Simblåsa

Simblåsan  är en gasfylld utväxt av den främre delen av tarmen hos benfiskar . Består av en eller två kammare fyllda med en blandning av gaser som liknar luft. Huvudfunktionen är att ge flytkraft. Hos vissa arter fungerar den som ett extra andningsorgan , deltar i uppfattningen och produktionen av ljud [1] .

Hos vissa fiskar är den reducerad , vilket är typiskt för bra simmare och bottenlevande [1] [2] . Hos djuphavsfiskar tillhandahålls flytkraften huvudsakligen av fett (inte lika lätt som luft, men inkompressibelt) eller på grund av en lägre kroppstäthet, såsom i ancistrus , golomyanok och droppfisk .

Evolution

Simblåsan har mycket gemensamt med lungorna : den utvecklas också från en utväxt av matsmältningskanalen och har ungefär samma innervation och muskelmiljö [ 3] [4] . Frågan om simblåsan och lungornas homologi är dock inte helt klar [3] [5] . De huvudsakliga skillnaderna mellan dessa organ är: (1) simblåsan är vanligtvis belägen på den dorsala sidan av matsmältningskanalen och lungorna på buken; (2) simblåsan är oparad och lungorna är vanligtvis parade; (3) blodet från lungorna kommer in i hjärtat separat från resten av blodomloppet, och blodet från simblåsan, tillsammans med blod från andra organ [3] .

Att döma av förekomsten av simblåsan och lungorna i olika grupper av djur, var lungorna (som parade derivat av magväggen i mag-tarmkanalen) fortfarande i den gemensamma förfadern till benfiskar [5] [3] . Kanske uppstod de som ett organ för ytterligare andning under perioder med periodisk brist på syre i vattnet [6] . Bland moderna fiskar bevarades andningsfunktionen i lungorna eller simblåsan främst av de som lever just under sådana förhållanden [3] . Företrädet för andningsfunktionen hos dessa organ indikeras också av det faktum att för att effektivt kunna utföra funktionen av ett flöte måste de redan vara ganska stora (cirka 7% av kroppsvolymen) [2] . Men andnings- och hydrostatisk funktion utesluter inte varandra [3] . Simblåsan hos benfisk är ett senare förvärv än lungor [3] [6] . Det kan komma från dem eller uppstå oberoende [3] .

Simma blåsa och lungor i olika grupper

Flikfenad fisk har lungor , deras avkomlingar - landlevande ryggradsdjur , såväl som basal strålefenad fisk  - flerfenad . Hos alla dessa djur utvecklas de från utväxter av bukväggen i mag-tarmkanalen, medan simblåsan hos benfiskar utvecklas från en utväxt av ryggväggen [1] .

Beskrivning

Under den embryonala utvecklingen av benfiskar uppstår simblåsan som en dorsal utväxt av tarmröret och ligger under ryggraden . Senare kan kanalen som förbinder simblåsan med matstrupen ( den pneumatiska kanalen ) försvinna. Beroende på närvaron eller frånvaron av en sådan kanal delas fisk in i öppen och stängd blåsa. Hos fisk med öppen blåsa ( physostome ) är simblåsan under hela livet ansluten till tarmen genom en luftkanal genom vilken gaser kommer in och ut. Sådan fisk kan svälja luft och på så sätt kontrollera volymen av simblåsan. Öppna blåsor inkluderar karp , sill , stör och andra. Hos vuxna fiskar med sluten urinblåsa ( physiclists ) växer luftkanalen över och gaser frigörs och absorberas genom den röda kroppen  - ett tätt plexus av blodkapillärer på den inre väggen av simblåsan.

Hydrostatisk funktion

Den huvudsakliga funktionen av simblåsan är att ge noll flytkraft : den kompenserar för vikten av ben och andra tunga delar av kroppen och för den genomsnittliga kroppstätheten närmare den för vatten [2] [1] . Som ett resultat behöver fisken inte lägga energi på att hålla kroppen på önskat djup (medan hajar , som inte har en simblåsa, tvingas bibehålla dykdjupet genom konstant aktiv rörelse). Gasens kompressibilitet gör dock jämvikten instabil: när fisken sjunker ökar vattentrycket, bubblan minskar och fisken sjunker ännu mer; På samma sätt expanderar bubblan när den kommer upp till ytan och trycker upp fisken till ytan. För att förhindra detta reglerar fiskens kropp mängden gas i urinblåsan med gaskörtlar (täta kluster av kapillärer), där blodet frigör eller absorberar syre [2] [3] . Fiskar som kan snabba vertikala rörelser har ingen blåsa, eftersom denna reglering inte skulle ha tid att anpassa sig till tryckförändringar, och med en snabb uppstigning kan uppblåsning av blåsan vara farlig [2] .

Simblåsan ligger längst upp i bukhålan, men är fortfarande alltid under kroppens massa. På grund av detta skapar det ett vändmoment, som fisken måste motverka med bröstfenornas rörelse, och den döda fisken vänder upp buken [2] .

Andra funktioner

Hos benfiskar av överordningen Osteoblåsan , som utgör majoriteten av moderna sötvattensfiskar ( gonorhynchiformes , cypriniformes , characiniformes , havskatter , hymnoider ), är ett av de gemensamma dragen förekomsten av den weberiska apparaten [2]  - ett bensystem som förbinder simblåsan med innerörat . Detta gör det möjligt att med örat uppfatta vibrationerna som fångas av bubblan.

Vissa fiskar med hjälp av simblåsan gör ljud ( batrachs  - med en kraft på över 100 decibel ) [1] .

Se även

Anteckningar

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Naumov N. P. , Kartashev N. N. Vertebrate Zoology. Del 1. Nedre ackordater, käklösa, fiskar, amfibier . - M . : Högre skola , 1979. - S. 175-176, 183-185, 206-209, 292. - 333 sid.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dzerzhinsky F. Ya. , Vasiliev B. D., Malakhov V. V. Zoology of Vertebrates. - M. : Academy, 2013. - S. 136, 150-151, 165, 172. - 464 sid. - ISBN 978-5-7965-7971-4 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kardong KV Kapitel 17: Sensoriska organ // Vertebrater: Comparative Anatomy, Function, Evolution. — 6 uppl. - New York: McGraw-Hill, 2012. - S. 147, 331, 416-418, 428-430, 447. - 794 sid. — ISBN 978-0-07-352423-8 .
  4. 1 2 3 4 Icardo JM Lungor och gasblåsor: Morfologiska insikter // Acta histochemica. - 2018. - Vol. 120, nr 7 . - s. 605-612. — doi : 10.1016/j.acthis.2018.08.006 . — PMID 30177383 .
  5. 1 2 3 Cupello C., Meunier FJ, Herbin M. et al. Lunganatomi och histologi hos den bevarade coelacanth belyser förlusten av luftandning under djupvattenanpassning hos aktinister  // Royal Society Open Science. - 2017. - Vol. 4, nr 3 . - doi : 10.1098/rsos.161030 . — PMID 28405393 .
  6. 1 2 Vitt LJ, Caldwell JP Kapitel 1 - Tetrapodrelationer och evolutionär systematik // Herpetology: An Introductory Biology of Amphibians and Reptiles. - 4 uppl. - Elsevier, 2014. - S. 9-12. — 757 sid. — ISBN 978-0-12-386919-7 . - doi : 10.1016/B978-0-12-386919-7.00001-0 .
  7. 1 2 Lambertz M. Den rudimentala lungan av coelacanth och dess implikationer för att förstå pulmonell mångfald bland ryggradsdjur: nya perspektiv och öppna frågor  // Royal Society Open Science. - 2017. - Vol. 4, nr 11 . - doi : 10.1098/rsos.171518  . — PMID 29291127 .

Litteratur

Länkar