바다 거북과 육지 거북의 호흡 기관인 물과 육지에서 거북이 어떻게 그리고 무엇을 호흡합니까?

빨간 귀 거북과 다른 거북은 물고기처럼 아가미로 물 속에서 숨을 쉬는 것으로 널리 알려져 있습니다. 이것은 오해입니다. 모든 종류의 거북이는 파충류이며 육지와 물에서 같은 방식으로 폐의 도움으로 호흡합니다. 그러나 이 동물들의 특별한 유형의 호흡 기관 덕분에 산소를 더 경제적으로 사용할 수 있으므로 공기를 유지하고 오랫동안 물속에 머물 수 있습니다.

호흡기 시스템 장치

인간을 포함한 포유류의 경우 호흡할 때 횡격막이 팽창하고 공기가 폐로 흡입됩니다. 이는 움직이는 갈비뼈를 통해 이루어집니다. 거북이의 경우 모든 내부 장기는 껍질로 둘러싸여 있고 가슴 부분은 움직이지 않기 때문에 공기를 흡입하는 과정이 완전히 다릅니다. 이 동물의 호흡 기관은 다음 기관으로 구성됩니다.

• 외부 콧구멍 - 흡입은 이를 통해 수행됩니다.
• 내부 콧구멍(초아나라고 함) – 하늘에 위치하며 후두 균열에 인접합니다.
• 확장기 – 숨을 들이쉬거나 내쉴 때 후두를 여는 근육입니다.
• 짧은 기관 – 연골 고리로 구성되어 있으며 기관지로 공기를 전달합니다.
• 기관지 – 두 개로 갈라져 폐에 산소를 전달합니다.
• 폐 조직 – 측면에 위치하며 신체의 윗부분을 차지합니다.

거북이 호흡은 복부에 위치한 두 그룹의 근육 덕분에 수행됩니다. 파충류에는 내부 장기와 폐를 분리하는 횡경막이 없습니다. 흡입할 때 근육은 단순히 장기를 밀어내어 해면질 폐 조직이 전체 공간을 채울 수 있도록 합니다. 숨을 내쉴 때 반대 운동이 일어나고 내부 장기의 압력으로 인해 폐가 수축되어 배기 공기가 배출됩니다.

종종 발과 머리도 이 과정에 적극적으로 참여합니다. 이를 끌어당김으로써 동물은 내부 여유 공간을 줄이고 공기를 폐 밖으로 밀어냅니다. 다이어프램이 없으면 가슴에 배압이 형성되지 않으므로 폐 손상으로 인해 호흡 과정이 중단되지 않습니다. 덕분에 거북이는 껍질이 깨져도 살아남을 수 있다.

공기 흡입은 항상 콧구멍을 통해 수행됩니다. 거북이가 입을 벌리고 입으로 숨을 쉬려고 한다면 이는 질병의 징후입니다.

냄새

호흡기 시스템의 복잡한 구조 덕분에 거북이는 숨을 쉴 뿐만 아니라 후각을 통해 주변 세계에 대한 정보를 받습니다. 냄새는 이들 동물의 정보를 얻는 주요 원천입니다. 냄새는 성공적인 먹이 획득, 해당 지역에서의 방향 파악, 친척과의 의사소통에 필요합니다. 후각 수용체는 동물의 콧 구멍과 입에 위치하므로 거북이는 공기를 흡입하기 위해 입 바닥 근육을 적극적으로 수축합니다. 호기는 콧구멍을 통해 이루어지며 때로는 날카로운 소음이 들립니다. 동물이 하품하는 모습을 자주 볼 수 있습니다. 이것도 냄새를 맡는 과정의 일부입니다.

호흡계 장치와 횡격막 근육 부족으로 인해 기침이 불가능합니다. 따라서 동물은 기관지에 들어간 이물질을 독립적으로 제거할 수 없으며 대부분 폐 염증 과정에서 사망합니다.

숨을 쉬지 못하는 거북이의 수

수면 근처에서 수영할 때 거북이는 정기적으로 공기를 흡입하기 위해 표면으로 올라갑니다. 분당 호흡 횟수는 동물의 종류, 나이, 껍질의 크기에 따라 다릅니다. 대부분의 종은 몇 분마다 숨을 쉬며, 해양 종은 20분마다 표면으로 올라옵니다. 그러나 모든 종류의 거북이는 최대 몇 시간 동안 숨을 참을 수 있습니다.

이는 폐 조직의 양이 많기 때문에 가능합니다. 붉은귀거북의 폐는 몸의 14%를 차지합니다. 따라서 한 번의 호흡으로 동물은 물속에서 몇 시간 동안 산소를 얻을 수 있습니다. 거북이가 수영하지 않고 바닥에 움직이지 않고 누워 있으면 산소가 훨씬 더 천천히 소모되어 거의 하루 동안 지속될 수 있습니다.

수생 생물과 달리 육지 거북은 호흡 과정을 보다 적극적으로 수행하여 분당 최대 5-6회 호흡합니다.

특이한 호흡 방법

콧구멍을 통한 일반적인 호흡 외에도 담수종의 대부분은 다른 방법으로 산소를 공급받을 수 있습니다. 수생 거북이가 엉덩이를 통해 숨을 쉬는 것을 들을 수 있습니다. 이러한 독특한 방식이 실제로 존재하며 이러한 동물을 "이중 호흡"이라고 합니다. 동물의 목과 배설강에 위치한 특수 세포는 물에서 직접 산소를 흡수할 수 있습니다. 배설강에서 물을 흡입하고 배출하면 실제로 "전리품 호흡"이라고 할 수 있는 과정이 생성됩니다. 일부 종은 이러한 움직임을 분당 수십 번 수행합니다. 이를 통해 파충류는 최대 10~12시간 동안 표면으로 올라오지 않고도 깊은 잠수를 할 수 있습니다.

이중 호흡 시스템을 사용하는 가장 대표적인 것은 호주의 같은 이름의 강에 사는 피츠로이 거북이입니다. 이 거북이는 많은 혈관으로 가득 찬 배설강 주머니의 특수 조직 덕분에 말 그대로 물 속에서 숨을 쉬게 됩니다. 이로 인해 그녀는 최대 며칠 동안 표면에 떠오르지 않을 기회를 갖게 됩니다. 이 호흡 방법의 단점은 물의 순도에 대한 요구 사항이 높다는 것입니다. 동물은 다양한 불순물로 오염된 탁한 액체에서 산소를 얻을 수 없습니다.

무산소 호흡의 과정

숨을 쉰 후 거북이는 천천히 가라 앉고 폐에서 혈액으로 산소를 흡수하는 과정은 다음 10-20 분 동안 계속됩니다. 이산화탄소는 포유동물처럼 즉각적인 호기를 요구하지 않고 자극을 일으키지 않고 축적됩니다. 동시에 혐기성 호흡이 활성화되어 흡수의 마지막 단계에서 폐 조직을 통한 가스 교환을 대체합니다.

무산소 호흡 중에는 목 뒤쪽, 배설강에 위치한 조직이 사용됩니다. 층이 겹쳐서 이 패드가 아가미처럼 보이게 됩니다. 동물이 이산화탄소를 제거하고 상승하면서 공기를 다시 흡수하는 데는 몇 초밖에 걸리지 않습니다. 대부분의 종은 수면 위로 머리를 들고 콧구멍을 통해 공기를 흡입하기 전에 물 속으로 날카롭게 숨을 내쉬었습니다.

예외는 바다거북입니다. 호흡 기관에는 배설강이나 후두 조직이 포함되어 있지 않으므로 산소를 얻기 위해 표면으로 떠서 콧구멍을 통해 공기를 흡입해야 합니다.

수면 중 호흡

일부 거북이 종은 최대 절전 모드를 물속에서 보내고 때로는 완전히 얼음층으로 덮인 연못에서 보냅니다. 이 기간 동안의 호흡은 피부, 오물 주머니 및 후두의 특별한 파생물을 통해 무산소적으로 수행됩니다. 동면 중에는 신체의 모든 과정이 느려지거나 중단되므로 산소는 심장과 뇌에 공급하는 데에만 필요합니다.