[坎贝尔生物学 第989页练习题] 深海の熱水噴出孔生物が発見され、極めて低い酸素濃度環境に生息しているにもかかわらず、溶存酸素に依存して呼吸を行っています。本文に記載さ...

深海の熱水噴出孔生物が発見され、極めて低い酸素濃度環境に生息しているにもかかわらず、溶存酸素に依存して呼吸を行っています。本文に記載されているガス交換の原理に基づくと、この生物の呼吸器系で最も可能性が高い適応は次のうちどれですか?

  • A: 非常に複雑で薄い呼吸表面と、継続的で効率的な水流を確保するメカニズム。
  • B: 厚く不透性の体表と、最小限の特殊な呼吸器官。
  • C: ガス交換の表面積が減少し、血液の酸素運搬能力の向上に依存する。
  • D: 厳しい環境でエネルギーを節約するため、水流を最小限に抑える呼吸器系。

Explanation

低濃度の環境で効率的に酸素を取り込むには、生物は拡散速度を最大化する必要があります。これは、拡散表面積を増やす(非常に複雑で分岐した鰓)、拡散経路を短くする(薄い表面)、そして呼吸表面上での絶え間ない効率的な水流を確保することで急な濃度勾配を維持することによって達成されます。選択肢B、C、Dは、効率的なガス交換を妨げるか減少させる適応を説明しており、これらは低酸素環境では有害となります。