えらやえら、彼らは個人と環境との酸素の交換を行う機能を持って、水生動物の呼吸器官です。それらは、無脊椎動物の非常に単純な形態から、連続的な水の流れによって換気される鰓腔の内部に位置する何千もの特殊なラメラで構成される脊椎動物で進化した複雑な構造に現れます。
細胞は機能するためにエネルギーを要求します。このエネルギーは、細胞呼吸と呼ばれる代謝プロセスにおける糖や他の物質の分解から得られます。ほとんどの種では、空気中の酸素がエネルギーとして使用され、二酸化炭素は廃棄物として排出されます。
ヨーロッパのパイク（Esox lucius）の枝のアーチ。ユーザー別：ウィキメディア・コモンズのUwe Gille生物が環境とガスを交換する方法は、体の形とそれが住んでいる環境の両方に影響されます。
水生環境は陸域環境よりも酸素が少なく、酸素の拡散は空気中よりも遅くなります。温度が上昇し、電流が減少すると、水中の溶存酸素の量は減少します。
あまり進化していない種は、その基本的な機能を満たすために特別な呼吸構造を必要としません。ただし、より大きなものでは、代謝ニーズを適切にカバーできるように、より複雑な交換システムを用意することが不可欠です。
鰓は無脊椎動物および脊椎動物に見られ、糸状、層状または樹枝状であり、多数の毛細血管を備えており、内部または外部でも観察されます。
軟体動物やカニなどの沿岸地域に住む動物は、湿気を保つ限り、鰓と水と空気の中で活発に呼吸することができます。他の水生生物とは異なり、利用可能な酸素が豊富であるにもかかわらず、水を離れると窒息します。
一般的な特性
空気中の酸素量は約21％ですが、水中では1％しか溶けません。この変化により、水生生物は、もっぱら酸素の抽出を目的としたエラなどの構造を作成する必要がありました。
エラは非常に効率的で、空気からの人間の肺の酸素抽出率の3倍の80％の酸素抽出率を実現します。
さまざまな水生生物
これらの呼吸器官は非常に多様な水生生物で発達しているため、軟体動物、虫、甲殻類、棘皮動物、魚、さらにはライフサイクルの特定の段階の爬虫類でも、さまざまな種類のエラを見つけることができます。
さまざまな形
結果として、それらは形、サイズ、場所、起源が大きく異なり、その結果、各種に特定の適応が生じます。
より進化した水生動物の場合、サイズと可動性の増加により、より高い酸素需要が決定されました。この問題の解決策の1つは、えらの面積を増やすことでした。
たとえば、魚には多数の折り目があり、水によって互いに隔てられています。これにより、ガス交換面が大きくなり、最大効率に到達できます。
敏感な臓器
えらは非常に敏感な器官であり、寄生虫、細菌、真菌によって引き起こされる物理的な損傷や病気の影響を受けやすくなっています。このため、あまり進化していない鰓は、一般的に外的であると考えられています。
けが
骨の多い魚では、重金属、浮遊物質、その他の有毒物質などの高濃度の化学汚染物質に直面したエラは、形態学的損傷や浮腫と呼ばれる損傷を受けます。
これらは鰓組織の壊死を引き起こし、重症の場合には呼吸の変化により生物の死を引き起こすことさえあります。
この特性のため、魚のえらは、水生環境における汚染の重要なバイオマーカーとして科学者によって頻繁に使用されています。
特徴
無脊椎動物と脊椎動物の両方のエラの主な機能は、水生環境での個体のガス交換のプロセスを実行することです。
水中では酸素の利用可能性が低いため、水生動物は一定量の酸素を捕獲するためにより多くの努力をしなければなりません。これは興味深い状況を表しています。これは、得られた酸素の多くが新しい酸素。
人間は安静時に肺の換気に1〜2％の代謝を使用しますが、安静時の魚はエラを換気するために約10〜20％を必要とします。
えらは、特定の種の二次的な機能を発達させることもあります。たとえば、一部の軟体動物では、えらが継続的に水をろ過する器官であるため、えらが食品の捕獲に寄与するように変更されました。
さまざまな甲殻類や魚では、体に関連して環境内で利用可能な物質の濃度の浸透圧調節を行って、有毒元素の排出に関与するケースを見つけます。
水生生物の各タイプでは、鰓には特定の機能があり、それは進化の度合いと呼吸器系の複雑さに依存します。
それらはどのように機能しますか？
一般的に、鰓は水中で見つかった酸素O 2をトラップするフィルターとして機能し、生体機能を果たすために不可欠であり、体内に存在する二酸化炭素の廃CO 2を排出します。
この濾過を達成するには、一定の水の流れが必要です。これは、ミミズの外鰓の動き、サメが行う個人の動き、または骨のある魚のアザラシの圧送によって生成できます。
ガス交換は、水と鰓に含まれる血液との間の接触拡散を通じて発生します。
最も効率的なシステムは向流と呼ばれ、そこでは、毛細血管を流れる血液が酸素に富む水と接触します。二酸化炭素が外部に拡散すると同時に、酸素が鰓プレートを通って入り血流に拡散することを可能にする濃度勾配が生成されます。
水と血液の流れが同じ方向である場合、このガスの濃度は、分岐膜に沿ってすぐに等しくなるため、同じ酸素摂取率は達成されません。
タイプ（外部および内部）
えらは、生物の外部または内部に現れることがあります。この区別は、主に進化の程度、それが発達する生息地のタイプ、および各種の特定の特性の結果です。
外部えら
外部えらは、主に無脊椎動物のほとんど進化していない種で観察され、変態を受けた後は爬虫類の発生の最初の段階で一時的に失われます。
メキシコのアホロートル（Ambystoma mexicanum）。フランス、モンペリエ出身のアレクサンダーバラノフ（。）、ウィキメディアコモンズ経由この種の鰓には、まずデリケートな付属物であるという理由で、いくつかの欠点があります。動きのある生物では、運動を妨げます。
外部環境と直接接触しているため、それらは通常非常に影響を受けやすく、水質の悪さや有毒物質の存在などの有害な環境要因によって簡単に影響を受ける可能性があります。
エラが損傷すると、細菌、寄生虫、または真菌の感染が発生する可能性が高く、重症度によっては死に至る可能性があります。
内部えら
内部えらは、外部えらよりも効率的であるため、より大きな水生生物で発生しますが、種がどのように進化したかに応じて、さまざまなレベルの特殊化があります。
これらは通常、それらを保護するチャンバー内に配置されますが、ガスの交換に対応するために、外部環境と常に接触できる電流が必要です。
魚は、エラと呼ばれる石灰質のキャップも開発しました。これは、エラを保護し、水の流れを制限するゲートとして機能し、水を送り出します。
重要性
エラは、細胞の成長に不可欠な役割を果たすため、水生生物の生存に不可欠です。
呼吸に加えて循環器系の不可欠な部分であることに加えて、それらは特定の軟体動物の摂食に寄与し、有毒物質の排泄系として機能し、魚として進化した生物のさまざまなイオンの調節因子になることができます。
科学的研究によると、気管支呼吸器系の損傷を受け、発達が遅く、サイズが小さい人は、感染症にかかりやすく、時には重傷を負い、死に至る可能性があります。
えらは、最も多様な生息地と環境条件への適応を達成し、実際に無酸素の生態系での生活の確立を可能にします。
鰓の特殊化のレベルは、種の進化段階に直接関連しており、水系で確実に酸素を得る最も効率的な方法です。
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