Úszóhólyag

Az úszóhólyag a bél  elülső részének gázzal töltött kinövése csontos halakban . Egy vagy két kamrából áll, amelyek levegőhöz hasonló gázkeverékkel vannak feltöltve. A fő funkció a felhajtóerő biztosítása. Egyes fajoknál kiegészítő légzőszervként szolgál , részt vesz a hangok észlelésében és előállításában [1] .

Egyes halaknál csökkent , ami a jó úszókra és a fenéklakókra jellemző [1] [2] . A mélytengeri halakban a felhajtóerőt elsősorban a zsír (nem olyan könnyű, mint a levegő, de összenyomhatatlan) vagy az alacsonyabb testsűrűség biztosítja, mint például az ancistrusban , a golomyanokban és a csepphalban .

Evolúció

Az úszóhólyagnak sok közös vonása van a tüdővel : szintén az emésztőrendszer kinövéséből fejlődik ki, és megközelítőleg azonos beidegzési és izomkörnyezetű [ 3] [4] . Az úszóhólyag és a tüdő homológiájának kérdése azonban nem teljesen világos [3] [5] . A fő különbségek e szervek között a következők: (1) az úszóhólyag általában az emésztőrendszer hátoldalán, a tüdő pedig a hasi oldalon található; (2) az úszóhólyag nincs párosítva, és a tüdő általában páros; (3) a tüdőből származó vér a véráram többi részétől elkülönítve jut be a szívbe , az úszóhólyagból pedig más szervekből származó vérrel együtt [3] .

Az úszóhólyag és a tüdő különböző állatcsoportokban való elterjedtsége alapján a tüdő (mint az emésztőrendszer hasfalának páros származékai) még mindig a csontos halak közös őse volt [5] [3] . Valószínűleg további légzési szervként jelentek meg a víz időszakos oxigénhiánya esetén [6] . A modern halak közül a tüdő vagy az úszóhólyag légzési funkcióját elsősorban a pontosan ilyen körülmények között élők őrizték meg [3] . E szervek légzőfunkciójának elsődlegességét jelzi az is, hogy az úszó funkciójának hatékony ellátásához már elég nagynak kell lenniük (a testtérfogat kb. 7%-a) [2] . A légzés és a hidrosztatikus funkció azonban nem zárja ki egymást [3] . A csontos halak úszóhólyagja későbbi beszerzés, mint a tüdő [3] [6] . Ez származhat tőlük vagy önállóan [3] .

Úszóhólyag és tüdő különböző csoportokban

A lebenyúszójú halaknak van tüdeje , leszármazottjaik - szárazföldi gerincesek , valamint a  sokúszójú bazális rájaúszójú halaknak . Mindezen állatoknál az emésztőrendszer hasfalának kinövéséből, míg a csontos halak úszóhólyagja a hátfal kinövéséből fejlődik ki [1] .

Leírás

A csontos halak embrionális fejlődése során az úszóhólyag a bélcső hátsó nyúlványaként jön létre, és a gerinc alatt helyezkedik el . Később az úszóhólyagot a nyelőcsővel összekötő csatorna ( a pneumatikus csatorna ) eltűnhet. Az ilyen csatorna meglététől vagy hiányától függően a halakat nyitott és zárt hólyagokra osztják. Nyitott hólyagú halakban ( fizosztóma ) az úszóhólyag az élet során egy légcsatorna révén kapcsolódik a bélhez, amelyen keresztül a gázok be- és kilépnek. Az ilyen halak lenyelhetik a levegőt, és így szabályozhatják az úszóhólyag térfogatát. A nyitott hólyagok közé tartozik a ponty , a hering , a tokhal és mások. Felnőtt zárt hólyagú halakban ( fizoklisták ) a légcsatorna túlnő, és a gázok a vörös testen keresztül szabadulnak fel és szívódnak fel – az úszóhólyag belső falán található  sűrű vérkapillárisfonatban .

Hidrosztatikus funkció

Az úszóhólyag fő funkciója a nulla felhajtóerő biztosítása : kompenzálja a csontok és más nehéz testrészek súlyát, és közelebb hozza az átlagos testsűrűséget a vízéhez [2] [1] . Ennek eredményeként a halaknak nem kell energiát fordítaniuk arra, hogy testüket a kívánt mélységben tartsák (míg a cápák , amelyeknek nincs úszóhólyagjuk, állandó aktív mozgással kénytelenek fenntartani a merülési mélységet). A gáz összenyomhatósága azonban instabillá teszi az egyensúlyt: amikor a hal elsüllyed, nő a víznyomás, csökken a buborék, és a hal még jobban elsüllyed; hasonlóképpen felszínre kerüléskor a buborék kitágul és a halat a felszínre löki. Ennek megakadályozására a hal teste gázmirigyekkel (sűrű kapilláriscsoportok) szabályozza a hólyagban lévő gáz mennyiségét, ahol a vér oxigént bocsát ki, illetve vesz fel [2] [3] . A gyors függőleges mozgásra képes halaknak nincs hólyagjuk, mivel ennek a szabályozásnak nem lenne ideje alkalmazkodni a nyomásváltozásokhoz, és gyors emelkedés esetén a hólyag felfúvódása veszélyes lehet [2] .

Az úszóhólyag a hasüreg legtetején található, de még mindig a test tömegközéppontja alatt van. Emiatt átforduló momentumot hoz létre, amit a halnak a mellúszók mozgásával kell ellensúlyoznia, és az elhullott hal hasra fordul [2] .

Egyéb jellemzők

A modern édesvízi halak többségét alkotó Osteoblader ( Osteoblader ) csontos halakban ( gonorhynchiformes , cypriniformes , lilealakúak , harcsa, himnoidok ) az egyik közös jellemző a weberi apparátus [2] jelenléte  – egy csontrendszer az úszóhólyag a belső füllel . Ez lehetővé teszi, hogy füllel érzékeljük a buborék által felfogott rezgéseket.

Egyes halak az úszóhólyag segítségével hangokat adnak ki ( batrach - 100 decibel  feletti erővel ) [1] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Naumov N. P. , Kartasev N. N. Gerinces állattan. 1. rész. Alsó húrok, pofátlanok, halak, kétéltűek . - M . : Felsőiskola , 1979. - S. 175-176, 183-185, 206-209, 292. - 333 p.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dzerzsinszkij F. Ya. , Vasziljev B. D., Malakhov V. V. Gerinces állatok zoológiája. - M. : Akadémia, 2013. - S. 136, 150-151, 165, 172. - 464 p. - ISBN 978-5-7965-7971-4 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kardong KV 17. fejezet: Érzékszervek // Gerincesek: Összehasonlító anatómia, funkció, evolúció. — 6 ed. - New York: McGraw-Hill, 2012. - P. 147, 331, 416-418, 428-430, 447. - 794 p. — ISBN 978-0-07-352423-8 .
  4. 1 2 3 4 Icardo JM Tüdők és gázhólyagok: Morfológiai betekintések // Acta histochemica. - 2018. - Kt. 120, 7. sz . - P. 605-612. — doi : 10.1016/j.acthis.2018.08.006 . — PMID 30177383 .
  5. 1 2 3 Cupello C., Meunier FJ, Herbin M. et al. A fennmaradó coelakant tüdőanatómiája és szövettana rávilágít az aktinisták mélyvízi alkalmazkodása során a levegőlégzés elvesztésére  // Royal Society Open Science. - 2017. - Kt. 4, 3. sz . - doi : 10.1098/rsos.161030 . — PMID 28405393 .
  6. 1 2 Vitt LJ, Caldwell JP 1. fejezet - Tetrapod kapcsolatok és evolúciós szisztematika // Herpetology: An Introductory Biology of Amphibians and Reptiles. - 4 ed. - Elsevier, 2014. - P. 9-12. — 757 p. — ISBN 978-0-12-386919-7 . - doi : 10.1016/B978-0-12-386919-7.00001-0 .
  7. 1 2 Lambertz M. A coelacant tüdeje és hatása a gerincesek tüdődiverzitásának megértésére: új perspektívák és nyitott kérdések  // Royal Society Open Science. - 2017. - Kt. 4, 11. sz . - doi : 10.1098/rsos.171518  . — PMID 29291127 .

Irodalom

Linkek