الجهاز التنفسي للأسماك الغضروفية
يتكون الجهاز التنفسي للأسماك الغضروفية من عدة مكونات رئيسية، والتي سنستعرضها فيما يلي:
الفم
تلعب بعض أنواع الأسماك الغضروفية مثل أسماك الورنك (Skates) وشيطان البحر (Manta) دورًا أساسيًا في عملية التنفس، حيث تستخدم الفم لإدخال الماء المحتوي على الأكسجين إلى داخل أجسامها.
المنخران
تستخدم بعض الأنواع كسمكة الكيميرا (Chimaeras) المنخرين لسحب الماء إلى الجسم، حيث تظل الفم مغلقًا معظم الأحيان.
الخياشيم
يتراوح عدد الخياشيم لدى الأسماك الغضروفية بين 5 إلى 7 أزواج، وذلك حسب النوع. وتختلف هذه الخياشيم عن خياشيم الأسماك العظمية، حيث لا توجد غطاء عظمي يحميها، بل تفتح مباشرة إلى الماء من خلال الفتحات الخيشومية. تقع الخياشيم خلف تجويف الفم وعلى جانبيه، وتتكون من:
الخيوط الخيشومية
تحتوي الخياشيم على صف أو صفين من الفتائل الخيشومية (Gill filaments) المدعومة بأقواس خيشومية، والمليئة بالأوعية الدموية التي تعطيها لونها الأحمر الزاهي. تم تصميم الخيوط الخيشومية بحيث يتدفق الماء باتجاه واحد موازياً لها، بينما يجري الدم في الاتجاه المعاكس، مما يُعزز فعالية تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين الماء والدم.
الصفائح الخيشومية
تتفرع الخيوط الخيشومية إلى فروع تعرف بالصفائح الخيشومية الأولية، والتي تشتق منها الصفائح الخيشومية الثانوية التي تقوم بعملية امتصاص الأكسجين من الماء المتدفق وتمريره إلى الجسم. يُشار أحيانًا إلى المسافات بين الصفائح الخيشومية بالأكياس أو الجيوب الخيشومية (Gill Pouches).
المتنفسات أو الفتحات التنفسية
تمتلك العديد من أنواع الأسماك الغضروفية زوجًا من الثقوب المعروفة بالمتنفسات (Spiracles)، والتي توجد بين عين السمكة والفتحات الخيشومية. تُستخدم هذه الفتحات لسحب الماء وتهوية الخياشيم، خصوصًا أثناء تغذية القرش أو استراحته في القاع.
تختلف شكل وموقع المتنفسات من نوع لآخر، كما يلي:
- تمتلك سمكة القرش الممرضة (Ginglymostoma cirratum) متنفسات صغيرة وشكلها دائري.
- تمتلك أسماك القرش السجادية (Orectolobidae) متنفسات طويلة تشبه الشقوق.
آلية تنفس الأسماك الغضروفية
تختلف آلية التنفس بين الأجناس المختلفة من الأسماك الغضروفية، وسنقوم بشرح ذلك أدناه:
آلية تنفس أسماك القرش
تتعلق آلية التنفس في أسماك القرش بعملية فتح وإغلاق الفم، حيث عند فتح الفم يتسع التجويف الفموي البلعومي، وتقوم الجيوب الخيشومية بالانكماش مما يغلق الشقوق البلعومية. وعند إغلاق الفم، ينقبض التجويف الفموي البلعومي بينما تتسع الجيوب الخيشومية، مما يسمح بدخول الماء فوق الخياشيم حيث يحدث تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. مع استمرار إغلاق الفم، تنقبض الجيوب الخيشومية، وتفتح الفتحات الخيشومية لطرد الماء.
تحتاج بعض الأنواع إلى البقاء في حالة حركة لتحريك الماء فوق خياشيمها، وهو ما يعرف بتهوية الرام (Ram Ventilation)، بينما تمتلك أنواع أخرى عضلات متخصصة في الحلق لضخ الماء حتى عندما تكون السمكة في حالة سكون.
آلية تنفس الشفنينات
تتنفس معظم الشفنينات (Rays) بواسطة الفتحات التنفسية التي يدخل عبرها الماء، ويتم غلق هذه الفتحات بواسطة صمام خاص في الجزء الأمامي. كما تعمل الطيات الغشائية الموجودة في سقف وقاعدة الفم على توجيه الماء إلى فتحات الخياشيم ومنع مروره عبر الحلق.
