Hầu hết các loài động vật có vú đều thở bằng miệng và mũi, riêng ếch thì thở bằng da. Nhưng còn rùa, làm thế nào để những sinh vật có vỏ cứng này lấy được oxy?
Thực tế rùa không thở bằng mông vì chúng không thực sự có mông. Thay vào đó, chúng có một lỗ huyệt đa năng được gọi là cloacal, dùng để sinh sản hữu tính và đẻ trứng cũng như tống chất thải ra ngoài. Tuy nhiên, cloacal tham gia vào một quá trình hô hấp cơ bản, hiểu đơn giản là "thở bằng mông".
Theo Craig Franklin, nhà sinh lý học động vật hoang dã tại Đại học Queensland (Úc), trong quá trình hô hấp bằng cloacal, rùa bơm nước qua các lỗ hở của cloacal và vào hai cơ quan giống như túi được gọi là bursae, hoạt động giống như phổi dưới nước của rùa. Sau đó, oxy trong nước sẽ khuếch tán qua các gai của bursae và vào máu của rùa.
Nhóm rùa thành thạo quá trình hô hấp bằng mông là rùa sông. Trên toàn cầu, có khoảng một chục loài rùa sông có thể sử dụng đúng cách hô hấp qua cloacal, khoảng một nửa trong số đó sống ở các con sông ở Úc; bao gồm rùa sông Mary (Elusor macrurus) và rùa mỏ trắng (Elseya albagula).
Tuy nhiên, một số loài rùa sông có khả năng hô hấp bằng mông tốt hơn nhiều so với những loài khác. Và "nhà vô địch" không thể tranh cãi chính là loài rùa sông Fitzroy (Rheodytes leukopss) đến từ Australia, loài rùa này có thể lấy 100% năng lượng thông qua quá trình hô hấp bằng mông. "Điều này cho phép chúng có khả năng ở dưới nước vô thời hạn", Franklin nói.
Nhưng đối với tất cả các loài khác, quá trình hô hấp bằng mông chỉ kéo dài khoảng thời gian ở dưới nước. Ông nói: “Ví dụ, thay vì lặn dưới nước trong 15 phút, chúng có thể ở dưới nước trong vài giờ.”
Khả năng ở dưới nước trong thời gian dài cực kỳ hữu ích đối với rùa sông vì khi lên mặt nước có thể là một công việc khó khăn. Franklin nói: “Đối với loài rùa sống ở vùng nước chảy xiết, việc ngoi lên mặt nước để thở là một vấn đề vì chúng có thể bị cuốn trôi. Thêm vào đó, ở gần đáy sông cũng giúp chúng dễ dàng tránh những kẻ săn mồi như cá sấu." Tránh những kẻ săn mồi đặc biệt quan trọng đối với rùa con, chúng có thể là mục tiêu của các loài chim và cá lớn.
Franklin cho biết: “Khi chúng ta hít thở không khí, hầu như không cần năng lượng” vì khí nhẹ và ra vào tự do trong phổi của chúng ta. Nhưng hãy tưởng tượng bạn đang cố gắng hít thở trong một chất lỏng nhớt. Nước có lượng oxy ít hơn khoảng 200 lần so với trong không khí, vì vậy rùa phải bơm nhiều hơn để có được lượng oxy tương tự.
Ngoài ra còn có khoảng sáu hoặc bảy loài rùa nước ngọt ngủ đông trên khắp Bắc Mỹ có khả năng hô hấp hạn chế hơn. Theo Jackie Litzgus, nhà sinh thái học động vật hoang dã tại Đại học Laurentian ở Ontario, một số loài rùa nằm dưới lớp băng hơn 100 ngày mà không thể hít thở không khí. Thay vào đó, chúng hấp thụ oxy thông qua bursae, cũng như bằng cách súc nước trong cổ họng của chúng (bơm nước bằng miệng).
Tuy nhiên, khả năng hô hấp bằng mông của rùa ngủ đông ít phức tạp hơn nhiều so với rùa sông. Thay vì chủ động bơm nước vào bursae, những con rùa ngủ đông sẽ lấy oxy khuếch tán thụ động qua da trong các bursae. Quá trình này giống như hô hấp qua da - khi oxy khuếch tán qua da động vật, xảy ra ở động vật lưỡng cư, bò sát và ở một số loài động vật có vú, bao gồm cả con người.
Những con rùa đang ngủ đông thoát khỏi hình thức hô hấp thụ động này bởi vì chúng có tỷ lệ trao đổi chất giảm đáng kể, có nghĩa là chúng cần ít năng lượng và ít oxy hơn. Khi ở dưới lớp băng, những con rùa này không di chuyển nhiều, giữ nhiệt độ cơ thể gần mức đóng băng và có thể chuyển sang hô hấp kỵ khí - biện pháp cuối cùng để tạo ra năng lượng mà không cần oxy.
Theo Live Science
Bình luận