Kidukset ovat sisäisiä tai ulkoisia hengityselinten elimet , joiden avulla monet vesieläimiä, erityisesti kaloja , hengittää poimimalla happea pois vedestä . Sana "Gill", nainen, on peräisin antiikin Kreikan βράγχια kautta Latinalaisen Gill käyttämä Columella .
Kidukset ovat vascularized kudos pullistumissa, jotka muodostavat hengitysteiden vaihto pinta . Ne muodostavat tärkeimmän erikoistuneen vesieläinten kaasunvaihtopinnan.
Kidukset Selkärangattomat ( nilviäiset , annelids , tiettyjen hyönteisten toukkia ) tulevat poimuihin ectoderm, kun taas kidukset Cordates (mukaan lukien Selkärankaiset ) ovat pääasiassa koostuu endodermi ja eivät näin ollen ole homologisia rakenteita. Joissakin selkärankaiset, kuitenkin, on ulkoinen kidukset yksinomaan ectoderm (tapauksessa ensimmäisen sukupolven kidukset nuijapäitä ja sammakkoeläimet ) ja joidenkin lajien salamantereita Aikuisille Axolotl , sireeni tai Mudpuppy . Kidukset muodostetaan brankiaalialue kaaria ( homologinen nielun kaaret ihmisellä), jolla gill terät (riviä filamenttien) on asetettu.
Lisäksi niiden keskeinen asema hengitystä , kidukset käytetään ansaan elintarvikkeiden, erityisesti suodatin- ruokinta microphagous eläimiä ( simpukoita , ascidian, jne.), Ja säädellä ionipitoisuuden sisäinen ympäristö (kalojen).
On neljä kidukset alla Operculum kalaan. Kynsi koostuu luusta (kiduskaaresta), johon on asetettu kaksi hienoa filamenttia (noin 200 terää kohti, siis 400 per kidus) valmistettua kidan terää. Jokainen filamentti kastellaan erittäin runsaasti ja veri erotetaan vedestä vain muutamalla mikrometrillä tai jopa pienemmällä kuin mikrometrillä .
Kidukset toimivat osittain vertailukelpoisesti keuhkoihin , sikäli kuin ne muodostavat vaihtopinnan, muodonsa ansiosta pieninä tilavuuksina erittäin laajoja; kalvo toimii suodattimena, joka antaa hapen (kehon sisäpuolta kohti) ja hiilidioksidin (ulospäin) kulkea.
Kaloissa vesi pääsee suun kautta ja ulos kidusten kautta, riittävä vesivirta syntyy eläimen liikkeellä ja pumppaamalla suun tai leikkauslihasten liikkeitä (Huom: lajeilla, joilla on ulkoiset kidukset, vain liike kehon vesiliikenteen luominen). Ohimennen veri on sieppannut (osan) veteen liuenneesta hapesta ja hylännyt veressä aiemmin liuenneen hiilidioksidin osmoottisella diffuusiolla .
Tämä keuhkojen ja kidusten välinen analogia voidaan havainnollistaa hukkuvan miehen tapauksella: keuhkot voivat suodattaa happea vedestä, mutta hengityselimemme eivät pysty pumppaamaan vettä riittävän nopeasti veden tehokkaaseen uudistamiseen. Eläimillä, joilla on kidukset, on elimiä, jotka eivät toimi kuin umpikuja, vaan kuten tunneli tai jopa kuin tuulisessa oleva puu (ulommat kidukset), mikä sallii veden kiertämisen melko nopeasti.
Jotta kidukset toimisivat vaihtopintana, kidukset kastellaan runsaasti verellä. Kaloissa tämä veri tulee sydämestä, joka kulkee aortan kaarien läpi (4 kpl teleoperaateissa ja sammakkoeläimet).
Näkökulmasta tarkasteltuna kehitys elämän, keuhkoja ei pidetä kehitys kidukset (yksi hypoteeseja oli, että kidukset oli tullut sisäinen ja invaginated, eli yksi aukko). Haarautuneesta aukosta on tullut yksi kuuloelimistä .
Vesi, kuten ilma, on neste, jossa on happea, mutta pienemmässä määrin: keuhkokalvon on suodatettava noin 25 litraa ilmaa litran hapen saamiseksi (saanto on vaatimaton, 1 ilmaa, joka sisältää 21% happea), mutta kidusten on oltava 300-500 litraa vettä saadakseen saman määrän. Vesi on toisaalta 800 kertaa ilmaa tiheämpää ja 60 kertaa viskoosiisempaa. Gill-järjestelmä mahdollistaa siten maksimaalisen nesteen kuljettamisen yhteen suuntaan pienimmällä lihasvoimalla (vaatii happea).
Kaloissa kuten simpukoissa selkärangattomissa (esim. Crassostrea- suvun ostereissa ) kidukset ovat immuunijärjestelmän suojaamia, mutta ne ovat myös loisten muodostumispaikka useilla mikrobeilla, vesisienillä (esim. Microsporidia ) tai selkärangattomilla, jotka hyödyntävät läheisyyden verta ja kalojen on vaikea puhdistaa niitä mekaanisesti. Jotkut puhtaammat kalat puhdistavat muiden kalojen kidukset.
Lämpösaasteella on taipumus alentaa veden happitasoa, ja useat kemialliset saasteet voivat vaikuttaa kiduksiin ja niiden toimintaan. Esimerkiksi, kidukset kolmen makean veden kalat ( hauki , hauki ahven ja monni ) altistettiin saastunutta vettä Timiş , sivujoki Tonavan (sijaitsee Serbia ) osoitti kohtalaista tai voimakasta histopatologisia muutoksia . Yleisin "progressiivinen" vahinko on liikakasvu on brankiaalialue epiteelin . Verenkierron häiriöitä esiintyy usein, yleensä hyperemian muodossa . Muutokset olivat vähemmän haukea ja voimakkaampia monni (P <0,05). Regressiivinen muutos (epiteelin eroosio) oli voimakkainta kuhalla (p <0,001). Tämä koe osoitti, että kolmen samassa vedessä elävän saalistajalajin kidukset reagoivat hyvin eri tavalla samaan epäpuhtauksien cocktailiin, mikä ehdottaa hiukan erilaisia ekotoksisia mekanismeja lajista riippuen; joka olisi otettava huomioon ekotoksikologisten tutkimusten puolueellisuuden rajoittamiseksi .
Jotkut kalat ( runkokalat ) pystyvät täyttämään olkakammionsa vedellä ja pitämään hengitystään useita minuutteja. Kun he tyhjentävät tämän veden, ne tyhjentyvät menettämällä 20-30% näennäisestä tilavuudestaan.
Alalla biomimetics on kyse kidukset, joilla on poikkeuksellisia ominaisuuksia tai mahdollisia kannalta suodatus, itsepuhdistuvat, kemian-, kaasu-, lämpö- ja suodatus vaihtoa . Tutkijat yrittävät erityisesti tuottaa keinotekoisia kiduksia, joiden avulla sukeltajat voivat suoraan hyötyä veteen liuenneesta hapesta ilman pulloja.