探索生命《生物學》159
"ZANA BAYNE" New York Fashion Week Fall Winter 2014
2015
1.
少數陸生動物（例如蜘蛛），演化出大幅修飾過的鰓型氣體交換結構，可在空氣中運作。
2.
鰓型氣體交換結構是外凸的氣體交換表面，外凸的氣體交換表面有乾掉的風險，這主要是因為二個結構上的問題：(1)鰓絲的分佈與分支構造強韌，足以對抗表面張力與重力，保持其型態，並且(2)鰓的細胞壁要夠薄，允許氣體輕易穿越他們。
3.
毫不令人意外地，大部分陸生動物演化出內凹的呼吸系統，這種呼吸系統包含二部分，氣管tracheae和肺lungs。
4.
空氣一進入呼吸系統的氣管和肺，就變得濕潤，並且氣體交換表面的細胞，覆蓋一層水，讓氣體可溶解於水中。陸生動物的氣體交換程序，仍保持在水中的濕潤狀態。
5.
水生與陸生有機體的氣體交換系統十分不同。在水中，供氧量低，但要保持氣體交換表面濕潤沒問題，在水中鰓是非常有效的氣體交換構造。在陸地，氧氣濃度很高，但會面臨流失水分的問題，所以用肺和氣管呼吸較有效率（能保留水分）。
6.
從空氣中獲得「氧」，比從水中獲得「氧」更容易，這點反應在氣體交換耗費的能量上，魚類的鰓做氣體交換耗損的能量，佔總耗損能量的20％；但用肺呼吸的動物，氣體交換消耗的能量，佔總能量的1～2％。
大部分陸生節肢動物演化出氣管系統作氣體交換Most
Land Arthropods Have Evolved a Tracheal System for Gas Exchange
7.
有一種重要的外凸呼吸系統是氣管系統，這種構造能將「氧氣」帶給細胞，並且帶走「二氧化碳」。大部分陸生節肢動物的呼吸機制，都是氣管系統。節肢動物身體沒有區域化的器官，並且少有或沒有血液運送氣體。
8.
節肢動物的呼吸系統由許多小管線組成，稱為氣管；氣管對外有開口，氣管的分支遍布全身，氣管與微氣管將外界空氣直接送到每個細胞，因為空氣必須擴散穿越細胞膜，所以氧氣必須先溶解於微氣管末端的液體。這點類似其他的氣體交換系統。
9.
空氣經由呼吸孔spiracles進入氣管，呼吸孔是身體表面的洞口，可用閥控制開關。部分大型昆蟲以肌肉收縮的方式主動執行氣體交換，但大部分小型昆蟲和部分大型昆蟲並非如此，雖然牠們一般正常的運動，確實有助於氣體運輸。
10. 統計顯示，空氣中的「氧」在氣管擴散的速率，快速到可以維持氣管末端的氧濃度，僅稍微低於外界大氣壓，但是擴散作用只有在短距離才有效率（低於1毫米），靠擴散作用傳遞氧氣的呼吸系統，會限制昆蟲的體型大小（不能太大）。
沒有留言:
張貼留言