Spirakler og hvordan de hjelper til med å puste på fisk, hval og insekter

Jeff Rotman / Getty Images

Spirakler er pusteåpninger som finnes på overflaten av insekter, visse bruskfisk slik som visse arter av haier , og rokker. Hammerhoder og kimærer har ikke spirakler. Hos fisk er spirakler sammensatt av et par åpninger like bak øynene til fisken som lar den trekke oksygenrikt vann inn ovenfra uten å måtte føre det inn gjennom gjellene. Spiraklene åpner seg i fiskens munn, hvor vann føres over gjellene for gassutveksling og ut av kroppen. Spirakler hjelper fisken med å puste selv når de ligger på havbunnen eller når de er begravet i sanden.

Evolusjon av spiraler

Spirakler har sannsynligvis utviklet seg fra gjelleåpninger. Hos primitive kjeveløse fisker var spirakler ganske enkelt de første gjelleåpningene bak munnen. Denne gjelleåpningen skilte seg etter hvert som kjeven utviklet seg ut av strukturene mellom den og de andre gjelleåpningene. Spirakelen forble som en liten, hulllignende åpning i de fleste bruskfiskene. Spirakler er nyttige for de typene stråler som begraver seg i havbunnen fordi de lar dem puste uten hjelp av synlige gjeller.

Primitiv beinfisk med spirakler inkluderer stør, padlefish, bichirs og coelacant . Forskere tror også at spirakler er assosiert med hørselsorganene til frosker og noen andre amfibier.

Eksempler på spiraler

Sørlige rokker er sandlevende sjødyr som bruker spirakler til å puste når de ligger på havbunnen. Spirakler bak strålens øyne trekker inn vann, som føres over gjellene og drives ut av gjellene på undersiden. Skøyter , bruskfisk som har en flat kropp og vingelignende brystfinner festet til hodet, og rokker bruker noen ganger spirakler som sin primære metode for å puste, og bringer oksygenrikt vann inn i gjellekammeret hvor det byttes ut med karbondioksid.

Englehaier er store haier med flat kropp som begraver seg i sanden og puster gjennom spirakler. De ligger på lur, kamuflert, etter fisk, krepsdyr , og bløtdyr og deretter utfall for å slå og drepe dem med kjevene. Ved å pumpe vann inn gjennom spiraklene og ut gjennom gjellene, kan disse haiene absorbere oksygen og eliminere karbondioksid uten å stadig svømme, slik flere mobile haier må gjøre.

Insekter og dyr med spiraler

Insekter har spirakler, som lar luft bevege seg inn i luftrørsystemet. Siden insekter ikke har lunger, bruker de spirakler for å utveksle oksygen og karbondioksid med uteluften. Insekter åpner og lukker spirakler gjennom muskelsammentrekninger. Oksygenmolekyler beveger seg deretter via insektets luftrørsystem. Hvert trakealrør ender med en trakeole, hvor oksygenet løses opp i trakeolvæsken. O_todiffunderer deretter inn i cellene.

Blåsehullet til hvalen kalles også noen ganger en spirakel i eldre tekster. Hvaler bruker blåsehullene sine til å ta inn luften og fjerne karbondioksid når de kommer til overflaten. Hvaler har lunger som andre pattedyr i stedet for gjeller som fisk. De må puste luft, ikke vann.