Кровеносная система животных

Определения и обозначения

Кровеносная система — это органы и сосуды, по которым движется кровь или гемолимфа, циркулирующая жидкость у некоторых беспозвоночных. Она связывает разные части тела и переносит к клеткам питательные вещества, а от клеток — продукты обмена. У многих животных эта система также участвует в переносе газов. Благодаря ей вещества доставляются туда, где нужны, и не остаются только возле органов, которые их получили или образовали.

Сердце — орган, сокращения которого приводят кровь в движение. Оно работает как насос: при сокращении выталкивает жидкость, а при расслаблении снова наполняется. Камеры сердца и отверстия между ними направляют движение крови и влияют на то, разделяются ли её потоки. Поэтому строение сердца связано с устройством всей кровеносной системы и способом снабжения органов.

Замкнутая кровеносная система — система, в которой кровь движется только внутри сосудов. Сосуды образуют непрерывный путь, а кровь не выходит напрямую в полости между органами. В незамкнутой системе часть пути гемолимфа проходит вне сосудов и омывает органы. Значит, отличие заключается не в наличии или отсутствии сосудов, а в том, остаётся ли циркулирующая жидкость внутри них на всём пути.

Круг кровообращения — путь крови от сердца через органы и обратно к сердцу. Один круг означает, что на этом пути кровь проходит через сердце один раз; так устроено кровообращение рыб. При двух кругах кровь движется по двум связанным маршрутам: через органы дыхания и через остальные органы тела. Число кругов показывает устройство пути, но само по себе не сообщает, насколько хорошо разделены потоки крови.

Как это устроено

Клеткам постоянно нужны питательные вещества, а продукты их работы необходимо удалять. Кровь или гемолимфа движется по телу и переносит эти вещества между органами и тканями. У многих животных она также доставляет кислород от органов дыхания к клеткам и уносит углекислый газ обратно. Перенос особенно важен для крупных и сложно устроенных организмов: одним лишь перемещением веществ от клетки к клетке они не могли бы обеспечить всё тело достаточно быстро.

У разных групп животных жидкость движется по-разному, потому что кровеносные системы имеют разное строение. При незамкнутой системе сердце направляет гемолимфу по некоторым сосудам, после чего она выходит в промежутки между органами и возвращается к сердцу. При замкнутой системе кровь остаётся внутри сосудов, и её движение происходит по непрерывным путям. Многие беспозвоночные имеют незамкнутую систему, но есть и беспозвоночные с замкнутой; у некоторых животных, например плоских червей, отдельной кровеносной системы нет.

У рыб сердце состоит из предсердия и желудочка, то есть имеет две камеры, а кровообращение образует один круг. Из сердца кровь направляется к жабрам, где получает кислород, затем проходит через органы тела и возвращается к сердцу. Сердце находится на этом пути до жабр, поэтому после прохождения через них кровь далее движется к органам без повторного прохождения через сердце. Именно последовательность «сердце — жабры — тело — сердце» объясняет, почему круг только один.

У земноводных и большинства пресмыкающихся два круга кровообращения: один проходит через органы дыхания, другой — через органы тела. Их сердце обычно трёхкамерное: в нём два предсердия и один желудочек. В желудочке потоки крови частично смешиваются, потому что для них нет полной внутренней перегородки. У земноводных это связано с тем, что газообмен происходит не только в лёгких, но и через кожу; у пресмыкающихся строение сердца и дыхания различается, а у крокодилов сердце четырёхкамерное.

У птиц и млекопитающих сердце имеет два предсердия и два желудочка. Перегородки разделяют правую и левую половины, поэтому кровь с малым содержанием кислорода не смешивается с кровью, которая его получила. Два круга позволяют направлять кровь отдельно к органам дыхания и к остальным органам, а сердце поддерживает раздельное движение потоков. В результате ткани получают кровь с высоким содержанием кислорода, что помогает эффективно снабжать организм.

Кровеносная система разных групп животных

Используйте таблицу, чтобы сопоставить тип системы, строение сердца и путь крови у разных групп. Сначала найдите группу животного, затем проследите, как число камер связано с кругами и смешением крови. Слова «обычно» и «у большинства» напоминают, что внутри группы могут быть исключения.

Разбор задач

Условие: у рыбы двухкамерное сердце. Нужно определить число кругов кровообращения и назвать основные органы, через которые проходит кровь. Чтобы не перепутать порядок, начнём путь с сердца и будем двигаться по направлению тока крови. Затем проверим, через сколько кругов она возвращается к исходной точке.

1. У рыб кровеносная система замкнутая, поэтому кровь движется по сосудам, а не свободно между органами.
2. Из сердца кровь направляется к жабрам, где получает кислород.
3. От жабр она идёт к органам тела, отдаёт им кислород и возвращается к сердцу.
4. На всём пути кровь проходит через сердце один раз, значит, круг кровообращения один.

Ответ: у рыбы один круг кровообращения. Путь крови: сердце → жабры → органы тела → сердце. Здесь важно не считать жабры отдельным кругом: они входят в общий путь.

Условие: сравнить кровообращение земноводного и птицы по числу камер сердца, количеству кругов и смешению крови. Сравнение удобно провести по одним и тем же признакам, чтобы увидеть связь строения сердца с движением крови. Сначала определим камеры, затем учтём маршруты и разделение потоков.

1. У земноводного обычно три камеры: два предсердия и один желудочек; у птицы — четыре камеры, по два предсердия и желудочка.
2. У обеих групп есть два круга кровообращения: малый, связанный с органами дыхания, и большой, проходящий через остальные органы тела.
3. У земноводного в общем желудочке потоки частично смешиваются, так как он не разделён на две отдельные камеры.
4. У птицы правая и левая половины сердца разделены, поэтому потоки крови не смешиваются.

Ответ: у земноводного обычно трёхкамерное сердце и два круга, кровь в желудочке частично смешивается. У птицы четырёхкамерное сердце и тоже два круга, но потоки разделены. Значит, одинаковое число кругов не означает одинаковое строение сердца.

Условие: у животного кровь движется по сосудам, а сердце имеет четыре камеры. Нужно определить возможные группы и обосновать ответ. Само движение по сосудам указывает на замкнутую систему, но этот признак встречается у разных позвоночных. Поэтому решающим будет сочетание признаков — замкнутый тип системы и четырёхкамерное сердце.

1. Если кровь всё время движется внутри сосудов, система замкнутая.
2. Четыре камеры означают, что сердце имеет два предсердия и два желудочка, а его половины могут разделять потоки крови.
3. У птиц и млекопитающих такое строение характерно для обычного устройства кровообращения: два круга и полное разделение потоков.
4. При этом среди пресмыкающихся исключение составляют крокодилы: у них тоже четырёхкамерное сердце.

Ответ: животное может относиться к птицам, млекопитающим или крокодилам. Вывод основан на строении сердца, а не только на наличии сосудов. Чтобы выбрать одну группу, потребовались бы дополнительные признаки.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что кровеносная система есть у каждого животного. Такое мнение возникает из-за того, что систему часто описывают как общий признак животных, хотя у некоторых, например у плоских червей, её нет. Проверяйте утверждение по конкретной группе, а не переносите устройство позвоночных на всех животных. Если в условии названа группа, уточните, характерна ли для неё отдельная система переноса крови или гемолимфы.

Ошибка — думать, что незамкнутая система вообще не имеет сосудов. На самом деле сосуды в ней есть, но часть пути гемолимфа проходит вне них и омывает органы. Путаница возникает из-за слова «незамкнутая», которое иногда ошибочно принимают за отсутствие сосудов. Для проверки спросите себя: остаётся ли жидкость внутри сосудов на всём пути; если нет, система незамкнутая.

Ошибка — называть сердце рыб трёхкамерным. Иногда к камерам ошибочно добавляют участки сосудов или смешивают строение сердца рыб со строением сердца земноводных. У рыбы две камеры: предсердие и желудочек, а круг кровообращения один. Проверяйте количество именно частей сердца, а не органов, через которые проходит кровь.

Ошибка — утверждать, что у всех пресмыкающихся трёхкамерное сердце. Такое обобщение появляется, когда типичное строение принимают за правило без исключений. У большинства пресмыкающихся сердце трёхкамерное, но у крокодилов — четырёхкамерное. Если встречается слово «все», проверьте, нет ли в группе известного исключения.

Связь с другими темами

Для понимания кровообращения нужно знать основные группы животных, роль крови в переносе веществ и то, как устроено сердце. Тема связана с дыхательной системой: у позвоночных кровь переносит газы между органами дыхания и тканями. Эти знания пригодятся при изучении строения человека, потому что его кровообращение также имеет сердце, сосуды и круги. Сравнение животных помогает понять, как устройство систем связано с условиями жизни.

Что запомнить

• Кровеносная система переносит вещества по организму.
• У животных встречаются замкнутая и незамкнутая системы.
• У рыб один круг кровообращения и двухкамерное сердце.
• У земноводных два круга и обычно трёхкамерное сердце.
• У большинства пресмыкающихся сердце трёхкамерное, но у крокодилов — четырёхкамерное.
• У птиц и млекопитающих сердце четырёхкамерное, потоки крови полностью разделены.