Пищеварение

1. Питание животных

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. Ав­то­троф­ных про­стей­ших мы се­год­ня не об­суж­да­ем.

Пи­ще­вая цепь

Рис. 1. Пи­ще­вая цепь

Пи­та­тель­ные ве­ще­ства жи­вот­ные по­лу­ча­ют, пи­та­ясь жи­вы­ми рас­те­ни­я­ми или жи­вот­ны­ми, или от­мер­ши­ми жи­вот­ны­ми остат­ка­ми раз­лич­ных ор­га­низ­мов, или во­об­ще всем под­ряд. В со­от­вет­ствии с ха­рак­те­ром упо­треб­ле­ния пищи жи­вот­ные под­раз­де­ля­ют­ся на ка­те­го­рии типа: тра­во­яд­ные, хищ­ные, все­яд­ные, па­ра­зи­ты.

Од­на­ко де­ле­ние это весь­ма услов­ное. В любом слу­чае пища долж­на прой­ти некую пред­ва­ри­тель­ную об­ра­бот­ку, пре­жде чем будет усво­е­на. Все­гда при­сут­ству­ет хи­ми­че­ское воз­дей­ствие при по­мо­щи спе­ци­аль­ных ве­ществ – фер­мен­тов. Как пра­ви­ло, фер­мен­ты ра­бо­та­ют толь­ко в при­сут­ствии кис­лот или ще­ло­чей.

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.

Про­стей­шие, есте­ствен­но, об­ла­да­ют внут­ри­кле­точ­ным пи­ще­ва­ре­ни­ем, те из них, кто имеет плот­ную кле­точ­ную обо­лоч­ку, спо­соб­ны по­гло­щать толь­ко рас­тво­рен­ные пи­та­тель­ные ве­ще­ства (рис. 2).

Гре­га­ри­на

Рис. 2. Гре­га­ри­на

Дру­гие про­стей­шие с более эла­стич­ной обо­лоч­кой или со спе­ци­аль­ны­ми участ­ка­ми по­кро­вов спо­соб­ны по­гло­щать ча­стич­ки дет­ри­та или дру­гих мел­ких ор­га­низ­мов.

Пища внут­ри клет­ки про­стей­ше­го пе­ре­ва­ри­ва­ет­ся при по­мо­щи пи­ще­ва­ри­тель­ных ва­ку­о­лей. В них по­сту­па­ет кис­ло­та и осо­бые ве­ще­ства, пи­ще­ва­ри­тель­ные фер­мен­ты (рис. 3).

Ин­фу­зо­рия ту­фель­ка

Рис. 3. Ин­фу­зо­рия ту­фель­ка

Губки от­филь­тро­вы­ва­ют пи­ще­вые ча­сти­цы из воды, про­те­ка­ю­щей через их тело, раз­ме­ры ча­стиц неве­ли­ки они, ва­рьи­ру­ют от 50 до 1 мкм, а могут быть еще мень­ше. Как пра­ви­ло, пищей губ­кам слу­жит од­но­кле­точ­ные планк­тон­ные ор­га­низ­мы, а также мел­кие ор­га­ни­че­ские дет­ри­ты (рис. 4).

Труб­ча­тая губка

Рис. 4. Труб­ча­тая губка

Губка

Рис. 5. Губка

Все клет­ки губок (рис. 5) спо­соб­ны по­гло­щать пи­ще­вые ча­сти­цы. Пи­ще­ва­ре­ние у губок толь­ко внут­ри­кле­точ­ное.

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 (рис. 6–8).

Па­ук-волк

Рис. 6. Па­ук-волк

Мор­ская звез­да по­еда­ет мол­люс­ка

Рис. 7. Мор­ская звез­да по­еда­ет мол­люс­ка

Ки­шеч­ник тер­ми­та

Рис. 8. Ки­шеч­ник тер­ми­та

Рас­смот­рим пи­ще­ва­ри­тель­ные ор­га­ны и пи­ще­ва­ри­тель­ную си­сте­му у жи­вот­ных с раз­лич­ных си­сте­ма­ти­че­ских групп.

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 (рис. 9).

Гидра

Рис. 9. Гидра

В ки­шеч­ной по­ло­сти про­ис­хо­дит вне­кле­точ­ное, или пост­ное, пи­ще­ва­ре­ние. Од­на­ко мно­гие клет­ки эпи­те­лия, вы­сти­ла­ю­ще­го ки­шеч­ную по­лость спо­соб­ны к за­хва­ту пи­ще­вых ча­стиц, имен­но в этих клет­ках за­кан­чи­ва­ет­ся пи­ще­ва­ре­ние (рис. 10).

Гидра

Рис. 10. Гидра

У сво­бод­но­жи­ву­щих плос­ких чер­вей име­ет­ся за­мкну­тый ки­шеч­ник, то есть ро­то­вое от­вер­стие есть, а вот аналь­но­го нет (рис. 11).

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма плос­ких чер­вей

Рис. 11. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма плос­ких чер­вей

У лен­точ­ных чер­вей даже и ки­шеч­ни­ка не име­ет­ся (рис. 12). Пи­та­тель­ные ве­ще­ства они по­гло­ща­ют всей по­верх­но­стью сво­е­го тела.

Эхи­но­кокк

Рис. 12. Эхи­но­кокк

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма круг­лых чер­вей сквоз­ная (рис. 13). Она имеет вид труб­ки. Труб­ка на­чи­на­ет­ся ро­то­вым от­вер­сти­ем и за­кан­чи­ва­ет­ся аналь­ным. Рот ведет в глот­ку, по про­ис­хож­де­нию глот­ка – это вво­ра­чи­ва­ние по­кро­вов тела внутрь, сред­няя кишка по про­ис­хож­де­нию – это внут­рен­няя ткать эк­то­дер­ма.

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма круг­лых чер­вей

Рис. 13. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма круг­лых чер­вей

У коль­ча­тых чер­вей ки­шеч­ник также сквоз­ной и под­раз­де­ля­ет­ся на три от­де­ла. В пе­ред­нем от­де­ле ки­шеч­ни­ка можно раз­ли­чить глот­ку, пи­ще­вод, зоб и же­лу­док (рис. 14).

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма коль­ча­тых чер­вей

Рис. 14. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма коль­ча­тых чер­вей

Чле­ни­сто­но­гие в целом об­ла­да­ют более слож­ной, чем у мно­го­ще­тин­ко­вых чер­вей, пи­ще­ва­ри­тель­ной си­сте­мой. У них ро­то­вое от­вер­стие, как пра­ви­ло, окру­жа­ет ро­то­вой ап­па­рат, со­сто­я­щий из ви­до­из­ме­нен­ных ко­неч­но­стей.

Ро­то­вой ап­па­рат ис­поль­зу­ет­ся для ме­ха­ни­че­ско­го из­мель­че­ния пищи, для про­ник­но­ве­ния в ор­га­низм жерт­вы или для вве­де­ния в ор­га­низм жерт­вы пи­ще­ва­ри­тель­ных соков, как у па­у­ков или кло­пов (рис. 15–18).

Жук лож­но­сло­ник бе­ло­ва­тый

Рис. 15. Жук лож­но­сло­ник бе­ло­ва­тый

Комар

Рис. 16. Комар

Во­рон­ко­вый паук

Рис. 17. Во­рон­ко­вый паук

Как пра­ви­ло, при­сут­ству­ют пи­ще­ва­ри­тель­ные же­ле­зы, ко­то­рые могут быть раз­ны­ми по стро­е­нию и про­ис­хож­де­нию.

Клоп непа – «во­дя­ной скор­пи­он»

Рис. 18. Клоп непа – «во­дя­ной скор­пи­он»

Как вы пом­ни­те, чле­ни­сто­но­гие сбра­сы­ва­ют свои по­кро­вы при линь­ке. Пе­ред­няя и зад­няя кишки у пред­ста­ви­те­лей типа также яв­ля­ет­ся вво­ра­чи­ва­е­мы­ми по­кро­ва­ми, по­это­му при линь­ке чле­ни­сто­но­гие сбра­сы­ва­ют по­кро­вы пе­ред­ней и зад­ней кишки (рис. 19, 20).

Линь­ка паука

Рис. 19. Линь­ка паука

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма паука

Рис. 20. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма паука

У мол­люс­ков пи­ще­ва­ри­тель­ная также сквоз­ная. Для ме­ха­ни­че­ско­го из­мель­че­ния пищи ис­поль­зу­ют­ся спе­ци­аль­ные терка ра­ду­ла (рис. 21) или ро­го­вой клюв, как у го­ло­во­но­гих (рис. 22).

Ра­ду­ла улит­ки

Рис. 21. Ра­ду­ла улит­ки

Клюв ось­ми­но­га

Рис. 22. Клюв ось­ми­но­га

Пе­ред­няя часть пи­ще­ва­ри­тель­ной си­сте­мы со­сто­ит из ро­то­вой по­ло­сти, глот­ки, пи­ще­во­да и же­луд­ка. В ро­то­вую по­лость от­кры­ва­ют­ся про­то­ки слюн­ных желез (рис. 23).

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма ось­ми­но­га

Рис. 23. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма ось­ми­но­га

У боль­шин­ства иг­ло­ко­жих пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма неза­мкну­тая, од­на­ко у офиур аналь­ное от­вер­стие от­сут­ству­ет (рис. 24, 25).

Мор­ские лилии

Рис. 24. Мор­ские лилии

Офи­ура

Рис. 25. Офи­ура

Пи­ще­ва­ри­тель­ная труб­ка обыч­но пред­став­ле­на толь­ко длин­ной киш­кой, у мор­ских звезд фор­ми­ру­ет­ся объ­ем­ный же­лу­док, ко­то­рый они могут вы­во­ра­чи­вать на­изнан­ку через рот (рис. 26).

Мор­ская звез­да

Рис. 26. Мор­ская звез­да

Же­луд­ком звез­да об­во­ла­ки­ва­ет до­бы­чу, ко­то­рую не может про­гло­тить, таким об­ра­зом, у мор­ских звезд пи­ще­ва­ре­ние на­руж­ное.

Те­перь да­вай­те рас­смот­рим пи­ще­ва­ри­тель­ные си­сте­мы раз­лич­ных по­зво­ноч­ных жи­вот­ных.

Рот круг­ло­ро­тых окру­жен му­ску­ли­стой при­сос­кой (рис. 27). По­кро­вы здесь уса­же­ны мел­ки­ми зу­ба­ми, ко­то­рых мно­же­ство. У осталь­ных по­зво­ноч­ных име­ют­ся че­лю­сти с раз­лич­ны­ми при­спо­соб­ле­ни­я­ми для удер­жа­ния и умерщ­вле­ния до­бы­чи (рис. 28).

Ро­то­вая при­сос­ка ми­но­ги

Рис. 27. Ро­то­вая при­сос­ка ми­но­ги

Белая акула

Рис. 28. Белая акула

Для до­бы­чи мел­ко­го корма, для ме­ха­ни­че­ско­го из­мель­че­ния пищи (рис. 29, 30).

                                                   Ган­ский га­виал

Рис. 29. Ган­ский га­виал

Ко­ро­ва

Рис. 30. Ко­ро­ва

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма от­кры­ва­ет­ся ро­то­вым от­вер­сти­ем, за ко­то­рым сле­ду­ет глот­ка, пи­ще­вод, же­лу­док, тон­кая и тол­стая кишка. За­кан­чи­ва­ет­ся пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма либо аналь­ным от­вер­сти­ем, либо кло­акой – рас­ши­рен­ной ча­стью зад­ней кишки, в ко­то­рую впа­да­ют также про­то­ки вы­де­ли­тель­ной си­сте­мы (рис. 31).

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма яще­ри­цы

Рис. 31. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма яще­ри­цы

Кло­ака при­сут­ству­ет у круг­ло­ро­тых, у хря­ще­вых рыб, зем­но­вод­ных, пре­смы­ка­ю­щих­ся, птиц и яй­це­кла­ду­щих мле­ко­пи­та­ю­щих (рис. 32–37).

Ми­но­га

Рис. 32. Ми­но­га

Манта

Рис. 33. Манта

Дре­вес­ная ля­гуш­ка

Рис. 34. Дре­вес­ная ля­гуш­ка

Греб­ни­стый кро­ко­дил

Рис. 35. Греб­ни­стый кро­ко­дил

Им­пе­ра­тор­ские пинг­ви­ны

Рис. 36. Им­пе­ра­тор­ские пинг­ви­ны

Ехид­на

Рис. 37. Ехид­на

У рыб име­ют­ся од­но­тип­ные зубы, либо кост­ные пла­стин­ки, слу­жа­щие для удер­жа­ния до­бы­чи и ме­ха­ни­че­ско­го из­мель­че­ния пищи (рис. 38).

Паку

Рис. 38. Паку

У зем­но­вод­ных на по­движ­ных че­лю­стях рас­по­ло­же­ны очень мел­кие зубы и есть язык. В связи с на­зем­ным об­ра­зом жизни у взрос­лых зем­но­вод­ных раз­ви­ва­ют­ся слюн­ные же­ле­зы, сма­чи­ва­ю­щие до­бы­чу слюн­ной (рис. 39).

Че­люсть ля­гуш­ки

Рис. 39. Че­люсть ля­гуш­ки

Лю­бо­пыт­но, что ни ам­фи­бии, ни реп­ти­лии не спо­соб­ны к жу­ю­щим дви­же­ни­ям че­лю­стей. Пищу они не пе­ре­же­вы­ва­ют, а толь­ко раз­ры­ва­ют ее дви­же­ни­я­ми го­ло­вы или даже всего тела (рис. 40).

Ко­мод­ский варан

Рис. 40. Ко­мод­ский варан

Зубы у пре­смы­ка­ю­щих­ся более или менее од­но­род­ны по стро­е­нию, лишь неко­то­рые пред­ста­ви­те­ли клас­са имеют по­ми­мо мел­ких зубов и более круп­ные, полые, ядо­ви­тые зубы (рис. 41, 42).

Питон

Рис. 41. Питон

Гре­му­чая змея

Рис. 42. Гре­му­чая змея

Ядо­ви­тые зубы змей со­об­ща­ют­ся с ядо­ви­ты­ми же­ле­за­ми, ко­то­рые раз­ви­ва­ют­ся из слюн­ных желез (рис. 43).

Ядо­ви­тые же­ле­зы

Рис. 43. Ядо­ви­тые же­ле­зы

У реп­ти­лий впер­вые воз­ни­ка­ет сле­пая кишка, рас­по­ла­га­ю­ща­я­ся на гра­ни­це тон­ко­го и тол­сто­го ки­шеч­ни­ка (рис. 44).

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма яще­ри­цы

Рис. 44. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма яще­ри­цы

У птиц че­лю­сти пре­об­ра­зу­ют­ся в ро­го­вой клюв, а зубы ис­че­за­ют. В пи­ще­во­де обособ­ля­ет­ся зоб (рис. 45). Же­лу­док под­раз­де­лен на два от­де­ла: му­ску­ли­стый, в ко­то­ром про­ис­хо­дит ме­ха­ни­че­ское из­мель­че­ние пищи, и же­ле­зи­стый, в ко­то­ром осу­ществ­ля­ет­ся хи­ми­че­ская пе­ре­ра­бот­ка (рис. 46).

Тукан

Рис. 45. Тукан

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма го­лу­бя

Рис. 46. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма го­лу­бя

По­сколь­ку зубов у птиц нет, то для ме­ха­ни­че­ско­го из­мель­че­ния пищи они вы­нуж­де­ны за­гла­ты­вать мел­кие ка­меш­ки (рис. 47). У птиц длина тон­ко­го от­де­ла ки­шеч­ни­ка до­воль­но ве­ли­ка, тогда как тол­сто­го умень­ше­на.

Ка­меш­ки из же­луд­ка глу­ха­ря

Рис. 47. Ка­меш­ки из же­луд­ка глу­ха­ря

Мле­ко­пи­та­ю­щие об­ла­да­ют раз­ны­ми по стро­е­нию зу­ба­ми, раз­ви­ва­ют­ся резцы, клыки, пред­кор­не­вые и ко­рен­ные зубы (рис. 49). Число и форма зубов каж­до­го типа по­сто­ян­ны для осо­бей од­но­го вида мле­ко­пи­та­ю­щих.

Че­лю­сти мле­ко­пи­та­ю­ще­го

Рис. 48. Че­лю­сти мле­ко­пи­та­ю­ще­го

Череп жи­ра­фа

Рис. 49. Череп жи­ра­фа

В эпи­те­лии сте­нок же­луд­ка по­зво­ноч­ных име­ет­ся сек­ре­тор­ные клет­ки, ко­то­рые вы­де­ля­ют кис­ло­ту, вхо­дя­щую в со­став же­лу­доч­но­го сока (рис. 50).

Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма че­ло­ве­ка

Рис. 50. Пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма че­ло­ве­ка

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 (рис. 51).

Ки­шеч­ная па­лоч­ка

Рис. 51. Ки­шеч­ная па­лоч­ка

2. Обмен веществ

У лю­бо­го жи­во­го ор­га­низ­ма есть клет­ки или ор­га­ны, а также про­цес­сы, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют пи­та­ние, вы­де­ле­ние и ды­ха­ние в том или ином смыс­ле этого слова. В ор­га­низм все­гда долж­ны по­сту­пать ка­кие-то ве­ще­ства, и ка­кие-то ве­ще­ства долж­ны из него вы­де­лять­ся.

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.

Сни­же­ние ско­ро­сти об­ме­на ве­ществ до ис­чез­но­ве­ния вся­ких ви­ди­мых при­зна­ков жизни на­зы­ва­ет­ся ана­би­о­зом.

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.

3. Пищеварение и мутуализм

Из курса бо­та­ни­ки 6 клас­са вы зна­е­те, что хло­ро­пла­сты – это по­том­ки неко­гда про­гло­чен­ных эу­ка­ри­о­та­ми фо­то­син­те­зи­ру­ю­щих бак­те­рий. У зе­ле­ных во­до­рос­лей и выс­ших рас­те­ний это дей­стви­тель­но так, а вот хло­ро­пла­сты неко­то­рых про­стей­ших – это по­том­ки эу­ка­ри­от, ко­то­рые ко­гда-то про­гло­ти­ли бак­те­рии, и в свою оче­редь были про­гло­че­ны более круп­ны­ми эу­ка­ри­о­та­ми. И ино­гда это по­том­ки эу­ка­ри­от, про­гло­тив­ших дру­гих эу­ка­ри­от, ко­гда-то про­гло­тив­ших фо­то­син­те­зи­ру­ю­щие бак­те­рии.

У мно­гих на­сто­я­щих жи­вот­ных ки­шеч­но­по­лост­ных, мол­люс­ков и плос­ких чер­вей внут­ри тела живут од­но­кле­точ­ные во­до­рос­ли-му­ту­а­ли­сты. Во­до­рос­ли по­лу­ча­ют за­щи­ту, а жи­вот­ные пе­ре­ва­ри­ва­ют клет­ки во­до­рос­лей по мере их раз­мно­же­ния. В итоге клет­ки во­до­рос­лей-му­ту­а­ли­стов со­став­ля­ют из­вест­ную долю ра­ци­о­нов жи­вот­но­го, ино­гда это доля весь­ма и весь­ма су­ще­ствен­на (рис. 52, 53).

Мор­ской сли­зень

Рис. 52. Мор­ской сли­зень

Три­дак­на

Рис. 53. Три­дак­на

Неко­то­рые ко­рал­ло­вые по­ли­пы (рис. 54) и плос­кие сво­бод­но­жи­ву­щие черви во взрос­лом со­сто­я­нии пи­та­ют­ся прак­ти­че­ски толь­ко за счет своих внут­рен­них во­до­рос­ле­вых сим­бион­тов (рис. 55) и к са­мо­сто­я­тель­ной жизни не го­то­вы.

\Ко­рал­ло­вый полип

Рис. 54. Ко­рал­ло­вый полип

Во­до­росль-сим­бионт

Рис. 55. Во­до­росль-сим­бионт

4. Зубная формула

Как вы уже зна­е­те, зубы мле­ко­пи­та­ю­щих раз­ли­ча­ют­ся по форме и стро­е­нию. Число и форма зубов в целом по­сто­ян­ны для каж­до­го вида мле­ко­пи­та­ю­щих. В связи с этим для пред­ста­ви­те­лей клас­са ка­за­лось воз­мож­ным про­ве­сти зуб­ную фор­му­лу – крат­ное опи­са­ние зуб­ной си­сте­мы.

При за­пи­си зуб­ной фор­му­лы ис­поль­зу­ют од­но­бук­вен­ные ла­ти­ни­зи­ро­ван­ные на­зва­ния типов зубов. Вы­де­ля­ют резцы, клыки, пред­ко­рен­ные, или praemollare, и ко­рен­ные зубы, или mollare.

За со­кра­щен­ным на­зва­ни­ем типа зубов сле­ду­ет ука­за­ние ко­ли­че­ства пар зубов дан­ной груп­пы. В чис­ли­те­ле – в верх­ней че­лю­сти и в зна­ме­на­те­ле – в ниж­ней че­лю­сти (рис. 56).

Зуб­ная фор­му­ла

Рис. 56. Зуб­ная фор­му­ла

На­при­мер, это за­пись зуб­ной фор­му­лы че­ло­ве­ка, она озна­ча­ет, что у нас име­ет­ся две пары рез­цов, одна пара клы­ков, две пары praemollare и 3 пары mollare в верх­ней и ниж­ней че­лю­сти (рис. 57).

Зуб­ная фор­му­ла че­ло­ве­ка

Рис. 57. Зуб­ная фор­му­ла че­ло­ве­ка

Зуб­ные фор­му­лы на­хо­дят ши­ро­чай­шее при­ме­не­ние в си­сте­ма­ти­ке мле­ко­пи­та­ю­щих, они ис­поль­зу­ют­ся при со­став­ле­нии ха­рак­те­ри­стик групп раз­но­го си­сте­ма­ти­че­ско­го ранга, от родов до целых от­ря­дов. Зуб­ная фор­му­ла поз­во­ля­ет крат­ко за­пи­сать ха­рак­те­ри­сти­ку зуб­ной си­сте­мы.

5. Зна­е­те ли вы что...

В одном ку­би­че­ском сан­ти­мет­ре со­дер­жи­мо­го рубца ко­ро­вы оби­та­ет до 20 млрд спе­ци­аль­ных мик­ро­ор­га­низ­мов (рис. 58). Фак­ти­че­ски, ко­ро­ва как ор­га­низм пи­та­ет­ся вовсе не тра­вой, а пи­та­ю­щи­ми­ся тра­вой мик­ро­ор­га­низ­ма­ми.

Мик­ро­вор­син­ки ки­шеч­но­го эпи­те­лия

Рис. 58. Мик­ро­вор­син­ки ки­шеч­но­го эпи­те­лия

Каж­дая клет­ка ки­шеч­но­го эпи­те­лия мле­ко­пи­та­ю­ще­го имеет до 3 тысяч мик­ро­вор­си­нок, ко­то­рые зна­чи­тель­но уве­ли­чи­ва­ют внут­рен­нюю по­верх­ность кишки. Тем самым обес­пе­чи­ва­ет­ся эф­фек­тив­ное вса­сы­ва­ние и пе­ре­ва­ри­ва­ние пищи.

До­маш­няя ка­на­рей­ка

Рис. 59. До­маш­няя ка­на­рей­ка

Ко­либ­ри-пчел­ка

Рис. 60. Ко­либ­ри-пчел­ка

Чем мень­шая ве­ли­чи­на птицы, тем ин­тен­сив­нее идет у нее обмен ве­ществ, тем боль­ше энер­гии ей нужно для под­дер­жа­ния вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры тела (рис. 59, 60).

Им­пе­ра­тор­ский пинг­вин

Рис. 61. Им­пе­ра­тор­ский пинг­вин

У пинг­ви­на тем­пе­ра­ту­ра тела со­став­ля­ет 38,8° по Цель­сию (рис. 61). У до­маш­ней ку­ри­цы – 41,7° по Цель­сию, у жа­во­рон­ка (рис. 62) – 43°, у за­рян­ки (рис. 63) – 44°.

Степной жа­во­ро­нок

Рис. 62. Степной жа­во­ро­нок

                                              За­рян­ка

Рис. 63. За­рян­ка

Вопросы к конспектам

Что такое пи­ще­ва­ре­ние? Какие типы пи­ще­ва­ре­ния вам из­вест­ны? Для каких групп жи­вот­ных они ха­рак­тер­ны?

Из каких ча­стей со­сто­ит пи­ще­ва­ри­тель­ная си­сте­ма мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных? У каких типов эти части по­яв­ля­ют­ся впер­вые?

Как свя­зан раз­мер жи­вот­но­го с ин­тен­сив­но­стью про­цес­сов пи­ще­ва­ре­ния и об­ме­на ве­ществ в целом?

Для чего нужны зубы? О чем го­во­рит зуб­ная фор­му­ла жи­вот­но­го? Можно ли по зубам от­ли­чить хищ­ни­ка от тра­во­яд­но­го?

Об­су­ди­те с дру­зья­ми и близ­ки­ми пер­спек­ти­вы пе­ре­хо­да пред­ста­ви­те­лей на­ше­го вида к ав­то­троф­но­му пи­та­нию.

Последнее изменение: Вторник, 27 Март 2018, 14:57