Органы пищеварения. Обмен веществ

 

 Для роста и развития организма животного необходим пластический материал, а для осуществления различных процессов жизнедеятельности - энергия.

Все животные являются потребителями готовых органических веществ. Всех животных по способу питания называют  гетеротрофами, то есть потребителями  органических веществ. Органические вещества служат источником энергии для  всех жизненных функций, а также источником строительного материала для роста и развития.  Питательные вещества животные получают из окружающей среды. Любые вещества, которые потребляет организм,  должны пройти в организме обработку. Только после этого они будут усвоены. Для этого в организме имеются приспособления и органы.

Переваривание и усвоение пищи у простейших организмов происходит в пищеварительных вакуолях.  Это пузырьки, которые находятся в цитоплазме. Их называют пищеварительными вакуолями.

Пищей простейшим могут служить бактерии или одноклеточные водоросли, также  они могут заглатывать и любые другие взвешенные в воде частицы независимо от их питательного свойства. Захват пищи у  амеб происходят в любой точке поверхности, а у инфузории - туфельки есть ротовое отверстие, которое окружают реснички. Ротовое отверстие всегда открыто. Пожалуй, не будет ошибкой сказать, что инфузория - туфелька  одно из самых прожорливых животных: она непрерывно питается.

Пищеварительная система животных развивается по пути усложнения. Уже у кишечнополостных появляется рот и кишечная полость. Кишечная полость основной  пищеварительный  орган, по сути желудок. Длинные щупальца, окружают рот кишечнополостных. Они находятся в постоянном движении, захватывая из воды многочисленную мелкую, подчас невидимую глазу, живность. Охотится кишечнополостные животные за разной добычей. Например, гидра добывает  мелких беспозвоночных: циклопов, дафний, бокоплавов, коловраток. В её  «лапы» могут угодить и мальки рыб. А вот для  медуз главные источники пищи  рыба, личинки  и зоопланктон. Медузы едят ракообразных и даже других медуз.
У плоских червей уже имеется пищеварительная система, состоящая изо рта, глотки и желудка, но нет анального отверстия. Поступление пищи в организм и выход остатков наружу происходит одним и тем же путем. Желудок плоских червей сильно разветвлен и его ветви заходят почти во все части тела, что облегчает распределение всосавшейся переваренной пищи.

Интересно, например, что планарии, при голодании могут частично переваривать свои собственные органы и таким образом долгое время обходиться без пищи. Дождевые черви обладают полной пищеварительной системой. Она состоит изо рта, мышечной глотки, пищевода, зоба с мягкими стенками, твердого мышечного желудка, кишки  и анального отверстия. У насекомых в связи с разнообразием используемой пищи в процессе эволюции формируется  различный ротовой аппарат. Он может быть сосущим, грызущим, лижущим, лакающим, колющим. Одно из особенностей образа жизни позвоночных - их активное перемещение в пространстве, обеспечивающие им эффективное разыскивание пищи.

 

На ранних этапах эволюции позвоночных животных их пищеварительная система постепенно усложнялась, в ней появлялись новые органы. У всех современных животных - эта система построена по единому плану: рот, глотка,  пищевод, за желудком следует тонкая кишка, в которой переваривается большинство видов пищи, там же происходит и всасывание, за тонкой кишкой следует толстая кишка, где процессы переваривания и всасывания завершаются.

 

У позвоночных  сформировались более совершенные пищеварительные железы. Это   печень и поджелудочная железа, слюнные железы. Функции  этих желез разнообразны, но главное значение их заключается в выработке пищеварительных соков, причем сок поджелудочной железы переваривает белки и углеводы, а секрет печени - желчь переваривает жиры. Слюна также  содержит  пищеварительные ферменты, а у некоторых змей  и токсины.

Позвоночные животные   приспособились к обитанию в различных экологических условиях и использованием разнообразной пищи выработались свои характерные особенности.

У рыб ротовая полость у рыб снабжена зубами. У нехищных рыб на челюстях зубов нет, но имеются широкие, большие глоточные зубы.

Пищеварительный тракт различный у разных рыб. У толстолобика, который питается растительной пищей, длина кишечника больше длины тела в 15 раз, а у всеядных карпа и карася  только в 2 раза.

Пищеварительная система земноводных  сходна с рыбами. Характерными особенностями являются наличие желудка и клоаки. Клоака – это  расширенная часть заднего отдела кишечника. Лягушка питается подвижными животными: червями, слизнями, пауками, насекомыми. Своих жертв она захватывает подвижным липким и длинным языком. Он прикреплён к передней части дна ротовой полости. Язык  способен быстро выбрасываться вперёд, прилипая к добыче.

У пресмыкающихся по сравнению с земноводными получила ряда особенностей ротовая полость. Такими особенностями являются, например, развитие твердого неба, что дает возможность захватывать пастью и заглатывать пищу целиком, не нарушая процесса дыхания. Отличаются у пресмыкающихся от  земноводных отдельные части кишечного тракта. Пищевод в связи с развитием шеи — длиннее, желудок, характеризующийся толстыми мышечными стенками, лучше обособлен,

     Пищеварительная система птиц имеет ряд особенностей, связанных  с приспособлениями этих животных к полету. В то же время, как и у прочих позвоночных, в ней можно выделить ряд отделов - ротовую полость, глотку, пищевод, желудок и кишечник. У птиц есть зоб.  Зоб – это расширение пищевода. Желудок птиц  двухкамерный. Железистый желудок содержит в своих стенках множество желез, вырабатывающих желудочный сок. Мускульный желудок обладает более толстой и сильной мышечной стенкой, а также плотной и жесткой кутикулой, выстилающей его изнутри. Этот отдел желудка предназначен для перетирания пищи.

У млекопитающих строение органов пищеварительной системы зависит от способов питания. Добывание, сбор и механическая обработка пищи осуществляются с помощью ротового аппарата - губ, языка, челюстей и зубов. Пищеварительная система млекопитающих отличается большим  по сравнению с  птицами разнообразием строения. У млекопитающих уже в ротовой полости начинается пищеварение. Пища измельчается зубами и смачивается слюной. Строение зубного аппарата  зверей определяется характером пищи. Еж и крот  питаются насекомыми и обладают зубами, слабо отличающимися друг от друга. У хищников явно выражены клыки, служащие для умерщвления и разрывания добычи, а коренные зубы имеют режущие края Травоядные имеют хорошо развитые плоские коренные  зубы. У китов, питающихся способом фильтрации, зубов  и вовсе нет.

Обязательным условием жизни является обмен веществ и энергии. Без этого процесса жизнь невозможна. В зависимости от сложности строения живых организмов имеют место и разнообразные по своей сложности процессы обмена веществ.

В организме животных, в его органах, тканях, клетках идет непрерывный процесс  образования сложных веществ.  Одновременно с этим происходит распад, разрушение сложных органических веществ, входящих в состав клеток организма. Работа органов сопровождается непрерывным их обновлением: одни клетки погибают, другие их заменяют. Рост  и обновление клеток организма возможны только в том случае, если в организм непрерывно поступают кислород и питательные вещества. Питательные вещества  являются строительным, пластическим материалом, из которого строится живое.

Вместе с тем для выполнения органами своих функций  и передвижения животным нужна энергия. Эту энергию организм получает при распаде веществ его клеток. Таким образом, питательные вещества, поступающие в организм, служат не только пластическим, строительным материалом, но вместе с этим являются и источником энергии, так необходимой для жизни. Под обменом веществ понимают совокупность изменений, которые претерпевают вещества от момента их поступления в пищеварительную систему до образования конечных продуктов распада, которые  выводятся  из организма. Процесс обмен веществ идет всю жизнь, от рождения и до самой смерти. Скорость обмена веществ  различна. Это зависит от температуры тела, строения кровеносной системы, быстроты переваривания  и количества потребленной пищи. У холоднокровных и теплокровных обмен веществ протекает поразному. Лягушка всегда холодная. Кровь лягушки не справляется с кислородным снабжением и это  заставило лягушку приглушить обмен веществ.

Она и пищу переваривает медленно: жук, не сильно пострадавший при поимке, остается в ее животе живым более часа. А в прохладные дни у лягушек, как и у ящериц, совсем нет аппетита. Млекопитающие и птицы в это время страшно прожорливы: им надо спасать потери энергии, поддерживать температуру тела. Но у холоднокровных существ таких хлопот нет, они не дрожат от холода, даже замерзая.

Птицы и млекопитающие   принадлежат к теплокровным животным. У них постоянная  температурой тела. Температура тела у птиц очень высока. Гораздо выше, чем у людей. К примеру, певчий дрозд имеет температуру 45,5 градусов по Цельсию. Среднее же значение температуры для всех пернатых примерно равно 42 градусам. Такая повышенная температура тела птиц обусловлена их некоторыми физиологическими особенностями. Практически у всех птиц довольно большой уровень обмена веществ. В действительности, горячая кровь с невероятной быстротой омывает всё  тело птицы, уносит продукты распада, разносит питательные вещества.

Но так как температура тела млекопитающих ниже температуры птиц, они потребляют относительно меньшие количества пищи. Землеройка  массой 2 грамма съедает за сутки пищи весом в 3 раза больше массы тела. Без корма они не могут прожить более 5 часов. Более крупные животные потребляют относительно меньше пищи, кормясь в определенное время суток и имея продолжительный ночной или дневной отдых.  Интенсивность обмена веществ у млекопитающих зависит от строения внутренних систем органов.

 

Из всего вышесказанного можно сделать вывод: теплокровность организма- основной показатель высокого уровня обмена веществ животного. Высокий уровень обмена веществ, способствовал широкому распространению птиц и млекопитающих на нашей планете. Температура  тела  теплокровных не зависит от температуры окружающей среды, и это позволяет им легче приспособиться к неблагоприятным условиям на Земле.