Как и чем дышат черепахи под водой и на суше, органы дыхания морских и сухопутных черепах

Как дышит черепаха под водой

Все рептилии дышат кислородом, как и все живые существа на Земле. Но большинство людей интересуется вопросом о том, как дышит черепаха под водой. Мнение о том, что процесс происходит так же, как у рыб, ошибочное. Сухопутные и морские обитатели дышат одинаково – через легкие.

Особенности дыхания черепахи под водой

Для того чтобы рептилиям существовать под водой, необходимо сделать запас кислорода. Для этого они выползают на сушу. Дышат прекрасные создания при помощи двух видов мышц, расположенных на животе. Первый вид мышц отодвигает органы от легких, а второй – приводит в первоначальный вид, при этом вырабатывается воздух. Сделав всего один хороший вдох свежего воздуха, черепаха сможет пробыть в воде много часов.

У рептилий имеются прокладки в горле и в заднем проходе, через которые происходит выход ненужных веществ. Этим же путем происходит поступление кислорода из воды в организм. Но этого количества черепахам катастрофически не хватает, поэтому им часто нужно выходить на сушу. О том, как дышит черепаха, должны знать те, кто желает разводить этих удивительных существ у себя дома.

Некоторые пресноводные животные могут находиться под водой не один день. Это происходит потому, что, не двигаясь, черепахи потребляют маленькое количество кислорода. Пресноводные создания с более мягким панцирем не всегда выходят на сушу для пополнения легких кислородом. Некоторые виды просто высовывают голову из воды.

Виды черепах

Древние рептилии имеют множество разновидностей, видов и подвидов. Всех объединяет одна особенность – это наличие прочного панциря, куда черепаха прячет голову. Пресноводные виды всю жизнь живут в пресной воде, заселяя болота, пруды и реки. Они выползают только тогда, когда нужно отложить яйца и набрать кислород.

Сухопутные представители обитают на суше. По сравнению со своими собратьями, они более медлительные, в случае опасности не спасаются бегством, а втягивают голову в защитный панцирь. О том, как дышит черепаха, которая живет на земле, вопросов не возникает. Морские черепахи живут в соленой воде и отличаются некоторыми особенностями.

Пресноводные рептилии

Данный вид черепах отлично себя чувствует в водоемах со слабым течением. Питаются рептилии в основном растительной и животной пищей, которую добывают в среде обитания. Любители экзотических рептилий часто заводят их дома. Для этого обязательно приобретается аквариум. Одним из популярных видов в нашей стране для разведения является красноухая черепаха. Если человек решил завести такую красавицу у себя дома, ему нужно знать, как дышат красноухие черепахи, иначе неправильный уход может привести к гибели рептилии.

Сухопутные и наземные черепахи

Этот вид рептилий питается только растительной пищей. Наземные виды обитают возле пресных водоемов. Отлично себя чувствуют как на суше, так и в воде. Сухопутные и наземные виды черепах отличаются долголетием. Некоторые особи доживают до 150 лет, могут довольно продолжительное время обходиться без воды и пищи, при этом замечательно себя чувствуют.

Если наземную красавицу захотелось завести у себя дома, то необходимо знать все особенности животного: как дышит черепаха, чем кормить любимца, где содержать правильно. Например, сухопутной особи необходима свобода передвижения, нельзя ее держать в замкнутом пространстве долго. Если часто ограничивать движение питомца, то это может привести к смерти черепахи. В неволе черепахи не склонны впадать в спячку. Да это и не нужно, многие особи могут во сне умереть.

Морские черепахи

Обитатели морей отличаются от сородичей более крупными размерами. В воде чувствуют себя прекрасно, живут в основном в теплых тропических водах. Многих интересует вопрос о том, как дышат морские черепахи. Рептилиям вовсе не обязательно покидать свою привычную водную среду для того, чтобы запастись воздухом для поддержания жизнедеятельности. Многие виды имеют достаточно длинную шею. Достаточно просто высунуть голову из воды и сделать жизненно важный запас. У некоторых видов морских черепах полностью отсутствует панцирь.

Все виды очень древних и удивительных черепах отличаются медленным передвижением на суше и отличной жизнестойкостью. Если вы решили завести у себя пресноводную черепаху, то просто необходимо узнать, как правильно кормить животное, как дышит черепаха под водой, что нужно добавить в аквариум для обеспечения полноценной жизни питомца. Правильный и тщательный уход позволит прожить рептилии много лет.

Дыхательная система у черепах

Распространено мнение, что красноухие и другие черепахи дышат под водой как рыбы — жабрами. Это заблуждение — все виды черепах относятся к рептилиям и дышат как на суше, так и в воде одинаково — с помощью легких. Но особенный тип органов дыхания этих животных позволяет экономнее расходовать кислород, поэтому они могут задерживать воздух и находиться под водой длительное время.

Устройство дыхательной системы

У млекопитающих, в том числе у человека, при дыхании увеличивается диафрагма и осуществляется набор воздуха легкими — сделать это позволяют подвижные ребра. У черепах все внутренние органы окружены панцирем, а область грудной клетки неподвижна, поэтому процесс забора воздуха полностью отличается. Дыхательная система этих животных состоит из следующих органов:

• наружные ноздри — через них осуществляется вдох;
• внутренние ноздри (носят название хоаны) — расположены в небе и примыкают к гортанной щели;
• дилататор — мышца, которая открывает гортань при вдохе и выдохе;
• короткая трахея — состоит из хрящевых колец, проводит воздух к бронхам;
• бронхи — разветвляются надвое, проводя кислород к легким;
• легочная ткань — располагается по бокам, занимая верхнюю часть туловища.

Дыхание черепахи осуществляется благодаря двум группам мышц, расположенных в области живота. Диафрагмы, отделяющей внутренние органы от легких у пресмыкающихся нет, при вдохе мышцы просто отодвигают органы, позволяя губчатой легочной ткани заполнить все пространство. При выдохе происходит обратное движение и давление внутренних органов заставляется легкие сокращаться и выбрасывать отработанный воздух.

Часто к процессу также активно подключаются лапы и голова — втягивая их, животное уменьшает внутреннее свободное пространство и выталкивает воздух из легких. Отсутствие диафрагмы исключает образование обратного давления в грудной клетке, поэтому повреждения легких не прекращают процесс дыхания. Благодаря этому черепахи могут выжить при разломе панциря.

Набор воздуха всегда осуществляется через ноздри. Если черепашка открывает пасть и пытается дышать через рот — это признак заболевания.

Обоняние

Благодаря сложному устройству респираторной системы, черепахи не только дышат, но получают данные об окружающем мире через обоняние. Запахи являются для этих животных основным источником информации — они необходимы для успешного добывания пищи, ориентирования на местности, общения с сородичами. Рецепторы обоняния находятся в ноздрях и во рту животного, поэтому чтобы набрать воздух черепаха активно сокращает мышцы дна ротовой полости. Выдох осуществляется через ноздри, иногда с резким шумом. Часто можно увидеть как животное зевает — это тоже часть процесса обоняния.

Устройство респираторной системы, а также отсутствие мышц диафрагмы делает невозможным кашель. Поэтому животное не может самостоятельно удалить инородные предметы, попавшие в бронхи, а при легочных воспалительных процессах чаще всего умирает.

Сколько черепахи могут не дышать

При плавании вблизи поверхности воды черепахи регулярно всплывают, чтобы набрать воздуха. Количество вдохов в минуту зависит от разновидности животного, возраста и величины его панциря. Большинство видов делают вдох каждые несколько минут — морские виды поднимаются к поверхности каждые 20 минут. Но все типы черепах умеют задерживать дыхание на срок до нескольких часов.

Это возможно благодаря большому объему легочной ткани. У красноухой черепахи легкие занимают 14% тела. Поэтому за один вдох животное может набрать кислорода на несколько часов нахождения под водой. Если черепаха не плавает, а неподвижно лежит на дне, кислород расходуется еще медленнее, его может хватить почти на сутки.

В отличие от водных видов, сухопутные черепахи осуществляют процесс дыхания более активно, делая до 5-6 вдохов за минуту.

Необычные способы дыхания

Помимо обыкновенного дыхания через ноздри, большинство представителей пресноводных видов умеют получать кислород другим путем. Можно услышать, что водные черепахи дышат попой — такой уникальный способ действительно существует, а эти животные получили название «бимодально дышащих». Особые клетки, расположенные как в горле животного, так и в клоаке, способны абсорбировать кислород прямо из воды. Втягивание и выброс воды из клоаки создает процесс, который действительно можно назвать «дыхания попой» — некоторые виды совершают несколько десятков таких движений за минуту. Это позволяет рептилиям совершать глубокие погружения, не поднимаясь на поверхность до 10-12 часов.

Самым ярким представителем, использующим двойную дыхательную систему, является черепаха Фитцроя, обитающая в одноименной реке Австралии. Эта черепаха буквально дышит под водой, благодаря специальным тканям в мешках клоаки, наполненных множеством сосудов. Это дает ей возможность не всплывать на поверхность до нескольких суток. Минусом такого способа дыхания являются высокие требования к чистоте воды — получить кислород из замутненной, загрязненной различными примесями жидкости животное не сможет.

Процесс анаэробного дыхания

После сделанного вдоха черепаха медленно погружается, процессы абсорбации кислорода из легких в кровь продолжаются следующие 10-20 минут. Углекислота накапливается, не вызывая раздражения, не требуя немедленного выдоха, как у млекопитающих. Одновременно подключается анаэробное дыхание, которое на заключительной стадии абсорбации заменяет газообмен через легочную ткань.

Во время анаэробного дыхания используются ткани, расположенные на задней части глотки, в клоаке — слоистость делает эти прокладки похожими на жабры. Чтобы удалить углекислый газ, а затем вновь набрать воздуха при всплытии животному необходимо всего несколько секунд. Большинство видов производит резкий выдох в воду, прежде чем поднять голову над поверхностью и набрать воздух через ноздри.

Исключением являются морские черепахи — их органы дыхания не включают ткани в клоаке или гортани, поэтому чтобы получить кислород, им приходится всплывать на поверхность и вдыхать воздух через ноздри.

Дыхание во время спячки

Некоторые виды черепах проводят всю спячку под водой, иногда в водоеме, полностью покрытом слоем льда. Дыхание в этот период осуществляется анаэробным способом через кожу, мешки клоаки и специальные выросты в гортани. Все процессы тела во время спячки замедляются или прекращаются, поэтому кислород необходим только для снабжения сердца и мозга.

Клоакальное дыхание черепахи Фитцроя, о тех кто умеет дышать задним проходом

На картинке — черепаха Фитцроя (Rheodytes leukops) из семейства змеиношейных черепах. Это эндемик Австралии, обитает только в реке Фитцрой и ее притоках на юго-востоке штата Квинсленд. Узнать эту черепаху можно по темному карапаксу, крупным заостренным бугоркам на шее и двум усикам на подбородке. Местное население называет этот вид «white-eyed river diver» («белоглазый речной ныряльщик») за белое кольцо радужки вокруг зрачка у взрослых особей и способность долго оставаться под водой благодаря особому способу дыхания. через клоаку.

Некоторые виды пресноводных черепах (их называют бимодально дышащие) приспособились извлекать кислород не только из воздуха, но и из воды, используя кожу и специализированные клетки в глотке и клоаке (см. Cloacal respiration in animals). У черепахи Фитцроя на долю водного дыхания приходится около 40% общего поглощенного кислорода для взрослых черепах и порядка 73% для малышей. Причем две трети этого объема всасываются в клоакальных сумках (cloacal bursae) — мешкообразных выпячиваниях стенки клоаки, расположенных внутри пахового канала. Под водой отверстие клоаки широко раскрыто, и благодаря двум антагонистическим группам мышц, которые работают как насос, вода поступает и удаляется из сумок через отверстие в клоаке, поставляя кислород и выводя углекислый газ. Изнутри сумки выстланы ветвящимися сосочками c хорошо развитой сосудистой сетью, которые покрыты длинными ресничками. За счет такого строения увеличивается площадь внутренней поверхности, и эффективность газообмена возрастает в 16 раз.

Схематичное изображение клоаки бимодально дышащей черепахи: 1 — клоакальное отверстие, 2 — клоакальные сумки, 3 — сосочки, выстилающие внутреннюю поверхность сумок. Рисунок с сайта en.wikipedia.org

Благодаря клоакальному дыханию пресноводные черепахи могут оставаться под водой более 12 часов, делая после длительных погружений перерывы на несколько минут. Отмечены случаи, когда черепахи Фитцроя не поднимались на поверхность больше двух дней. Редкие всплытия позволяют снизить общие энергозатраты, избегать хищников и успешно осваивать местообитания с относительно быстрым течением, к чему другие виды пресноводных черепах оказываются неприспособленными.

Однако такая зависимость от водного дыхания имеет и оборотную сторону. Черепахам Фитцроя необходима чистая, с минимальной мутностью вода, насыщенная кислородом. Они предпочитают реки, где скорость течения достаточна, чтобы поддержать необходимый уровень насыщения кислородом, но не слишком высокая, чтобы черепахи могли не тратить много энергии на плавание и избежать травм. Черепахи Фитцроя не мигрируют далеко от выбранных стремнин. Когда уровень воды сильно снижается, они уходят в более глубокие места, но потом возвращаются. Из-за строительства дамб часть местообитаний превращается в водоемы со стоячей водой: снижается содержание кислорода, повышается мутность воды и уменьшается кормовая база черепах. С 1994 года этот вид занесен в международную Красную книгу со статусом «уязвимый».

Источники:

http://fb.ru/article/450610/kak-dyishit-cherepaha-pod-vodoy
http://homkin.ru/cherepahi/anatomiya-cherepah/organy-dyhaniya-cherepah.html
http://pikabu.ru/story/kloakalnoe_dyikhanie_cherepakhi_fittsroya_o_tekh_kto_umeet_dyishat_zadnim_prokhodom_5876446