Органы животных сгруппированы в различные системы организма - совокупность органов, которые работают совместно, чтобы выполнять определенные функции для поддержания жизнедеятельности животного. Системы организма (также называемые системы органов) включают:
Репродуктивная система - группа органов, позволяющая животным производить потомство.
Нервная система - система, которая регулирует работу всего организма при помощи нервных импульсов. Нервная система может быть условно разбита на три основные категории: центральная нервная система (головной и спинной мозг), периферическая нервная система (нервные ответвление от головного и спинного мозга, которые передают импульсы в мышцы и железы), вегетативная нервная система (контролирует непроизвольные действия, такие как сердцебиение и пищеварение).
Кровеносная система - система, отвечающая за транспортировку крови по всему телу животного. Она включает в себя: кровь, артерии, вены и капилляры.
Дыхательная система - группа органов, которая контролирует газообмен в организме животного. Она состоит из носа, легких и трахеи.
Лимфатическая система - система, которая фильтрует болезнетворные организмы, а также помогает выводить из организма жидкость с отходами. Еще она помогает в борьбе с инфекциями.
Эндокринная система - система, состоящая из желез, например, щитовидная железа, гипофиз, надпочечники, паращитовидные железы, поджелудочная железа, вилочковая железа, яичники и яички) и гормонов (химические вещества, впрыскиваемые из желез в кровь). Эти железы с гормонами контролируют и влияют на различные функции организма, например, метаболизм, рост и размножение.
Мочеполовая (выделительная) система - группа органов, которые отвечают за вывод жидкости с отходами в виде мочи из организма и включающая в себя: почки, мочевой пузырь, мочеточник и уретру.
Мышечная система - совокупность мышечных волокон, позволяющих животным двигаться и контролировать передвижение. Мышечная система состоит из скелетных мышц, гладких мышц и сердечной мышцы.
Пищеварительная система - группа органов, которые переваривают пищу, чтобы получить энергию для других процессов в организме.
Покровная система - внешнее покрытие животного, например, кожа, чешуя, перья, мех и т.д., которое защищает организм от повреждений, высыхания, попадания болезнетворных бактерий и вредных веществ.
Иммунная система - защитная система организма, противостоящая инфекциям и болезням.
Опорно-двигательная система (мышцы и скелет) - комплекс костей и мышц, обеспечивающий внутреннею и внешнюю поддержку животного, например, скелет, экзоскелет или раковина.
Одинаковой или сходной функции и строения; в более широком смысле - совокупность сходных или несходных органов, совместно участвующих в выполнении одной общей функции и образующих единое, планомерно построенное целое («аппарат органов»). В русской биологической школе принято различать понятия «аппарат органов» и «система органов», однако часто не только в медицине и физиологии, но и в морфологии отмечается терминологическая подмена.
Под определение системы органов в узком смысле подходит, например, зубная система млекопитающего, мышечная или выделительная система кольчатого червя, состоящие из однородных органов. Аппарат - это, например, пищеварительный аппарат человека , в состав которого входят столь разнородные органы, как зубы , язык , желудок , поджелудочная железа и др. Кроме того, некоторые системы (нервная , иммунная и др.) занимают промежуточное положение по своему строению между системой и аппаратом .
У большинства животных в ходе эволюции сформировались системы органов (аппараты), обеспечивающие процессы жизнедеятельности: пищеварение , дыхание , кровоснабжение , выделение , размножение . Нервная и эндокринная системы регулируют интенсивность деятельности систем органов, их согласованную работу, жизнедеятельность всего организма, обеспечивают связь организма со средой обитания.
Системы органов различных типов животного царства
Число систем органов (аппаратов) может различаться в разных группах животных. Так, у губок можно выделить, вероятно, всего три аппарата - мерцательно-вододвижущий , покровный и скелетный. При этом большинство источников указывают на отсутствие у губок органов . У кишечнополостных имеются нервная, покровная и пищеварительная системы (аппараты), мышечная система , а также половой аппарат . Нервные клетки кишечнополостных выполняют и эндокринную функцию, но обособленные органы эндокринной системы у них не встречаются. У плоских червей имеются те же аппараты, к которым добавляется выделительная система . Типичной системой в узком смысле является целомическая система большинства животных, которая традиционно не рассматривается в качестве отдельной системы органов.
Ткани в организме животного образуют органы. Орган - это часть организма, которая отличается особым строением и выполняемыми функциями. Орган действует не изолированно, а совместно с другими. В организме существуют системы органов, которые обеспечивают протекание важнейших жизненных процессов. У животных различают опорно-двигательную, пищеварительную, дыхательную, кровеносную, выделительную, нервную, эндокринную, половую системы органов.
Опорно-двигательная система состоит из скелета и мышц. У животных, имеющих твердый наружный скелет (например, у членистоногих) или внутренний (у хордовых), мышцы прикрепляются к частям скелета. У животных, не имеющих твердого скелета, мышцы вместе с покровами образуют кожно-мускулъный мешок (например, у кольчатых червей). Опорно-двигательная система выполняет опорную, двигательную и защитную функции. Особенно велика защитная роль панциря у членистоногих, грудной клетки и черепа - у позвоночных.
Пищеварительная система - группа последовательно расположенных органов, обеспечивающих измельчение, перемешивание, смачивание, перс-варивание пищи, всасывание питательных веществ и удаление непереваренных остатков. Пищеварительная система имеет трубчатое строение. В ее состав входят рот, глотка, пищевод, желудок, кишечник, пищеварительные железы. Пищеварительные железы вырабатывают биологически активные вещества, которые обеспечивают переваривание пищи. При этом каждое биологически активное вещество действует только на определенное пищевое вещество, вызывая его расщепление. Биологически активные вещества действуют при определенных температуре и кислотности. Питательные вещества, полученные в результате переваривания пищи, всасываются эпителием кишечника.
Дыхательная система осуществляет газообмен: поставляет в организм животных кислород, необходимый для окисления веществ и выделения энергии, и выводит углекислый газ. Тем самым она участвует в обмене веществ.
У разных животных дыхательная система представлена разными органами. Так, животные, обитающие в воде (например, моллюски, ракообразные. рыбы), дышат с помощью жабр. В получении водными животными кислорода велика роль кожных покровов (например, у земноводных). Наземные животные (пресмыкающиеся, птицы, звери) дышат с помощью легких, а насекомые - с помощью трахей.
Выделительная система обеспечивает выведение из организма избытка воды, вредных продуктов обмена веществ. Она представлена выделительными трубочками (например, у червей, бесчерепных), малъпигиевыми сосудами (у насекомых, паукообразных), почками (у позвоночных).
Кровеносная система состоит из сосудов и сердца. Сердце - орган, выполняющий роль насоса и обеспечивающий движение крови по сосудам - кровообращение. Сосуды, несущие кровь от сердца, называются артериями, к сердцу - венами. Мельчайшие кровеносные сосуды (и вены, и артерии) называются капиллярами. Кровь участвует в газообмене: насыщенная кислородом - артериальная, а насыщенная углекислым газом - венозная.
У кольчатых червей и хордовых животных кровь движется только по сосудам и не попадает в полость тела. Такая кровеносная система называется замкнутой. У членистоногих и моллюсков кровь из сосудов поступает в полость тела. Такая кровеносная система называется незамкнутой.
Кровь выполняет и защитную функцию. Сгусток крови закрывает рану от проникновения микробов, лейкоциты уничтожают попавшие в организм болезнетворные микроорганизмы.
Нервная система обеспечивает связь организма с окружающей средой, согласованную работу органов, их систем и всего организма. Благодаря нервной системе животные воспринимают раздражения из внешней среды и от внутренних органов и реагируют на них. Ответную реакцию организма на раздражение, осуществляемую с участием нервной системы, называют рефлексом.
Одни рефлексы врожденные (безусловные), другие возникают в течение жизни иод влиянием повторяющихся раздражителей (условий). Такие рефлексы называют приобретенными (условными). Определенная постоянная последовательность нескольких врожденных (безусловных) рефлексов называется инстинктом (например, плетение паутины пауком, строительство сот пчелами, гнездостроение и перелеты у птиц).
Раздражения внешние (звук, свет, цвет, запах, изменение температуры среды) и внутренние воспринимаются особыми чувствительными нервными клетками. Эти клетки передают возбуждение на другие нервные клетки, которые посылают сигнал в центральную часть нервной системы. Здесь поступившая информация обрабатывается. Формируется ответная реакция на раздражение, которая по цепочке нейронов посылается к тому или иному органу.
Нервная система подразделена на центральный и периферический отделы у большинства животных. У хордовых центральная нервная система представлена головным (рис. 20) и спинным мозгом. В центральном отделе анализируются и синтезируются возбуждения, формируются условные рефлексы, происходит запоминание и др. Периферическая нервная система состоит из нервных узлов (скоплений нервных клеток), расположенных вне центральной нервной системы, и нервов, отходящих от центральной нерп ной системы (длинные отростки нейронов, покрытые оболочкой), воспри нимающих раздражение и передающих возбуждение.
Рис. 20. Головной отдел центральной нервной системы различных хордовых животных (заметно увеличение объема и усложнение строения отделов): 1 - ланцетника; 2 - трески; 3 - лягушки; 4 - крокодила: 5 - гуся; 6 - лошади
Нервная система бывает разных типов. Например, нейроны кишечнополостных образуют нервное сплетение, у кольчатых червей имеется брюшная нервная цепочка.
У большинства животных развиты органы чувств. Они состоят из чувствительных нервных клеток, реагирующих на определенные раздражения, и различных приспособлений, которые помогают уловить эти раздражения. К органам чувств относятся органы зрения, слуха, обоняния, равновесия, вкуса, осязания.
Эндокринная система представлена железами, которые выделяют активные вещества в кровь или в жидкость, заполняющую полость тела. Активные вещества регулируют уровень обмена, влияют на деятельность отдельных органов и организма в целом. У насекомых, например, они вызывают линьку и смену фаз индивидуального развития (яйцо >> личинка >> куколка >> взрослое животное), у земноводных - превращение головастика в лягушку.
Железы, которые выделяют активные вещества наружу или в полости внутренних органов, не относятся к эндокринной системе (например, сальные и потовые железы, печень).
Половая система обеспечивает размножение организмов. Она состоит из половых желез (гонад), вырабатывающих половые клетки (гаметы), и выводящих протоков.
Половые железы самок - яичники. В них образуются яйцеклетки женские половые клетки. Мужские половые железы - семенники. В них образуются сперматозоиды. Дополнительными половыми органами служат железы, формирующие оболочки яйца, в котором развивается новый организм, а также образования, обеспечивающие оплодотворение (соединение сперматозоида с яйцеклеткой) и откладывание яиц.
План строения тела животных. Для многоклеточных животных характер на определенная симметрия тела. Она заключается в том, что тело животных можно условно разделить на части, которые являются зеркальным отражением друг друга. Например, у кишечнополостных симметрия лучевая (или радиальная). Такая симметрия развита у животных, которые ведут при крепленный образ жизни или медленно плавают в толще воды. Через их тело можно провести несколько воображаемых осей симметрии, что отличает их от двусторонне-симметричных животных.
У большинства животных, которые активно передвигаются, различают передний и задний концы тела, спинную и брюшную стороны. Тело их можно разделить воображаемой плоскостью на две зеркально-симметричные полонимы - левую и правую. Животных с таким типом симметрии называют двусторонне-симметричными. К ним относятся, например, черви, насекомые, все хордовые. Двусторонняя симметрия возникает в связи с оформлением головного отдела тела. При этом появляются органы, выполняющие сходные функции, - органы зрения, слуха, парные почки, конечности, легкие.
Иногда встречаются отклонения от симметрии вследствие приспособления особей того или иного вида к определенному образу жизни. Например, у донной рыбы камбалы оба глаза расположены на одной (верхней) стороне тела. Такая явная асимметрия (нарушение симметрии) представляет собой скорее, исключение из правила. Однако точное соответствие левой и правой сторон тела - тоже чрезвычайно редкое явление. В живой природе небольшие отклонения от идеальной симметрии - норма. Это легко проверить, присмотревшись хотя бы к своему лицу и лицам окружающих людей.
У многоклеточных животных формируются системы органов, обеспечивающие процессы жизнедеятельности: пищеварение, дыхание, кровоснабжение, выделение, размножение. Нервная и эндокринная системы регулируют деятельность органов, систем органов, их согласованную работу, жизнедеятельность всего организма, обеспечивают связь организма со средой обитания.
Упражнения по пройденному материалу
- Перечислите основные системы органов животных.
- Назовите основные органы пищеварительной, кровеносной и других систем. В чем выражается взаимосвязь строения и функции?
- Как регулируется согласованная работа органов и деятельность всего организма?
- Какие типы симметрии тела существуют у животных? Как они связаны с образом жизни животных? Приведите примеры.
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции.
Опорно-двигательная система
Опорно-двигательная система выполняет опорную, двигательную и защитную функции. У многоклеточных животных в ходе появилось большое разнообразие опорных структур и приспособлений для движения. Такие беспозвоночные животные, как насекомые, паукообразные, ракообразные, имеют наружный скелет, к которому прикрепляются мышцы. Этот скелет хорошо защищает, но не дает телу расти. Поэтому рост животных сопровождается линьками. В этот момент тело очень уязвимо, так как новые покровы в течение нескольких часов или дней остаются мягкими.
У позвоночных животных формируется внутренний скелет, который не ограничивает размеры тела животного, так как способен расти вместе с ним.
Пищеварительная система
Пищеварительная система служит для переваривания пищи и получения питательных веществ, необходимых организму животного. Эти процессы происходят в различных отделах и называются пищеварением. У позвоночных животных пищеварительная система состоит из различных органов, образующих пищеварительный тракт. Передвигаясь по нему, пища смачивается, размельчается и расщепляется до растворимых
питательных веществ. Особенности строения пищеварительных органов у разных животных зависят от типа пищи.
Системы органов дыхания и пищеварения
Дыхательная система обеспечивает газообмен в теле животного: поступление кислорода и выделение углекислого газа. Органы дыхания различны у животных, обитающих в водной, наземно-воздушной и почвенной средах. Это могут быть жабры, легкие, трахеи. По кровеносной системе питательные вещества и кислород поступают к клеткам тела животных, а вредные вещества и углекислый газ удаляются из них. Кровь, движущаяся по сосудам кровеносной системы, выполняет еще и защитную функцию. Она уничтожает с помощью лейкоцитов бактерии и , попавшие внутрь организма. Если кровь движется только по сосудам, не попадая в полость тела, то такая кровеносная система называется замкнутой. Она характерна для кольчатых червей и позвоночных животных. Кровеносная система моллюсков и насекомых называется незамкнутой, так как кровь из сосудов поступает в полость тела между органами.
Усложнение кровеносной системы связано с появлением специального органа, обеспечивающего перекачку крови но сосудам - сердца. Оно может быть двухкамерным, как у рыб, трехкамерным, как у лягушки, четырех-камерным, как у птиц и млекопитающих. Возникновение камер (желудочков и предсердий) в сердце дает возможность не смешиваться крови. Кровь, несущая кислород к клеткам и тканям, не смешивается с кровью, удаляющей из них углекислый газ.
Выделительная и половая системы
Основной функцией выделительной системы является выведение из организма животного вредных и ненужных продуктов жизнедеятельности. Наиболее сложно устроена выделительная
система у позвоночных животных. Она состоит из парных почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала. У беспозвоночных животных чаще всего имеет вид разветвленных трубочек.
Органы половой системы обеспечивают возможность воспроизведения себе подобных. К ним относятся, прежде всего, половые железы, в которых образуются половые клетки: в женских половых железах (яичниках) - яйцеклетки, в мужских (семенниках) - сперматозоиды. У большинства животных женские и мужские половые железы формируются в разных особях. Такие организмы называются раздельнополыми. Если же и мужские, и женские половые железы образуются в одной особи, то такие организмы называются гермафродитами.
Нервная и эндокринная системы
Согласованной работой всех вышеперечисленных у животных руководят нервная и эндокринная системы. От их четкой деятельности зависит состояние организма в целом. Кроме того, нервная система помогает животным ориентироваться в окружающем мире. Наиболее примитивная нервная система возникла в виде разбросанных по телу животного нервных клеток,
образующих нервную сеть. Усложнение в ходе эволюции привело к возникновению нервной ткани и ее скоплению в виде нервных узлов. Наибольшего развития нервная система достигает у позвоночных животных. В ней различают центральную и периферическую нервную систему. К периферической относятся нервы и нервные узлы в различных участках тела. Центральную нервную систему составляют головной и спинной мозг.
Спинной мозг связывает головной мозг с органами тела. По нервам и возбуждение поступает в головной мозг.
Эндокринная система объединяет железы . Они вырабатывают активные вещества, которые влияют на деятельность всех других органов.
Органы чувств
С нервной и эндокринной системой тесно связаны органы чувств. Органы слуха отвечают за передачу слуховых колебаний, а органы зрения - за видение внешнего мира. С помощью органов обоняния животные воспринимают различные запахи, а с помощью органов вкуса - раздражители. Органы осязания воспринимают прикосновения, температурные и болевые раздражители.
Живой организм - это целая система связанных между собой органов и тканей. Благодаря их слаженной работе животное может нормально функционировать. И не суть важно, на каком этапе развития находится организм. Отличие лишь в том, что представители фауны могут находиться на разных этапах эволюции, а значит, органы животных, системы органов также отличаются в плане строения и работы. На этом основан принцип филогенеза.
Строение органов животного
Большинство органов имеют общую схему строения: соединительнотканная оболочка, мышечный слой и внутренний слой. В зависимости от работы и функций, эти слои могут быть хорошо развиты, отсутствовать или дополняться другими участками.
Не у всех животных ткани образуют органы. Например, кишечнополостные и губки, остались еще на тканевом уровне организации.
Биология. Системы органов животных
Первоначально тело организмов состояло из дифференцированных клеток. В процессе эволюции образовались органы животных, системы органов. Они различаются по функциям, но их работа направлена только на одно - поддержание постоянства внутренней среды организма и нормальной жизнедеятельности.
Выделяют следующие системы органов:
1. Кровеносная.
2. Пищеварительная.
3. Опорно-двигательная.
4. Выделительная.
5. Дыхательная.
6. Эндокринная.
7. Нервная.
8. Половая.
9. Система органов чувств.
Кровеносная система животных
Кольчатых червей, причем у них она замкнутого типа. Два главных сосуда - спинной и брюшной. Они соединяются в передней части тела червя мощными каналами, которые тривиально называются «сердцами», однако это не отдельные органы, а обычные сосуды, стенки которых содержат толстый слой мышечной ткани.
У всех до моллюсков включительно кровеносная система незамкнутого типа;
У головохордовых система замкнутого типа, однако сердца еще нет;
Начиная с круглоротых (миксины, миноги) появляется двукамерное сердце;
У амфибий и рептилий кровь смешивается;
У птиц и млекопитающих сердце 4-камерное, благодаря чему они могут поддерживать постоянную температуру тела (гомойотермные организмы).
Пищеварительная система
Пищеварительная система впервые описана у плоских червей (в виде замкнутых каналов). Анального отверстия нет. В последующем внутренние органы животных эволюционировали следующим образом:
У появляется сквозная кишечная трубка: задняя кишка и анальное отверстие (у плоских было только два отдела кишечника);
У кольчатых червей образуются кальциевые слюнные железы, задача которых - разложение детрита;
У членистоногих передняя и средняя кишки выстланы хитиновыми покровами;
У ланцетника появляется печеночный вырост;
У хрящевых рыб - спиральный клапан в тонком кишечнике, его функция - увеличение всасывающей поверхности;
Опорно-двигательный аппарат
Опорно-двигательный аппарат состоит из двух систем: скелет и мышцы. Скелет играет роль опоры, а мышцы отвечают за передвижение в пространстве. Эволюция последних шла на большую дифференцировку и редукцию метамерного расположения.
Выделительная система
Какие ще существуют органы животных? Системы органов включают в себя также выделительную систему, которая отвечает за удаление из организма продуктов метаболизма, токсинов и ядов.
У плоских червей выделительная система представлена протонефридиями.
У кольчатых червей это уже метанефридии.
У членистоногих появляются зеленые железы, мальпигиевы сосуды.
У моллюсков - почка.
У всех последующих типов (до рыб) головные почки.
У рыб и амфибий туловищные почки.
У всех, начиная с рептилий и заканчивая млекопитающими, эти функции выполняют тазовые почки.
Дыхательная система
Выполняет функцию усвоения кислорода из окружающей среды. Впервые появляется у членистоногих.
У ракообразных представлена жабрами.
У насекомых - трахеи.
У моллюсков - легкое, образованное мантийной полостью.
У всех животных до рыб включительно органы дыхания - это жабры.
У лягушек развиты мешковидные легкие.
У рептилий - ячеистые.
У птиц - губчатые.
У млекопитающих - альвеолярные легкие.
Нервная система
Нервная система связывает остальные системы органов в единый организм, отдавая сигналы и регулируя работу каждого участка.
Появляется у кишечнополостных.
У плоских червей ортогон, или нервная система лестничного типа.
У круглых червей окологлоточное нервное кольцо и нервные стволы.
У кольчатых червей окологлоточное нервное кольцо и брюшная нервная цепочка.
У членистоногих появляется головной ганглий и остается брюшная нервная цепочка.
У моллюсков узловая нервная система.
У головохордовых появляется расширение нервной трубки на переднем конце тела.
У рыб выделяют все отделы головного мозга.
У млекопитающих появляются извилины головного мозга.
Половая система
Мужская половая система состоит из семенников и семяпровода. Далее сперматозоиды выбрасываются через наружу или в половые органы самки.
Заключение
Мы рассмотрели, какие бывают органы животных. Системы органов играют важную роль в поддержании нормальной жизнедеятельности абсолютно любой особи, будь то черви или человек. Если каждая из систем работает правильно, поддерживается гомеостаз организма.
Дети на уроках биологии изучают строение живых организмов. Наглядный материал позволяет лучше запомнить, как выглядят органы животных. Таблицы разных систем можно найти практически в любом кабинете биологии.