1. Изискване за кислород :По -големите животни имат по -голямо общо търсене на кислород поради увеличената си телесна маса и по -високите скорости на метаболизма. Това означава, че те изискват повече кислород, за да поддържат своите клетъчни процеси и производство на енергия.
2. Съотношение на повърхността към обема :Тъй като размерът на животното се увеличава, повърхността на дихателната му система (например белите дробове) не се увеличава пропорционално до увеличаването на обема и масата му. Това създава предизвикателство за получаване на достатъчно кислород чрез пасивна дифузия през дихателните повърхности.
3. Ограничения на дифузия :Простата дифузия, процесът, чрез който газовете се движат по респираторните повърхности, става по -малко ефективен на по -дълги разстояния. При по -големи животни разстоянието от дихателната повърхност до по -дълбоките тъкани се увеличава, което прави дифузията по -малко ефективно.
4. кръвоносна система :По -големите животни имат по -обширна кръвоносна система, с по -дълго разстояние за преминаване на кръв от белите дробове до тъканите и гърба. Това създава допълнителна устойчивост на притока на кръв, което прави по -предизвикателно транспортирането на кислород ефективно до всички части на тялото.
За да преодолеят тези предизвикателства, големите животни са развили специализирани дихателни органи, които подобряват усвояването на кислород и обмена на газ. Тези адаптации им позволяват да отговорят на по -високите си нужди от кислород и да поддържат ефективно дишане. Някои примери за специални дихателни органи при големи животни включват:
- бели дробове :Бозайници, птици и някои влечуги притежават бели дробове, силно сгънати и ефективни респираторни структури, които увеличават повърхността за обмен на газ.
- въздушни торбички :Птиците имат уникална респираторна система с въздушни торбички, които засилват въздушния поток, намаляват дихателните усилия и подпомагат ефективния обмен на газ.
- Трахеална система :Насекомите имат трахеална система, мрежа от разклоняващи се въздушни тръби, които директно доставят кислород в тъканите, заобикаляйки нуждата от белите дробове.
- хриле :Водните същества като риба имат специализирани хриле, които извличат кислород, разтворен във вода, което им позволява да дишат във водна среда.
Тези специализирани дихателни органи са се развили, за да отговорят на специфичните физиологични изисквания на големите животни, като гарантират адекватно снабдяване с кислород в подкрепа на техния размер и активност.