1。高い代謝率:
大規模な活性生物の代謝率は高いため、活動を動かすには多くのエネルギーが必要です。この高エネルギー需要には、酸素の一定で効率的な供給が必要です。この需要を満たすには、酸素の急速な取り込みと二酸化炭素の放出を促進するために、ガス交換のための大きな表面積が必要です。
2。酸素拡散:
ガス交換のプロセスには、呼吸表面を横切る酸素と二酸化炭素の拡散が含まれます。拡散速度は、交換に利用可能な表面積に直接比例します。大きな表面積を持つことにより、これらの生物は拡散速度を高め、酸素が効率的に取り上げられ、二酸化炭素が効果的に除去されるようにします。
3。薄い呼吸面:
ガス交換の効率をさらに向上させるために、大きな活性生物の呼吸器は通常薄く、血管新生が高くなります。これにより、呼吸表面と血液毛細血管の間に近接性が向上し、血流中のガスと外のガスの急速な動きが促進されます。
4。換気:
大きな呼吸器と併せて、これらの生物には特殊な換気メカニズムもあります。たとえば、肺は、胸腔を膨張および収縮する筋肉の作用によって換気されます。この換気は、呼吸器の上に空気または水の連続的な流れを作り出し、酸素の一定の供給と二酸化炭素の除去を確保します。
5。さまざまな環境への適応:
さまざまな大きな活性生物は、特定の環境と生活様式に基づいて異なる呼吸器を進化させています。たとえば、哺乳類のような陸生動物には肺があり、それは空気中のガス交換に効率的ですが、魚のような水生生物には、水から酸素を抽出するために最適化されたえらがあります。
特別な呼吸器の例:
- 哺乳類: 肺 - ガス交換に大きな表面積を提供する非常に血管新生の薄壁の空気嚢。
- 鳥: 空気嚢 - 肺を介した効率的な気流を促進する相互接続チャンバー、酸素の取り込みを促進します。
- 魚: えっる - 多数の血管を備えた羽のような構造は、水から酸素を抽出するための大きな表面積を提供します。
- 昆虫: 気管システム - 組織や細胞に酸素を直接送達する空気チューブのネットワーク。
要約すると、大規模な活性生物には、代謝率が高いため、酸素需要があるため、ガス交換のための特別な表面が必要です。大きな表面積、薄い呼吸面、効率的な換気メカニズム、および特定の環境への適応を伴う特殊な呼吸器系の進化により、これらの生物は酸素要件を満たし、高レベルの活動を維持することができます。