Nilkrokodilstruktur des Herzens. "Das Herz eines Krokodils ... isst" - Wissenschaftler haben herausgefunden, warum ein Krokodil eine einzigartige Struktur des Hauptorgans hat. Vögel und Säugetiere

Das Leben eines Krokodils kann kaum als gemessen bezeichnet werden. In Trockenperioden ruhen diese zahnigen Reptilien lange in den letzten verbliebenen Pfützen und verbrauchen langsam ihre klug vorbereiteten Fettreserven. Der Anblick ist erbärmlich. Aber wenn der Feiertag in ihre Straße kommt, haben Krokodile nur wenige Gleiche in der Fähigkeit, das Opfer sofort zu packen, zu ertränken oder einfach das Genick zu brechen. Da das Krokodil mit seinen kräftigen, aber eher primitiven Kiefern nicht in der Lage ist, Beute zu kauen, reißt es sie im Voraus in Stücke und schickt sie in riesigen Stücken in den Magen.

Die Gesamtmasse der Beute kann bis zu einem Fünftel der eigenen Masse des Tieres betragen.

Natürlich sind diese Reptilien weit entfernt von ihren verwandten Pythons, aber es ist ziemlich schwierig, sich eine Person vorzustellen, die in der Lage ist, 15 bis 20 Kilogramm rohes Fleisch in einer Sitzung zu schälen, und das sogar mit Knochen.

Laut amerikanischen Biologen verdankt das Krokodil seinem einzigartigen Kreislaufsystem diese erstaunlichen Verdauungsfähigkeiten. Arbeit Wissenschaftler der University of Utah und des Salt Lake City Artificial Heart Institute wurden zur Veröffentlichung in der März-Ausgabe der Zeitschrift Physiological and Biochemical Zoology angenommen.

Im Körper der meisten Wirbeltiere – einschließlich des Krokodils – bewegt sich das Blut durch die sogenannten zwei Kreisläufe des Blutkreislaufs. Im kleinen oder pulmonalen Bereich wird es, wenn es durch die Lungen geht, mit Sauerstoff angereichert und Kohlendioxid los, im großen oder systemischen versorgt es alle Organe des Körpers mit Sauerstoff. Eigentlich ist weder das eine noch das andere ein vollwertiger Kreis, da sie sich schließen: Aus der Lunge kehrt Blut zum Anfang eines großen Kreises zurück und aus den Organen - einem kleinen.

Im Körper von Säugetieren und Vögeln sind diese Kreise jedoch klar getrennt. In einem kleinen Kreis treibt das mit Kohlendioxid gesättigte Blut, das im rechten Vorhof ankommt, die rechte Herzkammer in die Lunge. Die linke Herzkammer hingegen schickt das aus dem linken Vorhof kommende sauerstoffreiche Blut weiter durch den Körper. Tatsächlich ist ein Herz mit vier Kammern zwei Pumpen in einer, und eine solche Unterteilung ermöglicht es Ihnen sogar, in einem kleinen Kreis deutlich weniger Druck aufrechtzuerhalten als in einem großen.

Amphibien und Reptilien haben ein dreikammeriges Herz - sein Atrium ist zweigeteilt, aber es gibt nur einen Ventrikel, der Blut weiterleitet - sowohl zur Lunge als auch zu den Organen. Es ist klar, dass in diesem Fall eine teilweise Durchmischung des Blutes möglich ist, was das System nicht sehr effizient macht. Kaltblütige Eidechsen und Amphibien, die größtenteils einen nicht allzu aktiven Lebensstil führen, können es sich jedoch leisten.

Krokodilherz ist ein Sonderfall.

Es hat vier Kammern, aber die Kreisläufe sind nicht vollständig getrennt. Außerdem geht von der rechten Herzkammer nicht nur die Pulmonalarterie ab, sondern noch eine zusätzliche, sogenannte linke Arterie, durch die das meiste Blut in das Verdauungssystem, vor allem in den Magen, geleitet wird. Zwischen der linken und der rechten Arterie (die rechte kommt aus der linken Herzkammer) befindet sich eine Panizza-Öffnung, durch die venöses Blut in den Anfang des Körperkreislaufs eintreten kann - und umgekehrt.

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Die Struktur des Herzens eines Krokodils (RV - rechter Ventrikel, LV - linker Ventrikel, FP - Loch von Panizza, RA - rechte Aorta, LA - linke Aorta, PA - Lungenaorta)
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Beim Menschen ist dies eine Anomalie und wird angeborene Herzfehler genannt. Das Krokodil fühlt hier nicht nur keinen Schraubstock, sondern verfügt auch über einen zusätzlichen Mechanismus, der es erlaubt, sauerstoffarmes Blut künstlich in die rechte Arterie zu pumpen. Oder die linke Arterie vollständig schließen, während sein Kreislaufsystem fast genauso funktioniert wie bei Säugetieren. Diese sogenannte Zahnklappe kann vom Krokodil nach Belieben gesteuert werden.

Die Gründe, die die Natur dazu veranlasst haben, einen solch bemerkenswerten Mechanismus zu schaffen, beschäftigen die Wissenschaftler seit langem. Lange Zeit glaubte man, dass das Herz eines Krokodils ein Übergangsstadium auf dem Weg zu einem vollwertigen Vierkammerherz warmblütiger Säugetiere ist.

Es gab jedoch auch eine entgegengesetzte Sichtweise, wonach das Krokodil ein Nachkomme eines warmblütigen Tieres ist, das aus evolutionären Gründen rentabler geworden ist, um das Leben eines kaltblütigen Killers zu führen. In diesem Fall sind die Öffnung von Panizza und das gekerbte Ventil der Anpassungsmechanismus, der den Übergang zu einer kaltblütigen Existenz ermöglichte. So zeigte beispielsweise Roger Seymour von der University of Adelaide in Australien im Jahr 2004 mit Kollegen, dass eine solche Struktur des Herzens für einen halbuntergetauchten Lebensstil sehr nützlich sein kann: Durch die Verringerung des Sauerstoffgehalts im Blut kann der Stoffwechsel verlangsamt werden, was hilft bei langen Tauchgängen, wenn ein Raubtier bewegungslos auf sein Opfer wartet.

Colleen Farmer, Professorin an der Utah State University, und ihre Kollegen Erwägen dass das Krokodil dank eines solch komplexen Systems die verschluckten Beutestücke schnell zersetzen kann.

Und das Krokodil kann nicht zögern: Wenn der Fisch, der Affe und sogar das menschliche Bein nicht zu schnell verdaut werden, stirbt das Reptil. Entweder im Maul eines anderen Raubtiers aufgrund seiner Trägheit oder durch Hunger und Darmverstimmung: In einem heißen Klima vermehren sich Bakterien sehr schnell auf einem verschluckten Stück Fleisch im Bauch eines Tieres.

Farmer glaubt, dass es nicht darum geht, dass das Blut, das nicht durch die Lunge geflossen ist, sauerstoffarm ist - um diesen Effekt zu erzielen, ist kein komplexes Gerät des Herzens erforderlich, aber es reicht aus, um die Atmung zu verlangsamen. Fakt ist ihrer Meinung nach, dass dieses Blut reich an Kohlendioxid ist. Wenn das Krokodil reiches CO 2 -Blut an den Magen und andere Verdauungsorgane schickt, verwenden spezielle Drüsen es zur Produktion von Magensaft, und je mehr Kohlendioxid in sie gelangt, desto aktiver ist die Sekretion. Es ist bekannt, dass Krokodile in Bezug auf die Intensität der Sekretion von Magensaft durch ihre Drüsen den Champions in diesem Indikator unter den Säugetieren zehnmal überlegen sind. Dies ermöglicht nicht nur die Nahrungsverdauung, sondern unterdrückt auch das Wachstum schädlicher Bakterien im Magen.

Um ihre Hypothese zu beweisen, untersuchten die Wissenschaftler zunächst den Zustand des Kreislaufsystems während Zeiten des erzwungenen Fastens und während der Nahrungsverdauung durch das Krokodil. Es stellte sich heraus, dass bei einem Krokodil, das gerade viele Stunden gefressen hatte, die Klappe den Blutfluss tatsächlich hauptsächlich unter Umgehung der Lunge bewirkt.

Als nächstes deaktivierten die Wissenschaftler in einer Gruppe junger Krokodile chirurgisch die Klappe, die den Eingang zur linken Aorta blockierte. Die Kontrollgruppe wurde auch für die Reinheit des Experiments operiert, aber ihre Aorta wurde nicht verschlossen. Wie sich herausstellte, nahm nach der Verfütterung von Krokodilen, deren linke Aorta verstopft war, die Produktion von Magensaft deutlich ab – obwohl das Blut weiterhin in ausreichender Menge durch die rechte Aorta zu den Verdauungsorganen floss. Gleichzeitig nahm auch die Fähigkeit von Krokodilen, Knochen zu zersetzen, die einen großen Teil ihrer Ernährung ausmachen, stark ab.

Zusätzlich zu der Funktion, CO2 zum Magen zu transportieren, bemerkt Farmer, könnte die Umgehung des Blutes durch die Lungen eine weitere wichtige Funktion spielen, um die viele Fitnessstudiobesucher beneiden würden.

Bei einem Krokodil folgt auf eine reichhaltige Mahlzeit fast immer ein Ansturm auf Beute, bei dem das meist tollpatschige Tier sofort aus dem Wasser springt, die am Wasserloch klaffende Beute packt und unter Wasser schleift. Zu diesem Zeitpunkt wird in den Muskeln eine solche Menge giftiger Milchsäure erzeugt (wegen ihnen schmerzen die Muskeln nach körperlicher Anstrengung), was zum Tod des Tieres führen kann. Laut Wissenschaftlern aus Utah gelangt diese Säure mit dem Blut auch in den Magen, wo sie verwertet wird.

Die Öffnung von Panizza hat nicht nur die Aufgabe, sauerstoffarmes Blut zu anderen Organen zu leiten und den Stoffwechsel des Krokodils zu verlangsamen, sondern im Gegenteil, das Verdauungssystem bei Bedarf mit zusätzlichem Sauerstoff aus der rechten Aorta zu versorgen . Das Zahnventil hingegen hilft, kohlendioxidreiches Blut von Zeit zu Zeit nicht nur zum Magen, sondern auch zu anderen inneren Organen zu schicken, die es möglicherweise benötigen.

Unter den gefährlichsten Raubtieren der Welt stehen Krokodile (der lateinische Name ist Crocodilia) an einer der ersten Stellen - die einzigen überlebenden Erben von Dinosauriern, die zur Ordnung der aquatischen Wirbeltiere gehören. Die durchschnittliche Länge eines Erwachsenen beträgt 2 bis 5,5 Meter und die Masse eines Krokodils kann 550 bis 600 Kilogramm erreichen.

Die äußere Struktur des Krokodils

Die strukturellen Merkmale von Krokodilen, sowohl innen als auch außen, helfen ihnen, unter unglaublichen Bedingungen zu überleben. Es ist interessant, dass diese Reptilien trotz des langen Evolutionsprozesses fast alle Merkmale ihrer Vorfahren beibehalten haben, insbesondere den Körper eines Krokodils. , an die aquatische Umwelt angepasst:

Nur wenige wissen, dass die Körperhaut eines Krokodils eine andere Farbe haben kann, obwohl die Farbe eines Krokodils in der Regel grünlich-braun ist. Der obere Teil der Haut besteht aus einer Reihe extrem starker und eng verbundener Hornplatten, die mit dem Individuum selbst wachsen, damit sie sich nicht ablösen. Die Farbe, die die Haut eines Krokodils annimmt, kann je nach äußeren Faktoren bzw. der Umgebungstemperatur variieren. Diese Tiere sind kaltblütig, daher variiert die normale Körpertemperatur eines Krokodils zwischen 30 und 35 Grad.

Krokodil Zähne

Vertreter dieser Art werden oft mit Alligatoren verwechselt, obwohl sie in Wirklichkeit eine Reihe von Unterschieden aufweisen, von denen der Hauptgrund die Lage und Struktur des Gebisses ist. Wenn zum Beispiel die Kiefer eines Krokodils geschlossen sind, können Sie den 4. Zahn von unten sehen, während sie bei einem Alligator alle geschlossen sind. Die Gesamtzahl der Zähne in einem Krokodil beträgt je nach Sorte 64 bis 70, und sie haben die gleiche konische Form und eine hohle Innenfläche, an der sich neue Schneidezähne entwickeln. Im Durchschnitt ändert sich jeder Reißzahn eines Krokodils alle zwei Jahre, und im Leben kann es bis zu 45-50 solcher Aktualisierungen geben. Die Zunge des Krokodils wiederum haftet vollständig am Unterkiefer, so dass manche Leute im Allgemeinen denken, dass Reptilien dieses Organ nicht haben.

Trotz der Tatsache, dass der Mund eines Krokodils sehr beängstigend aussieht, sind seine Zähne tatsächlich nicht zum Kauen von Nahrung geeignet, sodass er Beute in großen Stücken schluckt. Das Verdauungssystem eines Krokodils weist eine Reihe von Besonderheiten auf, zum Beispiel hat der Magen eine sehr große Wandstärke und enthält zur Verbesserung der Verdauung Steine ​​(Gastrolithen). Ihre zusätzliche Funktion besteht darin, den Schwerpunkt zu verändern, um die Schwimmleistung zu verbessern.

Merkmale der inneren Struktur von Krokodilen

Im Allgemeinen ähnelt die innere Struktur des Krokodils der Struktur anderer Reptilien, aber es gibt einige ungewöhnliche Merkmale. Zum Beispiel ist das Skelett eines Krokodils der für Dinosaurier charakteristischen Struktur sehr ähnlich: zwei Schläfenbögen, ein diapsidischer Schädel und so weiter. Die meisten Wirbel befinden sich im Schwanz (bis zu 37), während es in der Halsregion und im Rumpf nur 9 bzw. 17 gibt. Für zusätzlichen Schutz befinden sich Rippen im Bauchbereich, die nicht mit der Wirbelsäule verbunden sind.

Das Atmungssystem des Krokodils ist so ausgelegt, dass sich das Tier sowohl an Land als auch unter Wasser wohlfühlt. Die Atmungsorgane des Krokodils werden durch die Choanen (Nasenlöcher), den Nasenrachengang mit einem sekundären knöchernen Gaumen, den Gaumenvorhang, die Luftröhre und die Lunge mit dem Zwerchfell dargestellt. Die sehr kräftigen und komplexen Lungen eines Krokodils sind in der Lage, ein großes Luftvolumen zu halten, während das Tier bei Bedarf den Schwerpunkt anpassen kann. Damit die Atmung des Krokodils seine schnelle Fortbewegung nicht behindert, gibt es im Bereich des Zwerchfells spezielle Muskeln.

Das Kreislaufsystem des Krokodils ist auf seine Weise einzigartig und viel perfekter als das anderer Reptilien. Das Herz eines Krokodils hat also vier Kammern (2 Vorhöfe und 2 Ventrikel), und ein spezieller Mechanismus zum Mischen von Blut aus Arterien und Venen ermöglicht es, den Prozess der Blutversorgung zu regulieren. Wenn Sie den Verdauungsprozess beschleunigen möchten, können Sie durch die Struktur des Krokodilherzens arterielles Blut in venöses Blut umwandeln, das mit Kohlendioxid stärker gesättigt ist und zur Produktion von zusätzlichem Magensaft beiträgt. Es sollte auch beachtet werden, dass das Blut eines Krokodils einen hohen Gehalt an Antibiotika hat und Hämoglobin mit Sauerstoff gesättigt ist und unabhängig von roten Blutkörperchen wirkt.

Übrigens haben diese Raubtiere keine Blase, und um während der Brutzeit nach einem Paar zu suchen, gibt es spezielle Drüsen auf der unteren Hälfte des Kiefers, die einen Moschusgeruch abgeben.

Ihr Nervensystem ist sehr entwickelt, insbesondere das Gehirn eines Krokodils (oder besser gesagt die großen Hemisphären) ist mit einer Rinde bedeckt, und Hören und Sehen werden besonders von den Wahrnehmungsorganen entwickelt. Wir können mit Zuversicht sagen, dass das Gedächtnis des Krokodils sehr gut ist, weil es ihm gelingt, sich die Wege zu merken, auf denen andere Tiere zur Tränke gehen.

Krokodile sind kaltblütige Wirbeltiere, die einen semi-aquatischen Lebensstil führen. Wasser ist ihr bevorzugtes Medium, da es in Bezug auf die Temperatur konstanter ist. Ihr ist es zu verdanken, dass die Vorfahren der Krokodile während der globalen Abkühlung des Klimas auf der Erde überlebten. Die Körperform des Krokodils ist eidechsenförmig. Der große Kopf ist in dorsal-abdominaler Richtung abgeflacht, die Schnauze ist länglich oder lang, mit starken länglichen Kiefern, die mit scharfen konischen "Reißzähnen" von bis zu 5 cm Länge sitzen, die während des gesamten Lebens des Tieres wachsen und abgenutzt und gebrochen sind Einsen. Die Zähne werden in separaten Knochenzellen des Kiefers gestärkt, die Zahnbasis ist innen hohl; Der Biss eines Krokodils ist so angeordnet, dass den größten Zähnen der Seitenkante des einen Kiefers die kleinsten Zähne des anderen gegenüberstehen. Dieses Design konnte den zahnärztlichen Apparat in eine perfekte Angriffswaffe verwandeln. Bei fischfressenden Gharials mit schmalem Gesicht können die Kiefer mit den Kiefern einer Pinzette verglichen werden, die es ihnen ermöglichen, kleine sich bewegende Beute im Wasser mit einer seitlichen Bewegung des Kopfes zu greifen.

Das Kiefersystem ist bei chinesischen Alligatoren (Alligator sinensis), die in Ostchina entlang des Unterlaufs des Jangtse verbreitet sind, anders angeordnet. Dies sind kleine Reptilien (maximale Länge 1,5 m), die sich hauptsächlich von Muscheln, Wasserschnecken, Krebstieren sowie Fröschen und langsamen Fischarten ernähren. Schleifen Sie solche groben Lebensmittel eng gepflanzte Seitenzähne mit einer flachen Oberfläche der Krone. Die profitierten Alligatoren spülen ihren Mund im Wasser und entfernen Fragmente von zerkleinerten Muscheln und Muscheln.

Am Ende der Krokodilschnauze befinden sich vorgewölbte Nasenlöcher, die Augen sind ebenfalls hochgezogen und befinden sich auf der Oberseite des Kopfes. Dieses Merkmal der Schädelstruktur bestimmt die Lieblingshaltung des Wasserreptils: Der Körper ist im Wasser glückselig - nur die Augen und Nasenlöcher sind von außen sichtbar.

Krokodile haben fünf Finger an den Vorderbeinen, vier an den Hinterbeinen, sie sind durch eine interdigitale Schwimmmembran verbunden. Der Schwanz ist lang, seitlich zusammengedrückt, sehr kraftvoll und multifunktional: Beim Schwimmen ist er „Steuerung“ und „Motor“, beim Fortbewegen an Land eine Stütze und beim Jagen ist er wie eine atemberaubende Keule. Beim Schwimmen werden die Gliedmaßen der Krokodile nach hinten gelegt, die vorderen werden zur Seite gedrückt, und der kräftige, abgeflachte Schwanz, der sich biegt, beschreibt S-förmige Bewegungen. Ein riesiges gekämmtes Krokodil (Crocodylus porosus), das an einer Wasserstelle auf große Säugetiere wartet, greift plötzlich an, packt ein Zebra oder eine Antilope am Kopf und bricht ihr das Genick oder schlägt das Opfer mit einem schrecklichen Schlag mit dem Schwanz nieder. Während der Brutzeit stampfen die Weibchen das für das Nest mitgebrachte „Baumaterial“ mit ihrem Schwanz, schlagen es aufs Wasser und besprühen das Nest mit Mauerwerk.

Die gesamte Körperoberfläche des Krokodils ist mit großen, regelmäßig geformten Hornschuppen bedeckt. Die Rückenschilde sind dicker und tragen konvexe, stachelige Grate, die am Schwanz in Widerhaken übergehen. Jede der Schuppen entwickelt sich unabhängig und wächst auf Kosten der darunter liegenden Schichten. Unter den großen Schilden der Haut an Rücken und Schwanz entwickelt sich eine echte Hülle aus Knochenplatten, das Osteoderm. Die Schilde sind elastisch miteinander verbunden, wodurch sie die Bewegungen des Tieres nicht einschränken. Die Form und Musterung der Schalenoberfläche ist für jede Art individuell. Auf dem Kopf verschmelzen Osteoderme mit den Schädelknochen. Somit trägt das Tier eine echte „Rüstung“, die lebenswichtige innere Organe und das Gehirn effektiv schützt.

Die Struktur des Schädels ist sehr ungewöhnlich. Die Quadrat- und Gelenkknochen werden von lufttragenden Auswüchsen der Mittelohrhöhle durchbohrt. Die meisten hinteren Schädelknochen enthalten Hohlräume eines stark bewachsenen und komplex verzweigten Systems der Eustachischen Röhren. Die Knochen der langen Schnauze und des Gaumens enthalten ebenfalls erhebliche Hohlräume: Blinde Auswüchse des Nasengangs treten in sie ein. Wissenschaftler glauben, dass die Systeme von Lufthöhlen und -passagen, die fast den gesamten riesigen Krokodilschädel durchdringen, dies erheblich erleichtern und es Ihnen ermöglichen, Ihren Kopf ohne erheblichen Aufwand an Muskelenergie über der Wasseroberfläche zu halten (für ein stilles und unmerkliches Eintauchen). genug für ein Krokodil, um den Druck in der Brusthöhle zu senken und einen Teil der Luft aus den Luftschädelgängen zu leiten).

Alle Arten von Krokodilen haben hoch organisierte Sinnesorgane. Im Gegensatz zu Schlangen hören sie perfekt - der Bereich der Hörempfindlichkeit ist sehr groß und beträgt 100-4000 Hz. Gleichzeitig wird den Krokodilen Jacobsons spezielles „Schlangen“-Organ vorenthalten, das es den Schlingpflanzen ermöglicht, Geschmack und Geruch mit großer Genauigkeit zu unterscheiden. Die Augen von Krokodilen sind an die Nachtsicht angepasst, aber sie leisten tagsüber gute Dienste. Die Netzhaut des Auges enthält hauptsächlich Stäbchenrezeptoren, die Lichtphotonen einfangen. Die Pupille kann sich wie bei einer Katze im Licht zu einem schmalen vertikalen Schlitz verengen, und nachts haben die Augen des Alligators einen rötlich-rosa Glanz, der oft als unveränderlicher Beweis für seinen Blutdurst angesehen wird. Es sollte gesagt werden, dass, obwohl der Jagdinstinkt von Krokodilen nachts verstärkt wird, die wilden Raubaugen nur eine Folge der anatomischen Struktur des visuellen Analysators sind. Im Dunkeln erweitert sich die vertikale Pupille, und die blutige Farbe wird durch das Vorhandensein eines speziellen Pigments - Rhodopsin - auf der Netzhaut bei Tieren erzeugt, das durch reflektiertes Licht beleuchtet wird. Unter Wasser sind die Augen von Krokodilen durch eine transparente Nickhaut geschützt, die sie beim Eintauchen verschließt.

Jeder kennt den Ausdruck „Krokodilstränen vergießen“. Tatsächlich weinen Krokodile, aber nicht aus Trauer, Schmerz oder dem Wunsch, jemandes Wachsamkeit auf verräterische Weise einzulullen. So werden Tiere von überschüssigen, im Körper enthaltenen organischen Salzen befreit. Ihre trüben Tränen sind ungewöhnlich salzig, aber emotionslos. Salzdrüsen befinden sich bei Vertretern der Familie der echten Krokodile sogar unter der Zunge.

Das Atmungssystem von Krokodilen hat auch seine eigenen Eigenschaften. Die Nasenlöcher können ebenso wie die äußeren Gehöröffnungen durch Muskeln fest verschlossen werden – sie ziehen sich automatisch zusammen, wenn das Tier abtaucht. Die Lungen haben im Vergleich zu den ausgebeulten Lungen von Schlangen eine komplexe Struktur und können einen großen Luftvorrat aufnehmen. Dadurch kann beispielsweise ein junges, nur 1 Meter langes Nilkrokodil etwa 40 Minuten unter Wasser bleiben, und das ohne die geringsten gesundheitlichen Schäden. Bei großen Erwachsenen kann die Dauer ihres „Tauchens“ 1,5 Stunden erreichen. Zu beachten ist, dass Schuppenreptilien nicht wie dünnhäutige Amphibien (Frösche, Molche) durch raue Haut Sauerstoff aufnehmen können.

Die durch die Nasenlöcher eingeatmete Luft strömt durch die paarigen Nasengänge, die von der Mundhöhle durch einen sekundären knöchernen Gaumen getrennt sind, der als eine Art Schutz des Schädels von innen dient. Wenn ein Krokodil versucht, ein großes und schwer verstümmeltes Opfer zu schlucken, können Knochensplitter und verzweifelter Widerstand, Zuckungen und Schläge des zum Scheitern verurteilten Tieres das Gewölbe der Mundhöhle nicht verletzen und das Gehirn schädigen. Vor den Choanen (inneren Nasenlöchern) senkt sich von oben ein Muskelschleier ab, der gegen einen ähnlichen Auswuchs am Zungengrund gedrückt wird und eine Klappe bildet, die die Mundhöhle vollständig von den Atemwegen trennt. So ist das Krokodil aufgrund seiner anatomischen Struktur in der Lage, Beute zu ertränken, zu zerreißen und zu schlucken, ohne dass die Gefahr besteht, dass es sich selbst erstickt.

Der Mechanismus der Belüftung der Lunge ist bei Krokodilen eigenartig und ungewöhnlich. Wenn bei den meisten höheren Wirbeltieren durch die Bewegung der Rippen eine Veränderung des Brustvolumens bewirkt wird, so ändert sich bei Krokodilen mit der Bewegung der Leber auch das Lungenvolumen. Letzteres wird durch Kontraktion der quer verlaufenden Bauchmuskeln nach vorne bewegt, wodurch der Druck in der Lunge und beim Ausatmen erhöht wird, und bewegt sich dann durch die längs verlaufenden Zwerchfellmuskeln, die die Leber mit dem Becken verbinden, nach hinten, was zu einer Druckminderung in der Lunge und zur Folge hat , dementsprechend Inspiration. Wie die Forscher K. Hans und B. Clark bei Krokodilen im Wasser bewiesen haben, spielen die Bewegungen der Leber die Hauptrolle bei der Lungenventilation.

Das Herz von Krokodilen besteht aus vier Kammern und ist viel perfekter als das Dreikammerherz anderer Reptilien: Mit Sauerstoff angereichertes arterielles Blut vermischt sich nicht mit venösem Blut, das bereits Organe und Gewebe mit Sauerstoff versorgt hat. Das Herz von Krokodilen unterscheidet sich vom Vierkammerherz von Säugetieren dadurch, dass letzteres zwei Aortenbögen mit einer Anastomose (Brücke) an der Kreuzung behält. Trotz der Tatsache, dass Körpertemperatur, Stoffwechselrate, motorische Aktivität und Appetit von Krokodilen erheblich von der Umgebungstemperatur abhängen, verläuft der Gasaustauschprozess in ihren Zellen effizienter als bei Eidechsen und Schildkröten.

Das Verdauungssystem von Krokodilen zeichnet sich hauptsächlich durch das Fehlen von Speichel in der Mundhöhle aus. Hinzu kommt eine weitere erstaunliche Anpassung: Im dickwandigen Muskelmagen der meisten erwachsenen Krokodile befindet sich eine gewisse Menge an Steinen (den sogenannten Gastrolithen), die die Tiere absichtlich schlucken. Bei Nilkrokodilen erreicht das Gewicht der Steine ​​​​im Magen 5 kg. Die Rolle dieses Phänomens ist nicht ganz klar; Es wird angenommen, dass die Steine ​​die Rolle des Ballasts spielen und den Schwerpunkt des Krokodils nach vorne verlagern, was ihm beim Schwimmen mehr Stabilität verleiht und das Tauchen erleichtert, oder sie tragen zum Mahlen von Nahrung bei, während sie die Magenwände zusammenziehen, wie bei Vögeln .

Krokodile haben keine Blase, was anscheinend mit dem Leben im Wasser in Verbindung gebracht wird. Urin wird zusammen mit Kot durch ein spezielles Organ ausgeschieden, das Abfallprodukte entfernt, die sich auf der Bauchseite des Tieres befinden (es wird Kloake genannt). Die Kloake hat die Form eines Längsschlitzes, während sie bei Eidechsen und Schildkröten quer ist. Auf der Rückseite haben Männer ein ungepaartes Geschlechtsorgan. Das Weibchen legt befruchtete Eier, die von außen durch eine dichte Kalkschale und von innen durch primäre Nahrungs- und Feuchtigkeitsreserven geschützt sind, die für die Entwicklung des Embryos ausreichen.

An den Seiten der Kloake sowie unter dem Unterkiefer von Krokodilen befinden sich große paarige Drüsen, die ein braunes Geheimnis mit starkem Moschusgeruch absondern. Die Sekretion dieser Drüsen wird besonders während der Brutzeit aktiviert und hilft Sexualpartnern, zueinander zu finden.

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(Krokodil.)

Krokodile

Entsprechend der allgemeinen Körperstruktur ähneln Krokodile in vergrößerter Form Eidechsen.

Arten von Krokodilen: 1 - Gharial; 2 - Nilkrokodil; 3 - Chinesischer Alligator

Dies ist jedoch rein oberflächlich. Krokodile unterscheiden sich von Eidechsen nicht nur in der Größe, sondern auch in wesentlichen Merkmalen des anatomischen Aufbaus. Sie werden einer speziellen Gruppe zugeordnet.

Das riesige Maul von Krokodilen ist mit scharfen Zähnen bewaffnet, die nicht wie bei allen niederen Wirbeltieren an den Kieferknochen haften, sondern in speziellen Vertiefungen, Zellen, sitzen und in dieser Hinsicht den Zähnen von Säugetieren ähneln. Das Gehirn von Krokodilen ist gut entwickelt und nähert sich in seiner Struktur dem höher organisierten Gehirn von Vögeln. Lungen in Krokodilen haben ein großes Volumen und eine komplexe Struktur. Dadurch können Tiere lange unter Wasser bleiben. Die Haut von Krokodilen ist im Gegensatz zur Haut von Fröschen mit einer Hornhülle bekleidet, die keinen Sauerstoff durchlässt.

Das Herz eines Krokodils ist nicht wie bei allen anderen Reptilien dreikammerig, sondern vierkammerig. Nicht nur der Vorhof, sondern auch der Ventrikel ist durch ein Längsseptum in den rechten und den linken Teil geteilt. Das reine arterielle Blut, das von den Lungengefäßen zur linken Herzseite kommt, vermischt sich hier nicht mit dem venösen Blut, das durch den rechten Vorhof und die rechte Herzkammer fließt. Folglich unterscheiden sich Krokodile in dieser Hinsicht sowohl von Amphibien als auch von anderen Reptilien und nähern sich höheren Wirbeltieren - Vögeln und Säugetieren, bei denen das Herz ebenfalls vier Kammern hat.

Dennoch unterscheidet sich das Kreislaufsystem von Krokodilen von dem Kreislaufsystem höherer - warmblütiger - Tiere: Bei letzteren gelangt nur reines arterielles Blut aus der linken Herzkammer in die Arterien, und bei Krokodilen tritt auch venöses Blut in die Arterien ein Hauptarterienstamm, und daher transportieren die Arterien gemischtes Blut durch den Körper. In dieser Hinsicht unterscheiden sich Krokodile trotz ihres vierkammerigen Herzens kaum von anderen Reptilien. Und nur der Kopf (Gehirn!) erhält reines arterielles Blut von Krokodilen durch die Halsschlagadern.

Daher bleiben Krokodile, wie alle anderen Reptilien, im Allgemeinen wechselwarme Tiere, deren Vitalaktivität stark von den umgebenden Temperaturverhältnissen abhängt.

Die höhere Organisation von Krokodilen im Vergleich zu anderen Reptilien drückt sich also in der Struktur von Zähnen, Herz, Lunge und Gehirn aus. Diese Merkmale bringen sie den Tieren höherer Gruppen - Säugetieren und Vögeln - näher.

Krokodile sind große und starke Tiere, aktive Raubtiere. Die Länge einiger Arten kann 6 m erreichen, Krokodile leben in Ländern mit warmem, tropischem Klima. Ihr Leben ist eng mit Gewässern verbunden – an Land sonnen sie sich meist nur und legen Eier, Beute fangen sie hauptsächlich im Wasser. Krokodile sind ausgezeichnete Schwimmer und Taucher. Ihr langer, muskulöser Schwanz ist seitlich zusammengedrückt und dient als guter Bewegungsapparat, und die Zehen an den Hinterbeinen sind teilweise durch eine Schwimmmembran miteinander verbunden. Der Körper von Krokodilen ist mit einer Schale aus Hornschilden und -schuppen bekleidet, die in Längs- und Querreihen angeordnet sind. Auf der Rückseite verknöchern diese Schilde, wodurch die Schale haltbarer wird.

Nachdem das Krokodil ins Wasser getaucht ist, ragt es nur aus dem oberen Teil des Kopfes heraus, wo seine etwas erhöhten Nasenlöcher und Augen platziert sind. Denken Sie daran, dass auf die gleiche Weise ein abgeflachter Kopf und ein Frosch aus dem Wasser kommen, diese Ähnlichkeit erklärt sich aus der Anpassung beider Tiere an ähnliche Lebensbedingungen. Die Hauptbeute von Krokodilen sind Fische und Frösche. Sie können aber auch Landtiere angreifen, die an die Wasserstelle kommen und über den Teich schwimmen. Große Krokodilarten sind auch für den Menschen gefährlich.

Krokodilleder wird seit langem zur Herstellung von Koffern, Aktentaschen und anderen Produkten verwendet. Krokodilfleisch ist auch essbar.

Lassen Sie mich Ihnen eine Geschichte erzählen, die vor ein paar Jahren passiert ist. Jetzt schreibe ich ein Schulbuch für Zoologie nach dem Programm, an dem ich selbst teilgenommen habe. Als diese Version des Programms gerade konzipiert wurde, überzeugte ich den Ministerialbeamten davon, dass es vor einer systematischen Untersuchung einzelner Gruppen notwendig sei, ein ziemlich großes Thema zu berücksichtigen, das sich mit Tieren im Allgemeinen befassen würde.

"Okay, aber wo anfangen?" fragte mich der Beamte. Ich sagte, dass die Lebensweise von Tieren in erster Linie davon bestimmt wird, was sie essen und wie sie sich bewegen. Sie müssen also mit einer Vielzahl von Arten zu essen beginnen. „Wovon redest du!", rief mein Gesprächspartner. „Wie kann ich so ein Programm zum Minister tragen? Er wird sofort fragen, warum wir Kindern beibringen, dass das Wichtigste eine Schlucht ist!"

Ich versuchte zu argumentieren. Im Allgemeinen ist die Einteilung lebender Organismen in Königreiche (Tiere, Pflanzen, Pilze und andere) in erster Linie mit der Ernährungsweise verbunden, die wiederum die Merkmale ihrer Struktur bestimmt. Merkmale mehrzelliger Tiere sind eine Folge der Tatsache, dass sie externe Quellen organischer Substanzen benötigen und diese gleichzeitig nicht über die Körperoberfläche aufnehmen, sondern in Stücken fressen. Tiere sind Lebewesen, die andere Organismen oder Teile davon fressen! Leider war mein Gesprächspartner unnachgiebig. Der Minister wird in erster Linie am Bildungsaspekt des Programms interessiert sein.

Beim Überlegen, wie ich den Prolog anders organisieren könnte, ist mir dann ein unverzeihlicher Fehler unterlaufen. Meine nächste Idee war der Vorschlag, das Studium des Studiengangs Zoologie mit unterschiedlichen Lebenszyklen zu beginnen. Als mein Gesprächspartner erkannte, dass ich nicht Essen, sondern Fortpflanzung als "die Hauptsache im Leben" betrachten würde, scheint er entschieden zu haben, dass ich ihn verspottete ... Am Ende schrieb ich etwas, das, wie ich hoffte, niemand wird nicht schockieren. Dann beschworen die Methodisten dieses Programm herauf, korrigierten alles, was sie darin nicht verstanden, und ersetzten die Formulierungen durch solche, die in historischen Epochen gebräuchlich waren, als dieselben Methodisten in pädagogischen Instituten studierten. Dann haben Beamte das unselige Programm korrigiert, dann im Sinne neuer Richtlinien überdacht, dann ... - im Allgemeinen schreibe ich ein Lehrbuch über mein "eigenes" Programm und werde des Fluchens nicht müde.

Und ich erinnerte mich an diese traurige Geschichte, weil ich wieder einmal überzeugt war: Für Tiere ist das Wichtigste die berüchtigte "Zrachka". Wenn wir verschiedene Gruppen unserer Verwandten miteinander vergleichen, erkennen wir oft nicht, welche Merkmale sie zu Erfolg oder Misserfolg geführt haben. Wissen Sie zum Beispiel, was zu einem der wichtigsten Trümpfe der Säugetiere geworden ist? Ein erfolgreicher Schüler wird Milchfütterung, Warmblüter, hohe Entwicklung des Nervensystems oder eine andere Eigenschaft nennen, die durch eine ausreichende Menge an Energie, die aus der Nahrung gewonnen wird, möglich geworden ist. Und einer der wichtigsten Trümpfe von Säugetieren ist die Struktur von Kiefern und Zähnen!

Versuchen Sie, Ihren Unterkiefer zu bewegen: auf und ab, rechts und links, vor und zurück. Seine „Aufhängung“ ermöglicht Bewegungen in allen drei Ebenen! Darüber hinaus sitzen Zähne auf den Kiefern von Säugetieren, deren Struktur durch die ihnen zugewiesene Aufgabe bestimmt wird - durchbohren, zerquetschen, mahlen, schneiden, zerquetschen, abbeißen, reißen, halten, nagen, zerquetschen, hebeln, schleifen, kratzen usw. Unsere Kiefer sind ein evolutionäres biomechanisches Meisterwerk. Abgesehen von Säugetieren sind fast keine Landwirbeltiere in der Lage, Nahrungsstücke abzubeißen! Ein paar Ausnahmen sind die archaische Tuatara, die mit ihren Kiefern den Kopf eines Sturmvogelkükens absägen kann, und Schildkröten, die ihre Zähne zugunsten eines geilen scherenartigen Schnabels aufgegeben haben. Sowohl Greifvögel als auch Krokodile beißen keine Nahrungsstücke ab, sondern reißen sie einfach ab - ruhen auf ihren Krallen (der erste) oder drehen sich mit ihrem ganzen Körper (der zweite).

Übrigens über Krokodile - diese Kolumne ist hauptsächlich ihnen gewidmet. Dank ausgefeilter Experimente gelang es Biologen der University of Utah, etwas Neues über die Funktionsweise des Herzens dieser Reptilien zu lernen. Aber zuerst noch ein paar Worte zur Schulbiologie.

Einige Merkmale der Präsentation von biologischem Material sind aus der Zeit erhalten geblieben, als die Schule ein materialistisches Weltbild bilden sollte, das die Evolution förderte. Im Allgemeinen hat die Tatsache der Evolution wenig mit dem „Materialismus-Idealismus“-Dilemma zu tun (dem moosigen Diamat verbal abzulehnen, messen wir dieser zweifelhaften Dichotomie aus irgendeinem Grund immer noch übermäßige Bedeutung bei). Wenn statt moderner Evolutionsvorstellungen altbackene Dogmen gelehrt werden, schadet das leider nur dem naturwissenschaftlichen Weltbild. Zu solchen Dogmen gehört die lineare Idee der Evolution. Stellen Sie sich die Geschichte der Wirbeltiere als einen „Busch“ aus vielen Zweigen vor, von denen jeder seinen eigenen Weg ging, angepasst an seine eigene Lebensweise. Und der Schullehrer, der von Ast zu Ast dieses Busches springt, baut eine progressive Folge von „typischen Vertretern“ auf: Lanzettchen-Barsch-Frosch-Eidechse-Taube-Hund. Aber der Frosch hat nie versucht, eine Eidechse zu werden, er lebt sein eigenes Leben, und ohne dieses Leben (und den Hintergrund der Frösche) zu berücksichtigen, ist es unmöglich, es zu verstehen!

Was wird der Schullehrer über Krokodile erzählen? Er verwendet sie, um die Behauptung zu veranschaulichen, dass die fortschrittlichsten Tiere mit einem vierkammerigen Herzen und "Warmblüter" (homöothermisch) sind. Und seht, Kinder! - Das Krokodil hat ein Herz mit vier Kammern, fast, fast wie das von Säugetieren und Vögeln, nur ein zusätzliches Loch bleibt übrig. Wir sehen mit eigenen Augen, wie das Krokodil ein Mensch werden wollte, es aber nicht erreichte, auf halbem Weg stehen blieb.

Das Krokodil hat also ein Herz mit vier Kammern. Von seiner rechten Hälfte gelangt das Blut in die Lunge, von links in den systemischen Kreislauf (zu den Verbraucherorganen des in der Lunge aufgenommenen Sauerstoffs). Aber zwischen den Basen der vom Herzen abgehenden Gefäße gibt es eine Lücke - das Panizzi-Foramen. Bei der normalen Arbeitsweise des Herzens gelangt ein Teil des arteriellen Blutes durch diese Öffnung von der linken Herzhälfte in die rechte Hälfte und tritt in den linken Aortenbogen ein (siehe Abbildung, um nicht durcheinander zu kommen rechts -linke Beziehung!). Vom linken Aortenbogen gehen die zum Magen führenden Gefäße ab. Der rechte Aortenbogen geht vom linken Ventrikel aus und versorgt den Kopf und die Vorderbeine. Und dann gehen die Aortenbögen in die dorsale Aorta über, die den Rest des Körpers mit Blut versorgt. Warum ist es so schwierig?

Lassen Sie uns zunächst herausfinden, warum überhaupt zwei Blutkreisläufe benötigt werden. Fische kommen mit einem zurecht: Herz – Kiemen – Konsumorgane – Herz. Hier ist die Antwort klar. Die Lungen können dem Druck nicht standhalten, der nötig ist, um Blut durch den ganzen Körper zu pumpen. Deshalb ist die rechte (pulmonale) Herzhälfte schwächer als die linke; Deshalb scheint es uns, dass sich das Herz auf der linken Seite der Brusthöhle befindet. Aber warum fließt ein Teil des Blutes, das durch den Körperkreislauf (von der linken Herzhälfte) fließt, in Krokodilen durch den rechten, "pulmonalen" Teil des Herzens und den linken Aortenbogen? Beim Menschen kann eine unvollständige Trennung der Blutströme durch eine Herzerkrankung verursacht werden. Warum so ein "Laster" Krokodil? Tatsache ist, dass das Herz eines Krokodils kein unfertiges menschliches Herz ist, es ist komplizierter "erdacht" und kann auf zwei verschiedene Arten funktionieren! Wenn das Krokodil aktiv ist, führen beide Aortenbögen arterielles Blut. Aber wenn das Foramen Panizzia geschlossen ist (und Krokodile "wissen", wie das geht), fließt venöses Blut in den linken Aortenbogen.

Traditionell wird ein solches Gerät damit erklärt, dass es einem Krokodil, das sich am Boden versteckt, angeblich erlaubt, den Lungenkreislauf abzuschalten. In diesem Fall wird venöses Blut nicht in die Lunge geleitet (die immer noch nicht belüftet werden kann), sondern sofort in einen großen Kreis - entlang des rechten Aortenbogens. Kopf und Vorderbeine werden etwas "besser" durchblutet als andere Organe. Aber wenn die Lunge behindert ist, was nützt es, das Blut zirkulieren zu lassen?

Amerikanische Biologen haben herausgefunden, wie man die langjährige Annahme überprüfen kann, dass Krokodile Blut von einem Blutkreislauf in einen anderen übertragen, nicht um sich zu verstecken, sondern um die Nahrung besser zu verdauen (Kohlendioxid ist ein Substrat für die Produktion von Säure durch die Magendrüsen). Die Forscher fanden heraus, dass bei gesunden jungen Alligatoren während der Nahrungsverdauung venöses, kohlensäurereiches Blut durch den linken Aortenbogen (der das Verdauungssystem mit Blut versorgt) fließt. Dann begannen sie, mit chirurgischen Methoden in die Arbeit des Herzens experimenteller Krokodile einzugreifen. Bei einigen von ihnen wurde der Transfer von venösem Blut zum linken Aortenbogen gewaltsam blockiert; andere wurden einer Operation unterzogen, die einen solchen Eingriff simulierte. Die Wirkung wurde durch Messen der Aktivität der Magensekretion und durch Röntgenbeobachtung der Verdauung von Rinderwirbeln, die von Krokodilen verschluckt wurden, bewertet. Außerdem wurden in den unglücklichen Alligatoren Halbleitersensoren platziert, die es ermöglichten, ihre Körpertemperatur zu messen. Als Ergebnis dieser Manipulationen konnte die aufgestellte Hypothese überzeugend bestätigt werden - die Übertragung von venösem Blut in den Körperkreislauf erhöht die Säureproduktion im Magen und beschleunigt die Verdauung von Nahrung.

Krokodile können sich von ziemlich großer Beute ernähren und Beute ganz oder in großen Stücken schlucken (erinnern Sie sich, was wir über die Struktur der Kiefer gesagt haben?). Die Körpertemperatur dieser Raubtiere ist instabil, und wenn sie keine Zeit haben, die Beute schnell genug zu verdauen, werden sie einfach davon vergiftet. Die komplizierte Struktur des Kreislaufsystems und seine Fähigkeit, in zwei verschiedenen Modi zu arbeiten, ist eine Möglichkeit, die Verdauung zu aktivieren. Und das Verdauungssystem von Krokodilen rechtfertigt seinen Zweck: Eine Reihe von Röntgenaufnahmen zeigt, wie solide Stierwirbel in den Mägen von Raubtieren in Säure „schmelzen“!

Jetzt wissen wir also, worauf es im Leben der Krokodile ankommt. Was für ganze Wesen!

D. Schabanow. Herz eines Krokodils // Computerra, M., 2008. - Nr. 10 (726). - S. 36–37