Prelegere: Evoluția sistemului circulator. Sistemul circulator al animalelor ca urmare a dezvoltării evolutive a lumii

Sistemul circulator al unui gandac este simplu aranjat. Din singura vas de sânge- aorta - sange prin mai multe "robinete" scurte - arterele curge direct in organele interne ale insectei. De acolo, se adună treptat în cavitatea pericardică. Inima gândacului are 12 perechi de fante și, extinzându-se, aspiră sângele din cavitate. Nu poate curge înapoi - valvele nu trec, iar sângele este împins în aortă.

Întregul corp al unui gândac rulează în jurul sângelui timp de până la 25 de minute - foarte încet.

1. SISTEM DE CIRCULARE ÎNCHIS. La un gândac, după cum putem vedea, sistemul circulator nu este închis: sângele spală direct celulele și țesuturile corpului. Majoritatea nevertebratelor au un sistem circulator similar.

O „invenție” sau îmbunătățire importantă a naturii este sistemul circulator închis. Are, de exemplu, multe anelide, cefalopode și toate vertebratele. Sângele lor nu părăsește vasele decât dacă sunt deteriorate.

Circulația sanguină a râmelor nu este, de asemenea, dificilă: sângele curge prin vasul dorsal către cinci perechi de „inimi” în partea din față a corpului, iar din acestea se deplasează prin vasul abdominal. Viermele respiră cu întreaga suprafață a corpului, iar în capilarele superficiale sângele este saturat cu oxigen.

Desigur, natura nu s-a oprit la gradul de complexitate al circulației sângelui pe care îl vedem la râme. La pești, sistemul circulator este deja mai complex.

2. INIMĂ CU DUBLU CAMERĂ. Inima peștelui are două camere. Atriul colectează sângele din vene. Pe măsură ce se contractă, împinge sângele în ventricul. În continuare, ventriculul se contractă, mișcând sângele în artere. Apoi toată inima se relaxează.

Din inimă, sângele din pește curge către cap, unde este saturat cu oxigen în capilarele branhiale. De acolo curge prin tot corpul. Avantajul unui astfel de sistem este că organismul primește sânge bine oxigenat. Dar există și un dezavantaj. După cum știm, în capilare, viteza de mișcare a sângelui scade brusc. Aceasta înseamnă că, trecând prin branhii, fluxul de sânge încetinește foarte mult, iar mai departe de-a lungul corpului sângele merge foarte încet.

După ce a părăsit inima, sângele peștelui trece prin branhii și prin tot corpul înainte de a se întoarce înapoi. Prin urmare, ei spun că peștii au un singur cerc de circulație a sângelui, corporal sau mare.

3. DOUĂ CIRCULAȚII. Următoarea „invenție” a naturii este un cerc mic, sau pulmonar, de circulație a sângelui. Descendenții peștilor - amfibieni - merg pe uscat. Ei nu mai respiră cu branhii, ci cu plămânii (și pielea). Dacă plămânii s-ar forma în locul branhiilor, atunci s-ar păstra un cerc de circulație a sângelui. Dar plămânii amfibienilor s-au dezvoltat din excrescențe ale faringelui. A apărut un mic cerc: din inimă, sângele intră în plămâni și se întoarce imediat în inimă. Acum, în tot corpul, sângele diverge sub presiune mare, și nu scăzută, ca la pește.

4. INIMĂ CU TREI CAMERE. Apariția a două cercuri de circulație a sângelui a dus la complicarea structurii inimii. Acum există două atrii în inimă. Unul colectează sânge din plămâni, celălalt din restul corpului. Dar, din păcate, există un singur ventricul. În el, sângele bogat în oxigen este amestecat cu sânge sărac în oxigen, iar întregul corp primește acest sânge amestecat. „Rația slabă” de oxigen este completată numai prin respirația pielii amfibienilor.

5. INIMĂ CU PATRU CAMERE. Reptilele nu respiră prin piele. Deci, ei trebuie cumva să-și îmbunătățească sistemul circulator într-un mod diferit. Treptat, un sept începe să crească în ventriculul inimii. În momentul contracției ventriculului, septul își separă complet jumătățile, umplute cu sânge bogat în oxigen și sărac în oxigen. La crocodili, septul crește în cele din urmă până la sfârșit (deși sângele lor încă se amestecă parțial). Inima devine cu patru camere. Acesta este cazul păsărilor și animalelor.

O inimă cu patru camere este de fapt două pompe care lucrează împreună. Unul dintre ei împinge sângele într-un cerc mic, celălalt - într-unul mare. Pentru a ajunge din jumătatea dreaptă a inimii spre stânga, sângele trebuie să treacă prin plămâni, iar din jumătatea stângă spre dreapta sângele poate ocoli doar întregul corp.

Mai întâi, două atrii se contractă alternativ (la om, durează 0,1 secunde), apoi ambii ventricule (0,3 secunde), iar pauza totală durează 0,4 secunde. În total, întregul ciclu cardiac la o persoană durează 0,8 secunde.

Grosimea peretelui ventriculului stâng (10-15 mm la om) este de două ori grosimea peretelui ventriculului drept (5-8 mm). Motivul pentru aceasta este că ventriculul drept conduce sângele numai prin plămâni, de-a lungul unui drum scurt, iar ventriculul stâng - prin întregul corp cu un număr mare de vase.

Acum ne putem imagina în termeni generali sistemul circulator în toată complexitatea sa. În parte, îl putem compara cu sistemul de metrou: undeva „mașinile” se accelerează, undeva încetinesc și schimbă „pasageri”. Există și un „depozit” unde se menține o aprovizionare constantă cu sânge: ficatul și splina. Sportivii vorbesc adesea despre „al doilea vânt” care vine după prima oboseală. Într-adevăr, în timpul muncii musculare grele, „depozitele” de sânge își aruncă rezervele în fluxul sanguin general. Acest lucru provoacă o nouă creștere a puterii. O parte semnificativă - un sfert din tot sângele - la o persoană scaldă în mod constant creierul și intestinele. După o cină copioasă, intestinul deviază o parte din sânge din creier, așa că o persoană începe să adoarmă, se gândește mai rău.

Sângele leagă întregul corp împreună, este numit „oglinda corpului”, nu este o coincidență că medicii pot determina adesea boala în funcție de starea sângelui. Medicul măsoară de obicei presiunea la care inima ejectează sânge. Presiunea în artera brahială persoana sanatoasaîn momentul contracției ventriculilor inimii (maximum) - aproximativ 120 mm coloana de mercur. Și în momentul pauzei (minim) - 80 mm Hg. (Se scrie „120/80”.) Pe lângă măsurarea presiunii, medicul va asculta pulsul și va analiza compoziția sângelui. Din aceste date, el va trage concluzii despre starea sănătății umane.

OASE DIN INIMA DE CIRBI

Poetul Andrei Voznesensky a scris în notele sale despre călătoria prin tundra: „Cerbul aleargă, gâfâind, scoțând limba. Mușchii inimii nu ar fi fost capabili să reziste la o alergare lungă și obositoare dacă natura nu ar fi construit un os în cerb în interiorul inimii. Într-adevăr, în inima căprioarelor și cămilelor se află un os de câțiva centimetri. Este curios că același os se află și în inima vacilor noastre obișnuite, în special a celor care duc o viață mobilă pe câmp. Dar o vacă sedentară înlănțuită de un grajd are nevoie și de un „schelet” de inimă, deși unul mai mic. Într-adevăr, într-o zi inima unei vaci de lapte conduce 17 tone de sânge prin uger - altfel nu va mai fi lapte!

OM CU DOUA INIMI

Ramo Osmani, un locuitor al orașului sârb Zharkov, nu arată deloc diferit de alți oameni. Dar în pieptul lui nu una, ci două inimi bate - în dreapta și în stânga. Sunt mai mici decât în ​​mod normal. Ramo se distinge prin mai multă rezistență decât oamenii obișnuiți cu o singură inimă. Există și un dezavantaj - fiind obosit, are nevoie de o odihnă mai lungă.

6.1. Origine și funcție sistem circulator.

Funcția sistemului circulator este de a furniza oxigen și nutrienți tuturor organelor corpului, de a elimina produsele de descompunere și dioxidul de carbon din organism, precum și funcția umorală.

Sistemul circulator este în principal de origine mezodermică.

6.2. Evoluția sistemului circulator la nevertebrate.

La nevertebratele inferioare, de ex. în bureţi, celenterate şi viermi plati, livrarea de nutrienți și oxigen din locul percepției lor către părțile corpului are loc prin curenți difuzi în fluide tisulare. Dar unele animale dezvoltă căi prin care are loc circulația. Așa apar vasele primitive.

Evoluția ulterioară a sistemului circulator este asociată cu dezvoltarea țesutului muscular în pereții vaselor de sânge, datorită căruia acestea se pot contracta, iar evoluția ulterioară este asociată cu transformarea fluidului care umple vasele într-un țesut special - sânge. , în care se formează diferite celule sanguine.

Sistemul circulator este fie închis, fie deschis. Sistemul circulator se numește închis dacă sângele circulă numai prin vase și deschis dacă vasele se deschid în spațiile sub formă de fante ale cavității corpului, numite sinusuri și lacune.

Pentru prima dată, sistemul circulator a apărut în anelide, este închis. Există 2 vase - dorsal și abdominal, interconectate prin vase inelare care înconjoară esofag. Mișcarea sângelui are loc într-o anumită direcție - pe partea dorsală până la capătul capului, pe partea abdominală - înapoi, datorită contracției vaselor spinale și inelare.

Artropodele au un sistem circulator deschis. Pe partea dorsală se află un vas pulsatoriu, împărțit în camere separate, așa-numitele inimi, între care se află valve. Cu o contracție consistentă a inimilor, sângele intră în vase și apoi se revarsă în spațiile sub formă de fante dintre organe. După ce a dat nutrienți, sângele se scurge încet în sacul pericardic și apoi prin deschiderile pereche în inimă.

Moluștele au și un sistem circulator închis. Inima este formată din mai multe atrii, în care curg venele și un ventricul suficient de dezvoltat, din care pleacă arterele.

6.3. Evoluția sistemului circulator în cordate.

În cordurile inferioare, în special lanceta, sistemul circulator este închis, dar nu există inimă. Rolul inimii este îndeplinit de aorta abdominală, din care pleacă arterele branchiale aferente, în cantitate de 100-150 de perechi, purtând sânge venos. Trecând prin septurile branhiale sub formă neramificată, sângele din artere are timp să se oxideze și prin arterele branhiale pereche eferente, sângele arterial pătrunde deja în rădăcinile aortei spinării, care se contopesc în aorta dorsală nepereche, din care vasele transportă nutrienți și oxigen în toate părțile corpului. Sângele venos din partea dorsală este colectat în venele cardinale anterioare și posterioare, care se îmbină în canalele Cuvier stânga și dreapta și din acestea în aorta abdominală. Sângele din partea abdominală este colectat în vena axilară, care transportă sângele la ficat, unde este dezinfectat, iar de acolo curge și prin vena hepatică în ductul Cuvier și apoi în vasul abdominal.

La cordele superioare, în special la vertebratele inferioare, adică. la ciclostomi și la pești, complicația sistemului circulator se exprimă în aspectul inimii, care are un atriu și un ventricul. Inima conține doar sânge venos. Cercul de circulație a sângelui este unul în care sângele arterial și venos nu se amestecă. Circulația sângelui în întregul corp este similară cu sistemul circulator al lancelei. Din inima venoasă vine sângele la branhii, unde este oxidat, iar din acestea sângele oxidat (deja arterial) este transportat în tot corpul și se întoarce la inimă prin vene.

Odată cu eliberarea animalelor pe uscat și odată cu apariția respirației pulmonare, apare un al doilea cerc de circulație a sângelui. Inima primește nu numai venoase, ci și sânge arterial, și de aceea evoluția ulterioară a sistemului circulator urmează calea de separare a celor două cercuri de circulație sanguină. Acest lucru se realizează prin împărțirea inimii în camere.

Amfibienii și reptilele au o inimă cu trei camere, care nu asigură o separare completă a celor două cercuri de circulație a sângelui, deci există încă un amestec de sânge arterial și venos. Adevărat, la reptile ventriculul este deja împărțit de un sept incomplet, iar crocodilul are o inimă cu patru camere, astfel încât amestecul sângelui arterial și venos este observat într-o măsură mai mică decât la amfibieni.

La păsări și mamifere, inima este complet împărțită în patru camere - două atrii și două ventricule. Două cercuri de circulație sanguină, sângele arterial și cel venos nu se amestecă.

Să examinăm evoluția arcurilor branhiale la vertebrate.

La toți embrionii de vertebrate, o aortă abdominală nepereche este așezată în fața inimii, de la care pleacă arcurile branhiale ale arterelor. Ele sunt omoloage arcurilor arteriale din sistemul circulator al lancetei. Dar au un număr mic de arcade arteriale și este egal cu numărul de arcade viscerale. Deci peștii au șase dintre ele. Primele două perechi de arcade la toate vertebratele experimentează o reducere, adică. atrofie. Cele patru arce rămase se comportă după cum urmează.

La pești, arterele branhiale se împart în cele care aduc la branhii și cele care le scot din branhii.

Al treilea arc arterial la toate vertebratele, începând cu amfibienii cu coadă, se transformă în artere carotide și duce sângele la cap.

Al patrulea arc arterial atinge o dezvoltare semnificativă. Din ea, la toate vertebratele, din nou, începând cu amfibienii cu coadă, se formează arcul aortic propriu-zis. La amfibieni și reptile sunt pereche, la păsări arcul drept (atrofii stângi), iar la mamifere arcul aortic stâng (atrofii drepte).

A cincea pereche de arcade arteriale la toate vertebratele, cu excepția amfibienilor caudați, se atrofiază.

A șasea pereche de arcade arteriale își pierde legătura cu aorta dorsală și din aceasta se formează arterele pulmonare.

Vasul care leagă artera pulmonară cu aorta dorsală în timpul dezvoltării embrionare se numește duct bottal. Ca adult, persistă la amfibieni cu coadă și unele reptile. Ca urmare a perturbării dezvoltării normale, acest canal poate persista la alte vertebrate și oameni. Va fi o boală cardiacă congenitală și în acest caz este necesară o intervenție chirurgicală.

6.4. Anomalii și malformații ale sistemului circulator la om.

Pe baza studiului filogeniei a sistemului cardio-vascular devine clară originea unui număr de anomalii și deformări la om.

1. Ectopia cervicală a inimii- localizarea inimii în gât. Inima umană se dezvoltă din angajamente mezodermice pereche care se îmbină și formează un singur tub în gât. În procesul de dezvoltare, tubul se deplasează în partea stângă cavitatea toracică. Dacă inima rămâne în zona marcajului original, atunci apare acest defect, în care copilul moare de obicei imediat după naștere.

2. Destrocardie(heterotopie) - locația inimii în dreapta.

3. Inimă cu două camere- stop cardiac în stadiul de două camere (heterocronie). În acest caz, un singur vas pleacă din inimă - trunchiul arterial.

4. Eșecul primar sau secundar sept interatrial (heterocronie) în regiunea fosei ovale, care este o gaură în embrion, precum și absența lor completă duce la formarea unei inimi cu trei camere cu un atriu comun (frecvența de apariție este de 1: 1000 de nașteri).

5. Non-infectie septul interventricular (heterocronie) cu o frecvență de 2,5-5:1000 nașteri. Un defect rar este absența sa completă.

6. persistenţă(diferențiere afectată) canal arterial sau bottalian, care este o parte a rădăcinii aortei dorsale între perechile a 4-a și a 6-a de artere din stânga. Când plămânii nu funcționează, omul are conducta botală în timpul dezvoltării embrionare. După naștere, canalul crește excesiv. Păstrarea lui duce la serios tulburări funcționale, deoarece trece sângele mixt venos și arterial. Frecvența de apariție este de 0,5-1,2:1000 nașteri.

7. Arcul aortic drept- cea mai frecventă anomalie a arcurilor branhiale ale arterelor. În timpul dezvoltării, arcul stâng al celei de-a patra perechi este redus în locul celui din dreapta.

8. Persistența ambelor arcade aortice A patra pereche, așa-numita " inelul aortic„- într-un embrion uman, uneori nu există nicio reducere artera dreaptă Al 4-lea arc branhial și rădăcina aortică în dreapta. În acest caz, în loc de un arc aortic, se dezvoltă două arcade care, după ce au rotunjit traheea și esofagul, sunt conectate într-o aortă dorsală nepereche. Traheea și esofagul se află în inelul aortic, care se micșorează odată cu vârsta. Defectul se manifestă prin încălcarea deglutiției și sufocare.

9. Persistența tulpinii embrionare primare. La un anumit stadiu de dezvoltare, embrionul are un trunchi arterial comun, care este apoi împărțit printr-un sept spiralat în aortă și trunchi pulmonar. Dacă septul nu se dezvoltă, atunci trunchiul comun este păstrat. Aceasta duce la amestecarea sângelui arterial și venos și de obicei se termină cu moartea copilului.

10. Transpoziție vasculară- o încălcare a diferențierii trunchiului aortic primar, în care septul capătă nu o spirală, ci o formă dreaptă. În acest caz, aorta va pleca din ventriculul drept, iar trunchiul pulmonar din stânga. Acest defect apare cu o frecvență de 1:2500 nou-născuți și este incompatibil cu viața.

11. Canal carotidian deschis- conservarea comisurii dintre perechile a 3-a si a 4-a de arcade arteriale (artera carotida si arcul aortic). Ca urmare, fluxul de sânge către creier crește.

12. Persistența celor două vene cave superioare. La om, o anomalie de dezvoltare este prezența unei vene cave superioare suplimentare. Dacă ambele vene curg în atriul drept, anomalia nu se manifestă clinic. Când vena stângă curge în atriul stâng, sângele venos este descărcat în circulația sistemică. Uneori, ambele vene cave curg în atriul stâng. Un astfel de viciu este incompatibil cu viața. Această anomalie apare cu o frecvență de 1% din total defecte congenitale a sistemului cardio-vascular.

13. Subdezvoltarea venei cave inferioare – anomalie rară, în care fluxul de sânge din partea inferioară a trunchiului și picioarelor se realizează prin colateralele venelor nepereche și seminepereche, care sunt vestigii ale venelor cardiace posterioare. Rareori, există atrezie (absență) a venei cave inferioare (fluxul de sânge este prin vena cavă nepereche sau superioară).

14. Lipsa sistemului portal hepatic.

1. Definiți ce este circulația?
2. Determinați cum se modifică organele circulatorii odată cu schimbarea mediului?

1. La protozoare, transferul de substanțe se realizează datorită difuziei moleculelor și mișcării citoplasmei.
2. La animalele pluricelulare inferioare cu structură relativ simplă (bureți, celenterate, viermi plati), transferul de molecule este asigurat și prin difuzie.
3. La animalele care duc un stil de viață activ, având o structură complexă și un metabolism intens, foarte eficient sisteme speciale transportul intern al substantelor – circulator si limfatic.

Evoluția sistemului circulator. - Sectiunea Medicina, FILGENEZA APARATULUI CIRCULATORII SI RESPIRATORII Pentru prima data Sistemul Circulator Apare in Anelide. Ea este închisă...

Sistemul circulator apare pentru prima dată la viermi inelati. Este închis, adică sângele curge numai în interiorul vaselor. Este format din vase dorsale și abdominale, care sunt conectate între ele prin vase inelare. Nu există inimă. Pereții vaselor spinale și inelare se contractă și împing sângele.

Sistemul circulator al lancetei de asemenea închis. Nu există inimă. Sângele venos curge prin aorta abdominală, ai cărei pereți se contractă. Din aorta abdominală, sângele curge către arterele branchiale, unde este saturat cu oxigen. Sângele arterial curge în aortele dorsale, care se unesc pentru a forma aorta dorsală. Din aorta dorsală pleacă arterele, prin care sângele arterial ajunge la toate organele și țesuturile. Acolo are loc schimbul de gaze, sângele arterial devine venos și trece prin venele cardinale. Acestea se conectează și aduc sânge venos la aorta abdominală.

Sistemul circulator al peștilor constă dintr-un cerc de circulație a sângelui. Există o inimă cu două camere, constând dintr-un atriu și un ventricul. Doar sângele venos curge către inimă. De la inimă, sângele venos merge la aorta abdominală, apoi la arterele branchiale. Acolo sângele devine arterial. Se duce la aorta dorsală, care se unește și formează aorta dorsală. Din aorta dorsală, sângele arterial curge prin artere către toate organele și țesuturile. Acolo, sângele arterial devine venos și călătorește prin venele cardinale până la inimă.

Sistemul circulator al amfibienilor constă din două cercuri de circulație a sângelui. Inima are trei camere. Este format din două atrii și un ventricul. În atriul stâng există sânge arterial care provine din plămâni și din piele. În atriul drept există sânge venos, care provine din toate organele. Sângele se amestecă în stomac. Dar puțin sânge venos rămâne în dreapta și mult sânge arterial în stânga. Sângele amestecat trece prin arcadele aortice către toate organele și țesuturile. Acolo, sângele devine venos și curge prin vena cavă în atriul drept. Sângele arterial curge prin arterele carotide către cap. Sângele venos trece prin arterele piele-pulmonare către piele și plămâni, unde sângele devine arterial și trece prin venele piele-pulmonare către atriul stâng.

Sistemul circulator al reptilelor constă din două cercuri de circulație a sângelui. Inima are trei camere (două atrii și un ventricul), dar în ventricul apare un sept incomplet. Sângele arterial și venos se amestecă mai puțin decât la amfibieni. Sângele arterial din ventricul merge către arcul aortic drept. Sângele amestecat intră în arcul aortic stâng. Arcurile aortice se unesc pentru a forma aorta dorsală. Din ea arterele merg la toate organele și țesuturile. Acolo, sângele devine venos și curge prin vena cavă în atriul drept. Sângele venos din ventricul trece prin arterele pulmonare către plămâni. Acolo, sângele devine arterial și curge prin venele pulmonare în atriul stâng.

Sistemul circulator al mamiferelor constă din două cercuri de circulație a sângelui și inimă cu patru camere (două atrii și două ventricule). Sângele arterial și venos nu se amestecă. În jumătatea dreaptă a inimii doar sânge venos, în jumătatea stângă doar arterială. Circulația sistemică: sângele arterial din ventriculul stâng merge spre arcul aortic stâng și prin artere către toate organele și țesuturile. Acolo devine venoasă și călătorește prin vena cavă până în atriul drept. Circulația pulmonară: sângele venos curge din ventriculul drept prin artera pulmonară către plămâni. Sângele gingival devine arterial și curge prin venele pulmonare către atriul stâng.

Sfârșitul lucrării -

Acest subiect aparține:

FILGENEZA APARATULUI DE CIRCULAȚIE ȘI RESPIRATORIE

Pe site-ul web citiți: FILGENEZA APARATULUI DE CIRCULAȚIE ȘI RESPIRATORIE.

Dacă aveți nevoie de material suplimentar pe această temă, sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de date de lucrări:

Ce vom face cu materialul primit:

Dacă acest material s-a dovedit a fi util pentru dvs., îl puteți salva pe pagina dvs. de pe rețelele sociale:

§6. Evoluția sistemului circulator.

În cursul evoluției animalelor pluricelulare, sistemul circulator s-a format în locul rudimentelor cavității primare ale corpului, care la animalele superioare a fost înlocuită de cavitatea secundară a corpului, sau celomul. Sistemul circulator și-a asumat un rol universal de transport în corpul animalelor superioare: mișcarea nutrienților absorbiți de organele digestive și a oxigenului de la organele respiratorii către toate organele corpului, transferul produselor metabolice către organele excretoare, dioxidul de carbon. la organele respiratorii, livrarea de hormoni de la glandele endocrine la organele țintă. Din această cauză, sistemul circulator a devenit unul dintre cele mai importante sisteme integratoare ale organismului, asigurându-i integritatea.

Sistemul circulator este prezent la nemerteeni, anelide, moluște, artropode, echinoderme, hemicordate și cordate. Structura sa la animale de diferite tipuri variază considerabil, dar arată schematic astfel: două vase longitudinale principale - dorsal și abdominal, care se întind deasupra și respectiv sub intestin, sunt conectate între ele prin vase transversale; acestea din urmă în formă de inel acoperă intestinele și dau ramuri tegumentului și diferitelor organe interne. La animalele de toate tipurile, unite condiționat prin denumirea de „nevertebrate”, sângele curge înapoi prin vasul abdominal și înainte prin vasul dorsal. La cordate, opusul este adevărat: sângele curge înainte prin vasul abdominal și înapoi prin vasul dorsal. La cordate, vasul ventral sau derivatul său, inima, are o funcție de propulsie care asigură mișcarea sângelui; la nevertebrate, această funcție este îndeplinită de vasul dorsal.

Sistemul circulator s-a dezvoltat mai întâi în anelide, în care este închis.

La artropode, sistemul circulator nu este închis, iar vasele se deschid în cavitatea corpului. Vasul spinal este împărțit de partiții (valve) în camere separate ale inimii, ale căror contracții conduc sângele în artere, iar din acestea din urmă - spațiul dintre organe. Din aceste spații, sângele intră apoi în cavitatea pericardică.

La moluște, sistemul circulator nu este închis și este reprezentat de o inimă, formată din mai multe atrii și un ventricul, precum și de vase arteriale și venoase. Venele curg în atrii, iar arterele pleacă din ventricul.

Sângele nevertebratelor conţine puţine proteine ​​şi elemente de formă(leucocite). Transportul oxigenului se realizează folosind pigmenți respiratori: hemoglobină, hemocianina (la artropodele și moluștele marine) și alți pigmenți. Insectele nu au pigmenți respiratori (au respirație traheală), astfel încât hemolimfa este un lichid incolor, a cărui funcție principală este de a furniza țesuturi și organe cu substanțe nutritive.

Dintre cordate, animalele de subtip non-cranian au cel mai primitiv sistem circulator. În lancetă, sub faringe se întinde un vas longitudinal - aorta abdominală, care joacă rolul principalului organ propulsor. Sângele curge înainte din aorta abdominală, încep numeroase (aproximativ o sută de perechi) artere branhiale, care sunt situate în septurile dintre fantele branhiale care pătrund în pereții laterali ai faringelui. Bazele arterelor branchiale pulsează, dând un impuls suplimentar fluxului sanguin.

Sângele din arterele branchiale este îmbogățit cu oxigen și emite dioxid de carbon, adică devine arterial. Arterele branhiale livrează sânge îmbogățit cu oxigen în partea dorsală a faringelui, unde curg într-o pereche de vase longitudinale - rădăcinile aortei dorsale. Din aorta dorsală, arterele pleacă către diferite organe interne și către piele. Din regiunea caudala a corpului, sangele este colectat in vena caudala, care curge in vena axilara, formand apoi sistemul portal al ficatului. Din aceasta, vena hepatică transportă sânge în aorta abdominală.

La lamprede, ciclostomi, sistemul circulator nu este închis, inima are trei secțiuni: sinusul venos, atriul și ventriculul. Aorta abdominală pleacă din ventricul, al cărui început este extins (bulbul aortic). Anterior, aorta abdominală se împarte într-o pereche de artere subbranhiale, din care încep opt perechi de artere branhiale aferente, care se despart în capilare în branhii.

În mixine, secțiunile pulsatoare ale unui număr de vene (cardinale, coadă și vene ale ficatului) ajută, de asemenea, să funcționeze inima.

La toate celelalte vertebrate - maxilostomi - sistemul circulator s-a închis complet, inima și-a asumat complet rolul organului propulsor central. La peștii cartilaginoși, inima este formată din 4 camere: celor 3 camere cunoscute a fost adăugat un con arterial. Funcția sa este distribuția sângelui între arterele branchiale aferente anterioare și posterioare. Pe drumul sângelui din regiunea cozii, există o altă rețea capilară - în rinichi (sistemul portal al rinichilor). La peștii osoși, conul arterial al inimii a suferit o reducere și a devenit cu trei camere. La începutul aortei abdominale există o extensie (bulbul aortic).

Vertebratele terestre provin din vechii pești cu aripioare lobice. Printre peștii osoși moderni, peștii pulmonari înrudiți cu peștii cu aripioare lobe duc un stil de viață apropiat. În timpul respirației branhiale normale, sângele oxigenat din branhiile anterioare intră în cap și din branhiile posterioare în aorta dorsală, care transportă sângele înapoi în tot corpul. Plămânii se formaseră în spatele faringelui, în spatele branhiilor cele mai posterioare, așa că era nevoie de o nouă redistribuire a sângelui. Această problemă a fost rezolvată prin întoarcerea sângelui arterial de la plămâni la inimă (adică, formarea unui cerc mic de circulație a sângelui) și formarea în inimă a unor dispozitive speciale pentru redistribuirea sângelui.

La peștele pulmonar, inima este formată din sinus venos, atriu, ventricul și conus arterios. Sinusul venos se varsă în jumătatea dreaptă a atriului, în timp ce venele pulmonare, care aduc sânge arterial din plămâni, curg în jumătatea sa stângă. Atriul, ventriculul și conul arterial au partiții interne incomplete (în special, supapa spirală a conului arterial), care permit separarea sângelui din jumătatea stângă și dreaptă a atriului. Din jumătatea stângă a atriului, sângele arterial pătrunde în partea inferioară a aortei abdominale foarte scurtate și prin aceasta până la cele două perechi anterioare de artere branchiale aferente și prin arterele carotide până la cap. Din jumătatea dreaptă a atriului, sângele venos este direcționat către partea superioară a aortei abdominale și de-a lungul ei către cele două perechi posterioare de artere branchiale.

La amfibienii moderni, trei perechi de vase încep de la conul arterial al inimii: arterele carotide, arcadele aortice și arterele pulmonare (și în amfibienii fără coadă, piele-pulmonare).

Arterele carotide transportă sânge la cap; de-a lungul arcadelor aortice - în aorta dorsală și de-a lungul acesteia până la diferite organe ale corpului; arterele pulmonare (sau piele-pulmonare) asigură alimentarea cu sânge a sistemului respirator.

Inima de amfibie este formată din cinci secțiuni: sinusul venos (sinusul), atriul stâng și drept, ventriculul și conusul arterios. Vena cavă anterioară și posterioară se scurge în sinusul venos. Venele pulmonare, care aduc sânge arterial din plămâni, curg în atriul stâng. În ventricul, sângele din atriul stâng și cel drept se amestecă într-o anumită măsură. Unirea în ventriculul inimii a amfibienilor de sânge care provine din atriile stângi și drepte are o mare importanță funcțională. Sângele arterial din plămâni prin venele pulmonare intră în atriul stâng, în timp ce din piele - prin vena cavă în sinusul venos și apoi în atriul drept. Când se scufundă și stau mult timp sub apă, plămânii nu alimentează corpul cu oxigen, ci îl consumă ei înșiși, iar dacă ventriculul inimii amfibienilor ar fi divizat, atunci organele capului ar fi lipsite de O 2 .

Crestele musculare ies în cavitatea ventriculului din pereții acestuia. Acest lucru împiedică amestecarea sângelui. În timpul respirației pulmonare, prima porțiune (relativ cea mai venoasă) de sânge este trimisă către arterele pulmonare (sau piele-pulmonare) cele mai apropiate de inimă, a doua către arcurile aortice și a treia (cea mai arterială) către arterele carotide. . Dacă animalul se află sub apă și respiră numai cu pielea, raportul dintre fazele pulsației ventriculului și conul arterial se modifică ușor, în urma căreia este furnizat relativ mai puțin sânge arterelor pulmonare, iar în ventricul. sângele din atriul stâng și cel drept se amestecă mai mult, ceea ce permite utilizarea optimă a sângelui arterial.provenit din piele.

La reptile, în legătură cu îmbunătățirea mecanismului de ventilație pulmonară, devine posibilă în principiu separarea fluxurilor sanguine arteriale și venoase. Cu toate acestea, la reptile, septul din ventriculul inimii rămâne incomplet și sângele se poate amesteca acolo. Prin urmare, rămâne posibilă redistribuirea sângelui în inimă și reglarea fluxului de cantități din ce în ce mai mici din el în diferite vase, ceea ce este asociat cu o formă specială de termoreglare numită heliotermie - ridicarea temperaturii corpului la un nivel optim prin încălzire la soare. (expunere la soare). În timpul insolației, este benefic din punct de vedere fiziologic să trimitem mai mult sânge către vasele periferice și mai puțin către plămâni. Dimpotrivă, atunci când animalele trec la activitate viguroasă, mai mult sânge trebuie direcționat către plămâni. În conformitate cu aceste nevoi, fluxul sanguin în cercurile mici și mari ale circulației sanguine este reglat.

Inima majorității reptilelor este cu trei camere: două atrii și un ventricul. Venele pulmonare curg în atriul stâng, iar trei vene cave în atriul drept. În ventricul există un sept incomplet de formă destul de complexă, situat aproape în plan orizontal și împarte ventriculul în secțiuni abdominale și dorsale. Ambele atrii se varsă în ventriculul dorsal. Atriul drept se contractă mai întâi, iar sângele venos curge din acesta în ventriculul abdominal, de la care începe trunchiul comun al arterelor pulmonare. Apoi atriul stâng se contractă, sângele arterial din care umple ventriculul dorsal. Ambele arcade aortice pleacă din acest departament, iar începutul arcului stâng este situat în dreapta și sub începutul celui drept. În timpul sistolei ventriculului inimii, septul său separă complet regiunea abdominală de regiunea dorsală, astfel încât sângele arterial pătrunde în ambele arcade aortice, iar sângele venos pătrunde în arterele pulmonare.

Dacă, în timpul insolației, este necesar să se trimită mai puțin sânge către arterele pulmonare și mai mult către arcadele aortice, lumenul trunchiului comun al arterelor pulmonare se îngustează (prin contracția mușchilor netezi) și o parte din sângele venos din abdomen. ventriculul revine în ventriculul dorsal. În acest caz, sângele amestecat intră în arcul aortic stâng.

La reptilele superioare - crocodili - septul orizontal a fost transformat într-un sept nou, vertical, împărțind complet ventriculul în camerele stânga și dreapta. Mai mult, arcul aortic drept începe din ventriculul stâng, iar arcul aortic stâng și trunchiul comun al arterelor pulmonare încep din ventriculul drept. Vasele arteriale care provin din ventriculul drept primesc sânge venos din inimă. Când crocodilii se află la suprafața apei sau pe uscat de-a lungul arcului aortic stâng, sângele venos trece doar la intersecția celor două arcade aortice, unde există o legătură între acestea din urmă - așa-numita gaură Panizza. Datorită diviziunii superioare în arcul aortic drept, sângele arterial din acesta prin această deschidere pătrunde în arcul aortic stâng. Și la scufundări și în timpul insolației la crocodili, sângele este redistribuit în arterele principale: lumenul arterelor pulmonare se îngustează, tensiunea arterială în ventriculul stâng și arcul aortic stâng crește, iar sângele venos începe să curgă de-a lungul arcului stâng dincolo. foramenul Panitztseva.

Păsările, ca și crocodilii, au o inimă cu patru camere. Păsările au dobândit homoiotermia, capacitatea de a-și menține temperatura corpului la un nivel constant. Prin urmare, pentru ei nu a fost nevoie de insolație și redistribuire a sângelui. Arcul aortic stâng în aceste condiții a devenit inutil și a fost complet redus. Din inima păsării pleacă două trunchiuri arteriale: arcul aortic drept - din ventriculul stâng (primește sânge arterial) și trunchiul comun al arterelor pulmonare - din ventriculul drept (primește sânge venos). Progresul morfo-fiziologic se realizează aici nu prin complicare, ci prin simplificare și raționalizare a sistemului.

Inima mamiferelor este cu patru camere, ca și cea a păsărilor. Ventriculul inimii era împărțit printr-un sept vertical în stânga (de la care începe trunchiul comun al arcadelor aortice) și dreapta (de unde provine trunchiul pulmonar). Anterior, trunchiul comun al arcadelor aortice se împarte în arcul aortic stâng (continuând în aorta dorsală) și artera innominată, care trece în artera subclavie dreaptă. Arterele carotide încep simetric: stânga - din arcul aortic stâng, dreapta - din artera innominată.

În ciuda asemănării aparente a sistemelor circulatorii ale mamiferelor și păsărilor, există diferențe profunde între ele: la păsări, arcul aortic drept începe din ventriculul stâng al inimii, iar cel stâng se pierde, în timp ce la mamifere, trunchiul aortic comun. începe din ventriculul stâng, arcul stâng este complet dezvoltat, iar cel drept este redus. Aceste diferențe sunt asociate cu evoluția lungă independentă a strămoșilor păsărilor și mamiferelor.

Sarcini:

1) Citiți paragraful (§41 din manual) și desenați structura inimii peștilor, amfibienilor, reptilelor, păsărilor și mamiferelor (Fig. 2). Dați o desemnare. 2) Desenați schema generala structuri ale sistemului circulator al nevertebratelor și cordatelor. Săgețile indică direcția fluxului sanguin. 3) Completați tabelul pivot.

Gandeste si raspunde:

1) Ce tipuri de inimă există? Pentru ce animale sunt tipice? 2) Care este numele sângelui la insecte și ce funcție îndeplinește? 3) Ce este un con arterial? Care este funcția sa principală? 4) De ce la amfibieni și reptile, în prezența unei inimi cu 3 camere, sângele nu este aproape niciodată amestecat? 5) Care este diferența dintre structura inimii mamiferelor și păsărilor și de ce? 6) În ce direcție a fost evoluția sistemului circulator în cordate? 7) Care sunt avantajele scăderii tensiunii arteriale în cercul pulmonar în comparație cu cercul mare? 8) Pe ce vas (abdominal sau dorsal) se află inima la nevertebrate și în ce direcție se mișcă sângele?

§7. Sistem reproductiv.

La protozoare nu există un sistem de reproducere special, la fel ca la bureți și celenterate, dar celulele sexuale (masculin și feminin) se maturizează printre ectodermul celulelor și ies prin ruptura peretelui. Celulele masculine și feminine se formează în același organism. Sistemul reproducător sub formă de canale gonadale pentru excreția celulelor germinale are loc la viermi plati. Spre deosebire de hermafroditism, viermii plat formează canale deferente și canale ejaculatoare pentru celulele germinale masculine, precum și oviducte, uter și vagin pentru celulele germinale feminine. Celulele sexuale se formează în testicule și ovare. La viermi rotunzi dihotomia este deja vizibilă. Se remarcă dezvoltarea aparatului copulator necesar fertilizării interne. Cr. viermi - femele - 2 ovare și 2 uter se contopesc într-un singur vagin, care se deschide pe partea ventrală, testicul unic masculin sub formă de tub prin canalul deferent conectat la intestinul posterior înainte de a curge în cloaca. Sunt cumulative spiculete, care sunt excretate în vaginul femelei (fertilizare internă). Spermatozoizii asemănător amibei se târăsc în uter, unde are loc fertilizarea.

La artropodele acvatice fertilizarea este externă, în timp ce la terestre - internă. Ouăle sunt bogate în nutrienți și protejate de membrane.

La anelide și cordate, canalele excretoare ale glandelor sexuale sunt conectate cu sistemul excretor (în anelide, celulele germinale sunt secretate în cavitatea secundară și apoi prin nefridii).

La cordate, complicația progresivă a sistemului reproducător a mers în direcția specializării gonadelor feminine și masculine și a formării dispozitivelor de inseminare internă.

Lanceta se caracterizează prin prezența unui număr mare de glande sexuale (26 de perechi) situate în pereții fantei peribranhiale. Aceste glande nu au încă canale pentru excreția celulelor germinale. Acestea din urmă, din cauza rupturilor din pereții glandelor, intră mai întâi în fanta peribranșială și apoi ies prin atriopor.

În ciclostomi, o gonada nepereche există deja, dar încă nu există canale. După maturare, celulele germinale se găsesc în cavitatea corpului, de unde sunt scoase prin deschiderile genitale.

Peștii se caracterizează printr-o creștere a glandelor sexuale, care este asociată cu formarea unui număr mare de celule germinale. Ovarul nu este de obicei pereche, iar testiculele sunt adesea pereche. Canalele excretoare ale glandelor sexuale la pești sunt deja conectate cu tubii excretori ai rinichilor. La pești, fertilizarea este externă.

La amfibieni, glandele sexuale sunt pereche atât la masculi (testicule), cât și la femele (ovare). Unii amfibieni (anuranii) păstrează încă fertilizarea externă. Dezvoltarea are loc cu metamorfoze.

La reptile, gonadele feminine și masculine sunt asemănătoare cu cele ale amfibienilor, dar ovarul drept este mai dezvoltat.

La reptile, fertilizarea este internă, ovarul este unul (dreapta). Oviductul este alcătuit din trei secțiuni: testicule pereche masculine, conducte deferente care se deschid în cloac și organ cogulativ eversibil ascuns în cloac.

La păsări, sistemul reproducător este, de asemenea, asimetric și similar ca structură cu sistemul reproducător al reptilelor, dar ovarul stâng este mai dezvoltat. Oviductul este foarte mare și este împărțit în secțiuni anterioare și posterioare. Ovarul se mărește foarte mult în timpul depunerii ouălor. Înainte și după această perioadă, este mai mic.

Aparatul reproducător atinge cea mai mare complicație la mamifere. Au tendința doar de fertilizare internă. Se remarcă dezvoltarea organelor copulatoare, adaptări pentru dezvoltarea fătului în corpul mamei. Femeie. Ovare în regiunea pelviană. Ovulul prin ruperea peretelui în cavitatea abdominală - oviductul - cresc împreună în uter (un dispozitiv pentru dezvoltarea embrionului) - vaginul - vestibulul vaginului (combinat cu uretra) și labiile cu deschidere spre exterior.

Sarcina:

1) Citiți paragraful (§45 din manual) și luați în considerare Fig.5-8. 2) Completați tabelul nr. 1 (rezumat).

Gandeste si raspunde:

1) În ce direcție a mers evoluția organelor de reproducere? 2) La ce animale apar prima dată gameții și cum se evidențiază?

3) Ce este hermafroditismul și pentru ce animale este caracteristic? 4) La ce animale a început prima dată legătura dintre sistemul reproductor și cel excretor?

5) Ce fertilizare este tipică pentru: a) pești cartilaginoși; b) pește osos; c) reptile; d) mamifere. 6) Care este particularitatea dezvoltării gonadelor la reptile și păsări? 7) Care este caracteristica structurală a sistemului reproducător al majorității mamiferelor?

§8. sistemul excretor.

Rolul organelor excretoare este de a elimina cantitățile reglementate de substanțe în exces din organism, ceea ce ajută la menținerea unei stări de echilibru. Aceste funcții ar trebui să includă:

1) menținerea concentrațiilor adecvate de ioni individuali și apă în celule și organism;

2) excreția produselor finite metabolice (de exemplu, uree, acid uric, amoniac etc.) și a substanțelor străine sau a produselor lor metabolice.

Cu toată varietatea de organe excretoare, funcționarea lor se bazează pe două procese principale: ultrafiltrareȘi transport activ. În ultrafiltrare, fluidul sub presiune trece printr-o membrană semi-permeabilă care prinde proteine ​​și alte molecule mari, dar permite trecerea apei și a substanțelor dizolvate mici. Transportul activ este mișcarea substanțelor dizolvate împotriva unui gradient electrochimic. Dacă aceste substanțe sunt transferate din mediul intern al animalului în cavitatea organului excretor, atunci aceasta se numește secreție activă. Dacă transferul se efectuează în direcția opusă, atunci vorbim de reabsorbție activă.

Organele excretoare ale nevertebratelor. Protonefridia(rinichii primari) se găsesc la viermii plati care nu au o cavitate corporală. Acesta este un sistem de canale care se ramifică pe tot corpul, deschizându-se spre exterior cu o deschidere. Numeroasele capete interioare ale tubilor sunt închise orbește de o celulă terminală, în formă de bulb, cu un mănunchi de cili. Dacă există un singur cilio, se numește celula finală solenocitom; dacă pachetul lor este cușcă de foc, deoarece bătaia unui buchet de cili seamănă cu o flacără de lumânare pâlpâitoare. Metanefridia (rinichii secundari) se găsesc la animalele cu o cavitate corporală secundară. Ele se caracterizează prin absența ramurilor de canal. La capătul interior, canalul se deschide cu o pâlnie orientată spre cavitatea celomului. Proto- și metanefridia funcționează ca un rinichi de filtrare-reabsorbție.

În timpul descompunerii proteinelor, acizilor nucleici și a altor compuși care conțin azot, se formează substanțe toxice - amoniac, uree și acid uric, care, atunci când sunt acumulate în organism, perturbă cursul normal al principalului procese fiziologice. Forma de excreție a produselor din metabolismul azotului este strâns legată de condițiile de viață ale animalului și de disponibilitatea apei. Amoniacul este foarte toxic chiar și la concentrații scăzute. Datorită solubilității sale bune și greutății moleculare scăzute, difuzează ușor prin orice suprafață care intră în contact cu apa. Acesta este motivul pentru care amoniacul (de obicei sub formă de ion de amoniu) este produsul final al metabolismului azotului la nevertebratele acvatice, peștii osoși, larvele și amfibienii care trăiesc permanent în apă. Animalele terestre sunt limitate în apă, așa că o neutralizează, transformând-o în produse finale care nu sunt toxice pentru organism. Viermii ciliari terestri, amfibienii adulți și mamiferele secretă uree. Solubilitatea scăzută a acidului uric, precipitarea acestuia îl face inactiv din punct de vedere osmotic. Pentru îndepărtarea acesteia din corp, practic nu este nevoie de apă (insecte terestre, reptile solzoase, păsări). Rinichii compacti perechi de moluște și crustacee sunt similare ca structură cu metanefridia și îndepărtează produsele metabolice din fluidul din cavitate. Vasele malpighiene de insecte și arahnide constau din tubuli variind de la două până la câteva sute. Fiecare vas se deschide în intestin la marginea intestinului mijlociu și posterior, iar celălalt capăt al său este închis orbește și spălat de hemolimfă. Potasiul este transportat activ în lumenul vasului, iar apa îl urmează pasiv sub influența forțelor osmotice. Lichid, bogat în potasiu trece în intestinul posterior. Acolo necesare organismului substanțele dizolvate și o parte semnificativă a apei sunt reabsorbite. Și acidul uric precipită. Acidul uric este apoi îndepărtat din intestine amestecat cu alimente nedigerate. Rinichii vertebratelor funcționează pe principiul filtrării - reabsorbției, la care se adaugă secreție în tubuli. Rinichiul de filtrare-reabsorbție este capabil să proceseze cantități mari de lichid și adesea mai mult de 99% din filtrat este reabsorbit și mai puțin de 1% este excretat sub formă de urină.

Sarcina:

1) Citiți paragraful (§42 din manual). 2) Completați tabelul nr. 1 (rezumat). 3) Faceți în caiet desene ale sistemului excretor la viermi rotunzi, anelide, insecte, amfibieni, mamifere.

Gandeste si raspunde:

1) Ce organe excretoare se numesc protonefridie? Pentru ce animale sunt tipice? 2) Care este motivul apariției metanefridiei la animale? 3) Cum rezolvă artropodele terestre problema prevenirii pierderii apei în timpul excreției? 4) Cum sunt eliminate produsele metabolice din reptile și păsări? De ce au urină groasă? 5) La ce animale sistemul excretor își pierde legătura cu cavitatea celomică? Cum se numește acest sistem excretor și unde se află? 6) În ce direcție a mers evoluția sistemului excretor?

§nouă. Evoluția sistemului nervos al vertebratelor.

Principalele structurale și unitate funcțională Sistemul nervos este un neuron - o celulă nervoasă cu funcții specifice: capacitatea de a primi semnale externe, de a procesa impulsurile lor nervoase și de a le conduce pe acestea din urmă către terminațiile nervoase.

La multicelular primitiv neuronii animalelor, conectați între ei prin procese, sunt distribuiți mai mult sau mai puțin uniform în tot corpul animalului ( tip difuz de sistem nervos). Odată cu creșterea nivelului de organizare în filogeneza animală, a existat o concentrare a neuronilor în anumite zone ale corpului, de obicei în apropierea organelor senzoriale specializate, situate în principal în apropierea capătului anterior al corpului.

Primul pas a fost formarea ortogon - sisteme de trunchiuri sau fire longitudinale ale nervilor, în care se află corpurile celulare ale neuronilor și procesele lor. Alte procese ale neuronilor formează comisuri inelare. În partea anterioară a corpului animalului, trunchiurile nervoase longitudinale sunt conectate între ele inelul nervos perifaringian. Acest nivel de organizare este sistem nervos viermi plati si rotunzi, precum și echinoderme și hemicordate.

Concentrarea suplimentară a elementelor sistemului nervos a dus la formarea nivelului ganglionar al organizării sale, în care neuronii sunt localizați în noduri nervoase separate - ganglioni, conectați între ele prin comisuri longitudinale și transversale. Ganglionii pot fi distribuiti în diferite departamente corp ( împrăștiate - tipul nodal al sistemului nervos, caracteristic moluștelor) sau aranjate într-un lanț pereche (“ scara nervoasa") sub intestine. Acest tip de sistem nervos este anelide și artropode. La artropodele superioare, izolarea capului a fost însoțită de formarea de complexe complexe. Ganglionii „scării nervoase” abdominale se îmbină unul cu celălalt în perechi.

Sistemul nervos al cordatelor a suferit o diferențiere semnificativă și complexă, dar și-a păstrat o organizare pe principiul trunchiurilor nervoase. Alături de aceasta, vertebratele au un sistem nervos simpatic autonom organizat după principiul ganglionar.

La necranienă(cordate inferioare) sistemul nervos central este reprezentat de tub neural, pe a cărei latură dorsală se păstrează chiar și o punte longitudinală. Suprafața interioară a tubului neural este căptușită în lancetă cu un strat de celule care conservă structura epitelială. Printre acestea sunt împrăștiate celule abces mai mari și așa-numiții ochi ai Hesse (organe primitive sensibile la lumină). La capătul anterior al tubului neural al lancelei, neurocelul este extins. Din tubul neural, în conformitate cu segmentele mușchilor trunchiului, nervii spinali și abdominali pleacă alternativ. În general, dintre cordatele moderne, non-craniene au cel mai primitiv sistem nervos.

Structura interna măduva spinării la vertebrate suferă o diferențiere complexă. corp celule nervoase grupate în jurul neurocelului, formând împreună substanța cenușie a măduvei spinării, la vertebrate superioare asemănătoare unei figuri de fluture în secțiune transversală. „Aripi de fluture” formează așa-numitele coarne dorsale și ventrale ale substanței cenușii. In coarnele dorsale exista neuroni care primesc informatii de la receptori care percep iritatiile din mediul extern. Coarnele abdominale sunt formate din corpurile neuronilor motori somatici care controlează activitatea mușchilor striați ai corpului și membrelor. În partea de mijloc a „fluturelui” materiei cenușii se află neuronii motori viscerali, sub controlul cărora se află musculatura. organe interne. În jurul „fluturelui” materiei cenușii se află substanța albă, formată din axonii celulelor nervoase. Există căi de-a lungul cărora informația este transmisă în sistemul nervos central.

În creier, materia cenușie formează diverși nuclei, precum și în unele părți ale cortexului (un strat de materie cenușie lângă suprafața creierului). Creierul anterior, care păstrează funcția centrului nervos la toate vertebratele analizor olfactiv, in fata este impartita longitudinal intr-o pereche de lobi olfactivi. Percepția luminii de către diencefal este folosită pentru reglarea funcțiilor diverse corpuriîn conformitate cu fotoperioada în ciclurile zilnice şi anuale. Un rol activ în această reglare îl joacă glanda pituitară, una dintre cele mai importante glande endocrine ale vertebratelor, situată în partea inferioară a diencefalului. În peretele inferior al diencefalului se află hipotalamusul, care include așa-numitul tubercul gri din fața pâlniei. Aici este intersecția căilor centrale ale creierului și a centrului neuroendocrin care reglează reproducerea și cele mai importante funcții vegetative ale organismului (metabolism, temperatura corpului, tensiune arteriala, respirația, digestia, adică homeostazia). Hipotalamusul și glanda pituitară formează un singur complex neuroendocrin numit glanda hipotalamo-hipofizară sistem.

Creierul posterior la majoritatea vertebratelor este format din cerebel. Cerebelul este implicat în coordonarea mișcărilor și în reglarea tonusului muscular. La mamifere, protuberanța se alătură și creierului posterior - o parte a trunchiului cerebral între medula oblongata și creierul mediu. Aici sunt căile și un număr de nuclee de substanță cenușie (nucleele a 5-8 perechi de nervi cranieni).

La pești, măduva spinării este de obicei dezvoltată uniform pe toată lungimea corpului; materia cenuşie formează doar coarnele ventrale. La vertebratele terestre, dezvoltarea crescută a membrelor pereche este însoțită de o îngroșare a secțiunilor corespunzătoare ale măduvei spinării (plexuri nervoase brahiale și lombosacrale); substanța cenușie a măduvei spinării are coarne abdominale, dorsale, iar la mamifere, coarne laterale.

Printre ciclostomii la lamprede, rădăcinile dorsale și ventrale ale nervilor spinali rămân independente, dar la miurginile și toate vertebratele cu falci se unesc în fiecare segment, formând nervi spinali comuni. Vertebratele superioare se caracterizează prin 12 perechi de nervi cranieni.

La cele mai primitive vertebrate, clasa de ciclostomi(lampire, miurgine) - toate părțile creierului sunt situate una după alta. creierul anterior diferenţiate în lobi olfactiv perechi şi emisfere.

ÎN mezencefal Lobii vizuali ai ciclostomilor sunt un centru important de coordonare, primind informații în principal de la organele vederii.

Creierul posterior reprezentată de foarte puţin cerebelul sub forma unui pliu transversal al substanţei nervoase în faţa fosei romboide.

Medularaîn ciclostomi este relativ mare (aproximativ jumătate din masa totală a creierului). Controlează poziția corpului animalului în spațiu și activitatea aparatului branhial.

In evolutie pește cartilaginos(rechini, raze, himere) - înotători activi și prădători agresivi - creierul a realizat o diferențiere mult mai complexă.

creierul anterior, păstrând rolul centrului nervos al analizorului olfactiv, este foarte dezvoltat, iar țesutul nervos a apărut în acoperișul emisferelor sale. Din anexe diencefal doar posteriorul este dezvoltat. Reglează tensiunea arterială în vasele creierului și presiunea fluidului în ventriculii creierului în conformitate cu modificările presiunii externe.

mezencefal caracterizată prin lobi vizuali bine dezvoltați. Dar o caracteristică deosebită a peștilor cartilaginoși este dezvoltarea crescută a cerebelului, atârnând în spatele mesei creierului și în fața medulei oblongate.

La peste osos creierul anterior păstrează rolul centrului olfactiv.

În diencefal, toți peștii osoși au un talamus („camera vizuală”). Lobii optici ai mezencefalului sunt relativ mari la cei mai tipici pești cu aripioare, peștii osoși. Cerebelul are un pliu puternic dezvoltat, care se întinde adânc în spate, în mijlocul creierului.

La amfibieni creierul anterior este relativ mare (aproximativ jumătate din masa totală a creierului). Emisferele sunt complet separate între ele printr-o fisură longitudinală. Din anexele superioare ale diencefalului la amfibieni se dezvoltă glanda pineală, care păstrează fotosensibilitatea. Lobii vizuali ai mezencefalului sunt relativ mici. Cerebelul este, de asemenea, relativ subdezvoltat. La amfibieni, cerebelul își pierde rolul de centru al activității reflexe condiționate, care trece la creierul anterior. Cerebelul păstrează funcțiile centrului de coordonare al mușchilor corpului și regulator al funcțiilor părților posterioare ale creierului.

La reptile creierul anterior, care păstrează rolul de centru al analizorului olfactiv, a devenit, în plus, cel mai important centru de activitate nervoasă superioară. În emisferele sale cerebrale, atât striatul cât și cortexul sunt bine dezvoltate. Creșterea emisferelor a dus la faptul că diencefalul s-a dovedit a fi acoperit de sus de spatele lor.

La șopârle se dezvoltă ambele apendice superioare ale diencefalului: organul parietal și epifiza. Al doilea dintre ele are o structură glandulară, în timp ce primul păstrează aspectul primitiv al „ochiului parietal”. O tulpină lungă poartă organul parietal dintre emisfere către suprafața superioară a capului, unde este de obicei situat într-o deschidere parietală specială între oasele acoperișului craniului, sub o zonă transparentă a pielii. La șopârle, organul preental controlează maturarea gonadelor, consumul de oxigen, comportamentul termoreglator și activitate motorie. La șerpi și țestoase, din anexele superioare ale diencefalului s-a păstrat doar epifiza, în timp ce la crocodili ambele apendice s-au pierdut. Partea inferioară a diencefalului la toate reptilele formează o pâlnie bine dezvoltată, cu care este conectată glanda pituitară.

Mezencefalul are lobi vizuali mari. Cerebelul este foarte dezvoltat, la unele reptile acoperă o parte semnificativă a medulei oblongata de sus. Din starea atinsă de reptile, evoluția creierului a dus la formarea unor tipuri superioare de organizare a sistemului nervos central caracteristic păsărilor și mamiferelor.

Păsări baza activității nervoase superioare a fost striatul, care forma partea principală tesut nervos emisfere mari. Cortexul din emisferele creierului anterior al păsărilor, dimpotrivă, este foarte slab dezvoltat. Lobii olfactivi sunt slab dezvoltați (rolul minor al mirosului în comportamentul păsărilor). Diencefalul a fost complet închis de emisfere. Mezencefalul este bine dezvoltat. Zborul necesită o coordonare complexă a mușchilor aeronavei. Acest lucru a dus la o dezvoltare crescută a cerebelului la păsări, care a dobândit o structură complexă. Materia cenușie a cortexului său a crescut. Afundându-se în adâncuri materie albă. Pe o secțiune, cerebelul formează un model bizar de ramuri care se întrepătrund, numite "copacul Vieții".

La mamifereîn emisferele cerebrale ale creierului anterior, cea mai mare parte a țesutului nervos este formată de cortex - neocortex. O creștere suplimentară a suprafețelor neocortexului a dus la formarea pliurilor care curg spre interior, în grosimea emisferelor, ca urmare, au apărut brazde care separau circumvoluțiile exterioare ale cortexului unele de altele. În grupurile mai primitive de mamifere moderne (monetreme, marsupiale, insectivore, rozătoare), suprafața emisferelor a rămas netedă.

În emisferele creierului anterior al mamiferelor s-au păstrat și structuri mai vechi (hipocamp, striat). Din anexele superioare ale diencefalului se dezvoltă o epifiză, care are o structură glandulare și este implicată în reglarea ciclului sexual și a metabolismului apei. Mezencefalul la mamifere este, de asemenea, complet închis de sus. emisfere mari. Lobii săi vizuali sunt împărțiți printr-un șanț transversal în quadrigemina, perechea anterioară de tuberculi fiind centrii vizuali, iar tuberculii posteriori fiind centrii analizorului acustic. Cerebelul la mamifere este diferențiat într-o parte medie nepereche - viermele, o pereche de emisfere mici situate pe părțile laterale ale acestuia. Creierul posterior la mamifere include și puțul (partea trunchiului cerebral dintre secțiunile mijlocii și alungite). Ca și păsările, cortexul cerebral formează „pomul vieții”.

Funcțiile sistemului nervos pot fi definite ca integrare întreg organismulși răspuns adecvat la influențele externe. Îndeplinirea acestor funcţii este asigurată de o serie de procese care se produc succesiv: perceperea stimulilor (obţinerea de informaţii) din mediul extern şi din organele interne; efectuarea de excitație (transmitere de informații) către centrele asociative; analiza si stocarea informatiilor primite; transmiterea semnalului către organele efectoare, a căror activitate trebuie modificată în funcție de schimbările condițiilor externe.

Totalitatea tuturor structurilor nervoase se numește arc reflex.

Exercitiul 1. Citiți paragraful (§43 din manual). 2. Completați tabelul pivot. 3. Completați Tabelul 4: „Tipuri de sistem nervos”

4. Realizați desene ale structurii creierului tuturor claselor principale de vertebrate (aplicație sau manual p. 228, fig. 176). 5) Completați tabelul 5:

Caracteristici ale structurii creierului vertebratelor.

Gandeste si raspunde: 1) În ce direcție a mers evoluția sistemului nervos? 2) Ce este ortogonȘi cărui fel de animale aparține? 3) Care nevertebrate au un foarte dezvoltat sectiunea anterioara sistem nervos? "")? 4) De ce cerebelul este slab dezvoltat la amfibieni? 5) Ce animale se caracterizează prin prezența a 12 perechi de nervi cranieni? 6) La ce vertebrate apar pentru prima dată emisferele anterioare separate? 7) Care este sistemul nervos central al lancelei? 8) Ce formațiuni alcătuiesc un singur complex neuroendocrin? 9) Ce este diencefalul la reptile și care este rolul acestuia? 10) Care este motivul formării a 2 îngroșări ale măduvei spinării la vertebratele terestre?

Dezvoltarea creierului la vertebrate:

a - pește cartilaginos; b - pește osos; c - amfibieni; d - reptile; e - păsări; e - mamifere.

IV. Literatură.

1. Green N. et al. Biologie: în 3 volume - M .: Mir, 1993

2. Dogel V.A. Zoologia nevertebratelor. - L. Iluminismul, 1971

3. Jordansky N.I. Evolutia sistemului nervos - Biologie la scoala, nr. 2, nr. 4, 1990

4. Jordansky N.I. Evoluția sistemului circulator. - Biologie la școală, nr. 6, 1988

5. Jordansky N.I. Evoluţie Sistemul endocrin. - Biologie la școală, Nr. 1, Nr. 2, 1992

6. Kartashev N.N. Practicum de zoologia vertebratelor. - M.: Liceu, 1981

7. Naumov S.P. și alte zoologie a vertebratelor. - M.: Liceu, 1987

8. Pehov A.P. Biologie și genetică generală. - M.: Editura Universității RUDN, 1994

9. Slyusarev A.A. Biologie. - K .: Liceu, 1987

10. Dicţionar enciclopedic biologic / Editor sef- Gilyarov M.S. - M.: Sov. Enciclopedie, 1989

11. Evoluția animalelor [Resursa electronică]. - Mod de acces: /biology/00001160_0.html

12. Evoluție sistemul respirator[Resursă electronică]. - Mod de acces: /history/ev_breath.html

I. Introducere ……………………………………………………………………4

II. Orientări …………………………………………………………4

III. Evoluția sistemelor de organe:

§unu. Revizuirea comparativă a tegumentului corporal ………………………………4

§2 Revizuirea comparativă a structurii scheletului …………………………………………5

§3 Privire de ansamblu comparativă a sistemului digestiv …………………9

§4 Privire de ansamblu comparativă a sistemului respirator ……………………..11

§5 Evoluția sistemului endocrin ……………………………………………….13

§6 Evoluția sistemului circulator ………………………………………………..18

§7 Aparatul reproducător ………………………………………………………23

§8 Aparatul excretor …………………………………………….24

§9 Evoluția sistemului nervos al vertebratelor …………....26

IV. Literatură ………………………………………………………….32

V. Aplicație…………………………………………………………………….33

VI. Test de control …………………………………………………….38

V. Apendice

Fig.1. Structura organelor respiratorii la vertebratele terestre:

a) amfibieni; b) reptile, c) păsări, d) mamifere.

Orez. 2. Sistemul circulator al nevertebratelor: A - anelide; B - crustacee; B - crustacee.

Orez. 3. Structura inimii: A - pește (2 - atriu, 3 - ventricul); B - amfibieni (5 - con arterial); B - reptile (6 - arcul aortic drept, 7 - arcul aortic stâng); D - păsări (6 - arcul aortic drept); E - mamifere (6 - arcul aortic stâng); E - diagrama sistemului circulator al peștilor cu oase

Orez. 4. Sistemul nervos al nevertebratelor. unu. tip difuz(celenterate). 2. Ortogon - trunchiuri nervoase (viermi plati si rotunzi). 3. Lanțul nervos abdominal (anelide). 4. împrăștiate - tip nodal (moluște). 5, 6. „Scara nervoasă” - ganglioni nervoși perechi (artropode).

Emisfere mari

Orez. 5. Creierul mamiferelor

Orez. 6. Dezvoltarea sistemelor excretor și reproducător la vertebrate: A - amfibieni; B - reptile; B - păsări

Orez. 7. Excretor şi Sistem reproductiv mamifere: A - mascul; B - feminin: 1. Rinichi, 2. Uretere. 3. Vezică. 5. Testicule. 7. Tub de semințe. 12. Penisul. 13. Ovarele. 16. Oviducte. 17. Uter. 18. Vagin.

Orez. 8. Structura organelor genitale la viermi plati (hermafrodiți): 1 - testicule,

2-5 - canale deferente, 8 - ovare, 10 - glande viteline, 11 - ootip, 13-14 - vagin, 16 - uter cu ouă.

Fig.9. Evoluția sistemului excretor:

1 - protonefridie;

2 - metanefridie;

3 - rinichi primar; 4 - rinichi secundar.

Orez. 10. Dezvoltarea aparatului digestiv la vertebrate: A - ciclostomi; B - pește cartilaginos (valvă spiralată cu 11); B - pește cu oase; G - amfibie; D - păsări; E - mamifere (iepurele); F - mamifere (umane).

1 – intestinul subtire; 2 – colon; 3 - cecum 4 - esofag; 5 - pancreas; 6 - ficat; 7 - stomac; 8- anus; 9 – vezica biliara; 10- intestine.

Este.11. organele respiratorii ale păsărilor.

Test de generalizare a controlului „Evoluția sistemelor de organe”

1. Ce tip de sistem nervos au viermii rotunzi? A) tub, b) lanț nervos, c) difuz, d) ortogon.

2. Cum se termină sistem digestiv la reptile? A) anus, b) cloaca.

3. Ce arc aortic se păstrează la mamifere? A) dreapta, b) stânga, c) ambele.

4. Câte vertebre în regiunea cervicală mamifere? A) inconstant, b) 7, c) 8.

5. Care este funcția sângelui la insecte? A) transportă O 2 și nutrienți, b) transportă numai O 2, c) transportă numai nutrienți.

6. Câte vertebre sunt în colul uterin și departamente sacrale la amfibieni? A) 1 fiecare, b) 2 fiecare, c) 3 fiecare, d) 4 fiecare, e) un număr diferit.

7. Ce este fertilizarea la amfibieni? A) intern, b) extern.

8. Ce arc aortic se păstrează la păsări? A) dreapta, b) stânga, c) ambele.

9. Cine are mai întâi mobilitatea capului? a) pești, b) amfibieni, c) reptile, d) păsări.

10. Care animal mai multe oaseîn scheletul capului? A) la pești, b) amfibieni, c) reptile, d) păsări, e) mamifere.

11. Pe ce vas se află inima la nevertebrate și în ce direcție se mișcă sângele prin acest vas?

12. De ce se numesc viermii plati parenchimați?

13. Cum se răspândește O 2 pe corpul anelidelor?

14. Care este originea organelor respiratorii la vertebrate?

15. De ce păsările nu au dificultăți de respirație în timpul zborului și acidul lactic nu se acumulează în mușchi?

16. Ce departamente are coloana vertebrală la pești?

17. Cu ce ​​este umplută cavitatea corpului în viermi rotunzi?

18. Ce este fundamental diferit piele aceste animale?

19. Care este sistemul excretor al insectelor?

20. Ce organe digestive au apărut la păsări din cauza absenței dinților și maxilarelor?: probleme și perspective. Probleme contemporane biologic... evolutie corpuri administrația colonială, așa că... a reușit să creeze un colonial eficient sistem, precum și un colonial eficient... a reușit să creeze un colonial eficient sistem, precum și un colonial eficient...