كيف تتنفس الحيتان؟ - مادة الاحياء - 2025

و الحيتان تتنفس عن طريق الرئتين، والسبب عادة ما ترتفع إلى سطح المحيط في الهواء. من المهم ملاحظة أنه نظرًا لأن الحيتان تعيش في المحيطات ، فإن الكثير من الناس يعتبرونها أسماكًا.

ومع ذلك ، فإن الحيتان هي في الواقع ثدييات. الثدييات هي مجموعة من الحيوانات التي تتنفس برئتيها ، والتي تلد صغارها (على عكس الحيوانات الأخرى التي تضع البيض) وتطعمها بحليب الأم.

أجزاء مختلفة من السطح الخارجي للحوت (رسم توضيحي لحوت أزرق). المصدر: Jim Thomas CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

هناك ما يقرب من 80 نوعًا من الحيتان ، والتي تنقسم إلى رتبتين فرعيين ، مع مراعاة تشريح الأنواع: الحيتان البالينية والحيتان ذات الأسنان.

البراعم هي الأكبر من بين هذين الفرعين وليس لها أسنان ، ولكن لها أسلات (من هنا الاسم) ، وهي شعيرات سميكة. تولد هذه الحيتان ولديها فتحتان للتنفس.

من جانبهم ، تكون المسننات أصغر ولها أسنان. هذه الحيتان لها ثقوب فقط للتنفس. يعتقد بعض العلماء أن الحيتان ذات الأسنان حولت أحد فتحات النفث إلى نظام تحديد الموقع بالصدى.

الفتحات والتنفس

تأتي كلمة "blowhole" من الكلمة اللاتينية spiraculum ، والتي تعني "تنفيس". الفتحات التنفسية هي ثقوب خاصة يجب أن تتنفسها بعض الحيوانات. توجد الفتحات التنفسية للحيتان أعلى رؤوسهم لتسهيل التنفس والاتصال مباشرة برئتيهم.

تعمل هذه الفتحات التنفسية كمسار إلى القصبة الهوائية ، مما يسمح للهواء بالمرور إلى الرئتين.

يعني موقع فتحات النفخ الخاصة بهم أن الحيتان يمكن أن تتنفس عمليا دون الحاجة إلى الإجهاد ، لأنها يمكن أن تستريح على سطح المحيط وتلتقط الأكسجين اللازم للعيش.

عندما تسبح الحيتان تحت الماء ، تنقبض العضلات حول فتحة النفخ لمنع الماء من الوصول إلى الرئتين.

وتجدر الإشارة إلى أن الحيتان لا تستطيع التنفس من خلال أفواهها ، لأن القصبة الهوائية لهذه الحيوانات غير مرتبطة بمريها. هذا التقسيم مهم ، لأن وجود أنابيب منفصلة للأكل والتنفس يمنع الجهاز التنفسي من الانسداد بسبب بقايا الطعام.

بالإضافة إلى ذلك ، يسمح هذا التقسيم للحيتان أن تأكل تحت الماء ، دون الحاجة إلى القلق بشأن امتلاء رئتيهم بالماء.

ثقب النفخ هو ثقب في الجزء العلوي من رأس الحوت يسمح له بالتنفس / الصورة مأخوذة من dkfindout.com

رئتي الحوت

من أجل البقاء على قيد الحياة تحت الماء ، طورت الحيتان رئتين خاصتين تسمح لها باستنشاق الأكسجين الإضافي ونقله إلى الأوعية الدموية ، حيث يمكن للجسم استخدامه.

وفقًا لبعض الباحثين ، تستطيع الحيتان استخدام ما يصل إلى 90٪ من الأكسجين الذي تستنشقه ، مقارنة بالبشر الذين يستخدمون حوالي 15٪ فقط من الأكسجين الذي نستنشقه.

أما المدة التي يمكن أن تحبس فيها الحيتان أنفاسها فهي تختلف باختلاف الأنواع والحجم.

يمكن للبعض الاحتفاظ بالهواء في الرئتين لبضع دقائق ، 5 أو 7 ، لذلك يجب أن يرتفعوا باستمرار إلى السطح. يمكن للأنواع الأخرى حبس أنفاسها لمدة 100 دقيقة أو حتى لفترة أطول

طرق الحفاظ على الأكسجين

جهد أقل ، المزيد من الأكسجين

تستخدم الحيتان أقل جهد ممكن عند السباحة. عندما يغطس الدم ، ينتقل الدم فقط إلى أجزاء الجسم التي تحتاج إلى الأكسجين: القلب والدماغ والعضلات التي يستخدمونها من أجل لا شيء ؛ بهذه الطريقة ، تحافظ على الأكسجين لفترة أطول.

بطء القلب

تبطئ الحيتان معدل ضربات قلبها ، وهي عملية تعرف باسم بطء القلب ، لتقليل كمية الأكسجين المستهلكة.

تحمل عالي لثاني أكسيد الكربون (CO2)

تتمتع الحيتان بقدرة عالية على تحمل ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وهي نسبة أعلى بكثير من أي حيوان ثديي آخر ؛ هذا يسمح لهم بالانغماس في المحيط لفترة أطول.

تنفس بوعي

تعتبر الحيتان متنفسة واعية ، لأنها تعمل بأقل قدر ممكن عند السباحة والصيد من أجل الحفاظ على الأكسجين.

كما أن هذه الحيوانات لا تغفو تمامًا أبدًا ، لأن فقدان الوعي لفترة طويلة من الزمن قد يعني الموت بالاختناق.

أثناء الراحة ، ينام نصف دماغ الحيتان ، بينما يظل النصف الآخر في حالة تأهب ليكون قادرًا على التصرف بسرعة في حالة احتياجهم إلى الأكسجين أو الاضطرار إلى الفرار من الحيوانات المفترسة.

بهذا المعنى ، نادرًا ما تصل الحيتان إلى حالة النوم العميق التي تتميز بحركة العين السريعة (REM).

عملية التنفس

1 - تنقبض العضلات حول فتحة نفخ الحوت وتنفتح عند صعودها إلى سطح المحيط ، وتخرج ثاني أكسيد الكربون. عندما يتم غمر الحيتان في الماء لفترة طويلة ، من الشائع رؤيتها تطرد الماء من خلال فتحات النفث ، وهي علامة على أنها تزفر.

2 - يتم استنشاق الهواء النقي وبعد ذلك تسترخي العضلات وتغلق فتحة النفخ وتمنع مرور الماء.

3 - ينتقل الهواء عبر البلعوم والحنجرة والقصبة الهوائية ويصل أخيرًا إلى الرئتين.

4 - ينتقل الأكسجين إلى الدم عبر الأوعية الدموية الموجودة في الرئتين.

5- يضخ القلب الدم المؤكسج إلى أجزاء الجسم التي تحتاج إلى أكسجين.

المراجع

1. Zagzebski ، كاثي (2009). كيف تتنفس الحيتان؟ تم الاسترجاع في 19 أبريل 2017 ، من nmlc.org.

2. كيف تتنفس الحيتان؟ تم الاسترجاع في 19 أبريل 2017 ، من whalefacts.org.

3. يمكن أن تتنفس الحيتان تحت الماء. تم الاسترجاع في 19 أبريل 2017 ، من whalefacts.org.

4. كيف تنام الحيتان والدلافين دون أن تغرق؟ تم الاسترجاع في 19 أبريل 2017 ، من موقع scientificamerican.com.

5. كيف تتنفس الحيتان؟ تم الاسترجاع في 19 أبريل 2017 ، من dkfindout.com.

6. تنفس الحيوان: الحوت. تم الاسترجاع في 19 أبريل 2017 ، من animalrespiration.weebly.com.

7. عالم يلتقط صور الحيتان النائمة. تم الاسترجاع في 19 أبريل 2017 ، من telegraph.co.uk.