У одноклеточных животных и у кишечнополостных процессы выделения токсических продуктов осуществляется путем диффузии из клеток во внеклеточную среду. Однако уже у плоских червей появляется система канальцев, выполняющих выделительную и осморегуляторную функции. Эти канальцы называются протонефридиями. Каждый протонефридий состоит из системы ветвящихся канальцев, которые начинаются от крупной звездчатой клетки, в цитоплазме которой проходит каналец с пучком ресничек, создающих ток жидкости. Эти клетки осуществляют активный транспорт и осмос воды и растворенных вредных веществ в просвет цитоплазматического канальца. Выделительная система у круглых червей тоже имеет в своей основе протонефридиальный характер.
У кольчатых червей органами выделения и осморегуляции являются метанефридии, которые имеют вид канальцев, один конец которых расширен в виде воронки, окружен ресничками и обращен в полость тела, а другой конец тела открывается на поверхности тела выделительной порой. Выделяемая канальцами жидкость называется мочой и образуется путем фильтрации, избирательной реабсорбции и активной секреции из жидкости, содержащейся в полости тела. Метанефридиальный тип выделительной системы характерен и для почек моллюсков.
У членистоногих органами выделения служат либо видоизмененные метанефридии, либо мальпигиевы сосуды, либо специализированные железы (антенальные или зеленые).
Мальпигиевы сосуды – это пучек трубок, один конец которых слепо заканчивается в полости тела и производит абсорбцию продуктов выделения, а другой – открывается в кишечную трубку.
Эволюция выделительной системы хордовых выражается в переходе с нефридий низших хордовых к специальным органам – почкам.
У ланцетника выделительная система сходна с таковой у кольчатых червей. Она представлена 100 парами нефридий, один конец которых обращен во вторичную полость тела и всасывает продукты выделения, а другой выводит эти продукты в околожаберную полость.
Органы выделения позвоночных – парные почки. У нисших позвоночных (рыб, амфибий) в эмбриогенезе закладывается два вида почек: предпочка и туловищная (или первичная почка). Предпочка (или головная почка) напоминает по своему строению метанефридии. Она состоит из извитых канальцев, обращенных воронкой в полость тела, а другим концом впадающих в канал предпочки. Недалеко от воронки находится сосудистый клубочек, осуществляющий фильтрацию крови. Этот вид почки функционирует в личиночном периоде, а затем начинает функционировать первичная почка, где по ходу почечных канальцев имеются выпячивания, в которых размещаются сосудистые клубочки и происходит фильтрация мочи. Воронки утрачивают свое значение и зарастают.
Рисунок 2. Основные этапы эволюционного развития выделительной системы. А- предпочка (пронефрос) 1-первичный (пронефротический) проток; 2-каналец пронефроса; 3-воронка 4-сосудистый клубочек; В- туловищная почка (мезонефрос) 5-мезонефротический проток; 6-каналец мезонефроса; 7-боуменова капсула; 8-сосудистый клубочек. С- тазовая почка (метанефрос) 9-метанефротический проток; 10-извитые канальцы; 11-боуменова капсула; 12-сосудистый клубочек.
У высших позвоночных в эмбриональном периоде закладывается последовательно три почки: предпочка, первичная (туловищная) почка, вторичная (тазовая) почка. Предпочка не фенкционирует. Первичная почка фуенкционирует только в эмбриональном периоде. Ее проток расщепляется на два: вольфов и мюллеров каналы. В дальнейшем вольфовы каналы преобразуются в мочеточники у самок и в мочеточники и семяпроводы у самцов. Мюллеровы каналы сохраняются только у самок, преобразуясь в яйцеводы.
К концу эмбрионального периода начинает функционировать тазовые (вторичные) почки. Это компактные парные образования, расположенные по бокам поясничного отдела позвоночника. Морфо-функциональной единицей в них являются нефроны, которые состоят из капсулы с сосудистым клубочком и системы извитых канальцев первого и второго порядка и петли Генле. Канальцы нефрона переходят в собирательные трубки, которые открываются в почесные лоханки.