- Tham gia
- 25/11/2012
- Bài viết
- 351
(kenhsinhvien.vn) Cá thở dưới nước thế nào và điểm khác nhau giữa mang và phổi.
Giống như con người, cá cần oxi để sống, vậy làm thế nào cá có thể thở dưới nước? Khí oxi giúp giải phóng năng lượng nuôi dưỡng cơ thể từ đường glucose trong quá trình hô hấp. Hô hấp giải phóng một loại khí khác, cacbon dioxit mà khỉ, con người và cá thở ra. Con người hít khí oxi từ không khí, đi qua miệng, xuống phổi để thở dễ dàng. Tuy nhiên cá hô hấp khó khăn hơn.
Để thở, cá phải dùng mang lọc ra những phân tử oxi hoà tan trong nước. Nhưng lượng oxi trong không khí cao hơn rất nhiều so với trong nước. Điều đó nghĩa là cá thở khó khăn hơn nhiều so với con người. Cá đóng và mở môi, hớp nước vào miệng hệt như ta hít vào không khí.
Nước này sau đó được lọc qua mang, bộ phận có rất nhiều lông tơ cấu tạo từ các phân tử protein. Những tơ này trông như lông cứng và mảnh trên bàn chải, và có hàng ngàn mạch máu tí hon trong đó giúp khí oxi đi vào dòng máu, mạch máu thậm chí còn nhiều hơn trong phổi người. Số lượng mạch máu lớn trong cơ thể cá tạo bề mặt tiếp xúc lớn hơn cho khí oxi khi đi qua. Điều đó giúp chúng lọc oxi hoà tan từ nước, và thải ra nước khí cacbon dioxit.
Cơ chế hoạt động của mang
1. Khoang miệng
Nước đi vào qua miệng cá, hay còn gọi là khoang miệng.
2. Dòng nước
Nước chảy qua mang theo hướng ngược lại với máu, nên oxi có thể đi qua giữa máu và nước dễ dàng hơn.
3&4. Máu khử oxi
Máu không có oxi từ cơ thể đi vào tơ mang để chở oxi.
5. Nắp mang
Nước rời mang qua nắp mang.
A. Cung mang
Những cấu trúc xương này nâng đỡ mang cá, giúp chúng đứng thẳng.
B. Tơ mang
Mỗi tơ mang có mạng lưới mao mạch riêng.
C. Mạng lưới mao mạch
Hàng ngàn mạch máu tạo nên mỗi mạng lưới mao mạch trong các tơ mang.
Sự khác nhau trong cấu tạo của phổi và mang là nguyên chính giải thích tại sao con người không thể thở dưới nước. Mang lọc oxi từ nước tốt hơn phổi rất nhiều. Khoảng 75% oxi đi qua mang cá được giữ lại.
Cá cũng dùng ít năng lượng để sống hơn so với động vật hữu nhũ như con người, nên cũng cần ít oxi hơn. Nhưng ít ra chúng cũng cần oxi. Điều đó nghĩa là nước có nồng độ oxi thấp cũng có thể gây tử vong cho cá giống như nồng độ oxi thấp trong khí quyển gây ra với chúng ta. Tầng thiếu oxi và tầng ít oxi, đôi khi được gọi là vùng chết, là những khu vực đại dương khan hiếm oxi đến mức cá không thể sinh sống.
Nếu thở dưới nước khó vậy, thì tại sao cá không hít thở không khí như chúng ta? Mang cần nước để duy trì cấu trúc và ngăn không cho những mô mỏng xẹp xuống. Giống như con người sẽ chết đuối dưới nước, cá cũng có thể “chết đuối” trong không khí. Nếu mang bị phơi ra không khí trong thời gian dài, chúng có thể xẹp xuống, khiến cá ngạt thở. Cá chỉ thích hợp cho cuộc sống dưới nước, cũng như chúng ta đối với cuộc sống trên cạn!
Kỳ giông Mexico là một loài lưỡng cư thuỷ sinh có mang nhô ra khỏi đầu. Ảnh: Getty Images.
Cá rô: Loài cá có thể hít thở không khí
Cá rô, tiếng Anh: Labyrinth fish, được đặt tên theo các cơ quan đường rối (labyrinth) giống như phổi, có nhiều ngăn giống như mê cung, được gọi là lá mỏng (lamellae). Các cơ quan đường rối đó giúp những loài cá như Betta, Gourami và cá thiên đường có thể hít thở không khí, hệt như con người. Chúng cũng có mang, nên cũng có thể hít thở khí oxi hoà tan trong nước.
Hàng triệu năm qua, những loài cá này và tổ tiên của chúng đã sống trong những vùng nước có rất ít oxi. Quá trình tiến hoá đã ưu ái cho mọi loài cá được sở hữu những ưu điểm giúp chúng tận dụng được nhiều khí oxi nhất có thể. Ngày nay, nếu cá rô sống trong những vùng cạn kiệt oxi, chúng có thể nhảy lên mặt nước và dùng cơ quan đường rối của mình để hớp không khí.
Chúng thậm chí còn có thể sống hàng giờ trên cạn! Nhiều loài cá rô cũng làm tổ bong bóng. Cá trống có thể thổi bong bóng để tạo ra những chiếc tổ khí kỳ công trên mặt nước.
Cá Xiêm (Betta splendens) có các cơ quan đường rối để hít thở không khí. Ảnh: Getty Images.
Giống như con người, cá cần oxi để sống, vậy làm thế nào cá có thể thở dưới nước? Khí oxi giúp giải phóng năng lượng nuôi dưỡng cơ thể từ đường glucose trong quá trình hô hấp. Hô hấp giải phóng một loại khí khác, cacbon dioxit mà khỉ, con người và cá thở ra. Con người hít khí oxi từ không khí, đi qua miệng, xuống phổi để thở dễ dàng. Tuy nhiên cá hô hấp khó khăn hơn.
Để thở, cá phải dùng mang lọc ra những phân tử oxi hoà tan trong nước. Nhưng lượng oxi trong không khí cao hơn rất nhiều so với trong nước. Điều đó nghĩa là cá thở khó khăn hơn nhiều so với con người. Cá đóng và mở môi, hớp nước vào miệng hệt như ta hít vào không khí.
Nước này sau đó được lọc qua mang, bộ phận có rất nhiều lông tơ cấu tạo từ các phân tử protein. Những tơ này trông như lông cứng và mảnh trên bàn chải, và có hàng ngàn mạch máu tí hon trong đó giúp khí oxi đi vào dòng máu, mạch máu thậm chí còn nhiều hơn trong phổi người. Số lượng mạch máu lớn trong cơ thể cá tạo bề mặt tiếp xúc lớn hơn cho khí oxi khi đi qua. Điều đó giúp chúng lọc oxi hoà tan từ nước, và thải ra nước khí cacbon dioxit.
Cơ chế hoạt động của mang
Nước đi vào qua miệng cá, hay còn gọi là khoang miệng.
2. Dòng nước
Nước chảy qua mang theo hướng ngược lại với máu, nên oxi có thể đi qua giữa máu và nước dễ dàng hơn.
3&4. Máu khử oxi
Máu không có oxi từ cơ thể đi vào tơ mang để chở oxi.
5. Nắp mang
Nước rời mang qua nắp mang.
A. Cung mang
Những cấu trúc xương này nâng đỡ mang cá, giúp chúng đứng thẳng.
B. Tơ mang
Mỗi tơ mang có mạng lưới mao mạch riêng.
C. Mạng lưới mao mạch
Hàng ngàn mạch máu tạo nên mỗi mạng lưới mao mạch trong các tơ mang.
Sự khác nhau trong cấu tạo của phổi và mang là nguyên chính giải thích tại sao con người không thể thở dưới nước. Mang lọc oxi từ nước tốt hơn phổi rất nhiều. Khoảng 75% oxi đi qua mang cá được giữ lại.
Cá cũng dùng ít năng lượng để sống hơn so với động vật hữu nhũ như con người, nên cũng cần ít oxi hơn. Nhưng ít ra chúng cũng cần oxi. Điều đó nghĩa là nước có nồng độ oxi thấp cũng có thể gây tử vong cho cá giống như nồng độ oxi thấp trong khí quyển gây ra với chúng ta. Tầng thiếu oxi và tầng ít oxi, đôi khi được gọi là vùng chết, là những khu vực đại dương khan hiếm oxi đến mức cá không thể sinh sống.
Nếu thở dưới nước khó vậy, thì tại sao cá không hít thở không khí như chúng ta? Mang cần nước để duy trì cấu trúc và ngăn không cho những mô mỏng xẹp xuống. Giống như con người sẽ chết đuối dưới nước, cá cũng có thể “chết đuối” trong không khí. Nếu mang bị phơi ra không khí trong thời gian dài, chúng có thể xẹp xuống, khiến cá ngạt thở. Cá chỉ thích hợp cho cuộc sống dưới nước, cũng như chúng ta đối với cuộc sống trên cạn!
Kỳ giông Mexico là một loài lưỡng cư thuỷ sinh có mang nhô ra khỏi đầu. Ảnh: Getty Images.
Cá rô: Loài cá có thể hít thở không khí
Cá rô, tiếng Anh: Labyrinth fish, được đặt tên theo các cơ quan đường rối (labyrinth) giống như phổi, có nhiều ngăn giống như mê cung, được gọi là lá mỏng (lamellae). Các cơ quan đường rối đó giúp những loài cá như Betta, Gourami và cá thiên đường có thể hít thở không khí, hệt như con người. Chúng cũng có mang, nên cũng có thể hít thở khí oxi hoà tan trong nước.
Hàng triệu năm qua, những loài cá này và tổ tiên của chúng đã sống trong những vùng nước có rất ít oxi. Quá trình tiến hoá đã ưu ái cho mọi loài cá được sở hữu những ưu điểm giúp chúng tận dụng được nhiều khí oxi nhất có thể. Ngày nay, nếu cá rô sống trong những vùng cạn kiệt oxi, chúng có thể nhảy lên mặt nước và dùng cơ quan đường rối của mình để hớp không khí.
Chúng thậm chí còn có thể sống hàng giờ trên cạn! Nhiều loài cá rô cũng làm tổ bong bóng. Cá trống có thể thổi bong bóng để tạo ra những chiếc tổ khí kỳ công trên mặt nước.
Cá Xiêm (Betta splendens) có các cơ quan đường rối để hít thở không khí. Ảnh: Getty Images.
Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo Live Science)
(Theo Live Science)
