Понятие об органе и системе органов

В многоклеточном организме ткани не существуют сами по себе, а в процессе эмбрионального развития образуют органы. Органом называется более или менее обособленная часть организма, несущая определенную функцию. В состав органов входят различные ткани. Так, например, желудок, легкие и т. д. состоят из эпителиальной, гладкомышечной и нервной ткани. Органы, объединенные выполнением определенных функций, образуют систему органов — например, пищеварительная система, кровеносная система и т. д. Связь между органами одной системы является в основном физиологической (внутрисекреторная система, мускулатура, органы чувств, иногда скелет), но может выражаться и в морфологическом объединении (выделительная, половая система и т. д.).

Различают постоянные органы и временные. Постоянные, или дефинитивные, органы характеризуют взрослое животное. Временные, или провизорные, органы имеют преходящее значение у зародыша или личинки, после чего исчезают, заменяясь другими образованиями. Примером эмбриональных органов могут служить хорда у позвоночных, жаберные щели наземных позвоночных и т. д. Примером личиночных органов являются наружные жабры и хвост головастиков лягушки, трахейные жабры личинок насекомых, «маска» личинок стрекозы и т. д.


Если функция органа теряется, то это морфологически выражается в его редукции. Рудиментарными называются органы упрощенные, недоразвитые, утратившие свое функциональное значение и сохранившиеся в виде незначительных остатков (рудиментов). Например, ушные мышцы человека; рудиментарный пояс задних конечностей китообразных; глаза у пещерных и роющих животных и т. д.

Строение органа объясняется его функцией, его связями с другими органами и частями организма (в пределах системы органов и всего организма), поэтому орган должен рассматриваться как одна из специализированных, но вместе с тем и соподчиненных частей всего организма.

При сравнении различных организмов между собой нередко обнаруживается сходство в общем плане их строения и в строении отдельных частей тела, отдельных органов. Такое морфологическое, вторичное сходство может выражаться главным образом в сходстве функций и не является унаследованным от общих предков. Это сходство называют аналогией, а органы — аналогичными. Например, жабры рака и жабры рыбы, крыло бабочки и крыло птицы.


Гомологией называют соответствие органов у организмов различных видов, т. е. сходство в строении и соотношении частей, основанное на общности происхождения. Гомологичными органами будут, например, нога ящерицы, крыло птицы, ласт кита. Различия в морфологии этих органов связаны с особенностями функционирования, однако у всех этих органов имеется глубокое сходство внутреннего строения.

При сравнении процессов развития различных организмов обнаруживается их расхождение, то есть уменьшение сходства, если они развиваются в различной среде. Гомологичные органы таких животных выполняют разные функции и становятся все более различными. Такое соотношение в развитии различных организмов называется дивергенцией.

В других случаях организмы, по существу весьма различные, развиваясь в сходной среде, приобретают все большие сходства. Различные органы таких животных могут приобрести сходные функции и сходное строение, то есть становятся аналогичными. Такое соотношение в развитии разных организмов называется конвергенцией.

Покровы

Покровы большинства животных состоят из наружного слоя — эпидермиса (эктодерма) — и внутреннего слоя — кориума (мезодерма). Сообщение животного с внешней средой всегда осуществляется через эктодерму. Поэтому восприятие раздражения, чувствительность и защита представляют собой основные функции эктодермы, особенно у беспозвоночных животных.


У беспозвоночных эпидермис однослойный, чаще всего цилиндрический или синцитиальный. У низших форм (турбеллярии) он мерцательный (снабжен ресничками). Мерцательный эпителий характерен для личинок очень многих беспозвоночных (кроме членистоногих и нематод). Такой ресничный покров является наиболее примитивной формой органов движения. Эпителий может выделять защитную кутикулу (нематоды, кольчатые черви и др.); у членистоногих кутикула образована из хитина. Те организмы, у которых есть толстая кутикула или хитиновый панцирь, в период роста проходят ряд линек. Эпидермис может выделять раковину (моллюски). В эпидермисе беспозвоночных располагаются одноклеточные железы различного назначения: слизистые, ядовитые, восковые и т. д.

Соединительнотканный слой в покровах выражен у кольчатых червей, головоногих моллюсков и иглокожих. У иглокожих в этом слое формируется известковый кожный скелет.

У позвоночных ясно выражены оба эти слоя — эпидермис и кориум. Эпидермис позвоночных всегда многослойный. У настоящих наземных позвоночных эпидермис дифференцируется на два слоя: нижний живой и верхний мертвый, роговой. Кориум развит у всех позвоночных в виде слоев волокон и отдельных клеток между ними. В этом слое находятся пигментные клетки — хроматофоры.

iv>
новное назначение рогового покрова — предохранение кожи от высыхания и повреждений. Утолщение и видоизменения рогового слоя приводят к образованию чешуй (рептилии), перьев (птицы), волос (млекопитающие), а также когтей, рогов и копыт. У позвоночных (кроме рептилий) в коже множество различных желез (у птиц одна — копчиковая), которые вырабатывают слизь (рыбы, амфибии), она может быть ядовита; или представлять собой маслянистый секрет для смазки перьев (птицы). У млекопитающих в коже расположены потовые, сальные и молочные железы.

В соединительнотканном слое могут образовываться части кожного скелета — чешуи рыб, зубы и кожные кости, которые у древних рыб образовывали панцирь, а у современных позвоночных входят в состав скелета черепа и плечевого пояса конечностей, а также зубов.

Внутренний скелет

У беспозвоночных скелет может быть наружным (раковина моллюсков, панцирь членистоногих) и внутренним, который может быть твердым (спикулы губок, скелет кишечнополостных) и жидким (гидроскелет). Гидроскелет развивается у плоских червей (за счет рыхлой соединительной ткани — паренхимы внутри кожно-мышечного мешка); круглых червей (заполненная жидкостью под давлением первичная полость тела) и кольчатых червей (парные, посегментно расположенные мешки вторичной полости тела, заполненные жидкостью). У головоногих моллюсков внутренний скелет головы состоит из хряща, при этом наружный скелет (раковина) частично или полностью утрачивается.


У ланцетника скелет представлен хордой и хрящеподобным неклеточным материалом, образующим жаберный скелет и скелет плавников.

Скелет позвоночных делится на осевой скелет (позвоночник), скелет черепа, скелет передних и задних конечностей и их поясов. Скелет позвоночных образован костной тканью. Конечности наземных позвоночных произошли от плавников рыб.

Мышечная система

Наиболее примитивный вид мускулатуры наблюдается у кишечнополостных, у которых мышечные элементы еще не обособлены, а представлены особыми сократительными отростками эпителиальных клеток.

У плоских червей мускулатура обособлена от эпителия и вместе с последним образует кожно-мускульный мешок, в состав которого входят кольцевые, продольные и диагональные мышцы. У круглых червей мышцы только продольные. У кольчатых червей кожно-мускульный мешок образован покровным эпителием, кольцевыми и продольными мышцами, а также мускулатурой, обеспечивающей движение щетинок и параподий. Важно, что у этих червей появляется кольцевая мускулатура вокруг кишечника, что обуславливает его перистальтику.

У моллюсков кожно-мускульный мешок распадается на отдельные мускульные образования (например, нога). Мышцы, входящие в кожно-мускульный мешок вышеперечисленных животных, относятся к гладкой мускулатуре.

>

У членистоногих развивается типично поперечнополосатая мускулатура, которая в виде отдельных мышц прикрепляется к их наружному скелету. Поперечнополосатые мышцы способны к более быстрым и энергичным сокращениям и могут возникать в любом органе на месте гладких мышц в связи с повышением интенсивности работы органа.

Мускулатура делится на соматическую, которая обслуживает движение тела, и висцеральную, которая производит движение внутренних органов (кишечника, сосудов и т. д.). Это деление может быть проведено у всех животных, но у хордовых различия между соматической и висцеральной мускулатурой оказываются гораздо более глубокими.

Соматическая мускулатура позвоночных вся поперечнополосатая, а висцеральная частично является гладкой, частично — поперечнополосатой.

Соматическая мускулатура первоначально служит только для перемещения животного в воде при помощи волнообразных движений тела и разделена на целый ряд отдельных сегментов. С изменением способа движения у наземных позвоночных туловищная мускулатура теряет свою сегментацию и дифференцируется на сложную систему мышц различного назначения. Висцеральная мускулатура также дифференцируется, особенно это заметно в верхней части кишечника, где она становится поперечнополосатой и обслуживает работу челюстей и жаберного аппарата. У наземных позвоночных в связи с утратой жаберного дыхания особое значение приобретает мускулатура челюстей и некоторые поверхностные мышцы, образующие шейную и лицевую мускулатуру млекопитающих.

Нервная система


Простейшая нервная система, состоящая из клеточных элементов и волокон, равномерно распределенных по всему телу в виде сети, носит название рассеянного нервного сплетения и встречается у кишечнополостных.

Концентрация нервных клеток приводит к образованию нервных узлов, а соединение нервных волокон дает периферические нервы. Эта концентрация обусловлена прежде всего локализацией чувствующих клеток, то есть развитием органов чувств. С появлением двигательных нервных элементов последние также образуют нервные узлы в связи с теми или иными группами мышц.

Нервные узлы могут иметь различную форму. У примитивных животных центральная нервная система имеет обычно вид сплошных стволов, состоящих из массы волокон и клеток. Распределение нервных стволов находится в соответствии с общим планом строения животного.

У животных с лучевой симметрией и нервная система построена соответствующим образом (иглокожие). У животных с двусторонней симметрией наблюдается дифференциация между передним концом тела, где развиваются важнейшие органы чувств, и задним.


ответственно положению органов чувств, и центральная нервная система в голове развивается сильнее и образует так называемый головной мозг в виде более или менее значительной нервной массы, от которой отходят несколько продольных стволов. При этом происходит обособление и погружение нервной системы вглубь тела. Так устроена довольно примитивная нервная система плоских червей. Нервная система круглых червей представлена уже сформировавшимся окологлоточным нервным кольцом и продольными стволами.

У членистых животных (кольчатые черви и членистоногие) концентрация нервных клеток продольных стволов происходит соответственно в каждом сегменте и, вероятно, обусловлена расположением парных конечностей (параподии кольчецов). В этих случаях можно говорить о брюшной нервной цепочке, которая соединяется с парным головным мозгом посредством окологлоточного нервного кольца. При слиянии сегментов в области головы и груди у членистоногих нервные узлы также сливаются между собой. Наконец, наблюдается перемещение нервных узлов в другие сегменты и их слияние в большие нервные массы.

У моллюсков нервная система развивается иначе. У примитивных форм имеется окологлоточное нервное кольцо, от которого отходят назад две пары нервных стволов. У большинства моллюсков произошла дифференциация строения нервной системы с образованием нескольких пар нервных узлов, находящихся в тех органах (или около них), которые они иннервируют (рассеянно-узловой тип строения).


Совершенно иной тип нервной системы свойствен хордовым. У хордовых вся центральная нервная система представлена нервной трубкой, лежащей со спинной стороны животного над хордой. Передний конец трубки обычно расширен и образует головной мозг, тогда как задняя цилиндрическая часть трубки получила название спинного мозга. У позвоночных спинной мозг простирается вдоль всего туловища до конца хвоста. В центре спинного мозга расположено серое вещество (тела нейронов), а по периферии — белое вещество (нервные волокна). Головной мозг состоит из продолговатого, заднего, среднего, промежуточного и переднего мозга. В эволюции особое значение приобретает развитие переднего мозга — небольшого у рыб, более крупного у амфибий и рептилий, огромного у птиц.

У млекопитающих передний мозг характеризуется значительным развитием полушарий переднего мозга. Поверхность полушарий у низших форм гладкая, но постепенно усложняется с развитием сложной системы борозд и извилин — формируется кора больших полушарий переднего мозга. Максимального развития кора достигает у приматов и, особенно, у человека. Периферическая нервная система состоит из нервов, то есть путей, связывающих центральную нервную систему с периферическими органами и периферическими нервными узлами.

Органы чувств

Раздражимость является одним из общих свойств живой материи. С дифференциацией клеток многоклеточного организма наступает специализация и в отношении раздражимости. В особенности такая специализация наблюдается среди клеток покровного эпителия. Уже у кишечнополостных чувствительные клетки образуют скопления на щупальцах и в области рта.


Из подобных скоплений чувствительных клеток и возникли простейшие органы чувств. Чувствительные клетки эпителия первоначально являются просто раздражимыми клетками и воспринимают воздействия различного рода. Точно так же и простейшие органы чувств первоначально имеют лишь самое общее назначение. Однако различное положение этих органов уже само по себе определяет их значение для организма. Так, чувствительные клетки в области ротового отверстия естественно возбуждаются пищевыми веществами и специализируются в качестве органов химического чувства (вкуса и обоняния).

Скопления чувствительных клеток на различных периферических частях тела, особенно на подвижных выростах, определяют их значение в качестве органов восприятия механического раздражения (осязания). Постепенно строение органа усложняется: чувствительные клетки располагаются определенным образом и окружаются опорными клетками, защищающими их от всяких иных раздражений. Чувствительные клетки могут погружаться ниже общего уровня эпителия, а из защитных клеток строится добавочный аппарат (например, пигментные клетки органов зрения) различного рода, приводящий к специализации органа чувств.

Практически у всех беспозвоночных имеется следующий набор органов чувств: органы механорецепции (осязания); органы зрения (глаза различной степени сложности); органы химического чувства (вкуса и обоняния); органы равновесия (пузырек, выстланный внутри чувствительными эпителием и заполненный жидкостью, в которой плавают слуховые камешки); органы слуха (тимпанальные органы некоторых насекомых).

Строение органов чувств у позвоночных значительно сложнее.

Органы осязания. Это свободные окончания нервов, разбросанные как по всей коже, так и в различных внутренних органах. Раздражение этих свободных окончаний может быть связано с ощущением боли. Кроме того, у позвоночных имеются специальные концевые органы, состоящие из чувствительных, осязательных клеток, отдельных или собранных группами. Органы боковой линии представляют собой специализированные кожные органы, характерные для рыб и личинок амфибий Их функция — восприятие движений и колебаний воды.

Органы равновесия и слуха. Слуховой орган позвоночных прежде всего является органом равновесия — он содержит слуховые камешки (статолиты), опирающиеся на волоски чувствительных клеток и раздражающие их при всяком изменении положения тела и изменении скорости движения. У наземных позвоночных этот орган дополняется аппаратом, служащим для восприятия звуковых колебаний. Он состоит из внутреннего уха (так он устроен у рыб), среднего уха (амфибии, рептилии, птицы) и наружной ушной раковины (млекопитающие). Внутреннее ухо — это орган равновесия. У наземных позвоночных вырабатывается более сложный слуховой орган, который позволяет улавливать звуки в воздушной среде. Наиболее совершенный улавливающий и передающий слуховой аппарат характерен для млекопитающих.

Органы зрения. У позвоночных различают более или менее рудиментарные непарные органы зрения и в высшей степени совершенные парные глаза. Непарные глаза располагаются на спинной стороне головы — это теменной орган. У рептилии гаттерии этот орган имеет вид пузырчатого глаза. Каждый парный глаз состоит из глазного яблока, расположенного в углублении (орбите) боковой стенки черепа, глазных мышц и верхнего и нижнего века. Все указанные части особенно хорошо развиты у млекопитающих.

Органы вкуса. Ими у позвоночных являются вкусовые почки. У рыб они расположены в глотке и ротовой полости. У наземных позвоночных они находятся на языке, в ротовой полости и отчасти в глотке.

Органы обоняния. Органы обоняния появляются у позвоночных в виде простых обонятельных ямок, выстланным изнутри чувствительным эпителием. С образованием углублений понадобились приспособления для смены воды в этих органах. Таким образом сформировались две пары ноздрей (рыбы). У наземных позвоночных одна пара ноздрей переместилась внутрь ротовой полости и получила название хоан. Носовая полость стала частью дыхательных путей, которые в дальнейшем более или менее обособляются от собственно обонятельной области. У всех наземных позвоночных в стенках обонятельного органа развиваются многочисленные железы, увлажняющие слизистую оболочку.

Пищеварительная система

У кишечнополостных вся пищеварительная полость является собственно полостью первичной кишки (энтодерма), она слепо замкнута и непереваренные остатки выбрасываются через рот. У плоских червей (за исключением ленточных, у которых пищеварительная система отсутствует) кишка тоже слепо замкнута, но у них появляется мощная эктодермальная глотка (передняя кишка). У пемертин и круглых червей возникает заднепроходное отверстие и эктодермальная задняя кишка, то есть кишечник становится сквозным. Таким образом, пищеварительный тракт состоит из передней, средней и задней кишок. В пределах этой пищеварительной трубки происходит дальнейшая дйфференциация. Так, у кольчатых червей, членистоногих, моллюсков возникает глотка, пищевод, который может расширяться в зоб, желудок. Для перетирания пищи в глотке формируются специальные выросты (зубы полихет, радула моллюсков); специализированные конечности членистоногих также принимают участие в измельчении пищи и доставке ее ко рту. У высокоорганизованных беспозвоночных (членистоногие, моллюски) появляются слюнные железы и печень. По способу добывания пищи беспозвоночных (за исключением паразитов) можно разделить на хищников, фильтраторов, детритофагов и растительноядных.

У позвоночных пищеварительный тракт дифференцируется на несколько отделов, различающихся как морфологически, так и функционально.

Рот позвоночных обычно располагается на переднем конце тела или сдвинут на брюшную сторону. Ротовое отверстие ограничено губами, которые обычно являются неподвижными, и только у млекопитающих с развитием мускулатуры они становятся мясистыми и подвижными. У позвоночных края рта, а нередко и внутренняя часть ротовой полости снабжены зубами, обычно конической формы. Зубы первоначально (рыбы) служили для удержания во рту захваченной добычи, а у высших позвоночных служат еще и для размельчения пищи. У современных птиц зубы редуцированы. На дне ротовой полости имеется язык. У рыб в языке нет мускулатуры, а у наземных позвоночных она появляется. В рот открываются слюнные железы (у рыб и водных амфибий их нет), которые первоначально служили для смачивания нищи, а у млекопитающих слюна содержит ферменты, расщепляющие углеводы: птиалин и мальтазу.

Участок пищеварительного тракта между ротовой полостью и пищеводом называется глоткой. В области глотки развивается жаберный аппарат (рыбы), а у высших позвоночных железы внутренней секреции — щитовидная и зобная. У наземных позвоночных в области глотки происходит соединение двух путей — пищеварительного и дыхательного, которые потом разделяются. Гортань открывается в задний конец глотки, а впереди от нее открываются отверстия евстахиевых труб. Пищевод следует за глоткой и служит для проведения пищи. В его стенках нет пищеварительных желез. У большинства птиц пищевод образует заметное расширение — зоб, обильно снабженный железами, секрет которых служит для набухания пищи и ее частичного переваривания.

Желудок представляет собой расширенный отдел кишки и служит для переваривания пищи. Стенка его выстлана слизистой оболочкой с сетеобразным расположением складок и характеризуется развитием и дифференциацией желез. Кишечник весь выстлан слизистой оболочкой с однослойным эпителием, содержащим множество железистых клеток. В этом отделе, так же как и в желудке, происходит химическая обработка пищи ферментами, то есть переваривание, и кроме того, всасывание пищи. В кишечник впадают протоки печени. Печень — это железа, совмещающая несколько совершенно различных функций. Она выделяет желчь, которая нейтрализует кислую реакцию пищи, попадающей в кишку из желудка, а кроме того, эмульгирует жиры, активирует липазу и таким образом способствует перевариванию жиров. Печень выполняет барьерную функцию, нейтрализуя вредные вещества (в частности, тяжелые металлы) и болезнетворные организмы; нейтрализует продукты обмена, образуя мочевину и мочевую кислоту. Печень выполняет запасающую функцию — в ней накапливается гликоген. К пищеварительным железам также относится поджелудочная железа — она вырабатывает ферменты, расщепляющие белки и углеводы.

У рыб из кишечника образуется плавательный пузырь, служащий гидростатическим органом.

Дыхательная система

Газообмен между организмом животного и окружающей средой может происходить на всей поверхности тела (диффузное дыхание), если его покровы проницаемы для газов. У мелких животных (даже у некоторых мелких членистоногих) нет специальных органов дыхания. В большинстве случаев диффузное дыхание оказывается недостаточным, и усиление газообмена достигается увеличением поверхности в определенных местах тела и приспособлениями к постоянному обновлению среды в этих местах. Таким образом, развивается местное дыхание, ограниченное особыми органами. Дыхание как биологический процесс представляет собой расщепление органических веществ (с помощью кислорода — аэробное; в бескислородной среде — анаэробное) с целью получения энергии, необходимой для жизнедеятельности.

Основные принципы, на которых строятся органы дыхания, следующие: а) проницаемость стенок этих органов для газов, чему способствует их тонкость и влажность; б) как можно большая поверхность; в) постоянное обновление внешней среды. Соответственно среде, в которой обитает животное, и органы дыхания бывают построены неодинаково, так, что различают органы водного дыхания — жабры — и органы воздушного дыхания — легкие и трахеи.

В качестве жабр у беспозвоночных функционируют специальные придатки, увеличение поверхности которых достигается образованием сложных разветвлений и складок. У хордовых для дыхания приспособлен передний отдел кишечника, пронизанный жаберными щелями, ведущими наружу или в околожаберную полость. Дыхательный ток воды у низших хордовых (ланцетник) обеспечивается работой мерцательного эпителия, а у высших (рыбы) — мускульными дыхательными движениями.

Органы воздушного дыхания беспозвоночных — легкие — представляют собой видоизмененные жабры. Они погружены вглубь тела и располагаются в особых полостях, где их поверхность поддерживается во влажном состоянии и может быть достигнуто утончение их стенок (паукообразные). Особое положение занимают трахеи наземных членистоногих. Это сложная система воздухоносных трубочек, начинающихся парными дыхальцами по бокам сегментов тела. Трахеи сильно ветвятся, и самые тонкие их разветвления проникают не только во все органы, но и в ткани и клетки. Трахейная система отличается от всех других типов органов дыхания в том отношении, что доставляет всем частям тела непосредственно атмосферный кислород, так что дыхание внешнее почти совпадает здесь с дыханием тканевым.

Легкие позвоночных представляют собой парные мешки, открывающиеся посредством длинного канала на брюшной стенке глотки гортанной щелью, снабженной своей мускулатурой. Дыхательные пути, в отличие от самих легких, выстланы мерцательным эпителием. Гортанная щель ведет в гортань, которая переходит в трахею. Начиная с рептилий, у позвоночных трахея разделяется на два бронха. В самих легочных мешках по мере их усложнения происходит дифференциация на центральные части, служащие продолжением воздушных путей (бронхиолы), и собственно дыхательные части — ячеи или легочные пузырьки (альвеолы). У амфибий легочное дыхание имеет второстепенное значение. Преобладающую роль играет кожное дыхание и дыхание через слизистую ротовой полости и глотки. У высших позвоночных в связи с ороговением покровов легкие приобретают значение единственного органа дыхания. Особенностью дыхания птиц является наличие особых воздушных мешков, расположенных между органами тела и даже в костях (пневматичные кости).

Система кровообращения

Обмен веществ в тканях и клетках животного возможен лишь в том случае, если происходит постоянная смена окружающей их среды, то есть непрерывная доставка необходимых питательных веществ и кислорода и непрерывное удаление углекислого газа и продуктов обмена. Таким образом, питание, дыхание, выделение невозможны без постоянного перемещения веществ внутри самого организма. У кишечнополостных, плоских, круглых червей эти процессы протекают при посредстве тканевой жидкости или жидкости первичной полости тела. У кольчатых червей (вторичнополостные организмы) формируется замкнутая кровеносная система. Замкнутой называется такая кровеносная система, в которой кровь на всем пути циркулирует по сосудам. У артропод, моллюсков кровеносная система незамкнутая: часть своего пути кровь проходит по системе полостей (синусов и лакун) между органами и в тканях.

Почти всегда кровь служит для перенесения кислорода от органов дыхания к тканям. Это достигается благодаря присутствию в крови дыхательных пигментов: красного гемоглобина, синего гемоцианина и др. Иногда кровь бывает бесцветной (рыба нототения). У беспозвоночных пигменты растворены в крови, у позвоночных находятся в специальных клетках — эритроцитах.

Движение крови в простейшем случае крайне нерегулярно и достигается за счет сокращения мускулатуры тела и кишечника (некоторые аннелиды). Регулярное движение крови обеспечивается за счет работы утолщенных сосудов (они получили название сердец) или за счет возникновения специального пульсирующего органа — сердца.

У позвоночных кровеносная система состоит из сердца и сосудов, по которым кровь движется к сердцу (вены) и от сердца (артерии). У рыб сердце двухкамерное и в нем содержится венозная кровь, которая от сердца поступает к жабрам. Имеется один круг кровообращения. У амфибий и рептилий сердце трехкамерное, два круга кровообращения, еще полностью не разделенных. Кровь в сердце смешанная. У птиц и млекопитающих сердце четырехкамерное, два обособленных круга кровообращения — малый (легочный) и большой (через все тело). У позвоночных в кровеносной системе имеются два мощных сосудистых сплетения — воротная система почек и воротная система печени.

Органы выделения

Органы выделения служат для выведения из организма растворенных в воде конечных продуктов обмена — солей и азотистых соединений, а также для осморегуляции. У низших животных (кишечнополостные) удаление этих веществ осуществляется через всю поверхность тела. Выделительную функцию могут выполнять отдельные фагоцитарные клетки, жировое тело, хлорагогенная ткань и т. д., представляющие собой почки накопления.

В большинстве же случаев для выделения имеются специальные органы, которые устроены различно, в зависимости от того, имеется ли общая полость тела или нет. В первом случае возникают протонефридии, во втором — сообщающиеся с полостью тела метанефридии.

Протонефридии представляют собой систему каналов, разветвляющихся по всему телу. Разветвления оканчиваются специальными «пламенными» клетками. Протонефридии имеются у плоских и круглых червей. С появлением вторичной полости тела эти органы изменяются — возникают воронкообразные метанефридии. У наземных членистоногих формируются особые органы выделения — мальпигиевы сосуды.

Почки позвоночных представляют собой комплекс выделительных канальцев. Комплекс первоначальных, сравнительно просто устроенных канальцев образует предпочку и сохраняется только у зародышей. Канальцы первичной почки (следующий уровень организации) построены сложнее: они представляют собой длинные извитые трубочки (секреторный аппарат), всегда несущие на конце мальпигиево тельце (фильтрационный аппарат). Следующий этап — возникновение вторичной (тазовой) почки. Таким образом, у позвоночных возникла картина последовательной смены трех почек — предпочки, первичной и вторичной. Почечные протоки позвоночных с самого начала совмещают в себе дне функции — выделительную и выведения половых продуктов. В дальнейшем в эволюции позвоночных наблюдаются различные способы разграничения этих функций.

Органы размножения

Половые продукты животных развиваются за счет особых первичных половых клеток. Хотя половые органы развиваются обычно из мезодермы, первичные половые клетки образуются гораздо раньше и оказываются в энтодерме. Такое раннее обособление первичных половых клеток в индивидуальной жизни является отражением такой же ранней филогенетической дифференциации клеток животного организма на соматические и половые. Эта дифференциация предшествует всякой иной.

У губок первичные половые клетки рассеяны в мезохиле и превращаются либо в яйцеклетки, либо в сперматозоиды. У кишечнополостных уже формируются половые железы — гонады, которые не обладают выводящими протоками. У других животных половые железы обычно связаны с особыми выводящими протоками. У плоских червей возникает гермафродитизм: в одном организме имеются и женские и мужские гонады, и сопутствующие им протоки. Нематоды раздельнополы, кольчатые черви как раздельнополы, так и гермафродиты. Членистоногие раздельнополы. У моллюсков половая железа нередко является гермафродитной, то есть служит для выработки как яйцеклеток, так и сперматозоидов.

У позвоночных гонады парные, все они раздельнополы. Женские гонады — яичники — содержат яйцевые фолликулы, мужские — семенники — содержат семенные трубочки.

У рыб, амфибий (то есть тех организмов, размножение которых происходит в водной среде) оплодотворение наружное (только у хвостатых амфибий внутреннее). Оплодотворение у рептилий и птиц внутреннее, яйца отличаются крупными размерами. У млекопитающих оплодотворение внутреннее, развитие зародыша также происходит внутри тела (имеется плацента). Подавляющее большинство млекопитающих живородящие.

Регуляция жизнедеятельности

Животные имеют две различные, но взаимосвязанные системы координации — нервную и эндокринную. Нервная система действует очень быстро, ее эффекты четко локализованы, а в основе ее деятельности лежит электрическая и химическая передача. Эндокринная система действует более медленно, ее эффекты носят диффузный характер, а в основе ее действия лежит химическая передача сигнала через систему кровообращения.

Простейшей реакцией нервной системы является рефлекс. Он представляет собой быструю, автоматическую, стереотипную реакцию на раздражение, его называют непроизвольным актом, так как он не находится под контролем сознания. Нейроны, образующие путь нервных импульсов при рефлекторном акте, составляют рефлекторную дугу. Рефлексы могут быть безусловными (врожденными) и условными (приобретенными).

Нервная и эндокринная система действуют координированно, поддерживая постоянство внутренней среды организма. При очевидном различии в механизме передачи информации, общим для обеих систем является высвобождение химических веществ в качестве средства коммуникации между клетками. Как полагают, обе системы возникли и развивались параллельно, по мере того как межклеточные связи усложнялись вместе с увеличением размеров и сложности организма. Главная роль обеих систем состоит в регулировании, интеграции и координации важнейших форм жизнедеятельности.

Эндокринная система представлена эндокринными железами. Железа — это структура, выделяющая специфические вещества. Эндокринные железы секретируют гормоны — специфические химические соединения, которые образуются в каком-то одном участке тела, поступают в кровеносное русло и доставляются током крови к удаленным органам, тканям или группам клеток, где проявляют свое регулирующее действие.

По химической природе все гормоны позвоночных можно разделить на четыре группы: производные аминов (тирозин); пептиды и белки; стероиды; жирные кислоты.

Секреция гормонов, стимулируемая каким-то другим гормоном, обычно находится под контролем гипоталамуса и гипофиза, и конечный метаболический или трофический эффект может быть результатом секреции трех гормонов. Такого рода каскадный механизм имеет большое значение, так как благодаря ему в эндокринной цепи во много раз усиливается действие малых количеств исходного гормона.

Гормоны обладают специфичностью и воздействуют только на то клетки-мишени, которые обладают специальными рецепторами белковой или липопротеиновой природы, реагирующие с данным гормоном. У клеток, не являющихся мишенями для данного гормона, таких рецепторов нет, и поэтому гормоны не оказывают на них влияния.

К железам внутренней секреции (эндокринной системы) относятся гипоталамус, гипофиз, паращитовидные и щитовидная железы, надпочечники, поджелудочная железа, половые железы, плацента.

Гомеостаз

Организм можно определить как физико-химическую систему, существующую в окружающей среде в стационарном состоянии. Именно эта способность живых систем сохранять стационарное состояние в условиях непрерывно меняющейся среды и обуславливает их выживание. Для обеспечения стационарного состояния у всех организмов — от морфологически самых простых до наиболее сложных — выработались разнообразные анатомические, физиологические и поведенческие приспособления, служащие одной цели — сохранению постоянства внутренней среды.

В 1932 г. американский физиолог Уолтер Кэннон ввел термин «гомеостаз» для определения механизмов, поддерживающих это постоянство. Функция гомеостатических механизмов состоит в том, что они поддерживают стабильность клеточного окружения и тем самым обеспечивают независимость организма от внешней среды — в той мере, в какой эти механизмы эффективны. Независимость от условий внешней среды является показателем жизненного успеха.

Для того чтобы обеспечить более или менее стабильную активность организма, необходима регуляция на всех уровнях организации живого — от молекулярного до биосферного. Это требует использования различных биохимических, физиологических и поведенческих механизмов, наиболее соответствующих уровню сложности и образу жизни данного вида. У большинства животных механизм регуляции включает реакции со стороны желез внутренней секреции или нервной системы, которые координируются нервными центрами головного и спинного мозга.

Источник: www.polnaja-jenciklopedija.ru

Эволюция систем органов

Тип/классы

Внешнее строение

передвижение

Пищеварит. система

дыхат

кровеносн

нервная

выделит

Развитие и размножение

представители

Простейшие (одноклеточн)/беспозвоночные

Клетка: оболочка, цитоплазма, ядро,

Ложноножки-выросты цитоплазмы

Пищеварит. вакуоль

Всей поверхностью тела растворенным в воде кислородом

————

———-

Через сократительные вакуоли

Деление на двое. При наступлении неблагоприятных условий образует цисту

Амеба; жгутиконосцы: эвглена зеленая; ресничные:инфузория,

Кишечнополостные/беспозвоночные

Двуслойные, многоклеточные животные, обладающие лучевой симметрией, имеется кишечная полость, наружный слой клеток – эктодерма,(кожно-мускульные-для передвижения,нервные клетки,стрекательные-защита, промежуточные — регенерация) внутренний слой-энтодерма (пищеварительные-выделяют пищеварительный сок).рот, окруженный щупальцами, подошва

Всей поверхностью тела растворенным в воде кислородом

————

Нервные клетки образуют нервное сплетение- обладают раздражимостью

—————

Бесполым способом- почкованием;Половой способ- чередование поколений оплодот яйцеклетка превращается в неподвижную- полип, медуза

Образуют колонии коралловые острова – атоллы.Гидры, медузы,актинии

Плоские черви/беспозвоночные

Двусторонняя симметрия тела, кожно-мышечный мешок. Полость тела отсутствует, промежутки между органами заполнены рыхлой соединит. Тканью. Впервые появляются пищеварительная, выделительная, нервная, половая системы

При помощи мышц

Рот, глотка, кишечник.

Всей поверхностью тела растворенным в воде кислородом

———

Нервный узел,от которого отходят два ствола

Тонкие разветвленные канальца

Гермафродиты; откладывают яйца

Белая планария,Паразитические: печеночный сосальщик (окончательный хозяин- КРС, промежуточный-прудовики); бычий цепень (окончат. Хозяин-человек, промежут — КРС)

Круглые черви/беспозвоночные

Тело круглое,Ротовое отверстие, анальное отверстие; полость тела заполнена жидкостью.

При помощи мышц

Кишечник, заканчивающийся анальным отверстием

———-

———

Нервное кольцо и нервные стволы (спинной и брюшной)

Выделительные каналы

Раздельнополые, внутреннее оплодотворение, откладывают яйца

Аскариды, острицы — паразиты

Кольчатые черви/беспозвоночные

Тело разделено на сегменты, имеется вторичная полость тела

Передвижение при помощи параподий

Рот,глотка, пищевод, зоб, желудок, кишечник

У морских представителей жабры,у остальных — кожное

Впервые появляется;замкнутая кр. Система (спинной и брюшной сосуд)

Узел и брюшная нервная цепочка;

Канальцы с воронками

Дождевые черви, пиявки – гермафродиты. Соприкасаются и обмениваются семенной жидкостью образуется кокон – молодые черви

Дождевые черви (при наступлении неблагоприятных условий наступает диапауза-черви уползают и образуют защитную капсулу ), пиявки (выделяют гирудин, препятствующий свертыванию крови)

моллюски/беспозвоночные

Мягкотелые животные: голова, туловище, нога; тело заключено в раковину, которая состоит из 3 слоев. Между мантией и телом находится мантийная полость. Мантия – спинная складка кожи

При помощи мускулистой ноги

Рот, язык, покрытый хитиновыми зубчиками –терка; глотка желудок, кишечник,появляется печень-пищеварительная железа

У водных – жабры; у сухопутных — легкие

Незамкнутая кр. Система; сердце

Узлы от которых отходят нервы

почки

Гермафродиты, откладывают яйца

Брюхоногие: прудовик, виноградная улитка; двустворчатые: беззубка, устрицы, мидии(образуют жемчуг); Головоногие:осьминоги, кальмары, каракатицы(реактивное движение, чернильная бомба, каннибализм)

членистоногие/беспозвоночные/ракообразные

Наружный покров тела пропитан хитином

Ракообразные:5 пар конечностей,1 пара-клешни;головогрудь, брюшко. Паукообразные:4 пары ход. ног Насекомые: голова, грудь, брюшко;3 пары ног

Паукообразных-пищеварение вне организма;рот-пищевод-желудок-кишечник-анальное отверстие

Ракообразные-жабры;насекомые-легочные мешки, трахеи

Сердце, незамкнутая кровеносная система

Окологлоточное кольцо и брюшная нервная цепочка; мозаичное зрение

Рак: пара зеленых желез;насекомые: Мальпигиевы сосуды

В основном раздельнополые. Развитие без превращения- паукообразные,таракановые,прямокрылые(кузнечики, верчки,кобылк медведки),уховертки,стрекозы,вши,клопы,равнокрылые.Развитие с превращением-жуки,бабочки, двукрылые(комары,мухи,слепни,), блохи,перепончатокрылые(муравьи,моль,наездники,пилильщики пчелы,осы,шмели)

паукообразные,таракановые,прямокрылые(кузнечики, сверчки, медведки),уховертки,стрекозы,вши,клопы,равнокрылые(цикады,листоблошки,тли)

жуки,бабочки, двукрылые(комары,мухи,слепни,), блохи,перепончатокрылые(муравьи, пчелы,осы

Хордовые/Позвоночные/рыбы

Голова, туловище, хвост

Плавники парные:грудной,брюшной, непарные: хвостовой, анальный, спинной; плавательный пузырь

Рот,глотка,пищевод,желудок,кишечник,пищеварительные железы-печень, поджелудочная, анальное отверстие

жабры

Сердце двухкамерное:предсердие и желудочек, содержит венозную кровь; один круг кровообращения

Спинной мозг и головной мозг, хорошо развит мозжечок

почки

Раздельнополые.яйцо-мальки(личинки)-рыба,оплодотворение наружное

Хрящевые рыбы(акулы, скаты, химеры)и костные рыбы

земноводные

Голова,( подвижные веки)туловище,конечности. Кожа голая, покрытая слизью

Задние конечности длиннее передних, имеются плавательные перепонки

Рот,глотка,пищевод,желудок,кишечник,пищеварительные железы-печень, поджелудочная, анальное отверстие, клоака.

Легочное и кожное, легкие в виде мешков

Сердце трехкамерное:желудочек и два предсердия, в правом-венозная, в левом-артериальная,вжелудочке-смешанная; два круга кровообращения

Спинной мозг и головной мозг. Основу поведения составляют врожденные рефлексы

почки

Раздельнополые.яйцо-головастики(личинки)-лягушка,оплодотворение наружное

Безногие(червяга);Бесхвостые(лягушки, жабы, квакши, жерлянки); Хвостатые(тритоны, саламандры,сирены)

Пресмыкающие

Голова(подвижные веки, появляется третье веко), шея, туловище,хвост, конечности.Кожа сухая, покрытаяроговыми чешуями

Конечности по бокам тела, по 5 пальцев

Рот,глотка,пищевод,желудок,кишечник,пищеварительные железы-печень, поджелудочная, анальное отверстие, клоака.

легкие

Сердце трехкамерное:желудочек и два предсердия, в правом-венозная, в левом-артериальная,вжелудочке-частично смешанная из-за неполной перегородки; у крокодилов-4-хкамерное, два круга кровообращения

Спинной мозг и головной мозг, хорошо развит мозжечок

почки

Раздельнополые.яйца крупные, покрытые кожицей,оплодотворение внутреннее

Чешуйчатые(ящерицы,желтопузики,веретеница,вараны,змеи),Черепахи, Крокодилы

Птицы

Голова, шея, туловище,хвост, конечности.Теплокровные

Передние конечности-крылья(маховые,рулевые,контурные,пуховые)

Рот,глотка,пищевод,зоб(временное хранилище пищи)желудок(железистый и мускулистый),кишечник,пищеварительные железы-печень, поджелудочная, анальное отверстие, клоака.

Легкие, двойное дыхание(полости костей)

Сердце четырехкамерное, два круга кровообращения

Спинной мозг и головной мозг, хорошо развит мозжечок

почки

Раздельнополые.яйца крупные, покрытые кожицей,оплодотворение внутреннее

Млекопитающие

Голова, шея, туловище,хвост, конечности.Теплокровные, шерстный покров, выкармливают детенышей молоком, диафрагма-мышечная перегородка,отделяющая грудную полость от брюшной

Конечности под телом

Рот,(дифференцированные зубы),глотка,пищевод,желудок,кишечник(тонкий и толстый),пищеварительные железы-печень, поджелудочная, анальное отверстие,

легкие

Сердце четырехкамерное, два круга кровообращения

Спинной мозг и головной мозг, кора больших полушарий

почки

Раздельнополые,оплодотворение внутреннее; Яйцекладущие(утконосы, ехидны);Сумчатые(кенгуру,коала)Плацентарные(матка)

Источник: www.metod-kopilka.ru

Е. В. Можчиль

Я работаю по программе В.В. Пасечника. В курсе «Животные» появилась, на мой взгляд, очень интересная, но и очень трудная для учащихся глава «Эволюция различных систем». О.А. Пепеляева и И.В. Сунцова в своем пособии «Поурочные разработки по биологии. 7–8-й класс» предлагают давать ребятам таблицы, которые они должны самостоятельно заполнить. Мне тоже кажется, что с таблицами гораздо легче систематизировать и запомнить данный материал. Но учащимся сложно самостоятельно точно и грамотно заполнить такую таблицу. Иногда мы с ребятами делаем это вместе, а иногда я даю учащимся уже готовые таблицы и мы, читая учебник, разбираем этот материал.

Таблица «Эволюция органов выделения»

Представители

Особенности выделительной системы

Тип Простейшие

Удаляют продукты жизнедеятельности через поверхность тела. У пресноводных имеются сократительные вакуоли

Типы Кишечнополостные и Губки

Не имеют специализированных органов или систем выделения. Удаление продуктов обмена происходит через всю поверхность тела диффузно

Тип Плоские черви

Протонефридии. В теле червя разбросаны звездчатые клетки, от них отходят тонкие извитые трубочки-канальцы, образующие поры на поверхности тела

Тип Круглые черви

Протонефридии. В теле червя разбросаны звездчатые клетки, от них отходят тонкие извитые трубочки-канальцы, образующие поры на поверхности тела. Некоторые круглые черви могут накапливать продукты обмена в теле

Тип Кольчатые черви

Метанефридии. Воронка, покрытая ресничками, от нее отходят трубочки, открывающиеся наружу выделительными порами. Трубочки оплетаются кровеносными сосудами, и происходит обратное всасывание жидкости (воды)

Тип Моллюски

Имеют почки (1–2, реже 3–4), которые лежат под сердцем; похожи по строению на метанефридии: проводящие канальцы и выделительные поры

Тип Членистоногие.
Класс Ракообразные

Специальные зеленые железы, открывающиеся у основания усиков

Классы Паукообразные и Насекомые

Мальпигиевые сосуды, открывающиеся передним концом в прямую кишку. В полости тела располагаются слепо оканчивающиеся канальцы

Тип Хордовые.
Надкласс Рыбы

Две лентовидные красно-бурые туловищные почки, лежащие вверху полости тела, под позвоночником.

Почки–мочеточники–мочевой пузырь (у большинства костных рыб)– мочевое отверстие.

Основной продукт обмена – аммиак, выведение которого сопряжено с большими потерями воды

Класс Земноводные

Две туловищные почки (они открываются воронками в полость тела). Почки–мочеточники–клоака–мочевой пузырь–клоака (клоачное отверстие)

Мочевой пузырь не связан непосредственно с мочеточниками. Основной продукт обмена веществ – мочевина, хорошо растворимая в воде

Класс Пресмыкающиеся

Две тазовые почки.

Почки–мочеточники–мочевой пузырь–клоака.

Моча состоит из мочевой кислоты, плохо растворимой в воде. (Это взвесь мелких кристалликов, собирающихся в мочевом пузыре)

Класс Птицы

Две тазовые почки.

Почки–мочеточники–клоака. (Мочевого пузыря нет.)

Продукты обмена выделяются в виде кашицеобразной мочевой кислоты

Класс Млекопитающие

Две тазовые почки.

Почки–мочеточники–мочевой пузырь–мочеиспускательный канал.

Основной продукт обмена – мочевина

Вывод

Эволюция системы выделения шла в направлении создания специализированных органов, обеспечивающих выведение из организма образующихся в процессе жизнедеятельности опасных, а иногда просто ядовитых веществ.

Таблица «Эволюция дыхательной системы»

Представители

Особенности дыхательной системы

Тип Простейшие

Дышат всей поверхностью тела

Тип Кишечнополостные

Дышат всей поверхностью тела

Тип Плоские черви

Планария – дыхание с помощью кожного эпителия (поверхностью тела). Печеночный сосальщик – нет органов дыхания

Тип Круглые черви

Дыхание поверхностью тела или органы дыхания отсутствуют, энергию получают за счет гликолиза

Тип Кольчатые черви

Дыхание поверхностью тела, у ряда видов (морских кольчатых) появляются спинные кожные выросты – перистые жабры

Тип Моллюски

У большинства моллюсков органами дыхания являются пластинчатые и перистые жабры, лежащие в мантийной полости. Наземные моллюски дышат видоизменением мантийной полости – легкими

Тип Членистоногие
Класс Ракообразные

Жабры

Класс Паукообразные

Трахеи и легочные мешки

Класс Насекомые

Трахеи (эктодермальные впячивания в форме трубочек, проводящих воздух из внешней среды к тканям). Трахеи открываются на брюшке отверстиями, которые называются дыхальца

Тип Хордовые
Ланцетник

Наличие жаберных щелей в глотке. Щели скрыты под кожей и открываются в особую околожаберную полость с частой сменой воды

Надкласс Рыбы

У рыб под жаберными крышками (у хрящевых рыб жаберных крышек нет) располагаются жабры, состоящие из жаберных дуг, жаберных тычинок и жаберных лепестков, пронизанных множеством мельчайших кровеносных сосудов. Вода, заглатываемая рыбой, попадает в ротовую полость и выходит через жаберные лепестки наружу, омывая их

Класс Земноводные

Органы дыхания – парные мешковидные легкие с тонкими ячеистыми стенками

Дыхание происходит за счет опускания и подъема дна ротовой полости. Дыхание осуществляется не только с помощью легких, но и с помощью кожи

Класс Пресмыкающиеся

Носовые полости сквозные, пропускают воздух в ротовую полость.

Дыхательные пути удлиняются. Появляются трахеи и бронхи.

Внутренняя поверхность легких увеличивается за счет большого количества складок на их внутренней поверхности.

Вдох и выдох происходят за счет изменения объема грудной клетки

Класс Птицы

Легкие птиц представляют собой плотные губчатые тела. Входя в легкие, бронхи ветвятся, часть ответвлений доходит до множества мелких полостей. Другая часть бронхов проходит через легкие и за их пределами образует большие тонкостенные воздушные мешки. Они располагаются между внутренними органами, проникают в полые кости, между мышцами, под кожу.

У птиц двойное дыхание: газообмен происходит и при вдохе, и при выдохе. В покое дыхание обеспечивается движением грудной клетки (опускание грудины – вдох, поднятие – выдох). В полете дыхание осуществляется за счет движения крыльев (подъем крыла – вдох, опускание – выдох).

Объем воздушных мешков в 10 раз больше объема легких.

Певчая гортань расположена в месте разделения трахеи на бронхи

Класс Млекопитающие

Губчатые легкие млекопитающих устроены сложнее, чем у пресмыкающихся. Они большие и растяжимые. Бронхиолы заканчиваются альвеолами, оплетенными капиллярами. Общая поверхность альвеол примерно в 100 раз больше поверхности тела.

Вдох и выдох происходят за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы

Вывод

Эволюция органов дыхания у позвоночных шла по пути:

– увеличения площади легочных перегородок;
– совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма.

Таблица «Покровы тела»

Представители

Особенности покровов тела

Тип Простейшие

У животных с непостоянной формой тело ограничено клеточной оболочкой (плазмалеммой). Некоторые представители одноклеточных могут секретировать раковины (арцелла, фораминиферы).

Одноклеточные организмы, имеющие постоянную форму тела, покрыты прочной оболочкой пелликулой

Тип Кишечнополостные

Тело кишечнополостных покрыто эпителиально-мускульными клетками

Тип Плоские черви

У свободно живущих плоских червей (класс Ресничные черви) клетки эпителия имеют реснички, помогающие при передвижении.

У паразитических червей (класс Сосальщики и класс Ленточные черви) тело покрыто плотной толстой кутикулой, предотвращающей их переваривание.

Кутикула – у животных плотное неклеточное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани. Выполняет защитную и опорную функции

Тип Круглые черви

Все тело нематод покрыто гибкой, эластичной и прочной оболочкой – кутикулой, которая образуется за счет кожных клеток (эпителия).

Кутикула имеет защитное значение. Кроме того, она поддерживает достаточно высокое давление полостной жидкости. Именно этим обусловлена струнообразная вытянутая форма тела нематод.

Живая эпителиальная ткань называется гиподермой. Она очень тонкая, но по бокам тела, вдоль спины и брюха утолщена в виде валиков

Тип Кольчатые черви

Покров тела состоит из кожного эпителия и тонкой кутикулы. Кожные клетки кольчатых червей выделяют слизь, защищающую тело червя от различных воздействий. Тонкая кутикула малощетинковых червей увлажняется за счет постоянно выделяющейся через спинные поры целомической жидкости и слизи, секретируемой железистыми клетками эпителия. Именно через кутикулу происходит газообмен путем диффузии, и разветвленная сеть капилляров, расположенных в эпителии, обеспечивает этот процесс

Тип Членистоногие

Членистоногие имеют особый хитиновый покров. Он очень прочен и защищает от различных воздействий внешней среды.

Однослойный эпителий выделяет кутикулу, образующую экзоскелет насекомых (непроницаемый водоотталкивающий слой, защита от микробов) на поверхности протокутикулы.

Протокутикула образована хитином, артропидином и резилином. Жесткий экзоскелет не растягивается и поэтому ограничивает рост животного, его необходимо время от времени сбрасывать посредством линьки

Тип Хордовые.
Ланцетник

Кожа ланцетника образована однослойным эпителием и подстилающим его тонким слоем кориумом (собственно кожа, или дерма).

Выделения эпидермальных желез образуют тонкую поверхностную пленку – кутикулу, которая предохраняет нежную кожу от повреждений частицами грунта

Класс Хрящевые рыбы

Кожа образована многослойным эпителием, в котором расположены многочисленные одноклеточные железы. В нижнем слое эпидермиса находятся пигментные клетки.

Нижний слой – собственно кожа, или кориум.

У хрящевых рыб тело покрыто примитивной плакоидной чешуей – это пластинки с зубцами. Чешуи отделены друг от друга слоем кожи

Класс Костные рыбы

Кожа двуслойная, как у хрящевых рыб.

Многочисленные одноклеточные железы эпидермиса выделяют слизистый секрет.

У примитивных костных рыб (например, панцирной щуки) тело покрыто ганоидной чешуей. Это плотно прилегающие друг к другу чешуи ромбовидной формы, покрытые сверху особым веществом – ганоином. У большинства костных рыб тело покрыто циклоидными и ктеноидными чешуями, которые расположены налегающими друг на друга рядами

Класс Земноводные

Кожа земноводных голая и влажная, богатая железами.

Железы выделяют слизь, предохраняют кожу от пересыхания и способствуют газообмену.

Эпидермис многослойный, кориум тонкий, кожа богата многоклеточными железами.

В нижнем слое эпидермиса и в кориуме расположены пигментные клетки. У некоторых земноводных кожные железы выделяют секрет, содержащий ядовитые вещества

Класс Пресмыкающиеся

У рептилий кожа сухая, покрыта роговыми чешуйками и щитками.

Верхние слои многослойного эпидермиса ороговевают, под этим мертвым слоем расположен нижний, мальпигиев, слой, состоящий из живых размножающихся эпидермальных клеток.

У некоторых видов наряду с роговыми образованиями имеются костные пластинки (у черепах они сливаются в костный панцирь, прирастающий к позвоночнику).

Кожа почти лишена желез (одиночные железы сохранились на морде).

Кожа обеспечивает хорошую защиту от:

– потерь воды испарением;
– механических повреждений;
– проникновения болезнетворных организмов.

Одновременно она утратила способность к:

– газообмену;
– испарению воды;
– выделению продуктов метаболизма

Класс Птицы

Кожа у птиц тонкая, сухая, не имеет желез (кроме копчиковой), тело покрыто перьями.

Кожа состоит из двух слоев. Поверхностные клетки эпидермалъного слоя ороговевают, соединительный слой кожи подразделяется на тонкую, но довольно плотную собственно кожу (дерму) и подкожную клетчатку – рыхлый слой, где откладываются запасы жира.

Птерилии – участки кожи, на которых укреплены контурные перья, покрывающие все тело птицы.

Аптерии – участки кожи, на которых перья не растут.

У страусов и пингвинов перья равномерно распределены по всей поверхности кожи

Класс Млекопитающие

Относительно толстая кожа состоит из двух слоев. Эпидермис многослойный, его верхний слой ороговевает и постепенно слущивается. Собственно кожа – кориум – обычно толще эпидермального слоя. Нижний, самый глубокий слой кориума называется подкожной жировой клетчаткой.

Кожа богата железами. Тело большинства млекопитающих покрыто шерстью, защищающей от переохлаждения или от перегрева.

Также встречаются различные видоизменения волос (иглы ежей и дикобразов, щетина кабанов). Производные эпителия: когти, ногти, копыта, волосы, рога у носорогов, рога у полорогих (срастаются с лобными костями). Рога оленей – костные образования, производные кориума, они ежегодно сбрасываются

Вывод

Эволюция покровов тела шла по пути:

– увеличения числа слоев;
– появления новых образований: ресничек, желез, известковых и хитиновых покровов, чешуи, когтей, перьев, волос, рогов, копыт и т.д.

Эволюция систем органов у животных таблица

Фото с сайта: http://aqua-room.com

Источник: bio.1september.ru