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Meeresschildkröten haben Lungen und atmen Luft. Ihre Fähigkeit, lange Zeit unter Wasser zu bleiben, lässt sie eher wie Kiemenfische aussehen, aber sie sind Reptilien, die sich zum Atmen an die Oberfläche erheben müssen. Es gibt verschiedene Anpassungen in der Physiologie der Meeresschildkröte, die es dem Organismus ermöglichen, Sauerstoff effizienter zu nutzen und den Nebenwirkungen eines seltenen Auftretens zu widerstehen.
Spezialisierte Atmung
Schildkröten können ihre Lungen sehr schnell füllen, wenn sie auftauchen. Lederschildkröten können ihre Atemfrequenz kontrollieren, indem sie große Mengen Luft ansaugen, um ihr Gewebe bei seltenen Besuchen an der Oberfläche wieder aufzufüllen. Zu diesem Zeitpunkt sind sie ein bisschen wie Wale, die Säugetiere sind. Meistens muss eine Schildkröte nur einmal tief durchatmen, bevor sie wieder taucht. Studien haben einen Austausch von mehr als 50% der Lungenkapazität durch einen einzigen Atemzug gezeigt.
Sauerstoffspeicherung
Einige Schildkröten können stundenlang schlafen, während sie vollständig unter Wasser bleiben. Sie können auch lange Strecken zwischen den Atemzügen schwimmen. Dies liegt daran, dass ihr Blut und Gewebe leichter Sauerstoff speichern als es bei anderen Tieren üblich ist. Schildkröten haben mehr rote Blutkörperchen und Hämoglobin für den Sauerstofftransfer. Ihre Muskeln enthalten große Mengen an Myoglobin, das bei langen Schwimmbewegungen mehr Sauerstoff durch Ihr Gewebe transportiert. Diese Tiere zeigen auch eine außergewöhnliche Fähigkeit, Sauerstoff in ihre relativ großen Lungen zu transportieren. Beim Schwimmen über lange Strecken müssen sich die Schildkröten alle 20 oder 30 Minuten erheben, um zu atmen. In der Ruhephase können sie stundenlang anaerob atmen (ohne Luft).
CO2-Beständigkeit
Eine Nebenwirkung der seltenen Atmung ist eine Ansammlung von Kohlendioxid im Blutkreislauf. CO2 wird bei jedem Ausatmen eines Menschen ausgestoßen, aber Schildkröten müssen das Abfallprodukt mit sich führen, bis sie auftauchen. Die Herzen von Meeresschildkröten haben ein spezielles Dreikammer-Design, das es der Art ermöglicht, die Ansammlung von Kohlendioxid zu tolerieren.
Stoffwechsel
Der Stoffwechsel der Meeresschildkröte ist langsam. Dies bedeutet, dass Ihr Körper nicht so oft Nährstoffe oder Sauerstoff benötigt, wie es ein schneller Stoffwechsel erfordern würde. Darüber hinaus funktionieren die internen Prozesse der Schildkröte bei langen Tauchgängen unterschiedlich und leiten den Blutfluss zum Gehirn, Herz und Nervensystem sowie von anderen Organen weg, die sich an den Sauerstoffmangel angepasst haben. In einigen Fällen kann die Herzfrequenz alle neun Minuten um einen Schlag abnehmen. Grüne Schildkröten im Golf von Kalifornien graben sich oft unter dem Meer und überwintern in den Wintermonaten.
Zusätzlicher Sauerstoff
Einige Schildkrötenarten können Wasser über Nase und Mund aufnehmen und zusätzlichen Sauerstoff extrahieren. Die Auskleidung des Pharynx dieser Arten dient als eine Art Kieme, die sekundäre Sauerstoffquellen liefert. Andere Arten nehmen Wasser durch Hohlräume in der Nähe des Anus auf, die auch als Kiemen dienen, um dem umgebenden Wasser etwas Sauerstoff zu entziehen. Diese Prozesse liefern nicht den größten Teil der Sauerstoffversorgung des Tieres, sondern ergänzen lediglich die Luft, die beim Atmen an der Oberfläche gesammelt wird.
