아가미

Gill
기타 용도는 Gill(동음이의)을 참조하십시오.
이 일반적인 잉어의 붉은 아가미는 아가미 날개의 결함으로 보입니다.

아가미(/ɪl/ (listen)는 많은 수생 생물들이 물에서 용존 산소를 추출하고 이산화탄소를 배출하기 위해 사용하는 호흡 기관이다.소라게와 같은 몇몇 종의 아가미는 습기를 유지한다면 육지에서 숨을 쉴 수 있도록 적응했다.아가미의 미세한 구조는 외부 환경에 넓은 표면적을 제공한다.브런치아(pl. branchiae)는 아가미에 대한 동물학자의 이름이다(고대 그리스어 βββββα에서 유래).

일부 수생 곤충을 제외하고, 필라멘트와 층상(접힘)에는 얇은 벽을 통해 가스가 교환되는 혈액 또는 강골 유체가 포함되어 있습니다.혈액은 몸의 다른 부분으로 산소를 운반한다.이산화탄소는 혈액에서 얇은 아가미 조직을 통해 물 속으로 들어간다.아가미 또는 아가미 같은 장기는 몸의 다른 부분에 위치하고 있으며 연체동물, 갑각류, 곤충, 물고기, 그리고 양서류를 포함한 다양한 수중 동물 그룹에서 발견됩니다.게와 갯가제비 등 반지상 해양동물은 물을 저장하는 아가미실을 갖고 있어 육지에 있을 때 용존산소를 사용할 수 있다.

역사

갤런은 물고기들이 가스가 들어갈 만큼 충분히 크지만 너무 미세해서 물이 통과할 수 없는 다수의 개구부를 가지고 있다는 것을 관찰했다.대 플리니우스는 물고기가 아가미로 호흡한다고 주장했지만, 아리스토텔레스는 [1]다른 의견을 가지고 있다는 것을 관찰했다.branchia라는 단어는 그리스어 βββββββα, gills, 단수로는 [2]지느러미를 의미한다.

기능.

많은 미세한 수생 동물들과 더 크지만 활동적이지 않은 동물들은 그들의 몸 표면 전체를 통해 충분한 산소를 흡수할 수 있고, 그래서 아가미 없이도 충분히 호흡할 수 있습니다.하지만, 더 복잡하고 활동적인 수생 생물들은 보통 아가미나 아가미를 필요로 한다.많은 무척추동물들, 심지어 양서류들도 기체 [3]교환을 위해 몸의 표면과 아가미를 모두 사용한다.

아가미는 보통 얇은 조직, 얇은 판(플레이트), 가지 또는 표면적을 늘리기 위해 매우 접힌 표면을 가진 가늘고 둥근 돌기로 구성됩니다.아가미의 섬세한 성질은 주변 물이 지탱해 주기 때문에 가능합니다.혈액 또는 기타 체액은 확산되기 [3]쉽도록 호흡 표면과 밀접하게 접촉해야 합니다.

높은 표면적은 수생 생물의 가스 교환에 매우 중요합니다. 물은 공기 중에 용해된 산소의 극히 일부만을 포함하고 있기 때문입니다.1입방미터의 공기는 STP에서 약 250그램의 산소를 함유하고 있다.물 속 산소 농도는 공기 중보다 낮고 확산 속도가 더 느리다.민물에서는 공기 210cm3/[4]L에 비해 용존산소 함량은 약 8cm3/L이다.물은 공기보다 777배 더 밀도가 높고 100배 [4]더 점성이 있다.산소는 공기 중 확산 속도가 물 [4]속보다 10,000배 더 높습니다.물에서 산소를 제거하기 위해 주머니와 같은 폐를 사용하는 [4]것은 생명을 유지하기에 충분히 효율적이지 않을 것이다.폐를 사용하는 대신, "가스 교환은 특수 펌프 메커니즘에 의해 단방향 물 흐름이 유지되는 고혈관성 아가미 표면에서 이루어진다.물의 밀도는 아가미가 무너져 서로 겹쳐지는 것을 막아주는데, 이는 물고기를 물에서 [4]건져낼 때 일어나는 현상입니다.

보통 물은 물살에 의해, 물을 통한 동물의 움직임, 섬모나 다른 부속물의 구타 또는 펌프 메커니즘에 의해 한 방향으로 아가미를 가로질러 이동합니다.어류 및 일부 연체동물에서는 물이 아가미를 통과하는 역류 교환기구에 의해 아가미를 통과하는 혈액의 흐름과 반대 방향으로 아가미를 통과하는 역류 교환기구에 의해 아가미의 효율이 크게 향상된다.이 메커니즘은 매우 효율적이며 물 속에 용해된 산소의 90%를 [3]회수할 수 있습니다.

척추동물

민물고기 아가미 400배 확대

척추동물의 아가미는 일반적으로 인두의 벽에서 바깥쪽으로 열린 일련의 아가미 틈을 따라 발달합니다.대부분의 종은 역류 교환 시스템을 사용하여 혈액과 물이 서로 반대 방향으로 흐르면서 아가미 안팎으로 물질의 확산을 강화합니다.아가미는 빗살 모양의 필라멘트인 아가미 층으로 구성되어 있는데, 이는 산소 [5]교환을 위한 표면적을 늘리는 데 도움을 줍니다.

물고기는 숨을 쉴 때 일정한 간격으로 물을 한 입 가득 들이마십니다.그리고 나서 그것은 목구멍을 끌어당겨 물을 아가미 구멍으로 밀어넣어 아가미 위를 바깥쪽으로 통과시킨다.물고기 아가미 슬릿은 흉선,[6] 부갑상선, 그리고 배아 아가미 [7]주머니에서 파생된 많은 다른 구조들의 진화 조상일 수 있다.

물고기.

주요 기사:아가미

물고기의 아가미는 머리 뒤에 있는 물고기의 양쪽에 있는 인두와 동물의 바깥을 연결하는 많은 틈을 형성합니다.원래는 많은 틈이 있었지만 진화 과정에서 그 수가 줄어들었고, 현대의 물고기는 대부분 5쌍을 가지며,[8] 8쌍을 넘지 않는다.

연골어류

상어와 가오리는 보통 몸 밖으로 바로 열리는 5쌍의 아가미 구멍을 가지고 있지만, 일부 원시 상어들은 6쌍을 가지고 있고 브로드노즈 칠길 상어는 이 숫자를 초과하는 유일한 연골 물고기이다.인접한 슬릿은 연골 아가미 아치에 의해 분리되며, 여기에서 연골 아가미 아치가 돌출된다.이 아가미는 아가미의 각 층이 양쪽에 놓여 있는 분지간격 시트 형태의 지지대입니다.아치의 밑부분은 또한 아가미 절단기를 지지할 수 있으며, 인두강으로 돌출되어 있어 큰 파편 조각이 [9]섬세한 아가미를 손상시키는 것을 방지할 수 있습니다.

작은 구멍인 나선형 구멍은 첫 번째 아가미 구멍 뒤쪽에 있습니다.이것은 구조상 아가미를 닮은 작은 의사 가지를 가지고 있지만, 진정한 [9]아가미에 의해 이미 산소가 공급된 혈액만 받습니다.나선은 고등 척추동물에서 [10]귀의 개구부와 상동하는 것으로 생각됩니다.

대부분의 상어들은 빠른 속도로 앞으로 헤엄쳐 입과 아가미 위로 물을 밀어넣는 숫양의 환기에 의존합니다.느리게 움직이거나 바닥에 사는 종, 특히 스케이트와 광선 중에서 나선형이 확대되어 물고기는 [9]입을 통해가 아니라 이 개구부를 통해 물을 흡입함으로써 숨을 쉴 수 있다.

키마에라는 나선형과 다섯 번째 아가미 틈을 모두 잃은 다른 연골어류와 다르다.나머지 구멍은 첫 번째 [9]아가미 앞의 아가미 아치 중격에서 발달한 오퍼큘럼으로 덮여 있습니다.

가느다란 물고기

분리된 참치 머리 안에 있는 붉은 아가미(뒤에서 본 것)

가느다란 물고기에서 아가미는 뼈로 덮인 아가미 모양의 방에 있습니다.대부분의 가느다란 어종은 5쌍의 아가미를 가지고 있지만, 몇몇은 진화 과정에서 일부 아가미를 잃었습니다.아가미의 적절한 환기를 가능하게 하기 위해 인두 내부의 수압을 조절하는 데 있어서, 경골어류는 숨을 쉬기 위해 램 환기에 의존할 필요가 없습니다.입 안에 있는 밸브는 물이 [9]빠져나가는 것을 막아준다.

가느다란 물고기의 아가미 아치는 전형적으로 격막이 없기 때문에 아가미만 아가미 아치에서 튀어나와 각각의 아가미 선에 의해 지탱됩니다.어떤 종들은 아가미털을 가지고 있다.가장 원시적인 경골어를 제외한 모든 물고기는 나선형이 없지만, 그것과 관련된 의사 가지는 종종 오퍼큘럼의 밑부분에 위치해 남아 있습니다.그러나 이것은 종종 크게 감소하는데, 작은 세포 덩어리로 이루어져 있고, 아가미 같은 [9]구조가 남아있지 않다.

해양 텔레오스트는 또한 아가미를 사용하여 삼투압(예: Na,, Cl−)을 배출합니다.아가미의 넓은 표면적은 내부 액체의 삼투압을 조절하려는 물고기들에게 문제를 일으키는 경향이 있다.바닷물에는 물고기의 체액보다 삼투압 성분이 많기 때문에 해산물들은 삼투압으로 아가미를 통해 자연적으로 수분을 잃는다.물을 되찾기 위해, 바다 물고기들은 대량의 바닷물을 마시면서 동시에 에너지를 소비하여 Na/K-ATPase 이온구(옛 미토콘드리아가 풍부한 세포와 염화물 세포)[11]를+ 통해 소금을 배출한다.반대로 민물은 물고기의 체액보다 삼투압을 적게 함유하고 있다.따라서, 민물고기는 최적의 혈액 [9][11]삼투압을 유지하기 위해 그들의 환경에서 이온을 얻기 위해 아가미 이온구를 이용해야 한다.

칠성장어, 낙지 등에는 아가미 자국이 없습니다.대신 아가미는 바깥쪽으로 둥근 구멍이 뚫린 구형 주머니 안에 들어 있습니다.고등어들의 아가미 구멍처럼, 각각의 주머니에는 아가미가 두 개 들어 있습니다.경우에 따라 개구부가 서로 융합되어 실질적으로 오퍼큘럼을 형성할 수 있습니다.칠성장어는 7쌍의 주머니를 가지고 있는 반면, 먹장어는 종에 따라 6개에서 14개의 주머니를 가지고 있을 수 있다.먹물고기는 주머니가 인두와 내부적으로 연결되어 호흡조직(인두피부관)이 없는 별도의 관이 인두의 적절한 아래에서 발달하여 그 전단에서 밸브를 [9]닫음으로써 섭취된 이물질을 배출한다.폐어 애벌레는 또한 원시 가오리 지느러미 물고기 폴립테루스처럼 외부 아가미를 가지고 있지만, 양서류와 [9]구조가 다릅니다.

양서류

머리 바로 뒤에서 불꽃이 튀는 바깥쪽 아가미를 보여주는 고산새 애벌레

양서류의 올챙이들은 실제 아가미를 포함하지 않는 3개에서 5개의 아가미 구멍을 가지고 있다.많은 종들이 오퍼큘럼과 유사한 구조를 가지고 있지만, 보통 스파이클이나 진정한 오퍼큘럼은 존재하지 않는다.내부 아가미 대신, 아가미 아치의 바깥 표면에서 자라는 깃털 같은 외부 아가미를 발달시킵니다.때때로, 어른들은 이것들을 가지고 있지만, 그들은 보통 변태될 때 사라진다.도롱뇽의 예로는 성년이 되어도 외부 아가미를 유지하는 것이 있다.

하지만 몇몇 멸종된 네발동물 그룹은 진짜 아가미를 가지고 있었다.아르케고사우루스에 대한 연구는 그것이 진짜 [12]물고기와 같은 내부 아가미를 가졌다는 것을 증명한다.

무척추동물

바다 민달팽이, Pleurobranchaea meckellii:아가미(또는 크테니듐)는 동물의 오른쪽에서 볼 수 있습니다.

갑각류, 연체동물, 그리고 몇몇 수생 곤충들은 몸 표면에 송이 모양의 아가미나 접시 같은 구조를 가지고 있다.다양한 종류와 디자인의 아가미는, 단순하거나 더 정교한, 심지어 같은 종류의 동물들 사이에서도, 과거에 독립적으로 진화해왔다.다발충의 세그먼트에는 [3]아가미를 달고 있는 파라포디아가 많이 있습니다.스펀지는 특별한 호흡 구조가 없고, 물이 스펀지 [13]같은 구조를 통해 빨려 들어가면서 동물 전체가 아가미 역할을 한다.

수생 절지동물은 대개 아가미를 가지고 있는데, 아가미는 대부분의 경우 변형된 부속물이다.일부 갑각류에서는 이러한 것들이 물에 직접 노출되는 반면, 다른 갑각류에서는 아가미 [14]방 안에서 보호된다.투구게는 외부 플랩인 책 아가미를 가지고 있으며, 각각 많은 얇은 [15]잎 모양의 막을 가지고 있다.

이매패류 연체동물과 같은 많은 해양 무척추동물은 여과식 동물이다.가스교환용 아가미를 통해 물의 흐름을 유지함과 동시에 식품 입자를 걸러낸다.이것들은 점액에 갇혀 [16]섬모의 구타에 의해 입으로 옮겨질 수 있다.

극피동물에서의 호흡은 유두라고 불리는 아주 원시적인 아가미를 사용하여 이루어집니다.몸 표면에 있는 이 얇은 돌기에는 수혈관의 게실이 포함되어 있습니다.

카리브 소라게는 습한 환경에서 살 수 있도록 변형된 아가미를 가지고 있다.

수생 곤충의 아가미는 기관이지만, 공기 튜브는 밀봉되어 있으며, 일반적으로 얇은 외부 판이나 확산이 가능한 돌기가 있는 구조물에 연결되어 있습니다.이 튜브의 산소는 아가미를 통해 재생됩니다.유충잠자리에서는 소화관(직장)의 꼬리 끝 벽에는 직장 아가미로서 기관지가 풍부하게 공급되고 직장 안팎으로 퍼진 물이 폐쇄된 기관에 산소를 공급한다.

플라스틱

플라스트론은 일부 수생 절지동물(주로 곤충) 사이에서 일어나는 구조적 적응의 한 종류로, 기관과 연결되는 나선이라고 불리는 작은 개구부가 있는 지역에 대기 중 산소의 얇은 막을 유지하는 무기질 아가미의 한 형태입니다.플라스트론은 전형적으로 물방울이 나선형으로 들어가는 것을 막는 소수성 세태의 조밀한 패치로 구성되지만, 큐티클에서 돌출된 비늘이나 현미경 융기 또한 포함할 수 있습니다.갇힌 공기막과 주변 물 사이의 계면의 물리적 특성은 마치 곤충이 대기 중에 있는 것처럼 나선형을 통해 가스를 교환할 수 있게 해줍니다.이산화탄소는 용해도가 높아 주변수로 확산되며, 산소는 호흡에 의해 막내 농도가 낮아지면서 막내로 확산되며, 질소 역시 장력이 높아지면서 확산된다.산소는 질소 확산 속도보다 더 높은 속도로 공기막 안으로 확산된다.하지만, 곤충을 둘러싼 물은 물의 움직임이 없다면 산소가 부족해질 수 있기 때문에, 고요한 물 속에 있는 많은 곤충들은 활발하게 그들의 몸 위로 물의 흐름을 유도합니다.

무기질 아가미 메커니즘은 플라스틱을 가진 수생 곤충들이 지속적으로 물에 잠기는 것을 가능하게 한다.예를 들어 엘미다과, 수생왜구리와 참벌레과, 리시눌레과 거미류 [17]중 적어도 1종이 포함된다.플라스트론처럼 가스를 교환하는 수중 거품을 유지하는 다이빙 벨 스파이더도 비슷한 메커니즘을 사용한다.다른 잠수 곤충들(백스위머, 친수성 딱정벌레 등)은 갇힌 기포를 운반할 수 있지만 산소를 더 빨리 고갈시키므로 지속적인 보충이 필요합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Public Domain이 문서에는 현재 퍼블릭 도메인에 있는 출판물의 텍스트가 포함되어 있습니다. Chambers, Ephraim, ed. (1728). Cyclopædia, or an Universal Dictionary of Arts and Sciences (1st ed.). James and John Knapton, et al.{{cite encyclopedia}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)
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외부 링크