Le balene respirano attraverso i polmoni, proprio come i loro parenti più stretti, i mammiferi terrestri. Tuttavia, il fatto di trovarsi nell'ambiente acquatico li costringe a venire in superficie per respirare. Sono adatti a immersioni prolungate, motivo per cui possono trattenere il respiro per lunghi periodi di tempo e risalire in superficie solo quando l'ossigeno è necessario per riprendersi. Ci sono alcuni fattori che influenzano la frequenza con cui devi emergere per respirare, e tra questi c'è la tua velocità di nuoto. A velocità più elevate, consumeranno più energia, quindi dovranno emergere più spesso. Di tutti i mammiferi marini, le balene sono le migliori a trattenere il respiro, poiché il record osservato è detenuto dal vitello di Cuvier (Ziphius cavirostris), che è in grado di immergersi fino a 137,5 minuti a una profondità di 2992 m.
Se vuoi continuare a conoscere come respirano le balene, continua a leggere questo articolo di Better-Pets.net e saprai tutto del loro respiro.
Dove respirano le balene?
le balene respirare attraverso spiracoli, ma cosa sono esattamente? I cetacei, la famiglia a cui appartengono le balene, hanno subito adattamenti anatomici per facilitare questa respirazione. Il più importante è uno spostamento delle narici o narici verso la parte dorsale, appena sopra la testa. In questo momento, gli orifizi sono chiamati spiracoli. Questa posizione superiore dello sfiatatoio consente loro di poggiare in superficie senza bisogno di grandi sforzi, oltre a consentire loro di respirare molto rapidamente, cosa di cui parleremo più avanti.
le balene non possono respirare con la bocca, poiché hanno condotti isolati per la respirazione e l'alimentazione, ecco perché possono nutrirsi senza il pericolo che l'acqua entri nei polmoni. Allo stesso modo, non tutte le specie di balene hanno lo stesso numero di spiracoli. Ad esempio, i balenotteri hanno due fori, mentre il resto delle balene o degli odontoceti ha un solo foro.
Come respirano le balene?
Le balene, a differenza di altri mammiferi, hanno una respirazione quasi volontaria. Il poco tempo che trascorrono in superficie li costringe a scambiare CO2 per O2 molto velocemente, ed è per questo che nei mammiferi marini lo scambio di gas è bidirezionale. Lo scambio gassoso avviene negli alveoli, le estremità a forma di sacco dei polmoni.
le balene può espellere l'aria sia sott'acqua che in superficie. Nel primo caso, l'aria raggiunge la superficie sotto forma di bolle. Curiosamente, possiamo dire che alcune balene usano queste bolle per catturare pesci in "reti a bolle", permettendo ad altri della loro specie di approfittarne. Nel secondo caso, invece, l'aria viene espulsa già in superficie. Tuttavia, l'introduzione di nuovo ossigeno può essere praticata solo fuori dall'acqua.
Tipo di respirazione della balena
Le balene sono considerate avere un tipo di respirazione polmonare. Successivamente, vedremo esattamente come respirano le balene.
Processo di respirazione della balena
Il processo di respirazione delle balene inizia con l'espulsione della CO2. In acqua, abbiamo già visto che lo fanno sotto forma di bolle. All'esterno, invece, espellono una grande quantità di aria e acqua attraverso lo sfiatatoio, fenomeno che possiamo definire “soffiaggio”. Ora cosa sono esattamente questi sbuffi?
I fischi così caratteristici delle balene sono prodotti dal svuotamento rapido dei polmoni. Quindi, quando osserviamo una balena espellere una grande quantità di acqua e con grande forza attraverso lo sfiatatoio, sappiamo che ciò che sta facendo è svuotare i polmoni. Questo svuotamento è così accelerato grazie al fatto che hanno una parete toracica molto più flessibile, oltre a muscoli toracici molto potenti, che permette loro anche di comprimere i polmoni fino a quando non sono praticamente vuoti. In questo modo possono immagazzinare più ossigeno possibile per trarne vantaggio durante le immersioni. Per curiosità, le balene blu sono in grado di svuotare i polmoni di 1500 l e riempirli in soli 2 secondi. Dopo questa espirazione sotto forma di sbuffo, a ispirazione molto più lenta, seguita da chiusura totale delle vie aeree e apnea.
Contrariamente a quanto ci si potrebbe aspettare, i polmoni delle balene non sono più grandi (in dimensioni relative) di quelli dei mammiferi terrestri. Tuttavia, hanno un volume corrente molto più alto, cioè sono in grado di prendere ispirazioni ed espirazioni molto più profonde. I modelli di respirazione delle balene variano notevolmente tra le specie a causa del loro comportamento e attività.
Nelle loro grandi immersioni, gli alveoli che formano i polmoni delle balene rischiano di collassare a causa delle alte pressioni, ecco perché a 50-100 metri di profondità tutta l'aria presente in essi è compressa dai loro potenti muscoli, passando tutta l'aria alveolare ai bronchioli e alla trachea dei polmoni, molto più resistente degli alveoli. In questo modo parte dell'ossigeno viene assorbito anche comprimendo l'aria negli alveoli, dando loro un contributo in più quando sono in profondità.
Altri adattamenti associati alla respirazione delle balene
Oltre agli adattamenti già citati nel sistema respiratorio, i cetacei, e in questo caso le balene, hanno subito anche adattamenti nel sistema circolatorio per migliorare questo scambio di gas. Sono i seguenti:
- Un adattamento anatomico dei cetacei è il “rete mirabile", che consiste in a rete di vasi sanguigni presente nella cavità toracica e nelle estremità dell'animale. Questi vasi fungono da serbatoio per il sangue ossigenato da fornire durante l'immersione.
- Un altro adattamento è diretto alla molecola che immagazzina ossigeno nei muscoli, la mioglobina. A differenza dell'emoglobina (una proteina che trasporta il sangue al resto del corpo), la mioglobina si trova esclusivamente nei muscoli. Nel caso delle balene, hanno una concentrazione da 10 a 30 volte superiore di questa molecola nei suoi muscoli principali per il nuoto che nel muscolo di qualsiasi mammifero terrestre. Inoltre, i vasi sanguigni delle specie più subacquee sono più grandi di quelli che si immergono di meno, tutto questo al fine di immagazzinare una maggiore quantità di ossigeno nel sangue. Possono anche ridurre il flusso sanguigno in alcuni organi, come il rene o l'apparato digerente, e in questo modo dare la priorità all'ossigenazione degli organi vitali e dei muscoli del nuoto.
Come respirano le balene quando dormono?
Le balene, a differenza di un mammifero terrestre, hanno bisogno di emergere per respirare mentre dormono. Per risolvere questo problema, le balene hanno un sonno molto leggero e caratteristico dei cetacei, che si chiama "sogno uniemisferico”. In cosa consiste esattamente? Nel dormire uno degli emisferi cerebrali per consentire all'altro di continuare a lavorare, assicurando che la balena non affondi e possa continuare a respirare.
Grazie a questo adattamento, si potrebbe dire che rimangono mezzo svegli, il che permette loro ogni tanto di uscire per un respiro veloce e continuare a dormire. Questo tipo di respirazione delle balene durante il sonno non è esclusivo per loro, anche i delfini, ad esempio, lo praticano. Scopri come dormono i delfini in questo altro articolo.
Se vuoi conoscere più curiosità sulle balene, non perderti come si riproducono con questo altro articolo: "Come si riproducono le balene?".
Se vuoi leggere più articoli simili a Come respirano le balene?, ti consigliamo di entrare nella nostra sezione Curiosità sul mondo animale.
Bibliografia- Berta, A., Sumich, J. L., & Kovacs, K. M. (2005). Mammiferi marini: biologia evolutiva. 3a edizione. Elsevier.
- Lyamin, O. I., Manger, P. R., Ridgway, S. H., Mukhametov, L. M. e Siegel, J. M. (2008). Il sonno dei cetacei: una forma insolita di sonno dei mammiferi. Recensioni di neuroscienze e biocomportamentali, 32, 1451-1484.
- Ponganis, P.J. (2015). Fisiologia subacquea di mammiferi marini e uccelli marini. Cambridge University Press.
