Jak a co dýchají želvy pod vodou a na souši, dýchací orgány mořských a suchozemských želv

Všeobecně se věří, že želvy rudoušské a jiné želvy dýchají pod vodou jako ryby – žábrami. To je mylná představa – všechny druhy želv jsou plazi a dýchají na souši i ve vodě stejně – pomocí plic. Ale speciální typ dýchacích orgánů těchto zvířat jim umožňuje hospodárněji využívat kyslík, takže mohou zadržovat vzduch a zůstat pod vodou po dlouhou dobu.

Zařízení dýchacího systému

U savců včetně člověka se při dýchání roztahuje bránice a vzduch je nasáván plícemi – k tomu slouží pohyblivá žebra. U želv jsou všechny vnitřní orgány obklopeny krunýřem a oblast hrudníku je nehybná, takže proces nasávání vzduchu je úplně jiný. Dýchací systém těchto zvířat se skládá z následujících orgánů:

• vnější nosní dírky – jimi se provádí inhalace;
• vnitřní nosní dírky (nazývají se choany) – umístěné na obloze a přiléhající k laryngeální štěrbině;
• dilatátor – sval, který při nádechu a výdechu otevírá hrtan;
• krátká průdušnice – skládá se z chrupavčitých prstenců, vede vzduch do průdušek;
• průdušky – rozvětvují se na dvě části, vedou kyslík do plic;
• plicní tkáň – umístěná po stranách, zabírající horní část těla.

Želví dýchání se provádí díky dvěma skupinám svalů umístěných v břiše. Plazi nemají bránici oddělující vnitřní orgány od plic; při nádechu svaly jednoduše odtlačí orgány a umožní houbovité plicní tkáni vyplnit celý prostor. Při výdechu dochází ke zpětnému pohybu a tlak vnitřních orgánů způsobí stažení plic a vyvrhnutí odpadního vzduchu.

Často se do procesu aktivně zapojují i ​​tlapky a hlava – jejich vtahováním zvíře zmenšuje vnitřní volný prostor a vytlačuje vzduch z plic. Absence bránice eliminuje tvorbu protitlaku v hrudníku, takže poškození plic nezastaví proces dýchání. Díky tomu mohou želvy přežít, když se krunýř rozbije.

Nasávání vzduchu se vždy provádí nosními dírkami. Pokud želva otevře ústa a snaží se dýchat ústy, je to známka nemoci.

Čich

Díky složité struktuře dýchacího systému želvy nejen dýchají, ale prostřednictvím čichu přijímají informace o okolním světě. Pachy jsou pro tato zvířata hlavním zdrojem informací – jsou nezbytné pro úspěšné získávání potravy, orientaci v okolí a komunikaci s příbuznými. Čichové receptory jsou umístěny v nosních dírkách a v tlamě zvířete, proto, aby nasála vzduch, želva aktivně stahuje svaly dna tlamy. Výdech se provádí nosními dírkami, někdy s ostrým zvukem. Často můžete vidět, jak zvíře zívá – i to je součástí procesu čichání.

Zařízení dýchacího systému, stejně jako nedostatek svalů bránice, znemožňuje kašel. Zvíře proto nemůže samostatně odstranit cizí předměty, které se dostaly do průdušek, a nejčastěji umírá na plicní zánětlivé procesy.

Kolik želv nemůže dýchat

Při plavání v blízkosti vodní hladiny se želvy pravidelně zvedají k hladině, aby nasávaly vzduch. Počet nádechů za minutu závisí na druhu zvířete, věku a velikosti jeho ulity. Většina druhů se nadechne každých pár minut – mořské druhy se vynoří na hladinu každých 20 minut. Ale všechny druhy želv dokážou zadržet dech až na několik hodin.

To je možné díky velkému objemu plicní tkáně. U želvy červenoušské zabírají plíce 14 % těla. Na jeden nádech tedy může zvíře získat kyslík na několik hodin pod vodou. Pokud želva neplave, ale leží nehybně na dně, kyslík se spotřebovává ještě pomaleji, může vydržet skoro den.

Na rozdíl od vodních druhů provádějí suchozemské želvy dýchací proces aktivněji, přičemž se nadechnou až 5-6 dechů za minutu.

Neobvyklé způsoby dýchání

Kromě běžného dýchání nosními dírkami je většina zástupců sladkovodních druhů schopna přijímat kyslík i jiným způsobem. Můžete slyšet, že vodní želvy dýchají zadečkem – takový jedinečný způsob skutečně existuje a těmto živočichům se říká „bimodální dýchání“. Speciální buňky umístěné jak v hrdle zvířete, tak v kloace jsou schopny absorbovat kyslík přímo z vody. Vdechování a vypouštění vody z kloaky vytváří proces, který lze skutečně nazvat „dýcháním kořisti“ – některé druhy provedou několik desítek takových pohybů za minutu. To umožňuje plazům provádět hluboké ponory, aniž by vystoupili na hladinu po dobu až 10-12 hodin.

Nejvýraznějším zástupcem využívajícím dvojitý dýchací systém je želva Fitzroy, která žije ve stejnojmenné řece v Austrálii. Tato želva doslova dýchá pod vodou, a to díky speciálním tkáním v kloakálních vacích naplněných mnoha cévami. To jí dává příležitost nevyplavat na povrch až několik dní. Nevýhodou tohoto způsobu dýchání jsou vysoké požadavky na čistotu vody – ze zakalené kapaliny znečištěné různými nečistotami zvíře nedostane kyslík.

Proces anaerobního dýchání

Po nádechu se želva pomalu potápí, procesy vstřebávání kyslíku z plic do krve pokračují dalších 10-20 minut. Oxid uhličitý se hromadí, aniž by způsoboval podráždění, aniž by vyžadoval okamžitý výdech, jako u savců. Současně se aktivuje anaerobní dýchání, které v konečné fázi absorpce nahrazuje výměnu plynů přes plicní tkáň.

Při anaerobním dýchání se používají tkáně umístěné v zadní části hrdla, v kloace – díky vrstvení tyto polštářky vypadají jako žábry. Zvířeti trvá jen několik sekund, než odstraní oxid uhličitý a poté znovu nasaje vzduch, když stoupá. Většina druhů prudce vydechne do vody, než zvedne hlavu nad hladinu a nasaje vzduch nosními dírkami.

Výjimkou jsou mořské želvy – jejich dýchací orgány nezahrnují tkáně v kloace nebo hrtanu, takže aby získaly kyslík, musí vyplavat na hladinu a vdechovat vzduch nozdrami.

Dýchání během spánku

Některé druhy želv tráví celý hibernaci pod vodou, někdy v jezírku zcela pokrytém vrstvou ledu. Dýchání v tomto období se provádí anaerobně přes kůži, žumpové vaky a speciální výrůstky v hrtanu. Všechny tělesné procesy během hibernace se zpomalují nebo zastavují, takže kyslík je potřebný pouze pro zásobování srdce a mozku.