Come respirano gli animali?

Tutti gli animali condividono la funzione vitale della respirazione, ma come lo fanno è una storia diversa in ogni gruppo di animali. Il tipo di respirazione che utilizzano varia a seconda del gruppo di animali e delle loro caratteristiche anatomiche e adattamenti.

Durante questo processo gli animali, come tutti gli esseri viventi, scambiano gas con l'ambiente e possono ottenere ossigeno e rilasciare l'anidride carbonica. Grazie a questo processo metabolico, gli animali possono ottenere energia per svolgere tutte le altre funzioni vitali, e questo è essenziale per gli organismi aerobici, cioè quelli che vivono in presenza di ossigeno (O2).

Ci sono diversi tipi di respirazione negli animali, che potremmo riassumere:

• Respirazione polmonare: che viene effettuata attraverso i polmoni. Questi possono essere anatomicamente diversi tra le specie animali. Alcuni animali possiedono un solo polmone, mentre altri ne hanno due.
• Respirazione branchiale: questo è il tipo di respirazione che hanno la maggior parte dei pesci e degli animali marini. In questo tipo di respirazione, lo scambio gassoso avviene attraverso le branchie.
• Respirazione tracheale: è il tipo di respirazione più comune negli invertebrati, soprattutto negli insetti. In questo caso, il sistema circolatorio non è coinvolto nello scambio di gas.
• Respirazione cutanea: la respirazione cutanea avviene principalmente in anfibi e altri animali che si trovano in zone umide e con pelle sottile. Nella respirazione cutanea, come suggerisce il nome, lo scambio di gas avviene attraverso la pelle.

Volete saperne di più? Continuate a leggere!

Questo tipo di respirazione, dove lo scambio di gas avviene attraverso i polmoni, è diffusa tra i vertebrati terrestri (come mammiferi, uccelli e rettili), i vertebrati acquatici (come i cetacei) e gli anfibi, che possono anche respirare attraverso la pelle. A seconda del gruppo di vertebrati, il sistema respiratorio ha diversi adattamenti anatomici e i polmoni cambiano la loro struttura.

Respirazione polmonare negli anfibi

Negli anfibi, i polmoni possono essere semplici sacche vascolarizzate, come quelle delle salamandre e delle rane, hanno l'aspetto di polmoni divisi in camere con pieghe che aumentano la superficie di scambio dei gas: i flaveoli.

Respirazione polmonare nei rettili

D'altra parte, i rettili hanno polmoni più "specializzati" degli anfibi. Sono divisi in numerosi sacche d'aria spugnose interconnese. La superficie totale dello scambio gassoso è molto più grande di quella degli anfibi. Alcune specie di lucertole, hanno due polmoni, mentre i serpenti ad esempio, ne hanno uno solo.

La respirazione polmonare negli uccelli

Negli uccelli, invece, si osserva uno dei sistemi respiratori più complessi a causa dell'elevata richiesta di ossigeno che comporta il volo. I loro polmoni sono ventilati dai sacchi aeriferi (espansioni dei polmoni degli uccelli e altri teropodi atti a facilitare la respirazione). I sacchi non intervengono nello scambio dei gas, ma hanno la capacità di immagazzinare l'aria per poi espellerla, cioè fungono da soffietti, che permettono ai polmoni di avere sempre riserve di aria fresca che fluisce al loro interno.

Respirazione polmonare nei mammiferi

I mammiferi hanno due polmoni con tessuto elastico diviso in lobuli, e la loro struttura è simile a quella di un albero, in quanto si ramificano in bronchi e bronchioli fino agli alveoli, dove avviene lo scambio di gas. I polmoni si trovano nella cavità toracica e sono limitati dal diaframma, un muscolo che con la sua distensione e contrazione facilita l'entrata e l'uscita dei gas.

Le branchie sono gli organi incaricati della respirazione sott'acqua, sono esterne e si trovano dietro o a lato della testa a seconda della specie. Possono presentarsi in due forme: come strutture raggruppate nelle fessure branchiali o come appendici ramificate, come nelle larve di tritoni e salamandre, o negli invertebrati come larve di alcuni insetti, anellidi e molluschi.

L'acqua che entra attraverso la bocca esce dalle fessure, l'ossigeno viene "intrappolato" e trasferito al sangue e al resto dei tessuti. Lo scambio di gas avviene grazie alla stessa corrente d'acqua o con l'aiuto dell'opercolo, che porta l'acqua alle branchie.

Animali che respirano con le branchie

Alcuni esempi di animali con respirazione branchiale sono:

• Manta gigante (Mobula birostris).
• Squalo balena (Rhincodon typus).
• Geotria australis.
• Tridacna gigas.
• Grande polpo blu (Octopus cyanea).

Per maggiori informazioni, potete consultare quest'altro articolo di AnimalPedia Come respirano i pesci?

Immagine: aknews.it

La respirazione tracheale negli animali è la più comune negli invertebrati, soprattutto insetti, aracnidi, miriapodi (millepiedi e millepiedi), ecc. Il sistema tracheale è costituito da un ramo di tubi e condotti che attraversano tutto il corpo e si collegano direttamente con il resto degli organi e dei tessuti, quindi in questo caso il sistema circolatorio non interviene nel trasporto dei gas. In altre parole, l'ossigeno si mobilita senza raggiungere l'emolinfa (il liquido nel sistema circolatorio degli invertebrati come gli insetti, che svolge una funzione analoga a quella del sangue nell'uomo e in altri vertebrati) ed entra direttamente nelle cellule. A loro volta, questi condotti sono collegati direttamente all'esterno attraverso aperture chiamate stigmi o spiracoli tracheali, attraverso i quali il CO2 può essere espulso.

Esempi di respirazione tracheale animale

Alcuni degli animali che respirano attraverso la respirazione tracheale sono:

• Blatta (Gyrinus natator).
• Cavalletta (Caelifera).
• Formica (Formicidae).
• Ape (Apis mellifera).
• Vespa asiatica (Vespa velutina).

La respirazione avviene attraverso la pelle si verifica principalmente in alcune specie di insetti, anfibi e altri vertebrati associati ad ambienti umidi o con pelli molto sottili ed in alcuni mammiferi come i pipistrelli, che hanno una pelle molto sottile sulle ali e attraverso la quale può avvenire lo scambio di gas.

In alcuni casi, come alcune specie di anfibi o tartarughe dal guscio morbido, le ghiandole mucose aiutano a mantenere la pelle umida. Alcuni tipi di anfibi hanno delle pieghe nella loro pelle che aumentano la superficie di scambio, e anche se possono combinare modi di respirazione, polmonare e cutanea, il 90% degli anfibi effettua lo scambio di gas attraverso la pelle.

Esempi di animali che respirano attraverso la pelle

Alcuni degli animali che respirano attraverso la loro pelle sono:

• Lombrico comune (Lumbricus terrestris).
• Sanguisuga medicinale (Hirudo medicinalis).
• Tritone di Boscá (Lissotriton boscai).
• Pelobate occidentale (Pelobates cultripes).
• Rana comune (Pelophylax perezi).
• Riccio di mare (Paracentrotus lividus).

Immagine: zanichelli.it

Se desideri leggere altri articoli simili a Come respirano gli animali?, ti consigliamo di visitare la nostra categoria Curiosità sul mondo animale.