GILLS: MGA KATANGIAN, PAG-ANDAR, URI AT KAHALAGAHAN - BIOLOGY - 2025

Ang mga gills o gills ay ang mga organo sa paghinga ng mga hayop sa tubig, mayroon silang pag-andar na isinasagawa ang pagpapalitan ng oxygen sa pagitan ng indibidwal at sa kapaligiran. Lumilitaw ang mga ito mula sa mga napaka-simpleng form sa mga invertebrates, hanggang sa mga kumplikadong istruktura na umusbong sa mga vertebrates, na binubuo ng libu-libong dalubhasang lamellae na matatagpuan sa loob ng isang gill na lukab na maaliwalas ng isang tuluy-tuloy na daloy ng tubig.

Ang mga cell ay nangangailangan ng enerhiya upang gumana, ang enerhiya na ito ay nakuha mula sa pagbagsak ng mga sugars at iba pang mga sangkap sa metabolic process na tinatawag na cellular respiratory. Sa karamihan ng mga species, ang oxygen sa hangin ay ginagamit para sa enerhiya at carbon dioxide ay pinatalsik bilang basura.

Ang mga pangkat na arko ng isang European pike (Esox lucius). Sa pamamagitan ng Gumagamit: Uwe Gille, mula sa Wikimedia Commons Ang paraan kung saan isinasagawa ng mga organismo ang pagpapalitan ng mga gas sa kanilang kapaligiran ay naiimpluwensyahan ng parehong hugis ng katawan at ang kapaligiran kung saan ito nakatira.

Ang mga kapaligiran ng akolohiko ay may mas kaunting oxygen kaysa sa mga kapaligiran sa lupa at ang pagkalat ng oxygen ay mas mabagal kaysa sa hangin. Ang dami ng natunaw na oxygen sa tubig ay bumababa habang tumataas ang temperatura at bumababa ang kasalukuyang.

Hindi gaanong nagbago species ay hindi nangangailangan ng dalubhasang mga istruktura ng paghinga upang matupad ang kanilang mga pangunahing pag-andar. Gayunpaman, sa mas malalaki, napakahalaga na magkaroon ng mas kumplikadong mga sistema ng pagpapalitan, upang maaari nilang sapat na masakop ang kanilang mga pangangailangan sa metaboliko.

Ang mga gills ay matatagpuan sa mga invertebrates at vertebrates, maaari silang maging sa anyo ng thread, laminar o arborescent na nilagyan ng maraming mga vessel ng capillary, bilang karagdagan sinusubaybayan namin ang mga ito sa loob o panlabas.

Mayroong mga hayop na nakatira sa lugar ng littoral, tulad ng mga mollusks at crab, na may kakayahang aktibong huminga sa kanilang mga gills sa tubig at sa hangin, hangga't pinapanatili itong basa-basa. Hindi tulad ng iba pang mga organiko na nabubuhay sa tubig, na nagaganyak kapag umalis sa tubig sa kabila ng maraming magagamit na oxygen.

Pangkalahatang katangian

Ang dami ng oxygen na naroroon sa hangin ay humigit-kumulang 21%, habang sa tubig ito ay 1% natunaw lamang. Ang pagkakaiba-iba na ito ay pinilit na mga organismo ng aquatic na lumikha ng mga istruktura tulad ng mga gills, na inilaan nang eksklusibo para sa pagkuha ng oxygen.

Ang mga gills ay maaaring maging napakahusay na nakakamit nila ang mga rate ng pagkuha ng oxygen na 80%, tatlong beses na mas mataas kaysa sa mga baga ng tao mula sa hangin.

Iba't ibang mga organismo ng aquatic

Ang mga organong ito ng paghinga na binuo sa isang malaking iba't ibang mga organismo ng nabubuhay sa tubig, makakahanap kami ng iba't ibang uri ng mga gills sa mollusks, bulate, crustaceans, echinoderms, isda at kahit na sa mga reptilya sa ilang mga yugto ng kanilang cycle ng buhay.

Iba't ibang mga hugis

Bilang kinahinatnan, malaki ang pagkakaiba-iba nila sa hugis, laki, lokasyon at pinagmulan, na nagreresulta sa mga tiyak na pagbagay sa bawat species.

Para sa mas umuusbong na mga hayop na nabubuhay sa tubig, ang pagtaas ng laki at kadaliang mapakilos ay nagpasiya ng isang mas mataas na pangangailangan ng oxygen. Ang isa sa mga solusyon sa problemang ito ay upang madagdagan ang lugar ng mga gills.

Halimbawa, ang mga isda, ay mayroong isang mataas na bilang ng mga kulungan na pinananatiling nakahiwalay sa bawat isa sa pamamagitan ng tubig. Nagbibigay ito sa kanila ng isang malaking ibabaw ng palitan ng gas, na nagbibigay-daan sa kanila upang maabot ang kanilang maximum na kahusayan.

Mga sensitibong organo

Ang mga gills ay sensitibo sa mga organo, madaling kapitan ng pinsala sa katawan at mga sakit na sanhi ng mga parasito, bakterya at fungi. Para sa kadahilanang ito, ang hindi gaanong umusbong na mga gills ay karaniwang itinuturing na panlabas.

Mga Pinsala

Sa mga bony fish, ang mga gills sa harap ng mataas na konsentrasyon ng mga pollutant ng kemikal tulad ng mabibigat na metal, suspendido na solido at iba pang mga nakakalason na sangkap, nagdurusa sa pagkasira ng morphological o pinsala na tinatawag na edema.

Nagdudulot ito ng nekrosis ng gill tissue, at sa mga malubhang kaso maaari rin nilang maging sanhi ng pagkamatay ng organismo dahil sa pagbabago ng paghinga.

Dahil sa katangian na ito, ang mga gills ng isda ay madalas na ginagamit ng mga siyentipiko bilang mahalagang mga biomarker ng kontaminasyon sa mga kapaligiran sa tubig.

Mga Tampok

Ang pangunahing pag-andar ng mga gills, para sa parehong mga invertebrate at vertebrate na organismo, ay isagawa ang proseso ng palitan ng gas ng indibidwal na may aquatic environment.

Dahil ang pagkakaroon ng oxygen ay mas mababa sa tubig, ang mga hayop sa tubig na tubig ay dapat gumana nang husto upang makuha ang isang tiyak na dami ng oxygen, na kumakatawan sa isang kawili-wiling sitwasyon, dahil nangangahulugan ito na ang karamihan sa oxygen na nakuha ay gagamitin sa paghahanap para sa bago oxygen.

Gumagamit ang tao ng 1 hanggang 2% ng kanilang metabolismo kapag nasa pamamahinga upang maibulalas ang mga baga, habang ang mga isda sa pahinga ay nangangailangan ng humigit-kumulang na 10 hanggang 20% ​​upang maibulalas ang mga gills.

Ang mga gills ay maaari ring bumuo ng pangalawang pag-andar sa ilang mga species, halimbawa, sa ilang mga mollusks ang mga ito ay binago upang mag-ambag sa pagkuha ng pagkain, dahil sila ang mga organo na patuloy na nag-filter ng tubig.

Sa iba't ibang mga crustacean at isda, isinasagawa rin nila ang osmotic regulasyon ng konsentrasyon ng mga sangkap na magagamit sa kapaligiran na may kaugnayan sa katawan, sa paghahanap ng mga kaso sa kung gaano sila responsable para sa excreting mga nakakalason na elemento.

Sa bawat uri ng aquatic organism, ang mga gills ay may isang partikular na pag-andar, na nakasalalay sa antas ng ebolusyon at pagiging kumplikado ng sistema ng paghinga.

Paano sila gumagana?

Sa pangkalahatan, ang mga gills ay gumagana bilang mga filter na pumatak sa oxygen O _{2 na} natagpuan sa tubig, mahalaga upang matupad ang mga mahahalagang pag-andar nito, at palayasin ang basurang carbon dioxide CO ₂ na naroroon sa katawan.

Upang makamit ang pagsala na ito ay kinakailangan ang isang palaging daloy ng tubig, na maaaring magawa ng mga paggalaw ng mga panlabas na gills sa mga bulate, sa pamamagitan ng paggalaw ng indibidwal na isinasagawa ng mga pating, o sa pamamagitan ng pagbomba ng mga gills sa isda ng bony.

Ang pagpapalitan ng gas ay nangyayari sa pamamagitan ng pagkalat ng contact sa pagitan ng tubig at likido ng dugo na nakapaloob sa mga gills.

Ang pinaka mahusay na sistema ay tinatawag na kontra-kasalukuyang daloy, kung saan ang dugo na dumadaloy sa mga maliliit na sanga ng mga capillary ay nakikipag-ugnay sa tubig na mayaman sa oxygen. Ang isang gradient ng konsentrasyon ay ginawa na nagpapahintulot sa oxygen na pumasok sa mga gill plate at magkalat sa daloy ng dugo, habang ang carbon dioxide ay nagkakalat sa labas.

Kung ang daloy ng tubig at dugo ay nasa magkatulad na direksyon, ang parehong rate ng pagtaas ng oxygen ay hindi makakamit, dahil ang mga konsentrasyon ng gas na ito ay mabilis na magkakapantay sa mga lamad ng sanga.

Mga uri (panlabas at panloob)

Ang mga gills ay maaaring lumitaw sa panlabas o panloob na bahagi ng organismo. Ang pagkita ng kaibhan na ito ay pangunahing kinahinatnan ng antas ng ebolusyon, ang uri ng tirahan kung saan ito bubuo at ang mga partikular na katangian ng bawat species.

Panlabas na mga gills

Ang mga panlabas na gills ay sinusunod higit sa lahat sa maliit na umusbong na mga species ng invertebrates, at pansamantalang sa mga unang yugto ng pag-unlad ng mga reptilya, dahil nawala ang mga ito pagkatapos sumailalim sa metamorphosis.

Mexican axolotl (Ambystoma mexicanum). Ni Alexander Baranov mula sa Montpellier, France (.), Via Wikimedia Commons Ang mga uri ng mga gills ay may ilang mga kawalan, una dahil ang mga ito ay pinong mga appendage, sila ay madaling kapitan ng mga abrasion at nakakaakit ng mga mandaragit. Sa mga organismo na may kilusan, hinahadlangan nila ang kanilang lokomosyon.

Ang pagkakaroon ng direktang pakikipag-ugnay sa panlabas na kapaligiran, ang mga ito ay karaniwang madaling kapitan at madaling maapektuhan ng masamang mga kadahilanan sa kapaligiran, tulad ng hindi magandang kalidad ng tubig, o ang pagkakaroon ng mga nakakalason na sangkap.

Kung ang mga gills ay nasira, malamang na ang mga impeksyong bakterya, parasitiko o fungal ay magaganap, na depende sa kalubhaan ay maaaring humantong sa kamatayan.

Mga panloob na gills

Ang mga panloob na gills, dahil ang mga ito ay mas mahusay kaysa sa mga panlabas na nangyayari, ay nangyayari sa mas malalaking organismo ng aquatic, ngunit mayroon silang iba't ibang mga antas ng dalubhasa depende sa kung paano ang mga nagbabago na species.

Ang mga ito ay karaniwang matatagpuan sa mga silid na protektahan ang mga ito, ngunit kailangan nila ng mga alon na nagbibigay-daan sa kanila na magkaroon ng palaging pakikipag-ugnay sa labas ng kapaligiran upang sumunod sa pagpapalitan ng mga gas.

Ang mga isda ay nagkakaroon din ng mga calareous caps na tinatawag na mga gills na nagsisilbing protektahan ang mga gills, kumilos bilang mga pintuan na naghihigpit sa daloy ng tubig, at nag-pump din ng tubig.

Kahalagahan

Ang mga gills ay mahalaga para sa kaligtasan ng mga organismo ng aquatic, dahil natutupad nila ang isang napakahalagang papel para sa paglaki ng mga cell.

Bilang karagdagan sa pagsasagawa ng paghinga at pagiging isang mahalagang bahagi ng sistema ng sirkulasyon, maaari silang mag-ambag sa pagpapakain ng ilang mollusks, gumana bilang mga sistema ng excretory ng mga nakakalason na sangkap at mga regulator ng iba't ibang mga ions sa mga organismo na umunlad bilang isda.

Ipinakita ng mga pag-aaral sa agham na ang mga indibidwal na nakaranas ng pinsala sa sistema ng paghinga sa sangay, ay may mabagal na pag-unlad at mas maliit sa laki, ay mas madaling kapitan ng mga impeksyon at kung minsan ay malubhang pinsala, na maaaring humantong sa kamatayan.

Nakamit ng mga gills ang mga pagbagay sa pinaka-magkakaibang tirahan at mga kondisyon sa kapaligiran, na pinapayagan ang pagtatatag ng buhay sa halos anoxic ecosystem.

Ang antas ng pagdadalubhasa ng mga gills ay direktang nauugnay sa evolutionary phase ng mga species, at tiyak na sila ang pinaka mahusay na paraan upang makakuha ng oxygen sa mga sistemang pantubig.

Mga Sanggunian

1. Arellano, J. at C. Sarasquete. (2005). Pangkasaysayan atlas ng solong Senegalese, Solea senegalensis (Kaup, 1858). Andalusian Institute of Marine Sciences, Associated Unit para sa Kalikasan sa Kalikasan at Patolohiya. Madrid, Spain. 185 p.
2. Bioinnova. Palitan ng gas sa mga hayop at palitan ng gas sa mga isda. Innovation group sa pagtuturo sa pagkakaiba-iba ng biyolohikal. Nabawi mula sa: innovabiologia.com
3. Cruz, S. at Rodríguez, E. (2011). Ang mga Amphibian at pagbabago sa pandaigdig. Sevilla University. Nabawi mula sa bioscripts.net
4. Fanjul, M. at M. Hiriart. (2008). Functional biology ng mga hayop I. Mga editor ng siglo ng XXI. 399 p.
5. Hanson, P., M. Springer, at A. Ramírez. (2010) Panimula sa mga pangkat ng mga aquatic macroinvertebrates. Rev. Biol. Trop. Tomo 58 (4): 3-37.
6. Hill, R. (2007). Paghahambing ng pisyolohiya ng hayop. Editoryal na Reverté. 905 p.
7. Luquet, C. (1997). Ang kasaysayan ng kasaysayan: paghinga, regulasyon ng ionic at balanse ng acid-base sa crab Chasmagnathusus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); na may mga pahambing na tala sa Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae). Buenos Aires 'University. 187 p.
8. Roa, I., R. Castro at M. Rojas. (2011). Ang pagpapapangit ng gill sa salmonids: macroscopic, histological, ultrastructural at element analysis. Int. J. Morphol. Tomo 29 (1): 45-51.
9. Ruppert, E., at R. Barnes. (labing siyam na siyamnapu't anim). Invertebrate zoology. McGraw - Hill Interamericana. 1114 p.
10. Torres, G., S. González at E. Peña. (2010). Ang paglalarawan ng Anatomical, histological at ultrastructural ng gill at atay ng tilapia (Oreochromis niloticus). Int. J. Morphol. Tomo 28 (3): 703-712.