Ljudje jedo rake po vsem svetu, vendar njihove zanimive lastnosti presegajo kulinarične lastnosti. Ste se na primer kdaj vprašali, kako dihajo raki? S kakšnim mehanizmom jim uspe kolonizirati tako vodno okolje kot obale plaž?
Od vseh vrst živih bitij, ki naseljujejo Zemljo, jih je le nekaj sposobnih hkrati naseljevati kopensko in vodno okolje. Zato je fascinantno spoznati strategije, ki jih uporabljajo raki, da ostanejo nad in pod vodo, odvisno od časa dneva (in vrste). Preberite, če želite izvedeti več o tej temi.
Kaj so raki?
Preden raziščemo dihanje teh nevretenčarjev, se nam zdi zanimivo opisati jih s taksonomskega vidika. Najprej je treba poudariti, da so vsi raki deseteronožni raki infrareda Brachyura, katerih glavna značilnost je skrajšanje njihovega trebušnega segmenta in razširitev prsnega dela.
Rakovi živijo v morskem okolju, v sladki vodi in celo v relativno suhih kopenskih habitatih (kot je kokosov rak, Birgus latro). V vsakem primeru velika večina vrst, vključenih v ta takson, potrebuje zelo visoko vlažnost okolja za pravilen razvoj.
Ti raki spadajo v red Decapoda, kar pomeni, da imajo 5 parov okončin (10 nog). Izstopajo po prvem od njih, saj ima vsaka sprednja noga čelo, ki ji daje funkcijo vpenjanja. Po drugi strani pa je treba opozoriti, da imajo raki trd eksoskelet iz mineraliziranega hitina, ki ga morajo občasno odvreči.
Ocenjuje se, da je na celem planetu več kot 4500 vrst kopenskih rakov. Približno 850 jih živi v sladki vodi, preostali pa v morskem okolju.
Kako dihajo raki?
Zagotovo ste že kdaj videli raka, ki divja po pesku na plaži. Kako je to mogoče, ko pa so raki znani po tem, da živijo pod vodo? Čeprav se morda ne zdi tako, odgovor najdemo v nekaterih splošno znanih organih: škrgah. Nato vam pokažemo, kako ti raki dihajo glede na okolje, v katerem se nahajajo.
Kako raki dihajo pod vodo?
Najprej je treba poudariti, da imajo raki ponotranjene škrge. Te najdemo v predelu glavoprsja, vendar so zaščitene z zelo odpornim hitinastim oklepom.Če ste kdaj jedli enega od teh rakov, ste morda videli škrge na straneh telesa (blizu nog) v notranji komori živali.
V morskem okolju raki dajejo prednost prehajanju vode (bogate s kisikom) skozi škrge in tam poteka izmenjava plinov. Ti nevretenčarji ustvarijo tok proti svojemu dihalnemu sistemu zahvaljujoč skafognatitu, laminarnemu in ovalnemu dodatku maksile, ki črpa vodo do škrg.
Voda neprestano prehaja skozi škržne nitke, ki so dobro prekrvavljene. Na ta način rak izvaja izmenjavo plinov in lahko zajame O₂ ter se znebi CO₂, ki ga njegova presnova naravno proizvaja. Tako brez težav diha pod vodo.
Kako dihajo raki na kopnem?
Zadeva postane bolj zapletena, če preklopimo na kopenski ekosistem, saj so škrge specializirane za pridobivanje kisika v vodnem okolju.Kot opozarja Oregon Coast Aquarium, imajo raki nekaj orodij, s katerimi se lahko izognejo tej omejitvi svoje fiziologije.
Nekateri raki so izključno kopenski, drugi pa lahko dolgo ostanejo zunaj vode. Skrivnost je v tem, da so škrge vedno vlažne. Če je dihalni sistem rakov vlažen, se atmosferski kisik iz zraka z difuzijo prenese v vodno snov, ki je prisotna v živalskem organizmu.
S postopkom osmoze preide kisik, ki ga "ujeta" voda iz okolja škrg, v krvne kapilare raka, tako da dihanje poteka učinkovito. Za ohranjanje vlage v škrgah imajo rakci na voljo veliko orodij:
- Rakovi uporabljajo spojene plošče za zaščito svojih škrg v kopenskem okolju.
- Shranjujejo vodo v mehurju, krvni tekočini in različnih specializiranih telesnih komorah.
- Kopenski primerki pijejo vodo, kadar koli lahko.
- Hranite v temnem in vlažnem okolju, da omejite hitrost izhlapevanja vode iz škrg.
S fiziološkimi in vedenjskimi prilagoditvami lahko raki ohranjajo svoje škrge vlažne in dihajo v kopenskem okolju. V vsakem primeru je namestitev takšnega raka v popolnoma suhem okolju za dolgo časa sinonim za smrt: prilagoditve teh nevretenčarjev niso nezmotljive.
Nekateri raki pihajo mehurčke z usti, ko so na kopnem. Ta znak kaže, da žival poskuša prezračiti svoje škrge, da bi dobila čim več kisika.
Izjeme od pravila
Nekateri puščavniki in kokosov rak kršijo pravila. Zadnja omenjena vrsta ima zelo specifično zgradbo, ki ji omogoča, da diha izključno zrak in se ji zato v odrasli dobi ni treba vrniti v vodo.Ta organ se imenuje branhiostegalna pljuča.
Ta prilagoditev velja za vmesno točko med škrgami in pljuči, saj njena fiziologija izhaja iz obeh. Branhiostegalno tkivo je močno nagubano, kar poveča uporabno površino za izmenjavo plinov. Zaradi svojih prilagoditev veliko bolj učinkovito pridobiva kisik iz zraka kot iz vode.
Čeprav imajo zelo majhne škrge, kokosovi raki ne morejo dihati pod vodo. Če se potopijo za več kot nekaj minut, se utopijo.
Bitja, ki so na videz tako preprosta, kot so raki, nam lahko dajo mojstrski tečaj prilagajanja. Kdo bi nam povedal, da lahko žival s škrgami skoraj stalno diha na kopnem? Brez dvoma nam način dihanja rakov dokazuje, da naravi ne primanjkuje iznajdljivosti.