De gälar eller gälar är andningsorganen hos vattenlevande djur, de har funktionen att utföra syreutbytet mellan individen och miljön. De manifesterar sig från mycket enkla former hos ryggradslösa djur, till komplexa strukturer som utvecklats i ryggradsdjur, bestående av tusentals specialiserade lameller placerade inuti ett gälhålrum ventilerat av ett kontinuerligt flöde av vatten..
Celler kräver energi för att fungera, denna energi erhålls genom nedbrytning av sockerarter och andra ämnen i den metaboliska processen som kallas cellulär andning. I de flesta arter används syre i luften för energi och koldioxid utvisas som avfall..
Vattenmiljöer har mindre syre än terrestriska miljöer och diffusionen av syre är långsammare än i luften. Mängden löst syre i vattnet minskar när temperaturen ökar och strömmen minskar..
Mindre utvecklade arter kräver inte specialiserade andningsstrukturer för att uppfylla sina grundläggande funktioner. Men i större är det viktigt att ha mer komplexa system för utbyte, så att de på ett tillfredsställande sätt kan täcka sina metaboliska behov..
Gallen finns i ryggradslösa djur och ryggradsdjur, de kan vara trådformade, laminära eller arborescerande, utrustade med många kapillärkärl, och vi observerar dem också internt eller externt..
Det finns djur som bor i kustområdet, såsom blötdjur och krabbor, som aktivt kan andas med sina gälar i vattnet och i luften så länge de hålls fuktiga. Till skillnad från andra vattenlevande organismer, som kvävs när de lämnar vattnet trots överflödet av tillgängligt syre.
Artikelindex
Mängden syre som finns i luften är cirka 21%, medan den i vatten bara är 1% upplöst. Denna variation tvingade vattenlevande organismer att skapa strukturer som gälar, uteslutande avsedda för extraktion av syre..
Gälarna kan vara så effektiva att de uppnår syrextraktionsgrader på 80%, tre gånger högre än vad som sker i människans lungor från luften.
Dessa andningsorgan utvecklades i ett stort antal vattenlevande organismer, vi kan hitta olika typer av gälar i blötdjur, maskar, kräftdjur, tagghudingar, fiskar och till och med i reptiler i vissa faser av deras livscykel.
Som en konsekvens varierar de mycket i form, storlek, plats och ursprung, vilket resulterar i specifika anpassningar för varje art..
För de mer utvecklade vattenlevande djuren bestämde ökningen i storlek och rörlighet ett högre syrebehov. En av lösningarna på detta problem var att öka ytan på gallen..
Fisk har till exempel ett stort antal veck som hålls åtskilda från varandra av vattnet. Detta ger dem en stor gasutbytesyta som gör att de kan uppnå maximal effektivitet..
Gälarna är mycket känsliga organ, känsliga för fysisk skada och sjukdom orsakad av parasiter, bakterier och svampar. Av denna anledning anses de mindre utvecklade gälarna i allmänhet vara externa..
I benfisk lider gälarna inför höga koncentrationer av kemiska föroreningar som tungmetaller, suspenderade fasta ämnen och andra giftiga ämnen morfologiska skador eller skador som kallas ödem.
Dessa orsakar nekros i tarmvävnaden, och i svåra fall kan de till och med orsaka död av organismen på grund av andningsförändringen..
På grund av denna egenskap används ofta fiskgälar av forskare som viktiga biomarkörer för kontaminering i vattenmiljöer..
Gälarnas huvudsakliga funktion, både för ryggradslösa organismer och ryggradsdjur, är att genomföra processen för individens gasutbyte med vattenmiljön.
Eftersom tillgången på syre är lägre i vatten måste vattenlevande djur arbeta hårdare för att fånga en viss volym syre, vilket representerar en intressant situation, eftersom det innebär att mycket av det erhållna syret kommer att användas i sökandet efter nytt syre.
Människan använder 1 till 2% av sin ämnesomsättning vid vila för att uppnå ventilation i lungorna, medan fisk i vila kräver cirka 10 till 20% för att åstadkomma ventilation av gälarna..
Gallen kan också utveckla sekundära funktioner i vissa arter, till exempel i vissa blötdjur modifierades dessa för att bidra till fångsten av mat, eftersom de är organ som kontinuerligt filtrerar vatten.
I olika kräftdjur och fiskar genomför de också den osmotiska regleringen av koncentrationen av ämnen som finns i miljön i förhållande till kroppen och finner fall i vilken utsträckning de är ansvariga för utsöndring av giftiga ämnen..
I varje typ av vattenorganismer har gälarna en speciell funktion, vilket beror på utvecklingsgraden och andningssystemets komplexitet..
I allmänhet fungerar gälarna som filter som fångar syre Otvå finns i vatten, som är nödvändigt för att fullgöra sina vitala funktioner, och utvisa koldioxid COtvå avfall som finns i kroppen.
För att uppnå denna filtrering krävs ett konstant vattenflöde, vilket kan produceras genom rörelser av de yttre gälarna i maskar, genom individens rörelser som utförs av hajar eller genom pumpning av sälarna i benfisk..
Gasutbyte sker genom kontaktspridning mellan vatten och blodvätskan i gälarna.
Det mest effektiva systemet kallas motströmsflöde, där blodet som flyter genom gillkapillärerna kommer i kontakt med syrerikt vatten. En koncentrationsgradient produceras som tillåter syre att tränga in genom gälplattorna och diffundera in i blodomloppet, samtidigt som koldioxid diffunderar utanför.
Om flödet av vatten och blod var i samma riktning skulle samma syreupptagningshastigheter inte uppnås, eftersom koncentrationerna av denna gas snabbt skulle utjämnas längs grenmembranen.
Gallen kan förekomma i den yttre eller inre delen av organismen. Denna differentiering är främst en följd av utvecklingsgraden, vilken typ av livsmiljö den utvecklas och de speciella egenskaperna hos varje art..
De yttre gälarna observeras huvudsakligen i små utvecklade arter av ryggradslösa djur, och tillfälligt i de första stadierna av utvecklingen av reptiler, eftersom de förlorar dem efter att ha genomgått metamorfos.
Eftersom de är i direktkontakt med den yttre miljön är de vanligtvis mycket mottagliga och kan lätt påverkas av ogynnsamma miljöfaktorer, såsom dålig vattenkvalitet eller närvaron av giftiga ämnen..
Om gallen skadas är det mycket troligt att bakterie-, parasit- eller svampinfektioner kommer att uppstå, vilket beroende på svårighetsgraden kan leda till döden.
De inre gälarna, eftersom de är effektivare än de yttre, förekommer i större vattenlevande organismer, men de har olika nivåer av specialisering beroende på hur utvecklad arten är..
Dessa är vanligtvis placerade i kamrar som skyddar dem, men de behöver strömmar som gör det möjligt för dem att ha konstant kontakt med den yttre miljön för att följa utbytet av gaser..
Fisken utvecklade också kalkhaltiga lock som kallas gälar som tjänar funktionen att skydda gälarna, fungerar som grindar som begränsar vattenflödet och pumpar också vattnet.
Gälarna är väsentliga för överlevnaden av vattenlevande organismer, eftersom de spelar en oumbärlig roll för celltillväxt.
Förutom att andas och vara en väsentlig del av cirkulationssystemet kan de bidra till utfodring av vissa blötdjur, fungera som utsöndringssystem av giftiga ämnen och vara reglerare för olika joner i organismer som utvecklats som fisk..
Vetenskapliga studier visar att individer som har drabbats av skador på andningsorganen i grenen, har en långsammare utveckling och är mindre i storlek, är mer benägna att infektioner och ibland allvarliga skador, det kan leda till döden.
Gälarna har uppnått anpassningar till de mest olika livsmiljöerna och miljöförhållandena, vilket möjliggör etablering av liv i praktiskt taget anoxiska ekosystem.
Gälarnas specialiseringsnivå är direkt relaterad till artens evolutionsfas, och de är definitivt det mest effektiva sättet att få syre i vattenlevande system..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.