Эволюционные изменения органов выделительной системы

Отметим, что у взрослых форм круглоротых, рыб и земноводных функционируют первичные почки, но у миксин еще сохраняются некоторые особенности структуры предпочки, у личиночных форм рыб и земноводных предпочки сохраняются полностью. У взрослых форм пресмыкающихся функционируют только вторичные почки. Они представляют собой парные сплошные или дольчатые тела, располагающиеся под позвоночником.

Выделительная система млекопитающих характеризуется отсутствием клоаки. Мочевой пузырь открывается в мочеиспускательный канал. Почки парные бобовидные вторичные, или тазовые, расположены в поясничной области под позвоночником. Два мочеточника. Основной компонент мочи – мочевина[7].

Рис. 17 – Выделительная система человека[11]

1 – надпочечник, 2 – почечная вена, 3 – почечная артерия, 4 – большая вена, 5 – почка, 6 – почечная лоханка, 7 – аорта, 8 – мочеточник, 9 – мочевой пузырь, 10 – мочеиспускательный канал.

 

У млекопитающих выделительная система помимо почек (рис. 17) представлена мочеточниками, мочевым пузырем и мочеиспускательным каналом. Резко возрастает «производительность» выделительной системы. Почки здорового человека образуют ежедневно около 2 л мочи. Половина твердых веществ суточного количества мочи составляет мочевина (около 30 г), которая является главным шлаковым продуктом белкового метаболизма[10].

Выводы:

А. Эволюционирование выделительной системы шло в направлении создания специализированных органов.

Таким образом, в эволюции выделительной системы можно отметить следующие направления:

1. Субституция – замещение предпочки первичной, а у высших позвоночных вторичной почкой;

2. Полимеризация однородных структур – увеличение количества нефронов от 6-12 в предпочке, до нескольких сотен в первичной и до одного миллиона и более во вторичной почке;

3. Усиление главной функции почек проявляется в значительном возрастании уровня клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции. Это достигается рядом преобразований:

а) увеличением количества нефронов;

б) формированием почечного тельца и редукцией воронки, что приводит к установлению непосредственного контакта выделительных канальцев с кровеносной системой и к утрате связи с целомом;

в) увеличением размеров почечных телец и усилением почечного кровотока;

г) удлинением и дифференцировкой извитых канальцев, образованием петли нефрона.

4 Разделение функций.

Формирование яйцевода из парамезонефрального канала и семяпровода из мезонефрального каната.

Онто-филогенетически обусловленные пороки развития выделительной и половой систем у человека.

1. Гартнеров канал – сохранение мезонефрального канала у женщин – источник кист и злокачественных перестроек. У 30% девочек он облитерируется

2. Различные аномалии развития матки и влагалища (двойная, седловидная, двурогая, разделенная, асимметричная матка; двойное или разделенное перегородками влагалище)

3. Крипторхизм – неопущение яичек. Незаращение пахового канала – предрасположенность к грыжам

4. Неразделение клоаки (в норме на седьмой неделе она делится на мочеполовой синус и прямую кишку) – различные свищи между прямой кишкой и мочеполовой системой – ректовезикальный свищ; ректовагинальный свищ.

5. Тазовое положение почки[8].

Б. Усовершенствование выделения из организма опасных, а иногда и ядовитых веществ из организма.

 

 

 

Заключение

 

Каждый организм должен был разрешить задачу удаления ненужных продуктов обмена. У простейших, например у амеб и у туфельки, эти продукты просто диффундируют через клеточную оболочку в окружающую среду, где концентрация их более низка. У пресноводных простейших существует особая проблема – освобождение от излишней воды, так как их протоплазма, будучи гипертоничной по отношению к прудовой воде, стремится непрерывно поглощать ее. Это неизбежно привело бы к набуханию и разрыву клетки, если бы такие простейшие не обладали сократительной вакуолью – небольшим пузырьком, лежащим в протоплазме, который «откачивает» воду из клетки с такой же быстротой, с какой вода поступает в нее. У гидры и других кишечнополостных происходит прямое выделение продуктов обмена через клеточную оболочку.

У более крупных животных выделения продуктов обмена путем диффузии недостаточно для предотвращения накопления ядовитых веществ; возникает необходимость в различных специальных выделительных приспособлениях. У плоских червей имеются специализированные пламенные клетки – одиночные клетки, которые поглощают жидкость из окружающих их пространств и выделяют ее в экскреторные (выделительные) канальцы. Канальцы, идущие от нескольких «пламенных клеток», сливаются между собой и в конце концов открываются наружу через выделительную пору. Биение ресничек «пламенных клеток» напоминает колебание пламени свечи, отсюда и их название.

У дождевых червей в каждом сегменте тела имеется по паре специализированных органов, так называемых нефридиев, несущих выделительную функцию. Нефридий в отличие от «пламенных клеток» плоских червей представляет собой каналец, открытый с обоих концов; внутренний конец его открывается в целом воронкой, снабженной ресничками. Каждый каналец окружен капиллярами, что позволяет удалять продукты обмена из крови. Когда жидкость, движимая биением ресничек в воронке, проходит через нефридий, вода и такие вещества, как глюкоза, всасываются обратно, продукты же обмена концентрируются и выводятся из организма.

Выделительная система насекомых состоит из органов, называемых малъпигиевыми трубочками, которые лежат в полости тела и открываются в пищеварительный тракт. Продукты обмена диффундируют из полости тела в эти трубочки и выделяются в пищеварительный тракт, из которого они выходят наружу вместе с непереваренной пищей.

У всех позвоночных мочевыделительная система в основных чертах одинакова. У низших позвоночных почечные канальцы открываются не в боуменовы капсулы, а в полость тела, и, таким образом, их выделительные органы являются промежуточными между нефридиями дождевого червя и почками высших позвоночных.

У позвоночных животных, обитающих в море или у моря, выработались специальные приспособления для удаления соли. Костные рыбы, например, пьют соленую воду, а затем выделяют соль через жабры. Морские черепахи и чайки могут выделять соль, полученную с выпитой морской водой, при помощи специализированных солевых желез, расположенных в голове. Протоки этих желез открываются в носовые полости или выходят на поверхность головы. Эволюция мочевыделительной системы усложняется тем, что у многих животных некоторые части этой системы тесно связаны с системой органов размножения, так что ряд органов участвует в обеих функциях. Эта связь настолько тесна, что обе системы часто рассматривают совместно под названием мочеполовой системы.

Выделительная система представлена выделительными трубочками (черви, головоногие), мальпигиевыми сосудами (насекомые), почками (хордовые). Их функция – выведение из организма продуктов жизнедеятельности и излишков воды.

 

 

Список литературы

 

1. Анисимова И.М. Лавровский В.В. Ихтиология. Учебное пособие. под редакцией А.С. Орловой. – М.: Высшая школа, 1983. – 255 с.
2. Беклемишев В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. Изд. 2-е. – М.: Советская наука, 1952. – 700 с.
3. Билич Г.Л., Крыжановский В.А. Биология полный курс. 3т. Зоология. 4-е издание. – М.: Оникс, 2004. – 864 с.
4. Гинецианская Т.А. Трематоды их жизненный цикл, биология и эволюция. – М.: Наука, 1968. – 411 с.
5. Догель В.А. Зоология беспозвоночных: Учебник для ун-тов / Под ред. проф. Полянского Ю.И. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1981. – 606 с.
6. Константинов В.М. Общая биология: учебник для студ. образоват. Учреждений сред. проф. образования / В.М. Константинов, А.Г. Резанов, Е.О. Фадеева; под ред. В.М. Константинова. – 5-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 256 с.
7. Лебедев А.Г. Готовимся к экзамену по биологии. – М.: Оникс, Мир и образование, 2007. – 400 с.
8. Мантейфель Б.П. АНССР Институт эволюционной морфологии и экологии животных им. Северцова. – М.: Наука, 1984
9. Натали В.Ф. Зоология беспозвоночных. Учебник для студентов биол. фак. пед. ин-тов / Под ред. Проф. Сазоновой О.Н. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: «Просвещение», 1975. – 495 с.
10. Пехов А.П. Биология с основами экологии. – СПб.: Лань, 2000. – 672 с.
11. Физиология человека / Под ред. Г.И. Косицкого. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1985. – 544 с.
12. Шапкин В.А., Тюмасева З.И., Машкова И.В., Гуськова Е.В. Практикум по зоологии беспозвоночных: Учебное пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. – М.: Академия, 2003. – 504 с.