органы дыхания, может ли крокодил дышать под водой
Крокодил – один из самых опасных хищников на Земле, поэтому раньше его исследование являлось сложной задачей. Но в наше время учёные уже могут подробно объяснить, чем дышит крокодил, как он устроен и почему не является синонимом слова «аллигатор».
Содержание материала:
- 1 Особенности строения крокодила
- 2 Ареал
- 3 Может ли хищник дышать под водой
- 4 Чем дышит животное, органы дыхания
Особенности строения крокодила
Внешний вид хищника демонстрирует высокую приспособленность к водной среде обитания. У крокодила приплюснутая сверху и снизу голова, вытянутая в длину и заострённая морда. Это уменьшает трение о воду и повышает скорость плавания. Туловище с толстой кожей и роговыми щитками оканчивается длинным сильным хвостом, также приплюснутым, но уже с боков. Такая форма нужна для более эффективных гребков, ведь хвост – основной двигатель при подводных передвижениях.
Короткие ноги снабжены пятью пальцами на передних конечностях и четырьмя на задних. На суше они растопырены и создают обманчивое впечатление неловкости и неповоротливости. В длину хищник достигает 5,5 метра.
Интересная особенность строения крокодила – наличие солеотводящих желез в глазах. Они работают так же, как и аналогичные органы человека. Отсюда и возникло выражение «крокодиловы слёзы».
Watch this video on YouTube
Из-за схожего внешнего облика эти рептилии часто путают с аллигаторами, которые на самом деле являются другим семейством, хотя и принадлежат к одному с крокодилами отряду. Последние лучше развиты, а отличить их проще всего по торчащим зубам, которые у аллигаторов прикрыты. И также морды крокодилов более заострены, их окрас светлее, а голова приподнята немного выше.
Ареал
Крокодилы – полуводные животные, поэтому всегда находятся в водоёмах или у их границ. Большинство из них предпочитают пресную среду, но и большая концентрация соли им не страшна.
Организм успешно приводит в норму даже сильный водно-солевой дисбаланс, поэтому данных пресмыкающихся можно встретить не только в реках и озёрах, но и в районе морских берегов.
Лучшие климатические условия для этих животных – жара и дожди, поэтому они обитают в тропиках, субтропиках, а также в районе экватора. Эти области включают такие континенты, как Африка, северная часть Австралии, обе Америки. Встречаются крокодилы и в Японии, Гватемале, на Филиппинах и некоторых других островах указанных климатических поясов.
Может ли хищник дышать под водой
Если речь идёт о глубоком погружении, то, безусловно, крокодил не может вдохнуть, находясь полностью под водой. Для нормального функционирования этому пресмыкающемуся нужен кислород, выделенный из воздуха. При погружении животное задерживает дыхание на нужное время — обычно не более получаса. Если же снаружи поджидает опасность или есть другая необходимость долго оставаться на дне, то хищник понижает свою активность до минимума, чтобы выдержать без дыхания до 3 часов.
Есть и другой вариант: когда тело животного погружено, а край морды с ноздрями находится на поверхности. Это достигается путём раскрытия пасти. В ротовую полость набирается вода, но органы дыхания устроены у рептилии таким образом, что он способен вдохнуть через ноздри даже с полной пастью воды. Этого не может ни одно млекопитающее или птица.
Чем дышит животное, органы дыхания
Как и другие пресмыкающиеся, данный хищник получает кислород из воздушной среды. Дыхательная система весьма отличительна и очень подходит для его образа жизни.
Одна из главных особенностей крокодила – отделение ротовой полости от носоглоточного прохода благодаря вторичному костному нёбу. Носовые полости (хоаны) тоже необычны: они проходят через всю вытянутую морду и почти достигают глотки, а также обладают крупными придаточными пазухами. Их функции окончательно неясны, но исследователи предполагают, что они служат резонаторами.
Между ртом и глоткой присутствует нёбная завеска – плотный клапан, не позволяющей воде просочиться в дыхательные пути, а потом и в лёгкие крокодила.
В свою очередь, отверстия (ноздри) для приема воздуха тоже снабжены клапанами. При опускании на дно они рефлекторно закрываются, защищая от проникновения жидкости внутрь.
В трахею воздух попадает по носоглоточному ходу. Сама трубчатый орган состоит из 2 бронхов, соединённых с лёгкими большого объёма. Их размер не только позволяет запасти много кислорода для погружения, но и служит аналогом плавательного пузыря у рыб. Лёгкие крокодила позволяют ему лучше управлять своим телом в воде. Это происходит благодаря сокращениям окололёгочных мышц, перегоняющих воздух (а, значит, и центр плавучести) из стороны в сторону. В процессе участвует в том числе и диафрагма, образованная тканями между поверхностью органов дыхания, печенью и желудком, а также печёночный насос, который, в свою очередь, соединён с тазом.
Таким образом, всё тело крокодила – это сложный механизм, в котором органы дыхания играют не только роль посредника между внешней средой и клетками, но и координатора движений.
Крокодилы дышат, как птицы
Исследователи из университета Юты (University of Utah), США, выяснили, что крокодилы дышат как птицы: их легкие пропускают воздух только в одном направлении. Данное открытие поможет пролить свет на то, как развивались предки динозавров.
У птиц воздух при вдохе и выдохе движется в одном направлении, что обеспечивает ровный поток кислорода в крови, сообщает «Science News». Но у пернатых есть специальные воздушные мешки, которые отсутствуют у крокодилов, поэтому ученым было непонятно, как у аллигаторов осуществляется птичий способ газообмена.
Открытие было сделано в результате серии экспериментов: шестерым крокодилам вживляли в легкие приборы, измеряющие скорость и направление потока воздуха; у четверых мертвых животных вырезали легкие и прокачивали через них воздух; в легкие мертвых крокодилов закачивали раствор с флуоресцентными маркерами и следили за направлением потока жидкости. Как оказалось, воздух в легких аллигаторов всегда движется однонаправлено, так что, возможно, крокодилы — дальние родственники птиц.
www.vokrugsveta.ru
Дети, которых воспитали животные
Кто из нас не знаком с трогательной повестью Редьярда Киплинга о «Лягушонке» Маугли — мальчике, выросшем в джунглях? Даже если вы не читали «Книгу джунглей», то наверняка смотрели мультфильмы по её мотивам. Увы, реальные истории детей, воспитанных животными, не так романтичны и сказочны, как произведения английского писателя и далеко не всегда заканчиваются хэппи-эндом. Вашему вниманию — современные человеческие детёныши, у которых среди друзей не было ни мудрого Каа, ни добродушного Балу, ни отважного Акелы, однако их приключения не оставят вас равнодушными, ведь проза… Читать далее…
Чудо-Чина: горох, способный подавлять аппетит на несколько дней
Это похожее на папоротник дикорастущее шотландское растение с фиолетовыми цветами называется чина горная. Оно может подавлять голод и жажду на протяжении нескольких недель. Археологи во время раскопок нашли свидетельства, что растение некогда уже служило диетической пищей, и современные предприниматели заинтересовались чудо-цветком — возможно, из него получится сделать пищевую добавку для потери веса.
6 объективных причин не бояться микробов
Наверняка многие слышали страшные истории о людях с бактериальными инфекциями, которые буквально съедали им лица. Человеку с такой инфекцией даже приходится носить специальную пластиковую маску с прорезями для глаз. Однако бактерий не стоит слишком бояться. В каждой общественном туалете обычно есть антибактериальное мыло, чтобы вы чувствовали себя в безопасности. А в вашей собственной ванной комнате «живут» гели для рук, гигиенические салфетки, спреи, лосьоны, моющие средства, которые, по уверениям продавцов «убивают 99,9% микробов… Читать далее…
10 попыток объяснить существование жизни без дарвиновской Теории эволюции
После кругосветного путешествия Чарльз Дарвин окончательно уверовал в то, что в природе преобладает система, которую он назвал «естественный отбор», и которая, в свою очередь, вызывает процесс эволюции.
Проще говоря, организмы, которые живут достаточно долго для того, чтобы воспроизвести потомство, передают ему свою генетическую память. Если же организм по тем или иным причинам погиб, не оставив потомства, его характеристики не появятся в генофонде. Со временем наращивание характеристик может привести к возникновению совершенно новых… Читать далее…
Удивительный эксперимент с неоднозначным выводом
В 2004-м году исследователи, наблюдающие за группой бабуинов, обнаружили, что обезьянья культура может кардинальным образом измениться к лучшему. И всё, что для этого требуется — огромное количество смертей. Жизнь у бабуинов не сахар. Если бабуин не станет жертвой льва или охотника, его почти наверняка через какое-то время убъёт другой бабуин. Причём это даже не будет бабуин-враг. Драки внутри группы — обычное дело для этих обезьян: доминирующие самцы регулярно набрасываются на более слабых… Читать далее…
Как крокодилы так долго остаются под водой?
Истории хранителей
Ной К.
5 марта 2020 г.
Привет от Чешуйчатого, Склизкого и Зрелищного! Первый вид, с которым вы столкнетесь при входе в Scaly Slimy Spectacular (пока вы не спускаете глаз), — это два западноафриканских тонкорылых крокодила (
Сердце у крокодилов четырехкамерное, как у людей! И точно так же, как кровеносная система у людей, сердце забирает обессоженную кровь из организма, направляет ее в легкие для насыщения кислородом, кровь возвращается к сердцу, откуда она затем перекачивается к остальным частям тела.
Как объяснялось ранее, клеточное дыхание (тип метаболической реакции) снижается из-за снижения частоты сердечных сокращений и устранения ненужного притока крови к легким. Однако крокодилы могут выполнять свои самые напряженные физические нагрузки, вообще не используя кислород — процесс, называемый анаэробным дыханием.
Представьте, что вы голодный крокодил, затаивший дыхание под водой, и как раз в тот момент, когда вам нужно всплыть, чтобы вдохнуть, чтобы клетки вашего тела могли насытиться кислородом, вот ничего не подозревающее вкусное млекопитающее свисает с дерева над вашей головой. Вам нужно будет выпрыгнуть из воды, чтобы достать его, используя всю мощь своего лишенного кислорода мышечного хвоста. И как только вы его получите, вам нужно будет вернуть его под воду, чтобы обеспечить успех. Нет времени для большего количества кислорода. У вас есть энергия, чтобы сделать это? К счастью, энергия, используемая в этом событии, не требует кислорода, если вы крокодил. Используемая энергия будет получена от гликолиза, который позволяет крокодилам дать полный толчок, даже когда их мышечные клетки работают на пустом месте.
Все эти удивительные приспособления позволяют крокодилам оставаться под водой в течение длительного времени. Могут быть даже дополнительные эволюционные адаптации, которые еще предстоит обнаружить у крокодилов, поэтому в зоопарке Атланты есть целый исследовательский отдел, который тесно сотрудничает с членами команды по уходу за животными для изучения подобных тем.
Так что в следующий раз, когда вы увидите Меси и Бабу под водой, вы можете рассказать своим друзьям, как они могут оставаться под водой так долго.
Хранитель II, Герпетология
Родственник юрского крокодила мог легко дышать, топя свою добычу
Amphicotylus milesi бросается на свою юрскую добычу. (Изображение предоставлено авторским правом Масато Хаттори)Около 155 миллионов лет назад на территории современного Вайоминга родственник крокодила сомкнул челюсти на избивающемся животном и утащил его под воду, и древняя рептилия все еще могла спокойно дышать, пока ее жертва медленно тонула.
Это потому, что у крокодила были специальные структуры, которые препятствовали попаданию воды через его рот в дыхательные пути. Эта особенность известна у современных крокодилов — крокодилов и их близких родственников — и недавно ученые выявили тот же механизм у недавно описанного вида двоюродного брата крокодила, который жил в юрском периоде (от 201,3 до 145 миллионов лет назад).
Это самое раннее свидетельство приспособления крокодилов к погружению головы (и добычи) под воду, при этом они все еще могут дышать через ноздри, расположенные на верхней части морды; эта способность является важной частью смертоносных пищевых привычек этой группы сегодня и, возможно, помогла крокодилам пережить меловое вымирание, которое уничтожило большинство динозавров.
Связанный: Крокодилы: древние хищники в современном мире (фото)
Ученые назвали новооткрытый вид Amphicotylus milesi , и он принадлежит к группе ранних родственников крокодилов, которые назывались гониофолидами. Северное полушарие от юры до начала мелового периода года (от 145 до 66 миллионов лет назад) и имел строение тела, наводящее на мысль о полуводном образе жизни.
Почти неповрежденный скелет, обнаруженный в 1993 в Восточном карьере Камаразавра в Вайоминге, является самой полной окаменелостью гониофолидов, когда-либо найденной.
A. milesi также имеет один из самых больших известных черепов среди этой группы ранних крокодилов, его длина составляет 17 дюймов (43 сантиметра), а широкая удлиненная морда составляет около 60% длины черепа. 8 декабря в журнале Открытая наука Королевского общества . Тем не менее, согласно исследованию, незаращенные швы на некоторых костях намекают на то, что рептилия была подростком, который все еще рос.
«Я полагаю, что он был примерно размером со взрослую особь, но такие рептилии имели бы неопределенный рост — продолжали расти в течение всей жизни, но замедлялись после взросления», — сказал Райан. «По самым скромным оценкам, «взрослый» мог быть вдвое длиннее и тяжелее», — добавил он, имея длину почти 12 футов (3,7 м) и вес до 750 фунтов (340 кг).
Современные крокодилы — крокодилы, аллигаторы , кайманы и гавиалы — могут дышать ртом и ноздрями на верхней части морды. Ноздри имеют защитные клапаны в отверстиях, и воздух проходит через каналы и вниз по задней части горла, где он проходит через другой клапан, , согласно 9-й группе специалистов по крокодилам Комиссии по выживанию видов МСОП.0031 (CSG), глобальная сеть экспертов, занимающихся сохранением крокодилов.
Когда крокодил греется на суше, он обычно дышит через открытый рот, а небный клапан в горле (также известный как горловой клапан) открыт. Однако, когда он держит добычу в воде, крокодил дышит через ноздри, а заслонка закрыта, что не позволяет животному вдыхать воду через открытый рот, сообщает CSG. Когда этот лоскут не используется, он упирается в нижнюю часть горла, и сеть мышц поднимает лоскут на место, блокируя поток воды.
Связанный: Фото: двоюродный брат раннего динозавра выглядел как крокодил с горловым лоскутом, таким как расширение нёба к задней части глотки и укороченная кость, называемая цератожаберной, которая лежит в горле и поддерживает язык. Это сочетание анатомических особенностей в 9Авторы исследования сообщили, что 0010 A. milesi предполагает, что у этого древнего родственника крокодила также был клапан, который не позволял ему вдыхать воду во время топления добычи, пока он держал ноздри над водой.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Другие родственники крокодилов, жившие в позднем юрском и раннем меловом периодах, имеют схожие модификации, «предполагая, что они тоже могли обладать подобными способностями», — сказал Райан. «Но эта комбинация анатомических особенностей уникальна для Amphicotylus».
Приспособления для еды под водой могут помочь объяснить, почему предки современных крокодилов смогли пережить массовое вымирание в конце мелового периода, в то время как их нептичьие динозавры современники вымерли, объяснил Райан.
«Особенности, обнаруженные в настоящее время в Amphicotylus , позволяющие использовать стратегию питания, которой не было у нептичьих динозавров, могли способствовать их выживанию во время мелового вымирания — они оставались и питались в воде», — сказал Райан.0003
Первоначально опубликовано на Live Science
Минди Вайсбергер — редактор Live Science для каналов Animals и Planet Earth. Она также сообщает об общих науках, включая изменение климата, палеонтологию, биологию и космос. Минди изучала кино в Колумбийском университете; до Live Science она продюсировала, писала и руководила СМИ для Американского музея естественной истории в Нью-Йорке. Ее видеоролики о динозаврах, астрофизике, биоразнообразии и эволюции появляются в музеях и научных центрах по всему миру, получая такие награды, как CINE Golden Eagle и Communicator Award of Excellence. Ее статьи также публиковались в журналах Scientific American, The Washington Post и How It Works Magazine.