Spirakler och hur de hjälper till att andas mot fisk, valar och insekter

Spirakel andas öppningar som finns på ytan hos insekter, vissa broskfiskar, såsom vissa hajararter, och snålar. Hammerheads och chimärer har inte spirakel. Hos fisk består spirakel av ett par öppningar precis bakom fiskens ögon som gör att den drar syrgasvatten uppifrån utan att behöva föra det in genom gälarna. Spiraklarna öppnar in i fiskens mun, där vatten leds över dess kullar för gasutbyte och ut ur kroppen. Spirakler hjälper fisken att andas även när de ligger på havsbotten eller när de ligger begravda i sanden. 

Evolution of Spiracle

Spirakel utvecklades troligen från gillöppningar. Hos primitiva käkelösa fiskar var spirakel helt enkelt de första gällande öppningarna bakom munnen. Denna gillöppning separerade så småningom när käken utvecklades ut ur strukturerna mellan den och de andra gillöppningarna. Spirakelet var kvar som en liten hålliknande öppning i de flesta broskfiskar. Spirakler är användbara för de typer av strålar som begraver sig i havsbotten eftersom de tillåter dem att andas utan hjälp av utsatta gälar.

Primitiva benfisk med spirakel inkluderar stör, paddlefisk, bichirer och coelacanth. Forskare tror också att spirakel är förknippade med hörselorganen för grodor och vissa andra paddor.

Exempel på spirakel

Södra stingrays är sanddrivande havsdjur som använder sina spirakel för att andas när de ligger på havsbotten. Spiraklar bakom strålens ögon drar in vatten, som passeras över pälarna och förvisas från sina gälar på undersidan. Skridskor, broskfiskar som har en plan kropp och vinge-liknande pectoral fenor fäst vid huvudet, och stingrays använder ibland spirakler som deras främsta andningssätt, för att få syrat vatten in i gillkammaren där det byts ut mot koldioxid.

Ängelhajar är stora, platta hajar som begraver sig i sanden och andas igenom deras spirakel. De ligger i väntan, kamouflerade, efter fisk, kräftdjur och blötdjur och slängar sedan för att slå och döda dem med sina käkar. Genom att pumpa vatten in genom sina spirakel och ut genom sina gälar kan dessa hajar ta upp syre och eliminera koldioxid utan att ständigt simma, eftersom fler mobila hajar måste göra.

Insekter och djur med spirakel

Insekter har spirakel som tillåter luft att röra sig in i deras luftrörssystem. Eftersom insekter inte har lungor, använder de spirakel för att utbyta syre och koldioxid med utomhusluften. Insekter öppnar och stänger sina spirakel genom muskelkontraktioner. Syremolekyler reser sedan via insekts trachealsystem. Varje luftrör slutar med en tracheole, där syret löses upp i tracheole-vätskan. O₂ diffunderar sedan in i cellerna.

Valens blåshål kallas ibland också ett spirakel i äldre texter. Valar använder sina blåshål för att ta in luften och fördriva koldioxid när de ytor. Valar har lungor som andra däggdjur snarare än gälar som fisk. De måste andas luft, inte vatten.