Plinius: Ademhaling van waterdieren

Inleiding

Wij gaan het in onze presentatie hebben over de ademhaling van waterdieren zoals Plinius deze beschreef. Wij hebben voor dit onderwerp gekozen omdat Plinius’ zijn gedachten redelijk kloppen in vergelijking met zijn andere gedachten. Wij gaan jullie in deze presentatie vertellen wat het verschil is tussen de gedachten van de mensen vroeger en nu. Dit doen we doormiddel van het oude stuk van Plinius uit De wereld. Naturalis Historiae boek 9, hoofdstuk 16-19.

Plinius’ tekst in eigen woorden

Walvissen hebben openingen in hun hoofd waardoor ze water naar buiten spuiten wanneer ze zich boven water bevinden. Iedereen ziet in dat ze ademhalen, evenals sommige andere waterdieren die in hun inwendige ook longen hebben, want zonder deze organen kan geen enkel levend organisme, voor zover men denkt, ademhalen. De mensen die deze kijk op de ademhaling van waterdieren met mij delen menen dat vissen met kieuwen niet afwisselend in- en uitademen, net zoals vele andere dieren, zelfs als ze geen kieuwen hebben, dit standpunt, zo zie ik, werd gedeeld door Aristoteles, die vele uitmuntende geleerden heeft overtuigd. Ik wil niet ontkennen dat ik het desondanks niet helemaal eens ben met deze opvatting, omdat er zich in plaats van longen ook andere ademhalingsorganen kunnen bevinden als de natuur dat zo wil, zoals sommige dieren in plaats van bloed ook een ander vocht hebben. Wie zal zich erover verbazen dat zuurstof in de wateren doordringt wanneer lucht ook doordringt in de aarde terwijl de aarde een veel dichter element is dan water. Dieren die altijd ondergronds leven, zoals mollen, bewijzen dit. Nog andere steekhoudende argumenten laten mij in ieder geval wel geloven dat alle waterdieren al zolang ze bestaan adem kunnen halen. Allereerst wordt er op warme zomerdagen bij vissen vaak een soort van gehijg waargenomen terwijl ze op een gewone dag alleen maar een soort naar adem happen. Zelfs degenen die een andere mening hebben moeten wel bekennen dat vissen slapen en hoe kan er slaap zijn zonder ademhaling? Verder stijgen er luchtbellen onder water op en groeien schelpdieren onder invloed van de maan. Bovenal is er geen twijfel mogelijk dat vissen kunnen horen en ruiken: Beide zijn afhankelijk van het element lucht. Onder geur kan immers niets anders worden verstaan dan doordrenkte lucht. Daarom moet iedereen hier maar het zijne van denken. Walvissen noch dolfijnen hebben kieuwen. Deze twee diersoorten ademen door het luchtkanaal dat uitkomt bij een long, bij walvissen vanaf het voorhoofd, bij de dolfijnen vanaf de rug. En de zeekalveren die ze robben noemen, ademen en slapen op het land, evenals schildpadden, waarover spoedig meer.

Tegenwoordige wetenschap

De meeste waterdieren kunnen gewoon ademen in het water door middel van kieuwen. Met kieuwen kan een organisme zuurstof opnemen uit het water en vervolgens weer koolstofdioxide afstaan aan het water. Het organisme doet dan zijn bek open en het water stroomt zijn bek in, naar de mondholte. Door de verkleining van de mondholte wordt het water naar de kieuwholtes geperst. Als het water dan over de kieuwplaatjes heen stroomt dan wordt de zuurstof uit het water opgenomen. Dit proces heet diffusie. Het zuurstofarme water stroomt dan weer terug in het water. Het overschot water dat binnen in het lichaam is gekomen, wordt in urineoplossingen, dat door de nieren gemaakt wordt, weer terug naar het water getransporteerd. Deze soort stofwisseling vindt mede door osmose plaats. Osmose is een soortgelijk proces als diffusie, maar hierbij zit een halfdoorlatende membraan, het zo genoemde semipermeabele membraam. Het semipermeabele membraan laat alleen de vloeistof door, en niet de opgeloste stoffen. Het membraam, dat op de kieuwplaatjes zit, laat alleen maar het water door en de zuurstof en zouten blijven in de kieuwholtes, maar het water is een vloeistof, dus dat stroomt verder langs de kieuwdeksels naar buiten weer terug in het water. De meeste vissen hebben gewoon kieuwen met kieuwplaatjes met een semipermeabele membraam die zorgt voor osmose. Er zijn ook vissen die altijd blijven zwemmen met hun bek open. Dit doen deze vissen, omdat ze geen kieuwdeksels hebben, maar een paar spleten, genaamd de kieuwspleten. De kieuwdeksels zorgen ervoor dat het water wordt weggepompt naar buiten. Vissen met kieuwspleten moeten dus altijd blijven zwemmen met hun bek open, zodat het water goed door kan stromen en de zuurstof en zouten worden opgevangen door het semipermeabele membraam. Er zijn ook nog waterdieren die hebben helemaal geen kieuwen, maar die hebben, net zoals de mens, longen. Het zijn dan ook geen echte waterdieren, maar zoogdieren. Die zoogdieren moeten zo nu en dan naar het wateroppervlak zwemmen om lucht te happen. Sommige van deze dieren kunnen wel heel lang onder water blijven, zo kan de walvis na 2 minuten op het wateroppervlak wel 20 minuten onder water blijven! Deze dieren worden luchthappers genoemd. Er zijn ook nog zoogdieren die in het water leven die luchtsjouwers genoemd worden. Zij nemen een reservevoorraad zuurstof in hun lichaam mee, bijv. waterkevers. Waterkevers doen hun achterlijf boven het wateroppervlak en pompen zuurstof binnen in het lichaam onder het dekschild en daar kan de reservevoorraad zuurstof bewaard worden. Er zijn ook luchtsjouwers die op hun rug op het wateroppervlak liggen en dan zuurstof tussen hun haren op hun buik meeneemt. Het zuurstof op hun buik is goed te zien, want je ziet een zilver laagje op hun buik.

Experimenten en bewijzen

Tegenwoordig weten we veel meer over de kieuwen en de ademhaling van de waterdieren. De kieuwen kwamen voor het eerst voor in de evolutietheorie van Charles Darwin. Het begon allemaal met het feit dat de amfibieën zich ontwikkelden in het water en 2 kieuwbogen kregen. In het embryo begonnen zich organismen te creëren met die 2 kieuwbogen, maar na 3 weken dat het embryo groeit, veranderen de 2 kieuwbogen erg en er ontstaat tussen de kieuwbogen een kieuwspleet. Bij de vissen zijn deze geëvolueerd tot kieuwen, maar bij de zoogdieren hebben deze een heel andere functie gekregen; op de 2 kieuwbogen ontstaan 3 bobbeltjes die later uitgroeien tot de oorschelp en de kieuwspleet ertussenin is geëvolueerd tot de gehoorgang. Tegenwoordig ontleden we een vissen en weten welke onderdelen de kieuwen bevatten, zoals de kieuwplaatjes en kieuwdeksels.

Conclusie

Dat de oude mens weinig begreep van het leven en het ontstaan van het leven, maar ook van hoe de organismen functioneerden en ademhaalden, blijkt eens te meer uit de woorden van Plinius. Toch hoeft de oude Romein zich hier niet voor te schamen. Nog in de zeventiende eeuw dachten veel wetenschappers dat muizen uit meel ontstonden, want zie, zet een zak meel in een afgesloten ruimte en na verloop van tijd zit deze zak vol muizen. Met mensen als Darwin begon de echte wetenschap, namelijk door middel van observaties, gekoppeld aan onderzoek en conclusies trekken. Plinius trok uit zijn observaties conclusies en nam deze als waarheid aan. De vraag is nog maar of hij ook een vis of konijn ontleed heeft, om het verschil tussen de ademhalingsorganen van de een en de ander te vergelijken. Dat zorgt er voor dat we zoveel eeuwen later om de conclusies van deze wetenschapper kunnen lachen. Ten onrechte overigens, want met zijn observaties en redenaties legde hij wel de basis voor de moderne wetenschap. En dat gaat met vallen en opstaan, ook nu nog!