Zakatz

Artikulu hau hobetzeko lanean ari da wikilari bat. Hori dela eta, beharbada hutsuneren batzuk izango dira edukian edo formatuan. Mesedez, aldaketa handi bat egin baino lehen, eztabaida ezazu haren lankide orrian edo artikuluaren eztabaida orrian, erredakzioa koordinatzeko.

Zakatza edo brankia uretan bizi diren organismo askoren arnas organoa da. Egitura anatomiko honen bidez uretatik oxigenoa erauzi eta karbono dioxidoa botatzen dute.

Oxigenoz hornituriko ura ahotik sartzen da, zakatzetatik pasaraziz . Oxigenoa disolbaturik dago, eta  zakatzetako epiteliotik odolera sartzen da. Karbono dioxidoa, berriz , odolean aurkitzen da, uretara kanporatu . Azkenik, gasen trukea egin ondoren, urak CO2 gehiago du O2 baino, eta zakatzen irekieratik irtetzen da.

Uretan oso oxigeno gutxi dago eta, horren ondorioz, bertan bizi diren animaliek zakatz edo brankia izeneko egiturak garatu behar izan dituzte. Zakatzek arnas azalera handia dute eta, oso baskularizaturik daudenez, odol kantitate handia zirkulatzen da bertatik. Animalia handienetan aurkituko ditugu zakatzak, azalera-truke zabalagoa behar dutelako. Animalia txikienen kasuan, metabolismo-tasa txikiagoa daukate. Hori dela eta, gasen trukea beren azalaren bidez egiten dute. Trukea errazteko, fluidoen zirkulazioa beti antolatzen da bereziki organo hauetan, sistema baskular garaturik ez duten animalietan ere, hala nola moluskuetan.

Bi zakatz mota daude: barne-zakatzak eta kanpo-zakatzak. Barne-zakatzak ornogabe espezie batzutan aurkitu daitezke, hala nola, anfiboen larbetan. Bestetik, barne-zakatzak izatea arrainen ezaugarrietako bat da, eta operkulu batez babesturik egoten dira. Gainera, garrantzia ekologiko handia duten organoak dira, bai animalien biziraupenerako, baita, ekosistema urtarretan ezinbestekoak diren funtzioak betetzen laguntzen dituztelako. Aurretik esan bezala, gasen elkartrukerako beharrezkoak dira, halaber, animalia filtratzaileen kasuan uraren argitasunean eta habitataren kalitatea hobesten dute. Era berean, ziklo biogeokimikoak burutzen  dituzte, kasuan kasu nitrifikazioa.

Horrelako arnasketa duten animalien artean uretako ornodunak daude, adibidez, arrainak eta anfibioen larbak, eta baita ornogabeak ere, esate baterako, moluskuak, zizare poliketoak, krustazeoak edo intsektuen larbak.

Prozesuak honela funtzionatzen du:

1. Animaliak ahotik edo beste mekanismo batzuetatik hartzen du ura.
2. Ura brankietatik igarotzen da. Brankiak egitura finez osatuta daude, eta azalera handia dute.
3. Ura brankietatik isurtzen den heinean, uretan disolbatutako oxigenoa odolera hedatzen da brankietan dauden kapilarren hormetan zehar.
4. Aldi berean, animaliaren odoleko karbono dioxidoa uretara zabaltzen da desagerrarazteko.

Mekanismo hori funtsezkoa da uretako organismoak arnasteko, eta oxigenoa uretan disolbatuta dagoen giroan bizirauteko aukera ematen die, ez airean.

Uretako animalia mikroskopiko askok, eta handiagoak baina ez-aktiboago batzuek, nahikoa oxigeno xurga dezakete gorputzaren gainazal osoan zehar, eta, beraz, behar bezala arnas dezakete brankiarik gabe. Hala ere, organismo urtar konplexuenek edo aktiboenek brankia bat edo gehiago behar izaten dituzte. Ornogabe askok, baita anfibioek ere, gorputzaren gainazala eta brankiak erabiltzen dituzte gas-trukerako.

Brankiak ehun-harizpi finez, lamelaez (plakez), adarrez edo egitura mehez eta  osatuta egoten dira, eta gainazala oso tolestuta izaten dute gainazala handitzeko. Brankien izaera delikatua posible da, inguruan duten ura euskarri gisa erabiltzen dutelako bestalde odolak edo gorputzeko beste jariakin batek arnas-azalarekin kontaktuan egon behar du, difusioa errazteko.

Organismoen epitelioaren gainazaleko eremu altu bat funtsezkoa da uretako organismoen gasak trukatzeko; izan ere, urak aireak duen oxigeno disolbatuaren zati txiki bat baino ez du. Aire metro kubiko batek 250 gramo oxigeno inguru ditu tenperatura eta presio baldintza estandarretan. Ur gezetan, oxigeno disolbatuaren edukia 8 cm3/L ingurukoa da, airearenarekin alderatuta, 210 cm3/L baita. Ura airea baino 777 aldiz trinkoagoa da, eta 100 aldiz likatsuagoa da.  Oxigenoak uretan baino 10.000 aldiz handiagoa den hedapen-tasa du airean. Uraren oxigenoa kentzeko zaku-formako biriken erabilera ez litzateke nahikoa eraginkorra izango bizia iraunarazteko. Birikak erabili beharrean, "gas-trukea baskularizazio handiko brankien gainazalean gertatzen da, eta horien gainean norabide bakarreko ur-korrontea mantentzen da, ponpaketa-mekanismo espezializatu baten bidez. Uraren dentsitateak brankiak kolapsatzea eta bata bestearen gainean geratzea eragozten du. Hori gertatzen da arrain bat uretatik ateratzen denean ".

Oro har, ura brankietan zehar mugitzen da korrontean zehar, animaliak uretan zehar egiten duen mugimenduan, zilioen edo beste gehigarri batzuen kolpean, edo ponpaketa-mekanismo baten bidez. Arrainetan eta molusku batzuetan, brankien eraginkortasuna indartu egiten da, neurri handi batean, korrontearen kontrako truke-mekanismo baten bidez. Mekanismo horretan, ura brankien gainetik igarotzen da, odol-fluxuaren kontrako norabidean. Mekanismo hori oso eraginkorra da, eta uretan disolbatutako oxigenoaren % 90 berreskura daiteke.

Brankiak kanpoko organoak dira, urpeko bizitzako animalien birikak ez bezala. Barrunbe konplexu formako organoak ez dira egokiak ura bezalako likido baten mugimendu intentsiborako, izan ere, airea baino askoz dentsitate handiagokoa da ura. Gasen truke eraginkorrak oztoporik gabeko elkartrukea eskatzen du brankiako zelula epidermikoen eta inguruko uraren artean. Eta biriken moduan tegumentu gogorrak dituzten animalietan ere, arrainen azal ezkatatsua kasu, brankiak gutxienez ehun bigun eta hauskorrez estalita egoten dira beti.

Anatomikoki, bi modutan agertzen dira brankiak. Ohikoena azalera erlatibo handiko eranskin adarkatuak dira. Beste forma uretako ornodun askotan ikusten da, gehienbat arrainetan. Brankiak egitura espezializatuak dira, faringe-arrailduren edo brankio-arrailduren artean antolatuak, digestio-hodia kanpoaldearekin albotik komunikatzen dutenak alegia. Ahotik sartzen den ura arrailduretatik irteten da, eta irten aurretik zakatzak zeharkatzen ditu, odola oxigenatuz.

Bi modalitate anatomikoetan, brankiak gutxi gorabehera babestuta gera daitezke ura zirkularazten duen barrunbe ireki baten barruan. Esaterako, moluskuen kasuan (zefalopodoak, gasteropodoak, bibalboak, etab.), brankiak dituen barrunbe palealak ura eta ingurunea sifoi izeneko hodien bidez soilik trukatzen ditu. . Osteiktien kasuan esaterako, brankiak kanpoko aldetik babesten diren gorputzeko hormabaten bidez, operkulu derritzona, daude babestuta. Agalla hitzak brankiei egiten die erreferentzia arrain hauetan. Marrazoetan, aldiz, brankio-arraildurak kanpotik ikusten dira.

Osteiktietan (hezur-arrainetan) ura aktiboki ponpatzen da, mugimendu erritmikoekin, aho-faringeko barrunbetik operkuluaren azpiko barrunbera. Horretarako, brankien artetik zeharkatzen da. Brankiak zirkulazio-aparatuarekin daude lotuta. Zirkulazio-likidoa (odola edo hemolinfa) CO2z kargatuta gorputz osoa zeharkatu ondoren iristen da bertara, eta O2z kargatuta itzultzen da gorputzera.

Zirkulazio-sistema irekia duten animalien kasuan, hala nola artropodoen edo moluskuen kasuan , garapen baskularrik garrantzitsuena brankietan gertatzen da. Hain zuzen ere, arnas gasak garraiatzea eta banatzea zirkulazio-aparatu baten funtzio nagusia baita. Arnas gasen jatorria edo helburua (gas-trukea) da.

Anfibioen zapaburuek hiru edo bost zakatz-zirrikitu dituzte, eta ez dute benetako zakatzik. Oro har, ez dago espirakulurik edo benetako operkulurik, nahiz eta espezie askok operazioaren antzeko egiturak izan. Barruko brankien ordez, kanpoko hiru brankiak garatzen dituzte, arkuen kanpoko azaletik hazten diren lumekin. Batzuetan, helduek atxiki egiten dituzte, baina metamorfosian desagertu ohi dira. Helduarora iristean kanpoko brankiei eusten dieten arrabioek.

Krustazeoek, moluskuek eta uretako intsektu batzuek brankiak edo haien gorputzen antzeko egiturak atoian eraman dituzte. Hainbat mota eta diseinutako zakatzak, sinpleak edo landuagoak, modu independentean eboluzionatu dute iraganean, baita animalia mota beraren artean ere. Poliketoen zizare-segmentuek parapodia dute, eta horietako askok brankiak dauzkate. Belakiek ez dute arnasketa-egitura espezializaturik, eta animalia osoak brankio gisa jokatzen du ura egitura harroaren bidez ateratzen den heinean

Uretako artropodoek brankiak izaten dituzte, eta gehienetan apendize eraldatuak izaten dira. Krustazeo batzuk zuzenean uraren eraginpean daude; beste batzuk, berriz, zakatz-ganbera baten barruan daude babestuta.  Ferra-itxurako karramarroek kanpoko zintzilikarioak diren liburu-brankiak dituzte, bakoitzak hosto meheko mintz asko dituelako.

Itsas ornogabe asko, hala nola bi kuskuko moluskuak, iragazkiak elikatzen dituzte. Ur- korronte bat brankietan zehar mantentzen da gasa trukatzeko, eta elikagai partikulak aldi berean iragazten dira. Elikagai horiek mukian harrapatuta gera daitezke, eta zilioen kolpetik ahora joan.Ekinodermatuen arnasketa (itsas izarra eta itsas trikuak, adibidez) egiteko, papula izeneko brankien oso bertsio primitiboa erabiltzen da. Gorputzaren gainazaleko protuberantzia mehe horiek uraren sistema baskularreko dibertikuluak dituzte.

Ur-intsektuen brankiak trakealak dira, baina aire-hodiak zigilatuak dira, eskuarki kanpo-xafla meheetara edo difusioa ahalbidetzen duten hodidun egituretara konektatuak. Hodi horietako oxigenoa brankien bidez berritzen da. Larba-burruntzian, elikatze-traktuaren emari muturreko pareta (zuzena) modu aberatsean hornitzen da trakearekin lotuz.

Plastroia, artropodo urtar batzuen (intsektuak nagusiki) artean gertatzen den egokitzapen estruktural mota bat da, sistema trakealari lotzen zaizkion kiribil izeneko irekidura txikiak dira, eta eremu batean oxigeno atmosferikoaren filo mehe bat gordetzen du. Plastroia, normalean, gorputzean dauden gune hidrofobikoen adabaki trinkoek osatzen dute, kiribiletan ura sartzea eragozten dutenak, baina, era berean, balantza edo gandor mikroskopikoak ere izan ditzake, kutikulatik proiektatzen direnak. Harrapatuta dagoen aireak eta inguruko uraren arteko interfazaren propietate fisikoek, gas-trukea ahalbidetzen dute kiribilen bidez, ia intsektua atmosferako airean balego bezala. Karbono dioxidoa inguruko uretan barreiatzen da disolbagarritasun handiagatik; oxigenoa, berriz, filmean barreiatzen da, filmaren barruko kontzentrazioa arnastearen ondorioz murriztu delako, eta nitrogenoa ere hedatu egiten da tentsioa handitu ahala. Oxigenoa airean barreiatzen da nitrogenoa baino abiadura handiagoan. Hala ere, intsektuaren inguruko ura oxigeno bihur daiteke ur mugimendurik ez badago, ur geldian dauden intsektu askok ur jarioa bideratzen dute beren gorputzen gainera.

• Andrews, Chris; Adrian Exell; Neville Carrington (2003). Manual Of Fish Health. Firefly Books.
• Dorit, R. L.; Walker, W. F.; Barnes, R. D. (1991). Zoology. Saunders College Publishing. pp. 273-276. ISBN 978-0-03-030504.
• M. B. v. Roberts; Michael Reiss; Grace Monger (2000). Biología Avanzada. Londres, Reino Unido: Nelson. pp. 164-165.
• Andrews, Chris; Adrian Exell; Neville Carrington (2003). Manual Of Fish Health. Firefly Books.
• «Palatine tonsils—are they branchiogenic organs?». International Congress Series 1257: 71-74. 1 de diciembre de 2003. ISSN 0531-5131. doi:10.1016/S0531-5131(03)01403-1. Consultado el 18 de febrero de 2022.
• Graham, Anthony; Richardson, Jo (2012). «Developmental and evolutionary origins of the pharyngeal apparatus». EvoDevo (Springer Science and Business Media LLC) 3 (1): 24. ISSN 2041-9139. doi:10.1186/2041-9139-3-24.
• Florian Witzmann; Elizabeth Brainerd (2017). "Modeling the physiology of the aquatic temnospondyl Archegosaurus decheni from the early Permian of Germany". Fossil Record. 20 (2): 105–127. doi:10.5194/fr-20-105-2017.
• Choudhary, S. Teaching of Biology. APH Publishing. p. 269. ISBN 978-81-7648-524-1.
• Saxena, Amita (2005). Text Book of Crustacea. Discovery Publishing House. p. 180. ISBN 978-81-8356-016-0.
• Sekiguchi, K. (1988). Biology of Horseshoe Crabs. サイエンスハウス. p. 91. ISBN 978-4-915572-25-8.
• Roberts, M.B.V. (1986). Biology: A Functional Approach. Nelson Thornes. p. 139. ISBN 978-0-17-448019-8.