Valaat hengittävät keuhkojensa kautta, aivan kuten lähimmät sukulaiset, maaisäkkäät. Vesiympäristössä oleminen kuitenkin pakottaa heidät tulemaan pintaan hengittämään. Ne ovat sopeutuneet pitkäaikaiseen sukellukseen, minkä vuoksi he voivat pidätellä hengitystään pitkään ja nousta pintaan vasta, kun happea tarvitaan toipumaan. On olemassa muutamia tekijöitä, jotka vaikuttavat siihen, kuinka usein sinun on pinnoitettava hengittääksesi, ja niiden joukossa on uintinopeutesi. Suuremmilla nopeuksilla ne kuluttavat enemmän energiaa, joten ne joutuvat pintaan useammin. Kaikista merinisäkkäistä valaat pidättävät parhaiten hengitystään, koska havaittu ennätys on Cuvier’s Calf (Ziphius cavirostris), joka pystyy sukeltamaan jopa 137,5 minuuttiin 2992 metrin syvyydessä.
Jos haluat tietää edelleen kuinka valaat hengittävät, jatka tämän artikkelin lukemista Eläinten asiantuntija ja tiedät kaiken heidän hengityksestään.
Missä valaat hengittävät?
Valaat hengittää kierteiden kauttamutta mitä ne oikein ovat? Valaat, perhe, johon valaat kuuluvat, ovat anatomisesti sopeutuneet helpottamaan tätä hengitystä. Tärkeintä on sieraimien tai sieraimien siirtyminen kohti selkäosaa, aivan pään yläpuolella. Tällä hetkellä aukkoja kutsutaan spiraaleiksi. Tämän puhallusaukon ylivertaisen asennon ansiosta he voivat levätä pinnalla ilman suuria ponnisteluja ja antaa heille mahdollisuuden hengittää hyvin nopeasti, mitä kommentoimme myöhemmin.
Valaat eivät voi hengittää suunsa kautta, koska niillä on eristetyt kanavat hengitystä ja ruokintaa varten, siksi he voivat ruokkia itseään ilman vaaraa, että vesi pääsee keuhkoihin. Samoin kaikilla valailla ei ole sama määrä spiraaleja. Esimerkiksi balleissa on kaksi reikää, kun taas muilla valailla tai odontoceteilla on vain yksi reikä.
Kuinka valaat hengittävät?
Valaat, toisin kuin muut nisäkkäät, heillä on lähes vapaaehtoinen hengitys. Pinnalla vietetty vähäinen aika pakottaa heidät vaihtamaan hiilidioksidin O2: ksi hyvin nopeasti, ja siksi merinisäkkäissä kaasunvaihto on kaksisuuntaista. Kaasumainen vaihto tapahtuu alveoleissa, keuhkojen pussimaisissa päissä.
Valaat voi poistaa ilmaa sekä veden alla että pinnalla. Ensimmäisessä tapauksessa ilma saavuttaa pinnan kuplien muodossa. Uteliaisena tosiasiana voidaan sanoa, että jotkut valaat käyttävät näitä kuplia saadakseen kaloja ”kupliverkkoihin”, jolloin muut lajinsa voivat hyödyntää sitä. Toisaalta toisaalta ilma poistuu jo pinnalta. Uuden hapen lisäämistä voidaan kuitenkin harjoitella vain vedestä.
Valaiden hengitystyyppi
Valailla katsotaan olevan lajinsa keuhkojen hengitys. Seuraavaksi näemme tarkasti, kuinka valaat hengittävät.
Valaiden hengitysprosessi
Valaiden hengitysprosessi alkaa hiilidioksidin poistumisella. Vedessä olemme jo nähneet, että he tekevät niin kuplien muodossa. Ulkopuolelta ne kuitenkin poistavat suuren määrän ilmaa ja vettä puhallusaukon läpi, ilmiön, jonka voimme määritellä puhallukseksi. Mitä nämä höpötykset nyt oikein ovat?
Valaille niin ominaiset viheltävät äänet tuottavat keuhkojen nopea tyhjennys. Siten kun havaitsemme valaan karkottavan suuren määrän vettä suurella voimalla puhallusaukon läpi, tiedämme, että se tekee keuhkojen tyhjentämistä. Tämä tyhjennys on niin nopeaa, koska niillä on paljon joustavampi rintakehä ja erittäin voimakkaat rintakehän lihakset, minkä ansiosta ne voivat myös puristaa keuhkot, kunnes ne ovat käytännössä tyhjiä. Tällä tavalla he voivat varastoida mahdollisimman paljon happea hyödyntääkseen sitä sukelluksen aikana. Uteliaisuutena sinivalot pystyvät tyhjentämään keuhkonsa 1500 litraa ja täyttämään ne vain 2 sekunnissa. Tämän uloshengityksen jälkeen puffin muodossa, a paljon hitaampi inspiraatio, jota seuraa täydellinen hengitysteiden sulkeminen ja apnea.
Toisin kuin voidaan odottaa, valaiden keuhkot eivät ole (suhteellisen koon mukaan) suurempia kuin maaisäkkäillä. Niillä on kuitenkin paljon suurempi vuorovesi, eli ne kykenevät ottamaan paljon syvempiä inspiraatioita ja uloshengityksiä. Valaiden hengitysmallit vaihtelevat suuresti lajeittain niiden käyttäytymisen ja toiminnan vuoksi.
Suurissa sukelluksissaan valaiden keuhkoja muodostavat alveolit ovat vaarassa romahtaa korkean paineen vuoksi, minkä vuoksi 50-100 metrin syvyydessä kaikki niiden sisältämä ilma puristuu niiden voimakkaiden lihasten avulla, siirtää kaikki alveolaarinen ilma keuhkoputkiin ja henkitorvi keuhkoista, paljon vastustuskykyisempiä kuin alveolit. Tällä tavalla osa hapesta imeytyy myös puristamalla alveolien ilmaa, mikä antaa heille lisäosuuden, kun ne ovat syvyydessä.
Muut valaiden hengitykseen liittyvät mukautukset
Hengityselimissä jo mainittujen sopeutumisten lisäksi valaat ja tässä tapauksessa valaat ovat myös kokeneet sopeutumista verenkiertojärjestelmään tämän kaasunvaihdon parantamiseksi. Ne ovat seuraavat:
- Valaiden anatominen sopeutuminen on ”rete mirabile”, Joka koostuu a verisuonten verkosto esiintyy eläimen rintaontelossa ja raajoissa. Nämä astiat toimivat säiliönä hapettuneelle verelle, joka toimittaa sukelluksen aikana.
- Toinen sopeutuminen on suunnattu molekyyliin, joka varastoi happea lihaksiin myoglobiini. Toisin kuin hemoglobiini (proteiini, joka kuljettaa verta muualle kehoon), myoglobiinia esiintyy yksinomaan lihaksissa. Valaiden tapauksessa niillä on keskittyminen 10-30 kertaa korkeampi tämän molekyylin tärkeimmistä uimalihaksista kuin minkä tahansa maanisäkkään lihasta. Lisäksi sukelluslajien verisuonet ovat suurempia kuin vähemmän sukeltavat verisuonet, kaikki tämä suuremman hapen määrän tallentamiseksi vereen. Ne voivat myös vähentää verenkiertoa joissakin elimissä, kuten munuaisissa tai ruoansulatusjärjestelmässä, ja tällä tavalla priorisoida elintärkeiden elinten ja uimalihasten hapettumista.
Kuinka valaat hengittävät nukkuessaan?
Valaiden, toisin kuin maa -nisäkkäiden, on päästävä hengittämään pinnalle nukkuessaan. Tämän ongelman ratkaisemiseksi valaat nukkuvat hyvin kevyesti ja ovat valaille ominaisia, joita kutsutaan ”unihemisfäärinen unelma”. Mistä se oikein koostuu? Kun nukutaan toista aivopuoliskoa, jotta toinen voi jatkaa työskentelyään, varmistaen, että valas ei uppoa ja voi jatkaa hengittämistä.
Tämän sopeutumisen ansiosta voidaan sanoa, että he pysyvät puolittain hereillä, minkä ansiosta he voivat silloin tällöin mennä ulos hengittämään nopeasti ja jatkamaan nukkumista. Tällainen valaiden hengitys unen aikana ei ole heille yksinomaista, esimerkiksi delfiinit harjoittavat sitä. Selvitä, miten delfiinit nukkuvat tästä toisesta artikkelista.
Jos haluat tietää lisää uteliaisuuksia valaista, älä missaa niiden lisääntymistä tämän muun artikkelin avulla: ”Kuinka valaat lisääntyvät?”.
Jos haluat lukea lisää samanlaisia artikkeleita Kuinka valaat hengittävät?, suosittelemme, että pääset eläinmaailman Uteliaisuudet -osioon.
Bibliografia
- Berta, A., Sumich, JL ja Kovacs, KM (2005). Merinisäkkäät: evoluutiobiologia. 3. painos. Elsevier.
- Lyamin, OI, Manger, PR, Ridgway, SH, Mukhametov, LM & Siegel, JM (2008). Valaiden uni: epätavallinen nisäkkäiden unen muoto. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 32, 1451-1484.
- Ponganis, PJ (2015). Merinisäkkäiden ja merilintujen sukellusfysiologia. Cambridge University Press.