Rāpuļu elpošana vienmēr ir izraisījusi lielu interesi un zinātkāri. Šie šķietami arhaiskie dzīvnieki ir lieliski pielāgojušies vairākām ekosistēmām, un tāpēc viņu asins un elpošanas sistēmām bija jānošķir dažādas sugas.
Pirmais, kas jāzina, ir tas, ka rāpuļi ir mugurkaulnieku veids, ko sauc par amniotiem, un tiem ir raksturīga arī zvīņaina āda, ko izraisa epidermas keratinizācija. Šis stāvoklis palīdz šiem mugurkaulniekiem nekļūt dehidratētiem vai izžuvušiem.
Tagad vēl viena īpašība, kas ir cieši saistīta ar šī teksta tēmu, ir tāda, ka šiem dzīvniekiem ar zvīņām ir tikai plaušu elpošana.Tomēr starp dažiem rāpuļiem ir ļoti izteiktas atšķirības atkarībā no dzīvotnes, kurā tie attīstās, un daudzām citām īpašībām.
Kā notiek rāpuļu elpošana?
Ņemot vērā, ka rāpuļu āda ir ļoti bieza, caur to nav iespējama cita veida elpošana, piemēram, abiniekiem raksturīgā ādas elpošana. Tajos nav redzama arī žaunu elpošana, ko mēs atrodam zivīs un mīkstmiešiem, vai trahejas elpošana kukaiņiem, miriapodiem un dažiem zirnekļveidīgajiem.
Sauszemes rāpuļu elpošana
Rāpuļu elpošanas sistēma sastāv no nāsīm, trahejas, balss kanāla, bronhiem un plaušām, kas ļauj notikt divām elpošanas fāzēm: izelpai un ieelpošanai. Sauszemes gadījumā gaiss iekļūst caur nāsīm vai muti, satiekas ar traheju un tur, pateicoties balss kanālam, sadalās, lai nonāktu bronhos un pēc tam plaušās.
Pētījumos ir paskaidrots, ka dažiem rāpuļiem, piemēram, ķirzakām, pastāv simetrija to iekšējās un ārējās struktūrās. Citas, piemēram, čūskas, ir asimetriskas, un tām ir daudz mazākas kreisās plaušas nekā labās, vai arī tām nav vispār.
Ūdens elpa
Ūdens vai jūras rāpuļu plaušas ir pielāgotas dzīvei šajā vidē. Piemērs tam ir bruņurupuči un dažas čūskas, kas uzņem gaisu ūdens virspusē, lai to uzglabātu plaušu maisiņos.
Atkarībā no sugas ūdens rāpuļus var iegremdēt zem ūdens dažādu laiku, no 30 līdz 60 minūtēm vai ilgāk. Tāpat kā sauszemes dzīvnieki, arī šī grupa elpo atšķirīgi atkarībā no sugas. Piemēram, jūras čūskām ir garas plaušas, kas ilgstoši uzglabā skābekli, kas nepieciešams, lai iegremdētu ūdenī.
Šiem dzīvniekiem ir liela priekšrocība, proti, tie spēj samazināt vielmaiņas ātrumu, un daži var izmantot anaerobos ceļus, kas nepatērē skābekli, lai iegūtu ATP vai adenozīna trifosfātu. Tādā veidā viņi daudz labāk optimizē uzkrāto gāzi un iegūst enerģiju bez O2 darbības sporādiski.
Citos gadījumos, piemēram, bruņurupučiem un dažām jūras čūskām, skābeklis tiek iegūts caur kloāku (struktūrām, kas atrodas tūpļa atverē), ko sauc par kloākas elpošanu. Tādējādi šie dzīvnieki spēj izmantot ūdens vidē esošās O2 koncentrācijas priekšrocības.
Pētījumi liecina, ka šādi bruņurupuči, piemēram, Trionix spp., iegūst līdz pat 70% no tiem nepieciešamā gaisa. Neapšaubāmi, dabai izdodas izgatavot visdažādāko konstrukciju mehānismus.
Krokodilu elpa
Tā kā rāpulis dzīvo bez lielām problēmām uz zemes un ūdens, krokodila elpošanas veids pievērš lielu uzmanību. Cita starpā tāpēc, ka viņu elpošana ir tāda pati kā putniem.
Krokodils elpo gaisu caur nāsīm, šī gāze nonāk trahejā un sadalās bronhos un tad abās plaušās. Pagaidām viss ir normāli: sakritība ar putniem nāk no vietas, kur notiek gāzu apmaiņa, kas notiek mēģenēs, nevis alveolās.
Tas padara gāzes apmaiņu efektīvāku nekā citām sugām Animalia valstībā. Šī iemesla dēļ putni var lidot augstumā, kur ir maz skābekļa.
Tagad, kad krokodils atrodas zem ūdens, pēc skābekļa iekļūšanas organismā balss balsts saraujas, gāze tiek saglabāta organismā un oglekļa dioksīds tiek uzglabāts pēc saistīšanās ar sarkano asins šūnu hemoglobīnu.Tāpēc krokodils var turēt muti vaļā zem ūdens, to nenorijot un nezaudējot gaisu.
Rāpuļu elpošanas un asinsrites sistēma
Elpošanas sistēma ir cieši saistīta ar asinsrites sistēmu. Rāpuļiem ir sarežģīta divkontūru asins apmaiņas sistēma, kurā ir struktūras, kas pārvadā ar skābekli bagātinātas asinis uz katru orgānu, un citas struktūras, kas savāc asinis ar zemu skābekļa saturu.
Šis process ir saistīts arī ar to, ka rāpuļu sirdī atkarībā no sugas ir divi dobumi jeb auss un no viena līdz diviem kambariem. Lielākajai daļai ir tikai viens, kurā, savukārt, ir starpsiena, kas iejaucas ar skābekli bagātinātu un bezskābekli saturošu asiņu atdalīšanā.
Aligatoru un krokodilu gadījumā abiem ir divi ātriji un divi kambari. Šī iemesla un visa iepriekš minētā dēļ tiek teikts, ka tiem ir viena no efektīvākajām asinsrites un elpošanas sistēmām starp visiem rāpuļiem.
Kā redzat, šo aizraujošo dzīvnieku ieelpošana visos veidos izceļas ar savu sarežģītību. No mazākās ķirzakas līdz lielākajam jūras bruņurupucim, kādu vien varat iedomāties, visi rāpuļi veic gāzes apmaiņu pēc iespējas efektīvākā veidā.
