Основи загальної біології

 

Рис. 7.10. Хрущ. Зовнішня будова (схема): 1 – перша пара ніг, 2 – друга пара ніг, 3 – третя пара ніг, 4 – голова, 5 – груди, 6 – черевце, 7 – надкрила, 8 – крило, 9 – дихальця; 

 

Рис. 7.11. Травна система окуня 

1 – стравохід, 2 – печінка, 3 – жовчний міхур, 4 – придатки кишечнику, 

5 – кишечник, 6 – селезінка, 7 – шлунок, 8 – анальний отвір

Всі тварини – гетеротрофи, тобто у своєму харчуванні прямо або побічно залежать від первинних продуцентів. Серед них розрізняють фітофагів (рослиноїдних), зоофагів (хижаків) і сапрофагів (що харчуються трупами організмів). Харчуючись, тварина одержує джерела енергії (вуглеводи, жири, білки) і речовини, важливі у функціональному відношенні (вітаміни, деякі ліпіди, мінеральні речовини, воду

Поглинені енергетичні речовини в процесі травлення розщеплюються на порівняно низькомолекулярні фрагменти, які можуть всмоктуватися. Цей процес у вищих тварин відбувається винятково або частково в шлунковокишковому тракті (позаклітинне травлення) за участю травних ферментів, які утворюються в самому кишковому епітелії та у великих придаткових залозах (у слинних і підшлункових залозах у хребетних, у залозах середньої кишки у безхребетних). Після попереднього позаклітинного переварювання провадиться більш повне внутрішньоклітинне. Усмоктування низькомолекулярних продуктів травлення, а також функціонально важливих речовин із просвіту кишечнику в тіло відбувається пасивним та активним способом (у хребетних головним чином у тонкому кишечнику). Неперетравлені, непридатні для засвоєння речовини викидаються при дефекації у вигляді калу (фекалій).

Транспорт речовин, що всмокталися, здійснюється головним чином шляхом конвекції в системі трубок, якими циркулює рідина (кров, гемолімфа) – у кровоносній системі. У примітивних системах стінками судин проходять перистальтичні хвилі, що проштовхують кров уперед. У більш високорозвинених організмів відокремлюються певні пульсуючі ділянки судин – серця. Серце працює ритмічно, фаза скорочення (систола) регулярно переміняється фазою розслаблення, або наповнення (діастолою). Циркуляція відбувається або винятково в судинах (замкнута система кровообігу), або в деяких ділянках кров виходить із судин і тече по лакунах між тканинами (незамкнута система кровообігу), як у членистоногих, молюсків та ін.

Для аеробного розщеплення живильних речовин з метою одержання енергії необхідний кисень. Дуже дрібним тваринам (наприклад, плоским чирвам, нематодам, коловерткам, кліщам) для життя досить кисню, що надходить через поверхню тіла (шкірне дихання). Але чим крупніше тварина, тим не вигіднішим стає відношення поверхні тіла до його об’єму. З'являється необхідність в органах дихання. Зябра – це тонкостінні листоподібні, нитковидні або пір'ясті вирости поверхні тіла, у яких в основному й відбувається газообмін. У наземних тварин зябра з їхнім ніжним покривом легко висихали б. Тому органи повітряного дихання являють собою вгинання. Легені – це тонкостінні порожнини, у які вільно проникає повітря. Легені захищені стінками грудної порожнини. Вони забезпечуються свіжим повітрям шляхом вентиляції (вдихів і видихів) через ротове та (або) носові отвори. Трахеї є другою основною формою органів повітряного дихання, яка  властива багатьом членистоногим. Це розгалужені повітряні канали, які відкриваються на поверхні тіла отворами (дихальцями), і підходять безпосередньо до дихаючих тканин.

Для видалення отрутного NH3, продукту розпаду білків, потрібні особливі механізми. Тільки водні тварини віддають NH3 у незміненому вигляді в навколишнє середовище. Наземні тварини, витрачаючи енергію, зв'язують NH3 у неотруйні сполуки. Наприклад, амфібії й ссавці синтезують із NH3 головним чином сечовину, а комахи, рептилії й птахи – сечову кислоту.

Органами виділення можуть служити: протонефридії, нефридії, мальпігієві судини. У хребетних для більш ефективної фільтрації виникли щільні сплетіння кровоносних судин з канальцями видільної системи – мальпігієві клубочки. У результаті фільтрації спочатку утворюється первинна сеча, з якої під час її проходженні через канальці (сечовики) шляхом зворотного усмоктування (реабсорбції) витягуються потрібні речовини, а інші речовини вводяться в неї шляхом секреції, у результаті виходить дефінітивна сеча.

Для координації й керування функціями у вищих тварин служать дві комунікаційні системи – нервова й гормональна. Найпростішу, дифузійну нервову систему мають кишковопорожнинні: під ектодермою у них залягає плоска мережа з мультіполярних нейронів, що можуть проводити збудження у всіх напрямках. У тваринному світі рано з'являються місцеві скупчення нервових клітин, нервова система підрозділяється на центральну. При цьому одна еволюційна лінія веде до вентрального (черевного) нервового ланланцюжка (тварини з вентральною нервовою системою), а інша – до дорсальної нервової трубки, що утворюється у разі вгинання ектодерми (тварини зі спинним мозком). У тварин з білатеральною симетрією на передньому кінці тіла, де розвиваються великі органи чуття, відбувається значна концентрація нервової тканини (цефалізація). Центральні функції керування бере на себе головний мозок. 

Завдяки нервовим клітинам, які, подібно «датчикам» у системах регуляції, стежать за параметрами внутрішнього середовища, тваринний організм може за допомогою тонких регуляторних механізмів підтримувати сталість внутрішнього середовища. Найвищого розвитку ці системи гомеостазу досягають у птахів і ссавців. Підтримуючи постійну порівняно високу температуру тіла (гомойотермність), ці тварини створюють незалежні від зовнішнього середовища внутрішні