Функционирование простейших животных

Хордовых и полухордовых объединяет наличие хордоподобного органа (нотохорда), жаберных щелей и спинного нервного ствола. Однако, в отличие от хордовых, тело полухордовых чётко делится на 3 отдела: хоботок (у кишечнодышащих) или головной щит (у перистожаберных), воротник и туловище.

60. Тип щетинкочелюстные (Chaetognatha). Особенности строения

Очень подвижные, с удлиненным телом животные, имеющие хорошо выраженную голову. На голове ротового отверстия расположены две группы щетинок, служащих для захвата пищи (отсюда название группы). Кровеносная, дыхательная и выделительная системы отсутствуют.

Тело их удлиненное с резко выраженной головой и плавниками --обычно с двумя боковыми и хвостовыми. Покрыто тело однослойным эпителием, который в области перехода тела в голову образует многослойное утолщение. Под эпителием находится хорошо развитая поперечно-полосатая мускулатура, особенно сложная в голове в связи с головными щетинками. У щетинкочелюстных имеется хорошо выраженная вторичная полость тела, разделенная продольной перегородкой на правую и левую половины и двумя поперечными -- на три отдела.

Кишечник начинается на переднем конце. Вокруг ротового отверстия имеется сложный челюстной аппарат. При помощи этого аппарата щетинкочелюстные могут очень активно захватывать пищу. Они резко выраженные хищники.

Нервная система развита хорошо и состоит из головного узла, лежащего над кишечником, и брюшного, лежащего под кишечником в середине тела. Узлы соединены между собой комиссурами. Из органов чувств хорошо развиты глаза. Щетинкочелюстные -- гермафродиты. Развитие без метаморфоза, причем оно идет по типу вторичноротых животных, т. е. мезодерма образуется типичным энтероцельным путем и рот взрослого животного образуется не из первичного рта зародыша.

61. Осморегуляция у простейших и многоклеточных животных, эволюция выделительной системы

Выделительная система беспозвоночных животных разных уровней организации имеет относительное сходное строение, и в процессе эволюции идут по пути усложнения. Выделительными органеллами простейших являются сократительные вакуоли. Губки иглокожие и кишечнополостные не имеют специальных выделительных органов, и продукты обмена веществ переходят у них из внутриклеточной жидкости во внешнюю среду путём диффузии за счёт клеток хоаноцитов и амёбоцитов. Наиболее примитивные животные - это плоские черви и немертины обладают специализированными выделительными органами, у них имеются протонефридии, заканчивающиеся звёздчатыми (пламенными) клетками. У представителей кольчатых червей в каждом сегменте тела имеется по паре специализированных выделительных органов - метанефридиев, произошедших от протонефридиев. Моллюскам также характерны выделительные органы метанефридиального типа - почки, или нефридии, являющиеся настоящими целомодуктами. Среди беспозвоночных членистоногие представляют собой наиболее высокоорганизованных животных, для них характерно появления видоизменённых целомодуктов - коксальных, антеннальных желез или же особых органов, возникших в пределах типа членистоногих, а именно мальпигиевых сосудов.

62. Возникновение и эволюция нервной системы у беспозвоночных животных

Среди беспозвоночных наиболее примитивный тип нервной системы в виде диффузной нервной сети встречается у типа кишечнополостных. Их нервная сеть представляет собой скопление нейронов, отростки которых могут перекрещиваться, прилегать друг к другу и лишены функциональной дифференциации на аксоны и дендриты. Диффузная нервная сеть не разделена на центральный и периферический отделы и может быть локализована в эктодерме и энтодерме.

Эпидермальные нервные сплетения, напоминающие нервные сети кишечнополостных, могут быть обнаружены и у более высоко оревизованных беспозвоночных (плоские и кольчатые черви), однако здесь они занимают соподчиненное положение по отношению к Центральной нервной системе (ЦНС), которая выделяется как самостоятельный отдел.

В качестве примера такой централизации и концентрации нервных элементов можно привести ортогональную нервную систему плоских червей. Ортогон высших турбеллярий представляет собой упорядоченную структуру, которая состоит из ассоциативных и двигательных клеток, формирующих вместе несколько пар продольных тяжей, или стволов, соединенных большим числом поперечных и кольцевых комиссуральных стволов. Концентрация нервных элементов сопровождается их погружением в глубь тела.

Плоские черви являются билатерально симметричными животными с четко выраженной продольной осью тела. Движение у свободноживущих форм осуществляется преимущественно в сторону головного конца, где концентрируются рецепторы, сигнализирующие о приближении источника раздражения. К числу таких рецепторов турбеллярий относятся пигментные глазки, обонятельные ямки, ста-тоцист, чувствительные клетки покровов, наличие которых способствует концентрации нервной ткани на переднем конце тела. Этот процесс приводит к формированию головного ганглия, который, по меткому выражению Ч. Шеррингтона, можно рассматривать как ганглиозную надстройку над системами рецепции на расстоянии.

Ганглионизсщия нервных элементов получает дальнейшее развитие у высших беспозвоночных, кольчатых червей, моллюсков и членистоногих. У большинства кольчатых червей брюшные стволы ганглионизированы таким образом, что в каждом сегменте тела формируется по одной паре ганглиев, соединенных коннективами с другой парой, расположенной в соседнем сегменте.

Ганглии одного сегмента у примитивных аннелид соединены между собой поперечными комиссурами, и это приводит к образованию лестничной нервной системы. В более продвинутых отрядах кольчатых червей наблюдается тенденция к сближению брюшных стволов вплоть до полного слияния ганглиев правой и левой сторон и перехода от лестничной к цепочечной нервной системе. Идентичный, цепочечный тип строения нервной системы существует и у членистоногих с различной выраженностью концентрации нервных элементов, которая может осуществляться не только за счет слияния соседних ганглиев одного сегмента, но и при слиянии последовательных ганглиев различных сегментов.

Процесс ганглионизации у беспозвоночных может привести к формированию нервной системы разбросанно-узлового типа, которая встречается у моллюсков. В пределах этого многочисленного типа имеются филогенетически примитивные формы с нервной системой, сопоставимой с ортогоном плоских червей (боконервные-моллюски), и продвинутые классы (головоногие моллюски), у которых слившиеся ганглии формируют дифференцированный на отделы мозг.

Прогрессивное развитие мозга у головоногих моллюсков и насекомых создает предпосылку для возникновения своеобразной иерархии командных систем управления поведением. Низший уровень интеграции в сегментарных ганглиях насекомых и в подглоточной массе мозга моллюсков служит основой для автономной деятельности и координации элементарных двигательных актов. В то же время мозг представляет собой следующий, более высокий уровень интеграции, где могут осуществляться межанализаторный синтез и оценка биологической значимости информации.

В целом, говоря об эволюции нервной системы беспозвоночных, было бы упрощением представлять ее как линейный процесс. Факты, полученные в нейроонтогенетических исследованиях беспозвоночных, позволяют допустить множественное (полигенетическое) происхождение нервной ткани беспозвоночных. Следовательно, эволюция нервной системы беспозвоночных могла идти широким фронтом от нескольких источников с изначальным многообразием.

63. Кожно-мускульный мешок, его функциональное значение и модификации

КОЖНО-МУСКУЛЬНЫЙ МЕШОК, единая и неразделимая система покровных и мышечных тканей плоских, круглых и кольчатых червей. Покровные ткани кожно-мускульного мешка могут быть представлены ресничным эпителием (у турбеллярий), погружённым эпителием, или тегументом (у паразитических плоских червей), многослойной кутикулой и гиподермой (у круглых червей), кутикулой и эпидермой с парными пучками щетинок (у кольчатых червей). Мышцы состоят из кольцевого и продольного слоёв, а также диагонального слоя между ними. У некоторых червей мышцы составляют до 60-70 % объёма тела.

64. Разнообразие транспортных систем беспозвоночных, полости тела и кровеносная система

Самые простые из современных животных, обладающие специальной транспортной системой, -- это немертины. У них имеется один спинной и два боковых кровеносных сосуда, которые идут вдоль всего тела и соединены между собой поперечными сосудами. У дождевого червя и других кольчатых червей кровеносная система устроена сложнее: она состоит из спинного сосуда, по которому кровь течет от заднего конца тела к переднему, брюшного и субневрального сосудов, по которым она течет назад, и пяти пар пульсирующих трубок («сердец»), расположенных в переднем конце тела и перегоняющих кровь из спинного сосуда в брюшной. В других сегментах тела имеется сеть тонких капилляров, соединяющих эти два сосуда и разветвляющихся в стенке тела и пищеварительном тракте. Крупный шаг вперед по сравнению с немертинами состоит именно в появлении этих капиллярных сетей в стенке тела, кишке и секреторных отделах метанефридиев.

У более крупных и сложно организованных животных система кровообращения слагается обычно из кровеносных сосудов, наполняющей их крови и сердца, приводящего кровь в движение. Кровь состоит из жидкой плазмы и взвешенных в ней кровяных клеток одного или нескольких типов. В большинстве случаев переносимый кровью кислород не просто растворен в плазме, а соединен с тем или иным гемопротеидом. У человека, дождевого червя и многих промежуточных форм таким гемопротеидом является гемоглобин -- красный пигмент, состоящий из белка и присоединенного к нему железопорфирина. У позвоночных гемоглобин находится в красных кровяных клетках (эритроцитах), тогда как у многих беспозвоночных гемоглобин пли иной пигмент растворен в плазме, а клеточные элементы крови, если они имеются, бесцветны. У краба дыхательным пигментом крови служит другой гемопротеид -- сине-зеленый гемоцианин, который содержит не железо, а медь. Кровеносную систему такого типа, как у кольчатых червей и позвоночных, называют замкнутой, так как циркулирующая кровь все время находится в сосудах. Напротив, у членистоногих и моллюсков кровеносная система незамкнутая: сосуды открываются в полость тела -- гемоцелъ, и кровь, совершая полный оборот, проходит часть своего пути в этой полости. У членистоногих, например у омара, сердце и другие органы лежат непосредственно в гемоцеле и омываются кровью.

У кольчатых червей и позвоночных внутренние органы расположены в целоме и снабжаются кровью, протекающей через них по замкнутым сосудам. У членистоногих сердце в типичном случае представляет собой одну удлиненную мышечную трубку, лежащую вдоль средней линии ближе к спинной поверхности. У омара кровь поступает в сердце из перикардиального синуса, составляющего часть гемоцеля, через отверстия, называемые остиями, и перекачивается в артерии, которые отходят от сердца вперед, вентрально и в стороны; разветвления этих артерий идут ко всем частям тела и открываются в гемоцель. Из брюшной области гемоцеля кровь поступает в периневралъный синус, отсюда по венам идет в жабры, где насыщается кислородом, а затем по другим венам возвращается в перикардиальный синус. У разных животных детали строения кровеносной системы могут быть совершенно различными, но функция ее всегда состоит в снабжении тканей кислородом и питательными веществами и удалении продуктов обмена.

У большинства беспозвоночных сердце представляет собой простую мышечную трубку, нагнетающую кровь под очень малым давлением -- всего лишь несколько миллиметров ртутного столба. В замкнутой кровеносной системе позвоночных требуется гораздо большее давление, порядка 100-200 мм рт. ст., чтобы проталкивать кровь через бесчисленное множество узких капилляров. В процессе эволюции это привело к созданию мощного мышечного органа с толстыми стенками. Особенно толстые мышечные стенки имеет у позвоночных главная камера сердца, называемая желудочком. Известное давление необходимо даже для того, чтобы растянуть эту камеру и наполнить ее кровью в период расслабления ее мышечных стенок (фаза диастолы). Давление крови в венах слишком мало для этого, и сердце позвоночного имеет вторую камеру -- предсердие, стенки которого достаточно тонки, чтобы оно могло наполниться кровью под низким венозным давлением, и в то же время достаточно мощны, чтобы перегонять кровь в желудочек, полностью растягивая его. Среди беспозвоночных самое высокое давление крови (35--45 мм рт. ст.) создает сердце осьминога, которое также состоит из двух камер.

Размещено на Allbest.ru