Οι χελώνες δεν αναπνέουν από το στόμα, αλλά από την κλοάκη

Αν ένας άνθρωπος εγκλωβιζόταν στα νερά παγωμένης λίμνης, της οποίας η επιφάνεια ήταν καλυμμένη με πάγο, πιθανότατα θα ήταν νεκρός μέσα σε λίγες ώρες. Υπάρχουν χελώνες που ζουν υπ’ αυτές τις συνθήκες, για 100 ημέρες.

Το χρωστούν στην ικανότητα τους να αναπνέουν μέσω του πισινού τους.

Τεχνικά, οι χελώνες δεν έχουν οπίσθια. Αυτό που έχουν είναι κλοάκη. Πρόκειται για κοινή έξοδο του πεπτικού, του ουροποιητικού και του αναπαραγωγικού συστήματος που έχουν αμφίβια, ερπετά και πτηνά.

Οι χελώνες μπορούν να αναπνέουν αερόβια (έχουν πνεύμονες), αλλά και εντερικά. Η εντερική αναπνοή είναι μορφή αναπνοής που αφορά ανταλλαγή αερίων, η οποία συμβαίνει στην οπίσθια κοιλότητα του εντερικού συστήματος.

Η εντερική αναπνοή χρησιμοποιείται ως βοηθητικός αναπνευστικός μηχανισμός, από είδη που βρίσκονται σε υποξικά περιβάλλοντα (είναι αυτά που έχουν χαμηλή περιεκτικότητα σε αέρα και άρα οξυγόνο -πχ ποτάμια που τρέχουν γρήγορα και παγωμένες λίμνες, στις οποίες ζουν πολλά πλάσματα και το οξυγόνο δεν φτάνει για όλα), ώστε να συμπληρώσουν οξυγόνο στο αίμα τους. 

Οι χελώνες που καταδύονται χρειάζονται αυτόν τον μηχανισμό για την επιβίωση τους, όταν είναι κάτω από το νερό. Αυτό το επιτυγχάνουν, χάρη στο ζεύγος βοηθητικών ‘σάκων’ (είναι γνωστοί ως θύλακες) αέρα που διαθέτουν. Συνδέονται δε, με την κλοάκη -που μπορεί να απορροφήσει οξυγόνο από το νερό. Στη συνέχεια, το οξυγόνο διαχέεται στις μικρές ‘δομές’ που είναι ευθυγραμμισμένες στα τοιχώματα των θυλάκων και έτσι φτάνει στην κυκλοφορία του αίματος.

Θαυμαστός ο τρόπος που αναπνέουν οι χελώνες

Η καθηγήτρια βιολογίας στο Laurentian University, Jacqueline Litzgus είχε γράψει σχετικό άρθρο στο Conversation, για να εξηγήσει την ιδιαιτερότητα των χελωνών.

“Οι άνθρωποι είμαστε ενδόθερμα ζώα. Δηλαδή, πρέπει να τροφοδοτούμε συνεχώς τον οργανισμό μας με ενέργεια, για να παράγουμε θερμότητα στο σώμα και να μένουμε ζωντανοί και υγιείς. Για αυτό και όταν κάνει κρύο, φοράμε ρούχα που κρατούν στα εντός τη ζέστη. Δεν μπορούμε να συλλέξουμε αρκετό οξυγόνο στις επιφάνειες μας που έχουν αγγεία, πέραν των πνευμόνων μας, για να καλύψουμε τις απαιτήσεις του μεταβολισμού μας.

Μια αλλαγή στη θερμοκρασία του σώματος του ανθρώπου είναι -γενικά- σημάδι ασθένειας. Όταν αλλάζει  η θερμοκρασία του σώματος μιας χελώνας, συμβαίνει επειδή αλλάζει η θερμοκρασία του περιβάλλοντος στο οποίο βρίσκεται.

Οι χελώνες είναι εκτόθερμα ζώα. Δεν μπορούν να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματος τους και ως εκ τούτου αυτή εξαρτάται από το περιβάλλον τους. Εάν το νερό της λίμνης έχει θερμοκρασία 1 βαθμός Κελσίου (σ.σ. το χειμώνα η θερμοκρασία παραμένει αρκετά σταθερή σε μια λίμνη), αυτή είναι και η θερμοκρασία της χελώνας. Γίνεται σαφές πως δεν μπορεί να αναπνεύσει όταν είναι μέσα στο νερό παγωμένης λίμνης και είναι αδύνατη η αερόβια αναπνοή -αφού υπάρχει πάγος στην επιφάνεια.

Πώς ζει; Η απάντηση βρίσκεται στη σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας του σώματος και του μεταβολισμού.

Μια χελώνα σε παγωμένη λίμνη έχει αργό μεταβολισμό: όσο πιο κρύο γίνεται το νερό, τόσο πιο αργός γίνεται ο μεταβολισμός και τόσες λιγότερες είναι οι απαιτήσεις για ενέργεια και οξυγόνο.

Όταν οι χελώνες πέφτουν σε χειμερία νάρκη, βασίζονται στην αποθηκευμένη ενέργεια και προσλαμβάνουν οξυγόνο από το νερό της λίμνης, το οποίο μεταφέρουν σε επιφάνειες του σώματος που είναι γεμάτες με αιμοφόρα αγγεία.

Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να λάβουν αρκετό οξυγόνο, για να υποστηρίξουν τις ελάχιστες ανάγκες τους, χωρίς να χρησιμοποιούν τους πνεύμονες τους. Οι χελώνες έχουν μια περιοχή που είναι ιδιαίτερα καλά αγγειωμένη: τα οπίσθια τους. Από αυτά μπορούν να αναπνέουν εντερικά, όταν είναι κάτω από τον πάγο.

Με την ομάδα μου παρακολουθήσαμε αρκετά είδη χελωνών του γλυκού νερού, κατά τη διάρκεια χειμερίας νάρκης. Συνδέσαμε μικροσκοπικές συσκευές στα κελύφη, οι οποίες μετρούσαν τη θερμοκρασία και κάτω από τον πάγο.

Διαπιστώσαμε πως δεν κινούνται πολύ (άρα δεν ξοδεύουν ενέργεια), διατηρούν τη θερμοκρασία του σώματος τους κοντά σε αυτήν της λίμνης, πέφτουν σε χειμερία νάρκη κατά ομάδες και επιστρέφουν στα ίδια μέρη, κάθε χειμώνα.

Για να μάθουμε περισσότερα, πρόκειται να στείλω τους μαθητές μου σε έρευνα πεδίου, σε θερμοκρασία -25℃. υπάρχει απαράμιλλη ομορφιά σε ένα καναδικό χειμερινό τοπίο, ειδικά όταν οραματίζεσαι όλες αυτές τις φοβερές χελώνες κάτω από τον πάγο, να αναπνέουν από τα οπίσθια τους”.

Ακολουθήστε το News247.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις