मछलियों में गिल्स की संरचना (आरेख के साथ)

इस लेख में हम मछलियों में गलफड़ों की संरचना के बारे में चर्चा करेंगे।

गलफड़े:

कार्टिलाजिनस मछलियों में छह या सात जोड़े गलफड़े होते हैं जबकि चार जोड़े गोखरू मछलियों में स्पिरैकल के नुकसान के कारण होते हैं (चित्र 5.1 ए और बी)।

बोनी मछलियों के गिल स्लिट को ऑपरकुलम द्वारा कवर किया जाता है जबकि ऑपेरकुलम कार्टिलाजिनस मछलियों में अनुपस्थित होता है। शार्क में गिल स्लिट बाद में स्थित होती हैं जबकि किरणों में उन्हें वेंट्रिकल रूप से रखा जाता है। पहले चमगादड़ के लिए एलास्मोब्रैन्ची पूर्वकाल में स्पाइराकल की एक जोड़ी मौजूद होती है जो एक वेस्टाइल प्रिमिटिव फर्स्ट गिल स्लिट से मेल खाती है।

यद्यपि स्पाइरोक बोनी मछलियों में अनुपस्थित है, एक्टिनोप्ट्रीजी में इसे एक छद्म शाखा द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जो कुछ मछलियों में मुक्त होती है लेकिन दूसरों में ढकी हुई त्वचा।

छद्म शाखा:

कार्प और इंद्रधनुष ट्राउट में छद्म शाखा ग्रसनी दीवार के सबम्यूकोसल संयोजी ऊतक में एम्बेडेड होती है और शाखाओं के फिलामेंट्स के पूर्ण एकत्रीकरण के कारण एक ग्रंथियों की उपस्थिति दिखाती है। (छवि। 5.1 ए और अंजीर। 5.2)।

कुछ प्रजातियों में, हेमीब्रांच संरचना के साथ एक छद्म शाखा ऑपेरकुलम के अंदर स्थित है। हालांकि, ईल में छद्म शाखा मौजूद नहीं है, यह बिल्ली की मछलियों (सिलुओराईए) और पंख वापस (नॉटोपोटेरिडे) में भी अनुपस्थित है।

ग्रंथियों के छद्म शाखा में, संयोजी ऊतक द्वारा संलग्न पैरेन्काइमा में रक्त केशिकाओं का प्रचुर वितरण होता है। इसमें माइटोकॉन्ड्रिया और एंडोप्लाज़मिक रेटिकुलम में एसिडोफिलिक कोशिकाएं होती हैं और यह एंजाइम कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ से समृद्ध होती है। Whittenberg और Haedrich (1974) के अनुसार, छद्म शाखा रक्त कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को बढ़ाने के लिए धमनियों के रक्त को ऑप्टिकली धमनी में प्रवाह को नियंत्रित करती है।

पैरी और हॉलिडे (1960) ने पाया कि इंद्रधनुष ट्राउट में छद्म-शाखा प्रेरित मेलेनोफोर विस्तार और शरीर के रंग में परिवर्तन, ऊतक से मेलेनोफोर-एकत्रीकरण हार्मोन के स्राव का सुझाव दिया।

यह रेटिना के चयापचय गैस विनिमय और गैस मूत्राशय को भरने में भी मदद करता है। नेत्रगोलक पर कोरॉइड ग्रंथि के साथ इसके प्रत्यक्ष संवहनी संबंध के कारण, छद्म शाखा को इंट्रासेल्युलर दबाव के नियमन में फंसाया गया है।

प्रकाश संचरण और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा भारतीय मछलियों में बड़े पैमाने पर गलफड़ों की संरचना का अध्ययन किया गया है। गिल में गिल रेकर्स, गिल आर्क, गिल फिलामेंट्स (प्राइमरी गिल लैमेला और लैमेला) (चित्र 5.3a और बी) शामिल हैं।

एक पूर्ण गिल को होलोब्रांच के रूप में जाना जाता है। इसमें एक बोनी या कार्टिलाजिनस मेहराब होते हैं। प्रत्येक गिल आर्क के पूर्वकाल और पीछे का हिस्सा प्लेट की तरह गिल फिलामेंट्स के पास होता है। प्रत्येक होलोब्रांच में पूर्वकाल (मौखिक) और एक पश्च (एबोरल) हेमी-शाखा शामिल होती है (चित्र। 5.4 a, b, c, d)।

टेलीस्टीन गिल्स की वास्तुशिल्प योजना उनकी कार्यात्मक इकाई में विविधता को दर्शाती है जो कि विभिन्न ऑस्मोरगुलरी, फीडिंग और श्वसन व्यवहार और उनके पर्यावरण की भौतिक स्थिति के कारण है।

टेलोस्ट मछलियों में, पांच जोड़ी शाखात्मक मेहराब मौजूद हैं, जिनमें से पहले चार भालू गिल लैमेला (चित्र। 5.4a, बी) हैं, लेकिन पांचवां गिल लैमेला से रहित है और भोजन के स्थिरीकरण में ग्रसनी हड्डी में बदल जाता है। यह श्वसन में कोई भूमिका नहीं निभाता है।

गिल मेहराब एक महत्वपूर्ण इकाई है और प्राथमिक (गिल फिलामेंट) और माध्यमिक लैमेला है। ब्रांचियल आर्क में आमतौर पर पेयर किए गए ग्रसनीकोशिका, एपिब्रानचियल, सेराटोब्रानियल, हाइपो-ब्रांचियल और एक मध्ययुगीन अप्रकाशित बेसिब्रंचियल होते हैं।

प्रत्येक ब्रांचियल आर्क के एपिब्रानियल और सेरेटोब्रानियल तत्व होलोब्रांच के दो हेमीब्रांच के गिल फिलामेंट्स की दो पंक्तियों को सहन करते हैं, जो गैसीय विनिमय की सीट हैं। यह अभिवाही और अपवाही ब्रोन्कियल धमनियों और नसों को घेरता है (चित्र। 5.4a और अंजीर। 5.6a, बी, सी)।

यह नसों द्वारा भी प्रदान किया जाता है। 9 वीं (ग्लोसोफैरिंजल) कपाल तंत्रिका की शाखाएं पहले गिल को जन्म देती हैं, जबकि II, III, और IV मेहराब को वेगस (10 वीं कपाल तंत्रिका) की शाखाओं द्वारा आपूर्ति की जाती है। इसमें एबिटर और एडिक्टर मसल्स भी होते हैं। इसके अंदर गिल रैकर, स्वाद कलिकाएं, श्लेष्मा ग्रंथि कोशिकाएं और संवेदी पैपिलाई होते हैं।

गिल रकर:

यह प्रत्येक गिल आर्च के आंतरिक मार्जिन पर दो पंक्तियों में होता है। प्रत्येक गिल मेहराब बोनी तत्वों (अंजीर 5.3a और बी) द्वारा समर्थित छोटी स्टम्पी संरचना है। ग्रिल आर्च पूरे ग्रसनी खुलने की परियोजना है। वे भोजन और भोजन की आदतों के संबंध में संशोधित होते हैं।

उपकला की श्लेष्मा कोशिकाएं आवरण उपकला से अवसादों को दूर करने में मदद करती हैं ताकि स्वाद की कलियों को प्रभावी ढंग से काम करने में मदद मिल सके और गिल छलनी से गुजरने वाले भोजन की रासायनिक प्रकृति को महसूस किया जा सके।

गिल फिलामेंट्स (प्राइमरी गिल लामेले):

प्रत्येक हेमी-शाखा में प्राथमिक और द्वितीयक लामेल्ला (छवि 5.5) दोनों होते हैं।

प्राथमिक गिल फिलामेंट्स उनके बाहर के छोर पर शाखात्मक सेप्टम से अलग रहते हैं, जो विरोध में दो हेमी-शाखा बनाते हैं जो गिल फिलामेंट के बीच पानी के प्रवाह को निर्देशित करते हैं। दोहरी प्रणाली के बीच गिल प्रणाली में विषमता विशेष रूप से दलदली ईल, मोनोप्टेरस, एम्फीपोनस कुचिया और चढ़ाई पर्च, अनाबस टेस्टुडाइनस में अधिक स्पष्ट है।

मोनोप्टेरस में, गिल फिलामेंट स्टम्पी होते हैं और गिल की दूसरी जोड़ी में ही मौजूद होते हैं और गिल लैमेला की कमी होती है। मुंशी और सिंह (1968) और मुंशी (1990) के अनुसार, शेष तीन जोड़े कार्यात्मक लामेल्ला के बिना हैं। यह गैसों के आदान-प्रदान के दूसरे तरीके के लिए संशोधन है।

गिल फिलामेंट्स ब्लेड जैसी संरचनाएं हैं जो गिल की किरणों द्वारा समर्थित होती हैं। दोनों हेमीब्रांच की गिल किरणों के सिर स्नायुबंधन द्वारा जुड़े होते हैं। उन्हें टेलीस्टॉम्स में दो प्रकार के योजक मांसपेशियों इकाइयों के साथ प्रदान किया जाता है। गिल फिलामेंट्स भी उपकला द्वारा पंक्तिबद्ध होते हैं जिन्हें प्राथमिक उपकला कहा जाता है। उपकला में ग्रंथियों और गैर-ग्रंथियों वाला भाग होता है।

लामेला (माध्यमिक लामेला):

प्रत्येक गिल फिलामेंट माध्यमिक गिल लैमेला से बना है जो गैसों के आदान-प्रदान की वास्तविक सीट हैं। वे आम तौर पर अर्धवृत्ताकार होते हैं और गिल फिलामेंट्स के दोनों किनारों पर पंक्तिबद्ध होते हैं। लामेल की आवृत्ति गिल चलनी के आयाम और प्रतिरोध के सीधे आनुपातिक है।

द्वितीयक लामेले में उपकला की दो चादरें होती हैं जो कि अंतरिक्ष से अलग हो जाती हैं और इन स्थानों से होकर रक्त का संचार होता है। एपिथेलियल शीट को स्तंभ कोशिकाओं की एक श्रृंखला द्वारा अलग किया जाता है। प्रत्येक सेल में केंद्रीय निकाय होता है और प्रत्येक छोर पर एक्सटेंशन के साथ प्रदान किया जाता है (चित्र 5.6d)।

शाखा ग्रंथियाँ:

ये उपकला की विशेष कोशिकाएँ हैं। वे प्रकृति में ग्रंथि हैं और सामान्य और प्रयोगात्मक परिस्थितियों में विभिन्न कार्य करते हैं। सबसे आम विशिष्ट शाखाओं वाली ग्रंथियां श्लेष्म ग्रंथियां और एसिडोफिलिक दानेदार कोशिकाएं (क्लोराइड कोशिकाएं) हैं।

श्लेष्म ग्रंथियाँ:

ये ग्रंथि कोशिकाएँ एककोशिकीय होती हैं। वे एक गर्दन के साथ अंडाकार या नाशपाती के आकार का हो सकते हैं, जिसके माध्यम से वे उपकला के बाहर खुलते हैं। नाभिक कोशिकाओं के तल पर स्थित है। वे विशिष्ट गॉब्लेट कोशिकाएं हैं। वे पूरे उपकला में मौजूद हैं, यानी, गिल आर्क, गिल फिलामेंट और माध्यमिक लैमेला।

वे बलगम का स्राव करते हैं जो ग्लाइकोप्रोटीन, अम्लीय और तटस्थ दोनों है। ओझा और मिश्रा (1987) के अनुसार, अम्लीय और तटस्थ ग्लाइकोप्रोटीन को एक ही कोशिकाओं द्वारा स्रावित किया जाता है, यह सुझाव देता है कि वे एक दूसरे से परिवर्तन से गुजरते हैं।

बलगम कोशिकाओं के कार्य निम्नानुसार हैं:

1. सुरक्षात्मक

2. घर्षण कम करना

3. रोग-विरोधी

4. आयनिक विनिमय में मदद करें

5. गैस और पानी के आदान-प्रदान में मदद करना।

क्लोराइड सेल:

इन कोशिकाओं में दाने होते हैं, जो अम्लीय दाग लेते हैं, इसलिए इसे एसिडोफिलिक कहा जाता है। उन्हें बड़ी संख्या में माइटोकॉन्ड्रिया प्रदान किए जाते हैं। इन कोशिकाओं को आयनसीटेस के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि वे यूरीलाइन और स्टेनोलाइन मछलियों में आयनिक विनियमन में मदद करते हैं।

स्वाद कलिकाएं:

वे फ्लास्क के आकार के बहुकोशिकीय संरचना हैं और गिल आर्क क्षेत्र के उपकला में वितरित किए जाते हैं। कोशिकाओं के दो अलग-अलग प्रकार हैं, संवेदी और सहायक, और चरण विपरीत माइक्रोस्कोप के तहत प्रतिष्ठित किया जा सकता है। वे मछली को वेंटिलेशन के दौरान गिल के माध्यम से बहने वाले पानी में निहित खाद्य कणों की प्रकृति को समझने में मदद करते हैं।

वे एमजीओ, एमआरईसी और स्वाद कलियों में प्रतिष्ठित हैं। विभिन्न जल निकायों में रहने वाली मछलियों के गिल आर्क एपिथेलियम पर एमजीओ और स्वाद कलियों का वितरण और घनत्व काफी भिन्न होता है।

श्वसन तंत्र:

गिल की सतह पर पानी के निरंतर अतुलनीय प्रवाह को श्वसन पंप द्वारा पूरा किया जाता है। अब यह सर्वसम्मति से स्वीकार किया जाता है कि एक टेलोस्ट के श्वसन पंप में बुक्कल गुहा और दो संचालक गुहाएं होती हैं, जो मेहराब और ऑपेरक्यूली की हड्डी के आंदोलनों के कारण होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप सिस्टम की पंपिंग कार्रवाई होती है।

शुरुआत में, मुख गुहा के विस्तार से पानी मुंह में प्रवेश करता है। फिर पानी को बुके गुहा और गुहा के एक साथ संकुचन द्वारा गिल के ऊपर त्वरित किया जाता है, पानी को ऑपरेटिव उद्घाटन के माध्यम से बाहर निकालता है, चक्र फिर से शुरू होता है (छवि 5.7)।

श्वसन चक्र एक जटिल तंत्र है और इसमें बड़ी संख्या में मांसपेशियों, हड्डियों, स्नायुबंधन और आर्टिक्यूलेशन शामिल हैं। समय-समय पर कई लेखकों ने इस प्रणाली का वर्णन किया है और इसके काम को समझने का प्रयास किया है।

राम वेंटिलेशन:

यह एक होलोब्रैच के दो हेमीब्रांच के एक दूसरे के प्रति मजबूत अपहरण द्वारा किया जाता है। इस चक्र के रुकावट के कारण प्रवाह या खांसी होती है जो मछली विदेशी पदार्थों को साफ करने के लिए या गलफड़े से अधिक बलगम का उपयोग करती है। ड्रमंड (1973) ने कहा कि सालवेलिनस फोंटिनालिस में खांसी की आवृत्ति ताजे पानी में अत्यधिक तांबा सांद्रता का एक उप-घातक संकेतक हो सकता है।

तैराकी आंदोलन के दौरान एक सक्रिय और निष्क्रिय वेंटिलेशन है। मछली में राम गिल वेंटिलेशन के लिए संक्रमण एक वर्गीकृत प्रक्रिया है क्योंकि तैराकी आराम से ऊपर उठाती है। पहला संकेत है कि एक महत्वपूर्ण तैराकी गति तक पहुँच गया है एक एकल चक्र के ड्रॉप-आउट द्वारा संकेत दिया गया है।

ड्रॉप-आउट तब तक जारी रहता है जब तक कि कभी-कभी वेंटिलेटरी मूवमेंट्स और 'कफ' नजर नहीं आते हैं। महत्वपूर्ण वेग से नीचे तैराकी वेग में क्रमिक कटौती के साथ सक्रिय आंदोलनों की वापसी लगभग एक ही अनुक्रम लेकिन रिवर्स ऑर्डर में दिखाई देती है।

शार्क और किरणों के अतिरिक्त श्वसन तंत्र को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है, जो इस प्रकार हैं:

(i) जब कोरोकायोइड और कोरकोब्रानियल मांसपेशियां गिल मेहराब से घिरे कोण को बड़ा करने और मुंह या स्पाइरकल के माध्यम से पानी के प्रवेश के लिए ऑरोफरीन्जियल गुहा को बढ़ाने के लिए अनुबंध करती हैं, जिसके दौरान गॉल स्लिट्स को बंद रखा जाता है।

(ii) जब प्रत्येक गिल के ऊपरी और निचले हिस्सों के बीच संकुचन निचले जबड़े और गिल मेहराब के अपहरणकर्ताओं की छूट के साथ होता है, जिसके कारण मुंह दबाव पंप के रूप में काम करता है। इस चरण के दौरान मुंह के माध्यम से पानी के आगे प्रवाह को मौखिक वाल्व द्वारा रोका जाता है और पानी को आंतरिक गिल क्लीफ़्स की ओर पीछे की ओर निर्देशित किया जाता है।

अंतर-सेप्टल रिक्त स्थान को अंतर-ऑपरेटिव एडिक्टर्स के संकुचन से बढ़ाया जाता है, जो गिल की आंतरिक सतह पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव को कम करने के लिए होता है और पानी गिल गुहाओं में खींचा जाता है, जो बाहर से बंद रहता है।

(iii) तीसरे चरण में अंतर-पेशी पेशी की छूट और मांसपेशियों के उनके सेट के संकुचन शामिल हैं जो आंतरिक गलफड़ों को संकीर्ण करते हैं, और पानी गिल लैमेला के माध्यम से मजबूर होता है। यह गिल क्लीफ्ट्स के उद्घाटन के बाद होता है, और पानी को बाहर करने के लिए मजबूर किया जाता है। मैकेरल शार्क (लिम्मीडा) तैराकी के दौरान पर्याप्त श्वसन पानी लेते हैं और सांस लेने की गति को स्पष्ट नहीं दिखाते हैं।

पानी के प्रवेश का तंत्र:

सभी बोनी मछलियों में मौखिक गुहा में पानी के दबाव और प्रवाह को मांसपेशियों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो होलोब्रैन्च के आधारों को स्थानांतरित करते हैं। "खाँसी" गिल लैमैले के ऊपर पानी के एक सुस्पष्ट स्वीपिंग की प्रक्रिया है, जिससे उन्हें संचित डिटर्जस से मुक्त किया जा सकता है।

यह एक होलोब्रैच के दो हेमीब्रांच के एक दूसरे के प्रति मजबूत अपहरण द्वारा किया जाता है। श्वसन पानी से ऑक्सीजन का प्रसार न केवल गिल फिलामेंट्स द्वारा, बल्कि रक्त और पानी के प्रवाह की दिशा से भी जोड़ा जाता है।

ये एक काउंटर-करंट सिस्टम का काम करते हैं, जिसमें ऑक्सीजन युक्त पानी ओरल से एबोरल ओर गलफड़ों तक बहता है, लेकिन लैमेला में रक्त विपरीत दिशा में बहता है, यानी एबोरल लैमेलर अभिवाही से ओरल लैमेलेलर अपवाही रक्त वाहिकाओं तक।

ऑक्सीजन युक्त पानी और रक्त के इस जवाबी प्रवाह के दौरान, ऑक्सीजन गिल में प्रवेश करती है और कार्बन डाइऑक्साइड इसे छोड़ देती है। टेनच (टिनिया) में यह काउंटर-करंट सिस्टम इतना संशोधित है कि आने वाले श्वसन पानी से ऑक्सीजन का 51% और बाहर जाने वाले पानी की धाराओं से 9% ऑक्सीजन में फैलता है।

ओस्टिचैथेस मछलियों में, जिसमें गिल्स को ऑपरकुलम द्वारा कवर किया जाता है, पानी को सक्शन के दबाव से गलफड़ों पर उतारा जाता है। प्रेरणा की शुरुआत में, जब ओपेरकुलम को बलपूर्वक बंद कर दिया जाता है, और मुंह खोला जाता है, जबकि कई मांसपेशियों को अनुबंधित किया जाता है, जिसमें स्टर्नोहायॉइड और तालु के एलिवेटर शामिल हैं।

ब्रोन्कियोस्टेगल किरणों को एक साथ फैलाया और उतारा जाता है और इसमें मुंह का छिद्र बढ़ जाता है जिससे उसमें नकारात्मक पानी का दबाव बनता है। इस प्रकार मुंह में पानी आ जाता है और थोड़े-थोड़े अंतराल के बाद गिल्स और ऑपेरकुलम के बीच की जगह बढ़ जाती है क्योंकि गिल कवर को पूर्वकाल से अपहरण कर लिया जाता है, हालांकि बाहरी पानी के दबाव से ऑक्युलर स्किन फ्लैप अभी भी बंद हैं।

गिल के गुहा में एक नकारात्मक दबाव विकसित होता है जिसके परिणामस्वरूप गिल्स पर पानी का प्रवाह होता है। इसके बाद buccal और opercular cavities की कमी होती है। इस समय मौखिक वाल्व मुंह से पानी के बैकफ्लो को प्रस्तुत करता है और मुंह के गुहा एक चूषण पंप के बजाय दबाव पंप के रूप में कार्य करना शुरू कर देता है।

फिर प्रत्येक ओपेरकुलम को तुरंत शरीर की ओर लाया जाता है, गिल फड़फड़ाता है और पानी को बाहर निकाल दिया जाता है, जिसे एपिब्रंचियल गुहा की तुलना में बुकेल गुहा में उच्च दबाव से पीछे की ओर बहने से रोका जाता है।

श्वसन पैटर्न में बदलाव:

जीवन की विभिन्न आदतों के कारण श्वसन के बुनियादी पैटर्न में भिन्नता हो सकती है।

(ए) फास्ट स्विमिंग:

मैकेरल (सॉम्ब्रिडे), ट्राउट और सैल्मन (सल्मोनिनी) जैसी तेज तैराकी प्रजातियों में, मुंह और गिल फ्लैप तैरने के दौरान पैदा होने वाले पानी की धाराओं के साथ अपने गिल को स्नान करने के लिए खुले रहते हैं। आम तौर पर, तेज तैरने वालों में गतिहीन मछलियों की तुलना में छोटे गिल गुहा होते हैं।

(बी) निचला ड्वेलर्स:

नीचे रहने वाली मछलियाँ जैसे कि फ्लाउंडर्स (प्ल्यूयूरोनेक्टिडे) और गोसेफिश (लोपिहाइड), जिनके पास बढ़े हुए और पतले ऑपरेटिव गुहाएँ हैं, उनका मुंह प्रेरणा के दौरान व्यापक रूप से नहीं खुलता है जिससे धीमी और गहरी गति से चलने वाली गति होती है। मोर्स (मुरैनीडे) जैसी अन्य नीचे की निवासी प्रजातियां श्वसन के दौरान अपना मुंह खुला रखती हैं।

कुछ मछलियां जैसे कि बोनफिश (अल्बुला वल्लेस) और गोल मछलियां (मुलिदे), जब अपने शिकार को रेत के दानों से ढँकती हैं, तो वे गिल कवर की मजबूत लत की मदद से मुंह से पानी का जेट छोड़ती हैं, जो उनके भोजन या शिकार को उजागर करती हैं।

ट्रंकफिश (ऑस्ट्रैसिडे) और पफर्स (टेट्राडोंटिडे) में एक कॉम्पैक्ट कंकाल होता है जो गिल कवर के श्वसन कार्य को कम करता है। हालांकि, इन मछलियों में तेज सांस (180 श्वास गति / मिनट तक) द्वारा किए गए श्वसन पानी के विनिमय की प्रतिपूरक उच्च दर है।

(c) हिल स्ट्रीम:

कुछ पहाड़ी धारा कैटफ़िश में, जो अपने शरीर को अस्थायी रूप से सब्सट्रेट से जोड़ते हैं, पानी का सेवन चूषण के बल में मामूली कमी के साथ खांचे द्वारा संरक्षित खांचे विकसित करके पूरा किया जाता है। वेंटिलेशन केवल संचालक आंदोलन द्वारा किया जाता है।

Andes (आर्ग्स) में, उनके सक्शनियल मुंह के साथ सब्सट्रेटम को संलग्न करते समय, कैटफ़िश क्षैतिज रूप से विभाजित गिल कवर में एक इनहेलेंट स्लिट के माध्यम से श्वसन पानी को वापस ले सकती है और समाप्त कर सकती है। दक्षिण अमेरिकी लंगफिश (लेपिडोसिरन) और ईख की मछलियों के लार्वा में "बाहरी गलफड़े" होते हैं जो बाहरी गिल स्लिट्स या ऑपरेटिव क्षेत्र से निकलते हैं।

गैस वाहक के रूप में मछली का रक्त:

अन्य कशेरुकाओं की तरह, मछलियों में भी आरबीसी होता है, जिसमें श्वसन वर्णक हीमोग्लोबिन होता है, जिसमें कुशल ऑक्सीजन की क्षमता होती है। हीमोग्लोबिन में ऑक्सीजन से बांधने के लिए पानी की तुलना में 15 से 25 गुना अधिक क्षमता होती है। कुल ऑक्सीजन का 99% हीमोग्लोबिन द्वारा लिया जाता है जबकि प्लाज्मा द्वारा केवल 1%। हीमोग्लोबिन एक संयुग्मित प्रोटीन, क्रोमो-प्रोटीन है।

इसमें एक बड़ा प्रोटीन अणु होता है, ग्लोबिन में चार पॉलीपेप्टाइड चेन (दो अल्फा और दो बीटा चेन, और (चित्र। 5.8) शामिल होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में प्रोस्थेटिक हैम समूह जुड़ा होता है। Haem एक संरचना पर आधारित है जिसे पोरफाइरिन रिंग के रूप में जाना जाता है जिसमें एक केंद्रीय लौह लोहा (Fe ++) के चारों ओर चार पिरामिड समूह शामिल हैं।

लोहा पोर्फिरीन के एन परमाणु के चार समन्वय बंधन और प्रोटीन ग्लोबिन के भीतर हिस्टिडीन अवशेषों में निहित इमिडाज़ोल एन से दो बांडों में शामिल होता है।

उदाहरण के लिए हीमोग्लोबिन की सामग्री आदत और आदत के अनुसार भिन्न हो सकती है, पेलजिक प्रजाति में नीचे के निवासियों की तुलना में अधिक एचबी होता है। जब हीमोग्लोबिन का ऑक्सीकरण किया जाता है, अर्थात, 'लोडिंग' और जब परिवहन किया जाता है और छोड़ा जाता है, अर्थात, 'अनलोडिंग' यह प्रक्रिया ऑक्सीकरण है, लेकिन 'ऑक्सीकरण' नहीं।

लोडिंग को TI या T, sat, यानी, रक्त के लोडिंग टेंशन द्वारा भी दर्शाया जाता है, जो दर्शाता है कि ऑक्सीजन का आंशिक दबाव जिस पर किसी विशेष प्रजाति का Hb ऑक्सीजन के साथ 75% संतृप्त है।

ऑक्सीहेमोग्लोबिन का विघटन वक्र:

हीमोग्लोबिन और ऑक्सीजन तनाव की संतृप्ति के बीच संबंध का अध्ययन हीमोग्लोबिन के पृथक्करण वक्र की जांच से किया जाता है जिसमें वर्तमान संतृप्ति को ऑक्सीजन तनाव के खिलाफ साजिश रची जाती है। सीओ ₂ के तनाव के साथ पृथक्करण वक्र का आकार बदलता रहता है।

ईयर (एंगुइला) में पाया जाने वाला वक्र हाइपरबोलिक हो सकता है। उच्च ओ ₂ आत्मीयता के साथ यह हाइपरबोलिक वक्र मछली को कम ऑक्सीजन सांद्रता के साथ पानी में रहने के लिए सक्षम बनाता है। स्तनधारियों की तुलना में ईल का हीमोग्लोबिन बहुत कम तनाव पर संतृप्त हो जाता है।

ऊतकों को दी जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा, त्सैट और टी 1/2 के बीच के अंतर से निर्धारित की जा सकती है। हाइपरबोलिक वक्र के विपरीत, सिग्मॉइड वक्र (मानव) ऊतकों को अधिक ऑक्सीजन जारी करने के लिए रक्त की दक्षता दर्शाता है। यह अधिक सक्रिय मछली, मैकेरल (छवि। 5.9) में प्राप्त वक्र द्वारा अनुकरण किया जा सकता है।

बोह्र का प्रभाव:

यह वह घटना है जिसके दौरान यदि सीओ ₂ (पीसीओ ₂ ) का आंशिक दबाव बढ़ता है, तो टीआई तक पहुंचने के लिए उच्च तनाव की आवश्यकता होती है, और ट्यू आनुपातिक रूप से कम हो जाती है। बोहर का प्रभाव अन्य कशेरुकी जीवों की तुलना में मछलियों में प्रगतिशील है, और ऊतक कोशिकाओं में ऑक्सीजन को उतारने की सुविधा प्रदान करता है जिसमें तुलनात्मक रूप से उच्च सीओ ₂ तनाव होता है।

रेस्पिरेटरी पिगमेंट में अमीनो एसिड के पॉलीपेप्टाइड श्रंखला होती है, जिनके कार्बोक्सी और अल्फ़ा अमीनो समूहों को ऑक्सीजन और बाइंडिंग CO _{2 के} अनुसार इन समूहों में विभाजित किया जाता है। बोहर का प्रभाव प्रजातियों के अनुसार भिन्न होता है।

मैकेरल (Scomber scombrus) ऑक्सीजन के निम्न स्तर का सामना नहीं करता है और समान लेकिन कम CO ₂ तनाव के तहत रहता है। वे उच्च समुद्रों में पाए जाते हैं, जिनके रक्त सीओ ₂ में मामूली परिवर्तन से बहुत प्रभावित होते हैं।

हालांकि, स्थिर पानी में रहने वाली कुछ मछलियां जैसे कि साइप्रिनस कार्पियो और बुलहेड कैटफ़िश (इक्टालुरस) में सीओ ₂ सांद्रता में बदलने के लिए रक्त की संभावना होती है। जब सीओ ₂ तनाव बढ़ता है, तो इसके परिणामस्वरूप रक्त में एच ₂ सीओ ₃ बनता है जो आसानी से एचसीओ ₃ ^- और एच ⁺ में विघटित हो जाता है।

हाइड्रोजन (H ⁺ ) में वृद्धि से पीएच का कम होना और हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन वहन क्षमता को प्रभावित करता है। जब पीएच 9 से 6 से गिर जाता है, तो यह हेम समूहों की सह-सक्रियता के नुकसान के कारण ट्यूना हीमोग्लोबिन के ऑक्सीजन पृथक्करण वक्र के आकार में परिवर्तन का परिणाम है।

ऑक्सीजन विखंडन वक्र पर तापमान का प्रभाव:

जब कार्बन डाइऑक्साइड का तनाव अधिक होता है और यहां तक ​​कि ऑक्सीजन के उच्च आंशिक दबाव के साथ 100 से अधिक वायुमंडल रक्त पूरी तरह से संतृप्त नहीं होता है।

इस तथाकथित मूल प्रभाव में जब सीओ ₂ तनाव ऑक्सीजन के उच्च आंशिक दबाव के साथ उच्च रहता है, तापमान में वृद्धि रक्त को संतृप्त करने के लिए आवश्यक आंशिक दबाव को बढ़ाती है। लेकिन कुछ मछलियों में रक्त की पूर्ण ऑक्सीजन ले जाने की क्षमता कम तापमान पर अधिक होती है।

पानी के गर्म होने से श्वसन में वृद्धि होती है क्योंकि ऊतक कम तापमान पर अधिक तापमान पर अधिक ऑक्सीजन की मांग करते हैं। थर्मल और सीवेज अपशिष्टों वाले मानव आवास के क्षेत्रों में, मछलियों की मृत्यु घुलित ऑक्सीजन की पूर्ण कम घातक सांद्रता के कारण श्वासावरोध के कारण हो सकती है।

प्राणवायु की खपत:

ऑक्सीजन की खपत की दर उनके चयापचय का एक उपाय है, जिसे कई तरीकों से नियंत्रित किया जा सकता है:

1. ऑक्सीडेटिव चयापचय की दर से।

2. गिलों के ऊपर पानी के प्रवाह से गिल के पार प्रसार प्रवणता पैदा होती है।

3. रक्त द्वारा आपूर्ति की गई गिल की सतह द्वारा।

4. गैसों के क्षेत्र के आधार पर सतह या हीमोग्लोबिन की आत्मीयता का आदान-प्रदान होता है।

आम तौर पर कुछ महत्वपूर्ण मूल्य तक तापमान में वृद्धि के साथ ऑक्सीजन की खपत की दर बढ़ जाती है, जिसके परे हानिकारक प्रभाव दिखाई देते हैं और दर तेजी से गिर जाती है। यह भी देखा गया है कि आमतौर पर प्रजातियों के बड़े व्यक्तियों में ऑक्सीजन की खपत की दर कम होती है। उम्र, गतिविधि, पोषण, बीमारी, प्रजनन की स्थिति और पशु के तंत्रिका और हार्मोनल नियंत्रण भी ऑक्सीजन की खपत को प्रभावित करते हैं।

मछली में वायु श्वास अनुकूलन:

वायु को सांस लेने के उद्देश्य से विभिन्न प्रकार से संशोधित किया जाता है। जीवित मछलियों के विभिन्न परिवारों के पच्चीस से अधिक पीढ़ी हवा में सांस लेने के अनुकूलन दिखाते हैं। यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि इस तरह के संशोधनों के लिए जिम्मेदार दो शर्तें हैं। सबसे पहले, पर्यावरण में ऑक्सीजन की कमी; दूसरे, मछली की एक उच्च चयापचय गतिविधि।

हालांकि, कुछ मछलियां हवा में सांस लेती हैं, भले ही पर्याप्त रूप से घुलित ऑक्सीजन हो, उदाहरण के लिए नियोसेराटोडस (ऑस्ट्रेलियाई, फेफड़े की मछली), अमिया और लेपिडोस्टेसस (होलोस्टीन मछलियां)।

तीन लंगफिशों में से, केवल नियोसेराटोडस एक अनिवार्य पानी की सांस है, जो केवल हवा को सांस लेने के लिए बहाल करता है, जब पानी हाइपोक्सिया हो जाता है, जबकि प्रोटॉप्टरस और लेपिडोसिरन गिल और फेफड़ों की सांस के बीच वैकल्पिक होते हैं और सौंदर्यीकरण के दौरान पूरी तरह से फेफड़ों की सांस लेने पर भरोसा करते हैं।

वायु श्वास के लिए मछलियों में दो प्रकार के संशोधन देखे जाते हैं:

(i) वे संरचना जिनमें गैस मूत्राशय शामिल नहीं है

(ii) वे जिनमें गैस मूत्राशय का उपयोग फेफड़े के रूप में श्वसन के लिए किया जाता है।

फेफड़े से अलग संरचना:

कई ताजा और समुद्री जल मछलियों में कुछ अतिरिक्त संरचनाएं होती हैं, जो उन्हें पानी से बाहर निकलने या ऑक्सीजन की कमी के समय श्वसन में मदद करती हैं। इस तरह के अनुकूलन निम्नानुसार हैं, जिन्हें फेफड़ों के रूप में गैस मूत्राशय की आवश्यकता नहीं होती है।

1. गलफड़े म्यूकस की मोटी फिल्म से ढके होते हैं जो स्पाइनल ईल्स (मास्टेसमबेलस) के रूप में गैसों के प्रसार को बढ़ाता है।

2. गिल चैंबर्स और ऑपेराकुलम की आंतरिक सतह मुड़ा हुआ है और अत्यधिक संवहनी है जैसा कि म्यूडकपर्स (पेरीओथेलमस) में है।

3. एक अच्छी तरह से विकसित मुंह diverticula और ग्रसनी गुहा Channa, Clarias, Saccobranchus और Anabas हैं। डायवर्टिकुला मुड़ी हुई श्वसन झिल्ली द्वारा पंक्तिबद्ध होता है जो अभिवाही रक्त वाहिकाओं से उच्च रक्त की आपूर्ति प्राप्त करता है। (चित्र। 5.10 ए, बी, सी, डी)।

4. बख्तरबंद कैटफ़िश (लोरिकेरिडे) में श्वसन के लिए पेट की पतली दीवार बन जाती है।

5. हालांकि, कुछ निश्चित कोबिटिड में, आंत के मध्य और हिंद भागों में पाचन और श्वसन दोनों के लिए सेवा होती है, जबकि अन्य में दोनों प्रक्रियाएं एक-दूसरे के साथ अक्सर वैकल्पिक होती हैं। लेकिन कुछ मछलियों में (पाचन में) पाचन नलिका केवल गर्मियों में श्वसन में मदद करती है जबकि सर्दियां के दौरान यह गैर-श्वसन बन जाती है।

6. वायुमंडलीय ऑक्सीजन (छवि। 5.11 ए, बी, अंजीर। 5.12 ए टू डी) का उपयोग करने के लिए नोमोर्फिक वायु श्वास अंगों को विकसित किया जाता है।

भारतीय मछलियां जो नवजात श्वास संबंधी अंगों के साथ प्रदान की जाती हैं, वे हैं अनाबस टेस्ट्यूडाइनस, कोलीसा फासिक्टस, सेफ्रोनमस नोबिलिस, हेटरोपनेस्टेस जीवाश्म, क्लेरीया बैट-रेचुस, चन्ना पंक्टाटस, चन्ना स्ट्रेटस, चन्ना टारनुलियस, चन्ना टैनाकुलस, चन्नाचुआना, ग्रासोचुआना। स्यूडापोक्रिप्टाइन्स लांसोलाटस, पेरीओफथाल्मोडोन स्कोलिस्टेरी और बोलेओफथाल्मस बॉडारी इस्टुरीन जेनरा (सिंह, 1993) हैं।

7. Saccobranchidae में, गिल चैंबर के उपकला को दुम क्षेत्र में फैले एक लंबे उप-बेलनाकार थैली के रूप में संशोधित किया जाता है, (छवि। 5.11a) दूसरे और तीसरे गिल के बीच। गलफड़ों II और IV के उपास्थि द्वारा समर्थित छोटे अभिलिखित और झाड़ीदार इज़ाफ़ा क्लारिया और संबंधित जेनेरा में पाया जाता है।

इन संरचनाओं की दीवारें हवाई श्वसन में सभी चार अपवाही ब्रोन्कियल धमनियों से रक्त की आपूर्ति प्राप्त करने में मदद करती हैं (छवि। 5.12d)।

एनाबस में एक अत्यधिक शाखित संरचना जिसे लेब्रिंथ कहा जाता है, को पहले गिल आर्च से विकसित किया जाता है और ऑपरेशन से पहले डोरसोलल हेड क्षेत्र की नम जेब में निहित होता है और श्वसन उपकला (छवि। 5.12 बी) के साथ कवर किया जाता है।

ऐसी वायु श्वास संरचनाओं का विकास मछली को 24 घंटे से अधिक समय तक पानी से बाहर रहने में सक्षम बनाता है और त्वचा के शुष्क होने के बाद भी सामान्य जीवन को बहाल करने में सक्षम बनाता है (चन्ना) (चित्र। 5.12 सी)। कुछ प्रजातियाँ वायुमंडलीय वायु पर अधिक निर्भर करती हैं, भले ही भरपूर पानी उपलब्ध हो। यह शायद इसलिए होता है क्योंकि जलीय गलियां अपर्याप्त होती हैं।

फेफड़े:

उच्च कशेरुकाओं के फेफड़ों की तरह, मछलियों के फेफड़े (डिप्नोई) में गैस मूत्राशय के फेफड़े होते हैं, जिनमें सच्चे फेफड़ों के साथ कोई स्पष्ट होमोलोजी नहीं होती है। हालांकि, यह माना जाता है कि द्विनेत्री के फेफड़े और उच्च मछलियों के गैस मूत्राशय में विकास के सामान्य स्टेम हैं। श्वसन के अलावा, गैस मूत्राशय हाइड्रोस्टेटिक संतुलन, गुरुत्वाकर्षण रखरखाव, ध्वनि उत्पादन और रिसेप्शन के लिए भी कार्य करता है।

डिप्नोई का गैस मूत्राशय उच्च कशेरुक के फेफड़ों के साथ संरचनात्मक समानता दिखाता है। वायु मंडलों को खंभों, लकीरों और मध्ययुगीन गुहा में संचार करने वाले आंतरिक सेप्टा द्वारा छोटे डिब्बों में विभाजित किया गया है। ये डिब्बे आगे रक्त वाहिकाओं द्वारा छोटे एल्वियोली जैसी पवित्र उपज में विभाजित करते हैं।

फेफड़ों की इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म संरचना उच्च कशेरुक के फेफड़े से मिलती जुलती है। यह माध्यिका उदर थैली के रूप में भ्रूण के सामने की आंत से विकसित होता है। टेलपोस्ट में और लेपिडोसिरन (दक्षिण अमेरिकी लंगफिश) में युग्मित और बिलोबेड फेफड़े आंत के उदर से उत्पन्न होते हैं, लेकिन ऑस्ट्रेलियाई फेफड़े में फेफड़े एकल होते हैं और पृष्ठीय रूप से आंत में एक वायवीय नलिका के साथ रखा जाता है।

फेफड़े अंतिम अपवाही ब्रोन्कियल धमनी से रक्त प्राप्त करते हैं और वातन के बाद फुफ्फुसीय शिरा रक्त को दिल के बाएं आलिंद में लौटाते हैं। शंकु धमनियों को एक सर्पिल वाल्व द्वारा ऑक्सीजन युक्त और गैर-ऑक्सीजन युक्त रक्त को आंशिक रूप से अलग कर दिया जाता है, जिसे शाखात्मक वाहिकाओं को वितरित करते हुए अलग किया जाता है।

अफ्रीकी लंगफिश (प्रोटॉपॉपस) आमतौर पर कड़े कीचड़ की तरह भूरे रंग के चर्मपत्र के एक कोकून में सौंदर्यीकरण करते हैं। सौंदर्यीकरण के समय शरीर को ऊपर की ओर मुंह करके रखा जाता है
सतह से हवा के मार्ग के लिए संचार किया गया। वे अपने चयापचय और ऑक्सीजन की खपत को कम करके कोकून के अंदर एक वर्ष में 3 से 4 महीने तक खर्च कर सकते हैं।

बारिश की अनुकूल परिस्थितियों की शुरुआत के साथ जानवर कोकून से बाहर निकलता है और गलफड़ों के साथ सांस लेता है। दक्षिण अमेरिकी लंगफिश उसी तरह से सुशोभित होती है जैसे अफ्रीकी लंगफिश। लेकिन ऑस्ट्रेलियाई लंगफिश न तो कूबड़ बनाती है और न ही कोकून बनाती है।