Det gæller eller gæller er åndedrætsorganerne hos vanddyr, de har den funktion at udføre iltudvekslingen mellem individet og miljøet. De manifesterer sig fra meget enkle former hos hvirvelløse dyr til komplekse strukturer udviklet hos hvirveldyr, der består af tusindvis af specialiserede lameller placeret inde i et gællehulrum, der ventileres af en kontinuerlig strøm af vand..
Celler kræver energi til at fungere, denne energi opnås ved nedbrydning af sukker og andre stoffer i den metaboliske proces kaldet cellulær respiration. I de fleste arter bruges ilt i luften til energi, og kuldioxid udvises som affald..
Vandmiljøer har mindre ilt end terrestriske miljøer, og diffusionen af ilt er langsommere end i luft. Mængden af opløst ilt i vandet falder, når temperaturen stiger, og strømmen falder..
Mindre udviklede arter kræver ikke specialiserede åndedrætsstrukturer for at udføre deres grundlæggende funktioner. Men i større er det vigtigt at have mere komplekse udvekslingssystemer, så de tilstrækkeligt kan dække deres metaboliske behov..
Gællerne findes i hvirvelløse dyr og hvirveldyr, de kan være trådformede, laminære eller arborescerende, udstyret med adskillige kapillære kar, og vi observerer dem også internt eller eksternt..
Der er dyr, der lever i det kystnære område, såsom bløddyr og krabber, som er i stand til aktivt at trække vejret med deres gæller i vandet og i luften, så længe de holdes fugtige. I modsætning til andre vandorganismer, som kvæles, når de forlader vandet på trods af den overflod af tilgængelig ilt.
Artikelindeks
Mængden af ilt til stede i luft er ca. 21%, mens den i vand kun er 1% opløst. Denne variation tvang vandorganismer til at skabe strukturer såsom gæller, der udelukkende er beregnet til ekstraktion af ilt..
Gællerne kan være så effektive, at de opnår iltekstraktionshastigheder på 80%, tre gange højere end det, der finder sted i menneskelige lunger fra luften.
Disse åndedrætsorganer er udviklet i et stort udvalg af vandorganismer, vi kan finde forskellige typer gæller i bløddyr, orme, krebsdyr, pighuder, fisk og endda i krybdyr i bestemte faser af deres livscyklus.
Som en konsekvens varierer de meget i form, størrelse, placering og oprindelse, hvilket resulterer i specifikke tilpasninger hos hver art..
For de mere udviklede vanddyr bestemte stigningen i størrelse og mobilitet et højere iltbehov. En af løsningerne på dette problem var at øge arealet af gællerne..
Fisk har for eksempel et stort antal folder, der holdes adskilt fra hinanden af vandet. Dette giver dem en stor gasudvekslingsflade, som gør det muligt for dem at nå deres maksimale effektivitet..
Gællene er meget følsomme organer, der er modtagelige for fysisk skade og sygdom forårsaget af parasitter, bakterier og svampe. Af denne grund anses de mindre udviklede gæller generelt for at være eksterne..
I benfisk lider gællerne overfor høje koncentrationer af kemiske forurenende stoffer, såsom tungmetaller, suspenderede faste stoffer og andre giftige stoffer, morfologiske skader eller skader kaldet ødem.
Disse forårsager nekrose i gællevævet, og i alvorlige tilfælde kan de endda forårsage organismen død på grund af ændringen af åndedrættet..
På grund af denne egenskab bruges forskerne ofte af fiskegæller som vigtige biomarkører for forurening i vandmiljøer..
Gællernes hovedfunktion, både for hvirvelløse organismer og hvirveldyr, er at udføre processen med individets gasudveksling med vandmiljøet.
Da tilgængeligheden af ilt er mindre i vand, skal vanddyr arbejde hårdere for at fange et bestemt iltvolumen, hvilket repræsenterer en interessant situation, da det betyder, at meget af det opnåede ilt vil blive brugt i søgen efter nyt ilt.
Mennesket bruger 1 til 2% af deres stofskifte, når de er i ro, for at opnå ventilation i lungerne, mens fisk i hvile kræver ca. 10 til 20% for at skabe ventilation af gællerne..
Gællene kan også udvikle sekundære funktioner i visse arter, for eksempel i nogle bløddyr blev disse modificeret for at bidrage til fangst af mad, da de er organer, der kontinuerligt filtrerer vand.
I forskellige krebsdyr og fisk udfører de også den osmotiske regulering af koncentrationen af stoffer, der er tilgængelige i miljøet i forhold til kroppen, og finder tilfælde, i hvilket omfang de er ansvarlige for at udskille giftige elementer.
I hver type vandlevende organisme har gællerne en særlig funktion, som afhænger af udviklingsgraden og åndedrætssystemets kompleksitet..
Generelt fungerer gællerne som filtre, der fanger ilt Oto findes i vand, der er afgørende for at udføre sine vitale funktioner og udvise kuldioxid COto affald, der er til stede i kroppen.
For at opnå denne filtrering kræves en konstant strøm af vand, som kan produceres ved bevægelser af de ydre gæller i orme, ved bevægelser af individet som udført af hajer eller ved pumpning af sælerne i benfisk..
Gasudveksling sker gennem kontaktdiffusion mellem vand og blodvæsken inde i gællerne.
Det mest effektive system kaldes modstrøm, hvor blodet, der strømmer gennem gællens kapillærer, kommer i kontakt med iltrig vand. Der produceres en koncentrationsgradient, der tillader ilt at trænge ind gennem gællepladerne og diffundere ind i blodbanen, samtidig med at kuldioxid diffunderer udenfor.
Hvis strømmen af vand og blod var i samme retning, ville de samme iltoptagelseshastigheder ikke opnås, fordi koncentrationerne af denne gas hurtigt ville udligne langs grenmembranerne.
Gællerne kan forekomme i den ydre eller indre del af organismen. Denne differentiering er hovedsageligt en konsekvens af graden af udvikling, typen af habitat, hvor den udvikler sig, og de særlige karakteristika for hver art..
De ydre gæller observeres hovedsageligt hos små udviklede arter af hvirvelløse dyr og midlertidigt i de første faser af udviklingen af krybdyr, da de mister dem efter at have gennemgået metamorfose.
Da de er i direkte kontakt med det ydre miljø, er de normalt meget modtagelige og kan let påvirkes af ugunstige miljøfaktorer, såsom dårlig vandkvalitet eller tilstedeværelsen af giftige stoffer..
Hvis gællerne er beskadiget, er det meget sandsynligt, at der opstår bakterielle, parasitære eller svampeinfektioner, som afhængigt af sværhedsgraden kan føre til døden.
De indre gæller, fordi de er mere effektive end de ydre, forekommer i større vandorganismer, men de har forskellige niveauer af specialisering afhængigt af, hvordan arten er udviklet..
Disse er generelt placeret i kamre, der beskytter dem, men de har brug for strømme, der gør det muligt for dem at have konstant kontakt med det ydre miljø for at overholde udvekslingen af gasser..
Fisken udviklede også kalkholdige hætter kaldet gæller, der tjener funktionen til at beskytte gællerne, fungerer som porte, der begrænser vandstrømmen og også pumper vandet.
Gællene er vigtige for vandlevende organismeres overlevelse, fordi de spiller en uundværlig rolle for væksten af celler.
Ud over at trække vejret og være en væsentlig del af kredsløbssystemet, kan de bidrage til fodring af visse bløddyr, fungere som udskillelsessystemer af giftige stoffer og være regulatorer for forskellige ioner i organismer som udviklet sig som fisk..
Videnskabelige undersøgelser viser, at personer, der har lidt skade på det åndedrætsorganer, har en langsommere udvikling og er mindre i størrelse, er mere tilbøjelige til infektioner og undertiden alvorlige kvæstelser, det kan føre til døden.
Gællene har opnået tilpasninger til de mest forskellige levesteder og miljøforhold, hvilket muliggør etablering af liv i praktisk taget anoxiske økosystemer.
Niveauet af gællernes specialisering er direkte relateret til artens evolutionære fase, og de er bestemt den mest effektive måde at opnå ilt i vandsystemer på..
Endnu ingen kommentarer