Gills: egenskaper, funktioner, typer och betydelse

Galen eller gallen är andningsorganen hos vattenlevande djur, har funktionen att utföra individens utbyte av syre med miljön. De manifesterar sig från mycket enkla former i ryggradslösa djur, till komplexa strukturer som utvecklats i ryggradsdjur, som utgörs av tusentals specialiserade lameller som är belägna inuti en gillhålighet som ventileras av ett kontinuerligt flöde av vatten.

Celler kräver energi att fungera, denna energi erhålls genom nedbrytning av sockerarter och andra ämnen i den metaboliska processen som kallas cellulär andning. I de flesta arter används syrgas i luften som energi och koldioxid utvisas som avfall.

Det sätt på vilket organismer överensstämmer med växling av gaser med omgivningen påverkas lika mycket av kroppens form som av den miljö där den lever.

Vattenmiljöer har mindre syre än markbundna miljöer och syrgasdiffusionen är långsammare än i luften. Mängden syre upplöst i vattnet minskar när temperaturen ökar och strömmen minskar.

Mindre utvecklade arter kräver inte specialiserade andningsorgan för att uppfylla sina grundläggande funktioner. Men i de större är det viktigt att ha mer komplexa utbytessystem, så att de på ett adekvat sätt kan täcka sina metaboliska behov.

Gälarna finns i ryggradslösa djur och ryggradsdjur, kan vara i form av tråd, laminär eller arborescent begåvad med många kapillärer, vi observerar dem också internt eller externt.

Det finns djur som bor i kustområdet, såsom mollusker och krabbor, som aktivt kan andas med gädlarna i vattnet och i luften, så länge de är fuktiga. Till skillnad från resten av vattenlevande organismer, som kväver när man lämnar vattnet trots det överflöd av tillgängligt syre.

Allmänna egenskaper

Mängden syre i luften är ungefär 21%, medan det i vatten endast löses i en andel av 1%. Denna variation tvingar vattenlevande organismer att skapa strukturer som gädlarna, uteslutande avsedda för extraktion av syre.

Gallen kan bli så effektiva att de når 80% syrextraktionshastigheter, tre gånger högre än den som uppstår i de mänskliga lungorna från luften.

Olika vattenlevande organismer

Dessa andningsorgan som utvecklats i ett stort antal vattenlevande organismer, kan vi hitta olika typer av gödor hos blötdjur, maskar, kräftdjur, pikarderor, fisk och till och med reptiler i vissa faser av deras livscykel.

Olika former

Som ett resultat varierar de mycket i form, storlek, plats och ursprung, vilket resulterar i specifika anpassningar i varje art.

För de mest utvecklade vattenlevande djuren bestämde ökningen av storlek och rörlighet en större syreförbrukning. En av lösningarna på detta problem var ökningen av gälarnas område.

Fisk har till exempel ett stort antal veck som hålls åtskilda från varandra med vatten. Detta ger dem en stor gasutbytesyta, vilket gör att de når maximal effektivitet.

Känsliga organ

Gallen är mycket känsliga organ, mottagliga för fysiska skador och sjukdomar orsakade av parasiter, bakterier och svampar. Av denna anledning anses det generellt att de mindre utvecklade gallen är av extern typ.

skada

I benfisk lider gyllorna i höga koncentrationer av kemiska föroreningar, såsom tungmetaller, suspenderade fasta ämnen och andra giftiga ämnen, morfologiska skador eller skador som kallas ödem.

Dessa orsakar njurens nekros, och i svåra fall kan det till och med orsaka organismens död genom förändring av andningen.

På grund av detta kännetecken används ofta fiskgjutor av forskare som viktiga biomarkörer av föroreningar i vattenmiljöer.

funktioner

Gyllens huvudfunktion, både för ryggradslösa organismer och ryggradsdjur, är att åstadkomma processen med gasutbyte av individen med vattenmiljön.

Eftersom syre tillgängligheten är lägre i vatten måste vattenlevande djur arbeta hårdare för att fånga en viss mängd syre, vilket representerar en intressant situation, eftersom det betyder att mycket av det syre som erhålls kommer att användas i sökningen igen. syre.

Mannen använder 1 till 2% av hans ämnesomsättning när han vilar för att uppnå ventilation av lungorna, medan vilande fisk kräver cirka 10-20% för att ge ventilationen av gallen.

Gyllorna kan också utveckla sekundära funktioner hos vissa arter, till exempel i vissa blötdjur, dessa modifierades för att bidra till att fånga mat, eftersom de är organ som kontinuerligt filtrerar vattnet.

I olika kräftdjur och fisk utför de också den osmotiska reglering av koncentrationen av ämnen som är tillgängliga i miljön i förhållande till kroppen och finner fall där de är ansvariga för utsöndring av giftiga ämnen.

I varje typ av vattenorganismer har gallen en viss funktion, vilket beror på graden av utveckling och komplexiteten i andningsorganen.

Hur fungerar de?

I allmänhet fungerar galen som filter som fäller syre O _{2 som} finns i vatten, nödvändigt för att uppfylla sina vitala funktioner och utvisar koldioxid CO ₂ från avfall som finns i kroppen.

För att uppnå denna filtrering krävs ett konstant flöde av vatten, som kan framställas genom rörelser av de yttre gallorna i maskar, genom rörelser av individen som utförd av hajar eller genom att pumpa operkula i benfisken.

Gasutbyte sker genom diffusion genom kontakt mellan vatten och blodfluid som finns i gallarna.

Det mest effektiva systemet kallas ett motströmsflöde, där blodet som strömmar genom grenarkapillärerna kommer i kontakt med syrerikt vatten. En koncentrationsgradient framställs som möjliggör intag av syre genom gallplattorna och deras diffusion i blodfluiden, samtidigt som koldioxiden diffunderar till utsidan.

Om vattnet och blodflödet var i samma riktning skulle samma syrgasupptagningstakt inte uppnås, eftersom koncentrationerna av denna gas snabbt skulle utjämna sig längs glidmembranen.

Typer (externt och internt)

Gallen kan förekomma i den yttre eller inre delen av organismen. Denna differentiering är en konsekvens främst av graden av utveckling, typ av livsmiljö där den utvecklas och de särskilda egenskaperna hos varje art.

Externa kullar

De yttre gallen observeras mestadels i mindre utvecklade arter av ryggradslösa djur och tillfälligt i tidiga utvecklingsstadier av reptiler, eftersom de förlorar dem efter att ha lidit metamorfosen.

Denna typ av gödor har vissa nackdelar, för det första eftersom de är känsliga bilagor är benägna att lida av sår och locka rovdjur. I organismer som har rörelse, hindrar de deras rörelse.

Att vara i direkt kontakt med den yttre miljön är vanligtvis mycket mottagliga och kan lätt påverkas av negativa miljöfaktorer, till exempel dålig vattenkvalitet eller närvaron av giftiga ämnen.

Om gallen är skadad är det mycket troligt att bakteriella, parasitiska eller svampinfektioner kommer att inträffa, vilket beroende på svårighetsgraden kan leda till döden.

Interna gödor

De inre gölen, eftersom de är effektivare än yttre göl, förekommer i större vattenorganismer men har olika nivåer av specialisering beroende på hur utvecklad arten är.

Dessa är vanligtvis placerade i kameror som skyddar dem, men de behöver ström som tillåter dem att ha konstant kontakt med den externa miljön för att följa gasutbytet.

Fisken utvecklade också kalkhaltiga skydd som kallas operculums som uppfyller funktionen att skydda gärningarna, fungera som grindar som begränsar vattenflödet och pumpar också vatten.

betydelse

Gallen är grundläggande för överlevnaden för vattenlevande organismer, eftersom de spelar en oumbärlig roll för tillväxten av celler.

Förutom andning och en grundläggande del av cirkulationssystemet kan de bidra till utfodring av vissa blötdjur, fungera som utsöndringssystem för giftiga ämnen och reglera olika joner i organismer som utvecklats som fisk.

Vetenskapliga studier visar att individer som har lidit skador på grenvägarna, har en långsammare utveckling och är mindre, är mer benägna att infektera och ibland allvarliga skador kan det uppstå i dödsfallet.

Gallen har uppnått anpassningar till de mest varierande livsmiljöerna och miljöförhållandena, vilket möjliggör upprättandet av liv i praktiskt taget anoxiska ekosystem.

Nivån på specialiseringen av gallen är direkt relaterad till artens utvecklingsfas, och de är definitivt det mest effektiva sättet att få syre i vattenlevande system.