Ryby głębinowe - ciśnienie.

[njczyziu]

Witam,

mam pytanie odnośnie ryb głębionowych, w jaki sposób wytrzymują one tak ogromne ciśnienie jakie działa na głębokości kilkuset metrów, a nawet kilku km?

Niewiele w języku polskim jest informacji o tym.

Jest to dość zdumiewające, że tak drobne rybki potrafią sobie spokojnie radzić w takich warunkach, a człowiek ciągle udoskonala łodzie podwodne, obudowując je najbardziej wytrzymałymi metalami/tworzywami by osiągać kolejne rekordy zanurzenia.

Czytałem coś, że chodzi o cisnienie wewętrzne i zewnętrzne, które jest u tych ryb podobne do warunków panujących wokół nich, w takim razie jakie one muszą mieć serce, że to ciśnienie (ogromne) spokojnie wytrzymuje?!

Rozumiem, że płuca poprzez zawarty w nich tlen, zostają miażdżone przez wysokie ciśnienie, jednak dalej nie mogę pojąć dokładnie jak to się odbywa u ryb i dlaczego jedne mogą pływać na wielkich głębokościach a inne tylko na płytkich wodach, który organ u nich i dlaczego za to odpowiada?

 

Pozdrawiam

[njczyziu]

Widzę, żę nikt się nie orientuje w tym temacie

[michal_n]

Widzę, żę nikt się nie orientuje w tym temacie

 

Temat jest trochę skomplikowany i nie do końca akwarystyczny. 

Po pierwsze to w przypadku zwierząt lądowych (i niektórych wodnych lub ziemnowodnych) istnieją przestrzenie powietrzne np u nas płuca. Na te przestrzenie jak na cały organizm działa z zewnątrz ciśnienie. Żeby nie doszło do zmiażdzenia to ciśnienie w srodku musi być takie same jak na zewnątrz. Dlatego nurek oddycha powietrzem pod ciśnieniem otaczającej go wody a nie pod ciśnieniem 1 atm.

Wraz ze wzrostem ciśnienia zwiększa się rozpuszczalność gazów w cieczy co prowadzi do zwiekszenia nasycenia tymi gazami. Czyli na powierzchni mamy powiedzmy X azotu rozpuszczonego w tkankach a na głębokości 10 m przy odpowiednio długim przebywaniu tam (minuty do godzin) mamy X+Y gdzie Y zależy od gazu, głębokości oraz tkanek.

To już samo w sobie jest problemem ponieważ przy pewnych ciśnieniach dla pewnych organizmów niektóre gazy są  toksyczne. Np tlen przy ciśnieniu ok1,5 atm czyli takim jakie jest około 75 m głębokości. Azot może być  toksyczny już od mnejszych głębokości i jest to tzw narkoza azotowa.

Różne organizmy mają różną tolerancję dla tych gazów ale tez trzeba pamiętać, że np. bardzo głęboko zawartość tlenu w wodzie jest bardzo niska więc np. toksyczność tlenowa w zasadzie nie istnieje.

Osobne kwestie to tzw High Pressure Syndrome czyli HPS. Wynika ze zmian w metabolizmie, przemian gazowych i wielu rzeczy o których nie mam pojęcia przy przebywaniu w warunkach wysokiego ciśnienia co wpływa na funkcje mózgu człowiek w sposób niekorzystny. Ryb głębonowych to nie dotyczy bo sa przystosowane no i pewnie też dla tego ze ich mózgi są dużo prostrze od naszego.

 

co do tego dlaczego jedne ryby w niskim a drugie w wysokim ciśnieniu to jest kwestia przystosowania całego organizmu zarówno do wysokiego ciśnienia, braku światła, temperatury, specyficznego pokarmu itp...

nie ma jednego narządu który to umożliwia.

 

Pozdrawiam i przy okazji witam (się) na forum bo to mój pierwszy post tutaj po paru miesiącach czytania z uwagą

 

Michal

[njczyziu]

Trochę spóźnione, ale dzięki za info.

Może nie jest to do końca odpowiedź, która mnie zadowala, ale co nieco, gdzieniegdzie już rozjaśniłeś

Pozdro

[michal_n]

Trochę spóźnione, ale dzięki za info.

Może nie jest to do końca odpowiedź, która mnie zadowala, ale co nieco, gdzieniegdzie już rozjaśniłeś

Pozdro

No to napisz co jeszcze budzi Twoje wątpliwości i postaram sie rozjaśnić pozostałe kwestie na ile się da... 

 

pozdrawiam

 

M

[njczyziu]

Np. to o czym już pisałem:

 

"Czytałem coś, że chodzi o ciśnienie wewnętrzne i zewnętrzne, które jest u tych ryb podobne do warunków panujących wokół nich. W takim razie jakie one muszą mieć serce, że to ciśnienie (ogromne) spokojnie wytrzymuje?!

Rozumiem, że płuca poprzez zawarty w nich tlen, zostają miażdżone przez wysokie ciśnienie, jednak dalej nie mogę pojąć dokładnie jak to się odbywa u ryb i dlaczego jedne mogą pływać na wielkich głębokościach a inne tylko na płytkich wodach, który organ u nich i dlaczego za to odpowiada?"

 

Czemu wielkie ciśnienie nie uszkadza/rozrywa u nich serca, ciała albo innych organów. Niektóre rybki przecież są znacznie drobniejsze od człowieka. Zbyt duże ciśnienie może też przecież sprawić, że eksplodują oczy.

Delfiny również mogą pływać na wielkich głębokościach a mają płuca, czemu one potrafią tak głęboko się zanurzać a np. człowiek nie?

Edytowane 11 Listopada 2014 przez andy102
Pisownia. Dbaj o pisownię.

[Desperat]

To, że delfiny i inne ssaki morskie mogą głęboko nurkować jest kwestią przystosowania się do środowiska w jakim żyją. Płuca człowieka na głębokości kilkudziesięciu metrów zostaną zmiażdżone, przepona nie wytrzyma.

Nieco inaczej odbywa się to u ryb które mają skrzela, więc problem płuc ich nie dotyczy.

Moim zdaniem to czy ryba żyje na danych głębokościach jest kwestią budowy komórek, ciśnienia które w nich panuje, z tego powodu większość ryb wyciągniętych z dużych głębokości umiera już po kilku sekundach na powierzchni.

[michal_n]

Np. to o czym już pisałem:

 

"Czytałem coś, że chodzi o ciśnienie wewnętrzne i zewnętrzne, które jest u tych ryb podobne do warunków panujących wokół nich. W takim razie jakie one muszą mieć serce, że to ciśnienie (ogromne) spokojnie wytrzymuje?!

Rozumiem, że płuca poprzez zawarty w nich tlen, zostają miażdżone przez wysokie ciśnienie, jednak dalej nie mogę pojąć dokładnie jak to się odbywa u ryb i dlaczego jedne mogą pływać na wielkich głębokościach a inne tylko na płytkich wodach, który organ u nich i dlaczego za to odpowiada?"

Co do tego to jest to raczej adaptacja metabolizmu komórkowego do wysokich ciśnień parcjalnych niektórych gazów. Np na głębokości około 1 km jest ciśnienie około 101 atmosfer, co przy ciśnieniu parcjalnym tlenu odpowiadającym 1% na tej głębokości dało by odpowiednik oddychania 100% tlenem. Nie mam pojęcia jaka jest zawartość tlenu w wodzie na tej głębokości ale to raczej chodzi o przykład. 

Co do serca to nie ma raczej problemu ponieważ ciśnienia się równoważą a ciecze nie są ściśliwe. Jeśli pominąć rosnącą gęstość wody to tak samo łatwo jest pod wodą na małej i na dużej głębokości ruszać ręką. Serce może być normalne.

 

Czemu wielkie ciśnienie nie uszkadza/rozrywa u nich serca, ciała albo innych organów. Niektóre rybki przecież są znacznie drobniejsze od człowieka. Zbyt duże ciśnienie może też przecież sprawić, że eksplodują oczy.

Delfiny również mogą pływać na wielkich głębokościach a mają płuca, czemu one potrafią tak głęboko się zanurzać a np. człowiek nie?

Jeśli chodzi o eksplozję oczu od ciśnienia to raczej o tym nie słyszałem chyba, ze rozmawiamy o fali uderzeniowej ale to zupełnie inna historia. 

Z delfinami też jest inna historia ponieważ one nie oddychają pod wodą. Biorą wdech na powierzchni jak ludzie i nurkują na zatrzymanym oddechu. Niektórzy ludzie też tak robią a aktualny rekord świata to gdzieś w okolicach 250 m (Polak - Mateusz Malina). Jego wynik jest zbliżony głębokością do dużych ssaków morskich choć niektóre jak np. kaszaloty nurkują dużo głębiej no i w zasadzie wszystkie nurkują dużo dłużej

 

U ssaków nurkujących na bezdechu sprawa odporności na ciśnienie to przede wszystkim redukcja przestrzeni powietrznych (nurkowie np. czasem zalewają sobie wodą zatoki a ssaki morskie mają pod tym kątem zoptymalizowaną anatomię - brak zatok, bardziej wytrzymałe żebra itp).

No i wielkość zwierza nic nie ma tutaj do rzeczy...

 

pozdrawiam

 

Michał

Edytowane 29 Listopada 2014 przez ahr
Poprawa cytatów.

[njczyziu]

Dzięki za jeszcze dokładniejsze wytłumaczenie sprawy

Choć pewnie w przyszłości nasuną się jeszcze dalsze pytania a propos tego tematu

 

Pozdro

[njczyziu]

Znalazłem dzisiaj coś ciekawego:

 

"Ciśnienie setki razy większe od atmosferycznego uniemożliwia życie w głębinach większości morskich zwierząt, bowiem zakłóca działanie mięśni i nerwów, a nawet enzymów niezbędnych do życia. W roku 1999 Paul Yancey z Whitman College w Waszyngtonie odkrył, że głębinowe gatunki ryb mogą przebywać na ogromnych głębokościach dzięki "osmolitowi" – tlenkowi trimetylaminy (TMAO). Związek ten stabilizuje białka w komórkach. Ma też typowo "rybi" zapach. Im głębiej żyje dany gatunek ryby, tym więcej jest TMAO w jego tkankach."

 

http://wiadomosci.onet.pl/swiat/nowy-rekord-glebinowej-ryby/2q6sp

 

Sporo się wyjaśniło