Пищеварительная система позвоночных

Министерство  образования и науки Российской Федерации.

Красноярский  государственный университет им. В.П. Астафьева

 

 

 

Факультет: биологии, географии, химии

 

 

Садрук Екатерина Васильевна

 

 

Пищеварительная система позвоночных

 

 

Особенности пищеварительной системы у разных классов позвоночных животных

                                                                                                        Проверил:

                                                                                                    доцент 

                                                                                                                Воронина К.К. 

 

 

 

 

Красноярск 2012.

Список используемой литературы:

1.evolution.powernet.ru/history

2.biofile.ru/bio/1021.html

3.www.zooeco.com/0-rib/0-ribi3-07.html

4.dic.academic.ru/.../4276/ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ

5.www.berl.ru/article/forabit/human/organ/pyshsys/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Пищеварительная  система у позвоночных  животных разнообразна, у каждого  класса она своя. В данной работе я хочу рассказать, как изменяется пищеварительная система позвоночных, как она усовершенствуется, в  ходе эволюции. При этом рассмотрим систему органов пищеварения, начиная  от головохордовых, млекопитающими.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пищеварительная система.

1. Головохордовые
2. Круглоротые
3. Рыбы
4. Земноводные (амфибии)
5. Пресмыкающиеся
6. Птицы
7. Млекопитающие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

У хордовых в ходе эволюции продолжается дифференциация кишечной трубки, причем более глубокая, в результате чего происходит увеличение кишечной поверхности  для всасывания продуктов пищеварения. Возникают железы, участвующие в  пищеварении. Пищеварительная система  всех хордовых в основном имеет энтодермальное происхождение (кроме ротового отдела и заднего кишечника, имеющих эктодермальное происхождение). У позвоночных кишечная трубка дифференцируется на ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечники, которые, однако, не у всех организмов (классов) дифференцированы полностью. Начиная с круглоротых, у позвоночных развивается печень, а начиная с рыб -- поджелудочная железа.

У рыб развиваются костные пластинки  и зубы. У земноводных впервые  появляются слюнные железы, заканчивается  обособление желудка, тонкой и толстой  кишок, клоаки, развиваются однорядные зубы. Очень интенсивно развивается  язык. У рептилий намечается некоторая  дифференцировка зубов, часть слюнных  желез преобразуется в ядовитые, углубляется обособление желудка, в кишечнике развивается зачаток  слепой кишки. У птиц способность  к полету сопровождается изменениями  в пищеварительной системе. Вместо челюстей и зубов у них появляется клюв, а в пищеводе образуется растяжимое расширение, называемое зобом. Желудок разделен на железистый и мускульный отделы, в которых происходит хжлическая и механическая переработка пищи (соответственно). Увеличивается в длину толстый отдел кишечника, но редуцируется язык.

У млекопитающих развитие пищеварительной  системы достигает верхнего предела. Имея значительную длину, она характеризуется  большей расчлененностью. Дифференцируются зубы, развивается пищевод. Желудок, состоит из нескольких слоев и  содержит много пищеварительных  желез. У некоторых травоядных (жвачных  копытных) желудок является многокамерным. Кишечник дифференцирован на тонкий, толстый и прямой отделы. Значительной дифференцировки достигают печень, поджелудочная железа, их протоки впадают в передний отдел тонкого кишечника. Происходит удлинение толстого кишечника, появляются слепая кишка, и аппендикс. У многих млекопитающих получила значительное развитие слепая кишка, достигая '/g длины всего кишечника. Толстая кишка, заканчивается анусом, отделенным от мочеполового отверстия промежностью. У яйцекладущих толстая кишка заканчивается клоакой.

 

 

Пищеварительная система ланцетника.

На нижней части головного конца располагаются ротовые щупальца предротовая воронка, ведущая в небольшое ротовое отверстие. Оно окружено мускулистой кольцевой перепонкой — парусом. Парус выполняет функцию перегородки между ротовым отверстием и обширной глоткой. Лицевую часть паруса покрывают тонкие лентовидные выросты мерцательного органа, задняя часть имеет короткие щупальца, направленные в полость глотки; они и являются препятствием для крупных пищевых частиц. Глотка у ланцетников занимает до трети длины тела и пронизана жаберными щелями количеством свыше 100 пар Жаберные щели отделяются межжаберными перегородками с реснитчатым эпителием и ведут в окологлоточную или артриальную полость, а не прямо наружу.(Жаберные щели снаружи не видны, они покрыты защитными кожными складками.)Атриальная полость окружает глотку по бокам и внизу и имеет открывающееся наружу отверстие — атриопор. В виде слепого замкнутого выроста атриальная полость немного протягивается за атриопор. Движения выростов мерцательного органа и колебания ресничек, покрывающих межжаберные перегородки, направляют медленный и безостановочный ток воды в глотку. Далее вода проходит через жаберные щели в околожаберную полость, а оттуда выводится через атриопор.Глотка имеет две борозды, выстланные ресничным и железистым эпителием. Поджаберная борозда (поджаберный желобок, эндостиль) проходит по нижней части глотки, наджаберная борозда (наджаберный желобок) — по спинной стороне глотки. Они связаны двумя полосками ресничного эпителия, которые проходят по боковым внутренним поверхностям глотки в ее передней части. Клетки эндостиля выделяют слизь, которая под действием мерцания ресничек гонится к переднему концу глотки — навстречу потоку воды. По пути обволакивается и захватывается попавшая в глотку пища. После этого склеенные слизью комочки пищи по двум полукольцевым бороздкам перемещаются в наджаберную борозду, по которой они гонятся назад, к начальному отделу кишки (кишечника).Слизь, в которую была закутана пища, стекает по бокам глотки и образует на жаберных щелях слизистую мембрану, пропускающую наружу воду.Резко сужаясь, глотка переходит в короткую, без изгибов кишку, которая заканчивается анальным отверстием. В месте перехода глотки в кишку располагается слепой пальцевидный печеночный вырост, выделяющий пищеварительные ферменты. Он находится с правой стороны глотки и направлен к головному концу ланцетника. Пищеварение происходит и в полости печёночного выроста и во всём кишечнике.

Пищеварительная система круглоротых.

Пищеварительная система круглоротых начинается предротовой воронкой, в глубине которой расположен рот, снабженный роговыми зубами или зубной пластинкой. В глубине рта находится мощный язык : у миног он служит для пробуравливания тела добычи после присасывания к ней. Слюнные железы животных выделяют антикоагулянты, препятствующие свертыванию крови. За ртом находится глотка, которая делится поперечной перегородкой на дыхательную трубку и лежащий над ней пищевод, переходящий в кишку, заканчивающуюся анальным отверстием. Желудок круглоротых слабо выражен, но развита печень без желчного пузыря. Многие присасываются к рыбам и даже нападают на крупных головоногих. Миксины вгрызаются в тело рыб и поедают их внутренности. У них имеется кишечное переваривание, не свойственное остальным позвоночным животным.

Пищеварительная система Хрящевых рыб (акул).

Большинство акул - хищники. Органом захватюся к рыбама и удержания добычи является челюсти. Они наделены несколькими рядами острых зубов разнообразной формы. Если один зуб сломается, он заменяется другим. По своей природе зубы являются увеличенными чешуйками. С ротовой полости пища попадает в глотки, которая имеет жаберные щели. Из глотки пищевые частицы движутся в короткий пищевод и далее в объемный желудок. Здесь пища медленно (до 5 суток) переваривается. Далее идет кишечник ( тонкая, толстая и прямая кишки), где происходят завершающие этапы пищеварения и процесс всасывания. Толстая кишка имеет внутренний вырост - спиральный клапан, что значительно увеличивает всасывающую поверхность. В просвет кишки открываются протоки печени и поджелудочной железы. Непереваренные остатки через прямую кишку попадают в клоаку и выводятся наружу. Как любая фирма начинается с ворот и дверей, так и пищеварительная система начинается с ротовой (или ротоглоточной) полости, которая, по сути, является расширенным передним отделом пищеварительной системы. Ртом захватывается пища. В ротовой полости расположены зубы - инструмент для удержания и первичного измельчения поступившей в рот добычи. Мы уже знаем, что этот инструмент у акул чрезвычайно надежный и эффективный.В ротовой полости акулы находится и язык - особая складка слизистой оболочки рта, поддерживаемая особым элементом - копулой подъязычной дуги и не имеющий собственной мускулатуры. Поэтому акула не может произвольно двигать своим языком - он движется, когда совершают движение органы подъязычного и жаберного аппаратов.В ротовой полости акул, как и у остальных рыб, нет слюнных желез. Железистые клетки ротовой полости и глотки выделяют слизь, которая не имеет пищеварительных ферментов и способствует лишь смазыванию пищи для облегчения ее проглатывания, а также защищает эпителий ротовой полости с вкрапленными вкусовыми почками (рецепторами) от повреждения сухим трением о пищу. Ротовая полость плавно переходит в глотку, за которой начинается сам пищевод - довольно короткая трубка с толстыми мышечными стенками, без заметных границ переходящий в легко растяжимый U-образный желудок. Внутренняя стенка пищевода выстлана многочисленными белыми роговые сосочками, сидящими продольными рядами на ее складчатой поверхности.Желудок акул имеет V-образную форму. Нисходящая часть его, называемая кардиалыной, тянется приблизительно до половины брюшной полости, где образует значительно меньшее, краниально направленное колено, называемое пилорус. Место изгиба желудка называется его дном. Отходящий от дна пилорус заканчивается сильным утолщением мышечной оболочки, образующей сфинктер. Изнутри желудок выстлан мышечными волокнами, образующими складкина на его стенках.  
Желудок акулы начинается из двух отделов - краниального и каудального. Внутренние стенки краниального отдела выстланы продольными складками и значительно толще стенок каудального отдела. В каудальном отделе стенки тоже выстланы продольными складками, однако их количество меньше. Все складки заканчиваются в области дна желудка, где начинается дистальное колено, стенки которого выстланы продольными складками с поперечными перетяжками. Все складки желудка покрыты слизистыми оболочками, обильно выделяющими пищеварительные соки и ферменты для разложения поступившей пищи. Интересное свойство пищеварительной системы акул - эверсия желудка. Они способны периодически выворачивать его через рот наружу в водную среду с целью очищения от непотребных остатков пищи и грязи. Самое интересное в этой процедуре, что акулы никогда не повреждают желудок своими острейшими зубами.Многие виды акул имеют в желудке особый "складской" отдел, куда складываются избытки пищи, добытые при удачной охоте и необходимость в которых на данный момент для акулы не актуальна. В таком "складе" пища может храниться довольно долго - до двух недель, совершенно не портясь. Когда для акулы наступают "черные дни", ее пищеварительная система использует "неприкосновенный запас" из этого "склада".За желудком следует кишечник. У хрящевых рыб отделы кишечника трудно сопоставить с таковыми наземных позвоночных. Поэтому названия отделов кишечника, соответствующие названиям отделов высших позвоночных, условны и основываются, в основном, на функциональном сходстве. Начинается кишечник тонкой кишкой. Передний отдел тонкой кишки - это так называемая двенадцатиперстная кишка. Она очень короткая. В нее открываются желчный проток и проток поджелудочной железы.Двенадцатиперстная кишка переходит в расширенный отдел кишечника, получивший название "толстой" кишки. На ее стенках хорошо заметны поперечные полосы - просвечивающие складки содержащегося в ней спирального клапана. Спиральный клапан представляет собой как бы вставленные друг в друга конусы, обращенные суженной частью к желудку. Наружные стенки "конусов" приращены к стенкам кишки. Последний оборот конуса спирального клапана не полный и вдается в область кишечника, прирастая к его стенке. Спиральный клапан служит для увеличения контакта переваренной желудком пищи со слизистой и более эффективного усвоения пищи кишечником.

Непосредственно за спиральным клапаном толстой кишки  начинается прямая кишка - суженный отдел  кишечника, который заканчивается  клоакой, служащей для удаления непотребной  части пищи из органов пищеварения  наружу. Прямая кишка относительно тонкостенная, имеет продольные складки. От нее отходит протока ректальной железы акулы. Ректальная железа является органом солевого обмена; она удаляет  избыток солей, которые попадают в организм вместе с пищей и  морской водой. В период размножения  железа выделяет пахучую слизь, облегчающую  встречу особей разного пола.

Из  важнейших внутренних органов акулы, участвующих в функционировании пищеварительной системы следует  отметить очень массивную печень, поджелудочную железу, желчный пузырь.

Печень (очень крупная) имеет желто-бурый  цвет и занимает почти всю переднюю половину брюшной полоти акулы. Ее цвет зависит от содержания жира. Печень акул чрезвычайно богата витамином " А". В прежние времена промысел акул был ориентирован в значительной степени именно на добычу ценной для  фармакологии печени. И если бы не была найдена технология искусственного синтезирования витамина "А", то акулам пришлось бы еще более туго, чем сейчас.  
Важность функций печени для организма акулы трудно переоценить. Это и обезвреживание токсических веществ и шлаков в ее организме и крови, уничтожение многих вредных микроорганизмов, участие в переработке и усвоении жиров (при помощи выделяемой желчи), образование белков плазмы крови (фибриногена, протромбина, гепарина), резервирование части пищи в виде глюкогена - животного крахмала, который может, при необходимости, превращаться в глюкозу для питания мышц и нервной системы. Кроме этого крупная и жирная печень акул играет роль своеобразного поплавка, облегчающего поддержание тела акулы в толще воды.

Поджелудочная железа акулы - очень важный секреторный  орган, вторая по величине железа пищеварительной  системы (после печени). Поджелудочная  железа играет огромную роль в обменных и пищеварительных процессах, выполняет  две главные функции - внешнесекреторную  и внутрисекреторную. Внешнесекреторная  функция поджелудочной железы заключается  в выделении в двенадцатиперстную кишку панкреатического сока, содержащего  ферменты (тирпсин,липазу,мальтозу,лактазу и др.), нейтрализуя тем самым кислое содержимое желудка и непосредственно участвуя в процессе переваривания пищи.

Внутрисекреторная функция поджелудочной железы -это выработка гормонов(инсулина,глюкагона и липокоина). Инсулин и глюгагон являются между собой антагонистами, регулируют нормальное содержание сахара в крови, участвуют в углеводном обмене.  
Липокоин способствует образованию фосфолипидов в печени, что благотворно сказывается на окислении жирных кислот. При его недостатке возможно жировое перерождение печени.  
Поджелудочная железа вырабатывает в просвет двенадцатиперстной кишки активный панкреатический сок, действие которого направлено на расщепление белков, жиров, углеводов на основные компоненты.

Несмотря  на относительную простоту пищеварительной  системы акул, благодаря чрезвычайно  агрессивному желудочному соку, в  образовании которого принимают  участие печень и поджелудочная  железа, эти рыбы способны переварить даже металл.

Остается  добавить, что задний отдел пищевода, желудок, селезенка, двенадцатиперстная кишка и передняя половина толстой  кишки акулы подвешены к спинной  стенке ее тела при помощи широкого связочного "ремня" - мезентерия.

Органы  выделения у акул отличаются по механизму  своего действия от аналогичных органов  других рыб и млекопитающих. Основой  органов выделения акулы являются туловищные, или мезонефрические почки, которые проложены вдоль почти всей полости тела. От них отходят почечные канальцы. В стенках почечных канальцев имеются железистые клетки, выделяющие в просвет канальцев продукты азотистого распада (мочевину).  
Первичная моча, поступающая в канальцы из почек содержит большое количество полезных для организма веществ и пресную воду. Поэтому мочевина всасывается через стенки почечных канальцев для дополнительной переработки. Образование у акул и других хрящевых рыб сети почечных канальцев решило такую проблему, как потеря значительной части питательных веществ при удалении мочевины из организма - сахаров, витаминов, аминокислот и др., а также воды. Кроме этого, большое количество мочевины в крови акул способствует повышению осмотического кровяного давления.

Органы  выделения акул и других хрящевых рыб устроены так, что всячески препятствуют бесконтрольному удалению мочевины из их организма. Даже жаберные лепестки этих рыб устроены так, что препятствуют проникновению мочевины из крови  во внешнюю среду. Лишь излишки мочевины, солей и воды выделяются с мочой  наружу при помощи ректальной железы. Акулы и скаты выделяют небольшое  количество мочи: всего от 2 до 50 мл на 1 кг массы тела в сутки.  
"Бережное" отношение акул к своей мочевине является причиной специфического аммиачного запаха у мяса многих видов этих рыб. У полярной акулы, например, мясо настолько пропитано мочевиной, что его употребление в пищу без длительной специальной обработки невозможно.

Вот и все устройство основного "механизма  обработки пищи" в теле акулы.  
Хотелось бы особенно отметить, что система пищеварения акул имеет уникальное свойство откладывать часть извлеченных из пищи ценных веществ "про запас", поэтому акулы не очень требовательны к постоянному пополнению объема своего желудка. Они могут значительное время обходиться без пищи используя для питания организма резервные запасы.

Пищеварительная система  костных рыб.