Выделительная система

Выделительная система возникла у животных в связи с не­обходимостью поддержания постоянства внутренней среды пу­тем выведения из организма продуктов диссимиляции. У одно­клеточных животных и губок функцию выделения и осморегуляции выполняют сократительные вакуоли. У кишечнополост­ных специальных органов выделения не выявлено. У более вы­сокоорганизованных беспозвоночных животных в связи с ус­ложнением внутреннего строения и формирования плотных наружных покровов формируются сложные и разнообразные органы выделения. Несмотря на различия в их строении, прин­цип выделения продуктов диссимиляции у всех беспозвоноч­ных сходен и осуществляется благодаря двум основным про­цессам; ультрафильтрации и активному транспорту веществ. При ультрафильтрации жидкости через полупроницаемую мембрану органов выделения не проходят белки и другие круп­ные молекулы. Активный транспорт происходит в двух проти­воположных направлениях: с помощью секреции продукты диссимиляции переносятся из внутренней среды животного в просвет экскреторного органа, а при реабсорбции в обратном направлении происходит транспорт глюкозы, аминокислот, воды, анионов и катионов.

У позвоночных животных структурно-функциональной еди­ницей почек является нефрон, в котором происходят процессы фильтрации, реабсорбции и секреции. Такой способ выделения продуктов диссимиляции оказался наиболее выгодным, так как в результате ультрафильтрации любые чужеродные и большая часть токсичных веществ выводятся из организма. Последнее дает возможность животным расширять и изменять свою среду обитания и источники питания без создания специального ме­ханизма для выведения каждого нового, возможно токсичного, вещества, поступающего в организм.

Задание для студентов

Работа 1. Функции начального отдела пищеварительной сис­темы позвоночных.

Изучите указанные функции и перепишите их в альбом.

1. Опорная - поддержание жаберного аппарата низших по­звоночных.

2. Активный захват, удержание, перемешивание и измельче­ние пищи зубочелюстной системой.

3. Формирование пищевого комка; ферментативное перева­ривание пищи; защитная и регуляторная функции слюны.

4. Вкусовая рецепция пиши.

5. Участие в артикуляции.

Работа 2. Основные эволюционные преобразования началь­ного отдела пищеварительной системы позвоночных животных.

Используя материал лекций и методических пособий, изу­чите и перепишите в альбом основные эволюционные преобра­зования начального отдела пищеварительной системы позво­ночных.

1. Смена функций: висцеральные дуги, выполнявшие функ­ции опоры для жаберного аппарата, участвуют в образовании челюстей и слуховых косточек.

2. Усиление главной функции:

а) появление и развитие органов активного захвата пищи (челюсти, зубы, язык);

б) развитие единого зубочелюстного аппарата;

в) развитие слюнных желез по пути увеличения количества секретирующих клеток, их внеэпителиальной обособленности и дифференцировки; появление ферментативной активности слюны.

3. Разделение органов и функций:

а) разделение первичной ротовой полости на пищеваритель­ный и дыхательный отделы;

б) разделение общей гомодонтной зубной системы на зубы разного строения и функций.

4. Субституция: смена типа висцерального черепа и связи с изменениями условий обитания и питания (протостильпый - гиостильный - аутостильный).

5. Расширение количества выполняемых функций: механическая и ферментативная обработка пищи, защитная, регуляторная, вкусовая рецепция, питание молоком матери, артикуляция, участие в образовании слуховых косточек сред­него уха.

Работа 3. Строение начального отдела пищеварительной системы позвоночных.

Используя материалы лекций, учебника, рис. 1 и методиче­ских указаний, изучите строение ротовой полости представите­лей различных классов позвоночных.

Рис. 1. Строение начального отдела (ротовая полость) пищеваритель­ной системы позвоночных.

а - миноги: 1 - кожные лепестки, 2 - ротовое отверстие, 3 - язык, 4, 5 - роговые пластинки с зубами, 6 - внутренние губные зубы; б - костистой рыбы: 1 - зубы верхней челюсти, 2 - крыша ротовой полости (первичное небо), 3 - отверстие пищевода, 4 - жаберные щели, 5 - язык, 6 - зубы нижней челюсти, 7 - жаберные дуги, 8 - сошник; в - лягушки: 1 - зубы верхней челюсти, 2 - хоаны, 3 - глазные яблоки, 4 - отверстие слуховой трубы, 5 - отверстие горта­ни, 6 - нижняя челюсть, 7 - язык, 8 - отверстие пищевода, 9 - отверстие го­лосового мешка; г - рептилий: 1 - зубы верхней челюсти, 2 - сошник, 3 - хоаны, 4 - складки вторичного неба, 5 - отверстие евстахиевой трубы, 6 - от­верстие пищевода, 7 - отверстие трахеи, 8 - язык, 9 - зубы нижней челюсти; д - человека: 1 - преддверие полости рта, 2 - твердое небо, 3 - мягкое небо, 4 - язык, 5 - резцы нижней челюсти, 6 - резцы верхней челюсти, 7 - клык верхней челюсти, 8 - малые жевательные зубы (премоляры) верхней челюсти, 9 - большие жевательные зубы (моляры) верхней челюсти, 10 - моляры ниж­ней челюсти, 11 - премоляры нижней челюсти, 12 - клык нижней челюсти.

Работа 4. Сравнительная характеристика висцерального че­репа в ряду позвоночных.

Используя материалы лекций, учебника, методических ука­заний, изучите и зарисуйте строение висцерального черепа по­звоночных. Обозначьте основные структуры на рис. 2, а-е.

Р ис. 2. Строение висцерального черепа позвоночных.

а-гипотетического предка челюстных животных: 1-ротовой кольцевидный хрящ, 2 -преджаберные дуги, 3 -жаберные дуги, 4 - жаберные щели, 5-хорда, 6-спинной мозг, 7-головной мозг, 8-слуховая капсула, 9-парахордалии (зачатки мозгового черепа), 10- глаз, 11-боковой глазничный хрящ, 12-обонятельная ямка; б- хрящевой рыбы: I-II-губные хрящи (предчелюстные дуги), III- челюстная дута, IV-подъязычная дуга, V-IX-жаберные дуги; 1- обонятельная капсула, 2-зрительная капсула (глазница), 3- слуховая капсула. 4 - небно-квадратный хрящ (верхняя челюсть), 5- меккелев хрящ (нижняя челюсть), 6-гиомандибулярный хрящ (подвесок), 7-гиоид; в-костистой рыбы: I-челюстная дуга, II- подъязычная дуга, III-IV-жаберные дуги, 1- обонятельная капсула, 2-зрительная капсула (глаз­ница), 3-слуховая капсула. 4а-задняя крыловидная кость, 46-квадратная кость, 4в-наружная крыловидная кость, 4г-внутренняя крыловидная кость, 4д-небная кость, 5а - сочленовная кость, 56-угловая кость, 5в- зубная кость, 6- гиомандибулярная кость, 7-гиоид, 8-межподъязычная кость, 9- предчелюстная кость, 10-верхнечелюстная кость; г-амфибии: 1- обоня­тельная капсула, 2-зрительная капсула (глазница), 3- слуховая капсула, 4-квадратная кость, 4а-небная кость, 4б- крыловидная кость, 5а-сочленов­ная кость, 5б-угловая кость; 5в- зубная кость; 6-столбик (columella), 7–подъязычная дуга, 8- предчелюстная кость, 9-верхнечелюстная кость, 10- нижнечелюстная кость; д-рептилий: I-челюстная дута, II- подъязычная дуга, 1- обонятельная капсула, 2-зрительная капсула (глазница), 3-слухо­вая капсула, 4-квадратная кость, 4а-небная кость, 4б-крыловидная кость. 5-сочленовная кость, 5а-надугловая кость, 5б-угловая кость, 5в-зубная кость, 5г-венечная кость, 6- столбик (columella), 7-подъязычный аппарат, 8-межчелюстная кость, 9-верхнечелюстная кость, 10-вторичное твердое небо; е- млекопитающего и человека: 1-обонятельная капсула, 2-зрительная капсула (глазница), 3-слуховая капсула, 4-наковальня (incus), 4а-небная кость, 4б-крыловидная кость, 5-нижняя челюсть, 5а-венечный отросток, 5б-суставной отросток, 5в-угловой отросток, 5г-альвеолярный отросток, 5д-молоточек (malleus), 6-стремечко (stapes), 7-шиловидный отросток, 7а-верхние рожки подъязычной кости, 7б-тело подъязычной кости, 7в-задние рожки подъязычной кости, 8-межчелюстная кость, 9-верхнечелюстная кость, 10 - вторичное твердое небо, 11-13-хрящи гортани, 14, 15-хрящи трахеи.

На основе материала учебника, лекций, рис. 1, 2 и работ 3 и 4 заполните табл. 1, используя следующие характеристики ротовой полости и висцерального скелета.