3.5. Електричні органи

Своєрідним похідним поперечносмугастих м’язів є ЕЛЕКТРИЧНІ ОРГАНИ деяких риб (електричного ската, електричного вугря, електричного сома і деяких інших) (мал. 11). Вони складаються з видозмінених м’язових волокон (ЕЛЕКТРИЧНИХ ПЛАСТИНОК), які злилися у ЕЛЕКТРИЧНІ БАТАРЕЇ (мал. 12), що нагадують стовпчики монет. Ці батареї оточені драглистою сполучною тканиною і щільною сполучнотканною оболонкою (ізолятором), причому декілька розташованих поряд батарей об’єднані разом. У електричного вугря, наприклад, нараховується біля 6-10 тисяч комірок у кожній батареї і біля 60 батарей на кожній стороні тіла. В цілому електричні органи цієї риби складають біля 40 % загального об’єму тіла. У кожної електричної пластини сторона, що інервована, звичайно буває досить гладенькою, а протилежна - сильно зморшкуватою. Всі інервовані поверхні зорієнтовані в них в одному напрямку. При стимуляції кожної електричної пластини в ній виникає потенціал біля 150 мілівольт. Коли ж відбувається одночасна стимуляція всіх однаково орієнтованих пластин у батареї, вони діють як послідовно з’єднані електричні елементи, тобто їх напруга сумується. І якщо свій заряд поєднують 6 000 електричних пластин, кожна з яких генерує потенціал у 150 мілівольт, то вони разом здатні розвинути напругу у 900 вольт. Однак безпосередні вимірювання, проведенні на електричному вугрі, показали, що його електричні органи розвивають напругу у 600 вольт.

Функції електричних органів були з’ясовані досить недавно. Електричний вугор використовує свій великий заряд для оглушення жертв і захисту від хижаків. Електричний сом, мабуть, розряджається лише відчуваючи дотик або від переляку, а коли розрядиться, поспішає сховатися. Його заряд слугує йому захистом від хижаків. Електричні органи оточують все його тіло наче ковдра (мал.11). Ну а деяким прісноводним рибам (морміри, риба-ніж, гімнарх) їх електричні органи слугують для орієнтації у просторі. Ці риби, як правило, живуть у каламутних річках, де видимість обмежена, або ведуть нічний спосіб життя. Генеруючи навколо себе слабке електричне поле, вони визначають присутність поряд з ними об’єктів з різною електропровідністю (живі організми тощо). Вірогідно, що ця система частково замінює їм зір, оскільки багато з цих електричних риб мають слабко розвинуті або рудиментарні очі. Органи чуттів цієї своєрідної системи ЕЛЕКТРОЛОКАЦІЇ являють собою видозмінені органи бокової лінії.

Глава 4. Травна система

Для здійснення любого роду діяльності, чи то переміщення тіла у просторі, чи генерування електричного струму, організму необхідна ЕНЕРГІЯ. Цю енергію він може отримати лише вживаючи певну кількість їжі. Крім того, з їжею до організму тварини поступають будівельні блоки, з яких будується її тіло, а також такі вкрай важливі для організму речовини, як вітаміни і неорганічні сполуки. Але для того, щоб здобути енергію та будівельні блоки з їжі, необхідно спочатку знайти її, схопити, перетравити і засвоїти.

4.1. Способи здобування їжі

Все різноманіття способів здобування їжі можна звести до декількох типів.

В самому простому випадку поживні речовини поступають до організму тварини через зовнішні покриви. Такий тип живлення називають ПАРЕНТЕРАЛЬНИМ. Він властивий багатьом внутрішнім паразитам - одноклітинним, стьожковим червам, деяким сапрофагам (тваринам, які живуть у органічних рештках, що розкладаються). Який-небудь солітер, що паразитує у тонкому кишечнику тварини або людини, всмоктуючи через волосоподібні вирости свого шкірного покриву вже підготовлену їжу, робить це так само, як це робить стінка кишечнику самого господаря. При цьому тварина-господар сама виконує всю роботу, пов’язану з добуванням і переробкою їжі. У зв’язку з цим у паразитичних стьожкових червів відбулося зникнення власної травної системи - в них немає кишечнику.

Форми самостійного живлення достатньо різноманітні. Ряд тварин ковтає пісок, мул, грунт, які потім проходять через кишечник. Поживні речовини при цьому засвоюються організмом, а неперетравлені рештки (в основному мінеральні речовини) викидаються через анальний отвір назовні. Так живляться добре всім відомі дощові черв’яки, а також деякі морські тварини - голотурії, або морські огірки.

Багато тварин, що живуть у воді, за способом живлення відносяться до ФІЛЬТРАТОРІВ. В них є різноманітні пристосування для створення току води у напрямку ротового отвору. З водою до них поступає і їжа, звичайно ж, маленьких розмірів. Прикладом фільтратора може слугувати інфузорія-туфелька. За принципом фільтрації живляться і двостулкові молюски (перлівниці, беззубки). По боках рота вони мають ротові лопаті, що вкриті війками, які й підганяють поживні частинки до ротового отвору. Такими ж фільтраторами є і губки, багато ракоподібних і кільчасті черви. Необхідно відмітити, що тварини-фільтратори відіграють велику позитивну роль у водоймах. Вони є потужним фактором природної очистки водойм.

Всі розглянуті вище способи добування їжі можна віднести до пасивних форм живлення. Але велика кількість тварин активно веде пошук їжі. При цьому тварина повинна не тільки знайти, а й захопити їжу.

За способами живлення всіх тварин можна поділити на дві інші групи: РОСЛИНОЇДНИХ та М’ЯСОЇДНИХ, хоч деякі тварини можуть одночасно відноситись і до тих і до інших (наприклад, єнот, ведмідь, тарган і людина). Рослиноїдні тварини демонструють велике різноманіття пристосувань, які становлять великий інтерес у зв’язку зі своїми структурними і функціональними перебудовами. Одні з них харчуються лише мікроорганізмами - бактеріями, водоростями, грибами. Інші спеціалізуються на живленні листками, корою, деревиною, фруктами, насінням, квітами, пилком або корінням вищих рослин, причому у деяких випадках об’єктом живлення може бути лише один якийсь вид або рід рослин. Наприклад, коала - сумчастий ведмідь Австралії - живиться виключно листками евкаліптів. Личинки багатьох комах, особливо гусінь, також живляться, як правило, на одній якійсь рослині. Треті тварини, наприклад попелиці, деякі комарі й клопи, спеціалізуються на живленні соками рослин. Четверті ж є паразитами і проводять частину або майже все життя в живих тканинах рослин, нерідко викликаючи на них пухлини, які називають ГАЛАМИ.

Правда і рослини також виробили своєрідні пристосування для того, щоб експлуатувати тварин, що на них живляться. Взяти хоча б, наприклад, рослини, які використовують для свого перехресного запилення бджіл, метеликів, птахів (колібрі, нектарниць), кажанів, відкупаючись від них нектаром, пилком, а іноді, навіть пелюстками квіток. Нерідко у ролі розповсюджувачів насіння виступає тварина, яка живиться плодами цих рослин. Рослини виробили також, завдяки еволюції, і захисні пристосування, направлені проти їх споживачів: колючки, кремнієві включення у листках, які руйнують зуби жуйних тварин, неприємні запахи, токсичні речовини тощо.

Не менш пластичні у своїй діяльності і адаптаціях і м’ясоїдні тварини. Майже для кожної тварини існує один або декілька хижаків. Одні з них високоспеціалізовані, як, наприклад, змії, що живляться яйцями птахів. Інші їдять лише окремі частини своїх жертв. Багато тварин ссуть кров і м’які тканини жертви.

Але є тварини, яких не можна віднести ні до рослиноїдних, ні до хижаків. Наприклад, платтяна міль живиться пір’ям і хутром, воскова міль - бджолиним воском. Багато тварин є КОПРОФАГАМИ, які живляться фекаліями інших тварин; є такі, що живуть за рахунок рослинних рештків, що розкладаються (ДЕТРИТОФАГИ). Існує, крім того ще й досить велика кількість внутрішніх і зовнішніх ПАРАЗИТІВ, пристосованих до життя у самих різноманітних умовах (на шкірі, у пір’ї, але частіше - у крові і кишечнику інших тварин). Деякі з паразитів здатні, навіть, цілком з’їсти свого господаря. Особливо часто це зустрічається у комах.

Зовсім не рідкість, коли у тварин з фазами життєвого циклу, що чередуються, для кожної стадії властивий окремий вид їжі. Наприклад, пуголовки жаб рослиноїдні, тоді як дорослі особини - м’ясоїдні. Такий розподіл їжі не тільки зменшує напругу конкурентної боротьби між дорослими тваринами та їх нащадками, а й сприяє оптимальному підбору корму, необхідного для розвитку і росту організму.

Немає нічого дивовижного у тому, що тварини виробляють захисні пристосування від хижаків і паразитів. Ці пристосування дуже різноманітні і тому їх краще всього поділити за типами поведінкового, структурного і фізіологічного захисту. Одні тварини активно уникають зустрічей зі своїми ворогами, використовуючи для цього спеціалізовані органи чуттів, інші - створюють захисні споруди, сховища чи інші засоби бар’єрного захисту. Другі - застосовують різні типи маскування. У цьому сенсі дуже цікавим є маскування у комах, яке захищає їх від птахів. Треті - мають отруйні залози і відштовхуючий запах. А четверті ж просто покладаються на високу плодючість, тобто на дуже велику кількість своїх нащадків, яких вони народжують.