§ 37. Ткани, органы и системы органов многоклеточных животных

Определения и обозначения

Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по строению и выполняющих общую функцию. Межклеточное вещество находится между клетками и может быть жидким, плотным или упругим. Это понятие помогает объединить клетки, которые работают вместе, а не рассматривать их по отдельности.

Орган — часть организма, образованная несколькими видами тканей и выполняющая определённую работу. Например, стенка желудка включает ткани, нужные для защиты, сокращения и проведения сигналов. Понятие органа помогает понять, как разные ткани совместно решают одну задачу.

Система органов — объединение органов, совместно выполняющих общую функцию. Например, органы пищеварительной системы участвуют в обработке пищи и усвоении питательных веществ. Это понятие нужно, чтобы объяснить работу организма на уровне нескольких связанных органов.

Дифференцировка клеток — процесс приобретения клетками особенностей строения и функций. В результате одни клетки специализируются на сокращении, другие — на проведении сигналов или защите поверхности тела. Дифференцировка необходима, чтобы в многоклеточном организме появились разные ткани и разделились задачи между клетками.

Как это устроено

В многоклеточном организме клетки не все одинаковы: по мере развития они приобретают разные свойства. Этот процесс называется дифференцировкой. Клетки со сходным строением и сходной работой объединяются, а вместе с межклеточным веществом образуют ткань. Такое разделение труда делает работу организма эффективнее: каждой группе клеток поручена своя задача.

У животных выделяют эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани, потому что организму нужны разные виды работы. Эпителиальные клетки плотно прилегают друг к другу, поэтому образуют защитные покровы и выстилают полости органов. В соединительной ткани обычно много межклеточного вещества: оно помогает поддерживать, связывать или защищать части тела. Мышечная ткань способна сокращаться, а нервная — воспринимать и проводить сигналы; их строение подходит для движения и быстрой передачи информации.

Орган возникает, когда несколько видов тканей располагаются вместе и действуют согласованно. Например, мышечная ткань может обеспечивать сокращение стенки органа, эпителиальная — покрывать её изнутри, а нервная — передавать сигналы. Каждая ткань выполняет свою часть работы, поэтому орган решает задачу, с которой одна ткань не справилась бы. Именно сочетание тканей делает работу органа более сложной.

Органы объединяются в системы, когда их совместная деятельность нужна для общей функции организма. Пищеварительная система включает органы, которые обеспечивают прохождение и обработку пищи. В других системах органы тоже распределяют между собой отдельные этапы общей работы. Такое объединение позволяет выполнять жизненно важные функции на уровне всего организма.

Системы органов не работают изолированно: результат работы одной может быть необходим другой. Например, органы пищеварения обеспечивают поступление питательных веществ, а кровеносная система переносит их по организму. Нервная и эндокринная системы помогают регулировать деятельность органов, чтобы их действия согласовывались с потребностями животного. Поэтому целостность организма поддерживается взаимодействием всех систем, а нарушение работы одной может повлиять на другие.

Основные виды тканей многоклеточных животных

Чтобы определить ткань, сначала обрати внимание на строение клеток и количество межклеточного вещества. Затем соотнеси эти признаки с функцией и местом расположения. Например, плотный слой клеток на поверхности тела указывает на эпителиальную ткань.

Разбор задач

Задача 1. Клетки плотно прилегают друг к другу, межклеточного вещества мало, ткань покрывает поверхность тела и выстилает внутренние органы. Нужно определить её вид. Для этого сопоставим описание с признаками тканей и выясним, какая функция связана с таким расположением.

1. Сначала отмечаем, что клеток много и они образуют плотный слой. Это помогает ткани непрерывно покрывать поверхность.
2. Затем учитываем, что межклеточного вещества мало, а ткань находится снаружи тела и внутри органов. Такое расположение характерно для покровной ткани.
3. Сопоставляем признаки с её ролью: плотное покрытие защищает и отделяет поверхности. Значит, описание подходит эпителиальной ткани.

Ответ: эпителиальная ткань. Её строение помогает выполнять покровную и защитную функции. По одному признаку определить ткань было бы труднее, поэтому полезно учитывать одновременно строение и расположение.

Задача 2. Нужно объяснить, какие ткани входят в состав желудка и почему он не состоит из одного вида ткани. Желудок перемешивает пищу, защищает свои стенки и участвует в пищеварении. Значит, следует связать каждую ткань с отдельной частью этой работы.

1. Мышечная ткань в стенке желудка сокращается и перемешивает пищу. Без сокращений содержимое не продвигалось бы и не перемешивалось должным образом.
2. Эпителиальная ткань выстилает желудок изнутри и участвует в выделении веществ. Соединительная ткань поддерживает и связывает части стенки, а нервная передаёт сигналы, влияющие на работу органа.
3. Сопоставляем работу тканей: ни одна из них отдельно не обеспечивает все функции желудка. Их совместная деятельность позволяет органу выполнять сложную задачу.

Ответ: желудок содержит эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани. Он является органом именно потому, что образован несколькими тканями, работающими согласованно. Их сочетание обеспечивает движение пищи, выделение веществ, защиту и передачу сигналов.

Задача 3. После повреждения кожи организм закрывает рану, восстанавливает ткани и предотвращает потерю крови. Нужно назвать участвующие ткани, орган и системы органов. Рассуждать удобно от места повреждения к более крупным уровням организации.

1. Кожа — орган, в котором есть несколько тканей. Эпителий участвует в восстановлении покрова, а соединительная ткань — в поддержке и восстановлении повреждённой области.
2. Кровь относится к соединительной ткани и переносит вещества; при повреждении сосудов свёртывание крови помогает уменьшить кровопотерю. Восстановлению и защите также помогают клетки иммунной системы.
3. Кожа относится к покровной системе, кровь и сосуды — к кровеносной, а защитные реакции обеспечиваются иммунной системой. Нервная система может передавать сигналы о повреждении.

Ответ: участвуют эпителиальная и соединительная ткани, кожа как орган, а также покровная, кровеносная и иммунная системы. Нервная система тоже связана с реакцией на повреждение. Пример показывает, как несколько уровней организации действуют совместно.

Типичные ошибки

Ошибка — считать тканью любой набор клеток. Так думают, потому что клетки часто изображают группами, но простого соседства недостаточно: они должны быть сходны по строению и совместно выполнять функцию, а между ними есть межклеточное вещество. Проверь себя вопросом: выполняют ли эти клетки общую работу и образуют ли ткань?

Ошибка — путать орган и систему органов. Орган выполняет определённую работу и состоит из нескольких тканей, а система объединяет несколько органов для общей функции. Путаница возникает из-за того, что и орган, и система участвуют в работе организма; чтобы проверить себя, посчитай, о каком уровне идёт речь: об одной части тела или о группе органов.

Ошибка — считать, что орган состоит только из одного вида ткани. Отдельная ткань может быть заметной или особенно важной для работы органа, но обычно рядом с ней есть другие ткани. Проверка простая: спроси, нужны ли органу покров, поддержка, сокращение или проведение сигналов; разные задачи требуют участия разных тканей.

Ошибка — отождествлять мышечную и нервную ткани, потому что обе связаны с движением. Нервная ткань передаёт сигналы, а мышечная сокращается в ответ на команды или другие воздействия. Проверь себя по главному действию: проведение информации указывает на нервную ткань, изменение длины и сокращение — на мышечную.

Связь с другими темами

Для понимания темы пригодятся знания о строении клетки, отличиях растительных и животных клеток и уровнях организации живого. Эти представления помогают увидеть, как клетки специализируются и объединяются в ткани, органы и системы. Далее понятия понадобятся при изучении пищеварительной, дыхательной, кровеносной, нервной и других систем животных и человека. Они также помогают объяснять, почему строение каждой части организма соответствует её работе.

Что запомнить

• Ткань состоит из сходных клеток и межклеточного вещества.
• У животных выделяют эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани.
• Строение каждой ткани связано с выполняемой ею функцией.
• Орган образован несколькими видами тканей.
• Система органов объединяет органы, работающие для общей функции.
• Все системы органов взаимосвязаны и обеспечивают целостность организма.