Эволюция пищеварительной системы хордовых. Характер питания и строение пищеварительной системы

У организмов, стоящих на высоких ступенях эволюции, последовательность обработки пищи осуществляется в результате её постепенного перемещения вдоль желудочно-кишечного тракта через отделы (рот, желудок, тонкая и толстая кишка), структура и функции которых специализированы и описаны выше. В каждом из отделов пищевая масса в зависимости от её свойств и специализации отделов задерживается на определенное время и затем поступает в следующий отдел.

Ротовая полость. Жидкая пища проглатывается сразу. Твердая пища у млекопитающих, большинства позвоночных и беспозвоночных в ротовой полости подвергается механической (размельчение путем жевания), так и первоначальной химической обработке под действием слюны, которая смачивает пищевую массу и обеспечивает формирование пищевого комка. Химическая обработка пищи во рту заключается в основном в гидролизе (у человека и всеядных животных) углеводов амилазой слюны, под влиянием которой крахмал частично расщепляется на декстрины, мальтоолигосахариды и мальтозу. Пищеварительной функцией слюна обладает, например, у змей, которые вместе с гидролитическими ферментами секретируют парализующие токсины.

Желудок. Желудок - специфический отдел пищеварительной трубки, совмещающий функции пищеварительного органа и пищевого депо. Через нерегулярные интервалы времени в желудок поступают различные количества пищи, представляющей собой смесь жидких и твердых компонентов. Здесь продолжается начавшаяся в полости рта механическая переработка пищи, достигающая чрезвычайной интенсивности у некоторых видов животных («желудочные мельницы», мускульный мешок). Химическая обработка пищи включает начальные стадии пищеварения, главным образом белков, под действием протолитических ферментов. Смесь пищевых масс с желудочным соком (химус) порциями периодически эвакуируется в двенадцатиперстную кишку. Состав желудочного секрета соответствует количеству и качеству пищи, а секреторная активность координирована с моторикой, т.е. с перемешивающими и эвакуаторными движениями желудка, являющимися функцией его гладкой мускулатуры. В желудке пища находится в зависимости от её количества и качества от 4 до 10 ч (у человека в среднем 3,5-4 ч). У жвачных в желудке происходят основные преобразования пищевой массы под влиянием деятельности бактерий и простейших. Клетки слизистой секретируют ряд гидролитических ферментов. Процессы пептического переваривания происходит главным образом в поверхностных слоях пищевой массы.

Кишечник. В этом органе (особенно в его начальных отделах) поступающая порциями пищевая масса подвергается наиболее интенсивному гидролизу и последующему всасыванию. Среда в кишечнике близка к нейтральной. В полость кишки поступают сок поджелудочной железы и желчь, резко меняющие рН желудочного химуса. рН панкреатического сока позвоночных варьирует от 7,5 до 8,5. Слизистая кишечника активно секретирует и абсорбирует ионы натрия, бикарбонатов. Хлора и воду, поддерживая ионный баланс таким образом, чтобы нейтрализовать кислоту, и сохранить рН в диапазоне 6,5-7,5, который характерен для кишечника фактически всех позвоночных.

Общие выводы

В курсовой работе было проведено исследование вопросов эволюции пищеварительной системы. Рассмотрены вопросы строения пищеварительной системы с точки зрения литературных данных и результатов практических наблюдений. Мною было изучено строение пищеварительной системы различных классов типа хордовых животных, проведен сравнительный анализ полученных сведений и на его основе установлена закономерность между характером питания и строением пищеварительной системы.

Заключение

На ранних этапах становления типа (докембрий) двустороннесимметричные вторичнополостные, вторичноротые животные приобрели типичные для хордовых черты строения в виде осевого внутреннего скелета (хорда), нервной трубки и пронизанной щелями глотки. Эти первые хордовые (Protochordata) были малоподвижными придонными фильтратами. На этой стадии эволюции «хордовые» черты строения, видимо, ещё не давали явных биологических преимуществ по сравнению с организацией других животных, поэтому предковые для типа хордовых группы дали несколько ветвей развития. Одна из них характеризуется возвратом к сидячему образу жизни, что сопровождалось утратой типичных для хордовых особенностей строения, которые в полной мере воспроизводятся лишь на стадии свободноплавающей личинки. Это путь становления подтипа Оболочников, в пределах которого, в свою очередь, вторично складывались группы свободно плавающих в толще воды форм.

Другая группа эволюционировала по линии освоения придонной толщи воды. Соответственно в этой группе прогрессивно развивалась система миохордального комплекса, обеспечивающего активное плавание; фильтрующий тип питания был связан с формированием многочисленных жаберных щелей, пронизывающих глотку, и системы эндостиля, обеспечивающей дифференциацию функций глотки: дыхательной и связанную с питанием. Таков путь становления бесчерепных.

Третья группа древнейших хордовых, давшая начало подтипу Позвоночные, формировалась в отрыве от придонной среды, и её эволюция была направлена на резкое повышение активности движения и питания. В частности, этот процесс был сопряжен с усложнением и дифференцировкой головного отдела. В развитии скелета этот этап сопровождается формированием мозгового черепа, а также ротового аппарата и опорного скелета глотки, что активизировало функции питания и дыхания. Даже у круглоротых, тип питания которых мало отличается от фильтрующего, насасывание жидкости с помощью поршневидного языка резко активизирует процесс питания.

Совершенствование системы пищеварения, наряду с разделением кругов кровообращения и повышением эффективности органов дыхания создало предпосылки к качественному подъему общего уровня метаболизма.

Список использованной литературы

1. Биосфера/ Под ред. М.С. Гилярова. М.: Мир. 1972. 183 с.

2. Гуртовой Н.Н., Матвеев Б.С., Дзержинский Ф.Я. Практическая зоотомия позвоночных. Учебное пособие для биол. спец-ей ун-тов. - М.: Высшая школа, 1978. с. 18-22, 192-198.

3. Константинов В.М. Зоология позвоночных: учебник для студ. биол. фак. Пед. Вузов / В.М.Константинов, С.П.Наумов, С.П.Шаталова. _ М.: изд. Центр «Академия», 2004. - с. 12, 26-28, 41, 51, 67, 120-121, 158-159, 216-219, 313-318.

4. Коротько Г.Ф. Ферменты поджелудочного сока. Регуляция их образования и выделения. - В кн.: Физиология пищеварения. Руководство по физиологии. Л.: Наука, 1974. с. 202-212.

5. Коштоянц Х.С. Основы сравнительной физиологии. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1950, т.1. 524 с.

6. Лабораторный практикум по зоологии позвоночных: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.М.Константинов, С.П.Шаталова, В.Г.Бабенко и др.; Под ред. В.М.Константинова. - М.: Издат. центр «Академия», 2004.

7. Левушкин С.И., Шилов И.А. Общая зоология: учеб. для студ. биол. спец. вузов. - М.: Высшая школа, 1994. - с. 300-304, 392-400, 416-422.

8. Морфология и эволюция животных. М.: наука, 1986. - с.5-37

9. Наумов Н.П., Карташов Н.Н. Зоология позвоночных. - Ч.1- Низшие хордовые, бесчелюстные, рыбы, земноводные: Учебник для биол. спец. ун-тов. - М.: высшая школа, 1979. с. 13-14, 20-23, 33-42, 79-81, 103-106,116-123, 150-152, 220-223, 288-291.

10. Наумов Н.П., Карташов Н.Н. Зоология позвоночных. - Ч.2 - Пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие: Учебник для биол. спец. ун-тов. - М.: Высшая школа. 1979. - с. 38-42, 120-124.

11. Проссер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных. - м.: Мир, 1967. -с. 766

12. Ромер А., Парсонс Т. Анатомия позвоночных: в 2-х т.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1992, т.2 - с. 15-39. 53-56.

13. Уголев А.М. Пищеварение и его приспособительная эволюция. М.: Высшая школа, 1961. 306 с.

14. Уголев А.М. Энтериновая (кишечная гормональная) система. Л.: Наука, 1978. 315 с.

15. Уголев А.М. Эволюция пищеварения и некоторые принципы эволюции функций. - Журнал эвол. биохим. и физиол., 1979, т.15. - с. 239-248

16. Флокэн М Биохимическая эволюция. М.: ИЛ, 1947. с.50-51, 176.

17. Шмальгаузен И.И. Основы сравнительной анатомии позвоночных животных. Гос. изд-во «Советская наука», 1947. - с. 307-330.

18. Эволюционная физиология. Ч.2/ Под ред. акад. Е.М. Крепса. - Л.: Наука. 1983. - с.301-370 - (Руководство по физиологии).

Размещено на Allbest.ru