Cocodrilo del Nilo estructura del corazón. "El corazón de un cocodrilo... come": los científicos han descubierto por qué un cocodrilo tiene una estructura única del órgano principal. aves y mamiferos

La vida de un cocodrilo difícilmente puede llamarse medida. Durante los períodos secos, estos reptiles con dientes descansan durante largos períodos en los últimos charcos que quedan, agotando lentamente sus reservas de grasa sabiamente preparadas. La vista es lamentable. Pero cuando llega la fiesta a su calle, los cocodrilos tienen pocos iguales en la capacidad de agarrar, ahogar o simplemente romper el cuello de la víctima al instante. Al no poder masticar presas con sus poderosas pero primitivas mandíbulas, el cocodrilo las desgarra en pedazos por adelantado y las envía al estómago en pedazos enormes.

La masa total de la presa puede ser de hasta una quinta parte de la masa del propio animal.

Por supuesto, estos reptiles están lejos de sus pitones afines, pero es bastante difícil imaginar a una persona capaz de pelar 15-20 kilogramos de carne cruda de una sola vez, e incluso con huesos.

Según los biólogos estadounidenses, el cocodrilo puede agradecer a su sistema circulatorio único por sus asombrosas habilidades digestivas. Trabaja científicos de la Universidad de Utah y el Instituto del Corazón Artificial de Salt Lake City ha sido aceptado para su publicación en la edición de marzo de la revista Physiological and Biochemical Zoology.

En el cuerpo de la mayoría de los vertebrados, incluido el cocodrilo, la sangre se mueve a través de los llamados dos círculos de circulación sanguínea. En el pequeño, o pulmonar, al pasar por los pulmones, se enriquece con oxígeno y elimina el dióxido de carbono, en el grande, o sistémico, alimenta con oxígeno a todos los órganos del cuerpo. En realidad, ni uno ni el otro son un círculo completo, ya que se cierran entre sí: desde los pulmones, la sangre regresa al comienzo de un círculo grande y desde los órganos, uno pequeño.

En el cuerpo de los mamíferos y las aves, estos círculos, sin embargo, están claramente separados. En un pequeño círculo, la sangre saturada con dióxido de carbono, que llega a la aurícula derecha, impulsa el ventrículo derecho hacia los pulmones. El ventrículo izquierdo, por otro lado, envía la sangre rica en oxígeno procedente de la aurícula izquierda más por todo el cuerpo. De hecho, un corazón de cuatro cámaras son dos bombas en una, y tal división incluso le permite mantener una presión significativamente menor en un círculo pequeño que en uno grande.

Los anfibios y los reptiles tienen un corazón de tres cámaras: su atrio está dividido en dos, pero solo hay un ventrículo, envía sangre más lejos, tanto a los pulmones como a los órganos. Está claro que en este caso es posible una mezcla parcial de la sangre, lo que hace que el sistema no sea muy eficaz. Sin embargo, los lagartos y anfibios de sangre fría, que en su mayoría llevan un estilo de vida no demasiado activo, pueden permitírselo.

El corazón de cocodrilo es un caso especial.

Tiene cuatro cámaras, pero los círculos de circulación no están completamente separados. Además, no solo la arteria pulmonar sale del ventrículo derecho, sino también una arteria izquierda adicional, a través de la cual la mayor parte de la sangre se envía al sistema digestivo, principalmente al estómago. Entre las arterias izquierda y derecha (la derecha proviene del ventrículo izquierdo) hay una abertura de Panizza, que permite que la sangre venosa ingrese al comienzo de la circulación sistémica, y viceversa.

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La estructura del corazón de un cocodrilo (RV - ventrículo derecho, LV - ventrículo izquierdo, FP - agujero de Panizza, RA - aorta derecha, LA - aorta izquierda, PA - aorta pulmonar)
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En los humanos, esto es una anomalía y se denomina cardiopatía congénita. El cocodrilo no solo no siente un vicio aquí, sino que también tiene un mecanismo adicional que le permite bombear artificialmente sangre pobre en oxígeno a la arteria derecha. O cerrar completamente la arteria izquierda, mientras que su sistema circulatorio funcionará casi igual que en los mamíferos. Esta llamada válvula de diente puede ser controlada por el cocodrilo a voluntad.

Las razones que llevaron a la naturaleza a crear un mecanismo tan notable han ocupado a los científicos durante mucho tiempo. Durante mucho tiempo se creyó que el corazón de un cocodrilo es una etapa de transición en el camino hacia un corazón completo de cuatro cámaras de mamíferos de sangre caliente.

Sin embargo, también existía un punto de vista opuesto, según el cual el cocodrilo es descendiente de un animal de sangre caliente, que, por razones evolutivas, se ha vuelto más rentable para vivir la vida de un asesino a sangre fría. En este caso, la apertura de Panizza y la válvula con muescas son el mecanismo adaptativo que permitió la transición a una existencia de sangre fría. Por ejemplo, en 2004, Roger Seymour, de la Universidad de Adelaide en Australia, demostró con sus colegas que una estructura del corazón de este tipo puede ser muy útil para un estilo de vida semisumergido: reducir el contenido de oxígeno en la sangre puede ralentizar el metabolismo, lo que ayuda en inmersiones largas cuando un depredador está inmóvil esperando su sacrificio.

La profesora de la Universidad Estatal de Utah Colleen Farmer y sus colegas considerar que gracias a un sistema tan complejo, el cocodrilo puede descomponer rápidamente las piezas de presa que traga.

Y el cocodrilo no puede dudar: si el pez, el mono, e incluso la pierna humana, no se digieren demasiado rápido, el reptil morirá. Ya sea en la boca de otro depredador debido a su lentitud, o por hambre y malestar intestinal: en un clima cálido, las bacterias se multiplicarán muy rápidamente en un trozo de carne tragado en el vientre de un animal.

Farmer cree que el punto no es que la sangre que no ha pasado por los pulmones sea pobre en oxígeno; para lograr tal efecto, no se necesita un dispositivo complejo del corazón, pero es suficiente para ralentizar la respiración. En su opinión, el hecho es que esta sangre es rica en dióxido de carbono. Cuando el cocodrilo envía sangre rica en CO 2 al estómago y otros órganos digestivos, las glándulas especiales lo usan en la producción de jugo gástrico, y cuanto más dióxido de carbono ingresa, más activa es la secreción. Se sabe que en la intensidad de la secreción de jugo gástrico por sus glándulas, los cocodrilos son diez veces superiores a los campeones en este indicador entre los mamíferos. Esto permite no solo digerir los alimentos, sino también suprimir el crecimiento de bacterias dañinas en el estómago.

Para probar su hipótesis, los científicos primero estudiaron el estado del sistema circulatorio durante los períodos de ayuno forzado y durante la digestión de los alimentos por parte del cocodrilo. Resultó que en un cocodrilo que acababa de comer durante muchas horas, la válvula realmente hace que la sangre fluya principalmente sin pasar por los pulmones.

A continuación, los científicos desactivaron quirúrgicamente la válvula, bloqueando la entrada a la aorta izquierda, en un grupo de cocodrilos jóvenes. El grupo de control también fue operado por la pureza del experimento, pero no se cerró su aorta. Al final resultó que, después de alimentar a los cocodrilos cuya aorta izquierda estaba bloqueada, la producción de jugo gástrico disminuyó significativamente, a pesar de que la sangre continuó fluyendo hacia los órganos digestivos en cantidades suficientes a través de la aorta derecha. Al mismo tiempo, la capacidad de los cocodrilos para descomponer los huesos, que constituyen una gran parte de su dieta, también disminuyó considerablemente.

Además de la función de transportar CO2 al estómago, señala Farmer, permitir que la sangre pase por alto los pulmones podría desempeñar otra función importante que muchos asistentes al gimnasio envidiarían.

En un cocodrilo, una rica comida casi siempre sigue a una carrera por la presa, durante la cual el animal, generalmente torpe, salta instantáneamente fuera del agua, agarra a la presa que está boquiabierta en el abrevadero y la arrastra bajo el agua. En este momento, se genera tal cantidad de ácido láctico tóxico en los músculos (es por eso que los músculos duelen después del esfuerzo físico), que puede causar la muerte del animal. Según científicos de Utah, con la sangre, este ácido también se transfiere al estómago, donde se utiliza.

En cuanto al orificio de Panizza, su función no es solo dirigir la sangre pobre en oxígeno a otros órganos, ralentizando el metabolismo del cocodrilo, sino, por el contrario, suministrar oxígeno adicional al sistema digestivo desde la aorta derecha cuando sea necesario. . La válvula dentada, por otro lado, ayuda a enviar sangre rica en dióxido de carbono de vez en cuando no solo al estómago, sino también a otros órganos internos que puedan necesitarla.

Entre los depredadores más peligrosos del mundo, los cocodrilos (el nombre en latín es Crocodilia) se encuentran en uno de los primeros lugares: los únicos herederos supervivientes de los dinosaurios que pertenecen al orden de los vertebrados acuáticos. La longitud promedio de un adulto es de 2 a 5,5 metros, y la masa de un cocodrilo puede alcanzar los 550-600 kilogramos.

La estructura externa del cocodrilo.

Las características estructurales de los cocodrilos, tanto internas como externas, les ayudan a sobrevivir en condiciones increíbles. Es interesante que, a pesar del largo proceso de evolución, estos reptiles conservaron casi todas las características de sus antepasados, en particular, el cuerpo de un cocodrilo. , adaptado al medio acuático:

Pocas personas saben que el tegumento del cuerpo de un cocodrilo puede tener un color diferente, aunque, por regla general, el color del cocodrilo es marrón verdoso. La parte superior de la piel es una serie de placas córneas extremadamente fuertes y estrechamente conectadas que crecen con el individuo mismo, para que no se desprendan. El color que adquiere la piel de un cocodrilo puede variar dependiendo de factores externos, o más bien de la temperatura ambiente. Estos animales son de sangre fría, por lo que la temperatura normal del cuerpo de un cocodrilo varía de 30 a 35 grados.

dientes de cocodrilo

A menudo, los representantes de esta especie se confunden con los caimanes, aunque en realidad tienen una serie de diferencias, la principal de las cuales es la ubicación y la estructura de la dentición. Por ejemplo, si las mandíbulas de un cocodrilo están cerradas, puede ver el cuarto diente desde abajo, mientras que en un caimán están todos cerrados. El número total de dientes en un cocodrilo es de 64 a 70, según la variedad, y tienen la misma forma cónica y una superficie interior hueca donde se desarrollan nuevos incisivos. En promedio, cada colmillo de un cocodrilo cambia cada dos años, y en la vida puede haber hasta 45-50 actualizaciones de este tipo. A su vez, la lengua del cocodrilo se adhiere completamente a la mandíbula inferior, por lo que algunas personas generalmente piensan que los reptiles no tienen este órgano.

A pesar de que la boca de un cocodrilo da mucho miedo, en realidad sus dientes no están adaptados para masticar alimentos, por lo que se traga la presa en trozos grandes. El sistema digestivo de un cocodrilo tiene una serie de características específicas, por ejemplo, el estómago tiene una pared muy gruesa y, para mejorar la digestión, contiene piedras (gastrolitos). Su función adicional es cambiar el centro de gravedad para mejorar el rendimiento de natación.

Características de la estructura interna de los cocodrilos.

En general, la estructura interna del cocodrilo es similar a la estructura de otros reptiles, pero hay algunas características inusuales. Por ejemplo, el esqueleto de un cocodrilo es muy similar a la estructura característica de los dinosaurios: dos arcos temporales, un cráneo diápsido, etc. La mayoría de las vértebras se encuentran en la cola (hasta 37), mientras que en la región cervical y el tronco solo hay 9 y 17, respectivamente. Para protección adicional, hay costillas en la parte abdominal que no están conectadas a la columna vertebral.

El sistema respiratorio del cocodrilo está diseñado de tal forma que el animal se siente cómodo tanto en tierra como bajo el agua. Los órganos respiratorios del cocodrilo están representados por las coanas (fosas nasales), el conducto nasofaríngeo con un paladar óseo secundario, el velo palatino, la tráquea y los pulmones con el diafragma. Los pulmones muy poderosos y complejos de un cocodrilo son capaces de contener un gran volumen de aire, mientras que el animal puede, si es necesario, ajustar el centro de gravedad. Para que la respiración del cocodrilo no le impida moverse rápidamente, hay músculos especiales en el área del diafragma.

A su manera, el sistema circulatorio del cocodrilo es único, mucho más perfecto que el de otros reptiles. Entonces, el corazón de un cocodrilo tiene cuatro cámaras (2 aurículas y 2 ventrículos), y un mecanismo especial para mezclar sangre de arterias y venas permite regular el proceso de suministro de sangre. Si desea acelerar el proceso de digestión, la estructura del corazón del cocodrilo le permite cambiar la sangre arterial a sangre venosa, que está más saturada de dióxido de carbono y contribuye a la producción de jugo gástrico adicional. También se debe tener en cuenta que la sangre de un cocodrilo tiene un alto contenido de antibióticos, y la hemoglobina está saturada de oxígeno y funciona independientemente de los glóbulos rojos.

Por cierto, estos depredadores no tienen vejiga, y para buscar una pareja durante la temporada de reproducción, hay glándulas especiales en la mitad inferior de la mandíbula que emiten un olor a almizcle.

Su sistema nervioso está muy desarrollado, en particular, el cerebro de un cocodrilo (o más bien, los hemisferios grandes) está cubierto con una corteza, y la audición y la visión están especialmente desarrolladas a partir de los órganos de percepción. Podemos decir con confianza que la memoria del cocodrilo es muy buena, porque logra memorizar los caminos por los que otros animales van al abrevadero.

Los cocodrilos son animales vertebrados de sangre fría que llevan un estilo de vida semiacuático. El agua es su medio favorito, siendo más constante en términos de temperatura. Fue gracias a ella que los ancestros de los cocodrilos sobrevivieron durante el enfriamiento global del clima en la Tierra. La forma del cuerpo del cocodrilo tiene forma de lagarto. La cabeza grande es aplanada en dirección dorso-abdominal, el hocico es alargado o largo, con fuertes mandíbulas alargadas, asentadas con afilados "colmillos" cónicos de hasta 5 cm de largo, que crecen a lo largo de la vida del animal, reemplazando desgastados y rotos. unos. Los dientes se fortalecen en células óseas separadas de las mandíbulas, la base del diente es hueca por dentro; La mordedura de un cocodrilo está dispuesta de tal manera que frente a los dientes más grandes del borde lateral de una mandíbula están los dientes más pequeños de la otra. Este diseño fue capaz de convertir el aparato dental en un arma perfecta para el ataque. En los gaviales comedores de peces de cara estrecha, las mandíbulas se pueden comparar con las mandíbulas de las pinzas, que les permiten agarrar pequeñas presas en movimiento en el agua con un movimiento lateral de la cabeza.

El sistema de mandíbula está dispuesto de manera diferente en los caimanes chinos (Alligator sinensis), común en el este de China a lo largo de los tramos inferiores del río Yangtze. Son pequeños reptiles (longitud máxima 1,5 m), que se alimentan principalmente de bivalvos, caracoles de agua, crustáceos, así como de ranas y especies de peces de lento movimiento. Moler tales alimentos ásperos dientes posteriores plantados de cerca con una superficie plana de la corona. Enjuagando sus bocas en el agua, los caimanes beneficiados se deshacen de fragmentos de conchas y caparazones triturados.

Al final del hocico del cocodrilo hay fosas nasales abultadas, los ojos también están levantados y están ubicados en la parte superior de la cabeza. Esta característica de la estructura del cráneo determina la postura favorita del reptil acuático: el cuerpo está feliz en el agua; solo los ojos y las fosas nasales son visibles desde el exterior.

Los cocodrilos tienen cinco dedos en las patas delanteras y cuatro en las patas traseras, están conectados por una membrana de natación interdigital. La cola es larga, comprimida lateralmente, muy potente y polivalente: es un “timón” y “motor” cuando nada, un apoyo cuando se desplaza por tierra y cuando caza es como una maza aturdidora. Durante la natación, las extremidades de los cocodrilos se echan hacia atrás, las delanteras se presionan hacia los lados y la poderosa cola aplanada, doblada, describe movimientos en forma de S. Al acecho de grandes mamíferos en un abrevadero, un enorme cocodrilo peinado (Crocodylus porosus) ataca de repente, agarrando a una cebra o antílope por la cabeza y rompiéndole el cuello, o derribando a la víctima con un terrible golpe de cola. Durante la temporada de reproducción, las hembras golpean con la cola el "material de construcción" traído para el nido, lo golpean en el agua y rocían el nido con mampostería.

Toda la superficie del cuerpo del cocodrilo está cubierta de grandes escamas córneas de forma regular. Los escudos dorsales son más gruesos y tienen crestas convexas y espinosas que se fusionan en púas en la cola. Cada una de las escamas se desarrolla de forma independiente y crece a expensas de sus capas subyacentes. Debajo de los grandes escudos de la piel en la espalda y la cola, se desarrolla un verdadero caparazón de placas óseas, el osteodermo. Los escudos están conectados elásticamente entre sí, por lo que no restringen los movimientos del animal. La forma y el patrón de la superficie de la concha son individuales para cada especie. En la cabeza, los osteodermos se fusionan con los huesos del cráneo. Por lo tanto, el animal viste una verdadera "armadura" que protege eficazmente los órganos internos vitales y el cerebro.

La estructura del cráneo es muy inusual. Los huesos cuadrado y articular están perforados por excrecencias con aire de la cavidad del oído medio. La mayoría de los huesos posteriores del cráneo contienen cavidades de un sistema de las trompas de Eustaquio fuertemente cubierto y complejamente ramificado. Los huesos del hocico largo y el paladar también contienen vacíos significativos: entran en ellos excrecencias ciegas del conducto nasal. Los científicos creen que los sistemas de cavidades y pasajes de aire, que penetran casi todo el enorme cráneo de cocodrilo, lo facilitan significativamente, lo que le permite mantener la cabeza sobre la superficie del agua sin un gasto significativo de energía muscular (para una inmersión silenciosa e imperceptible, es suficiente para que un cocodrilo baje la presión en la cavidad torácica y dirija parte del aire de las vías craneales aéreas).

Todas las especies de cocodrilos tienen órganos sensoriales altamente organizados. A diferencia de las serpientes, escuchan perfectamente: el rango de sensibilidad auditiva es muy amplio y es de 100-4000 Hz. Al mismo tiempo, los cocodrilos se ven privados del órgano especial de "serpiente" de Jacobson, que permite a las enredaderas distinguir el gusto y el olfato con gran precisión. Los ojos de los cocodrilos están adaptados para la visión nocturna, pero sirven bien durante el día. La retina del ojo contiene principalmente receptores de varilla que capturan fotones de luz. La pupila, como la de un gato, puede estrecharse a la luz en una estrecha hendidura vertical, y por la noche los ojos del caimán tienen un brillo rojizo-rosado, que a menudo se toma como evidencia invariable de su sed de sangre. Cabe decir que si bien los instintos cazadores de los cocodrilos se ven agravados por la noche, los feroces ojos depredadores son solo consecuencia de la estructura anatómica del analizador visual. En la oscuridad, la pupila vertical se expande y el color sangriento lo proporciona la presencia en animales de un pigmento especial, la rodopsina, en la retina, iluminada por la luz reflejada. Bajo el agua, los ojos de los cocodrilos están protegidos por una membrana nictitante transparente que los cierra cuando se sumergen.

Todo el mundo conoce la expresión "derramar lágrimas de cocodrilo". De hecho, los cocodrilos lloran, pero no por la pena, el dolor o el deseo de adormecer a traición la vigilancia de alguien. Así, los animales se liberan del exceso de sales orgánicas contenidas en el organismo. Sus lágrimas turbias son inusualmente saladas, pero desprovistas de emoción. Las glándulas de sal se encuentran en representantes de la familia de cocodrilos reales, incluso debajo de la lengua.

El sistema respiratorio de los cocodrilos también tiene sus propias características. Las fosas nasales, al igual que las aberturas auditivas externas, pueden cerrarse herméticamente con músculos; se contraen automáticamente cuando el animal se sumerge. Los pulmones tienen una estructura compleja en comparación con los pulmones holgados de las serpientes y pueden acomodar una gran cantidad de aire. Como resultado, por ejemplo, un cocodrilo del Nilo joven de solo 1 metro de largo puede permanecer bajo el agua durante unos 40 minutos, y sin el menor daño para su propia salud. En cuanto a los adultos grandes, la duración de su "buceo" puede alcanzar las 1,5 horas. Cabe señalar que los reptiles escamosos no pueden absorber oxígeno a través de la piel áspera, como lo hacen los anfibios de piel fina (ranas, tritones).

El aire inhalado a través de las fosas nasales pasa a través de los conductos nasales emparejados, separados de la cavidad oral por un paladar óseo secundario, que sirve como una especie de protección del cráneo desde el interior. En el caso de que un cocodrilo intente tragarse una víctima grande y gravemente mutilada, los fragmentos óseos y la resistencia desesperada, los tirones y los golpes del animal condenado no pueden dañar la bóveda de la cavidad bucal y dañar el cerebro. Delante de las coanas (fosas nasales internas), desciende un velo muscular desde arriba, que se presiona contra una excrecencia similar en la base de la lengua y forma una válvula que separa completamente la cavidad oral del tracto respiratorio. Así, por su estructura anatómica, el cocodrilo es capaz de ahogar, desgarrar y tragar presas sin riesgo de atragantarse.

El mecanismo de ventilación de los pulmones es peculiar e inusual en los cocodrilos. Si para la mayoría de los vertebrados superiores se produce un cambio en el volumen del pecho por el movimiento de las costillas, entonces el volumen de los pulmones en los cocodrilos también cambia con el movimiento del hígado. Este último se mueve hacia adelante por la contracción de los músculos abdominales transversos, lo que provoca un aumento de la presión en los pulmones y la exhalación, y luego se mueve hacia atrás por los músculos diafragmáticos longitudinales que conectan el hígado con la pelvis, lo que provoca una disminución de la presión en los pulmones y , en consecuencia, la inspiración. Como demostraron los investigadores K. Hans y B. Clark, en cocodrilos en el agua, son los movimientos del hígado los que juegan el papel principal en la ventilación pulmonar.

El corazón de los cocodrilos consta de cuatro cámaras y es mucho más perfecto que el corazón de tres cámaras de otros reptiles: la sangre arterial enriquecida con oxígeno no se mezcla con la sangre venosa, que ya ha proporcionado oxígeno a los órganos y tejidos. El corazón de los cocodrilos se diferencia del corazón de cuatro cámaras de los mamíferos en que este último conserva dos arcos aórticos con una anastomosis (puente) en la intersección. Por lo tanto, a pesar de que la temperatura corporal, la tasa metabólica, la actividad motora y el apetito de los cocodrilos dependen significativamente de la temperatura ambiente, el proceso de intercambio de gases en sus células se desarrolla de manera más eficiente que en los lagartos y las tortugas.

El sistema digestivo de los cocodrilos se distingue principalmente por la ausencia de saliva en la cavidad bucal. Además, hay otra adaptación sorprendente: en el estómago musculoso de paredes gruesas de la mayoría de los cocodrilos adultos hay una cierta cantidad de piedras (los llamados gastrolitos), que los animales tragan deliberadamente. En los cocodrilos del Nilo, el peso de las piedras en el estómago alcanza los 5 kg. El papel de este fenómeno no está del todo claro; se supone que las piedras cumplen la función de lastre y desplazan el centro de gravedad del cocodrilo hacia abajo por delante, dando mayor estabilidad al nadar y facilitando el clavado, o contribuyen a triturar los alimentos contrayendo las paredes del estómago, como en las aves .

Los cocodrilos no tienen vejiga, lo que aparentemente está asociado con la vida en el agua. La orina se excreta junto con las heces a través de un órgano especial que elimina los productos de desecho ubicado en el lado ventral del animal (se llama cloaca). La cloaca tiene forma de hendidura longitudinal, mientras que en lagartijas y tortugas es de tipo transversal. En la parte posterior, los machos tienen un órgano genital impar. La hembra pone huevos fertilizados, protegidos desde el exterior por una densa cáscara calcárea, y desde el interior por alimentos primarios y suministros de humedad suficientes para el desarrollo del embrión.

A los lados de la cloaca, así como debajo de la mandíbula inferior de los cocodrilos, hay grandes glándulas pareadas que secretan un secreto marrón con un fuerte olor a almizcle. La secreción de estas glándulas se activa especialmente durante la época de cría, ayudando a las parejas sexuales a encontrarse.

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(Cocodrilo.)

cocodrilos

De acuerdo con la estructura general del cuerpo, los cocodrilos se parecen a los lagartos en una forma ampliada.

Tipos de cocodrilos: 1 - gavial; 2 - cocodrilo del Nilo; 3 - cocodrilo chino

Sin embargo, esto es puramente superficial. Los cocodrilos difieren de los lagartos no solo en tamaño, sino también en las características esenciales de la estructura anatómica. Están asignados a un grupo especial.

La enorme boca de los cocodrilos está armada con dientes afilados, que no se adhieren a los huesos de la mandíbula, como en todos los vertebrados inferiores, sino que se asientan en cavidades especiales, celdas, y en este sentido se asemejan a los dientes de los mamíferos. El cerebro de los cocodrilos está bien desarrollado y en su estructura se aproxima al cerebro más organizado de las aves. Los pulmones de los cocodrilos tienen un gran volumen y una estructura compleja. Gracias a esto, los animales pueden permanecer bajo el agua durante mucho tiempo. La piel de los cocodrilos, a diferencia de la piel de las ranas, está revestida de una cubierta córnea que no deja pasar el oxígeno.

El corazón de un cocodrilo no tiene tres cámaras, como todos los demás reptiles, sino cuatro cámaras. No solo la aurícula, sino también el ventrículo están divididos por un tabique longitudinal en las partes derecha e izquierda. La sangre arterial pura procedente de los vasos pulmonares hacia el lado izquierdo del corazón no se mezcla aquí con la sangre venosa que pasa por la aurícula derecha y el ventrículo derecho. En consecuencia, a este respecto, los cocodrilos difieren tanto de los anfibios como de otros reptiles y se acercan a los vertebrados superiores: aves y mamíferos, en los que el corazón también tiene cuatro cámaras.

Pero aún así, el sistema circulatorio de los cocodrilos difiere del sistema circulatorio de los animales superiores, de sangre caliente: en estos últimos, solo la sangre arterial pura del ventrículo izquierdo del corazón ingresa a las arterias, y en los cocodrilos, la sangre venosa también ingresa a las arterias. tronco arterial principal, y por lo tanto, las arterias transportan sangre mezclada por todo el cuerpo. A este respecto, los cocodrilos, a pesar de su corazón de cuatro cámaras, se diferencian poco de otros reptiles. Y solo la cabeza (¡el cerebro!) recibe sangre arterial pura de los cocodrilos a través de las arterias carótidas.

Como resultado, los cocodrilos, como todos los demás reptiles, generalmente siguen siendo animales de sangre fría y su actividad vital depende en gran medida de las condiciones de temperatura circundantes.

Entonces, la organización superior de los cocodrilos en comparación con otros reptiles se expresa en la estructura de los dientes, el corazón, los pulmones y el cerebro. Estas características los acercan a los animales de grupos superiores: mamíferos y aves.

Los cocodrilos son animales grandes y fuertes, depredadores activos. La longitud de algunas especies puede alcanzar los 6 m Los cocodrilos viven en países con un clima cálido y tropical. Su vida está estrechamente relacionada con los cuerpos de agua: en la tierra, por lo general, solo toman el sol y ponen huevos, y capturan presas principalmente en el agua. Los cocodrilos son excelentes nadadores y buceadores. Su cola larga y musculosa está comprimida lateralmente y sirve como un buen motor, y los dedos de las patas traseras están parcialmente conectados por una membrana de natación. El cuerpo de los cocodrilos está vestido con un caparazón de escamas y escudos córneos, que están dispuestos en filas longitudinales y transversales. En la parte posterior, estos escudos se osifican, lo que hace que el caparazón sea más duradero.

Habiéndose sumergido en el agua, el cocodrilo sobresale solo la parte superior de la cabeza, donde se colocan sus fosas nasales y ojos algo levantados. Recordemos que de la misma manera que una cabeza aplanada y una rana salen del agua, esta similitud se explica por la adaptación de ambos animales a condiciones de vida similares. Las principales presas de los cocodrilos son los peces y las ranas. Pero también pueden atacar a los animales terrestres que llegan al abrevadero y cruzan nadando el estanque. Las especies grandes de cocodrilos también son peligrosas para los humanos.

La piel de cocodrilo se ha utilizado durante mucho tiempo para fabricar maletas, maletines y otros productos. La carne de cocodrilo también es comestible.

Déjame contarte una historia que sucedió hace unos años. Ahora estoy escribiendo un libro de texto escolar de zoología según el programa, en el que yo mismo participé. Cuando se acababa de concebir esta versión del programa, convencí al trabajador ministerial de que antes de un estudio sistemático de grupos individuales, era necesario considerar un tema bastante amplio, que se trataría de los animales en general.

"Está bien, pero ¿por dónde empezar?" me preguntó el funcionario. Dije que el estilo de vida de los animales está determinado principalmente por lo que comen y cómo se mueven. Por lo tanto, debe comenzar con una variedad de formas de comer. "¡De qué estás hablando! - exclamó mi interlocutor. - ¿Cómo puedo llevar ese programa al ministro? Inmediatamente preguntará por qué inspiramos a los niños que lo más importante es un engullidor".

Traté de discutir. En general, la división de los organismos vivos en reinos (animales, plantas, hongos y otros) está asociada principalmente con el modo de nutrición que, a su vez, determina las características de su estructura. Las características de los animales multicelulares son consecuencia del hecho de que necesitan fuentes externas de sustancias orgánicas y, al mismo tiempo, no las absorben a través de la superficie del cuerpo, sino que las comen en pedazos. ¡Los animales son criaturas que comen otros organismos o partes de ellos! Por desgracia, mi interlocutor fue inflexible. El ministro estará principalmente interesado en el aspecto educativo del programa.

Pensando en cómo organizar el prólogo de otra manera, cometí un error imperdonable. Mi siguiente idea fue la propuesta de iniciar el estudio del curso de zoología con una variedad de ciclos de vida. Cuando mi interlocutor se dio cuenta de que como "lo principal en la vida" no iba a considerar la alimentación, sino la reproducción, parece haber decidido que me estaba burlando de él... Al final, escribí algo que, como esperaba, nadie no se sorprenderá. Entonces los metodistas conjuraron sobre este programa, quienes corrigieron todo lo que no entendían en él, y reemplazaron las formulaciones por las que estaban en uso en épocas históricas cuando estos mismos metodistas estudiaban en institutos pedagógicos. Luego, los funcionarios corrigieron el programa desafortunado, luego lo repensaron con el espíritu de nuevas pautas, luego ... - en general, estoy escribiendo un libro de texto sobre mi "propio" programa y no me canso de maldecir.

Y recordé esta triste historia porque estaba convencido una vez más: para los animales, lo más importante es el notorio "zhrachka". Cuando comparamos diferentes grupos de nuestros parientes entre sí, a menudo no nos damos cuenta de qué características los llevaron al éxito o al fracaso. ¿Sabes, por ejemplo, cuál se ha convertido en una de las principales bazas de los mamíferos? Un estudiante exitoso mencionará la alimentación con leche, sangre caliente, alto desarrollo del sistema nervioso o alguna otra propiedad que se ha hecho posible debido a una cantidad suficiente de energía obtenida de los alimentos. ¡Y una de las principales cartas de triunfo de los mamíferos es la estructura de las mandíbulas y los dientes!

Trate de mover la mandíbula inferior: arriba y abajo, derecha e izquierda, adelante y atrás. ¡Su "suspensión" permite el movimiento en los tres planos! Además, los dientes se asientan en las mandíbulas de los mamíferos, cuya estructura está determinada por la tarea que se les asigna: perforar, aplastar, moler, cortar, aplastar, morder, rasgar, sostener, roer, aplastar, hacer palanca, moler, raspar, etc. Nuestras mandíbulas son una obra maestra biomecánica evolutiva. ¡Aparte de los mamíferos, casi ningún vertebrado terrestre es capaz de morder pedazos de comida! Algunas excepciones incluyen el tuatara arcaico, capaz de cortar la cabeza de un polluelo de petrel con sus mandíbulas, y las tortugas que han abandonado los dientes en favor de un pico córneo en forma de tijera. Tanto las aves rapaces como los cocodrilos no muerden trozos de comida, sino que simplemente los arrancan, descansando con sus garras (la primera) o girando con todo su cuerpo (la segunda).

Por cierto, sobre los cocodrilos: esta columna está dedicada principalmente a ellos. Gracias a sofisticados experimentos, biólogos de la Universidad de Utah lograron aprender algo nuevo sobre el funcionamiento del corazón de estos reptiles. Pero primero, algunas palabras más sobre biología escolar.

Algunas características de la presentación del material biológico se han conservado desde el momento en que se suponía que la escuela formaría una cosmovisión materialista, promoviendo la evolución. En términos generales, el hecho de la evolución poco tiene que ver con el dilema "materialismo-idealismo" (negarse verbalmente del musgoso diamat, por alguna razón todavía le damos excesiva importancia a esta dudosa dicotomía). Por desgracia, cuando se enseñan algunos dogmas obsoletos en lugar de ideas modernas sobre la evolución, esto solo causa daño a la cosmovisión científico-natural. Entre tales dogmas se encuentra la idea lineal de evolución. Piense en la historia de los vertebrados como un "arbusto" de muchas ramas, cada una de las cuales siguió su propio camino, adaptándose a su propia forma de vida. Y el maestro de escuela, saltando de rama en rama de este arbusto, construye una secuencia progresiva de "representantes típicos": lanceta-perca-rana-lagarto-paloma-perro. Pero la rana nunca ha intentado convertirse en lagarto, vive su propia vida, y sin tener en cuenta esta vida (y el fondo de las ranas) ¡es imposible entenderla!

¿Qué dirá la maestra de escuela sobre los cocodrilos? Los usa para ilustrar la afirmación de que los más progresivos son los animales con un corazón de cuatro cámaras y "sangre caliente" (homeotérmicos). ¡Y miren, niños! - el cocodrilo tiene un corazón de cuatro cámaras, casi, casi como el de los mamíferos y las aves, solo le queda un agujero extra. Vemos con nuestros propios ojos cómo el cocodrilo quiso convertirse en hombre, pero no lo alcanzó, se detuvo a mitad de camino.

Entonces, el cocodrilo tiene un corazón de cuatro cámaras. De su mitad derecha, la sangre va a los pulmones, de la izquierda a la circulación sistémica (a los órganos consumidores del oxígeno recibido en los pulmones). Pero entre las bases de los vasos que parten del corazón hay un espacio: el agujero de Panizzi. En el modo normal de funcionamiento del corazón, parte de la sangre arterial pasa a través de este orificio desde la mitad izquierda del corazón hacia la mitad derecha y entra en el arco aórtico izquierdo (observe la figura para no confundirse con la derecha). -¡relación izquierda!). Los vasos que conducen al estómago parten del arco aórtico izquierdo. El arco aórtico derecho parte del ventrículo izquierdo, alimentando la cabeza y las extremidades anteriores. Y luego los arcos aórticos se fusionan con la aorta dorsal, que proporciona suministro de sangre al resto del cuerpo. ¿Por qué es tan dificil?

Para empezar, averigüemos por qué se necesitan dos círculos de circulación sanguínea. Los peces se las arreglan con una cosa: el corazón, las branquias, los órganos consumidores, el corazón. Aquí la respuesta es clara. Los pulmones no pueden soportar la presión que se necesita para bombear sangre por todo el cuerpo. Por eso la mitad derecha (pulmonar) del corazón es más débil que la izquierda; por eso nos parece que el corazón está situado en el lado izquierdo de la cavidad torácica. Pero, ¿por qué parte de la sangre que fluye a través de la circulación sistémica (desde la mitad izquierda del corazón) pasa en los cocodrilos a través de la parte "pulmonar" derecha del corazón y el arco aórtico izquierdo? En los seres humanos, la separación incompleta de los flujos sanguíneos puede deberse a una enfermedad cardíaca. ¿Por qué tales cocodrilos "vicio"? ¡El hecho es que el corazón de un cocodrilo no es un corazón humano inacabado, está "concebido" más complicado y puede funcionar de dos modos diferentes! Cuando el cocodrilo está activo, ambos arcos aórticos transportan sangre arterial. Pero si el foramen panizzia está cerrado (y los cocodrilos "saben cómo" hacerlo), la sangre venosa irá al arco aórtico izquierdo.

Tradicionalmente, dicho dispositivo se explica por el hecho de que supuestamente permite que un cocodrilo que se esconde en la parte inferior apague la circulación pulmonar. En este caso, la sangre venosa no se envía a los pulmones (que aún son imposibles de ventilar), sino inmediatamente a un gran círculo, a lo largo del arco aórtico derecho. La sangre algo "mejor" irá a la cabeza y a las patas delanteras que a otros órganos. Pero si los pulmones están inhabilitados, ¿de qué sirve hacer circular la sangre?

Los biólogos estadounidenses descubrieron cómo probar la suposición de larga data de que los cocodrilos transfieren sangre de un círculo de circulación sanguínea a otro no para esconderse, sino para digerir mejor los alimentos (el dióxido de carbono es un sustrato para la producción de ácido por las glándulas estomacales). Los investigadores han visto que los caimanes jóvenes sanos en el proceso de digerir los alimentos a través del arco aórtico izquierdo (el que suministra sangre al sistema digestivo) fluye sangre venosa rica en ácido carbónico. Luego comenzaron a interferir con el trabajo del corazón de los cocodrilos experimentales con métodos quirúrgicos. Algunos de ellos bloquearon por la fuerza la transferencia de sangre venosa al arco aórtico izquierdo; otros se sometieron a una operación que simulaba tal intervención. El efecto se evaluó midiendo la actividad de la secreción gástrica y mediante la observación de rayos X de la digestión de las vértebras bovinas tragadas por cocodrilos. Además, se colocaron sensores semiconductores en los desafortunados caimanes, lo que permitió medir su temperatura corporal. Como resultado de estas manipulaciones, fue posible confirmar de manera convincente la hipótesis presentada: la transferencia de sangre venosa a la circulación sistémica aumenta la producción de ácido en el estómago y acelera la digestión de los alimentos.

Los cocodrilos son capaces de alimentarse de presas bastante grandes, tragándoselas enteras o en trozos grandes (¿recuerdas lo que dijimos sobre la estructura de las mandíbulas?). La temperatura corporal de estos depredadores es inestable, y si no tienen tiempo para digerir la presa lo suficientemente rápido, simplemente se envenenará con ella. La complicada estructura del sistema circulatorio y su capacidad para trabajar en dos modos diferentes es una forma de activar la digestión. Y el sistema digestivo de los cocodrilos justifica su propósito: ¡una serie de radiografías muestra cómo las vértebras de toro sólidas se "derriten" en ácido en los estómagos de los depredadores!

Entonces, ahora sabemos lo que es importante en la vida de los cocodrilos. ¡Qué seres completos!

D.Shabanov. Corazón de cocodrilo // Computerra, M., 2008. - No. 10 (726). - págs. 36–37