Gills vs Lungs
Խաղերը և թոքերը այն հիմնական հյուսվածքներն են, որոնք ապահովում են գազի փոխանակման մակերեսներ բարձրակարգ կենդանիների մեծ մասի շնչառական ֆունկցիայի համար: Հիմնականում ձկներն ունեն մաղձեր, մինչդեռ երկկենցաղները, սողունները, թռչունները և կաթնասունները թոքեր ունեն շնչառության կամ գազի փոխանակման համար: Հիմնականում այն կհամապատասխանի, որ ջրային կենդանիներն ունեն մաղձ, իսկ ցամաքային կենդանիները՝ թոքեր, սակայն ջրային կաթնասունները և ձկների որոշ տեսակներ ունեն թոքեր: Այս հոդվածը նախատեսում է քննարկել թոքերի և մաղձերի միջև ամենակարևոր և առաջնային տարբերությունները՝ կապված ձևի և ֆունկցիայի հետ:
Gills
Խաղերը շնչառական օրգաններ են, որոնք ունակ են ջրում լուծված թթվածին արդյունահանել, և դրանք հայտնաբերված են էվոլյուցիոն առումով ավելի բարձր և բարդ ջրային կենդանիների մոտ:Այնուամենայնիվ, մանրադիտակային և պարզ ջրային օրգանիզմները ջրից թթվածին արդյունահանելու համար մաղձի ապարատ չեն պահանջում, քանի որ նրանց մարմնի մակերեսը կարող է կլանել համապատասխան քանակությամբ: Գայլի կառուցվածքը հետաքրքիր է, և այն ունի ֆիլտրման համակարգ, որը թույլ է տալիս թակարդել այլ մասնիկներ, քան ջուրը, մինչդեռ տեղի է ունենում գազի փոխանակում: Ձկների մոտ ջուրը վերցվում է բերանից, ցրվում է խռիկներով՝ թթվածինը ներծծելու համար և դուրս է ուղարկվում մաղձի ճեղքերով (աճառային ձուկ) կամ օպերկուումով (ոսկրային ձուկ): Մաղձի առաջնային գործառույթը ներառում է մաղձի մեջ արյուն հոսող հակահոսանքի համակարգ, իսկ մաղձի շուրջ ջուրը հակառակ ուղղություններով: Բացի այդ, մաղձի սանրման թելերը, որոնք կոչվում են gill lamellae, օգնում են մեծացնել գազի փոխանակման մակերեսը: Ոսկրածուծ ձկների և աճառային ձկների միջև կառուցվածքում աննշան տարբերություններ կան, սակայն մաղձի օդափոխությամբ թթվածին արդյունահանելու գործառույթը կատարվում է երկու տեսակի մեջ էլ։ Մյուս ողնաշարավորները, ինչպիսիք են երկկենցաղները, իրենց թրթուրային փուլերում շնչառության համար արտաքինից բաց են թողնում մաղձերը:Բարձրագույն ողնաշարավորների սաղմնային զարգացման փուլերը, ինչպիսիք են թռչունները, կաթնասունները և նույնիսկ սողունները, ունեն արգանդի կամ ձվի ներսում շնչառական գործառույթները կատարելու համար: Հետևաբար, կարելի էր ենթադրել, որ բարդ մարմնի համակարգեր ունեցող ջրային կենդանիների մեծ մասը շնչառության համար ունեն մաղձեր։ Ավելին, ձկների խռիկները ի վիճակի են արտազատվող նյութերը շնչառական թափոնների հետ միասին ջրի մեջ ցրելու:
Թոքեր
Թոքերը բարձրագույն ողնաշարավորների և որոշ ցամաքային անողնաշարավորների հիմնական շնչառական մակերեսն են: Այնուամենայնիվ, ողնաշարավորների թոքերը կառուցվածքային առումով տարբեր են և ավելի հարմարված են ավելի շատ թթվածին հանելու համար, քան անողնաշարավորների թոքերը: Ողնաշարավորների թոքը ստանում է մթնոլորտային թթվածինը ռնգային և բերանի խոռոչի և շնչափողի միջոցով ինհալացիայի միջոցով, թթվածինը արդյունահանում է արյան մազանոթներ և ցրում ածխաթթու գազը ծայրաստիճան բարակ պատերով ալվեոլներում և արտաշնչում նույն ճանապարհով: Թոքերում ձևավորվում են միլիոնավոր ալվեոլներ, որոնք մեծացնում են գազի փոխանակման մակերեսը:Այնուամենայնիվ, արտազատվող թափոնները չեն ցրվում ալվեոլների պատերով: Թոքերը գտնվում են կաթնասունների կրծքավանդակի խոռոչում, իսկ միջքաղաքային մկանները կծկվում են դիֆրագմայի հետ՝ ծավալը մեծացնելու և ներքին ճնշումը նվազեցնելու համար, որպեսզի ներշնչումը տեղի ունենա, իսկ արտաշնչման գործընթացը՝ հակառակը։ Ի լրումն իր հիմնական ֆունկցիայի՝ շնչառության, թոքերը կարևոր են արյան pH-ի պահպանման, անցանկալի արյան թրոմբներից ազատվելու, կոկորդի համար ձայն արտադրելու, փոշու և այլ մասնիկները վանելու և շատ այլ գործառույթների համար։
Ո՞րն է տարբերությունը մաղձի և թոքերի միջև:
• Երկու օրգաններն էլ կենսական նշանակություն ունեն որպես գազափոխանակող մակերեսներ, սակայն մաղձերը կարևոր են ջրում լուծված թթվածինը հանելու համար, մինչդեռ թոքերը կարևոր են մթնոլորտի թթվածինը արդյունահանելու համար::
• Ջրերը հանդիպում են ջրային օրգանիզմներում, մինչդեռ թոքերը՝ ցամաքային օդ շնչող կենդանիների մոտ:
• Խորշերը կարողանում են ցրել արտազատվող արտադրանքները, բայց ոչ թոքերը:
• Խորշերը կարող են լինել ներքին կամ դրսից տեղակայված օրգաններ, մինչդեռ թոքերը միայն ներքին օրգաններ են:
