Pierwotne i wtórne przystosowanie kręgowców do życia w wodzie

 

 

Ryby – „najbardziej wodne” z kręgowców są doskonałym przykładem pierwotnego przystosowania do życia w wodzie. Skrzela – bardzo wydajny narząd o dużej powierzchni wymiany gazowej umożliwiają oddychanie tlenem znajdującym się w wodzie. W wymianie gazowej w mniejszym stopniu uczestniczy także skóra, zazwyczaj pokryta łuskami i śluzem. Większość ryb wytworzyła pęcherz pławny dzięki czemu mogą przebywać na różnych głębokościach bez dodatkowej straty energii. Środowisko wodne umożliwia zewnętrzne (poza organizmem samicy) zapładnianie jaj (za wyjątkiem gatunków jajożyworodnych). Ryby zarówno te duże jak i te małe posiadają płetwy (parzyste i nieparzyste) oraz opływowy kształt ciało co pozwala na sprawne poruszanie się w wodzi. Występują także ryby trzonopłetwe (obecnie tylko Latimeria) posiadające szkielet płetw parzystych przypominający budową szkielet kończyn kręgowców lądowych. To właśnie z nich przed kilkuset milionami lat wykształciły się płazy.

Płazy (zwierzęta dwóch środowisk) choć przystosowane do życia na lądzie (np. płuca) nie zdołały jeszcze uniezależnić się od środowiska wodnego – wykazują wiele cech pierwotnego przystosowania do życia w wodzie. Cienka skóra nie zabezpiecza przed wyschnięciem, więc płazy potrzebują wody do ochrony przed wysychaniem. Trójkątna głowo, dość sztywno połączona z kręgosłupem (jeden krąg szyjny, umożliwiający ruch głowy w przód i w tył), nadaje płazom opływowy kształt ciała, błony między palcami, pokryta śluzem skóra to cechy ułatwiające poruszanie się w wodzie. U większości płazów występuje wodne zapłodnienie zewnętrzne i rozwój młodych w wodzie co dobitnie ukazuje uzależnienie od środowiska wodnego. Larwy większości płazów (kijanki) do czasu całkowitego przekształcenia się w osobnika dorosłego przebywają w wodzie, posiadają ogon podobny do rybiego oraz skrzela, nie posiadają kończyn, podobne są do swych przodków – ryb.

Gady – myśląc o wtórnym przystosowaniu do życia w wodzie od razu przychodzą mi na myśl gady, to właśnie one jako pierwsze wróciły do środowiska wodnego (żółwie morskie, wszystkie gatunki krokodyli i legwany morskie). Kończyny żółwi morskich bardzo słabo nadają się do poruszania na lądzie, zostały wtórnie przystosowane do wiosłowania w wodzie. Krokodyle mają umieszczone nozdrza na szczycie czaszki co umożliwia oddychanie powietrzem atmosferycznym w niemal całkowitym zanurzeniu, spłaszczony w osi pionowej ogon jest doskonałym „pędnikiem” w wodzie.

Ptaki pływające (np. kaczki, gęsi, łabędzie, pingwiny, itd.) mają palce spięte błoną co umożliwia wiosłowanie w wodzie, nielot pingwin dodatkowo przystosował i skrzydła do wiosłowania. Ptaki wodne mają też specjalny gruczoł kuprowy, którego wydzielinę rozprowadzają na pióra dzięki czemu stają się one nie przemakalne (po zamoczeniu nie wyglądają jak przysłowiowa „zmokła kura”).

Ssaki – u ssaków wodnych (walenie, płetwonogie, syreny) dostrzegamy liczne cechy przystosowania do życia w wodzie. Jest to oczywiście przystosowanie wtórne o czym dobitnie świadczy posiadanie przez ssaki płuc, organu typowego dla organizmów lądowych.

Poruszanie w wodzie ułatwia: opływowy kształt ciała, prawie całkowity zanik owłosienia, kończyny przednie przekształcone się w płetwy, u płetwonogich również tylne, u Waleni ogon przekształcony w poziomą płetwę ogonową i zanik kończyn tylnych.

Aby przetrwać w zimnej wodzie wytworzyła się gruba podskórna warstwa tłuszczu, która zwiększa też wypór ciała.

Walenie, by móc nurkować głęboko, mają małe płuca (o małej wyporności). Aby długo pozostawać pod wodą (ok.1 godz.) magazynują tlen w mięśniach.

Natomiast płetwonogi by móc zanurkować na dużą głębokość (niektóre gatunki nawet do 200 m.) wypuszczają całe powietrze z płuc i wstrzymują oddech, a praca ich serca spowalnia się – mogą w ten sposób długo przebywać pod wodą (nawet do 30 min.). Niektóre ssaki wodne, dzięki wyporowi wody zmniejszającemu ciężar ciała osiągnęły niespotykanie wielkie rozmiary. Płetwal błękitny dochodzący do 30 m długości i ponad 100 ton wagi jest największym zwierzęciem kiedykolwiek żyjącym na ziem.

Walenie i syreny na tyle przystosowały się do życia wodnego, że rodzą i karmią młode w wodzie, foki w tym celu muszą wyjść na ląd.