Попередня сторінка: Транспорт газів у кровоносній системі
Наступна сторінка: Надходження газів та поживних речовин...
Поміркуйте
Шкіра у ропух більш зроговіла, ніж у жаб, а їхні легені мають більш складну будову порівняно із жабами. З чим це може бути пов'язано?
Органи дихання тварин
Надходження газів до організму тварин забезпечує дихальна система, функцією якої є постачання до організму кисню і виведення з нього газоподібних продуктів обміну, насамперед вуглекислого газу.
Дифузія газів через поверхню тіла відбувається у дрібних тварин — водних (ракоподібних, червів) або наземних, які мешкають у вологих умовах (червів, амфібій). У наземних видів покриви зволожені, із великою кількістю залоз, пронизані густою мережею кровоносних капілярів.
Еволюція дихальної системи у безхребетних тварин
|
Нижчі безхребетні |
У нижчих безхребетних (кишковопорожнинні, плоскі та круглі черви, більшість кільчастих червів) органи дихання відсутні, газообмін здійснюється дифузно всією поверхнею тіла |
|
Морські кільчасті черви |
Уперше дихальна система з’являється в морських кільчастих червів; на їхніх параподіях є спеціалізовані органи дихання — зябра (епітеліальні вирости з капілярами). При цьому значний газообмін відбувається і через поверхню тіла |
|
Молюски |
У більшості молюсків органами дихання є зябра. Наземні молюски втратили зябра і здобули легені — видозмінену мантійну порожнину, стінки якої пронизані кровоносними судинами |
|
Членисто ногі |
У членистоногих будова органів дихання залежить від умов проживання. Органами дихання ракоподібних є зябра, які розташовані на ніжках і ногощелепах, де вони постійно омиваються водою. Дихальна система павукоподібних представлена або легенями, або трахеями, які відкриваються назовні отворами (стигмами) на бічних частинах члеників. У комах дихання здійснюється за допомогою трахей |
Еволюція легень у хребетних
|
Амфібії |
Легені з’являються в амфібій як у перших хребетних, що вийшли на суходіл. Вони формуються у вигляді парних виростів черевної частини глотки. Повітря в легені потрапляє з ротової порожнини за рахунок ковтальних рухів. Легені крупнокомірчасті, мають невелику дихальну поверхню. Тому газообмін ще значною мірою (60-70 %) здійснюється через шкіряні покриви, які пронизані кровоносними капілярами і забезпечені слизовими залозами |
|
Рептилії |
У рептилій у зв’язку з остаточним виходом на суходіл дихальна система ускладнюється. Шкірне дихання зникає. Дихальна поверхня дрібнокомірчастих легеневих мішків збільшується. Формуються повітроносні шляхи: трахея і бронхи. Дихання здійснюється за рахунок скорочення міжреберних м’язів, які зумовлюють рух грудної клітини |
Зябра — органи дихання водних або на-півводних тварин (рак оподібних, молюсків, риб, амфібій). У безхребетних зябра є виростами поверхні тіла, у хребетних розвиваються з отворів у стінці глотки. Зябра мають розгалужену поверхню і рясно пронизані кровоносними капілярами. Кожна тварина, яка має зябра, має те або інше пристосування, що забезпечує омивання їх водою.
Трахеї — органи дихання дрібних наземних безхребетних (комах, павукопобідних). Трахеї є системою дихальних трубочок, що пронизують усе тіло і відкриваються на поверхні тіла дихальцями. Повітря втягується
в трахеї під час розширення тіла і видавлюється під час його стиснення.
Легені — органи дихання наземних тварин (деяких черевоногих молюсків, амфібій, рептилій, птахів, ссавців). Еволюційно виникли як вирости травного тракту. Часто мають коміркову будову і повітроносні шляхи. Густо обплетені кровоносними судинами. Повітря в легені активно нагнітається роботою м’язів.
|
Птахи |
У птахів легені мають численні перегородки з мережею кровоносних капілярів. Від трахеї йде бронхіальне дерево, яке закінчується бронхіолами. Частина бронхів виходить за межі легенів і утворює повітряні мішки. Під час польоту кров насичується киснем і під час вдиху, і під час видиху (подвійне дихання). У стані спокою птах дихає шляхом розширення і стискання грудної клітки (мал. 31.1) |
|
Ссавці |
Ссавці мають легені альвеолярної будови, завдяки чому їхня поверхня в 50-100 разів більша за поверхню тіла. Трахея розділяється на бронхи, які деревоподібно розгалужені й закінчуються тонкостінними бронхіолами з ґронами альвеол, густо обплетених кровоносними капілярами. Основним м’язом у процесі дихання є діафрагма (мал. 31.2) |
Етапи еволюції зябрового апарату у хордових:
• зменшення числа зябрових щілин (від 150 пар зябрових щілин у ланцетника до 4-7 пар зябрових мішків у кісткових риб);
• збільшення дихальної поверхні шляхом утворення зябрових пелюсток;
• розвиток у кісткових риб зябрових кришок, які нагнітають потік води.
Етапи еволюції легень у хребетних:
• відокремлення дихальних шляхів від кишечника;
• збільшення дихальної поверхні шляхом утворення складної системи розгалужених бронхів і комірчастих легень;
• ускладнення будови повітроносних шляхів;
• удосконалення системи нагнітання повітря.
Ключова ідея
У дрібних тварин газообмін здійснюється дифузно через поверхню тіла. Спеціалізовані органи дихання безхребетних мають епітеліальне походження, а органи дихання хордових за походженням пов'язані з кишечником. Еволюція дихальної системи у хребетних відбувалася шляхом збільшення дихальної поверхні й удосконалення системи нагнітання потоку води (зябра) або повітря (легені).
Запитання та завдання
1. Чому трахейна дихальна система поширена серед дрібних тварин, таких як комахи й павукоподібні, і не трапляється у великих тварин? 2. У повітрі міститься значно більше кисню, ніж у воді. Чому ж більшість риб не можуть дихати на суходолі? 3. Навіщо організмам потрібен кисень?
Це матеріал з підручника Біологія і Екологія 10 клас Задорожний
Наступна сторінка: Надходження газів та поживних речовин...