طُرق تنفس الحيوانات
يتم تبادل الغازات بين الحيوانات وبيئتها بطرق مختلفة، فعند الحيوانات بسيطة التركيب قد يحدث التبادل بين سطح جسم الحيوان وبين البيئة مباشرة، أمّا في الحيوانات الأكثر تطوراً وتعقيداً فلديها أجهزة خاصة للتنفس، في ما يلي سنلقي الضوء على بعض طرق تنفس الحيوانات:
التَّنفس عن طريق الجلد
بعض الحيوانات مثل ديدان الأرض والتي تعيش في التربة الرطبة، وبعض البرمائيات التي تعيش بالقرب من الماء، يمكنها أن تتبادل الغازات عبر جلدها الرقيق القابل للنفاذ، حيث تمتلك هذه الحيوانات شبكة واسعة من الشّعيرات الدمويّة صغيرة الحجم التي تكون قريبة من سطح الجلد، وبذلك تتمكن من نقل الأكسجين من الجلد إلى الأنسجة المختلفة، ونقل ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الجلد، مما يساهم في نجاح التنفس بهذه الطريقة.
افتقاد البرمائيات مثل الضّفادع والسّمادل (جمع سلمندر) لوجود طبقة خارجية يمكن أن يعيق عملية التَّنفس عبر الجلد مثل الفرو، أو الحراشف، أو الرّيش، كما أنّ وجودها بالقرب من الماء يضمن بقاء جلدها رطباً بما يكفي لتذوب الغازات في الماء وتتمكن من الانتشار عبر أغشية الخلايا.
التَّنفس عن طريق الخياشيم
تتنفس الحيوانات التي تعيش في الماء مثل الأسماك، والقشريات، والرّخويات، والدّيدان الحلقية باستخدام الخياشيم، وتتكون الخياشيم من أنسجة خيطيّة الشكل، شديدة التفرع والانثناء، وذلك لزيادة مساحة سطحها الخارجي، وزيادة كفاءة التَّنفس، ولها غشاء رقيق جداً يسمح بتبادل المواد عبره.
عند مرور الماء المذاب فيه الأكسجين بالقرب من الخياشيم ينتقل الأكسجين من الماء إلى مجرى الدّم عن طريق خاصية الانتشار التي تسمح بانتقال المواد من منطقة التركيز المرتفع إلى منطقة التركيز الأقل، ومن هناك ينتقل إلى جميع أنسجة الجسم المختلفة، وبالطريقة نفسها ينتقل ثاني أكسيد الكربون فينتشر من الدّم حيث يكون تركيزه مرتفعاً إلى الماء.
التَّنفس عن طريق الثّغور والقصبات الهوائية
تتنفس الحشرات عن طريق أنابيب صغيرة جداً تُسمى القصبات الهوائيّة، تتصل هذه الأنابيب بفتحات خارجيّة تمتد على طول صدر وبطن الحشرة، مما يسمح لها بتبادل الغازات مباشرة بين الهواء الخارجيّ والقصبات الهوائيّة، وبذلك لا يكون هناك أي دور للدم، أو الجهاز الدّوري بعملية تبادل الغازات.
التَّنفس عن طريق الرئتين
تتنفس الحيوانات البريّة عن طريق الرّئتين، وقد يختلف شكل الرّئتين وحجمهما من حيوان لآخر، إلا أنّهما تعملان بطريقة واحدة، حيث يتكون الجهاز التَّنفسي عند البشر على سبيل المثال من القصبة الهوائيّة؛ وهي أنبوب طويل يصل بين الفم والأنف، والرئتين، وتتفرع القصبات الهوائية إلى شعبتين هوائيّتين، يُمنى تدخل الرئة اليمنى، ويُسرى تدخل الرئة اليسرى، وداخل الرّئتين تتفرع كل شعبة هوائيّة إلى مجموعة من الشّعيبات الهوائية، وتوجد الرئتان داخل القفص الصّدري، وتساهم الأضلاع وعضلة الحجاب الحاجز التي تقع تحت الرئتين في حركات التنفس.
عند الشّهيق يندفع الهواء الغني بالأكسجين إلى الأنف، وهناك يتم تنقيته وتنظيفه بواسطة المخاط والشّعيرات التي تحتجز الغبار والأوساخ، ثم تنقبض عضلة الحجاب الحاجز وتتحرك أضلاع القفص الصّدري للأعلى وللخارج، فيتوسع القفص الصّدري والرئتان، مما يدفع الهواء من الأنف إلى الرئتين.
أمّا عند الزفير فتنبسط عضلة الحجاب الحاجز، وتتحرك أضلاع القفص الصّدري للأسفل وللداخل ويصبح القفص الصّدري ضيقاً مما يزيد الضغط على الرئتين فيخرج الهواء الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون من الرئتين باتجاه الأنف ومنه لخارج الجسم.
أمثلة على طرق تنفس الحيوانات
فيما يلي بعض المعلومات عن طرق تنفس الحيوانات:
- تتكون الرّئة اليمنى لدى الثدييات من ثلاثة فصوص، بينما تتكون الرّئة اليسرى من فصين فقط، وتكون أصغر حجماً من الرّئة اليمنى.
- تتنفس صغار نوع من السّلاحف التي تعيش في المياه العذبة تُسمّى "Fitzroy River turtle" أثناء وجودها تحت الماء بواسطة حُليمات خاصة تحيط بالمذرق، وهو العضو الذي تستخدمه السّلاحف للتّبول، والتّغوط، ووضع البيض، وتؤدي هذه الحُليمات وظيفة مشابهة لوظيفة الحويصلات الهوائية في الرئة، فتمتص جزيئات الأكسجين وتدفع بها باتجاه مجرى الدم.
- تتنفس الأفاعي باستخدام الرّئة اليمنى، والتي يكون شكلها أسطوانياً ليتناسب مع شكل جسم الأفعى، بينما تكون الرئة اليسرى مختزلة، ومنكمشة إلى حد كبير.
- ترتبط رئتا التّمساح بغشاء التّامور الذي يحيط بالقلب، وعندما ينبض القلب يُحرك الهواء الموجود بالفعل داخل الرّئتين، وينقله إلى الأعضاء التي تحتاج إليه بكفاءة عالية، ويفيد هذا التّكيف التّمساح عندما ينصُب كميناً لصيد فريسته ويضطر لحبس أنفاسه حتى لا يكشف عن موقعه.
- يحتوي جسم الطيور على أكياس هوائيّة تزيد من قدرتها على التنفس أثناء الطيران، وتمتد الأكياس الهوائية إلى الذّيل، والعنق، والجناح، وتحيط بالرئتين على شكل دائرة مغلقة.
- تتنفس الثدييات البحريّة تحت الماء، وذلك بفضل قدرتها على تخزين كميات كبيرة من الأكسجين في عضلاتها ودمها، وأحد الثّدييات البحرية حيوان "الفظ"، حيث يمتلك أكياساً هوائيّة في العنق والرّأس تساعده على التّنفس وعلى الطفو أيضاً.
