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Como os tubarões respiram?

Como os tubarões respiram?

Os tubarões conquistam sua parcela de fascinação humana. Esses fósseis vivos dos mares possuem uma incrível gama de características. A crença de que os tubarões morrem se pararem de nadar é quase de conhecimento comum, mas não é totalmente precisa. Os tubarões nos oceanos não estão em movimento constante, então como os tubarões respiram?

A concentração de oxigênio na água é muito menor do que a concentração de oxigênio no ar. Animais com guelras desenvolveram métodos estruturais e comportamentais para absorver o máximo possível de oxigênio da água ao seu redor. Os tubarões desenvolveram métodos de respiração muito eficazes que se adaptam perfeitamente ao ambiente.



Shark Gills

Guelras de tubarão de bambu de faixa marrom

Os tubarões, como todos os peixes, respiram pelas guelras. As guelras são órgãos respiratórios que desempenham a mesma função que os pulmões em animais terrestres. As guelras de um tubarão contêm centenas de filamentos emplumados com milhares de lamelas por filamento. As lamelas contêm pequenos vasos sanguíneos ou capilares. Os capilares absorvem oxigênio da água e liberam dióxido de carbono. Os pulmões humanos contêm capilares para o mesmo propósito. Os tubarões absorvem 80% da concentração de oxigênio de 1% na água. Os pulmões humanos absorvem parcos 25% da concentração de oxigênio de 21% no ar.

Ventilação Ram

tubarão-frade, cetorhinus maximus, ilha de Coll, Escócia

Os tubarões têm 5 a 7 arcos branquiais com uma única fenda branquial em cada arco. A maioria dos peixes tem um opérculo, ou cobertura, sobre as guelras. Os tubarões não têm opérculo, mas têm rakers branquiais estruturais perpendiculares aos arcos branquiais. Os tubarões respiram através da ventilação ram. A ventilação Ram ocorre quando a água flui sobre as guelras do tubarão. A água passa pela boca e pelas guelras enquanto um tubarão nada para a frente. Os tubarões têm uma fenda branquial adicional, ou espiráculo, diretamente atrás dos olhos. O espiráculo direciona a água para a boca e os rakers guelras direcionam a água sobre as fendas das guelras.





Circulação de Tubarões

667 Lindo fundo nublado divino com luz do sol e um monte de conceito de design subaquático de tubarões perigosos

Os tubarões têm corações com duas câmaras. O sangue oxigenado viaja das guelras até o átrio do coração do tubarão. O coração bombeia sangue oxigenado nas artérias para atingir tecidos e órgãos por todo o corpo. O sangue desoxigenado viaja pelas veias até o ventrículo do coração. O ventrículo bombeia sangue desoxigenado para os capilares das guelras. O coração de um tubarão não é muito forte - o fluxo de água ajuda a mover o sangue através do sistema circulatório do tubarão, então o coração não fornece toda a força necessária para manter o sangue fluindo.

Princípio Ramjet

Whitetip Reef Shark

Todo o processo de ventilação e circulação de aríete em um tubarão se torna mais eficiente à medida que o tubarão nada mais rápido. O processo acelerado durante a natação mais rápida é chamado de princípio ramjet. O princípio ramjet ajuda os tubarões a perseguir suas presas sem se cansar. O sangue de um tubarão circula em um fluxo contra-corrente que sempre se move na direção oposta da água, o que ajuda a maximizar a absorção de oxigênio do mar.

Bombeamento Bucal

tubarão anjo no aquário você pode vê-lo

Freqüentemente, os tubarões são chamados de fósseis vivos porque as espécies atuais foram encontradas há muito tempo no registro fóssil. Apesar da longa linhagem das espécies de tubarões dos dias modernos, espécies antigas existiram antes deles. Os tubarões mais velhos usavam bombeamento bucal para respirar quando não estavam se movendo. O bombeamento bucal usa os músculos bucais, ou bochechas, para puxar a água para a boca e sobre as guelras. Os peixes ósseos e algumas espécies de tubarões dos dias modernos, como tubarões-lixa, tubarões-anjo e tubarões-tapete, ainda usam a respiração bucal.

Tubarões de alimentação inferior

alimentador de fundo, fundo do oceano, areia Martin Voeller / Getty Images

A maioria dos tubarões capazes de usar o bombeamento bucal são alimentadores de fundo. Eles freqüentemente repousam no fundo do oceano e têm um corpo achatado dorsoventralmente. Seus corpos são achatados e magros ao longo das costas. Os tubarões respiradores bucais têm espiráculos proeminentes atrás dos olhos. Os espiráculos puxam a água para dentro e a empurram de volta quando o tubarão é enterrado na areia do fundo do oceano.

Ventilação bucal e ram

Mulher olhando tubarão no Aquário de Barcelona

Muitos tubarões perderam gradualmente as estruturas físicas necessárias para o bombeamento bucal à medida que evoluíam. Os espiráculos de tubarões grandes e rápidos encolheram e desapareceram à medida que evoluíram para predadores modernos e elegantes. A ventilação Ram é mais eficiente em termos de energia do que a respiração bucal. O fluxo de água enquanto um tubarão nada gasta menos energia do que bombear água para a boca. A maioria das espécies de tubarões modernas pode alternar entre bombeamento bucal e ventilação de aríete. O tubarão-tigre de areia alterna entre os métodos de respiração com freqüência porque caça presas no fundo do oceano e nadando na água.



Obrigar ventiladores de aríete

obrigar, afogar-se, nadar, tubarão-baleia ifish / Getty Images

Alguns tubarões são ventiladores ram obrigatórios. Eles perderam completamente a capacidade de respirar por meio do bombeamento bucal. Aproximadamente 24 das 400 espécies de tubarões conhecidas são ventiladores ram obrigatórios. Esses tubarões nadam continuamente e se afogam se não puderem nadar. Os tubarões-brancos, mako, salmão e tubarão-baleia respiram apenas através da ventilação de aríete. Seus espiráculos quase não são visíveis, e o grande branco não tem mais espiráculos.

Como os tubarões descansam?

um tubarão-gato está dormindo na areia no chão

Os cientistas acreditam que os tubarões que respiram apenas através da ventilação mecânica obrigatória usam recursos da água para descansar sem se afogar. Temperatura, salinidade e hora do dia afetam a concentração de oxigênio da água do oceano. Os cientistas descobriram tubarões de recife imóveis nas Cavernas dos Tubarões Adormecidos durante os anos 1970. Os tubarões de recife respiram com ventilação de aríete obrigatória. Os cientistas teorizaram que a concentração excepcionalmente alta de oxigênio nas águas da caverna permitiu que os tubarões de recife permanecessem imóveis.



Tubarões em risco

tubarão, risco, ilegal, afogamento, limites EXTREME-PHOTOGRAPHER / Getty Images

Os tubarões têm uma capacidade incrível de adaptação. Seus métodos de respiração são exclusivamente adequados para seus hábitos alimentares e ambiente. Os predadores do ápice tendem a ser ventiladores ram obrigatórios, enquanto os alimentadores de fundo têm mecanismos de bomba bucal bem desenvolvidos. Os tubarões, como espécie, sobreviveram a dois eventos de extinção em massa ao longo da longa história da Terra. Infelizmente, os tempos modernos testam os mecanismos de enfrentamento dos tubarões até seus limites. O finning ilegal faz com que os tubarões se afoguem impotentemente, uma vez que não podem nadar sem barbatanas. As redes de pesca também interferem na capacidade de nadar. Organizações ilegítimas com zoológicos ou aquários não regulamentados em todo o mundo mataram milhares de tubarões por ignorância e incompetência durante o transporte.