Эволюция дыхательной системы
 Скачать 0.51 Mb.
|
|
Эволюция дыхательной системы. Уникальной особенностью строение пищеварительной и дыхательной системы является их тесная взаимосвязь. Только у хордовых дыхательная система закладывается на базе пищеварительной и на первых этапах эволюции функционирует совместно с ней Эволюция пищеварительной системы. Прогрессивные направления эволюции пищеварительной системы. ⚫ Появление подвижных губ и языка, слюнных желез ⚫ Разделение ротовой и носовой полости за счет твердого неба ⚫ Замена гомодонтной зубной системы на гетеродонтную ⚫ Удлинение кишечника и его дифференциация на отделы ⚫ Компактизация и усложнение печени и поджелудочной железы ⚫ Дифференциация клоаки У ланцетника- ✓ пищеварительная трубка не дифференцирована, ✓ глотка пронизана жаберными щелями и переходит непосредственно в кишечник, не разделенный на отделы и не образует изгибов. ✓ печень развивается как вырост средней кишки. ✓ поджелудочная железа в зачаточном состоянии. Рыбы ✓ Пищеварительный тракт начинается ротовой полостью, крыша которой образована основание черепа-первичное небо. ✓ Губы -неподвижные кожные складки. ✓ Зубная система -гомодонтная (все зубы одинаковые по строению и выполняемым функциям). Зубы располагаются по краю челюстей, а у некоторых по всей ротовой полости. Характерен полифиодонтизм ( многократная смена зубов) ✓ Неподвижный язык в виде двойной слизистой складки ✓ Слюнные железы отсутствуют ✓ Стенка глотки пронизана жаберными щелями, за не й идет короткий пищевод, который переходит в желудок. ✓ Кишечник дифференцируется на тонкий и толстый, длина кишечника увеличивается и образует петли, заканчивается анусом. ✓ В петле тонкого кишечника лежит поджелудочная железа. ✓ Печень хорошо развита , имеется желчный пузырь. Амфибии. ✓ Ротовая полость не отделена от глотки, крыша образована основанием черепа- первичное твердое небо. Хоаны открываются непосредственно в ротовую полость. ✓ Зубная ✓ Появляется подвижный язык, участвующий в захвате пищи ✓ Появляются слюнные железы выделяющие слюну в которой отсутствуют пищеварительные ферменты, поэтому слюна смачивает пищу, но не участвует в пищеварении. ✓ Длина кишечника увеличивается и отчетливо подразделяется на тонкий и толстый отделы. ✓ Пищеварительная трубка заканчивается клоакой. ✓ Печень имеет больший отобьём ✓ Поджелудочная железа лежит в петле тонкого кишечника. Рептилии. ✓ Ротовая полость более обособлена от глотки ✓ Появляются зачатки вторичного твердого неба, которое образуется боковыми складками верхней челюсти доходящими до середины и делящие ротовую полость на дыхательный отдел и вторичную пищеварительную полость. Хоаны смещаются кзади. ✓ Зубная система гомодонтная., характерен полифиодонтизм. ✓ Язык формируется из 3 зачатков , 2 парных и одного непарного. Парные зачатки срастаются не до конца поэтому язык рептилий раздвоенный. ✓ В слюне появляются пищеварительные ферменты, а у некоторых токсины. ✓ Жаберные щели глотки только в эмбриональном периоде ✓ Появляется слепая кишка, на границе тонкого и толстого кишечника, это связано с расширением растительного рациона. ✓ Как и у амфибий толстая кишка заканчивается клоакой. Млекопитающие. ✓ Появляются подвижные губы( в связи с вскармливанием детенышей молоком, у человека также участвуют в речеобразовании) ✓ Полностью завершается формирование вторичного твёрдого неба ✓ Появляется гетеродонтная зубная система( зубы дифференцируются в зависимости от выполняемой функции), характерен дифиодонтизм( однократная смена ) ✓ Слюнные железы многочисленны и дифференцированы. ✓ Язык закладывается из трех зачатков, как и у рептилий, только парные зачатки срастаются полностью. ✓ Жаберные щели никогда не образуются ✓ Наибольшая степень дифференцировка пищеварительного тракта( 12-ти перстная, тонкая, слепая, толстая и прямая кишка. Большие размеры слепой кишки., у некоторых появляется вырост слепой кишки-червеобразный отросток. В результате резко увеличивается разнообразие рационов, появляется деление на травоядных и плотоядных, редко наблюдается всеядность ✓ Прямая кишка заканчивается анусом. ✓ Клоака только у низших Млекопитающих Пороки развития • Волчья пасть-не сращение твердого неба (связано с нарушением адгезии клеток боковых складок и недостаточная пролиферация клеток) • Появление гомодонтной зубной системы с коническим строением зубов • Трехбугорчатое строение коренных зубов ( связано с нарушением процессов дифференцировки) • Прорезывание сверхкомплектных зубов (избыточная пролиферация, недостаточный апоптоз) • Раздвоенность язык-не сращение парных зачатков (недостаточная адгезия клеток) • Персистирование клоаки-нарушение дифференцировки на 8 неделе эмбриогенеза. Эволюция дыхательной системы. Прогрессивные направления эволюции дыхательной системы ⚫ Появление специализированных органов дыхания ⚫ Замена жабр на легкие ⚫ Увеличение дыхательной поверхности легких ⚫ Удлинение и дифференцировка дыхательных путей Низшие Хордовые (ланцетник) –в стенке глотки 100-150 пар жаберных щелей. Между которыми находятся межжаберные перегородки, которые и являются органами дыхания. В каждой перегородке проходит жаберная артерия. Общая поверхность поступления кислорода невелика, окислительные процессы идут на низком уровне, поэтому ланцетники ведут малоподвижный образ жизни. Рыбы. ✓ На межжаберных перегородках появляются жаберные лепестки, образующие вместе с перегородкой жабры. Жаберные артерии в отличие от ланцетника образуют густую сеть капилляров. ✓ Жабры состоят из 4 жаберных дуг, жаберных лепестков и жаберных лепестков. Дыхательная поверхность по сравнению с ланцетником резко увеличена. Интенсивность обмена веществ повышена и становится возможным активный образ жизни. ✓ Дополнительное приспособлением для использования атмосферного кислорода, например у кистеперых- плавательный пузырь,( парный мешковидный вырост , брюшной стороны глотки). Амфибии ✓ У личинок земноводных – жабры. ✓ Органы дыхания взрослых– легкие, они гомологичны плавательному пузырю кистеперых рыб. Они представляют собой 2 мешка соединённых с глоткой небольшой гортанно-трахейной камерой. Стенки легочных мешков, гладкие, с небольшими перегородками, поэтому дыхательная поверхность мала (всего 30-40% от потребностей в О 2 ). ✓ В газообмене принимают активное участие кожа (55% потребляемого кислорода)содержащая большое количество капилляров и слизистая ротоглоточной полости. Для активного участия в газообмене кожа амфибий постоянно увлажнена. ✓ Воздухоносные пути слабо дифференцированы. У бесхвостых амфибий легкие через гортанно-трахейную камеру открываются в ротоглоточную полость. Рептилии ✓ Кожа не участвует в дыхании, так как роговая чешуя препятствует газообмену. ✓ ✓ Основные органы дыхания – легкие с большим количеством разветвленных перегородок с кровеносными капиллярами. ✓ Дифференцируются воздухоносные пути , появляются трахея и и 2 бронха, и начинается формирование внутрилегочных бронхов. ✓ Хорошо развита грудная клетка с межреберной и грудной мускулатурой. ✓ Появляется эпителиальная диафрагма, которая отделяет грудную полость от брюшной, но не принимает участия в дыхании. Млекопитающие ✓ Органы дыхания легкие имеющие альвеолярное строение существенно повышающие дыхательную поверхность. ✓ Хорошо развито бронхиальное дерево. основной бронх делится на большое количество вторичных бронхов, которые в свою очередь делятся на бронхи 3 и 4 порядка, заканчивающиеся бронхиолами на концах которых находятся воздушные пузырьки или альвеолы, густо оплетенные сетью капилляров. ✓ У человека дыхательная поверхность 90м 2 ✓ Хорошо развита дыхательная мускулатура. ✓ Основная дыхательная мышца – диафрагма. Пороки развития ⚫ Латеральные шейные свищи( связаны с недостаточной адгезией и пролиферацией клеток ) ⚫ Кистозная гипоплазия легких ⚫ Эзофаготрахеальные свищи |