Сравнительная анатомия животных

Пищевод тянется от глотки к желудку в  виде мягкой трубки, слабо варьируя в пределах класса. Пища и жидкости могут проталкиваться по нему за счет перистальтических сокращений мышц.

Сравнительно  крупный желудок млекопитающих  обычно располагается поперечно  в передней части брюшной полости. Его передний, кардиальный конец  шире заднего, пилорического. Остальная  часть внутренней поверхности стенки желудка в нерастянутом виде собрана  в складки, как у акул и рептилий. У жвачных (коров, овец и т.д.) желудок  состоит из четырех отделов. Первые три – рубец, сетка и книжка – производные пищевода, а последний  – сычуг – соответствует желудку  большинства групп (по мнению ряда авторов, пищевод дал начало только рубцу  и сетке). Едят жвачные быстро, заполняя огромный рубец пищей, из которой  затем в сетке образуются отдельные  порции жвачки. Каждая из них отрыгивается, еще раз обстоятельно пережевывается и вновь проглатывается, на этот раз попадая уже в книжку, откуда направляется в сычуг и далее  в кишечник.

У млекопитающих  хорошо различимы тонкая и толстая  кишки. В типичных случаях первая состоит из трех частей: двенадцатиперстной, тощей и подвздошной. Двенадцатиперстная кишка названа так потому, что ее длина у человека приблизительно соответствует суммарной ширине 12 пальцев (20–30 см). Тощая кишка у человека длиной примерно 2,4 м, а подвздошная – ок. 3,4 м. Четких границ между этими отделами нет. В тощей кишке идет в основном переваривание пищи, а в подвздошной – всасывание.

Толстая кишка состоит из слепой, ободочной  и прямой кишок; последняя заканчивается  анальным отверстием. Слепая кишка  представляет собой полый вырост в начале толстой кишки. Это характерное  для млекопитающих изменчивое образование  не унаследовано ими от рептильных предков, а развилось в ходе эволюции класса как место накопления пищи, требующей особенно длительного  переваривания. Наибольших размеров слепая кишка достигает у примитивных  растительноядных форм, для которых  характерно ее крупное полое выпячивание  – червеобразный отросток (аппендикс). У кролика это мешок длиной 36 см; у свиньи слепая трубка имеет  длину 90 см; у человека аппендикс  рудиментарен; у кошки он отсутствует. Подвздошная кишка расположена  к слепой под прямым углом. Главная  функция ободочной кишки –  задержав остатки переваренной пищи, удалить из них как можно больше воды. Прямая кишка всегда представлена короткой прямой трубкой, которая заканчивается  анальным отверстием, окруженным двумя  кольцами мускулов-сфинктеров. Первое работает непроизвольно, второе – произвольно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Сосудистая система

Типичная  сосудистая система состоит у  высших групп животных из двух частей – кровеносной и лимфатической. В первой из них по замкнутой сети трубок (кровеносных сосудов –  артерий, капилляров и вен) циркулирует  кровь, прокачиваемая сердцем: артерии  несут кровь от него, вены – к  нему. Лимфатическая система включает лимфатические сосуды, мешки и  железы (узлы). Лимфа – это бесцветная жидкость, близкая по составу к  плазме крови. Источником ее служит жидкость, профильтровавшаяся через стенки кровеносных  капилляров. Она циркулирует в  межклеточных пространствах, поступает  в лимфатические сосуды, а по ним  – в общий кровоток. Сосудистая система снабжает все органы питанием и кислородом, одновременно удаляя из них продукты распада. Стенки лимфатических  капилляров более проницаемы, чем  у кровеносных, поэтому некоторые  вещества, например белки, попадают именно в лимфу и переносятся ею, а  не кровью.

Беспозвоночные. Циркуляция в той  или иной форме характерна для  всех животных. У инфузорий (простейшие) пищеварительные вакуоли перемещаются в цитоплазме примерно кругами (т.н. циклоз). Жгутиковые воротничковые  клетки прогоняют сквозь тело губок  воду, обеспечивая дыхание и отцеживание  пищевых частиц. Кишечнополостные лишены особой системы циркуляции, но их пищеварительные  полости расходятся каналами ко всем частям тела. У гидры и многих других стрекающих они заходят даже в щупальца. Таким образом, полость  тела выполняет здесь двойную  роль – пищеварительную и циркуляционную.

Немертины – самые примитивные современные  животные с настоящей сосудистой системой. Она состоит из трех кровеносных сосудов, которые тянутся вдоль всего тела. У иглокожих кровь просто омывает обширные полости тела. Для кольчатых червей характерны красная кровь и перекачивающие ее органы (сердца). У беспозвоночных кровь красная: в ее плазме растворен красный дыхательный пигмент, гемоглобин. У кальмаров, осьминогов и некоторых других моллюсков и ракообразных другой дыхательный пигмент – гемоцианин (придает крови голубой цвет). Прекрасная сосудистая система со сложной сетью артерий и вен и хорошо развитым сердцем свойственна моллюскам. У членистоногих тоже есть прокачивающий кровь орган, который можно назвать сердцем, но их кровеносная система незамкнутая: кровь свободно омывает пространства, или пазухи, внутри тела, а сосуды развиты слабо, особенно у насекомых. У последних трахейная сеть освобождает кровь от функции газообмена.

Позвоночные. Ланцетники – единственные представители хордовых, лишенные сердца, но общая схема их примитивной  кровеносной системы типична  и для высших групп.

У всех позвоночных  сердце располагается ближе к  брюшной стороне тела. Кровь окрашена в красный цвет гемоглобином, который  содержится в особых клетках (эритроцитах); плазма бесцветна. Для рыб, за исключением  двоякодышащих, характерно двухкамерное сердце, состоящее из предсердия и  желудочка. Желудочек перекачивает кровь к жабрам, где она насыщается кислородом и становится ярко-красной (артериальной). Оттуда она поступает  к голове по сонным артериям, а к  остальным частям – по спинной  аорте, которая продолжается в хвосте в виде хвостовой артерии. От аорты  отделяются две пары крупных ветвей – подключичные и подвздошные  артерии. Первые идут к грудным плавникам  и смежным с ними стенкам тела, вторые – к тазовой области  и брюшным плавникам. Другие парные артерии снабжают кровью мышцы спины, почки и органы размножения. Ответвляющиеся от аорты непарные артерии идут к  внутренним органам в полости  тела. Крупнейшая из них – чревная  – посылает свои ветви к плавательному  пузырю, печени, селезенке, поджелудочной  железе, желудку и кишечнику. Тот  факт, что плавательный пузырь у  рыб снабжается кровью иначе, чем  легкие, служит дополнительным аргументом против признания этих органов гомологичными.

Пройдя  через капилляры всех органов  тела, кроме жабр и легких, кровь, теряя кислород, становится темной (венозной). От головы она по двум крупным  передним кардинальным венам поступает  в предсердие. У акул она сначала  заполняет расположенную непосредственно  перед предсердием крупную венозную пазуху. Оттекающая от туловища и плавников  венозная кровь попадает в нее  по четырем парам крупных вен: подключичным (от плечевого пояса  и грудных плавников), боковым  брюшным (от боковых стенок тела и  брюшных плавников), печеночным (от печени) и задним кардинальным (от спины  и почек).

В брюшной  полости воротная вена несет венозную кровь в печень от желудка, кишечника  и селезенки. У рыб б льшая часть крови из хвостовой вены на своем пути к сердцу проходит через почки. В ходе эволюции позвоночных к ним направляется все меньше венозной крови. У амфибий она идет главным образом в печень. У млекопитающих венозная кровь от всех частей тела позади плечевого пояса в почки не попадает, а движется непосредственно к сердцу по задней полой вене.

Это крупная  непарная вена, проходящая в верхней  части брюшной полости. Она отсутствует у рыб, за исключением двоякодышащих. У амфибий она уже хорошо выражена и у американского протея (Necturus) функционирует наряду с задними кардинальными венами. У бесхвостых земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих последние редуцированы.

Сердце. У типичных рыб вся кровь  от их двухкамерного сердца направляется к телу через жабры. У двоякодышащих  рыб и амфибий после появления  легких к жабрам идет от сердца только часть крови. В левой верхней  его части появляется второе предсердие, получающее от легких артериальную (богатую  кислородом) кровь; сердце становится трехкамерным. Такое же его строение сохраняется у типичных рептилий. Однако у крокодилов в желудочке  появляется перегородка, разделяющая  его на две части, т.е. сердце превращается в 4-камерное. Такое же оно у птиц и млекопитающих.

У животных с 4-камерным сердцем, кровь, совершая полный круг по телу, проходит через сердце дважды. От головы и области плечевого  пояса она попадает в правое предсердие по одной или двум передним полым  венам, а от остальных органов  – по задней полой вене. Из правого  предсердия кровь поступает в  правый желудочек и по легочным артериям направляется к легким. Возвращается из них она по легочным венам в  левое предсердие, оттуда выталкивается  в левый желудочек, а из него по аорте и ее разветвлениям распределяется по всему телу.

Дуги аорты. Если считать брызгальце первой жаберной щелью, то у современных  акул их шесть. У типичного эмбриона любого позвоночного соответственно появляются шесть отходящих от аорты артериальных дуг; таким образом, это их число  можно рассматривать как исходное для всей группы, хотя у личинки  ланцетника их 19, а у некоторых  акул больше шести. У современных  акул во взрослом состоянии 5 пар жаберных артерий, которые ответвляются от брюшной  аорты и направляются к жабрам, неся к ним кровь от сердца. Однако от жабр в спинную аорту кровь  идет только по 4 парам жаберных артерий (передняя направляет ее к голове). В  своей средней части каждая артериальная дуга распадается на жаберные капилляры, делящие ее на приносящую и выносящую  жаберные артерии. У типичных костных  рыб в жабры ведет только 4 пары дуг аорты, столько же имеется  выносящих жаберных артерий, впадающих  в спинную аорту. У сохраняющих  жабры амфибий первые 3 из 6 дуг  участвуют в развитии внутренней и наружной сонных артерий. Это же наблюдается у всех высших животных, хотя и в сильно измененном виде. Четвертые дуги представляют собой  крупные сосуды, которые одинаковы  на обеих сторонах тела у амфибий, но различны у рептилий. У птиц не развивается левая дуга аорты, у  млекопитающих – правая. Пятая  дуга исчезла вместе с жаброй уже  у взрослых лягушек и жаб. Отсутствует  она также у взрослых рептилий, птиц и млекопитающих. Наружный конец шестой дуги тоже исчез почти у всех четвероногих, а ее внутренний (ближний к сердцу) участок превратился в легочную артерию. У змей левая легочная артерия мала или отсутствует. У двоякодышащих рыб и амфибий с жабрами легочная артерия ответвляется от сохраняющейся шестой дуги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.Дыхательная система

Главная функция дыхательной системы  – обеспечение тела кислородом и  выведение из него одного из продуктов  окисления – диоксида углерода (углекислого  газа).

Беспозвоночные. Простейшие дышат  всей поверхностью клетки. Кишечнополостные и губки также лишены специализированной дыхательной системы. Некоторые  кольчатые черви используют жабры, но вообще дыхательные структуры  для них не характерны. Тело некоторых  иглокожих покрыто многочисленными  мелкими кожными жабрами. Моллюски дышат либо жабрами, либо легочными  мешками. Для насекомых характерны пронизывающие все их тело трахейные  трубочки. Ракообразные дышат жабрами. Паукам для дыхания служат т.н. легочные книжки с листовидными газообменными  структурами.

Позвоночные могут дышать жабрами, легкими и через поверхность  кожи.

Их жабры  представляют собой мягкие, нитевидные, обильно омываемые кровью выросты  в стенке жаберных щелей, ведущих  из глотки на боковые стороны тела. Такие глоточные жабры – уникальная черта хордовых. Огромная по отношению  к общим размерам тела глотка ланцетника пронизана примерно 90 парами жаберных щелей. У оболочников также есть сходная глоточная камера. Для  миног характерны 7 пар жаберных мешков, а у миксин их от 6 до 14 пар. Типичное число жаберных щелей у  рыб – 5, хотя у некоторых примитивных  акул их 7. У большинства акул еще  одна – передняя – щель видоизменена в брызгальце и заметно отделена от остальных. Брызгальце имеется и  у ганоидных рыб.

В древности  одна из групп примитивных пресноводных рыб (кистеперые) приобрела в качестве дополнительных органов дыхания  легкие. Они возникают у эмбриона как выпячивание брюшной стенки глотки, которое приобретает трубчатую  форму, растет назад и раздваивается, превращаясь в два полых мешка. Позже они смещаются к спинной  стенке полости тела и окружаются особой оболочкой, плеврой. Легкие лежат  ниже эпителиальной выстилки этой стенки (в отличие от плавательного пузыря, располагающегося над ней) и получают кровь из легочной артерии, которая  отходит от шестой жаберной артериальной дуги.

Плавательный  пузырь развился у предков современных  костных рыб. Он возник в виде непарного  выпячивания верхней стенки глотки и в конце концов расположился вдоль всей полости тела над выстилкой  ее спинной стенки, но ниже почек (мезонефроса). Плавательный пузырь снабжается кровью не через легочную артерию, а через  чревную; исключение составляет ильная рыба (амия). Перечисленные различия между легкими и плавательным пузырем указывают на то, что они  возникли независимо друг от друга  и представляют собой негомологичные структуры. Впрочем, плавательный пузырь иногда используется как дополнительный орган воздушного дыхания, особенно у ганоидов (ильной рыбы, панцирных  щук и осетровых). У африканских  многоперов (Polypterus) плавательный пузырь двойной, брюшной, необходим для дыхания наряду с жабрами и обслуживается легочными артериями, т.е. по сути дела является легкими. У хрящевых рыб нет ни легких, ни плавательного пузыря.