수중 생물들의 호흡은 어떻게 이루어지나요?
물고기나 문어 등등 수중 생물들은 물 속에 녹아있는 산소를 이용하여 호흡을 하는데 어떻게 물 속에 녹아있는 산소만 분리해서 몸 안으로 들일 수 있는 건가요?
수중 생물들은 아가미를 사용하여 물 속에 녹아 있는 산소를 흡수합니다. 아가미는 물과 접촉하는 표면이 아주 넓은 막이 얇은 혈관들로 구성되어 있습니다. 아가미의 얇은 막을 물이 통과하면서 산소가 혈액으로 이동하고 이산화탄소는 반대 방향으로 이동합니다.
안녕하세요. 생명과학전문가 이상현입니다.
수중생물들 대부분은 아가미라는 기관을가지고있어 얇은막사이사이를 통과하며 물에녹아있는 산소분자들을 확산을통해 혈액내로 공급받습니다.
이 외에도 피부를통해 호흡하기도합니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 물고기만의 고유 기관인 아가미를 통해 수중에서 호흡합니다. 아가미 쪽에는 수 천개의 작은 혈관들이 존재하며 이는 산소가 통과할 수 있는 표면적을 넓줍니다. 따라서, 아가미를 통해 물에서 용존 산소를 추출하고 이산화탄소를 다시 물에 방출하면서 호흡합니다. 감사합니다.
공기중에 있는 산소를 육상동물이 뽑아내는것과 동일한 원리로 물속에 산소를 흡수합니다. 혈액과의 막을 통한 접촉으로 산소가 분압차에 의해 흡수되어 전달되는 원리입니다.
사람의 폐처럼 물고기의 아가미에도 많은 모세혈관이 분포하고 있습니다.
물고기의 혈액에도 적혈구가 있고,
폐에서 처럼 산소의 흡수와 이산화탄소의 배출은 확산작용을 통해 교환됩니다.
산소가 녹아있는 용매가 다를 뿐 기본적인 원리 자체는 폐에서의 기체교환과 같습니다.
하지만 아가미는 건조되면 기체교환을 할 수 없기 때문에 물 밖에서는 호흡할 수 없습니다.
반대로 폐는 물에 녹아있는 산소로는 호흡할 수 없습니다.
이는 구조에 의한 최적화의 차이로 볼 수 있습니다.
물고기는 입으로 물을 들이마시고 아가미틈으로 배출합니다.
수중 환경은 공기중보다 산소의 농도가 매우 낮다는 차이가 있습니다
때문에 아가미는 부피당 표면적이 굉장히 넓고, 보통 물이 들어오는 방향과 반대로 혈액이 흐르도록 되어 산소 흡수 효율을 높힙니다.
또 물고기는 활동하는데 육지생물보다는 비교적 적은 산소가 필요합니다.
상어같은 종은 물을 들이마시는 것을 능동적으로 할 수 없어, 물이 계속 입으로 흘러들어가도록 이동을 멈추지 않습니다.
일반적으로 물고기는 아가미를 통해 호흡을 합니다. 물고기가 입으로 물을 빨아들이면 아가미에 있던 모세혈관으로 물속에 있던 산소가 녹아들어 가며 숨을 쉬는 것입니다. 이처럼 아가미 호흡 체계를 사용하지않고 고래가 숨 쉬듯 물 밖으로 자주 머리를 내미는 어류도 존재합니다. 그때 공기를 들이마신 뒤 목 뒤에 붙어 있는 큰 부레에 공기를 모아 호흡을 하며, 부레가 일종의 폐 역할을 하며 공기를 마시고 내뱉는 것입니다.
수중생물들 중 물고기와 기타 수생생물들 대부분 아가미라는 기관을통해 산소를 확산하여 공급받고,
피부호흡등을 활용하기도 합니다.