Prečo nie sú žiabre vhodné pre väčšinu pozemských zvierat?

Žialy sú dýchacie orgány, ktoré sú špeciálne navrhnuté pre vodné prostredie, kde sa kyslík ľahko rozpustí vo vode. Pracujú tým, že extrahujú kyslík z okolitej vody a prepravujú ho do krvného obehu. Žiabky však nie sú vhodné pre väčšinu pozemských zvierat z niekoľkých dôvodov:

1. Nedostatok kyslíka vo vzduchu:Suchozemské prostredie obsahujú výrazne nižšie koncentrácie kyslíka v porovnaní s vodou. Obsah kyslíka vo vzduchu je približne 21%, zatiaľ čo koncentrácia kyslíka vo vode môže byť pri okysličení až 100%. Žialy nie sú účinné pri extrakcii kyslíka zo vzduchu, pretože sú prispôsobené vyššiemu obsahu kyslíka vo vode.

2. Susik:žiabre sú jemné a vyžadujú efektívne fungovanie vlhkého prostredia. Pozemské prostredie sa často vyznačuje nízkou vlhkosťou a suchými podmienkami. Ak sú vystavené vzduchu, žiabre majú tendenciu vyschnúť a pri extrakcii kyslíka sa stávajú menej účinnými. Vďaka tomu sú nevhodné pre zvieratá, ktoré musia dýchať v suchých podmienkach.

3. Obmedzenia hmotnosti a veľkosti:žiabry sú zvyčajne väčšie a ťažšie v porovnaní s inými respiračnými štruktúrami, ako sú pľúca. Pozemské zvieratá, najmä tie, ktoré sa pohybujú po zemi, majú obmedzenia hmotnosti a veľkosti. Prenášanie objemných žiabrov by prinieslo zbytočnú váhu a bránilo ich mobilite a pohyblivosti.

4. Štrukturálne obmedzenia:žiabry sú krehké štruktúry, ktoré sú podporované vodou. V suchozemských prostrediach spôsobuje, že absencia podpory vody je žiabry náchylné na poškodenie a zranenie. Jemná štruktúra žiabrov nie je dobre prispôsobená, aby odolala fyzickým požiadavkám na pohyb po zemi.

5. Prispôsobenia sa suchozemským prostredím:Suchozemské zvieratá sa vyvinuli rôzne úpravy na extrahovanie kyslíka zo vzduchu. Medzi tieto úpravy patrí vývoj pľúc, komplexné dýchacie systémy a špecializované dýchacie povrchy, ktoré sú účinné pri extrakcii kyslíka z atmosféry. Žialy tieto úpravy nemajú, takže sú nevhodné pre pozemské prostredie.

Celkovo kombinácia nízkej koncentrácie kyslíka vo vzduchu, vysušenia, obmedzení hmotnosti a veľkosti, štrukturálnych obmedzení a vývoja účinnejších respiračných systémov spôsobuje, že pre väčšinu suchozemských zvierat je žiabre nevhodné. Namiesto toho sa suchozemské zvieratá prispôsobili dýchaniu vzduchu vývojom pľúc a iných respiračných štruktúr, ktoré sú vhodnejšie pre požiadavky života na zemi.