Гили: характеристики, функции, видове и значение
Хрилете или хрилете са дихателните органи на водните животни, имат функцията да извършват обмен на кислород на индивида с околната среда. Те се проявяват от много прости форми при безгръбначни, до сложни структури, възникнали при гръбначни животни, съставени от хиляди специализирани ламели, разположени във вътрешността на хрилни кухини, вентилирани с непрекъснат поток от вода.
Клетките изискват енергия да функционира, тази енергия се получава от разграждането на захарите и други вещества в метаболитния процес, наречен клетъчно дишане. В повечето видове кислород, присъстващ във въздуха, се използва като енергия и въглеродният диоксид се изхвърля като отпадък.
Водните среди имат по-малко кислород от земната среда и дифузията на кислород е по-бавна, отколкото във въздуха. Количеството на кислорода, разтворен във водата, се намалява с увеличаването на температурата и намаляването на тока.
По-слабо развитите видове не изискват специализирани дихателни структури за задоволяване на техните основни функции. Въпреки това, в по-големите е жизненоважно да има по-сложни системи за обмен, така че те да могат адекватно да покрият техните метаболитни нужди.
В хрилете се срещат безгръбначни и гръбначни, могат да бъдат във формата на нишки, ламинарни или дъбовидни, снабдени с много капиляри, ние също ги наблюдаваме вътрешно или външно.
В крайбрежната зона живеят животни, като мекотели и раци, които могат активно да дишат с хрилете във водата и във въздуха, стига да останат влажни. За разлика от останалите водни организми, които се задушават при напускане на водата въпреки изобилието на кислород.
Общи характеристики
Количеството кислород във въздуха е приблизително 21%, докато във водата се разтваря само в съотношение 1%. Тази промяна принуди водните организми да създадат структури като хрилете, предназначени изключително за извличане на кислород.
Хрилете могат да станат толкова ефективни, че да достигнат 80% скорост на извличане на кислород, три пъти по-висока от тази, която се среща в човешките дробове от въздуха.
Разнообразие от водни организми
Тези дихателни органи се развиват в огромно разнообразие от водни организми, ние можем да намерим различни видове хриле на мекотели, червеи, ракообразни, бодлокожи, риби и дори влечуги в определени фази на техния жизнен цикъл.
Разнообразие от форми
В резултат на това те се различават значително по форма, размер, местоположение и произход, което води до специфични адаптации във всеки вид.
За най-развитите водни животни увеличението на размера и мобилността определят по-голяма потребност от кислород. Едно от решенията на този проблем е увеличаването на площта на хрилете.
Рибите, например, имат голям брой гънки, които се държат отделно един от друг чрез вода. Това им дава голяма повърхност за обмен на газ, което им позволява да достигнат максимална ефективност.
Чувствителни органи
Хрилете са много чувствителни органи, податливи на физически наранявания и болести, причинени от паразити, бактерии и гъбички. Поради тази причина се смята, че по-малко еволюиращите хрилете са от външен тип.
нараняване
При костните риби хрилете се сблъскват с високи концентрации на химически замърсители като тежки метали, суспендирани твърди вещества и други токсични вещества, които страдат от морфологични увреждания или наранявания, наречени оток.
Те причиняват некроза на хрилните тъкани, а при тежки случаи дори могат да причинят смъртта на организма чрез промяна на дишането.
Поради тази характеристика, хрилете на рибите често се използват от учените като важни биомаркери за замърсяване във водна среда.
функции
Основната функция на хрилете, както за безгръбначните организми, така и за гръбначните, е да се осъществи процесът на обмен на газове на индивида с водната среда.
Тъй като наличието на кислород във водата е по-ниско, водните животни трябва да работят по-усилено, за да уловят определен обем кислород, което представлява интересна ситуация, тъй като това означава, че голяма част от получения кислород ще бъде използван отново при търсенето. кислород.
Човекът използва 1 до 2% от метаболизма си, когато е в покой, за да постигне вентилация на белите дробове, докато рибите в покой изискват около 10 до 20%, за да се постигне вентилация на хрилете.
В хрилете могат да се развият и вторични функции при някои видове, например при някои мекотели те са били модифицирани, за да допринесат за улавянето на храната, тъй като те са органи, които непрекъснато филтрират водата.
При различните ракообразни и риби те извършват осмотично регулиране на концентрацията на веществата, налични в околната среда по отношение на тялото, като намират случаи, при които те са отговорни за отделянето на токсични елементи.
Във всеки вид водни организми хрилете имат специфично функциониране, което зависи от степента на еволюцията и сложността на дихателната система.
Как работят те?
Като цяло, хрилете работят като филтри, които улавят кислород О 2, намиращ се във водата, от съществено значение за изпълнение на неговите жизнени функции, и изхвърлят въглеродния диоксид CO 2 от отпадъците, които се намират в тялото.
За да се постигне тази филтрация, е необходим постоянен поток от вода, който може да се произведе от движенията на външните хриле в червеите, чрез движения на индивида, извършени от акули, или чрез изпомпване на оперкулата в костните риби.
Газовата обмяна става чрез дифузия чрез контакт между водата и кръвната течност, която се съдържа в хрилете.
Най-ефективната система се нарича противотоков поток, където кръвта, която тече през разклонените капиляри, влиза в контакт с богата на кислород вода. Получава се градиент на концентрация, който позволява навлизането на кислород през хрилните плочи и тяхното разпространение в кръвната течност, като в същото време въглеродният диоксид се разпространява навън.
Ако водата и кръвният поток са в една и съща посока, същите скорости на поглъщане на кислород няма да бъдат постигнати, тъй като концентрациите на този газ бързо ще се изравнят по протежение на хрилните мембрани.
Видове (външни и вътрешни)
Хрилете могат да се появят във външната или вътрешната част на организма. Тази диференциация е следствие главно от степента на еволюция, вида на местообитанието, в което се развива и особените характеристики на всеки вид.
Външни хриле
Външните хрилете се наблюдават най-вече в по-слабо развитите видове безгръбначни и временно в ранните етапи на развитие на влечугите, тъй като ги губят след претърпяване на метаморфоза.
Тъй като са в пряк контакт с външната среда, те обикновено са много чувствителни и лесно могат да бъдат засегнати от неблагоприятни фактори на околната среда, като лошо качество на водата или от наличието на токсични вещества.
Ако хрилете са повредени, много вероятно е да се появят бактериални, паразитни или гъбични инфекции, които в зависимост от тежестта могат да доведат до смърт.
Вътрешни хриле
Вътрешните хриле, защото те са по-ефективни от външните хриле, се срещат в по-големите водни организми, но имат различни нива на специализация в зависимост от това колко е развит видовете.
Те обикновено се намират в камери, които ги защитават, но те се нуждаят от токове, които им позволяват да имат постоянен контакт с външната среда, за да се съобразят с газовия обмен.
Рибите също са разработили варовикови покрития, наречени оперкули, които изпълняват функцията за защита на хрилете, действат като порти, които ограничават потока на водата и също така изпомпват вода.
важност
Хламовете са от основно значение за оцеляването на водните организми, тъй като те играят незаменима роля за растежа на клетките.
В допълнение към дишането и като основна част от кръвоносната система, те могат да допринесат за храненето на някои мекотели, да функционират като отделителни системи от токсични вещества и да регулират различни йони в организмите, както се развиват като риби.
Научните изследвания показват, че индивиди, които са претърпели увреждане на респираторната система, имат по-бавно развитие и са по-малки, по-податливи на инфекции и понякога сериозни наранявания, могат да се случат до смърт.
В хрилете са постигнати адаптации към най-разнообразните местообитания и условия на околната среда, което позволява установяването на живот в практически аноксични екосистеми.
Нивото на специализация на хрилете е пряко свързано с еволюционната фаза на вида и те определено са най-ефективният начин за получаване на кислород в водните системи.
