تَعلم أن الطريقة التي تتنفس بها الحيوانات تختلف من نوع لآخر، فمنها ما تتنفس مثلنا عن طريق الرئتين ومنها ما تتنفس عن طريق الخياشيم، أو الثغور والقصبات الهوائية، ومنها التي تتنفس عن طريق الجلد، وغالباً كل الطرق السابقة يمكن أن يدركها الواحد منا باستثناء الأخيرة والتي هي محور سؤالك، فكيف يمكن أن يكون الجلد (الذي أكثر ما نعرفه عنه أنه خط دفاع أول لحماية الجسم) وسيلة للتنفس؟
تكون خصائص جلد هذه الحيوانات مناسبة لوظيفته في التنفس، فيكون رطب ورقيق جدًا، ومكون من شبكة واسعة من الشّعيرات والأوعية الدمويّة في طبقاته الداخلية، صغيرة الحجم تكون قريبة من سطح الجلد، فتتمكن من نقل الأكسجين من الجلد إلى الأنسجة المختلفة، ونقل ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الجلد. وهذه الخصائص ضرورية في هذا النوع من الحيوانات، وذلك للسماح بعملية التنفس من خلال هذا العضو.
تتحقق رطوبة الجلد بسبب وجود الخلايا الغدية التي يتم إقحامها بين الخلايا، حيث تنتج هذه الخلايا مخاطًا يغطي الجلد بشكل كامل ويمنحه الرطوبة اللازمة لتبادل الغازات.
آلية التنفس:
· تبدأ العملية بامتصاص الأكسجين عن طريق الانتشار عبر الجلد. فيمر الأكسجين عبر الأوعية الدموية حتى يصل من خلال الدم إلى الخلايا، وهناك يتم تبادل غازي جديد عن طريق الانتشار.
· يجمع الدم ثاني أكسيد الكربون الذي يتم إطلاقه مرة أخرى في البيئة من خلال الجلد، وبهذه الطريقة تكتمل دورة التنفس.
مما يساعد هذه الحيوانات على التنفس عن طريق الجلد هو في كونها تعيش في موائل مائية أو في تربة رطبة، مما يسمح لها بالحفاظ على بشرتها مشحمة، وهي حالة ضرورية لعملية التنفس، فما هي هذه الحيوانات؟
أهم المجموعات التي تتنفس عن طريق الجلد هي: البرمائيات، الحلقيات، شوكيات الجلد.
نبدأ بالبرمائيات، ومنها:
§ الضفادع، تمتلك الضفادع البالغة وسيلتين للتنفس وهما الرئتين والجلد، حيث يتناوبان وفق حاجيات الحيوان والوقت من السنة. فمثلاً في فصل الشتاء تكون الحاجة أقل لسحب الأكسجين مما يجعل الضفدع يعتمد في تنفسه على الجلد فيمتص الأكسجين اللازم. أما في فصل الصيف فتزداد حاجة الضفدع للأكسجين، فيكون الاعتماد الرئيسي على الرئتين ويأتي الجلد بالدرجة الثانية بعده ويعملان بالتناوب.
§ سيسيليا، هي عبارة عن ضفدع ثعباني عديم الأرجل على شكل دودة، بعضها لديها رئة بدائية تعمل جنباً إلى جنب مع الجلد في عملية التنفس، أما معظمها فلا تمتلك رئة فيكون اعتمادها الكامل في التنفس على الجلد.
§ السمندل أو السلمندر، تعيش صغار السمندل في الماء ويستخدمون خياشيمهم في التنفس، وبعد أن يكبروا تختفي هذه الخياشيم تدريجياً ويتنفسون باستخدام الجلد والرئتين.
أما الحلقيات، فمنها:
§ أهمها دودة الأرض، يفتقر هذا الحيوان إلى أعضاء تنفسية خاصة، لذلك تتم عملية التنفس عن طريق الانتشار البسيط عبر جلده. سميت بدودة الأرض لأنها تصنع أنفاقاً خاصة بها داخل الأرض، تفيد دودة الأرض في تهوية التربة بسبب نشاطها المستمر في تمرير المواد العضوية عبر جهازها الهضمي ثم إطلاقها عن طريق الفضلات.
§ دودة الأرض الكروية، ذات الجسم الممدود، تتنفس من خلال سطح جسمها بالكامل ولكن يتركز ذلك عند الزوائد الرفيعة المسطحة التي تحد جانبي جسمها.
§ العلقة، تتعدد أشكال امتصاص الأكسجين عند العلقة فمنها ما يُنقل عن طريق الصبغة الحمراء المسماة بالهيموجلوبين. كما لوحظ عند بعض الأنواع منها وجود خياشيم صغيرة تساعدها في عملية التنفس، إلا أن اعتمادها الأكبر في ذلك على جلدها.
وأخيراً شوكيات الجلد، منها:
§ قنافذ البحر، ذات الأشواك المتحركة حول جسمها والتي تستخدمها كوسيلة دفاع أثناء تحركها، تعتمد في تنفسها على طريقيتن، هما: الرئتين والجلد.
§ خيار البحر، جسمها يشبه الدودة حيث تفتقر للأرجل، ممدودة دولية لها فتحة في الأمام للفم وفي الخلف للشرج، وبعضها لها أنابيب متفرعة قريبة من فتحة الشرج تساعدها على التنفس فضلاً عن تنفسها عن طريق الجلد.
§ الأوفيورا، للأوفيورا أنظمة تنفسية أولية، ولكن يحدث معظم تبادل الغازات عن طريق التنفس بالجلد، يتكون جسمها من بنية مركزية مستديرة ومسطحة تخرج منها أذرع رفيعة جدًا وطويلة بفروع صغيرة.