Як і чым дыхаюць чарапахі пад вадой і на сушы, органы дыхання марскіх і сухапутных чарапах

Распаўсюджана меркаванне, што красноухая і іншыя чарапахі дыхаюць пад вадой, як рыбы - жабрамі. Гэта памылковае меркаванне - усе віды чарапах з'яўляюцца рэптыліямі і дыхаюць як на сушы, так і ў вадзе аднолькава - з дапамогай лёгкіх. Але асаблівы тып органаў дыхання гэтых жывёл дазваляе ім больш эканомна расходаваць кісларод, дзякуючы чаму яны могуць затрымліваць паветра і працяглы час знаходзіцца пад вадой.

Апарат дыхальнай сістэмы

У млекакормячых, у тым ліку і ў чалавека, пры дыханні дыяфрагма пашыраецца і паветра захопліваецца лёгкімі - гэта робіцца з дапамогай рухомых рэбраў. У чарапах усе ўнутраныя органы акружаны панцырам, а вобласць грудной клеткі нерухомая, таму працэс захопу паветра зусім іншы. Дыхальная сістэма гэтых жывёл складаецца з наступных органаў:

• вонкавыя ноздры – праз іх ажыццяўляецца ўдых;
• унутраныя ноздры (называюцца хоанами) – размешчаны на небе і прымыкаюць да шчыліны гартані;
• пашыральнік – цягліца, якая адкрывае гартань пры ўдыху і выдыху;
• кароткая трахея – складаецца з храстковых кольцаў, праводзіць паветра ў бронхі;
• бронхі – разгаліноўваюцца на дзве часткі, праводзяць кісларод у лёгкія;
• лёгачная тканіна – размяшчаецца па баках, займаючы верхнюю частку цела.

Дыханне чарапахі ажыццяўляецца дзякуючы двум групам цягліц, размешчаным у жываце. У рэптылій няма дыяфрагмы, якая аддзяляе ўнутраныя органы ад лёгкіх; пры ўдыху мышцы проста адштурхваюць органы, дазваляючы губчатай лёгачнай тканіны запоўніць усю прастору. Пры выдыху адбываецца зваротны рух і ціск унутраных органаў прымушае лёгкія скарачацца і выкідваць адпрацаванае паветра.

Нярэдка ў працэсе таксама актыўна ўдзельнічаюць лапы і галава - уцягваючы іх, жывёла памяншае ўнутранае вольная прастора і выштурхвае паветра з лёгкіх. Адсутнасць дыяфрагмы выключае адукацыю супрацьціску ў грудной клетцы, таму пашкоджанне лёгкіх не спыняе працэс дыхання. Дзякуючы гэтаму чарапахі могуць выжыць пры разрыве панцыра.

Забор паветра заўсёды ажыццяўляецца праз ноздры. Калі чарапаха адкрывае рот і спрабуе дыхаць ротам - гэта прыкмета хваробы.

Нюх

Дзякуючы складанаму будынку дыхальнай сістэмы чарапахі не толькі дыхаюць, але з дапамогай нюху атрымліваюць інфармацыю аб навакольным свеце. Асноўнай крыніцай інфармацыі для гэтых жывёл з'яўляюцца пахі - яны неабходныя для паспяховага здабычы ежы, арыентацыі на мясцовасці, зносін з суродзічамі. Нюхальныя рэцэптары знаходзяцца ў ноздрах і ў роце жывёльнага, таму, каб набраць паветра, чарапаха актыўна скарачае мышцы дна ротавай паражніны. Выдых ажыццяўляецца праз ноздры, часам з рэзкім шумам. Часта можна назіраць, як жывёла пазяхае - гэта таксама частка працэсу нюхання.

Прылада дыхальнай сістэмы, а таксама адсутнасць цягліц дыяфрагмы робіць немагчымым кашаль. Таму жывёла не можа самастойна выдаліць іншародныя прадметы, якія трапілі ў бронхі, і часцей за ўсё гіне пры запаленчых працэсах лёгкіх.

Колькі чарапах не можа дыхаць

Плаваючы каля паверхні вады, чарапахі рэгулярна падымаюцца на паверхню, каб набраць паветра. Колькасць удыхаў у хвіліну залежыць ад выгляду жывёльнага, узросту і памеру яго панцыра. Большасць відаў робяць дыханне кожныя некалькі хвілін - марскія віды падымаюцца на паверхню кожныя 20 хвілін. Але ўсе віды чарапах могуць затрымліваць дыханне да некалькіх гадзін.

Гэта магчыма дзякуючы вялікаму аб'ёму лёгачнай тканіны. У красноухая чарапахі лёгкія займаюць 14% цела. Такім чынам, за адзін удых жывёла можа атрымаць кісларод на некалькі гадзін пад вадой. Калі чарапаха не плавае, а нерухома ляжыць на дне, то кісларод расходуецца яшчэ павольней, гэтага можа доўжыцца амаль суткі.

У адрозненне ад водных відаў, сухапутныя чарапахі ажыццяўляюць працэс дыхання больш актыўна, робячы да 5-6 удыхаў у хвіліну.

Незвычайныя спосабы дыхання

Акрамя звычайнага дыхання праз ноздры, большасць прадстаўнікоў прэснаводных відаў здольныя атрымліваць кісларод іншым спосабам. Можна пачуць, што водныя чарапахі дыхаюць ягадзіцамі - такі унікальны спосаб сапраўды існуе, і гэтых жывёл называюць «бимодально дыхаючымі». Спецыяльныя клеткі, размешчаныя як у горле жывёльнага, так і ў клоаку, здольныя паглынаць кісларод непасрэдна з вады. Удыханне і выкід вады з клоаку стварае працэс, які сапраўды можна назваць «дыханнем попай» - некаторыя віды здзяйсняюць некалькі дзясяткаў такіх рухаў у хвіліну. Гэта дазваляе рэптыліям здзяйсняць глыбокія апускання, не падымаючыся на паверхню да 10-12 гадзін.

Найбольш яркім прадстаўніком, які карыстаецца падвойнай дыхальнай сістэмай, з'яўляецца чарапаха Фицрой, якая жыве ў аднайменнай рацэ ў Аўстраліі. Гэтая чарапаха літаральна дыхае пад вадой, дзякуючы адмысловым тканінам у клоакальных сумках, напоўненых мноствам сасудаў. Гэта дае ёй магчымасць не ўсплываць на паверхню да некалькіх дзён. Недахопам гэтага спосабу дыхання з'яўляюцца высокія патрабаванні да чысціні вады - жывёла не зможа атрымаць кісларод з каламутнай вадкасці, забруджанай рознымі прымешкамі.

Працэс анаэробнага дыхання

Зрабіўшы ўдых, чарапаха павольна апускаецца, працэсы паглынання кіслароду з лёгкіх у кроў працягваюцца наступныя 10-20 хвілін. Вуглякіслы газ назапашваецца, не выклікаючы раздражнення, не патрабуючы неадкладнага заканчэння, як у млекакормячых. Пры гэтым актывуецца анаэробнае дыханне, якое на канчатковай стадыі ўсмоктвання замяняе газаабмен праз лёгачную тканіну.

Падчас анаэробнага дыхання выкарыстоўваюцца тканіны, размешчаныя ў задняй частцы горла, у клоаку - напластаванне робіць гэтыя падушачкі падобнымі на жабры. Жывёле патрабуецца ўсяго некалькі секунд, каб выдаліць вуглякіслы газ, а затым зноў набраць паветра, калі яно падымаецца. Большасць відаў робіць рэзкі выдых у ваду, перш чым падняць галаву над паверхняй і ўдыхнуць паветра праз ноздры.

Выключэннем з'яўляюцца марскія чарапахі - іх органы дыхання не ўключаюць у сябе тканіны клоаку або гартані, таму, каб атрымаць кісларод, яны павінны ўсплываць на паверхню і ўдыхаць паветра праз ноздры.

Дыханне падчас сну

Некаторыя віды чарапах праводзяць усю спячку пад вадой, часам у сажалцы, цалкам пакрытай пластом лёду. Дыханне ў гэты перыяд ажыццяўляецца анаэробных шляхам праз скуру, выграбныя мяшкі і спецыяльныя вырасты ў гартані. Усе працэсы арганізма падчас спячкі запавольваюцца або спыняюцца, таму кісларод неабходны толькі для забеспячэння сэрца і мозгу.