Perché le branchie non funzionano fuori dall'acqua?

Le branchie sono organi respiratori trovati in animali acquatici come il pesce, che consentono loro di estrarre ossigeno dall'acqua. Funzionano efficacemente quando i delicati filamenti di branchie sono costantemente bagnati in acqua, che contiene ossigeno disciolto. Tuttavia, quando le branchie sono esposte all'aria, affrontano diverse sfide che ostacolano la loro capacità di funzionare correttamente:

1. Mancanza di ossigeno :L'aria contiene una concentrazione molto più bassa di ossigeno rispetto all'acqua. L'acqua contiene circa il 21% di ossigeno in volume, mentre l'aria contiene solo circa il 20,95% di ossigeno. Ciò significa che c'è significativamente meno ossigeno disponibile per le branchie da estrarre dall'aria.

2. Crollo strutturale :I filamenti di branchie sono strutture sottili e delicate che sono supportate dall'acqua. Se esposti all'aria, tendono a crollare a causa della gravità e della mancanza di galleggiamento fornita dall'acqua. Questo crollo riduce la superficie disponibile per lo scambio di gas, limitando ulteriormente l'assorbimento di ossigeno.

3. Essiccation :L'aria è un ambiente secco rispetto all'acqua. Se esposti all'aria, i delicati tessuti delle branchie perdono l'umidità e diventano asciutti e fragili. Questo processo di essiccazione danneggia le branchie, rendendole meno efficienti nell'assorbimento di ossigeno.

4. Produzione di mucus :Le branchie producono muco per aiutarli a proteggerli da particelle dannose e agenti patogeni in acqua. Tuttavia, nell'aria, il muco può diventare più spesso e appiccicoso, intasando i delicati filamenti di branchie e impedendo ulteriormente l'assorbimento di ossigeno.

5. Osmoregulation :Gli animali acquatici usano branchie non solo per la respirazione ma anche per l'osmoregolazione, il processo di mantenimento del corretto equilibrio di acqua e sali nei loro corpi. Nell'aria, questa funzione viene interrotta, poiché le branchie non sono in grado di regolare efficacemente lo scambio di acqua e ioni.

A causa di queste sfide, le branchie non sono adattate per funzionare al di fuori dell'acqua. Quando gli animali acquatici vengono rimossi dall'acqua, le loro branchie diventano rapidamente disfunzionali, portando all'ipossia (deprivazione di ossigeno) e infine alla morte.