Zakaj škrle ne delujejo zunaj vode?

Gilli so respiratorni organi, ki jih najdemo pri vodnih živalih, kot so ribe, ki jim omogočajo, da iz vode izvlečejo kisik. Učinkovito delujejo, ko se občutljivi škrlatni filamenti nenehno kopajo v vodi, ki vsebuje raztopljeni kisik. Ko pa so škrli izpostavljeni zraku, se soočajo z več izzivi, ki ovirajo njihovo sposobnost pravilno delovanja:

1. Pomanjkanje kisika :Zrak vsebuje precej nižjo koncentracijo kisika v primerjavi z vodo. Voda vsebuje približno 21% kisika po volumnu, medtem ko zrak vsebuje le približno 20,95% kisika. To pomeni, da je na voljo bistveno manj kisika, ki jih lahko škrga izvlečejo iz zraka.

2. Strukturni propad :Gill nitke so tanke, občutljive strukture, ki jih podpira voda. Ko so izpostavljeni zraku, se ponavadi zrušijo zaradi gravitacije in pomanjkanja plovnosti, ki jo zagotavlja voda. Ta propad zmanjšuje površino, ki je na voljo za izmenjavo plina, kar še dodatno omejuje vnos kisika.

3. izsuševanje :Zrak je suho okolje v primerjavi z vodo. Ko so izpostavljeni zraku, občutljiva tkiva škrla izgubijo vlago in postanejo suha in krhka. Ta postopek izsuševanja poškoduje škrge, zaradi česar so manj učinkoviti pri absorpciji kisika.

4. Proizvodnja sluzi :Gills proizvajajo sluz, ki jim pomagajo zaščititi pred škodljivimi delci in patogeni v vodi. Vendar lahko v zraku sluz postane debelejša in lepša, zamaši občutljive škrlatne filamente in še dodatno ovira vnos kisika.

5. Osmoregulacija :Vodne živali uporabljajo škrge ne le za dihanje, ampak tudi za osmoregulacijo, postopek ohranjanja ustreznega ravnovesja vode in soli v njihovih telesih. V zraku se ta funkcija moti, saj škrge ne morejo učinkovito uravnavati izmenjave vode in ionov.

Zaradi teh izzivov škrle niso prilagojene delovanju zunaj vode. Ko se vodne živali odstranijo iz vode, njihove škrge hitro postanejo disfunkcionalne, kar vodi v hipoksijo (pomanjkanje kisika) in sčasoma smrt.