Защо хрилете не работят извън водата?

Хрилете са респираторни органи, намиращи се при водни животни като риба, които им позволяват да извличат кислород от вода. Те функционират ефективно, когато деликатните хрилни нишки постоянно се къпят във вода, която съдържа разтворен кислород. Въпреки това, когато хрилете са изложени на въздух, те са изправени пред няколко предизвикателства, които пречат на способността им да функционират правилно:

1. Липса на кислород :Въздухът съдържа много по -ниска концентрация на кислород в сравнение с водата. Водата съдържа около 21% кислород по обем, докато въздухът съдържа само около 20,95% кислород. Това означава, че има значително по -малко кислород, за да се извлече хрилете от въздуха.

2. Структурен срив :Хрилните нишки са тънки, деликатни структури, които се поддържат от вода. Когато са изложени на въздух, те са склонни да се срутят поради гравитацията и липсата на плаваемост, която водата осигурява. Този срив намалява повърхността, налична за обмен на газ, като допълнително ограничава поглъщането на кислород.

3. изсушаване :Въздухът е суха среда в сравнение с водата. Когато са изложени на въздух, деликатните хрилни тъкани губят влага и стават сухи и чупливи. Този процес на изсушаване уврежда хрилете, което ги прави по -малко ефективни при усвояването на кислород.

4. производство на слуз :Хрилете произвеждат слуз, за ​​да ги предпазят от вредни частици и патогени във вода. Въпреки това, във въздуха, слузът може да стане по -дебел и по -лесен, запушвайки деликатните хрилни нишки и допълнително възпрепятствайки усвояването на кислорода.

5. осморегулация :Водните животни използват хриле не само за дишане, но и за осморегулация, процесът на поддържане на правилния баланс на водата и солите в телата им. Във въздуха тази функция става нарушена, тъй като хрилете не са в състояние да регулират ефективно обмена на вода и йони.

Поради тези предизвикателства, хрилете не се адаптират да функционират извън водата. Когато водните животни се отстранят от водата, хрилете им бързо стават нефункционални, което води до хипоксия (лишаване от кислород) и евентуално смърт.