Эволюционно-функциональная морфология животных - Елена Чиркова

Дыхательный аппарат – служит для поступления в организм из внешней среды кислорода (О2) и выделения из организма двуокиси углерода (CO2), воды (в виде паров) и излишков тепла. В состав дыхательного аппарата входят органы, проводящие воздух (носоглотка, гортань, трахея, бронхи), и орган газообмена (легкие), где осуществляется обмен газами между кровью и внешней средой.

Мочеполовой аппарат – подразделяется на системы мочеотделения и размножения.

Система (или органы) мочеотделения – обеспечивает выведение из организма продуктов белкового, солевого и водного обменов. В состав органов мочеотделения входят орган мочеобразования (почки) и органы мочевыделения (мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал). Система (или органы) размножения служит для обеспечения функции размножения в сохранения жизнедеятельности вида. К органам размножения относятся органы, где происходит развитие половых клеток, или мужские и женские гениталии (семенники, яичники), органы, проводящие половые продукты (семяпроводы, яйцеводы), органы совокупления (наружные половые органы) и у самок еще и орган плодоношения (матка).

3 Системы нейрогуморальной регуляции, или системы жизнеобеспечения, осуществляющие объединение всех систем и органов организма в единое целое и его взаимосвязи с внешней средой. К ним относятся железы внутренней секреции, сердечно-сосудистая и нервная системы:

а) железы внутренней секреции – вырабатывают гормоны, которые, поступая в кровь и, разносясь по организму, участвуют в регуляции всеми важнейшими процессами, происходящими в организме (рост, развитие и обмен веществ). К железам внутренней секреции относятся гипофиз, эпифиз, надпочечник, щитовидная, околощитовидная железы инкреторные образования поджелудочной и половых желез;

б) сердечно-сосудистая система – представлена системой кровеносных и лимфатических сосудов, заполненных кровью и лимфой, выполняющих транспортную и иммунобиологическую функции. В состав сердечнососудистой системы входят кровь, лимфа, кроветворные органы, сердце, артериальные, венозные и лимфатические сосуды. Совокупность лимфатических сосудов и лимфоидных образований составляет единую лимфатическую систему; в) нервная система – выполняет регулирующую, координирующую и объединяющую функции, обеспечивая гармоничную целостность организма и его единство с окружающей средой. Нервная система, функционируя но принципу рефлекса (reflexus – отражение), осуществляет всю высшую и низшую нервную деятельность организма. В состав нервной системы входят центральные органы (головной и спинной мозг) и периферические нервы, осуществляющие взаимосвязь центральных отделов с соматическими (соматические нервы) и висцеральными (вегетативные нервы) органами.

С внешней и внутренней средами центральные отделы нервной системы связаны с помощью воспринимающих экстеро- и интерорецепторов, богато представленных в коже, во всех внутренних органах и сосудах, и органов чувств (органы зрения, слуха, обоняния и вкуса), воспринимающих свет, цвет, звук, запах и вкус.

2 Основные законы построения и развития животного организма

Каждый живой организм, несмотря на многообразие и разнообразие своих форм и адаптивных приспособлений к условиям существования и функционирования, в своем строении и развитии подчинен строго определенным биологическим законам.

1 Закон исторического развития. Все ныне живущие растительные и животные организмы, независимо от уровня их организации, прошли длительный путь своего исторического развития, этот закон, впервые подмеченный М. В. Ломоносовым (1747) и сформулированный Ч. Дарвиным (1859), нашел дальнейшее развитие в трудах А. Н. Северцова (1912, 1939) и особенно И. И. Шмальгаузена (1934, 1964), обосновавших монофилетическую теорию происхождения наземных позвоночных.

2 Закон единства организма и среды, впервые четко обоснованный И. М. Сеченовым (1861), гласит о том, что «Организм без внешней, среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него». Без нее многообразие животных форм и различий их строения обусловлено особенностями адаптации организмов к определенным условиям существования и функционирования. Единство организма и среды составляет основу эволюции органических форм, которое обеспечивается нервной системой. Ведущая роль нервной системы в этом процессе выступает как «тончайший инструмент, уравновешивающий организм с окружающей средой» (И. П. Павлов, 1927).

3 Закон целостности и неделимости организма. Этот закон выражается в том, что каждый организм является единым целым, в котором все органы и системы находятся в тесной генетической, морфологической и функциональной взаимосвязи, взаимозависимости и взаимообусловленности. Впервые высказанный классиками естествознания еще во второй половине XIII в., этот закон нашел убедительное обоснование в трудах И. М. Сеченова (1866) и особенно И. П. Павлова (1924, 1927).

4 Закон единства формы и функции. В основе жизнедеятельности каждого живого организма лежат физиологические и адекватные ин морфологические реакции, которые под воздействием факторов внешней среды и целенаправленного воздействии человека подвергаются изменениям. Антон Дорн (1875), сыгравший большую роль в развитии зоологии и сравнительной анатомии на принципах дарвинизма, разработал учение о смене функций. Он первый указал пути к исследованию эволюции их жизнедеятельности. В дальнейшем учение Л. Дорна нашло широкое развитие в трудах Н. Клейнберга (1886); Л. Плате (1913), А. Н. Северцова (1912, 1939) и И. И. Шмальгаузена (1934, 1964), которыми указывалось, что каждая часть и каждый орган организма обладает несколькими функциями. Во время исторических преобразований органа одна из функций может получить преобладающее значение, Другие – исчезнуть или измениться. При всех этих преобразованиях в одинаковой степени участвуют и строение органа, и его отправления; одно всегда определяет другое, г. е. форма и функция образуют неразрывное целое. Этот закон нашел отражение в трудах Ф. Энгельса (1875 – 1876), впервые опубликованных в России в 1924 г., и дальнейшую научную разработку в трудах П. Ф. Лесгафта, В. П. Воробьева, В. Н- Тонкова и др.

5 Закон наследственности и изменчивости. Наследственность – это исторически сложившееся в процессе смены поколений свойство живых организмов требовать определенных условий для своего развития, роста и жизнедеятельности Наследственной основой, или генотипом организма, являются гены, обладающие большой устойчивостью и обеспечивающие относительное постоянство (консерватизм) видовых признаков, т. е. обусловливают фенотип живых организмов.

Фенотип – это совокупность внешних и внутренних признаков организма, обусловленных взаимодействием наследственной основы организма с условиями внешней среды. Управляя законами изменчивости (модификационной, мутационной, цитоплазматической), можно изменять не только фенотип организма, но и его генотип, что широко используется в селекционной работе. Знание законов передачи наследственных признаков имеет большое значение в медицинской и ветеринарной практике.

6 Закон гомологичных рядов гласит о там, что «чем ближе генетические виды, тем резче и точнее проявляется сходство рядов морфологических и физиологических признаков:». Этот закон был подготовлен значительным числом исследователей, придававших большое значение изучению гомологичных (сходных по развитию) органов (И. Гете, Ж. Кювье, Внк д'Азир, Э. Геккель, К. Гегенбаур), но нашел свое окончательное оформление в трудах Н. И. Вавилова (1920. 1922).

7 Закон экономии материала и места, согласно которому каждый орган и каждая система построены так, чтобы при минимальной затрате строительного материала они могли бы выполнять максимальную работу (П. Ф. Лесгафт, 1895). Подтверждение этого закона можно видеть в строении всех органов живого организма, и особенно он выражен в строении центральных отделов нервной системы, сердца, почек, печени, обладающих исключительно высокими потенциальными возможностями при выполнении своих функции.

Для всех позвоночных характерны общие принципы построения тела и гомологичных органов, а именно:

а) одноосность, или биполярность, выражающаяся в наличии двух дифференцированных полюсов тела – головного, или краниального, и заднего, или каудального;

6) сегментарность, или метамерия;

в) антимерия (anti – против, meros – честь), двусторонняя, или билатеральная (bi – два, latus – сторона), симметрии, характеризующаяся зеркальным сходством правой и левой половин тела животного. Билатеральная симметрия, как и биполярность, есть отражение развития прямолинейного, поступательного движения, свойственного большинству хордовых;