在大众的认知里,乌龟作为爬行动物,理所当然是依靠肺部进行呼吸的。毕竟,在日常观察中,我们常常能看到乌龟将头伸出水面,大口地吞咽空气,这无疑是其用肺呼吸的直观体现。然而,大自然总是充满了神奇与惊喜,乌龟家族中竟有一些成员掌握了一项令人瞠目结舌的独特技能——用屁股呼吸,这绝非天方夜谭,而是真实存在的奇妙生物现象。
乌龟的种类繁多,生活习性也各有差异。大部分乌龟确实主要依赖肺部呼吸,它们凭借肺部吸满氧气后,能够潜入水底。一般情况下,一次充分的深呼吸,陆龟或者海龟便足以维持数小时的水下活动,而一些淡水龟更是厉害,能够在水底安静地躺卧好多天,对氧气的需求极其微小。
可海龟却面临着一个特殊的难题,它们那坚硬的外壳严重限制了胸部的活动范围。当海龟在水中采用常规的吞气式呼吸时,这种方式并不能支撑它们在水下长时间停留。为了适应水中的生活,海龟逐渐进化出了一种独特的呼吸方式——泄殖腔呼吸,也就是人们形象描述的“用屁股呼吸”。
“用屁股呼吸”王者——费兹洛河龟
在众多掌握了泄殖腔呼吸技能的乌龟当中,费兹洛河龟堪称其中的佼佼者,它将“用屁股吸氧”的能力发挥到了极致,达到了其他龟类难以望其项背的境界。普通啮龟通过泄殖腔所吸收的氧气含量仅仅占其总氧气摄入量的4%,而费兹洛河龟的这一比例却高达41%,如此惊人的差距,让费兹洛河龟当之无愧地拥有了真正的“龟息大法”。
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怎么用屁股呼吸?
所谓泄殖腔呼吸,具体的运作机制是这样的:乌龟把周围环境中的水吸进位于身体后端的泄殖腔。泄殖腔这个特殊的结构可不简单,它就像是一个多功能的“生命通道”,不仅承担着排泄的功能,还在呼吸过程中发挥着关键作用。
费兹洛河龟的泄殖腔中存在着两个高度血管化的尿囊,在尿囊的内表面,布满了密密麻麻的富含毛细血管的纤毛,这些纤毛就如同鱼鳃上的鳃丝一般,极其纤细且功能强大。当费兹洛河龟需要获取氧气时,它会收缩腹股沟袋肌肉,通过巧妙的肌肉运动,将水缓缓吸入泄殖腔孔。水流经过尿囊时,那些密集的纤毛就开始发挥神奇的作用,如同一个个微小的“氧气捕捉器”,精准而高效地捕捉、过滤水中的氧气,为费兹洛河龟的生命活动提供充足的能量支持。正是凭借着这一超强的“龟息大法”,费兹洛河龟能够在水中连续待上约三周的时间,在水底世界悠然自得地生活,而无需频繁地浮出水面换气。
其他用泄殖腔呼吸的动物
其实,在神奇的自然界中,并非只有乌龟能够用泄殖腔呼吸。像海参、海星以及水虿(蜻蜓幼虫)等动物,也同样掌握了这一独特的呼吸技能。海参在呼吸时,会将海水通过肛门吸入体内的呼吸树,在呼吸树的分支中完成气体交换;海星类的呼吸及排泄主要由皮鳃、管足及体表进行,因此也可以看作是一种特殊的“泄殖腔呼吸”方式;水虿在水中生活时,通过腹部的特殊结构将水吸入体内,在体内进行气体交换后再将水排出,同样是借助类似泄殖腔呼吸的方式在水中获取氧气。
乌龟这种别具一格的呼吸方式,是其在适应环境过程中历经漫长岁月进化而来的智慧结晶。它充分展现了生物进化的奇妙与多样,也让我们对大自然的神奇有了更为深刻的认识,激励着我们不断探索自然界隐藏的奥秘,去发现更多生命的奇迹。
参考文献:
[1]用屁股呼吸的小乌龟[J].大科技(百科新说),2016,(11):5.
[2]趣科普.用屁股呼吸的乌龟.科普中国.2022-08-10
记 者:卢婷婷
编 辑:叶家余
主 编:陈 鑫
总编辑:余师亮
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