Rùa có thể thực hiện một quá trình hô hấp cơ bản, theo nghĩa ít kỹ thuật hơn, có thể được hiểu là "thở bằng mông".
Về mặt kỹ thuật, rùa không thở bằng xương sống của chúng. Đó là bởi vì rùa không thực sự có "mông"; thay vào đó, chúng có một lỗ đa năng được gọi là cloaca, được sử dụng để sinh sản hữu tính và đẻ trứng cũng như tống chất thải ra ngoài. Tuy nhiên, chúng tham gia vào một quá trình được gọi là hô hấp cơ bản, theo nghĩa ít kỹ thuật hơn, có thể được hiểu là "thở bằng mông".
Trong quá trình hô hấp bằng cloaca, rùa bơm nước qua các lỗ hở của cloaca và vào hai cơ quan giống như túi được gọi là bursae, hoạt động giống như phổi dưới nước , Craig Franklin, một nhà sinh lý học động vật hoang dã tại Đại học Queensland ở Úc, người đã nghiên cứu sâu rộng về hô hấp cho biết. Sau đó, oxy trong nước sẽ khuếch tán qua các nhú gai, các cấu trúc nhỏ nằm dọc theo các bức tường của các đốt và vào máu của rùa.
Tuy nhiên, quá trình hô hấp bằng cloaca rất kém hiệu quả so với quá trình hô hấp hiếu khí thông thường, và tất cả các loài rùa cũng có khả năng thở không khí bằng phổi dễ dàng hơn nhiều. Do đó, hô hấp bằng hệ thống mạch máu chỉ được thấy ở một số ít loài nước ngọt dựa vào phương pháp không chính thống này để vượt qua những thách thức mà chúng phải đối mặt trong những môi trường đặc biệt khó thở, chẳng hạn như sông chảy xiết hoặc ao hồ đóng băng.
Nhóm rùa chính đã thực sự thành thạo quá trình hô hấp của cơ thể là rùa sông. Trên toàn cầu, có khoảng một chục loài rùa sông có thể sử dụng đúng cách hô hấp của bộ đệm, khoảng một nửa trong số đó sống ở các con sông ở Úc bao gồm rùa sông Mary ( Elusor macrurus ) và rùa mỏ trắng ( Elseya albagula ).
Tuy nhiên, một số loài rùa sông có khả năng hô hấp cơ bản tốt hơn nhiều so với những loài khác. Nhà vô địch hô hấp là loài rùa sông Fitzroy (loài bạch cầu Rheodytes ) đến từ Australia, loài rùa này có thể lấy 100% năng lượng thông qua quá trình hô hấp của cơ thể. Điều này cho phép chúng có khả năng ở dưới nước vô thời hạn.
Nhưng đối với tất cả các loài khác, quá trình hô hấp bằng cơ giáp chỉ kéo dài khoảng thời gian chúng có thể ở dưới nước cho đến khi chúng phải trở lại với không khí. Ông nói: “Ví dụ, thay vì lặn dưới nước trong 15 phút (trong khi nín thở), chúng có thể ở dưới nước trong vài giờ.
Khả năng ở dưới nước trong thời gian dài cực kỳ hữu ích đối với rùa sông vì việc lên mặt nước có thể là một công việc khó khăn. Franklin nói: “Đối với một con rùa sống ở vùng nước chảy xiết, việc ngoi lên mặt nước để thở là một vấn đề vì bạn có thể bị cuốn trôi. Ở gần đáy sông cũng giúp bạn dễ dàng tránh những kẻ săn mồi như cá sấu .
Rủi ro săn mồi lớn nhất đối với một con rùa đang nở là bơi qua cột nước lên mặt nước. Kết quả là, rùa con thường có khả năng hô hấp cơ bản tốt hơn nhiều so với rùa trưởng thành, điều này cho phép chúng dành nhiều thời gian ở gần đáy sông hơn cho đến khi chúng đủ lớn để bắt đầu mạo hiểm lên mặt nước thường xuyên hơn. Do đó, có thể các loài rùa sông khác cũng có khả năng hô hấp vô tính như con non nhưng sau đó sẽ mất khả năng này trong cuộc sống sau này.
Khi bị mắc kẹt dưới băng
Ngoài ra còn có khoảng sáu hoặc bảy loài rùa nước ngọt ngủ đông trên khắp Bắc Mỹ có khả năng hô hấp nhân bản hạn chế hơn . Những loài này, chẳng hạn như rùa Blanding ( Emydoidea blandingii ), có nhiều tháng bị mắc kẹt dưới lớp băng bao phủ các ao trong mùa đông .
Jackie Litzgus, một nhà sinh thái học động vật hoang dã tại Đại học Laurentian ở Ontario, cho biết một số loài rùa này nằm dưới lớp băng hơn 100 ngày mà không thể hít thở. Thay vào đó, những con rùa này cũng có thể hấp thụ oxy thông qua vòi nước, cũng như bằng cách súc miệng nước trong cổ họng của chúng, được gọi là bơm nước bọt.
Khi ở dưới lớp băng, những con rùa không di chuyển nhiều, giữ nhiệt độ cơ thể gần mức đóng băng và có thể chuyển sang hô hấp kỵ khí - biện pháp cuối cùng để tạo ra năng lượng mà không cần oxy - khi chúng thiếu oxy.
