Vaļi elpo caur plaušām, tāpat kā viņu tuvākie radinieki, sauszemes zīdītāji. Taču fakts, ka atrodas ūdens vidē, liek tiem iznākt virspusē elpot. Tie ir pielāgoti ilgstošai niršanai, tāpēc ilgstoši var aizturēt elpu un izkāpt virszemē tikai tad, kad nepieciešams atgūt skābekli. Ir daži faktori, kas ietekmē to, cik bieži viņiem ir jākāpj uz virsmas, lai elpotu, un viens no tiem ir peldēšanas ātrums. Braucot ar lielāku ātrumu, tie patērēs vairāk enerģijas, tāpēc tiem būs biežāk jākāpj uz virsmas. No jūras zīdītājiem vislabāk elpu aiztur vaļi, jo novērotais rekords pieder Kuvjē valim (Ziphius cavirostris), kas spēj nirt līdz 137,5 minūtēm 2992m dziļumā.
Ja vēlaties turpināt mācīties par kā vaļi elpo, turpiniet lasīt šo rakstu mūsu vietnēun tu uzzināsi visu par viņa elpošanu.
Kur vaļi elpo?
Vaļi elpo caur spirālēm, bet kas tie īsti ir? Vaļveidīgajiem, ģimenei, kurai pieder vaļi, ir veiktas anatomiskas adaptācijas, lai atvieglotu šo elpošanu. Vissvarīgākais ir nāsu vai nāsu pārvietošana uz muguras daļu, tieši virs galvas. Šajā laikā caurumus sauc par spirālēm. Šis spirāles augšējais stāvoklis ļauj tiem atpūsties uz virsmas, nepieliekot lielas pūles, kā arī ļauj viņiem ļoti ātri elpot, par ko mēs runāsim vēlāk.
Vaļi nevar elpot caur muti, jo tiem ir izolētas caurules elpošanai un barošanai, tāpēc viņi var droši barot ūdeni lai iekļūtu plaušās. Tāpat ne visām vaļu sugām ir vienāds spirāles skaits. Piemēram, vaļiem vai vaļiem ir divas bedrītes, bet pārējiem vaļiem jeb odontocetiem ir tikai viena bedre.
Kā vaļi elpo?
Vaļiem, atšķirībā no citiem zīdītājiem, ir gandrīz brīvprātīga elpošanaĪsais laiks, ko viņi pavada uz virsmas, liek tiem ļoti ātri apmainīt CO2 pret O2, un tāpēc jūras zīdītājiem gāzes apmaiņa ir divvirzienu. Gāzu apmaiņa notiek alveolos, plaušu maisiņiem līdzīgos galos.
Vaļi var izspiest gaisu gan zem ūdens, gan virspusē Pirmajā gadījumā gaiss sasniedz virsmu burbuļa formā. Kā ziņkārīgu faktu varam teikt, ka daži vaļi izmanto šos burbuļus, lai ķertu zivis "burbuļu tīklos", ļaujot citām viņu sugām to izmantot. Savukārt otrajā gadījumā gaiss tiek izspiests jau uz virsmas. Taču jauna skābekļa ievadīšanu var praktizēt tikai ārpus ūdens.
Vaļu elpošanas veids
Uzskata, ka vaļiem ir plaušu elpošana. Tālāk mēs apskatīsim, kā tieši vaļi elpo.
Vaļu elpošanas process
Vaļu elpošanas process sākas ar CO2 izvadīšanu. Ūdenī mēs jau redzējām, ka viņi to dara burbuļu veidā. No otras puses, tie caur spirakulu izspiež lielu daudzumu gaisa un ūdens, parādību, ko mēs varam definēt kā "pūšanu". Kas īsti ir šie uzpūtīši?
Vaļiem tik raksturīgās pūsmas rodas, ātri iztukšojas viņu plaušas Tātad, kad mēs vērojam, kā valis izdzen lielu daudzumu ūdens un ar lielu spēku cauri spirālei, mēs zinām, ka tas iztukšo plaušas. Šī iztukšošana ir tik paātrināta, pateicoties tam, ka tām ir daudz elastīgāka krūškurvja siena, kā arī ļoti spēcīgi krūškurvja muskuļi, kas ļauj arī saspiest plaušas, līdz tās ir praktiski tukšas. Tādā veidā viņi var uzglabāt pēc iespējas vairāk skābekļa, lai to izmantotu niršanas laikā. Interesanti, ka zilie vaļi spēj iztukšot savas 1500 l plaušas un uzpildīt tās tikai 2 sekundēs. Pēc šī dusmīgā derīguma termiņa beigām ir daudz lēnāka iedvesma, kam seko pilnīga elpceļu slēgšana un apnoja.
Pretēji gaidītajam, vaļu plaušas (relatīvā izmēra ziņā) nav lielākas par sauszemes zīdītājiem. Tomēr tiem ir daudz lielāks plūdmaiņu apjoms, tas ir, tie spēj daudz dziļāk iedvesmu un izelpu. Vaļu elpošanas modeļi dažādās sugās to uzvedības un aktivitātes dēļ ir ļoti atšķirīgi.
Viņu garajās niršanas laikā alveolām, kas veido vaļu plaušas, augsta spiediena dēļ draud sabrukšana, tāpēc 50-100 metru dziļumāvisu tajos esošo gaisu saspiež to spēcīgie muskuļi, novadot visu alveolāro gaisu uz bronhioliem un traheju plaušu, daudz izturīgākas nekā alveolas. Tādā veidā daļa skābekļa tiek uzsūkta arī, saspiežot gaisu alveolās, nodrošinot tām papildu piegādi, kad tās ir dziļas.
Citi pielāgojumi, kas saistīti ar vaļu elpošanu
Papildus jau pieminētajām adaptācijām elpošanas sistēmā vaļveidīgie un šajā gadījumā vaļi ir veikuši adaptācijas arī asinsrites sistēmā, lai uzlabotu šo gāzu apmaiņu. Tie ir šādi:
- Vaļveidīgo anatomiskā adaptācija ir “ rete mirabile ”, kas sastāv no tīkla no asinsvadi atrodas dzīvnieka krūšu dobumā un ekstremitātēs. Šie trauki kalpo kā ar skābekli bagātinātu asiņu rezervuārs, ko apgādāt niršanas laikā.
- Cita adaptācija ir vērsta uz molekulu, kas uzglabā skābekli muskuļos, mioglobīns Atšķirībā no hemoglobīna (olb altumvielas, kas transportē asinis pārējā ķermeņa daļā), mioglobīns atrodas tikai muskuļos. Vaļu gadījumā to galvenajos peldēšanas muskuļos ir 10 līdz 30 reizes lielākašīs molekulas koncentrācija nekā jebkura sauszemes zīdītāja muskuļos. Turklāt visvairāk nirušo sugu asinsvadi ir lielāki nekā tiem, kas nirst mazāk, un tas viss, lai asinīs uzglabātu lielāku skābekļa daudzumu. Tie var arī samazināt asins plūsmu dažos orgānos, piemēram, nierēs vai gremošanas sistēmā, tādējādi izvirzot prioritāti dzīvībai svarīgu orgānu un peldēšanas muskuļu piesātināšanai ar skābekli.
Kā vaļi elpo guļot?
Vaļiem, atšķirībā no sauszemes zīdītājiem, ir jānāk uz virsmas, lai elpotu, kamēr tie guļ. Lai atrisinātu šo problēmu, vaļiem ir ļoti viegls miegs, kas raksturīgs vaļveidīgajiem, ko sauc par “ vienpuslodes miegu”. No kā tas īsti sastāv? Vienu smadzeņu puslodi iemidzinot, lai ļautu otrai turpināt darbu, garantējot, ka valis nenogrimst un var turpināt elpot.
Pateicoties šai adaptācijai, varētu teikt, ka viņi paliek pusmodā, kas ļauj ik pa laikam iznākt ārā, lai ātri atvilktu elpu un turpinātu gulēt. Šāds vaļu elpošanas veids miega laikā viņiem nav ekskluzīvs, to praktizē arī delfīni, piemēram. Uzziniet, kā delfīni guļ šajā citā rakstā.
Ja vēlaties uzzināt vairāk zinātkāru par vaļiem, nepalaidiet garām to vairošanos, izmantojot šo citu rakstu: "Kā vairojas vaļi?"
