Какие железы характерны для пищеварительной системы млекопитающих. Особенности строения пищеварительной системы, ротовых органов (губы, зубная система у зверей различных отрядов, приспособление к питанию разнородной пищей)

Пищеварительные железы - печень и поджелудочная железа - участвуют не только в переваривании, вырабатывая активные ферменты, но и в общих обменных и выделительных процессах, а также в их гормональной регуляции. Протоки печени (желчный проток) и поджелудочной железы впадают в начальную часть тонкой кишки. Относительная величина печени уменьшается при возрастании размеров тела. Так, печень землеройки массой 18-20 г составляет 5-6% массы тела, а у кита - всего 1%. Поджелудочная железа увеличивает свои размеры и секреторную активность при увеличении доли растительных кормов.

Ряд специфических приспособлений обеспечивает существование млекопитающих при сезонных изменениях доступных кормов. Часть этих приспособлений - общая с другими животными. К ним надо отнести накопление запасов резервных веществ (жира в подкожной клетчатке и полости тела, гликогена в печени) в благоприятные сезоны (нажировка) и их расходование в неблагоприятные периоды. У некоторых млекопитающих масса жировых запасов к концу нажировки может достигать 40% массы тела.

Млекопитающие - это самый высокоорганизованный класс животных, особенно это касается нервной системы и органов чувств. В настоящее время на Земле живет около 5000 их видов. Однако на протяжении эволюции класса возникло около 20000 видов, большая часть из которых вымерла.

Млекопитающие стали теплокровными животными, приспособились к различным средам обитания и способам питания. Все это породило многообразие их форм. Однако у всех есть множество сходных черт.

Покровы млекопитающих

Тело млекопитающих имеет волосяной покров, который в первую очередь выполняет функцию терморегуляции. Среди волос есть более длинные и жесткие (ость) и более короткие и мягкие (подпушье). У некоторых (преимущественно водных) видов произошла редукция волосяного покрова.

В коже развивается множество потовых и сальных желез. Молочные железы являются видоизмененными потовыми. У подавляющего большинства видов их протоки открываются на сосках. Все млекопитающие вскармливают своих детенышей молоком.

Скелет млекопитающих

Скелет млекопитающих имеет ряд отличий от такового пресмыкающихся. У зверей шейный отдел позвоночника состоит из семи позвонков. Первый позвонок соединяется с черепом двумя мыщелками, а не одним. Млекопитающие произошли от зверозубых ящеров, которые отделились от основной ветви рептилий в начале их появления. Таким образом зверозубые сохранили ряд черт земноводных, в том числе и способ соединения черепа с позвонком.

Грудные позвонки имеют ребра, большая часть которых соединена с грудиной. Далее идут позвонки поясничного, крестцового и хвостового отделов. Крестцовые позвонки срастаются.

В плечевом поясе у большинства млекопитающих отсутствуют каракоиды. У многих нет и ключиц (обычно хороших бегунов), что ограничивает подвижность конечностей одной плоскостью. Конечности млекопитающих располагаются под телом, а не по его бокам, как у рептилий.

В черепе меньше костей, мозговой отдел достаточно крупный.

Пищеварительная система млекопитающих

Пищеварительная система млекопитающих отличается большей дифференциацией.

Зубы находятся в специальных углублениях в челюсти, у большинства дифференцированы на резцы, клыки, коренные и др. Млекопитающие не только захватывают и удерживают добычу, но и измельчают зубами пищу. В ротовую полость открываются слюнные железы, секрет которых содержит ряд ферментов, переваривающих углеводы.

Желудок у большинства однокамерный. Только у жвачных парнокопытных он состоит из четырех отделов. В двенадцатиперстную кишку впадают протоки печени, желчного пузыря, поджелудочной железы. Кишечник длинный, особенно у травоядных. На границе тонкого и толстого кишечника имеется слепая кишка. У подавляющего большинства видов млекопитающих кишечник оканчивается прямой кишкой, открывающейся наружу отдельным анальным отверстием. Однако у однопроходных сохраняется клоака.

Кровеносная система млекопитающих

В кровеносной системе млекопитающих происходит полное разделение венозного и артериального кровотока. Для этого желудочек их сердца полностью разделяется перегородкой на левую (артериальную) и правую (венозную) половины. Таким образом, сердце становится четырехкамерным. Кроме того, остается только одна (левая) дуга аорты, что также исключает смешивание крови. Тоже самое в процессе эволюции произошло и у птиц. Однако у них сохранилась правая дуга аорты. Птицы произошли от другой группы древних рептилий.

Артериальная кровь выталкивается из левого желудочка в аорту, от которой берут начало сонные артерии, спинная аорта. От них отходят более мелкие артерии. Венозная кровь от органов тела собирается в переднюю и заднюю полые вены, которые впадают в правое предсердие. Это большой круг кровообращения.

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, из которого выходит легочная артерия, несущая венозную кровь к легким. Она разделяется на две ветви. От легких артериальная кровь собирается в легочную вену, которая впадает в левое предсердие.

Эритроциты млекопитающих не содержат ядер, что обуславливает более эффективный перенос кислорода.

Дыхательная система млекопитающих

Все млекопитающие, в том числе перешедшие к водному образу жизни, дышат легкими. Легкие имеют альвеолярное строение, когда входящие в них бронхи разветвляются на все более и более мелкие, оканчивающиеся пузырьками-альвеолами, в которых и происходит газообмен.

Вдох и выдох у млекопитающих осуществляется за счет движения межреберных мышц и диафрагмы. Диафрагма представляется собой мышечную перегородку, разделяющую грудную и брюшную полость.

Вспомогательными органами дыхательной системы млекопитающих являются трахея и бронхи. Трахея начинается в глотке. Начало трахеи называется гортанью, в ней находятся голосовые связки.

Выделительная система млекопитающих

У млекопитающих развиваются тазовые почки, от них отходят мочеточники, впадающие в общий мочевой пузырь. Мочевой пузырь открывается наружу самостоятельным отверстием (за исключением однопроходных).

Почки млекопитающих состоят из поверхностного коркового и внутреннего мозгового слоев. Фильтрация из крови продуктов распада и излишков воды происходит в корковом слое, состоящем из тонких трубочек, оканчивающихся боуменовыми капсулами. Мозговой слой состоит из собирательных канальцев.

Основным продуктом выделения является мочевина.

Нервная система и органы чувств

У млекопитающих в головном мозге хорошо развита кора переднего мозга, у большинства имеются извилины, увеличивающие ее поверхность. Поведение сложное, у многих условные рефлексы формируются легко. Также хорошо развит мозжечок, отвечающий за сложность движений.

Важную роль в жизни млекопитающих играют обоняние и слух. Появляется наружнее ухо, состоящее из ушной раковины и слухового прохода. Среднее ухо отделяется от него барабанной перепонкой.

Зрение у млекопитающих развито, но хуже, чем у птиц. Особенно это касается цветового восприятия.

У многих зверей на морде есть длинные жесткие волосы (усы) - вибриссы. Это органы осязания.

Дельфины и летучие мыши способны к эхолокации. Они издают звуки, которые отражаются от окружающих предметов и возвращаются к животному, которое, уловив их, определяет расстояние до предметов в условиях плохой видимости.

Размножение млекопитающих

Для млекопитающих, как и всех сухопутных позвоночных, характерно внутреннее оплодотворение. У большинства видов самки имеют матку, в которой развивается эмбрион и образуется плацента, через которую происходит питание зародыша. Беременность достаточно длительная (это не касается сумчатых и яйцекладущих).

Характерна забота о потомстве, длительный период индивидуального развития (обычно соотносится с размерами животного и сложностью поведения - чем больше или сложнее, тем детский период дольше). Все млекопитающие вскармливают своих детенышей молоком.

Систематика млекопитающих

Ранее класс Млекопитающие делили на три подкласса, представители которых живут в наше время. Это Яйцекладущие (они же Однопроходные), Сумчатые и Плацентарные.

К яйцекладущим относятся утконос и ехидны, обитающие в Австралии и прилегающих к ней островах. У этих животных отсутствует живорождение. Вместо этого они откладывают яйца (но к моменту откладки эмбрион в яйце уже достаточно сформирован). У них есть клоака, каракоиды, менее постоянна температура тела. Таким образом, яйцекладущие сочетают в себе признаки млекопитающих и пресмыкающихся.

Сумчатые распространены в Австралии, Южной и частично в Северной Америке. В Австралии, из-за ее изоляции, в процессе эволюции появилось множество видов сумчатых (сумчатые хищники, грызуны, травоядные), аналогичных плацентарным. Типичный представитель - кенгуру. У сумчатых не формируется полноценной плаценты. Детеныш рождается сильно недоношенным и донашивается в сумке (особой кожной складке на брюхе), прикрепившись к соску.

Наиболее разнообразны плацентарные млекопитающие. Их систематика достаточно сложна и последнее время несколько изменена. Так ранее выделяемые в отдельный отряд Ластоногие тюлени и моржи на сегодняшний день отнесены к отряду Хищные.

Всего насчитывается около 25 отрядов млекопитающих, чьи представители живут в наше время. Наиболее многочисленный отряд Грызуны (более 2 тыс. видов). Его представители распространены повсеместно. Другие отряды: Зайцеобразные, Рукокрылые, Насекомоядные, Хищные, Хоботные, Парнокопытные и Непарнокопытные, Приматы, Китообразные и др.

Особенности строения пищеварительной системы, ротовых органов (губы, зубная система у зверей различных отрядов, приспособление к питанию разнородной пищей)

Пищеварительная система млекопитающих представляет собой желудочно-кишечный тракт. К пищеварительной системе относятся: ротовая полость, слюнные железы, глотка, пищевод, желудок, кишечник, анальное отверстие. (рис.6)

Рис.6

Пищеварительный тракт начинается предротовой полостью, или преддверием рта. Оно расположено между свойственными только млекопитающим мясистыми губами, щеками и челюстями. У ряда видов хомяков, бурундуков, обезьян преддверие, расширяясь, образует большие защечные мешки. Мясистые губы служат для схватывания пищи, а преддверие рта - для временного его резервирования: хомяки и бурундуки переносят в защечных мешках запасы пищи в свои норы. Мясистых губ нет у однопроходных и китообразных.

Зубы сидят в ячейках челюстных костей и подразделяются на резцы, клыки и коренные. Их число и форма различны и служат важным систематическим признаком животных. У насекомоядных большое количество слабо дифференцированных зубов. Для грызунов характерно сильное развитие одной только пары резцов, отсутствие клыков и плоская жевательная поверхность коренных зубов.

У хищных сильно развиты клыки, служащие для схватывания и умерщвления добычи, а коренные зубы имеют режущие жевательные вершины. (рис.7)

Рис.7

1 - резцы; 2 -- клык; 3 -- переднекоренные; 4 -- заднекоренные.

У большинства видов млекопитающих зубы меняются один раз в жизни (зубная система дифиодонтная ). Резцы обычно имеют уплощенные коронки и острый режущий верхний край. У грызунов они продолжают расти в течение всей жизни зверя. Клыки отличаются конусовидной или трехгранной коронкой.

Строение коренных зубов крайне разнообразно. Можно различить несколько основных типов этих зубов. 1. Режущий (секториальный) -- когда острые и высокие бугорки, расположенные на жевательной поверхности, соединены острыми гребнями. Такие зубы характерны для хищных млекопитающих; они приспособлены для разделения пищи на куски. 2 Бугорчатый (бунодонтный) -- когда на жевательной поверхности зуба расположены (обычно рядами) тупые невысокие бугорки. Такие зубы присущи главным образом всеядным и растительноядным видам; они хорошо выполняют функцию жевания мягкой пищи. 3. Складчатый (лофодонтный), отличающийся тем, что на жевательной поверхности зуба эмаль образует складки и гребни. Такие зубы свойственны растительноядным млекопитающим. 4. Лунчатый (селенодонтный) -- когда складки и бугорки эмали на жевательной поверхности зуба имеют форму полулуний. Характерны для некоторых копытных. (рис.8). Ротовое отверстие окружено мясистыми губами, что свойственно только млекопитающим в связи со вскармливанием молоком.

Число зубов у разных млекопитающих весьма различно. Общее число зубов и число зубов каждой категории принято отображать так называемой зубной формулой. Учитывая симметричность расположения зубов, подсчитывают количество зубов только на одной стороне каждой челюсти. Резцы обозначают буквой I (incisivi), клыки -- С (сanini), переднекоренные -- РМ (рraemolares) и заднекоренные -- М (molares). Количество зубов каждой категории указывается дробью, причем в числителе отмечается число их в верхней, а в знаменателе -- в нижней челюсти. Например, зубная формула свиньи выглядит так: I 3/3 С 1/1 РМ 4/4 М 3/3 = 22х2 = 44

Следовательно, у свиней как в верхней, так и в нижней челюсти с каждой стороны имеется по 3 резца, 1 клыку, 4 переднекоренных и 3 заднекоренных зуба -- всего 44 зуба.

Рис.8 Различные типы коренных зубов млекопитающих: а -- режущий (лисица); б -- бугорчатый (кабан); в -- складчатый (кулан); г -- лунчатый (зубр).

После попадания в ротовую полость, пища пережёвывается зубами. Затем пища смачивается слюной, поступающей по протокам из слюнных желез. Это облегчает её проглатывание и продвижение по пищеводу. Под влиянием слюны сложные углеводы (крахмал, сахар), содержащиеся в пище, превращаются в менее сложные. У большинства животных слюна обладает выраженными антисептическими свойствами.

Развитость слюнных желез находится в известной зависимости от характера питания. У китообразных они практически не развиты; у жвачных, наоборот, они получили исключительно сильное развитие. Так корова в сутки выделяет около 56 л слюны, которая имеет огромное значение для смачивания грубой пищи и для наполнения жидкой средой полостей желудка, где происходит бактериальное расщепление клетчатки пищевой массы.

Секрет щечных желез летучих мышей, наносимый на летательные перепонки, сохраняет их эластичность и предохраняет от высыхания. Слюна вампиров, питающихся кровью, обладает антикоагулирующими свойствами, т.е. препятствует свертыванию крови. Слюна некоторых землероек ядовита, секрет их подчелюстной железы вызывает смерть мыши менее через 1 мин после инъекции. Токсичность слюнных желез примитивных млекопитающих рассматривается как отражение их филогенетической связи с рептилиями.

Между ветвями нижней челюсти помещается мускулистый язык, служащий отчасти для схватывания пищи (бычьи, муравьеды, ящеры) и для лакания воды, отчасти для переворачивания пищи в полости рта во время ее пережевывания.

Позади ротовой области располагается глотка, в верхнюю часть которой открываются внутренние ноздри и евстахиевы трубы. На нижней поверхности глотки расположена щель, ведущая в гортань. (рис.6) Пищевод хорошо выражен. Мускулатура его чаще всего гладкая, но у некоторых, например у жвачных, сюда проникает из глоточной области поперечнополосатая мускулатура. Эта особенность обеспечивает произвольное сокращение пищевода при отрыгивании пищи.

Пищевод обеспечивает попадание пищевого комка в желудок.

Желудок обособлен от других отделов пищеварительного тракта и снабжен многочисленными железами. Объем желудка и его внутреннее строение различны у разных видов, что связано с характером пищи. Наиболее просто устроен желудок у однопроходных, у которых он имеет вид простого мешка. У большинства желудок разделен на большее или меньшее число отделов.

Усложнение желудка связано со специализацией питания, например поглощением огромной массы грубых кормов (жвачные), или недоразвитостью ротового пережевывания пищи (некоторые виды, питающиеся насекомыми). У некоторых южноамериканских муравьедов выходной части желудка дифференцируется отдел с настолько твердыми складками, что они выполняют функцию зубов, перетирающих пищу.

Весьма сложно устроен желудок у жвачных копытных, например у коровы. Он состоит из четырех отделов: 1) рубца, внутренняя поверхность которого несет твердые вздутия; 2) сетки, стенки которой разделены на ячейки; 3) книжки со стенками, несущими продольные складки; 4) сычуга, или железистого желудка. Попавшие в рубец кормовые массы под влиянием слюны и деятельности бактерий и простейших подвергаются брожению. Из рубца пища благодаря перистальтическим движениям поступает в сетку, откуда она отрыгивается снова в рот. Здесь пища размельчается зубами и обильно смачивается слюнной. Получившаяся таким образом полужидкая масса заглатывается и по узкому желобку, соединяющему пищевод с книжкой, поступает в нее и далее в сычуг.

Описанное приспособление имеет большое значение, так как пищей жвачных является трудноперевариваемая растительная масса, а в желудке у них живет огромное количество бродильных бактерий и простейших, деятельность которых существенно способствует перевариванию пищи.

Кишечник подразделяется на тонкий и толстый. К тонкому относится двенадцатиперстная кишка, тощая кишка и подвздошная кишка. К толстому -- слепая кишка, ободочная кишка и прямая кишка.

В тонкой кишке пища переваривается под влиянием пищеварительных соков. Они выделяются железами стенок кишки, а также печенью и поджелудочной железой, открывающимися в начальный отдел тонкой кишки -- двенадцатиперстную кишку. Питательные вещества в тонкой кишке всасываются в кровь, а остатки непереваренной пищи поступают в толстую кишку.

У видов питающихся грубым растительным кормом (например, у грызунов), на границе тонкого и толстого отделов отходит длинная и широкая слепая кишка, заканчивающаяся у некоторых зверей (например, зайцы, полуобезьяны) червеобразным отростком. Слепая кишка выполняет роль «бродильного чана» и развита тем сильнее, чем больше растительной клетчатки поглощает животное. У мышей, питающихся семенами и отчасти вегетативными частями растений, слепая кишка составляет 7-10% от общей длины всех отделов кишечника, а у полевок, кормящихся в большей мере вегетативными частями растений, - 18-27%. У плотоядных видов слепая кишка развита слабо или отсутствует. Также у большинства млекопитающих в стенках слепой кишки имеется большое количество лимфатической ткани, что делает ее важным органом иммунной системы.

В этой же связи варьирует и длина толстого отдела кишечника. У грызунов он составляет 29-53% общей длины кишечного тракта, у насекомоядных и рукокрылых -26-30%, у хищных -13-22%. Общая длина кишечника варьирует очень сильно. Как правило, у растительноядных видов кишечник относительно более длинный, чем у всеядных и плотоядных. Так, у некоторых летучих мышей кишечник длиннее тела в 2,5 раза, у насекомоядных - в 2,5-4,2, у хищных - в 2,5 (ласка), в 6,3 (собака), у грызунов - в 5,0 (полуденная песчанка), в 11,5 (морская свинка), у лошади - в 12,0 у овцы - в 29 раз.

В ободочной кишке каловые массы обезвоживаются, скапливаются в прямой кишке и затем удаляются наружу через анальное отверстие.

Вариант:1

1. Какой процесс лежит в основе газообмена ?

А) осмос; Б) диффузия; В) парообразование.

2. Газообмен у одноклеточных организмов происходит:

А) благодаря специальным органам; В) через всю поверхность тела;

Б) благодаря цитоплазме; Г) благодаря ядру.

3. В процессе дыхания у членистоногих участвуют:

А) трахеи, поверхность тела, жабры; Б) легкие, поверхность тела, жабры;

В) трахеи, листовидные легкие, жабры.

4. Для представителей, какого класса характерно наличие воздушных мешков?

А) птицы; Б) земноводные; В) пресмыкающиеся; Г) млекопитающие.

5. У каких животных впервые появляется типичное легочное дыхание:

А) птиц; Б) пресмыкающихся; В) моллюсков; Г) земноводных.

6. Пищеварение – это процесс:

А) поступление и расщепление пищи; Б) измельчения, расщепления, всасывания пищи;

В) всасывания, удаления непереваренных остатков пищи;

Г) расщепления, удаления непереваренных остатков пищи.

7. Для кишечнополостных характерно пищеварение:

А) внутриклеточное; В) наружное;

Б) внеклеточное; Г) внутриклеточное и внеклеточное.

8. Сложный желудок, состоящий из 4 отделов, имеет:

А) все травоядные; Б) только грызуны; В) только жвачные травоядные.

9.Особенностью пищеварительной системы млекопитающих является:

А) наличие пищеварительных желез; В) дифференциация зубов;

Б)дифференциация пищеварительной системы на отделы; Г)появление языка.

10. Капилляры – сосуды:

А) по которым движется кровь; В) по которым кровь движется к сердцу;

Б) имеющие микроскопическое строение; Г) по которым кровь движется от сердца.

11. К функции крови не относится:

А) транспортная; Б) регуляторная; В) защитная; Г) выделительная.

12. Для кровеносной системы рыб характерно:

Б) трехкамерное сердце, 2 круга кровообращения;

13. Впервые кровеносная система появилась у:

А) рыб; Б) кольчатых червей; В) моллюсков; Г) птиц.

Задание со свободным ответом

В чем особенность строения незамкнутой системы кровообращения?

Тест по теме: «Эволюция органов пищеварения, дыхания и кровообращения»

Вариант:2

1. Газообмен это процесс, в результате которого:

А) в организм поступает кислород;

Б) из организма удаляется углекислый газ;

В) в организм поступает кислород и удаляется углекислый газ;

Г) организм насыщается газами и освобождается от их излишков.

2. Что выделяется при окислении органических веществ?

А) энергия; Б) азот; В) продукты распада; Г) питательные вещества.

3. Органами дыхания земноводных служат:

А) кожа и легкие; Б) кожа и жабры; В) легкие и жабры; Г) трахея и легкие.

4. Что является органами дыхания для птиц?

А)только легкие; Б) только воздушные мешки; В)легкие и воздушные мешки.

5. Механизм дыхательных движений у млекопитающих осуществляется :

А) движению диафрагмы; Б) увеличению и уменьшению объема легких;

В) сокращению и расслаблению мышц и диафрагмы.

6. Пища для животного организма является источником:

А) строительного материала; В) энергии;

Б) строительного материала и энергии; Г) простых органических веществ.

7. Ферменты – это вещества:

А) характерные для живого организма; В) ускоряющие реакции;

Б) Участвующие в процессе пищеварения; Г) обеспечивающие газообмен.

8. Чем отличается пищеварительная система лягушек от рыб:

А) наличием печени; В) наличием слюнных желёз;

Б) клоакой; Г) ничем не отличается.

9. У птиц в пищеварительной системе появляется:

А) пищевод; Б) зоб; В) желудок; Г) кишечник.

10. Движение крови по сосудам обеспечивается:

А)положением тела в пространстве; В)развитой сетью кровеносных; сосудов;

Б) расположением сердца в организме; Г) работой сердца.

11. Замкнутая кровеносная система не характерна:

А) рыбам; Б) кольчатым червям; В) членистоногим; Г) земноводным.

12. Для кровеносной системы земноводных характерно:

А) двухкамерное сердце, 1 круг кровообращения;

Б) трёхкамерное сердце, 2 круга кровообращения;

В) четырехкамерное сердце, с неполной перегородкой;

Г) четырехкамерное сердце, 2 круга кровообращения.

13. К форменным элементам крови не относится:

А) лейкоциты; Б) тромбоциты; В) эритроциты; Г) плазма.

Задание со свободным ответом

Какие функции выполняет кровь?

Ответы по теме: « Эволюция органов пищеварения, дыхания и кровообращения»

Вариант 1.

• Вариант 2.