Мягкое, едва заметное колыхание воды у заднего края панциря скрывает у черепах необычный способ дыхания. Некоторые пресноводные виды могут оставаться под водой до десяти часов не за счёт лёгких, а получая кислород прямо из воды с помощью особых структур в клоаке – многофункциональном отверстии у основания хвоста.
Вместо того чтобы всплывать за вдохом, эти животные прогоняют воду внутрь и наружу через клоакальные сумки – тонкостенные внутренние полости, густо пронизанные кровеносными сосудами. Растворённый в воде кислород по градиенту концентраций проходит через эпителиальную оболочку, попадает в капилляры и далее в общий кровоток. Углекислый газ движется в обратном направлении наружу, помогая поддерживать кислотно-щелочное равновесие и обеспечивая работу клеточного дыхания даже тогда, когда лёгкие почти не задействованы.
Такой способ дыхания возможен потому, что в холодной, богатой кислородом воде черепахи резко снижают базовый уровень обмена веществ. Потребность в энергии падает, и давления растворённого кислорода становится достаточно, чтобы значительную её часть покрывать за счёт дыхания через клоаку. Изменение сродства гемоглобина к кислороду облегчает его захват при низких температурах, а запасы гликогена и анаэробный гликолиз помогают пережить временную нехватку. Лёгкие по-прежнему важны для резких рывков и активности, но во время долгих неподвижных погружений задние поверхности газообмена тихо превращают клоаку в подобие жабр.
