Ihmiset syövät äyriäisiä kaikkialla maailmassa, mutta niiden mielenkiintoiset ominaisuudet menevät paljon kulinaarisia ominaisuuksia pidemmälle. Oletko esimerkiksi koskaan miettinyt, kuinka raput hengittävät? Millä mekanismilla he onnistuvat kolonisoimaan vesiympäristön ja rantojen rannikot yhtä lailla?
Kaikista maapallolla asuvista olentolajeista vain harvat kykenevät asumaan maa- ja vesiympäristössä samanaikaisesti. Siksi on kiehtovaa oppia strategioita, joita rapuja käyttävät pysyäkseen veden ylä- ja alapuolella vuorokaudenajasta (ja lajista) riippuen. Lue lisää, jos haluat tietää aiheesta lisää.
Mitä raput ovat?
Ennen kuin tutkimme näiden selkärangattomien hengitystä, meidän on mielenkiintoista rajata ne taksonomisesta näkökulmasta. Ensinnäkin on syytä huomata, että kaikki taskuravut ovat Brachyura-infrajärjestyksen kymmenjalkaisia äyriäisiä, joiden pääominaisuus on vatsan segmentin lyhentäminen ja rintakehän alueen laajentuminen.
Ravut elävät meriympäristössä, makeassa vedessä ja jopa suhteellisen kuivissa maanpäällisissä elinympäristöissä (kuten kookosrapu, Birgus latro). Joka tapauksessa suurin osa tähän taksoniin kuuluvista lajeista vaatii erittäin korkeaa ympäristön kosteutta kehittyäkseen kunnolla.
Nämä äyriäiset kuuluvat Decapoda-lahkoon, eli niillä on 5 paria raajoja (10 jalkaa). Ne erottuvat ensimmäisestä, koska jokaisessa etujalassa on chela, joka antaa sille puristustoiminnon. Toisa alta on huomioitava, että rapuilla on kova, mineralisoituneesta kitiinistä valmistettu eksoskeleton, joka niiden on aika ajoin irrotettava.
Arvioidaan, että koko planeetalla on yli 4 500 maarapulajia. Noin 850 asuu makeassa vedessä ja loput meriympäristössä.
Miten raput hengittävät?
Olet varmasti koskaan nähnyt rapua juoksevan rehottavan hiekan poikki rannalla. Miten tämä on mahdollista, kun äyriäiset ovat kuuluisia vedenalaisesta elämästään? Vaikka se ei ehkä näytä siltä, vastaus löytyy joistakin laaj alti tunnetuista elimistä: kiduksista. Seuraavaksi näytämme sinulle, kuinka nämä äyriäiset hengittävät riippuen ympäristöstä, jossa niitä esiintyy.
Miten raput hengittävät veden alla?
Ensinnäkin on korostettava, että rapuilla on sisäisiä kiduksia. Näitä löytyy päärintakehän alueelta, mutta niitä suojaa erittäin kestävä kitiinikuori.Jos olet joskus syönyt jotakin näistä äyriäisistä, olet saattanut nähdä kidukset kehon sivuilla (lähellä jalkoja) eläimen sisäkammiossa.
Meriympäristössä raput suosivat (happipitoisen) veden kulkua kidusten läpi, ja siellä tapahtuu kaasunvaihtoa. Nämä selkärangattomat luovat virran hengityselimiinsä skafognatiitin ansiosta, joka on yläleuan laminaarinen ja soikea lisäke, joka pumppaa vettä kiduksiin.
Vesi kulkee jatkuvasti kidusfilamenttien läpi, jotka ovat hyvin vaskularisoituneita. Tällä tavalla rapu suorittaa kaasunvaihtoa ja voi siepata O₂:n ja päästä eroon CO₂:sta, jota sen aineenvaihdunta luonnollisesti tuottaa. Siten se hengittää ilman ongelmia veden alla.
Miten raput hengittävät maassa?
Aihe muuttuu monimutkaisemmaksi, jos siirrymme maaekosysteemiin, koska kidukset ovat erikoistuneet ottamaan happea vesiympäristöstä.Kuten Oregon Coast Aquarium huomauttaa, rapuilla on muutamia työkaluja tämän fysiologiansa rajoituksen kiertämiseen.
Jotkin rapuista ovat yksinomaan maanpäällisiä ja toiset voivat pysyä pitkiä aikoja poissa vedestä. Salaisuus on pitää kidukset aina kosteina. Jos äyriäisen hengityselimet ovat kosteat, ilmakehän happi siirtyy diffuusiona eläimen elimistön vesipitoiseen aineeseen.
Osmoosiprosessin avulla kidusten ympäristöstä veden "loukkuun" jäänyt happi siirtyy äyriäisen veren kapillaareihin, jolloin hengitys tapahtuu tehokkaasti. Rapujen kidusten kosteuden pitämiseksi käytettävissä on monia työkaluja:
- Ravut käyttävät nivellevyjä suojaamaan kiduksiaan maaympäristössä.
- Ne varastoivat vettä virtsarakkoon, verinestettä ja erilaisia kehon erityiskammioihin.
- Maanpäälliset yksilöt juovat vettä aina kun voivat.
- Säilytä pimeässä ja kosteassa ympäristössä rajoittaaksesi veden haihtumista kiduksista.
Fysiologisten ja käyttäytymiseen sopeutuneiden rapujen ansiosta ne pystyvät pitämään kidukset kosteana ja hengittämään maaympäristössä. Joka tapauksessa tällaisen äyriäisen sijoittaminen täysin kuivaan ympäristöön pitkäksi aikaa on synonyymi kuolemalle: näiden selkärangattomien mukautukset eivät ole erehtymättömiä.
Jotkut raput puh altavat kuplia suullaan ollessaan maassa. Tämä merkki osoittaa, että eläin yrittää ilmastaa kiduksiaan saadakseen mahdollisimman paljon happea.
Poikkeukset sääntöön
Jotkut erakot ja kookosrapu rikkovat sääntöjä. Viimeksi mainitulla lajilla on hyvin erityinen rakenne, jonka ansiosta se voi hengittää yksinomaan ilmaa ja siksi sen ei tarvitse palata veteen missään vaiheessa aikuisiässään.Tätä elintä kutsutaan haarakeuhkoksi.
Tätä sopeutumista pidetään kidusten ja keuhkojen välisenä välikohtana, koska sillä on molemmista johdettu fysiologia. Haaroittuva kudos on voimakkaasti laskostunut, mikä lisää käyttökelpoista pinta-alaa kaasunvaihdossa. Mukautumistensa ansiosta se saa paljon tehokkaammin happea ilmasta kuin vedestä.
Vaikka niillä on hyvin pienet kidukset, kookosravut eivät voi hengittää veden alla. Jos ne ovat veden alla yli muutaman minuutin, ne hukkuvat.
Näinkin yksinkertaiselta vaikuttavat olennot kuin äyriäiset voivat antaa meille sopeutumisen mestarikurssin. Kuka kertoisi meille, että eläin, jolla on kidukset, voisi hengittää maassa melkein pysyvästi? Rapujen hengittäminen osoittaa epäilemättä, että luonto ei ole pulaa kekseliäisyydestä.
