowawcze posiada ta grupa zwierząt.

Jama płaszczowa to u mięczaków przestrzeń między workiem trzewiowym, a płaszczem. Do jamy płaszczowej uchodzi układ pokarmowy, rozrodczy oraz wydalniczy. Znajdują się w niej także skrzela. U ślimaków płucodysznych ukrwione ściany jamy płaszczowej pełnią funkcje organu wymiany gazowej.

Skrzela mięczaków nazywane są ktenidiami (ktenos – grzebień). Znajdują się w jamie płaszczowej. Są złożone z orzęsionych blaszek ułożonych po obu stronach centralnej osi. Czasami są wzmocnione chrząstką i przyjmują różne kształty (grzebykowaty, drzewkowaty, blaszkowaty lub inny). Zazwyczaj występują parzyście. Woda przepływa ponad skrzelami od przodu do tyłu ciała mięczaka, natomiast hemolimfa wewnątrz naczyń skrzelowych w kierunku przeciwnym. U małży ktenidia służą również do odfiltrowywania pokarmu z wody.

Naczynia włosowate (kapilary) – cienkościenne naczynia krwionośne (lub chłonne) oplatające tkanki i docierające do niemalże każdej komórki ciała. Są drobne, ale łącznie mają ogromną powierzchnię. Zbudowane są ze śródbłonka. Ich średnica wynosi 7-15 μm[potrzebne źródło]. Ich zadaniem jest wymiana (pod wpływem ciśnienia) gazów, składników pokarmowych, zbędnych produktów przemiany materii, hormonów i witamin między krwią a tkanką. Wadą naczyń włosowatych jest to, że w czasie wymiany składników ucieka z nich także osocze (do 5 litrów dziennie). Z tego powodu powstał układ limfatyczny (chłonny), którego jednym z zadań jest zbieranie osocza z płynu tkankowego. Pęknięcie naczynia włosowatego nie ma większego znaczenia dla organizmu, chyba że dotyczy ono ważnych narządów (mózgu i naczyń wieńcowych serca)

Ryby, ryby właściwe (Pisces) – tradycyjna nazwa zmiennocieplnych kręgowców wodnych oddychających skrzelami, posiadających szczęki i poruszających się za pomocą płetw. Niezwykle zróżnicowane pod względem budowy zewnętrznej i wewnętrznej, ubarwienia oraz przystosowania do warunków środowiska. Stanowią najliczniejszą grupę współcześnie żyjących kręgowców (ponad połowę). Na świecie znanych jest ponad 30 tys. współcześnie żyjących, naukowo opisanych gatunków. Ryby są najstarszymi kręgowcami świata, pojawiły się około 480 mln lat temu. W Polsce występuje około 120 gatunków.

Skrzela ryb wsparte są na - rozłożonych po obu stronach gardzieli - szkieletowych łukach skrzelowych, co znacznie usprawnia opłukiwanie ich wodą. Pomiędzy łukami znajdują się szczeliny (szpary) skrzelowe. Zwykle jest ich pięć par, u nielicznych gatunków jest sześć, a nawet siedem. Pierwsza szpara skrzelowa u niektórych ryb przekształciła się w tryskawkę. Od łuków skrzelowych odchodzą bogato unaczynione listki skrzelowe złożone z wielu blaszek skrzelowych. Pokryte cienkim nabłonkiem listki i blaszki skrzelowe tworzą dużą powierzchnię wymiany gazowej (pobieranie tlenu, wydalanie dwutlenku węgla). Zwiększenie wydajności systemu poboru tlenu do organizmu umożliwia przepływ krwi w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wody (system wymiany przeciwprądowej).

Płazy (Amphibia) – gromada kręgowców ziemnowodnych, czworonożnych (wyjątek: płazy beznogie), o ciele okrytym cienką skórą bez łusek (wyjątek płazy beznogie). Wilgotna skóra umożliwia płazom wymianę gazową. Wszystkie płazy są zmiennocieplne. W skórze znajdują się liczne gruczoły śluzowe, czasem jadowe (np. parotydy u ropuchy), a także komórki pigmentowe. Najbardziej niebezpieczny jest jad niewielkich, barwnych drzewołazów z Ameryki Południowej. Płazy są drapieżne. Występują na wszystkich kontynentach poza Antarktydą. Wielkość: od 9 mm do 1,8 m. Nauce znanych jest obecnie około 6200 gatunków płazów.

Kijanka - postać larwalna płazów. Po pewnym czasie przekształca się w dorosłego płaza, jednak przed całkowitym przeobrażeniem fizycznym, prezentuje wiele cech typowych dla ryb - prowadzi wodny tryb życia, porusza się, odżywia i wygląda podobnie do ryby, oddycha skrzelami, ma ogon pionowo otoczony płetwą, stanowiący główną siłę napędową. Po wylęgu są one zaopatrzone w specjalne narządy, które służą im do przymocowywania się do różnych przedmiotów, co ma je zabezpieczyć przed upadkiem na dno. U płazów ogoniastych jest to narząd balansyjny zwany narządem Rusconiego, a u płazów bezogonowych jest to podkowiasta przylga.

U ryb chrzęstnoszkieletowych skrzela zakończone są szczelinami skrzelowymi, natomiast u kostnoszkieletowych - pokrywami skrzelowymi (operculum), które zamykają komory skrzelowe.

Przepływ wody przez skrzela wymuszany jest na dwa sposoby. Pierwszy, stosowany np. przez makrelowce lub niektóre duże rekiny, polega na wpychaniu wody do skrzel przez otwarty otwór gębowy przy otwartych pokrywach skrzelowych. Przepływająca woda opłukuje blaszki skrzelowe umożliwiając wymianę gazową. Metoda ta wymusza ciągły ruch ryby do przodu lub ustawienie ciała w kierunku przeciwnym do prądu wody. Zdecydowanie skuteczniejsza jest druga metoda polegająca na zasysaniu i tłoczeniu wody do skrzeli przez skoordynowane ruchy pyska i pokryw skrzelowych. Przez otwarty pysk pobierana jest woda do jamy gębowej, przy zamkniętych pokrywach skrzelowych. Zamknięciu pyska towarzyszy skurcz mięśni jamy gębowej i otwarcie pokryw skrzelowych, co powoduje wypchnięcie wody przez skrzela na zewnątrz.

Hemolimfa - płyn ustrojowy bezkręgowców posiadających otwarty układ krwionośny: wstężnice, stawonogi (owady, skorupiaki), żachwy, mięczaki. W jej skład wchodzą komórki pełzakowate, które mają zdolność fagocytozy, w jej osoczu może być rozpuszczony barwnik oddechowy: hemocyjanina, chlorokruoryna lub hemoerytryna.

Bezkręgowce (Invertebrata) – zespół wszystkich grup zwierzęcych o rozmaitych planach budowy i różnym pochodzeniu, przeciwstawiany potocznie kręgowcom (Vertebrata). Jest to sztuczna jednostka systematyczna grupująca zwierzęta wielokomórkowe (Metazoa), wyodrębniane na podstawie negatywnej cechy diagnostycznej – braku szkieletu wewnętrznego (osiowego) w postaci kręgosłupa i czaszki. Pozostałe cechy, którymi określa się bezkręgowce nie są jednoznaczne. Do bezkręgowców należy 97–99% współcześnie występujących zwierząt. Liczba opisanych gatunków przekracza 1 milion.

Przepływająca przez skrzela krew tłoczona jest w kierunku przeciwnym do przepływu wody, co dodatkowo zwiększa wydajność układu.

Do poprawnej pracy skrzela wymagają stałej wilgotności, bez której listki skrzelowe sklejają się ze sobą. Ryba wyjęta z wody może jeszcze oddychać przez pewien czas jeśli listki nie wyschną. Ponadto funkcję narządu oddechowego przejmuje wówczas skóra, przez którą następuje wymiana gazowa lub - w przypadku niektórych gatunków - inne wyspecjalizowane narządy umożliwiające rybie oddychanie w powietrzu atmosferycznym.

Wymiana gazowa (ang. gas exchange) – proces, w czasie którego dochodzi do dyfuzji gazów i ich wymiany pomiędzy całym organizmem a jego otoczeniem (wymiana gazowa zewnętrzna) oraz pomiędzy płynami ustrojowymi a tkankami (wymiana gazowa wewnętrzna). Wymiana gazowa u organizmów fotosyntetyzujących jest związana z takimi procesami jak fotosynteza, oddychanie komórkowe i fotooddychanie, u organizmów heterotroficznych wymiana gazowa związana jest tylko z procesem oddychania komórkowego. W potocznym znaczeniu oddychanie jest błędnie zawężane do wymiany gazowej.

Zwierzęta (Animalia) – królestwo obejmujące wielokomórkowe organizmy cudzożywne o komórkach eukariotycznych, bez ściany komórkowej, w większości zdolne do aktywnego poruszania się. Są największym i najbardziej zróżnicowanym gatunkowo królestwem organizmów. Największą grupę zwierząt stanowią bezkręgowce, a wśród nich owady. Drugą, obok bezkręgowców, grupą zwierząt są kręgowce. Wśród nich tradycyjnie wyróżnia się ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki, do których należy również człowiek. Najstarsze znaleziska kopalne zwierząt – morskie zwierzęta o miękkich ciałach – pochodzą z końca prekambru, neoproterozoiku (fauna ediakarańska – 630 do 542 mln lat temu), natomiast skamieniałości strunowców – z kambru i ordowiku. W kambrze, około 500 mln lat temu, występowali już przedstawiciele wszystkich znanych obecnie typów bezkręgowców.

Zobacz też

W Wikimedia Commons znajdują się multimedia związane z tematem:
Skrzela

anatomia ryb

labirynt

Przypisy

Zoologia : bezkręgowce. T. 1. Red. nauk. Czesław Błaszak. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009, s. 718. ISBN 978-83-01-16108-8.
Janet Moore: Wprowadzenie do zoologii bezkręgowców. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, 2011, s. 137. ISBN 978-83-235-0503-7.