Žiaunos prieš plaučius
Žiaunos ir plaučiai yra pagrindiniai audiniai, kurie suteikia dujas keičiančius paviršius daugumos aukštesnių gyvūnų kvėpavimo funkcijai. Žuvys pirmiausia turi žiaunas, o varliagyviai, ropliai, paukščiai ir žinduoliai turi plaučius kvėpavimui ar dujų mainams. Pirmiausia būtų laikomasi nuostatos, kad vandens gyvūnai turi žiaunas, o sausumos gyvūnai - plaučius, tačiau vandens žinduoliai ir kai kurios žuvų rūšys turi plaučius. Šiame straipsnyje ketinama aptarti svarbiausius ir pagrindinius plaučių ir žiaunų formos ir funkcijos skirtumus.
Žiaunos
Žiaunos yra kvėpavimo organai, galintys išgauti vandenyje ištirpusį deguonį, o jų yra evoliuciškai aukštesnių ir sudėtingesnių vandens gyvūnų organizmuose. Tačiau mikroskopiniams ir paprastiems vandens organizmams deguoniui iš vandens išgauti nereikia žiauninio aparato, nes jų kūno paviršius gali sugerti pakankamą kiekį. Žiaunos struktūra yra įdomi ir turi filtravimo sistemą, kad sulaikytų kitas daleles, o ne vandenį, kol vyksta dujų mainai. Žuvims vanduo paimamas iš burnos, projektuojamas per žiaunas, kad sugertų deguonį, ir išsiunčiamas per žiaunų plyšius (kremzlinės žuvys) arba operikulą (kaulinės žuvys). Pagrindinė žiaunos funkcija apima priešingos srovės kraujyje tekančio kraujo ir vandens aplink žiaunas priešingą pusę sistemą. Papildomai,į šuką panašūs žiaunos siūlai, vadinami žiaunomis, padeda padidinti dujų mainų plotą. Tarp kaulinių žuvų ir kremzlių žuvų žiaunų struktūroje yra nedideli skirtumai, tačiau deguonies išskyrimo funkcija su žiaunų ventiliacija atliekama abiejų tipų. Kiti stuburiniai gyvūnai, pavyzdžiui, varliagyviai, turi lervos stadijose išoriškai paveiktas žiaunas. Aukštesniųjų stuburinių gyvūnų, tokių kaip paukščiai, žinduoliai ir net ropliai, embriono vystymosi stadijos turi žiaunas, kad galėtų atlikti gimdos ar kiaušinio kvėpavimo funkcijas. Todėl galima numatyti, kad daugumai vandens gyvūnų, turinčių sudėtingas kūno sistemas, kvėpavimui reikalingos žiaunos. Be to, žuvų žiaunos gali išsklaidyti išskyros produktus kartu su kvėpavimo organų atliekomis į vandenį.
Plaučiai
Plaučiai yra pagrindinis oru kvėpuojančių aukštesnių stuburinių gyvūnų ir kai kurių sausumos bestuburių kvėpavimo paviršius. Tačiau stuburinių plaučiai yra struktūriškai skirtingi ir geriau pritaikyti išgauti daugiau deguonies nei bestuburiai. Stuburinių gyvūnų plaučiai gauna atmosferos deguonį per nosies, burnos ertmę ir trachėją įkvėpdami, išskiria deguonį į kraujo kapiliarus ir išsklaido anglies dioksidą ties itin plonasienėmis alveolėmis ir iškvepia tuo pačiu būdu. Plaučiuose susidaro milijonai alveolių, kad padidėtų dujų mainų paviršius. Tačiau šalinamosios atliekos nėra išsklaidytos per alveolių sienas. Plaučiai yra žinduolių krūtinės ertmėje,tarpšonkauliniai raumenys susitraukia su diafragma, kad padidėtų tūris ir sumažėtų vidinis slėgis, kad įkvėptų, o iškvėpimo procesas vyktų atvirkščiai. Be pagrindinės kvėpavimo funkcijos, plaučiai yra svarbūs palaikant kraujo pH, atsikratant nepageidaujamų kraujo krešulių, užtikrinant ryklės oro srautą, kad būtų sukurtas garsas, atstumiant dulkes ir kitas daleles iš oro takų, ir dar daug kitų funkcijų.
Kuo skiriasi žiaunos ir plaučiai?
• Abu organai yra gyvybiškai svarbūs kaip dujas keičiantys paviršiai, tačiau žiaunos yra svarbios ištirpusiam deguoniui ištraukti vandenyje, o plaučiai - atmosferos deguoniui.
• Žiaunos yra vandens organizmuose, o plaučiai - ore kvėpuojančiuose sausumos gyvūnuose.
• Žiaunos gali difuzinius išskyros produktus, bet ne plaučius.
• Žiaunos gali būti tiek viduje, tiek išorėje esantys organai, o plaučiai yra tik vidaus organai.
