เต่าหายใจทางก้นได้จริงหรือ?

ขึ้นอยู่กับว่าคุณนิยามคำว่า “หายใจ” และ “ก้น” อย่างไร

ทุกคนรู้ดีว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่หายใจทางปากและจมูก กบสามารถหายใจทางผิวหนังได้ แต่แล้วเต่าล่ะ? สัตว์เปลือกแข็งเหล่านี้ได้รับออกซิเจนอย่างไร

คุณอาจเคยได้ยินข่าวลือแปลกๆ ว่าเต่าสามารถหายใจเข้าทางก้นได้ แต่นี่เป็นความจริงหรือไม่?

ในทางเทคนิคแล้ว เต่าจะไม่หายใจผ่านชั้นดินของพวกมัน นั่นเป็นเพราะเต่าไม่มี “ก้น” จริงๆ แทนที่จะมีช่องเปิดอเนกประสงค์ที่เรียกว่า cloaca ซึ่งใช้สำหรับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและการวางไข่ตลอดจนการขับของเสีย อย่างไรก็ตาม พวกเขามีส่วนร่วมในกระบวนการที่เรียกว่าการหายใจแบบปิดปาก ซึ่งอาจตีความได้ว่าเป็น “การหายใจทางก้น” ในความหมายทางเทคนิคที่น้อยกว่า 

ในระหว่างการหายใจของ Cloacal เต่าจะสูบฉีดน้ำผ่านช่องเปิดของเสื้อคลุมและเข้าไปในอวัยวะที่มีลักษณะคล้ายถุงสองใบที่เรียกว่า bursae ซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับปอด ในน้ำ Craig Franklin นักสรีรวิทยาสัตว์ป่าแห่งมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ในออสเตรเลียซึ่งได้ศึกษาการหายใจของ Cloacal อย่างกว้างขวาง บอกวิทยาศาสตร์สด ออกซิเจนในน้ำจะกระจายไปทั่ว papillae โครงสร้างเล็กๆ ที่เรียงรายตามผนังของ bursae และเข้าสู่กระแสเลือดของเต่า 

 ที่เกี่ยวข้อง: ทำไมเต่าถึงมีอายุยืนยาว? 

อย่างไรก็ตาม การหายใจแบบ Cloacal นั้นไม่มีประสิทธิภาพมากเมื่อเทียบกับการหายใจแบบใช้ออกซิเจนปกติ และเต่าทุกตัวยังมีความสามารถในการหายใจด้วยปอดของพวกมันได้ง่ายกว่ามาก ผลที่ได้คือการหายใจแบบปิดบังพบได้เฉพาะในสายพันธุ์น้ำจืดจำนวนเล็กน้อยเท่านั้นที่อาศัยวิธีการนอกรีตนี้เพื่อเอาชนะความท้าทายที่พวกเขาเผชิญในสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมือนใครซึ่งยากต่อการหายใจ เช่น แม่น้ำที่ไหลเร็วหรือบ่อน้ำแข็ง

แชมป์ Cloacal 

กลุ่มเต่าหลักที่เชี่ยวชาญการหายใจแบบ Cloacal อย่างแท้จริงคือเต่าแม่น้ำ ทั่วโลกมีเต่าแม่น้ำประมาณสิบตัวที่สามารถใช้การหายใจแบบปิดบังได้อย่างเหมาะสม โดยครึ่งหนึ่งอาศัยอยู่ในแม่น้ำในออสเตรเลีย เหล่านี้รวมถึงเต่าแม่น้ำแมรี่ ( Elusor macrurus ) และเต่ากระหน่ำคอขาว ( Elseya albagula ) แฟรงคลินกล่าว 

อย่างไรก็ตาม เต่าแม่น้ำบางสายพันธุ์สามารถหายใจได้ดีกว่าชนิดอื่นมาก แชมป์ที่ไม่มีปัญหาคือเต่าแม่น้ำ Fitzroy ( Rheodytes leukops ) จากออสเตรเลีย ซึ่งสามารถรับพลังงานได้ 100% ผ่านการหายใจแบบปิดปาก “สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสามารถอยู่ใต้น้ำได้อย่างไม่มีกำหนด” แฟรงคลินกล่าว 

แต่สำหรับสปีชีส์อื่นทั้งหมด การหายใจแบบปิดบังจะขยายระยะเวลาที่พวกมันสามารถอยู่ใต้น้ำได้เท่านั้น จนกว่าพวกมันจะต้องฟื้นคืนชีพในอากาศ “ตัวอย่างเช่น แทนที่จะดำน้ำใต้น้ำเป็นเวลา 15 นาที [ขณะกลั้นหายใจ] พวกมันสามารถอยู่ใต้น้ำได้หลายชั่วโมง” เขากล่าว

ความสามารถในการอยู่ใต้น้ำเป็นเวลานานนั้นมีประโยชน์อย่างมากสำหรับเต่าแม่น้ำเนื่องจากการขึ้นสู่ผิวน้ำอาจเป็นงานหนัก “สำหรับเต่าที่อาศัยอยู่ในน้ำที่ไหลเร็ว การขึ้นไปหายใจบนผิวน้ำถือเป็นปัญหาเล็กน้อย เพราะคุณอาจถูกพัดพาไป” แฟรงคลินกล่าว การอยู่ใกล้ก้นแม่น้ำทำให้ง่ายต่อการหลีกเลี่ยงผู้ล่า เช่นจระเข้เขากล่าวเสริม

การหลีกเลี่ยงผู้ล่าเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับลูกเต่า ซึ่งสามารถตกเป็นเป้าหมายของนกและปลาขนาดใหญ่ได้ แฟรงคลินกล่าวว่า “ความเสี่ยงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของการล่าเหยื่อสำหรับเต่าที่ฟักออกมาคือการว่ายน้ำผ่านเสาน้ำสู่ผิวน้ำ เป็นผลให้เด็กและเยาวชนปกติหายใจได้ดีกว่าผู้ใหญ่ ซึ่งช่วยให้พวกเขาใช้เวลาใกล้ก้นแม่น้ำมากขึ้นจนกว่าพวกเขาจะใหญ่พอที่จะเริ่มผจญภัยบนพื้นผิวได้บ่อยขึ้น ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่เต่าแม่น้ำชนิดอื่น ๆ อาจมีความสามารถในการหายใจแบบ Cloacal เมื่ออายุยังน้อย แต่ก็สูญเสียความสามารถนี้ในชีวิตในภายหลัง แฟรงคลินกล่าว

อย่างไรก็ตาม การหายใจแบบ Cloacal มีประสิทธิภาพน้อยกว่าการหายใจแบบใช้ออกซิเจนมาก เพราะการสูบน้ำเข้าไปใน Bursae ต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก ซึ่งจะช่วยลดพลังงานที่ได้รับสุทธิที่เต่าได้รับ “เมื่อเราหายใจเอาอากาศเข้าไป แทบไม่ต้องใช้พลังงาน” เพราะก๊าซนั้นเบาและไหลเข้าและออกจากปอดของเราอย่างอิสระ แฟรงคลินกล่าว “แต่ลองนึกภาพพยายามหายใจของเหลวหนืดไปมา” น้ำยังมีออกซิเจนน้อยกว่าอากาศที่มีปริมาตรเท่ากันประมาณ 200 เท่า ดังนั้นเต่าจึงต้องสูบฉีดมากขึ้นเพื่อให้ได้ออกซิเจนในปริมาณที่เท่ากัน 

ที่เกี่ยวข้อง: สัตว์หายใจใต้น้ำได้อย่างไร?

นอกจากนี้ยังมีค่าใช้จ่ายอื่นในการหายใจแบบปิดปาก เมื่อออกซิเจนแพร่กระจายไปทั่วผิวหนังของ bursae และเข้าสู่กระแสเลือด โซเดียมและคลอไรด์ไอออน (อนุภาคที่มีประจุ) ภายใน papillae ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของเซลล์กระจายไปในทิศทางตรงกันข้ามลงไปในน้ำ ซึ่งจะทำให้เซลล์ทำงานไม่ถูกต้อง . เพื่อแก้ปัญหานี้ เต่าได้พัฒนาปั๊มพิเศษที่ดูดไอออนที่หายไปกลับเข้าไปในเซลล์เพื่อรักษาระดับไอออนให้เป็นปกติ กระบวนการนี้เรียกว่า osmoregulation ต้องการพลังงานเพิ่มเติม ซึ่งจะช่วยลดการรับพลังงานสุทธิจากการหายใจแบบ Cloacal 

ติดอยู่ใต้น้ำแข็ง 

นอกจากนี้ยังมีเต่าน้ำจืดที่จำศีลอยู่ประมาณ 6 หรือ 7 สายพันธุ์ทั่วอเมริกาเหนือที่มีความสามารถในการหายใจแบบ Cloacal ที่จำกัดมากขึ้น สายพันธุ์เหล่านี้ เช่น เต่าของแบลนดิง ( Emydoidea blandingii ) ใช้เวลาหลายเดือนติดอยู่ใต้น้ำแข็งที่ปกคลุมสระน้ำในช่วงฤดูหนาว Jackie Litzgus นักนิเวศวิทยาสัตว์ป่าแห่งมหาวิทยาลัย Laurentian ในออนแทรีโอ บอกกับ WordsSideKick.com ว่าเต่าเหล่านี้บางตัวอยู่ใต้น้ำแข็งนานกว่า 100 วันโดยไม่สามารถสูดอากาศได้เลย เต่าเหล่านี้ยังสามารถดูดออกซิเจนผ่าน bursae ได้ เช่นเดียวกับการบ้วนปากด้วยน้ำในลำคอ ซึ่งเรียกว่า buccal pumping Litzgus กล่าว 

อย่างไรก็ตาม การหายใจแบบปิดปากที่แสดงโดยเต่าจำศีลนั้นซับซ้อนน้อยกว่าที่เต่าแม่น้ำสามารถทำได้ แฟรงคลินกล่าว แทนที่จะสูบน้ำเข้าไปในบูร์แซอย่างแข็งขันเหมือนญาติในแม่น้ำ เต่าที่จำศีลจะดูดออกซิเจนที่กระจายไปทั่วผิวหนังในบูร์เซอย่างเงียบๆ กระบวนการนี้คล้ายกับการหายใจทางผิวหนัง เมื่อออกซิเจนแพร่กระจายผ่านผิวหนังของสัตว์ ซึ่งเกิดขึ้นในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด รวมทั้งมนุษย์ด้วย  ความสามารถที่จำกัด

เต่าที่จำศีลหนีไปด้วยการหายใจแบบปิดปากแบบนี้ เพราะมันมี อัตราการ เผาผลาญ ที่ลดลงอย่างมาก ซึ่งหมายความว่าพวกมันต้องการพลังงานน้อยลง ดังนั้นจึงต้องใช้ออกซิเจนน้อยลง ขณะที่พวกมันอยู่ใต้น้ำแข็ง เต่าเหล่านี้ไม่ได้เคลื่อนไหวมากนัก รักษาอุณหภูมิ ร่างกาย ให้ใกล้เคียงกับจุดเยือกแข็ง และสามารถเปลี่ยนไปใช้การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน ทางเลือกสุดท้ายในการสร้างพลังงานโดยปราศจากออกซิเจน เมื่อพวกมันมีออกซิเจนต่ำ Litzgus กล่าว 

หน้าแรก