Tôm là loài động vật thủy sinh thuộc lớp giáp xác, có cơ chế trao đổi khí phức tạp và thích nghi tốt với môi trường nước. Quá trình trao đổi khí của tôm diễn ra thông qua các cấu trúc và cơ chế đặc biệt giúp chúng lấy oxy từ nước và thải khí carbon dioxide.

Quá trình trao đổi khí ở tôm diễn ra liên tục để đản bảo hoạt động cho tôm sinh trưởng

Hiểu rõ cách trao đổi khí của tôm không chỉ giúp chúng ta nắm bắt được cơ chế sinh học của chúng mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc tối ưu hóa môi trường sống trong ao nuôi.

Cấu trúc hô hấp của tôm

Tôm không có phổi như động vật trên cạn, thay vào đó, chúng sử dụng mang để thực hiện chức năng hô hấp. Mang là các cấu trúc mềm, mỏng, có diện tích bề mặt lớn, nằm trong khoang mang được bảo vệ bởi vỏ giáp ngực.

Mang

Là cơ quan chính chịu trách nhiệm trao đổi khí. Mỗi mang gồm nhiều sợi mảnh, tạo ra diện tích bề mặt lớn để tối ưu hóa quá trình hấp thụ oxy và thải khí carbon dioxide.

Vị trí mang

Mang nằm ở hai bên thân tôm, bên dưới vỏ giáp ngực, gần các cơ quan tuần hoàn. Điều này giúp mang tiếp xúc tốt với cả hệ tuần hoàn và môi trường nước, đảm bảo hiệu quả hô hấp.

Hệ thống bảo vệ

Mang của tôm được bảo vệ bởi lớp vỏ cứng, chỉ để lộ một phần nhỏ, giúp hạn chế nguy cơ bị tổn thương hoặc nhiễm khuẩn từ môi trường.

Quá trình trao đổi khí

Dòng nước qua mang

Tôm sử dụng các chuyển động của chân hàm để bơm nước vào khoang mang. Nước chảy qua các sợi mang, nơi oxy hòa tan trong nước được hấp thụ vào máu và khí carbon dioxide từ máu được thải ra ngoài.

Nước thường chảy từ phía trước ra phía sau cơ thể tôm, đảm bảo rằng dòng nước luôn được đổi mới.

Mang của tôm có cấu trúc mỏng và giàu mạch máu, tạo điều kiện cho oxy dễ dàng khuếch tán qua màng mang vào hệ tuần hoàn.

Khuếch tán khí qua màng mang

Quá trình trao đổi khí diễn ra dựa trên nguyên lý khuếch tán. Oxy từ nước (nơi có nồng độ oxy cao) khuếch tán vào máu (nơi có nồng độ oxy thấp), trong khi khí carbon dioxide di chuyển theo hướng ngược lại.

Vận chuyển khí qua hệ tuần hoàn

Sau khi oxy được hấp thụ, máu của tôm sẽ vận chuyển khí này đến các mô và cơ quan. Máu của tôm chứa hemocyanin, một loại protein chứa đồng, có nhiệm vụ gắn kết với oxy. Hemocyanin có màu xanh lam khi kết hợp với oxy, khác với hemoglobin ở động vật có xương sống.

Hemocyanin không chỉ giúp vận chuyển oxy mà còn đảm bảo cân bằng khí trong cơ thể tôm, giúp chúng thích nghi với môi trường nước có nồng độ oxy thay đổi.

Thải khí carbon dioxide

Khi oxy được sử dụng trong quá trình trao đổi chất, khí carbon dioxide sinh ra sẽ được máu vận chuyển ngược lại đến mang và thải ra ngoài qua dòng nước chảy qua khoang mang.

Yếu tố ảnh hưởng đến trao đổi khí của tôm

Chất lượng nước

Môi trường nước đóng vai trò quan trọng đối với khả năng trao đổi khí của tôm. Các yếu tố như hàm lượng oxy hòa tan, độ pH, nhiệt độ và độ mặn đều ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hô hấp của tôm.

Mức oxy thấp (thường dưới 4 mg/L) sẽ khiến tôm khó hô hấp, dẫn đến tình trạng stress và giảm khả năng phát triển.

Tôm sống trong nước có độ mặn phù hợp sẽ hô hấp hiệu quả hơn, vì sự cân bằng áp suất thẩm thấu giúp tối ưu hóa chức năng mang.

Tình trạng mang

Mang là cơ quan nhạy cảm và dễ bị tổn thương. Các yếu tố như chất lượng nước kém, sự hiện diện của vi khuẩn, ký sinh trùng hoặc các chất độc hại (như amoniac, nitrit) đều có thể gây tổn thương mang, làm giảm hiệu quả trao đổi khí.

Nhu cầu oxy của tôm

Nhu cầu oxy của tôm thay đổi tùy thuộc vào kích thước, tuổi và điều kiện hoạt động. Tôm lớn hoặc tôm trong giai đoạn tăng trưởng mạnh thường cần nhiều oxy hơn. Khi tôm vận động nhiều hoặc trong điều kiện nước nóng, nhu cầu oxy cũng tăng cao.

Ứng dụng trong nuôi tôm

Hiểu rõ cơ chế trao đổi khí của tôm giúp người nuôi tối ưu hóa môi trường sống, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng tôm.

Sử dụng máy sục khí để tăng cường lượng oxy trong nước, đặc biệt vào ban đêm khi quá trình quang hợp của tảo dừng lại.

Tôm thẻMôi trường sống khỏe mạnh sẽ hỗ trợ quá trình trao đổi khí của tôm

Loại bỏ các chất độc hại như amoniac và nitrit để bảo vệ mang và duy trì hiệu quả hô hấp của tôm.

Nuôi tôm với mật độ vừa phải để tránh tình trạng thiếu oxy và giảm stress cho tôm.

Thường xuyên kiểm tra mang tôm để phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường như mang bị phèn, ký sinh trùng hoặc vi khuẩn gây bệnh.

Trao đổi khí là quá trình sống còn của tôm, giúp chúng duy trì năng lượng và hoạt động trong môi trường nước. Cơ chế này không chỉ phức tạp mà còn rất nhạy cảm với các yếu tố môi trường.

Vì vậy, việc hiểu rõ cách trao đổi khí và các yếu tố ảnh hưởng giúp người nuôi tôm áp dụng những biện pháp quản lý môi trường hiệu quả, đảm bảo tôm phát triển khỏe mạnh và đạt năng suất cao. Sự thành công trong nuôi tôm không chỉ phụ thuộc vào thức ăn hay phòng bệnh mà còn nằm ở việc duy trì môi trường sống tối ưu cho quá trình hô hấp của chúng.

Mây