"Ewolucyjne różnicowanie się układów krążenia u bezkręgowców i kręgowców z uwzględnieniem ich płynów ustrojowych oraz roli tych układów w organizmie."









Kategoria:
Biologia


Zakres:
Biologia


Tytuł:
"Ewolucyjne różnicowanie się układów krążenia u bezkręgowców i kręgowców z uwzględnieniem ich płynów ustrojowych oraz roli tych układów w organizmie."


Dodano:
1999.09.05










Kręgowce to strunowce mające szkielet osiowy, złożony z czaszki i kręgosłupa. U bezkręgowców jest brak tego elementu. Jednakże zarówno u kręgowców jak i bezkręgowców układ krążenia ma za zadanie rozprowadzać składniki pokarmowe i tlen do wszystkich tkanek, usuwać zbędne produkty przemiany materii. Transport składników pokarmowych w organizmie jest sprawa ważną dla wszystkich istot żywych.
Układ krążenia wszystkich kręgowców ma wspólny plan budowy. Składa się on z serca, aorty, tętnic, naczyń włosowatych i żył. W procesie ewolucji kręgowców zasadnicze zmiany w układzie krążenia dotyczyły serca i były skorelowane ze zmianami mechanizmu oddychania ze skrzelowego na płucny. Serce ryb składa się z czterech komór ułożonych w jednym szeregu: zatoki żylnej, przedsionka, komory i stożka tętniczego. Krew a żył wlewa się do zatoki żylne, natomiast krew ze stożka tłoczona jest przez aortę brzuszną do skrzel, gdzie następuje jej utlenowanie; ze skrzel zaś przechodzi do aorty grzbietowej, która już rozprowadza ją po całym ciele.
U pewnej szczególnej grupy ryb, z której powstały kręgowce lądowe, nastąpiło szereg zmian w sercu i w naczyniach, co można zaobserwować jeszcze u dzisiejszych żab. W przedsionku powstała przegroda dzieląca go na dwie części - prawą i lewą. Zatoka żylna zmieniła swoje połączenie i uchodzi do prawego przedsionka, natomiast żyła płucna uchodzi tylko do lewego przedsionka. Podczas skurczu komory nieutlenowana krew z prawego przedsionka pierwsza wchodzi do aorty a potem do odgałęziających się od niej tętnic płucnych. Krew utlenowana z lewego przedsionka opuszcza komorę pod koniec jej skurczu i nie może wejść do tętnic płucnych, bo są one wypełnione krwią, która napłynęła już poprzednio. Ponieważ w komorze następuje mieszanie się krwi, może ona wielokrotnie przejść przez serce nim dokona pełnego obiegu w organizmie.
U płazów i gadów w procesie ewolucji rozwija się przegroda w komorze i stożku. U płazów, w skutek zaniku skrzeli, z tętnic i żył łuków skrzelowych powstały połączenia aorty brzusznej i grzbietowej, zwane łukami aorty, zaś cały obieg krwi, tak jak u ryb, stał się obiegiem dużym. Funkcje oddechowe przejęły głównie płuca, powstał drugi obieg krwi - mały, czyli płucny. Krew po każdym przejściu przez naczynia włosowate wraca do serca, by tam uzyskać nowe przyspieszenie. Ceną tego udoskonalenia jest mieszanie się krwi w jednej komorze serca. Krew wracająca z płuc jest natleniona stosunkowo słabo, gdyż jest mieszaniną krwi, która zostawiła tlen w różnych narządach wewnętrznych ciała oraz krwi, która płynęła przez naczynia skórne i tam pobrała znaczną ilość tlenu. Dalsza ewolucja to stopniowe rozdzielanie strumienia krwi tętniczej i żylnej w sercu.
Serce ptaków i ssaków jest już całkowicie podzielone na części prawą i lewą. Przegroda międzykomórkowa jest zupełna i nie pozwala na mieszanie krwi prawego z krwią lewego serca. Zanikła stożek tętniczy, dając tylko podstawę dla aorty i tętnic płucnych. Kompletny rozdział na prawe i lewe zmusza krew do dwukrotnego przejścia przez serce na jedno okrążenie ciała, w wyniku czego krew w aorcie ptaków i ssaków zawiera więcej tlenu, niż u kręgowców niższych. Dzięki temu, że tkanki ciała utrzymują więcej tlenu, może być utrzymywany wyższy poziom przemiany materii, umożliwiający tym samym utrzymanie stałej i dość wysokiej temperatury ciała (stałocieplność). Ptaki i ssaki mogą utrzymywać stałą wysoką temperaturę ciała, także w zimnym środowisku.
Pierwotniaki nie mają specjalnego układu krążenia do przenoszenia różnych substancji, substancje te przenikają po prostu w drodze dyfuzji przez cytoplazmę w każdy zakątek komórki. U większych pierwotniaków w rozprowadzaniu substancji bierze również udział ruch cytoplazmy. W czasie pełzania ameby prąd protoplazmatyczny płynie do końca ciała ku przodowi rozprowadzając substancje po całym ciele. U pierwotniaków, które mają sztywną powłokę ciała, uniemożliwiającą zmianę kształtu zwierzęcia w czasie ruchu, substancje są przenoszone w wyniku rytmicznego krążenia cytoplazmy.
U jamochłonów zarówno funkcję narządu trawienia, jak i krążenia spełnia jama chłonąco - trawiąca. Strawione substancje pokarmowe, w jamie chłonąco - trawiącej, przechodzą do komórek wyścielających jamę i następnie w drodze dyfuzji do warstwy zewnętrznej komórki. Dzięki ruchom całego zwierzęcia, składniki pokarmowe mieszają się w jamie i krążą po całym ciele.
Wypławki, ze względu na obecność centralnej jamy łączącej się ze środowiskiem zewnętrznym jednym tylko otworem gębowym, mają trzecią, środkową warstwę komórek. W warstwie tej jest dużo przestrzeni międzykomórkowych, wypełnionych płynem podobnym do płynu tkankowego u człowieka. Pokarm pobierany przez otwór gębowy jest trawiony w jamie centralnej i pochłaniany przez komórki warstwy wewnętrznej, z których przechodzi do płynu warstwy środkowej, a stąd do innych komórek. Krążenie składników pokarmowych odbywa się dzięki skurczom mięśni ścian ciała, które poruszają płyn w jamie ciała i płyn tkankowy.
Bezkręgowce, które mają już układ krążenia zamknięty, to pierścienice. Ich układ składa się z naczyń, komórek krwi i osocza, brak jednak zróżnicowania naczyń na tętnice, żyły i naczynia włosowate. Układ krążenia składa się z dwóch głównych naczyń: grzbietowego, którym krew płynie do przodu i brzusznego, którym krew płynie do tyłu ciała. Drobne naczynia zaopatrujące w krew jelito, skórę i inne części ciała łączą się z głównymi pniami. W przedniej części znajduje się pięć par tętniących naczyń, które przetaczają krew z naczynia grzbietowego do brzusznego i zamykają w ten sposób krążenie.
Mięczaki i stawonogi mają zamknięty układ krążenia, który składa się z serca, naczyń krwionośnych, osocza i komórek krwi. Serce jest pojedynczym, umięśnionym workiem. Naczynia krwionośne, które wychodzą z serca, otwierają się do dużych szczelin, co umożliwia krwi dotarcie do wszystkich komórek ciała. Z tych szczelin krew wlewa się do naczyń, które doprowadzają je z powrotem do serca. Układ zapatruje komórki w tlen i składniki pokarmowe oraz usuwa zbędne produkty przemiany materii.
Układ krążenia jest bardzo ważnym układem w organizmie, gdyż jest on odpowiedzialny za transport składników pokarmowych oraz tlenu. Serce ludzkie, najlepiej rozwinięte, ze swoim szczególnym układem automatycznym utrzymującym krew w stałym ruchu i reagującym na każdą zmianę warunków, jest wynikiem długiego procesu ewolucyjnego.




Autor: Jacek Łazowski