Для любого процесса, особенно такого сложного и удивительного, как жизнь, необходима энергия. Источником энергии у живых организмов служат питательные вещества. У животных для обеспечения организма энергией в процессе эволюции сформировались три важнейших системы. За поставку в организм питательных веществ и их подготовку к дальнейшим «превращениям» отвечает пищеварительная система.
Чтобы добыть из них энергию в процессе окисления, необходим кислород, а значит, и дыхательная система. И, наконец, для связи между ними, для транспорта кислорода, питательных веществ и молекул-носителей энергии к тканям и удаления отработанных веществ из тканей существует кровеносная система.
Из данной статьи вы узнаете, как устроены эти системы, а также поймете, каковы различия в строении пищеварительной, дыхательной и кровеносной системы у трех высших классов позвоночных.
Различия в строении пищеварительной системы пресмыкающихся, птиц и млекопитающих
Вообще, ответ на вопрос, каковы различия в строении (пищеварительных, дыхательных, кровеносных) систем животных, стоит рассматривать в связи со всеми системами. Изменения происходят не только для того, чтобы группа организмов лучше приспособилась к условиям своего обитания, но и в результате именно она (вид, семейство, класс) оказалась лучше приспособлена, выживала, распространяла и закрепляла их в потомстве.
У пресмыкающихся, в отличие от их эволюционных предшественников земноводных, пищеварительный тракт уже имеет четкое разделение на описанные отделы. У птиц и у млекопитающих тенденция сохраняется с некоторыми усовершенствованиями.
Ротовая полость
У пресмыкающихся имеются челюсти для захватывания пищи и многочисленные острые зубы для ее измельчения, и орган осязания и вкуса ― язык, тонкий, иногда раздвоенный. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез для смачивания пищи.
У птиц зубов нет, челюсти покрыты роговыми оболочками, пища не пережевывается, а сразу поступает в следующий отдел с помощью языка. Зато есть клюв ―удобный инструмент собирания пищи. Многообразие клювов, в зависимости от типа предпочитаемой видом пищи (зерновая, черви), огромно.
У млекопитающих есть предротовая полость, образованная губами, щеками и челюстями. У некоторых грызунов защечные мешки служат временным хранилищем пищи. В ротовой полости расположены зубы и язык. Зубная система млекопитающих сложнее, зубы дифференцируются по функциям и в зависимости от характера пищи.
Желудок
Из ротовой полости по пищеводу пища поступает в желудок ― мускулистый орган.
У птиц он состоит из двух отделов: железистого и мускульного. В железистом отделе на пищу воздействуют ферменты, ускоряя пищеварение. В мускульном отделе роговые стенки способствуют механическому перетиранию пищи. Некоторые виды птиц, питающиеся грубой пищей, с этой целью проглатывают маленькие камешки. Это компенсирует отсутствие у них зубов.
У разных видов млекопитающих желудок устроен по-разному. У жвачных копытных, например, состоит из четырех отделов.
Кишечник
Тонкая кишка
Начальный отдел тонкого кишечника ― двенадцатиперстная кишка. У всех трех классов туда открываются протоки поджелудочной железы, печени и желчного пузыря. Благодаря им происходит химическое расщепление белков, жиров и углеводов.
Толстая кишка
На границе тонкой и толстой кишок есть слепая кишка. Толстая кишка у пресмыкающихся и птиц заканчивается клоакой ― полость, в которую выходит не только проток пищеварительной, но и мочеполовой системы (отходы жизнедеятельности удаляются из организма вместе, а не по отдельности). У млекопитающих ненужные вещества выводятся через прямую кишку.
Строение пищеварительной системы человека аналогична у млекопитающих, с поправкой на анатомические особенности в связи с прямохождением.
Обмен веществ
У пресмыкающихся время переваривания пищи зависит от температуры тела. Птицы и млекопитающие — животные с постоянной температурой тела. Птиц отличает очень быстрый обмен веществ, поэтому процесс пищеварения протекает также быстро.
Пищеварительной системе человека характерно питание самой разнообразной пищей и быстрое переваривание.
Различия в строении кровеносной системы млекопитающих, птиц и пресмыкающихся
Количество камер в сердце.
Пресмыкающиеся имеют трехкамерное сердце (два предсердия, один желудочек), но при этом в желудочке имеется неполная перегородка, вследствие этого полного смешения артериальной и венозной крови не происходит. Это уже энергетически выгоднее, чем при кровеносной системе как у амфибий: насыщение тканей кислородом и удаление из них углекислого газа происходит эффективней. Такие особенности строения кровеносной системы пресмыкающихся и приводят к тому, что температура их тела меняется в широком диапазоне в зависимости от класса и вида животных, а также температуры среды. К ним относят и чешуйчатых, и черепах, и клювоголовых.
Вот каковы различия в строении пищеварительной, дыхательной и кровеносной систем, объясняющие, почему пресмыкающиеся так неторопливы, а, скажем, ящерицы так любят пригреться на солнышке. Ответ ― медленный обмен.
Птицы и млекопитающие обладают уже полноценным четырехкамерным сердцем, артериальная и венозная кровь не смешиваются. Поэтому птицы являются теплокровными.
Круги кровообращения.
Пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие имеют два круга кровообращения.
У пресмыкающихся от желудочка отходят три сосуда. Легочная артерия несет венозную кровь к легким (малый круг), левая и правая дуги аорты артериальную к голове и передним конечностям, а к остальным частям поступает смешанная кровь (большой круг). Венозная кровь из правого предсердия попадает в желудочек, перегородка удерживает часть ее в правой части. Артериальная кровь из левого предсердия, соответственно, выбрасывается в левую часть желудочка. Когда желудочек сокращается, артериальная и венозная кровь частично смешиваются.
Венозная кровь от органов по венам собирается в полые вены, которые впадают в правое предсердие. Так замыкается большой круг кровообращения.
Венозная кровь, которая доставляется по легочной артерии к легким, после того как происходит газообмен, становится артериальной, и по легочным венам возвращается в левое предсердие. Так замыкается малый круг.
Кровеносная система птиц отличается тем, что артериальный ствол состоит из двух сосудов ― легочной артерии и правой дуги аорты. Из левого желудочка кровь вступает в большой круг кровообращения только по правой дуге аорты.
Кровеносная система млекопитающих принципиально от кровеносной системы птиц не отличается, разве что, от левого желудочка у них отходит левая дуга аорты вместо правой. Пожалуй, есть еще различие в строении красных клеток крови: двояковогнутая форма позволяет им переносить больше кислорода.
Дыхательная система
Состоит из дыхательных путей: носовой полости, ведущей последовательно в носоглотку, гортань и трахею, которая затем переходит в бронхи, последние ветвятся на более мелкие до тех пор, пока не переходят в парные органы дыхания ― легкие, богатые капиллярами.
Различия в строении дыхательной системы птиц, пресмыкающихся и млекопитающих
Есть различие в структуре легких. Так у пресмыкающихся легкие имеют ячеистое строение, у птиц ― губчатое, а у млекопитающих ― альвеолярное. Поверхность газообмена возрастает соответственно.
Легкие птиц уже позволяют обеспечить двойной газообмен, то есть однонаправленный ток воздуха при вдохе и при выдохе. Они снабжены воздушными мешками (часть бронхов, проходящие сквозь небольшие легкие, прирастающие к ребрам и позвоночнику). Воздушные мешки не участвуют в газообмене, только прокачивают воздух через легкие (сами легкие у птиц растягиваются слабо).
Организм птицы должен получать достаточное количество кислорода даже на больших высотах. Такая интенсивность газообмена возможна благодаря тому, что кровь движется в направлении, противоположном движению воздуха.
Воздушные мешки также предохраняют организм от перегревания (выделение тепла в полете гораздо больше), сокращают массу тела за счет уменьшения плотности. Итак, мы узнали, каковы различия в строении пищеварительной, кровеносной и дыхательной систем у рассмотренных классов животных, объясняющие, почему птицы оказались приспособлены к полету.
Особенность дыхания млекопитающих состоит в том, что дыхательные движения осуществляются за счет межреберных мышц и особой куполообразной мышцы ― диафрагмы. Эти движения могут быть произвольными, но чаще непроизвольны. Дыхательный центр мозга реагирует на увеличение концентрации углекислого газа в крови и посылает сигнал к диафрагме. Она сокращается, купол становится плоским, грудная клетка расширяется, растягивая стенки легких. По законам физики, воздух по дыхательным путям устремляется в свободное пространство и так попадает в легкие.
Итак, то, каковы различия в строении пищеварительной, кровеносной и дыхательной систем у пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, вызвано их условиями обитания на определенном этапе эволюции, что определило скорость их обменных процессов, а значит, и образ жизни в настоящее время.
(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
