Hur andas hajar?

Hajar fångar sin del av mänsklig fascination. Dessa levande fossiler av haven har ett fantastiskt utbud av egenskaper. Tron att hajar dör om de slutar simma är nästan allmänt känt, men det är inte helt korrekt. Hajar i haven är inte i konstant rörelse, så hur andas hajar?

Syrekoncentrationen i vatten är mycket lägre än syrekoncentrationen i luften. Djur med gälar utvecklade strukturella och beteendemässiga metoder för att absorbera så mycket syre som möjligt från vattnet runt dem. Hajar utvecklade mycket effektiva andningsmetoder som är perfekt anpassade till deras omgivning.

Shark Gills

Hajar, som alla fiskar, andas genom gälar. Gälar är andningsorgan som utför samma funktion som lungor hos landdjur. En hajs gälar innehåller hundratals fjäderliknande filament med tusentals lameller per filament. Lameller innehåller små blodkärl eller kapillärer. Kapillärer absorberar syre från vatten och frigör koldioxid. Mänskliga lungor innehåller kapillärer för samma ändamål. Hajar absorberar 80 % av syrekoncentrationen på 1 % i vatten. Mänskliga lungor absorberar ynka 25 % av syrekoncentrationen på 21 % i luft.

återanvänd rumsavdelare

Ramventilation

Hajar har 5 till 7 gälbågar med en enda gälskåra i varje båge. De flesta fiskar har ett operculum, eller täckning, över sina gälar. Hajar har inte ett operculum, men de har strukturella gälskravare vinkelrätt mot gälbågarna. Hajar andas genom ramventilation. Ramventilation sker när vatten rinner över hajens gälar. Vatten passerar genom munnen och över gälar när en haj simmar framåt. Hajar har en extra gälskåra, eller spirakel, direkt bakom ögonen. Spirakeln leder vatten till munnen och gälskrakare leder vatten över gälslitsarna.

Hajens cirkulation

Hajar har hjärtan med två kammare. Syresatt blod färdas från gälarna till förmaket i hajens hjärta. Hjärtat pumpar syresatt blod in i artärerna för att nå vävnad och organ i hela kroppen. Syrefritt blod färdas genom vener till hjärtats ventrikel. Ventrikeln pumpar syrefattigt blod till gälkapillärerna. En hajs hjärta är inte särskilt starkt - flödet av vatten hjälper till att flytta blod genom hajens cirkulationssystem, så hjärtat tillhandahåller inte all nödvändig kraft för att hålla blodet flytande.

beanie babys värda mest pengar

Ramjet-principen

Hela processen med baggventilation och cirkulation i en haj blir mer effektiv när hajen simmar snabbare. Den accelererade processen under snabbare simning kallas ramjetprincipen. Ramjet-principen hjälper hajar att jaga byten utan att tröttna. En hajs blod cirkulerar i ett motströmsflöde som alltid rör sig i motsatt riktning mot vattnet, vilket hjälper till att maximera syreupptaget från havet.

Bukal pumpning

Hajar kallas ofta för levande fossil eftersom nuvarande arter hittades långt tillbaka i fossilregistret. Trots den långa härstamningen av moderna hajarter, fanns det gamla arter före dem. De äldsta hajarna använde buckal pumpning för att andas när de inte rörde sig. Buccal pumpning använder de buckala, eller kindmusklerna, för att dra vatten in i munnen och över gälarna. Benfiskar och vissa moderna hajarter, som sjuksköterskahajar, änglahajar och matthajar, använder fortfarande buckal andning.

Bottenmatande hajar

De flesta hajar som kan använda buckal pumpning är bottenmatare. De vilar ofta på havsbotten och har en dorsoventralt tillplattad kropp. Deras kroppar är platt och tunna längs ryggen. Buccala andningshajar har framträdande spirakler bakom ögonen. Spiraklerna drar in vatten och trycker ut det igen när hajen är begravd i sanden på havsbotten.

vanliga vinplantor

Buccal and Ram Ventilation

Många hajar förlorade gradvis fysiska strukturer som var nödvändiga för buckal pumpning när de utvecklades. De stora, snabba hajarnas spirakler krympte och försvann när de utvecklades till eleganta, moderna rovdjur. Ramventilation är mer energieffektiv än buckal andning. Vattenflödet när en haj simmar använder mindre energi än att pumpa in vatten i munnen. De flesta moderna hajarter kan växla mellan buckal pumpning och ramventilation. Sandtigerhajen växlar ofta mellan andningsmetoder eftersom den jagar byte på havsbotten och simmar genom vatten.

Obligatoriska ramventilatorer

Vissa hajar är obligatoriska ramventilatorer. De har helt förlorat förmågan att andas genom buckal pumpning. Ungefär 24 av 400 kända hajarter är obligatoriska ramventilatorer. Dessa hajar simmar oavbrutet och drunknar om de inte kan simma. Vita, mako, laxhajar och valhajen andas endast genom baggventilation. Deras spirakler är knappt synliga, och den stora vita har inga spirakler längre.

Hur vilar hajar?

Forskare tror att hajar som bara andas genom obligatorisk baggventilation använder vattnets egenskaper för att vila utan att drunkna. Temperatur, salthalt och tid på dygnet påverkar syrekoncentrationen i havsvattnet. Forskare upptäckte orörliga revhajar i de sovande hajarnas grottor under 1970-talet. Revhajar andas med obligatorisk ramventilation. Forskarna ansåg att den exceptionellt höga koncentrationen av syre i grottvattnet gjorde att revhajarna kunde förbli stilla.

Hajar i riskzonen

Hajar har en fantastisk förmåga att anpassa sig. Deras andningsmetoder är unikt lämpade för deras matvanor och miljö. Apex-rovdjur tenderar att vara obligatoriska ramventilatorer medan bottenmatare har välutvecklade bukala pumpmekanismer. Hajar, som art, överlevde två massutrotningshändelser under jordens långa historia. Tyvärr testar modern tid hajars hanteringsmekanismer till sina gränser. Olaglig fenning gör att hajarna hjälplöst drunknar eftersom de inte kan simma utan fenor. Fisknät stör också simförmågan. Olagliga organisationer med oreglerade djurparker eller akvarier runt om i världen har dödat tusentals hajar genom okunnighet och inkompetens under transport.