Nilen krokodil struktur i hjärtat. "En krokodils hjärta ... äter" - Forskare har tagit reda på varför en krokodil har en unik struktur av huvudorganet. Fåglar och däggdjur
En krokodils liv kan knappast kallas mätt. Under torra perioder vilar dessa kuggiga reptiler långa perioder i de sista återstående pölarna och använder långsamt upp sina klokt förberedda fettreserver. Synen är ynklig. Men när semestern kommer till deras gata, har krokodiler få likar i förmågan att omedelbart greppa, drunkna eller helt enkelt bryta offrets nacke. Att inte kunna tugga bytesdjur med sina kraftfulla, utan snarare primitiva käkar, river krokodilen det i bitar i förväg och skickar det till magen i enorma bitar.
Den totala massan av bytesdjur kan vara upp till en femtedel av djurets egen massa.
Naturligtvis är dessa reptiler långt ifrån deras besläktade pytonslangar, men det är ganska svårt att föreställa sig en person som kan skala 15-20 kilo rått kött i en sittning, och till och med med ben.
Enligt amerikanska biologer kan krokodilen tacka sitt unika cirkulationssystem för sådana fantastiska matsmältningsförmågor. Arbete forskare från University of Utah och Salt Lake City Artificial Heart Institute har godkänts för publicering i marsnumret av tidskriften Physiological and Biochemical Zoology.
I kroppen hos de flesta ryggradsdjur - inklusive krokodilen - rör sig blod genom de så kallade två cirkulationerna av blodcirkulationen. I den lilla, eller lungan, är den, som passerar genom lungorna, berikad med syre och gör sig av med koldioxid, i den stora, eller systemiska, ger den näring till alla kroppens organ med syre. Egentligen är varken den ena eller den andra en fullvärdig cirkel, eftersom de stänger varandra: från lungorna återgår blodet till början av en stor cirkel och från organen - en liten.
I kroppen hos däggdjur och fåglar är dessa cirklar dock tydligt åtskilda. I en liten cirkel driver blodet mättat med koldioxid, som kommer till höger förmak, höger kammare in i lungorna. Den vänstra ventrikeln skickar å andra sidan det syrerika blodet som kommer från vänster förmak vidare genom hela kroppen. Faktum är att ett fyrkammarhjärta är två pumpar i en, och en sådan uppdelning tillåter dig till och med att upprätthålla betydligt mindre tryck i en liten cirkel än i en stor.
Amfibier och reptiler har ett trekammarhjärta - dess förmak är delat i två, men det finns bara en ventrikel, den skickar blod vidare - både till lungorna och till organen. Det är tydligt att i detta fall är partiell blandning av blodet möjlig, vilket gör systemet inte särskilt effektivt. Men kallblodiga ödlor och amfibier, som för det mesta leder en inte alltför aktiv livsstil, har råd med det.
Krokodilhjärta är ett specialfall.
Den har fyra kammare, men cirkulationscirklarna är inte helt separerade. Dessutom avgår inte bara lungartären från höger kammare, utan även en ytterligare, så kallad vänsterartär, genom vilken det mesta av blodet skickas till matsmältningssystemet, i första hand till magsäcken. Mellan vänster och höger artär (den högra kommer från vänster kammare) finns en öppning av Panizza, som gör att venöst blod kommer in i början av den systemiska cirkulationen – och vice versa.
// pharyngula.org/Gazeta.Ru " class="item-image-front">
Strukturen i hjärtat av en krokodil (RV - höger ventrikel, LV - vänster ventrikel, FP - hål i Panizza, RA - höger aorta, LA - vänster aorta, PA - pulmonell aorta)
// pharyngula.org/Gazeta.Ru
Hos människor är detta en anomali och kallas medfödd hjärtsjukdom. Krokodilen känner inte bara en last här, utan har också en extra mekanism som gör att den på konstgjord väg kan pumpa in syrefattigt blod i den högra artären. Eller helt stänga vänster artär, medan hans cirkulationssystem kommer att fungera nästan på samma sätt som hos däggdjur. Denna så kallade tandventil kan styras av krokodilen efter behag.
Skälen som fick naturen att skapa en sådan anmärkningsvärd mekanism har länge sysselsatt forskare. Under lång tid trodde man att hjärtat av en krokodil är ett övergångsskede på vägen till ett fullfjädrat fyrkammarhjärta av varmblodiga däggdjur.
Men det fanns också en motsatt synpunkt, enligt vilken krokodilen är en ättling till ett varmblodigt djur, som av evolutionära skäl har blivit mer lönsamt att leva livet som en kallblodig mördare. I det här fallet är öppningen av Panizza och den skårade ventilen den adaptiva mekanismen som möjliggjorde övergången till en kallblodig tillvaro. Till exempel, 2004, visade Roger Seymour från University of Adelaide i Australien med kollegor att en sådan struktur i hjärtat kan vara mycket användbar för en halvt nedsänkt livsstil: att minska syrehalten i blodet kan sakta ner ämnesomsättningen, vilket hjälper i långa dyk när ett rovdjur står orörligt och väntar på sitt offer.
Utah State University professor Colleen Farmer och hennes kollegor överväga att tack vare ett så komplext system kan krokodilen snabbt sönderdela de bytesbitar som den svalde.
Och krokodilen kan inte tveka: om fisken, apan, och till och med det mänskliga benet, inte smälts för snabbt, kommer reptilen att dö. Antingen i munnen på ett annat rovdjur på grund av dess tröghet, eller av hunger och tarmbesvär: i ett varmt klimat kommer bakterier att föröka sig mycket snabbt på en köttbit som svalts i magen på ett djur.
Farmer menar att poängen inte är att blodet som inte har passerat genom lungorna är fattigt på syre - för att uppnå denna effekt behövs inte en komplex anordning av hjärtat, men det räcker för att bromsa andningen. Enligt hennes åsikt är faktum att detta blod är rikt på koldioxid. När krokodilen skickar rikt CO 2 -blod till magsäcken och andra matsmältningsorgan, använder speciella körtlar det i produktionen av magsaft, och ju mer koldioxid som kommer in i dem, desto aktivare blir utsöndringen. Det är känt att i intensiteten av utsöndring av magsaft från deras körtlar är krokodiler tio gånger överlägsna mästare i denna indikator bland däggdjur. Detta tillåter inte bara att smälta mat, utan också att undertrycka tillväxten av skadliga bakterier i magen.
För att bevisa sin hypotes studerade forskarna först tillståndet i cirkulationssystemet under perioder av påtvingad fasta och under matsmältningen av mat av krokodilen. Det visade sig att hos en krokodil som precis hade ätit i många timmar, får klaffen verkligen att blodet flyter förbi lungorna.
Därefter inaktiverade forskarna ventilen kirurgiskt, vilket blockerade ingången till vänster aorta, i en grupp unga krokodiler. Kontrollgruppen opererades också för experimentets renhet, men deras aorta stängdes inte. Som det visade sig, efter att ha matat krokodiler vars vänstra aorta var blockerad, minskade produktionen av magsaft avsevärt - trots att blodet fortsatte att strömma till matsmältningsorganen i tillräckliga mängder genom höger aorta. Samtidigt minskade också krokodilernas förmåga att bryta ner ben, som utgör en stor del av deras kost, kraftigt.
Förutom funktionen att transportera CO2 till magen, konstaterar Farmer, att tillåta blod att passera lungorna kan spela en annan viktig funktion som många gymbesökare skulle avundas.
Hos en krokodil följer nästan alltid en rik måltid på en rusning till bytesdjur, under vilken det vanligtvis klumpiga djuret omedelbart hoppar upp ur vattnet, tar tag i bytet som gapar vid vattenhålet och drar det under vattnet. Vid denna tidpunkt genereras en sådan mängd giftig mjölksyra i musklerna (det är på grund av dem som musklerna värker efter fysisk ansträngning), vilket kan orsaka djurets död. Enligt forskare från Utah överförs denna syra tillsammans med blodet till magen, där den används.
När det gäller Panizzas öppning är dess roll inte bara att leda syrefattigt blod till andra organ, vilket saktar ner krokodilens ämnesomsättning, utan tvärtom att förse matsmältningssystemet med ytterligare syre från höger aorta när det behövs. . Den tandade klaffen hjälper däremot till att då och då skicka koldioxidrikt blod inte bara till magen, utan även till andra inre organ som kan behöva det.
Bland de farligaste rovdjuren i världen finns krokodiler (det latinska namnet är Crocodilia) på en av de första platserna - de enda överlevande arvingarna av dinosaurier som tillhör ordningen för vattenlevande ryggradsdjur. Den genomsnittliga längden på en vuxen är från 2 till 5,5 meter, och massan på en krokodil kan nå 550-600 kilo.
Krokodilens yttre struktur
Krokodilers strukturella egenskaper, både interna och externa, hjälper dem att överleva under otroliga förhållanden. Det är intressant att, trots den långa evolutionsprocessen, behöll dessa reptiler nästan alla egenskaper hos sina förfäder, särskilt kroppen av en krokodil. , anpassad till vattenmiljön:
Få människor vet att integumentet på en krokodils kropp kan ha en annan färg, även om färgen på en krokodil som regel är grönbrun. Den övre delen av huden är en serie extremt starka och tätt sammankopplade kåta plattor som växer med individen själv, så att de inte fäller. Färgen som huden på en krokodil får kan variera beroende på yttre faktorer, eller snarare den omgivande temperaturen. Dessa djur är kallblodiga, så den normala kroppstemperaturen för en krokodil varierar från 30 till 35 grader.
krokodiltänder
Ofta förväxlas representanter för denna art med alligatorer, även om de i verkligheten har ett antal skillnader, varav den viktigaste är platsen och strukturen för tanden. Till exempel, om käkarna på en krokodil är stängda, kan du se den fjärde tanden från botten, medan i en alligator är de alla stängda. Det totala antalet tänder i en krokodil är från 64 till 70, beroende på sort, och de har samma koniska form och en ihålig inre yta där nya framtänder utvecklas. I genomsnitt ändras varje huggtand på en krokodil vartannat år, och under en livstid kan det finnas upp till 45-50 sådana uppdateringar. I sin tur fäster krokodilens tunga helt och hållet i underkäken, så vissa människor tror generellt att reptiler inte har detta organ. 
Trots det faktum att munnen på en krokodil ser väldigt skrämmande ut, är dess tänder faktiskt inte anpassade för att tugga mat, så den sväljer byten i stora bitar. Matsmältningssystemet hos en krokodil har ett antal specifika egenskaper, till exempel har magen en mycket stor väggtjocklek, och för att förbättra matsmältningen innehåller den stenar (gastroliter). Deras ytterligare funktion är att ändra tyngdpunkten för att förbättra simprestationen.
Funktioner av den interna strukturen hos krokodiler
I allmänhet liknar krokodilens inre struktur strukturen hos andra reptiler, men det finns några ovanliga egenskaper. Till exempel är skelettet av en krokodil mycket lik den struktur som är karakteristisk för dinosaurier: två temporala bågar, en diapsidskalle och så vidare. De flesta av kotorna finns i svansen (upp till 37), medan det i livmoderhalsregionen och bålen bara finns 9 respektive 17. För ytterligare skydd finns revben i bukdelen som inte är kopplade till ryggraden.
Krokodilens andningsorgan är utformat på ett sådant sätt att djuret känner sig bekväm både på land och under vatten. Krokodilens andningsorgan representeras av choanae (näsborrarna), den nasofaryngeala passagen med en sekundär benig gom, den palatala gardinen, luftstrupen och lungorna med diafragman. De mycket kraftfulla och komplexa lungorna hos en krokodil är kapabla att hålla en stor volym luft, medan djuret vid behov kan justera tyngdpunkten. För att krokodilens andning inte ska hindra den från att röra sig snabbt finns det speciella muskler i diafragmaområdet. 
På sitt sätt är krokodilens cirkulationssystem unikt, vilket är mycket mer perfekt än andra reptilers. Så, hjärtat av en krokodil är fyra kammare (2 atria och 2 ventriklar), och en speciell mekanism för att blanda blod från artärer och vener gör det möjligt att reglera processen för blodtillförsel. Om du vill påskynda matsmältningsprocessen, tillåter strukturen av krokodilhjärtat dig att ändra arteriellt blod till venöst blod, som är mer mättat med koldioxid och bidrar till produktionen av ytterligare magsaft. Det bör också noteras att blodet hos en krokodil har ett högt innehåll av antibiotika, och hemoglobin är mättat med syre och fungerar oberoende av röda blodkroppar.
Förresten, dessa rovdjur har ingen blåsa, och för att söka efter ett par under häckningssäsongen finns det speciella körtlar på den nedre halvan av käken som avger en mysk lukt.
Deras nervsystem är mycket utvecklat, i synnerhet hjärnan hos en krokodil (eller snarare, de stora halvkloten) är täckt med en bark, och hörsel och syn utvecklas särskilt från perceptionsorganen. Vi kan med tillförsikt säga att minnet av krokodilen är mycket bra, eftersom han lyckas memorera stigarna längs vilka andra djur går till vattenplatsen.
Krokodiler är kallblodiga ryggradsdjur som leder en semi-akvatisk livsstil. Vatten är deras favoritmedium, eftersom det är mer konstant när det gäller temperatur. Det var tack vare henne som krokodilernas förfäder överlevde under den globala kylningen av klimatet på jorden. Krokodilens kroppsform är ödlaformad. Det stora huvudet är tillplattat i rygg-bukriktningen, nospartiet är långsträckt eller långt, med starka långsträckta käkar, sittande med vassa koniska "huggtänder" upp till 5 cm långa, som växer under hela djurets liv och ersätter slitna och trasiga ettor. Tänderna stärks i separata benceller i käkarna, tandens bas är ihålig inuti; En krokodils bett är anordnat på ett sådant sätt att mitt emot de största tänderna på den ena käkens sidokant finns de minsta tänderna på den andra. Denna design kunde förvandla dentalapparaten till ett perfekt vapen för attack. I smaltida fiskätande gharials kan käkarna jämföras med pincettkäftarna, som gör att de kan gripa små rörliga byten i vattnet med en sidorörelse av huvudet.
Käksystemet är ordnat annorlunda hos kinesiska alligatorer (Alligator sinensis), vanliga i östra Kina längs Yangtzeflodens nedre delar. Dessa är små reptiler (maximal längd 1,5 m), livnär sig huvudsakligen på musslor, vattensniglar, kräftdjur, samt grodor och långsamma fiskarter. Slipa sådan grov mat tätt planterade bakre tänder med en plan yta på kronan. Sköljer munnen i vattnet och de profiterade alligatorerna blir av med fragment av krossade skal och skal.
I slutet av krokodilmunstycket är utbuktande näsborrar, ögonen är också upphöjda och är placerade på översidan av huvudet. Denna egenskap hos skallstrukturen bestämmer den vattenlevande reptilens favoritställning: kroppen är salig i vattnet - bara ögonen och näsborrarna är synliga från utsidan.
Krokodiler har fem fingrar på frambenen, fyra på bakbenen, de är förbundna med ett interdigitalt simmembran. Svansen är lång, komprimerad i sidled, mycket kraftfull och multifunktionell: den är en "styrning" och "motor" när man simmar, ett stöd när man rör sig på land och när man jagar är det som en fantastisk mace. Under simning läggs krokodilers lemmar tillbaka, de främre pressas åt sidorna, och den kraftfulla tillplattade svansen, böjning, beskriver S-formade rörelser. En enorm kammad krokodil (Crocodylus porosus) ligger i väntan på stora däggdjur vid ett vattenhål och attackerar plötsligt, tar tag i huvudet på en zebra eller antilop och bryter nacken, eller slår ner offret med ett fruktansvärt svansslag. Under häckningssäsongen stampar honorna med svansen "byggnadsmaterialet" som tagits med till boet, slår den på vattnet och besprutar boet med murverk.
Hela ytan av krokodilens kropp är täckt med stora, regelbundet formade kåta fjäll. Ryggsköldarna är tjockare och bär konvexa, taggiga åsar som smälter samman till hullingar på svansen. Var och en av skalorna utvecklas oberoende och växer på bekostnad av dess underliggande lager. Under hudens stora sköldar på ryggen och svansen utvecklas ett riktigt skal av benplattor, osteodermen. Sköldarna är elastiskt förbundna med varandra, på grund av vilket de inte begränsar djurets rörelser. Skalytans form och mönster är individuellt för varje art. På huvudet smälter osteodermer med skallbenen. Således bär djuret en riktig "rustning" som effektivt skyddar vitala inre organ och hjärnan.
Skallens struktur är mycket ovanlig. De kvadratiska och artikulära benen är genomborrade av luftbärande utväxter från mellanörat. De flesta av de bakre benen i skallen innehåller håligheter i ett starkt övervuxet och komplext förgrenat system av Eustachian-rören. Benen i den långa nosen och gommen innehåller också betydande tomrum: blinda utväxter av näsgången kommer in i dem. Forskare tror att systemen med lufthåligheter och passager, som penetrerar nästan hela den enorma krokodilskalle, avsevärt underlättar det, vilket gör att du kan hålla huvudet ovanför vattenytan utan betydande utgifter för muskelenergi (för tyst och omärklig nedsänkning är det tillräckligt för en krokodil att sänka trycket i brösthålan och rikta en del av luften från luftens kranialgångar).
Alla arter av krokodiler har välorganiserade sinnesorgan. Till skillnad från ormar hör de perfekt - området för hörselkänslighet är mycket stort och är 100-4000 Hz. Samtidigt berövas krokodiler Jacobsons speciella "orm"-organ, vilket gör att rankor kan urskilja smak och lukt med stor noggrannhet. Ögonen på krokodiler är anpassade för mörkerseende, men de tjänar bra under dagen. Ögats näthinna innehåller huvudsakligen stavreceptorer som fångar ljusfotoner. Pupillen, som en katts, kan smalna av i ljuset till en smal vertikal slits, och på natten har alligatorns ögon en rödrosa glans, som ofta tas som ett oföränderligt bevis på dess blodtörstighet. Det bör sägas att även om krokodilers jaktinstinkt förvärras på natten, är de vilda rovögonen bara en konsekvens av den visuella analysatorns anatomiska struktur. I mörkret vidgas den vertikala pupillen, och den blodiga färgen tillhandahålls av djurens närvaro av ett speciellt pigment - rhodopsin - på näthinnan, upplyst av reflekterat ljus. Under vatten skyddas krokodilers ögon av ett genomskinligt nictiterande membran som stänger dem när de är nedsänkta.
Alla känner till uttrycket "att fälla krokodiltårar". Visserligen gråter krokodiler, men inte av sorg, smärta eller önskan att förrädiskt dämpa någons vaksamhet. Således befrias djur från överskott av organiska salter som finns i kroppen. Deras grumliga tårar är ovanligt salta, men utan känslor. Saltkörtlar finns i representanter för familjen av riktiga krokodiler, även under tungan.
Krokodilers andningsorgan har också sina egna egenskaper. Näsborrarna, liksom de yttre hörselöppningarna, kan stängas hårt av muskler - de drar sig automatiskt ihop när djuret dyker. Lungorna har en komplex struktur jämfört med ormars säckiga lungor och kan ta emot en stor tillförsel av luft. Som ett resultat kan till exempel en ung nilkrokodil bara 1 meter lång hålla sig under vatten i cirka 40 minuter, och utan den minsta skada på sin egen hälsa. När det gäller stora vuxna kan varaktigheten av deras "dykning" nå 1,5 timmar. Det bör noteras att fjällande reptiler inte kan absorbera syre genom grov hud, som tunnhyade amfibier (grodor, vattensalamandrar) gör.
Luften som inandas genom näsborrarna passerar genom de parade näsgångarna, åtskilda från munhålan av en sekundär benig gom, som tjänar som ett slags skydd av skallen från insidan. I fallet när en krokodil försöker svälja ett stort och svårt lemlästat offer, benfragment och desperat motstånd, ryck och slag från det dömda djuret kan inte skada munhålans valv och skada hjärnan. Framför choanas (inre näsborrarna) sänker sig en muskulös slöja från ovan, som pressas mot en liknande utväxt vid basen av tungan och bildar en klaff som helt skiljer munhålan från andningsvägarna. På grund av sin anatomiska struktur kan krokodilen alltså drunkna, riva och svälja bytesdjur utan risk att själv kvävas.
Mekanismen för ventilation av lungorna är märklig och ovanlig hos krokodiler. Om för de flesta högre ryggradsdjur en förändring i bröstets volym produceras av revbenens rörelse, ändras även lungvolymen hos krokodiler med leverns rörelse. Den senare förs framåt genom sammandragning av de tvärgående bukmusklerna, vilket orsakar ett ökat tryck i lungorna och utandning, och förflyttas sedan bakåt av de längsgående diafragmamusklerna som förbinder levern med bäckenet, vilket orsakar en minskning av trycket i lungorna och , följaktligen inspiration. Som forskarna K. Hans och B. Clark bevisade, hos krokodiler i vatten, är det leverns rörelser som spelar huvudrollen vid lungventilation.
Krokodilers hjärta består av fyra kammare och är mycket mer perfekt än trekammarhjärtat hos andra reptiler: syreberikat artärblod blandas inte med venöst blod, som redan har gett syre till organ och vävnader. Krokodilers hjärta skiljer sig från däggdjurens fyrkammarhjärta genom att det senare behåller två aortabågar med en anastomos (bro) i skärningspunkten. Så trots det faktum att kroppstemperaturen, ämnesomsättningen, motoraktiviteten och aptiten hos krokodiler avsevärt beror på omgivningstemperaturen, fortskrider processen för gasutbyte i deras celler mer effektivt än i ödlor och sköldpaddor.
Matsmältningssystemet hos krokodiler kännetecknas främst av frånvaron av saliv i munhålan. Dessutom finns det en annan fantastisk anpassning: i den tjockväggiga muskulösa magen hos de flesta vuxna krokodiler finns en viss mängd stenar (de så kallade gastroliter), som djuren medvetet sväljer. Hos nilkrokodiler når vikten av stenar i magen 5 kg. Rollen för detta fenomen är inte helt klarlagt; man antar att stenarna spelar rollen som barlast och flyttar krokodilens tyngdpunkt ner framför, vilket ger större stabilitet vid simning och underlättar dykning, eller så bidrar de till att mala mat samtidigt som de drar ihop magsäckens väggar, som hos fåglar. .
Krokodiler har ingen blåsa, vilket tydligen är förknippat med livet i vattnet. Urin utsöndras tillsammans med avföring genom ett speciellt organ som tar bort avfallsprodukter som finns på djurets ventrala sida (det kallas cloaca). Kloakan har formen av en längsgående slits, medan den hos ödlor och sköldpaddor är av tvärgående typ. På baksidan av den har män ett oparat könsorgan. Honan lägger befruktade ägg, skyddade från utsidan av ett tätt kalkskal, och från insidan av primär föda och fukttillförsel tillräckliga för utvecklingen av embryot.
På sidorna av cloaca, såväl som under underkäken på krokodiler, finns det stora parade körtlar som utsöndrar en brun hemlighet med en stark lukt av mysk. Utsöndringen av dessa körtlar aktiveras särskilt under häckningssäsongen, vilket hjälper sexuella partners att hitta varandra.
Fler intressanta artiklar
En stock flyter på floden -
Åh, och det är fult!
För de som föll i floden
Näsan bitit av...
(Krokodil.)
krokodiler
Enligt den allmänna kroppsstrukturen liknar krokodiler ödlor i förstorad form.
Typer av krokodiler: 1 - gharial; 2 - Nilkrokodil; 3 - Kinesisk alligator
Detta är dock rent ytligt. Krokodiler skiljer sig från ödlor inte bara i storlek, utan också i väsentliga egenskaper hos den anatomiska strukturen. De är tilldelade en speciell grupp.
Den enorma munnen på krokodiler är beväpnad med vassa tänder, som inte fäster vid käkbenen, som hos alla lägre ryggradsdjur, utan sitter i speciella urtag, celler och liknar i detta avseende däggdjurens tänder. Krokodilers hjärna är välutvecklad och närmar sig i sin struktur fåglarnas mer välorganiserade hjärna. Lungor hos krokodiler har en stor volym och komplex struktur. Tack vare detta kan djur stanna under vatten under lång tid. Huden på krokodiler är, till skillnad från huden på grodor, klädd i ett kått lock som inte tillåter syre att passera igenom.
Hjärtat hos en krokodil är inte trekammar, som alla andra reptiler, utan fyrkammar. Inte bara förmaket, utan även ventrikeln är uppdelad av en längsgående septum i höger och vänster del. Det rena arteriella blodet som kommer från lungkärlen till vänster sida av hjärtat blandas inte här med det venösa blodet som passerar genom höger förmak och höger kammare. Följaktligen, i detta avseende, skiljer sig krokodiler från både amfibier och andra reptiler och närmar sig högre ryggradsdjur - fåglar och däggdjur, där hjärtat också är fyrkammar.
Men fortfarande skiljer sig krokodilers cirkulationssystem från cirkulationssystemet hos högre - varmblodiga - djur: hos de senare kommer endast rent artärblod från hjärtats vänstra ventrikel in i artärerna, och hos krokodiler kommer venöst blod in i artärerna. huvudartärstammen, och därför bär artärerna blandat blod genom hela kroppen. I detta avseende skiljer sig krokodiler, trots sitt fyrkammarhjärta, lite från andra reptiler. Och bara huvudet (hjärnan!) får rent artärblod från krokodiler genom halspulsådrorna.
Som ett resultat förblir krokodiler, liksom alla andra reptiler, i allmänhet kallblodiga djur, och deras vitala aktivitet är starkt beroende av de omgivande temperaturförhållandena.
Så den högre organisationen av krokodiler jämfört med andra reptiler uttrycks i strukturen av tänderna, hjärtat, lungorna och hjärnan. Dessa egenskaper för dem närmare djuren i högre grupper - däggdjur och fåglar.
Krokodiler är stora och starka djur, aktiva rovdjur. Längden på vissa arter kan nå 6 m. Krokodiler lever i länder med ett varmt, tropiskt klimat. Deras liv är nära förknippat med vattenkroppar - på land baskar de vanligtvis bara och lägger ägg, och de fångar byten främst i vattnet. Krokodiler är utmärkta simmare och dykare. Deras långa, muskulösa svans är komprimerad i sidled och fungerar som en bra rörelse, och tårna på bakbenen är delvis sammankopplade av ett simhinna. Krokodilers kropp är klädd i ett skal av kåta scutes och fjäll, som är arrangerade i längsgående och tvärgående rader. På baksidan förbenar dessa sköldar, vilket gör skalet mer hållbart.
Efter att ha störtat i vattnet sticker krokodilen ut ur det bara den övre delen av huvudet, där dess något upphöjda näsborrar och ögon är placerade. Kom ihåg att på samma sätt som ett tillplattat huvud och en groda sätter sig ur vattnet, förklaras denna likhet av anpassningen av båda djuren till liknande levnadsförhållanden. Det huvudsakliga bytet för krokodiler är fiskar och grodor. Men de kan också attackera landdjur som kommer till vattningsplatsen och simmar över dammen. Stora arter av krokodiler är också farliga för människor.
Krokodilskinn har länge använts för att göra resväskor, portföljer och andra produkter. Krokodilkött är också ätbart.
Låt mig berätta en historia som hände för några år sedan. Nu skriver jag en skolbok i zoologi enligt programmet, som jag själv deltagit i. När den här versionen av programmet precis skapades övertygade jag ministerarbetaren om att innan en systematisk studie av enskilda grupper borde övervägas ett tillräckligt stort ämne, som kommer att berättas om djur i allmänhet.
"Okej, men var ska man börja?" frågade tjänstemannen mig. Jag sa att djurens livsstil i första hand bestäms av vad de äter och hur de rör sig. Så du måste börja med en mängd olika sätt att äta. "Vad pratar du om!" utbrast min samtalspartner. "Hur kan jag bära ett sådant program till ministern? Han kommer omedelbart att fråga varför vi inspirerar barn att det viktigaste är en ravin!"
Jag försökte argumentera. I allmänhet är uppdelningen av levande organismer i kungariken (djur, växter, svampar och andra) i första hand förknippad med näringssättet, vilket i sin tur bestämmer egenskaperna hos deras struktur. Funktioner hos flercelliga djur är en konsekvens av det faktum att de behöver externa källor till organiska ämnen och samtidigt inte absorberar dem genom kroppens yta, utan äter dem i bitar. Djur är varelser som äter andra organismer eller delar av dem! Tyvärr var min samtalspartner orubblig. Ministern kommer i första hand att vara intresserad av utbildningsaspekten av programmet.
När jag funderade på hur jag skulle organisera prologen annorlunda gjorde jag ett oförlåtligt misstag. Min nästa idé var förslaget att påbörja studiet av kursen i zoologi med en mängd olika livscykler. När min samtalspartner insåg att jag som "det viktigaste i livet" inte skulle överväga mat, utan reproduktion, verkar han ha bestämt sig för att jag hånade honom ... Till slut skrev jag något som, som jag hoppades, ingen kommer inte att chocka. Sedan trollade metodisterna över detta program, som rättade till allt de inte förstod i det, och ersatte formuleringarna med de som var i bruk under historiska epoker när dessa samma metodister studerade vid pedagogiska institut. Sedan rättade tjänstemännen till det olyckliga programmet, tänkte om det i en anda av nya riktlinjer, sedan ... - i allmänhet skriver jag en lärobok på mitt "egna" program och tröttnar inte på att förbanna.
Och jag kom ihåg den här sorgliga historien eftersom jag var övertygad än en gång: för djur är det viktigaste den ökända "zhrachka". När vi jämför olika grupper av våra släktingar med varandra inser vi ofta inte vilka egenskaper som ledde dem till framgång eller misslyckande. Vet du till exempel vad som har blivit ett av däggdjurens främsta trumfkort? En framgångsrik student kommer att nämna mjölkmatning, varmblodighet, hög utveckling av nervsystemet eller någon annan egenskap som har blivit möjlig på grund av en tillräcklig mängd energi från maten. Och ett av däggdjurens främsta trumfkort är strukturen hos käkar och tänder!
Försök att flytta underkäken: upp och ner, höger och vänster, fram och tillbaka. Dess "upphängning" tillåter rörelse i alla tre plan! Dessutom sitter tänder på käkarna hos däggdjur, vars struktur bestäms av den uppgift som är tilldelad dem - att genomborra, krossa, slipa, skära, krossa, bita av, riva, hålla, gnaga, krossa, bända, slipa, skrapa osv. Våra käkar är ett evolutionärt biomekaniskt mästerverk. Förutom däggdjur är nästan inga landlevande ryggradsdjur kapabla att bita av matbitar! Några få undantag inkluderar den arkaiska tuataran, som kan såga av huvudet på en petrelkyckling med sina käkar, och sköldpaddor som har övergivna tänder till förmån för en kåt saxliknande näbb. Både rovfåglar och krokodiler biter inte av matbitar, utan sliter helt enkelt av dem – vilar på klorna (den första) eller snurrar med hela kroppen (den andra).
Förresten, om krokodiler - den här kolumnen är främst tillägnad dem. Tack vare sofistikerade experiment lyckades biologer från University of Utah lära sig något nytt om hur hjärtat hos dessa reptiler fungerar. Men först några fler ord om skolbiologi.
Vissa drag i presentationen av biologiskt material har bevarats från den tid då skolan skulle bilda en materialistisk världsbild, främja evolution. Generellt sett har evolutionens faktum lite att göra med "materialism-idealism"-dilemmat (att vägra verbalt från den mossiga diamaten, av någon anledning lägger vi fortfarande överdriven vikt vid denna tvivelaktiga dikotomi). Ack, när några inaktuella dogmer lärs ut istället för moderna idéer om evolution, orsakar detta bara skada på den naturvetenskapliga världsbilden. Bland sådana dogmer är den linjära idén om evolution. Tänk på ryggradsdjurens historia som en "buske" av många grenar, som var och en gick sin egen väg, anpassad till sitt eget sätt att leva. Och skolläraren, som hoppar från gren till gren av denna buske, bygger en progressiv sekvens av "typiska representanter": lansett-abborre-groda-ödla-duva-hund. Men grodan har aldrig försökt bli en ödla, den lever sitt eget liv, och utan att ta hänsyn till detta liv (och grodors bakgrund) är det omöjligt att förstå det!
Vad kommer skolläraren att berätta om krokodiler? Han använder dem för att illustrera påståendet att de mest progressiva är djur med ett fyrkammarhjärta och "varmblodighet" (homeotermisk). Och titta, barn! - krokodilen har ett fyrkammarhjärta, nästan, nästan som hos däggdjur och fåglar, finns bara ett extra hål kvar. Vi ser med egna ögon hur krokodilen ville bli en man, men inte nådde den, stannade halvvägs.
Så, krokodilen har ett fyrkammarhjärta. Från dess högra halva går blodet till lungorna, från vänster - till den systemiska cirkulationen (till konsumentorganen för syret som tas emot i lungorna). Men mellan kärlens baser som avgår från hjärtat finns en lucka - panizzi foramen. I det normala driftsättet för hjärtat passerar en del av artärblodet genom denna öppning från vänster halva av hjärtat till höger halva och går in i vänster aortabåge (titta på figuren för att inte bli förvirrad i den högra - lämnade förhållandet!). Kärl som leder till magen avgår från vänster aortabåge. Den högra aortabågen avgår från den vänstra ventrikeln och matar huvudet och frambenen. Och sedan går aortabågarna samman i dorsal aorta, som ger blodtillförsel till resten av kroppen. Varför är det så svårt?
Till att börja med, låt oss ta reda på varför två cirkulationscirkulationer överhuvudtaget behövs. Fisk klarar sig med en sak: hjärtat - gälar - konsumentorgan - hjärtat. Här är svaret tydligt. Lungorna tål inte det tryck som krävs för att pumpa blod genom hela kroppen. Det är därför den högra (lung-) halvan av hjärtat är svagare än den vänstra; det är därför det verkar för oss att hjärtat är beläget på vänster sida av brösthålan. Men varför passerar en del av blodet som strömmar genom den systemiska cirkulationen (från den vänstra hjärthalvan) i krokodiler genom den högra, "pulmonella" delen av hjärtat och den vänstra aortabågen? Hos människor kan ofullständig separation av blodflöden orsakas av hjärtsjukdomar. Varför en sådan "last" krokodiler? Faktum är att hjärtat av en krokodil inte är ett oavslutat mänskligt hjärta, det är "tänkt" mer komplicerat och kan fungera i två olika lägen! När krokodilen är aktiv bär båda aortabågarna artärblod. Men om panizzianöppningen är stängd (och krokodiler "vet hur" man gör detta), kommer venöst blod att gå in i vänster aortabåge.
Traditionellt förklaras en sådan anordning av det faktum att den förmodligen tillåter en krokodil som gömmer sig på botten att stänga av lungcirkulationen. I det här fallet skickas venöst blod inte till lungorna (som fortfarande är omöjliga att ventilera), utan omedelbart till en stor cirkel - längs den högra aortabågen. Något "bättre" blod kommer att gå till huvudet och frambenen än till andra organ. Men om lungorna är inaktiverade, vad hjälper det att cirkulera blodet?
Amerikanska biologer kom på hur man testade det långvariga antagandet att krokodiler överför blod från en cirkel av blodcirkulationen till en annan, inte för att gömma sig, utan för att förbättra matsmältningen (koldioxid är ett substrat för produktion av syra). av magkörtlarna). Forskare har sett att friska unga alligatorer som håller på att smälta mat genom den vänstra aortabågen (den som förser matsmältningssystemet med blod) flyter venöst, kolsyrarikt blod. Sedan började de störa arbetet i hjärtat av experimentella krokodiler med kirurgiska metoder. Hos några av dem blockerades överföringen av venöst blod till vänster aortabåge med tvång; andra genomgick en operation som simulerade ett sådant ingrepp. Effekten utvärderades genom att mäta aktiviteten av magsekretion och genom röntgenobservation av matsmältningen av nötkotor som sväljs av krokodiler. Dessutom placerades halvledarsensorer i de olyckliga alligatorerna, vilket gjorde det möjligt att mäta deras kroppstemperatur. Som ett resultat av dessa manipulationer var det möjligt att på ett övertygande sätt bekräfta hypotesen som lagts fram - överföringen av venöst blod till den systemiska cirkulationen ökar produktionen av syra i magen och påskyndar matsmältningen.
Krokodiler kan livnära sig på ganska stora byten, svälja byten hela eller i stora bitar (minns du vad vi sa om käkarnas struktur?). Kroppstemperaturen hos dessa rovdjur är instabil, och om de inte har tid att smälta bytet tillräckligt snabbt kommer de helt enkelt att bli förgiftade av det. Cirkulationssystemets komplicerade struktur och dess förmåga att arbeta i två olika lägen är ett sätt att aktivera matsmältningen. Och matsmältningssystemet hos krokodiler motiverar sitt syfte: en serie röntgenbilder visar hur solida tjurkotor "smälter" i syra i rovdjurens magar!
Så nu vet vi vad som är viktigt i krokodilernas liv. Vilka hela varelser!
D. Shabanov. Hjärta på en krokodil // Computerra, M., 2008. - Nr 10 (726). - s. 36–37