Жвачные
Рубец, сетка, книжка и сычуг выполняют разные функции.
Строение и функционирование систем внутренних органов млекопитающих
Пищеварение млекопитающих обычно начинается с захвата, измельчения и смачивания пищи во рту. Губы и щёки помогают удерживать корм, а у хомяков и бурундуков имеются защёчные мешки для его переноса. Язык перемещает пищу, слюна увлажняет её. Ферментный состав слюны различается: нельзя считать, что у всех зверей она одинаково начинает расщепление крахмала. У жвачных обильная слюна особенно важна для смачивания корма и поддержания подходящей среды в преджелудках.
Зубы дифференцированы по функции. Резцы откусывают и срезают, клыки помогают удерживать и разрывать добычу, предкоренные и коренные измельчают и перетирают. Их форма и соотношение отражают питание: острые режущие поверхности важны хищнику, широкие жевательные — многим растительноядным. Бивни слона — видоизменённые резцы. У большинства видов часть молочных зубов сменяется постоянными, но отдельные зубы могут непрерывно расти, а у некоторых видов зубной аппарат сильно редуцирован. Поэтому общая схема имеет исключения.
Пища проходит глотку и пищевод и попадает в желудок. Его мышцы перемешивают содержимое, а железы выделяют секрет; кислая среда способствует работе ферментов и ограничивает многие микроорганизмы. Затем пища поступает в двенадцатиперстную кишку и далее в тонкий кишечник. Поджелудочная железа даёт пищеварительные ферменты, печень образует желчь, помогающую обработке жиров. Желчь не является набором ферментов печени. В тонком кишечнике идут основные процессы переваривания и всасывания; в толстом всасывается вода и формируются каловые массы. У большинства млекопитающих они выходят через отдельное анальное отверстие.
Переработка клетчатки зависит от симбиотических микроорганизмов. У лошади и кролика важны развитые слепая и толстая кишки. У коровы, овцы и других типичных жвачных желудок имеет четыре отдела: рубец, сетку, книжку и сычуг. В рубце и сетке корм подвергается микробной переработке; часть возвращается в рот и повторно пережёвывается — это жвачка. После повторного проглатывания и дальнейшей сортировки пища проходит в книжку, где в том числе всасывается вода, затем в железистый сычуг. Пищеварение продолжается в кишечнике. Различия желудка и кишечника связаны с типом пищи, а не с обязательным превосходством длины тракта у любого зверя над любой птицей.
Дыхательные пути включают носовую полость, гортань, трахею, бронхи и бронхиолы. Воздух очищается, увлажняется и согревается. Голосовые складки гортани участвуют в образовании звуков. В лёгких бронхи многократно ветвятся; конечные отделы связаны с альвеолами — тонкостенными пузырьками, оплетёнными капиллярами. Большая суммарная поверхность и тонкая граница между воздухом и кровью обеспечивают газообмен. Сурфактант уменьшает поверхностное натяжение и помогает альвеолам не спадаться; его основную роль нельзя описывать как простое обеззараживание воздуха.
При вдохе сокращаются дыхательные мышцы: диафрагма уплощается, грудная клетка расширяется, объём грудной полости увеличивается и воздух входит в лёгкие. При спокойном выдохе мышцы расслабляются, а упругие структуры возвращаются к исходному состоянию; активный выдох может требовать дополнительной работы мышц. Дыхание участвует и в теплоотдаче: у собак учащённое дыхание с открытым ртом увеличивает испарение воды. Частота дыхательных движений зависит от размера, обмена веществ, активности и состояния; единая цифра для всех представителей вида не является неизменной нормой.
Сердце четырёхкамерное, а кровообращение имеет два круга с разделением основных потоков артериальной и венозной крови. В большом круге кровь идёт из левого желудочка через левую дугу аорты и артерии к органам, затем по венам в правое предсердие. В малом — из правого желудочка по лёгочным артериям в лёгкие, затем по лёгочным венам в левое предсердие. После перехода крови в соответствующий желудочек цикл продолжается. Такая организация поддерживает интенсивный обмен веществ и образование тепла.
Почки удаляют продукты обмена и регулируют состав внутренней среды. Они имеют корковое и мозговое вещество; структурной единицей служит нефрон. В почечном тельце фильтруется жидкая часть крови, а в канальцах полезные вещества и значительная часть воды возвращаются в кровь, другие вещества дополнительно выделяются. Поэтому образование мочи не сводится к простому стеканию фильтрата. Моча проходит по собирательным путям в почечную лоханку, далее по мочеточникам в мочевой пузырь и наружу по мочеиспускательному каналу. Основной азотистый продукт выделения у большинства млекопитающих — мочевина.
Совместная работа систем обеспечивает клетки кислородом и питательными веществами и удаляет отходы. Строение зубов, сложность желудка, развитие слюнных желёз, частота дыхания и кровообращения различаются вместе с потребностями животного. Поэтому сравнение растительноядного и хищника требует учитывать весь путь переработки пищи и её энергетическую ценность, а не один внешний признак.
Различные зубы и отделы пищеварительного тракта перерабатывают корм млекопитающих. Альвеолярные лёгкие, диафрагма и четырёхкамерное сердце обеспечивают высокий обмен; почки выводят продукты обмена с мочой.
Системы питания, дыхания, кровообращения и выделения работают совместно. Зубы и кишечник соответствуют корму, альвеолы обеспечивают газообмен, сердце разделяет потоки, а почки регулируют внутреннюю среду. Ныряние меняет работу кровообращения, сохраняя кислород.
Дифференцированное питание/зубы, альвеолярные лёгкие с диафрагмальной вентиляцией, разделённое четырёхкамерное сердце и развитая регуляция поддерживают интенсивный обмен. Но это разные специализации, не «улучшение каждого органа» относительно каждой птицы: птичья дыхательная система устроена иначе и очень эффективна.
Как устроена пищеварительная система зверей?
Рот с зубами/языком и слюнными железами → глотка → пищевод → желудок → тонкая кишка → толстая/прямая кишка → анальное отверстие у большинства. Печень даёт желчь, поджелудочная — ферменты, стенки тракта тоже секретируют. Длина, слепая кишка и строение желудка зависят от пищи. Желчь не содержит пищеварительных ферментов и помогает обработке жиров; фраза «ферменты печени» здесь неточна.
В чём особенности желудка жвачных?
Четыре отдела — рубец, сетка, книжка, сычуг. Микробная ферментация в первых отделах и повторное пережёвывание жвачки помогают использовать клетчатку; книжка участвует в обработке/всасывании, сычуг — железистый кислый отдел. Затем переваривание/всасывание продолжаются в кишечнике. Это не четыре независимых желудка и не правило для любого травоядного.
Воздухоносные пути ведут к лёгким, бронхи ветвятся до бронхиол и альвеол. Тонкий барьер с капиллярами обеспечивает диффузию газов. Сокращение диафрагмы увеличивает грудной объём и уменьшает давление при вдохе; спокойный выдох в основном связан с расслаблением/упругой отдачей. Сурфактант уменьшает поверхностное натяжение; это не безусловное обеззараживание всего воздуха.
Два предсердия и два желудочка; левый желудочек → аорта (сохраняется левая дуга) → органы → полые вены → правое предсердие. Правый желудочек → лёгочные артерии → лёгкие → лёгочные вены → левое предсердие. Разделение потоков позволяет эффективно снабжать ткани кислородом.
Почки формируют мочу фильтрацией в клубочках и последующей реабсорбцией/секрецией в нефронах, регулируют воду/соли; мочевина — важный азотистый продукт. Мочеточники → пузырь → мочеиспускательный канал. Лёгкие выводят CO₂/воду, кожа и другие пути тоже участвуют, но не заменяют почки. Корковый и мозговой слои имеют разные структуры, не просто «фильтр» и одни сборные трубки.
Слюнные, железы желудка и кишечника, поджелудочная железа и печень. Состав секрета зависит от вида; желчь печени помогает эмульгированию жиров, а не является набором пищеварительных ферментов.
Как характер пищи определяет зубную систему?
Резцы режут/грызут, клыки удерживают/прокалывают, предкоренные и коренные обрабатывают. У лисицы выражены клыки и режущие зубы, у лошади широкие перетирающие поверхности, у зайца резцы и диастема, у бурозубки заострённые мелкие зубы для беспозвоночных. Не все звери имеют все типы или вообще зубы.
Микроскопические воздушные пространства с тонкими стенками и богатой капиллярной сетью. Большая суммарная поверхность и короткая диффузионная дистанция обеспечивают обмен O₂/CO₂ между воздухом и кровью.
В левом предсердии и левом желудочке нормального взрослого сердца. Она приходит из лёгких, затем направляется к телу. Правая сторона содержит венозную кровь; внутриутробное кровообращение устроено иначе.
Обе регулируются в соответствии с обменом: при нагрузке обычно растут вентиляция и кровоток. Прямой постоянной пропорции нет: глубина дыхания и ударный объём тоже меняются, при нырянии действуют особые реакции.
В почках: клубочковая фильтрация создаёт первичную жидкость в капсуле нефрона, в канальцах реабсорбция и секреция меняют состав. Конечная моча по собирательным путям поступает к лоханке/мочеточнику; пузырь преимущественно хранит её, а не фильтрует кровь.
Выберите номер, чтобы открыть условие и пошаговое решение.
7 8 9 10Объясните
Темы для дискуссий
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.