在我们的印象中,哺乳动物和爬行动物作为地球上高级动物的代表,绝大部分都是用嘴和鼻子来呼吸的。而处于向哺乳动物、爬行动物进化的中间阶段-两栖动物,青蛙和蟾蜍在幼年时期是用鳃来呼吸,当长大以后可以用肺和皮肤进行呼吸,从而让它们能够更好地适应陆地和水域环境。然而,有一种动物却拥有独特的呼吸方式,那就是海龟。
海龟作为一类典型的爬行动物,它们既可以在陆地上、也可以在水底长时间的活动,从其生理结构上看,它们的主要呼吸器官和哺乳动物一样,依靠的都是肺。然而,移动速度非常缓慢的海龟,即使是在水下,也同样可以待很长时间,这比同样在水中生活的哺乳动物-鲸鱼要长得多。那么,海龟是如何在水下憋那么长时间的呢?通过科学家们的研究发现,一些海龟竟然进化出了依靠“屁股”呼吸的功能,这妥妥的是“龟息大法”呀!
对于很多海龟和河龟来说,它们的栖息区域都是海底或者河床,由于它们的移动速度很慢,如果像其他水生动物那样,隔较短的时间上升到水面之上来进行换气,那么这个过程无疑是非常危险的,一方面水体上部的水流速度会相对较快,如果频繁上升到水面,那么就会增大被冲走的风险。另一方面,越靠近水面,就越可能让海龟成为水中猛兽、大型鸟类等天敌的食物,对于幼年的海龟来说,这两个方面的危险更为突出。所以,在长期的进化中,海龟家族中的大部分成员,都进化出了用“屁股”呼吸的能力。
为什么“屁股”一词要打上引号,因为对于海龟来说,并没有真正的“屁股”,它们只有一个称为“泄殖腔”的多功能开口,具备的功能包括有性生殖、排出体内废物,当然也包括呼吸。利用“泄殖腔”进行呼吸的这种类型,在生物学上被称为“泄殖腔呼吸”。
在海龟用“屁股呼吸”的过程中,它们通过泄殖腔这个开口,将周围的水体“泵入”内部的两个被称为滑囊的器官,这个器官有点类似“水肺”。滑囊在运转时,会通过舒张作用来调节泄殖腔的开口大小,形成类似挤压的作用,从而调节着水体的进出。在此过程中,水体中的氧气便会扩散进入滑囊壁,然后沿着滑囊壁排列的小结构,最终进入海龟的血液中。
因此,海龟通过泄殖腔呼吸的方式,能够在水下长时间地呼吸,这是它们适应海洋生活的重要特征。
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