Come e cosa respirano le tartarughe sott'acqua e sulla terraferma, gli organi respiratori delle tartarughe marine e terrestri

È opinione diffusa che le tartarughe dalle orecchie rosse e altre tartarughe respirino sott'acqua come i pesci, con le branchie. Questo è un malinteso: tutti i tipi di tartarughe sono rettili e respirano sia sulla terra che nell'acqua allo stesso modo, con l'aiuto dei polmoni. Ma il tipo speciale di organi respiratori di questi animali consente loro di utilizzare l'ossigeno in modo più economico, quindi possono trattenere l'aria e rimanere sott'acqua per lungo tempo.

Dispositivo del sistema respiratorio

Nei mammiferi, compresi gli esseri umani, durante la respirazione, il diaframma si espande e l'aria viene assorbita dai polmoni, grazie alle costole mobili. Nelle tartarughe, tutti gli organi interni sono circondati da un guscio e l'area del torace è immobile, quindi il processo di prendere aria è completamente diverso. L'apparato respiratorio di questi animali è costituito dai seguenti organi:

• narici esterne - l'inalazione viene effettuata attraverso di esse;
• narici interne (chiamate choanas) – situate nel cielo e adiacenti alla fessura laringea;
• dilatatore – un muscolo che apre la laringe durante l'inspirazione e l'espirazione;
• trachea corta – costituita da anelli cartilaginei, conduce l'aria ai bronchi;
• bronchi – si ramificano in due, conducendo l'ossigeno ai polmoni;
• tessuto polmonare – situato sui lati, che occupa la parte superiore del corpo.

La respirazione della tartaruga viene effettuata grazie a due gruppi di muscoli situati nell'addome. I rettili non hanno un diaframma che separa gli organi interni dai polmoni; durante l'inalazione, i muscoli spingono semplicemente via gli organi, permettendo al tessuto polmonare spugnoso di riempire l'intero spazio. Durante l'espirazione, si verifica un movimento inverso e la pressione degli organi interni fa contrarre i polmoni ed espellere l'aria di scarico.

Spesso anche le zampe e la testa sono coinvolte attivamente nel processo: attirandole, l'animale riduce lo spazio libero interno ed espelle l'aria dai polmoni. L'assenza di un diaframma elimina la formazione di contropressione nel torace, quindi il danno ai polmoni non interrompe il processo di respirazione. Grazie a questo, le tartarughe possono sopravvivere quando il guscio si rompe.

L'aspirazione dell'aria avviene sempre attraverso le narici. Se la tartaruga apre la bocca e cerca di respirare attraverso la bocca, questo è un segno di malattia.

Odore

Grazie alla complessa struttura del sistema respiratorio, le tartarughe non solo respirano, ma ricevono informazioni sul mondo che le circonda attraverso l'olfatto. Gli odori sono la principale fonte di informazioni per questi animali: sono necessari per l'acquisizione riuscita di cibo, orientamento nell'area e comunicazione con i parenti. I recettori olfattivi sono localizzati nelle narici e nella bocca dell'animale, pertanto, per aspirare aria, la tartaruga contrae attivamente i muscoli del pavimento della bocca. L'espirazione viene effettuata attraverso le narici, a volte con un rumore acuto. Spesso puoi vedere come sbadiglia l'animale - anche questo fa parte del processo di annusare.

Il dispositivo dell'apparato respiratorio, così come la mancanza di muscoli del diaframma, rende impossibile tossire. Pertanto, l'animale non può rimuovere autonomamente oggetti estranei che sono entrati nei bronchi e molto spesso muore nei processi infiammatori polmonari.

Quante tartarughe non possono respirare

Quando nuotano vicino alla superficie dell'acqua, le tartarughe salgono regolarmente in superficie per prendere aria. Il numero di respiri al minuto dipende dal tipo di animale, dall'età e dalle dimensioni del suo guscio. La maggior parte delle specie respira ogni pochi minuti: le specie marine salgono in superficie ogni 20 minuti. Ma tutti i tipi di tartarughe possono trattenere il respiro fino a diverse ore.

Ciò è possibile a causa del grande volume di tessuto polmonare. Nella tartaruga dalle orecchie rosse, i polmoni occupano il 14% del corpo. Pertanto, in un respiro, l'animale può ottenere ossigeno per diverse ore sott'acqua. Se la tartaruga non nuota, ma giace immobile sul fondo, l'ossigeno si consuma ancora più lentamente, può durare quasi un giorno.

A differenza delle specie acquatiche, le tartarughe terrestri svolgono il processo di respirazione in modo più attivo, effettuando fino a 5-6 respiri al minuto.

Modi insoliti di respirare

Oltre alla normale respirazione attraverso le narici, la maggior parte dei rappresentanti delle specie di acqua dolce è in grado di ricevere ossigeno in un altro modo. Puoi sentire che le tartarughe acquatiche respirano attraverso i glutei: esiste davvero un modo così unico e questi animali sono chiamati "respirazione bimodale". Speciali cellule situate sia nella gola dell'animale che nella cloaca sono in grado di assorbire l'ossigeno direttamente dall'acqua. L'inalazione e l'espulsione dell'acqua dalla cloaca crea un processo che può davvero essere chiamato "respiro del bottino" - alcune specie fanno diverse dozzine di tali movimenti al minuto. Ciò consente ai rettili di effettuare immersioni profonde senza risalire in superficie per un massimo di 10-12 ore.

Il rappresentante più importante che utilizza un doppio sistema respiratorio è la tartaruga Fitzroy, che vive nel fiume omonimo in Australia. Questa tartaruga respira letteralmente sott'acqua, grazie a speciali tessuti in sacchi cloacali pieni di molti vasi. Questo le dà l'opportunità di non galleggiare in superficie fino a diversi giorni. Lo svantaggio di questo metodo di respirazione sono gli elevati requisiti per la purezza dell'acqua: l'animale non sarà in grado di ottenere ossigeno da un liquido torbido contaminato da varie impurità.

Il processo di respirazione anaerobica

Dopo aver preso fiato, la tartaruga affonda lentamente, i processi di assorbimento dell'ossigeno dai polmoni nel sangue continuano per i successivi 10-20 minuti. L'anidride carbonica si accumula senza causare irritazione, senza richiedere l'espirazione immediata, come nei mammiferi. Allo stesso tempo, viene attivata la respirazione anaerobica, che nella fase finale dell'assorbimento sostituisce lo scambio di gas attraverso il tessuto polmonare.

Durante la respirazione anaerobica vengono utilizzati i tessuti situati nella parte posteriore della gola, nella cloaca: la stratificazione fa sembrare questi cuscinetti simili a branchie. L'animale impiega solo pochi secondi per rimuovere l'anidride carbonica e poi riprendere aria mentre sale. La maggior parte delle specie espira bruscamente nell'acqua prima di alzare la testa sopra la superficie e prendere aria attraverso le narici.

L'eccezione sono le tartarughe marine: i loro organi respiratori non includono i tessuti della cloaca o della laringe, quindi per ottenere ossigeno devono galleggiare in superficie e inalare aria attraverso le narici.

Respirazione durante il sonno

Alcune specie di tartarughe trascorrono l'intero letargo sott'acqua, a volte in uno stagno completamente ricoperto da uno strato di ghiaccio. La respirazione durante questo periodo viene effettuata in modo anaerobico attraverso la pelle, le sacche del pozzo nero e le escrescenze speciali nella laringe. Tutti i processi del corpo durante il letargo rallentano o si fermano, quindi l'ossigeno è necessario solo per rifornire il cuore e il cervello.