Ako a čo dýchajú korytnačky pod vodou a na súši, dýchacie orgány morských a suchozemských korytnačiek

Všeobecne sa verí, že korytnačky červenouché a iné korytnačky dýchajú pod vodou ako ryby – žiabrami. Ide o mylnú predstavu – všetky druhy korytnačiek sú plazy a dýchajú na súši aj vo vode rovnako – pomocou pľúc. Ale špeciálny typ dýchacích orgánov týchto zvierat im umožňuje hospodárnejšie využívať kyslík, takže môžu zadržať vzduch a zostať pod vodou po dlhú dobu.

Zariadenie dýchacieho systému

U cicavcov vrátane človeka sa pri dýchaní rozťahuje bránica a vzduch je nasávaný pľúcami – to sa deje pomocou pohyblivých rebier. U korytnačiek sú všetky vnútorné orgány obklopené škrupinou a oblasť hrudníka je nehybná, takže proces nasávania vzduchu je úplne iný. Dýchací systém týchto zvierat pozostáva z nasledujúcich orgánov:

• vonkajšie nosné dierky - cez ne sa vykonáva inhalácia;
• vnútorné nosné dierky (nazývajú sa choany) – nachádzajú sa na oblohe a susedia s laryngeálnou trhlinou;
• dilatátor – sval, ktorý otvára hrtan pri nádychu a výdychu;
• krátka priedušnica – pozostáva z chrupavkových krúžkov, vedie vzduch do priedušiek;
• priedušky – rozvetvujú sa na dve časti, vedú kyslík do pľúc;
• pľúcne tkanivo – umiestnené po stranách, zaberajúce hornú časť tela.

Korytnačie dýchanie sa uskutočňuje vďaka dvom skupinám svalov umiestnených v bruchu. Plazy nemajú bránicu oddeľujúcu vnútorné orgány od pľúc; pri nádychu svaly jednoducho odtlačia orgány a umožnia tak hubovitému pľúcnemu tkanivu vyplniť celý priestor. Pri výdychu dochádza k spätnému pohybu a tlak vnútorných orgánov spôsobí stiahnutie pľúc a vyvrhnutie odpadového vzduchu.

Často sa do procesu aktívne zapájajú aj labky a hlava – ich vťahovaním zviera zmenšuje vnútorný voľný priestor a vytláča vzduch z pľúc. Absencia bránice eliminuje tvorbu protitlaku v hrudníku, takže poškodenie pľúc nezastaví proces dýchania. Vďaka tomu môžu korytnačky prežiť, keď sa ulita rozbije.

Nasávanie vzduchu sa vždy vykonáva cez nosné dierky. Ak korytnačka otvorí ústa a snaží sa dýchať ústami, je to príznak choroby.

Vôňa

Vďaka zložitej štruktúre dýchacieho systému korytnačky nielen dýchajú, ale prostredníctvom čuchu prijímajú informácie o svete okolo seba. Pachy sú pre tieto zvieratá hlavným zdrojom informácií – sú nevyhnutné pre úspešné získavanie potravy, orientáciu v okolí, komunikáciu s príbuznými. Čuchové receptory sa nachádzajú v nosných dierkach a v ústach zvieraťa, preto korytnačka, aby mohla nasať vzduch, aktívne sťahuje svaly dna úst. Výdych sa vykonáva cez nosné dierky, niekedy s ostrým zvukom. Často môžete vidieť, ako zviera zíva – to je tiež súčasť procesu čuchu.

Zariadenie dýchacieho systému, ako aj nedostatok svalov bránice znemožňuje kašeľ. Zviera preto nemôže samostatne odstrániť cudzie predmety, ktoré sa dostali do priedušiek, a najčastejšie umiera pri zápalových procesoch pľúc.

Koľko korytnačiek nemôže dýchať

Pri plávaní v blízkosti hladiny vody korytnačky pravidelne stúpajú k hladine, aby nabrali vzduch. Počet nádychov a výdychov za minútu závisí od druhu zvieraťa, veku a veľkosti jeho ulity. Väčšina druhov sa nadýchne každých pár minút – morské druhy vystúpia na povrch každých 20 minút. Ale všetky druhy korytnačiek dokážu zadržať dych až na niekoľko hodín.

Je to možné kvôli veľkému objemu pľúcneho tkaniva. U korytnačky ušatej zaberajú pľúca 14 % tela. Preto jedným nádychom môže zviera získať kyslík aj niekoľko hodín pod vodou. Ak korytnačka nepláva, ale nehybne leží na dne, kyslík sa spotrebúva ešte pomalšie, môže vydržať takmer deň.

Na rozdiel od vodných druhov, suchozemské korytnačky vykonávajú dýchací proces aktívnejšie a berú až 5-6 nádychov za minútu.

Neobvyklé spôsoby dýchania

Okrem bežného dýchania nosovými dierkami je väčšina zástupcov sladkovodných druhov schopná prijímať kyslík aj iným spôsobom. Môžete počuť, že vodné korytnačky dýchajú zadkom – takýto jedinečný spôsob skutočne existuje a tieto živočíchy sa nazývajú „bimodálne dýchanie“. Špeciálne bunky umiestnené v hrdle zvieraťa aj v kloake sú schopné absorbovať kyslík priamo z vody. Vdýchnutie a vytlačenie vody z kloaky vytvára proces, ktorý možno skutočne nazvať „dýchaním koristi“ – niektoré druhy vykonajú niekoľko desiatok takýchto pohybov za minútu. To umožňuje plazom robiť hlboké ponory bez toho, aby vystúpili na hladinu po dobu až 10-12 hodín.

Najvýraznejším zástupcom využívajúcim dvojitý dýchací systém je korytnačka Fitzroy, ktorá žije v rieke rovnakého mena v Austrálii. Táto korytnačka doslova dýcha pod vodou, vďaka špeciálnym tkanivám v kloakálnych vakoch naplnených mnohými cievami. To jej dáva možnosť nevyplávať na hladinu až niekoľko dní. Nevýhodou tohto spôsobu dýchania sú vysoké požiadavky na čistotu vody – zo zakalenej tekutiny kontaminovanej rôznymi nečistotami zviera nedostane kyslík.

Proces anaeróbneho dýchania

Po nadýchnutí sa korytnačka pomaly potápa, procesy vstrebávania kyslíka z pľúc do krvi pokračujú ďalších 10-20 minút. Oxid uhličitý sa hromadí bez podráždenia, bez nutnosti okamžitého výdychu, ako u cicavcov. Súčasne sa aktivuje anaeróbne dýchanie, ktoré v konečnom štádiu absorpcie nahrádza výmenu plynov cez pľúcne tkanivo.

Počas anaeróbneho dýchania sa používajú tkanivá nachádzajúce sa v zadnej časti hrdla, v kloake – vrstvenie spôsobuje, že tieto vankúšiky vyzerajú ako žiabre. Zvieratu trvá len niekoľko sekúnd, kým odstráni oxid uhličitý a potom znova nasaje vzduch, keď stúpa. Väčšina druhov prudko vydýchne do vody predtým, ako zdvihne hlavu nad hladinu a nasaje vzduch cez nozdry.

Výnimkou sú morské korytnačky – ich dýchacie orgány nezahŕňajú tkanivá v kloake ani hrtane, takže na to, aby sa dostali kyslíkom, musia vyplávať na hladinu a vdychovať vzduch nozdrami.

Dýchanie počas spánku

Niektoré druhy korytnačiek trávia celú zimný spánok pod vodou, niekedy v jazierku úplne pokrytom vrstvou ľadu. Dýchanie počas tohto obdobia sa vykonáva anaeróbne cez kožu, žumpové vrecká a špeciálne výrastky v hrtane. Všetky telesné procesy počas hibernácie sa spomaľujú alebo zastavujú, takže kyslík je potrebný len na zásobovanie srdca a mozgu.