Локомоция, полости тела.

● Локомоция – это активное перемещение животных.

Животное может двигаться и не само, а, например, по воле ветра или течения. Такое перемещение пассивное, к локомоции оно не относится.

● Полостью тела животных называется пространство, расположенное между стенками тела и внутренними органами.

Кишечная полость – это не полость тела, она считается всего лишь ограниченным участком внешней среды

Впервые настоящая полость тела возникает у круглых червей. Полость тела круглых червей – первичная. В отличие от вторичной полости тела она не имеет собственной эпителиальной стенки

Полость тела круглых червей заполнена полостной жидкостью, которая находится под давлением. Такая полостная жидкость выполняет функцию гидроскелета, а также транспортировки питательных веществ и накопления ненужных продуктов жизнедеятельности. Внутренние органы круглых червей свободно омываются полостной жидкостью.

У кольчатых червей развита вторичная полость тела, или целом. Она отграничена от внутренних органов и от стенок тела оболочкой, состоящей из слоя эпителиальных клеток. В целоме находится полостная жидкость, но органы не омываются ею, поскольку отделены стенками. Наличие вторичной полости тела также характерно для моллюсков и иглокожих.

У всех хордовых полость тела также вторичная. В отличие от целома кольчатых червей вторичная полость тела хордовых не содержит полостной жидкости.

У представителей типа членистоногие фрагменты, оставшиеся от вторичной полости тела, сливаются с остатками первичной полости тела. В результате образуется смешанная полость тела, или миксоцель.

Органы дыхания и газообмен

Только с помощью кислорода организмы могут медленно сжигать питательные вещества с получением энергии. Это медленное сжигание, или окисление органических веществ, называется дыханием.

Дыхание в биохимическом смысле – это окисление питательных веществ, проходящее с выделением энергии. Дыхание в физиологическом смысле – получение кислорода и выделение углекислого газа.

Газообмен – это обмен газов между организмом и окружающей средой. В организм постоянно поступает кислород, который потребляется всеми клетками, органами и тканями. Из организма выделяется углекислый газ и некоторое количество других продуктов распада питательных веществ. Таким образом, газообмен – это дыхание и немного выделения.

Некоторые простейшие – анаэробные организмы, т. е. организмы, не нуждающиеся в кислороде. Анаэробы бывают факультативными и облигатными. Факультативно анаэробные организмы – это организмы, способные жить как в отсутствии кислорода, так и при его присутствии. Облигатные анаэробные организмы – это организмы, для которых кислород ядовит. Они могут жить только в отсутствии кислорода. Анаэробным организмам кислород для окисления питательных веществ не нужен.

Другим простейшим, а их все же большинство, кислород нужен. Поступление кислорода в их клетки осуществляется благодаря проницаемости клеточных мембран и диффузии (процесс выравнивания концентрации кислорода внутри организма и в окружающей его среде).

Губки – это фильтраторы. Через свое пористое тело они постоянно пропускают ток воды. Все клетки губок так или иначе контактируют с внешней средой и получают кислород оттуда.

Кишечнополостные имеют всего два клеточных слоя тела. Наружный слой, эктодерма, напрямую контактирует с окружающей водой. Внутренний слой, энтодерма, контактирует с жидкостью кишечной полости, которая тоже, фактически, окружающая среда. И одни, и другие клетки получают кислород из жидкости путем простой диффузии.

Свободноживущие плоские черви специальных органов дыхания не имеют. Они, подобно простейшим, также дышат всей поверхностью тела. Поверхностью много не надышишь, все клетки должны быть от нее недалеко. Именно поэтому крупные свободноживущие плоские черви могут быть тонкими, как бумага. Транспорт кислорода осуществляется разветвленным кишечником.

Свободноживущие круглые черви – очень небольшие животные. Дышат они также всей поверхностью тела.

Паразиты плоских и круглых червей зачастую анаэробны.

У всех кольчатых червей в дыхании участвует кровь, которая обильно притекает к жабрам или к поверхности кожи, где освобождается от углекислого газа и насыщается кислородом, который затем переносит по всему организму.

У ракообразных органами дыхания также являются жабры. Жабры у них – это выросты конечностей. Транспорт кислорода осуществляется кровью.

Органами дыхания паукообразных служат трахеи.

Иглокожие осуществляют газообмен через тонкие нежные участки кожных покровов.

Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями, пронизывающими стенку переднего отдела кишечника – глотку. Газообмен идет через покровы глотки.

У хрящевых рыб имеются жаберные щели, а жаберных крышек нет. Поэтому хрящевые рыбы не способны активно организовывать ток воды через жабры. Именно поэтому акулы и скаты должны либо постоянно плыть, либо находиться на течении, которое омывало бы жабры, снабжая их кровь кислородом.

Органами дыхания четвероногих животных являются легкие. Легкие – это полые тонкостенные мешки, оплетенные густой сетью мельчайших кровеносных сосудов – капилляров. Диффузия кислорода из воздуха в капилляры происходит на внутренней поверхности легких. Соответственно, чем это внутренняя поверхность больше, тем активнее идет диффузия.

Земноводные дышат с помощью простых легких и слизистой кожи.

У пресмыкающихся кожа сухая, газообмен через нее практически не идет.

Пищеварение

Все животные и многие простейшие – гетеротрофные, то есть являются потребителями готовых органических веществ. Питательные вещества служат источником энергии для выполнения всех жизненных функций, а также строительным материалом для роста и развития.

В любом случае пища должна пройти некую предварительную обработку, прежде чем будет усвоена. Всегда присутствует химическое воздействие при помощи специальных веществ – ферментов.

У простейших, губок и многих животных, питающихся мелкими пищевыми частицами или мелкими организмами, механического измельчения пищи нет.

При питании относительно крупными пищевыми частицами или организмами часто необходимо предварительное измельчение пищи. Процессы измельчения, расщепления и всасывания составляют пищеварение, а энергия выделяется не в ходе пищеварения, а уже внутри клеток организма в ходе дыхания.

Пища внутри клетки простейшего переваривается при помощи пищеварительных вакуолей. В них поступает кислота и особые вещества, пищеварительные ферменты.

У многоклеточных животных существует множество конкретных способов пищеварения. От наружного, когда пищеварительные соки вводятся в тело жертвы, как у пауков или хищных клопов, или она обволакивается выворачивающимся через ротовое отверстие желудком, до внутреннего пищеварения в специальных отделах пищеварительной системы.

Кишечнополостные – это настоящие многоклеточные животные с развитой кишечной полостью, в эпителии, выстилающем кишечную полость, присутствуют в том числе и железистые клетки, которые выделяют внутри кишки ферменты и кислоту.

У свободноживущих плоских червей имеется замкнутый кишечник, то есть ротовое отверстие есть, а вот анального нет.

У ленточных червей даже и кишечника не имеется. Питательные вещества они поглощают всей поверхностью своего тела.

Пищеварительная система круглых червей сквозная. Она имеет вид трубки. Трубка начинается ротовым отверстием и заканчивается анальным.

Есть печень и поджелудочная железа, поджелудочная железа выделяет в том числе и пищеварительные ферменты. Печень выделяет желчь, важную при переваривании жиров. Кишечник всегда разделяется на несколько разделов. У некоторых птиц и млекопитающих развивается слепая кишка, в которой происходит переваривание растительной пищи и клетчатки. Причем в этом переваривании помогают кишечные мутуалисты.

Поскольку любой организм обменивается веществом и энергией с окружающей средой, организм можно всегда считать открытой системой. Обмен веществ протекает в любом организме непрерывно, от самого его рождения до самой смерти. Полная остановка обмена веществ – это, как правило, и есть смерть, а вот скорость обмена веществ может быть очень различной.

Скорость обмена веществ повышена, когда организм растет, развивается или просто куда-то быстро движется. Интенсивность обмена веществ нормально, когда животное находится в активном состоянии, и снижено, когда животное находится в спячке.

В отдельных случаях очень редко обмен веществ может полностью останавливаться на некоторое время. Так происходит, например, при вмерзании в лед некоторых рыб и земноводных или при инцистировании у некоторых ракообразных и простейших.

Переваривая вещества, поступившие в организм в процессе питания, животное получает строительный материал, который усваивает и использует для роста и развития. Для того чтобы любой живой организм мог расти, развиваться и размножаться, необходимы некие вещества, вырабатываемые его клетками и энергия.

Для всех гетеротрофных организмов источником энергии в конечном счете является пища, причем если поиск пищи, ее переработка и усвоение требует некоторых затрат энергии, то выделяется энергия в ходе дыхания в той или иной ее форме.

Таким образом, обмен веществ в любом организме неразрывно связан с обменом энергии.

Энергия химических связей питательных веществ путем своеобразных химических реакций переводится в энергию АТФ. Универсальная энергетическая валюта клетки, энергия АТФ, в свою очередь, используется организмом для роста и развития, для поддержания постоянной температуры тела или совершения кокой-то мышечной работы.

Катализатор – вещество, ускоряющее химическую реакцию, но само по себе в ходе нее остающееся неизмененным.

Все процессы обмена веществ в организме происходят при участии биологических катализаторов или ферментов. Например, пищеварительные ферменты содержатся в слюне, желудочном соке и секрете поджелудочной железы.

Чрезвычайно важную роль в обмене веществ играет и газообмен, именно в ходе газообмена любой аэробный организм получает кислород, необходимый для дыхания, и избавляется от углекислого газа и других ненужных организму веществ.

От жидких и растворенных газообразных продуктов обмена веществ организм избавляется при помощи выделительной системы. Непереваренные остатки пищи выбрасываются в окружающую среду с помощью дефекации.

Таким образом, любой живой организм непрерывно получает из окружающей среды все необходимые ему вещества и выбрасывает в окружающую среду вещества ненужные.

Фотосинтезирующие организмы способны запасать энергию солнечных лучей, гетеротрофные организмы используют энергию химических связей пищи. В любом случае жизнь любого живого существа – это непрерывный обмен веществом и энергией с окружающей средой. То есть любое живое существо по определению – это открытая система.