COME RESPIRANO GLI ANIMALI CHE VIVONO SOTT'ACQUA? - BIOLOGIA - 2025

Gli animali sono in grado di respirare sott'acqua attraverso le branchie, organi specializzati che si trovano nei pesci. Ci sono rettili - come le tartarughe - e mammiferi - come balene o delfini - che trascorrono la maggior parte del loro tempo sott'acqua, anche se devono salire in superficie per prendere ossigeno dall'aria.

Queste specie hanno sviluppato meccanismi di adattamento all'ambiente nel corso della loro esistenza. Pertanto, è importante spiegare come funzionano questi esseri viventi nell'ambiente in cui vivono.

A seconda del tipo di animale analizzeremo com'è la respirazione di molte di queste specie che riescono a sopravvivere in condizioni particolari.

Respirazione dei pesci

Per l'Amministrazione per bambini e famiglie del Department of Health and Human Services degli Stati Uniti d'America, il processo di respirazione di pesci e anfibi è definito come segue:

“I pesci possono vivere in una particolare forma di acqua. Ad esempio, un pesce che vive nell'acqua salata dell'oceano non sarebbe in grado di vivere nell'acqua dolce di un lago. Come gli altri esseri viventi, i pesci respirano ossigeno. Invece di ricevere ossigeno dall'aria intorno a loro, assorbono ossigeno dall'acqua intorno a loro attraverso le branchie.

Le branchie sono gli organi respiratori degli animali acquatici formati da teli che ne proteggono il corpo e alcuni organi interni.

Consentono di prelevare l'ossigeno dall'acqua, che entra attraverso la bocca e i vasi sanguigni nelle branchie trasportano l'ossigeno nel sangue. Gli anfibi svolgono il processo di metamorfosi di cui respirano anche attraverso i polmoni.

Ora, ci sono differenze tra le forme di respirazione attraverso i polmoni e le branchie. Ad esempio, balene e delfini hanno polmoni come gli umani, ma salgono in superficie per respirare perché respirano attraverso le narici situate sulla sommità della testa.

Nel caso dei pesci, hanno branchie e la respirazione avviene quando il pesce apre e chiude la bocca; aprendo la bocca l'acqua entra mentre chiudendola spinge l'acqua verso le branchie.

I mammiferi acquatici devono compiere questo processo di prendere costantemente ossigeno dalla superficie, per poter vivere nell'ambiente che li circonda. I pesci prendono dall'acqua - fresca o salata - l'ossigeno che prendono le branchie e queste le trasportano nel resto del corpo.

Per quanto riguarda la funzione delle branchie interne del pesce, il processo avviene così: quando il pesce respira, prende un morso d'acqua a intervalli regolari. Questo si sposta ai lati della gola, costringendo l'acqua attraverso le aperture branchiali, in modo che passi sopra le branchie all'esterno.

In questo modo il pesce può respirare continuamente, utilizzando periodicamente le branchie esterne ed interne.

Respirazione degli insetti acquatici

Alcuni insetti trascorrono le prime fasi del loro sviluppo nell'acqua. Ci sono specie che vivono nell'aria.

Alcuni esempi di questo tipo di animali sono libellule, ninfe e altre specie che nascono come larve acquatiche.

Come tutti gli animali, anche questi insetti devono convertire l'ossigeno in anidride carbonica per sopravvivere. Il processo di respirazione in questo caso avviene attraverso fori che si trovano sui lati del corpo, chiamati spiracoli.

Gli spiracoli sono aperture in una serie di tubi nel corpo dell'insetto che trasportano l'ossigeno agli organi più importanti. Negli insetti acquatici si è verificato un adattamento in questo sistema per poter trascorrere parte della loro vita sott'acqua.

Sull'immersione dei mammiferi acquatici

Un punto affascinante della respirazione dei mammiferi acquatici è il modo in cui i vertebrati marini si adattano alla pressione sui loro corpi quando sono immersi, molto contraria a quella degli invertebrati in acqua.

Sebbene questi animali non respirino sott'acqua, sono in grado di trattenere il respiro per lunghi periodi, il che è oggetto di studio per scienziati e ricercatori.

Ovviamente, i polmoni e gli altri organi coinvolti nella respirazione, così come altri organi suscettibili, sono interessati dall'immersione a grandi profondità, essendo "schiacciati" sotto tali pressioni.

Tuttavia, la capacità di adattarsi a queste condizioni previene il collasso polmonare e il danneggiamento di altri organi, grazie alla cavità toracica e soprattutto. L'orecchio medio di queste specie marine ha una fisiologia specializzata che le protegge e dà loro la possibilità di rimanere sott'acqua per molto tempo.

Le pareti toraciche dei mammiferi marini sono in grado di supportare il collasso polmonare completo.

D'altra parte, le strutture specializzate dei polmoni consentono agli alveoli (piccole sacche che fanno parte del sistema respiratorio e dove avviene lo scambio di gas tra aria respirata e sangue) di collassare prima, seguiti dalle vie aeree terminali.

Queste strutture possono anche favorire il rigonfiamento del polmone dopo l'immersione mediante sostanze chimiche chiamate tensioattivi.

Rispetto all'orecchio medio, questi mammiferi possiedono seni cavernosi specializzati in questo organo, che si presume rimangano immersi nel sangue durante l'immersione, riempiendo così lo spazio aereo

È sorprendente come specie diverse siano in grado di funzionare nei propri ambienti, soprattutto per quanto riguarda il processo di respirazione - inalazione di ossigeno ed espirazione di anidride carbonica - in ambienti diversi come l'aria e l'acqua.

I polmoni e le branchie sono strutture complesse, adattate a condizioni estremamente diverse ma che alla fine raggiungono lo stesso obiettivo: fornire al corpo l'ossigeno necessario alla sua sopravvivenza.

Riferimenti

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