Stavovce s trojkomorovým srdcom. Ktoré obojživelníky majú trojkomorové srdce? Arteriálna krv a predsiene
Aké stavovce majú trojkomorové srdce sa dozviete v tomto článku.
Ktoré zvieratá majú trojkomorové srdce?
obojživelníky ( obojživelníkov) a plazy ( plazov alebo plazov) majú trojkomorové srdce a dva kruhy krvného obehu.
dospelého srdca žaby trojkomorový, pozostávajúci z komory a dvoch predsiení.
Trojkomorové srdce pozostáva z dvoch predsiení a jednej komory. (hovoria, že krokodíl má štvorkomorové srdce), ale prepážka oddeľujúca srdce je neúplná a medzi dvoma komorami je v nej diera. Krv z komory vstupuje do jednej z dvoch ciev. Putuje buď cez pľúcnu tepnu do pľúc alebo cez aortu do zvyšku tela. Okysličená krv putuje z pľúc do srdca a cez pľúcnu žilu do ľavej predsiene. A krv s oxidom uhličitým, ktorá sa vracia z tela, vstupuje cez venózny sínus do pravej predsiene. Obe predsiene sa vyprázdňujú v tej istej komore, pričom sa mieša krv bohatá na kyslík z pľúc s krvou zbavenou kyslíka z telesných tkanív.
Zatiaľ čo tento systém zabezpečuje, že krv vždy prúdi do pľúc a potom späť do srdca, miešanie krvi v tej istej komore znamená, že orgány nedostávajú okysličenú krv.
Obojživelníky patria do triedy štvornohých stavovcov, celkovo táto trieda zahŕňa asi šesťtisíc sedemsto druhov zvierat vrátane žiab, mlokov a mlokov. Táto trieda sa považuje za zriedkavú. V Rusku je dvadsaťosem druhov a na Madagaskare dvestoštyridsaťsedem druhov.
Obojživelníky patria k suchozemským primitívnym stavovcom, zaujímajú medzipolohu medzi vodnými a suchozemskými stavovcami, pretože väčšina druhov sa rozmnožuje a vyvíja v r. vodné prostredie a jedinci, ktorí dozreli, začínajú žiť na súši.
Obojživelníky mať pľúca, ktorý dýchajú, krvný obeh tvoria dva kruhy a srdce je trojkomorové. Krv u obojživelníkov je rozdelená na venóznu a arteriálnu. Pohyb obojživelníkov sa uskutočňuje pomocou päťprstých končatín a majú guľovité kĺby. Chrbtica a lebka sú pohyblivo kĺbové. Palatínová štvorcová chrupavka sa spája s autoštýlom a himandibulárna sa stáva sluchovou kostičkou. Sluch u obojživelníkov je dokonalejší ako u rýb: okrem vnútorného ucha je tu aj stredné ucho. Oči sa prispôsobili, aby dobre videli na rôzne vzdialenosti.
Na súši nie sú obojživelníky úplne prispôsobené na život - to je možné vidieť vo všetkých orgánoch. Teplota obojživelníkov závisí od vlhkosti a teploty ich prostredia. Ich schopnosť navigácie a pohybu po súši je obmedzená.
Obehový a obehový systém
Obojživelníky majú trojkomorové srdce, skladá sa z komory a predsiení v množstve dvoch kusov. Pri caudate a beznohých nie sú pravá a ľavá predsieň úplne oddelené. Anurany majú medzi predsieňami úplnú priehradku, ale obojživelníky majú jeden spoločný otvor, ktorý spája komoru s oboma predsieňami. Okrem toho sa v srdci obojživelníkov nachádza venózny sínus, ktorý dostáva venóznu krv a komunikuje s pravou predsieňou. Arteriálny kužeľ prilieha k srdcu, krv sa do neho naleje z komory.
Conus arteriosus má špirálový ventil, ktorý rozvádza krv do troch párov ciev. Srdcový index je pomer srdcovej hmoty k percentu telesnej hmotnosti, závisí od toho, ako aktívne je zviera. Napríklad tráva a zelené žaby sa pohybujú veľmi málo a majú tep pod pol percenta. A aktívna, mletá ropucha má takmer jedno percento.
U lariev obojživelníkov má krvný obeh jeden kruh, ich systém krvného zásobovania je podobný rybám: jedna predsieň v srdci a komore, je tu arteriálny kužeľ rozvetvený na 4 páry žiabrových tepien. Prvé tri tepny sa rozdelia na vlásočnice vo vonkajších a vnútorných žiabrech a vetvové vlásočnice sa zlúčia do vetvových tepien. Tepna, ktorá vedie prvý vetvový oblúk, sa rozdeľuje na krčné tepny, ktoré zásobujú hlavu krvou.
Zlúčenie druhého a tretieho eferentných vetvových tepien s pravým a ľavým aortálnym koreňom a k ich spojeniu dochádza v dorzálnej aorte. Posledný pár branchiálnych artérií sa nerozdeľuje na kapiláry, pretože na štvrtom oblúku do vnútorných a vonkajších žiabrov ústi aorta chrbta do koreňov. Vývoj a tvorba pľúc je sprevádzaná reštrukturalizáciou krvného obehu.
Predsieň je rozdelená pozdĺžnou priehradkou na ľavú a pravú, vďaka čomu je srdce trojkomorové. Sieť kapilár je redukovaná a mení sa na krčné tepny a korene dorzálnej aorty pochádzajú z druhého páru, kaudáty si zachovávajú tretí pár, zatiaľ čo štvrtý pár sa mení na kožno-pľúcne tepny. Obehový periférny systém je tiež transformovaný a nadobúda medziľahlý charakter medzi pozemskou schémou a vodnou. Najväčšia reštrukturalizácia nastáva u obojživelníkov anuranov.
Dospelé obojživelníky majú trojkomorové srdce: jedna komora a predsiene v množstve dvoch kusov. Venózny tenkostenný sínus prilieha k predsieni na pravej strane a arteriálny kužeľ odstupuje z komory. Možno konštatovať, že srdce má päť častí. Existuje spoločný otvor, vďaka ktorému sa obe predsiene otvárajú do komory. Sú tam umiestnené aj atrioventrikulárne chlopne, tie pri kontrakcii komory nedovolia krvi preniknúť späť do predsiene.
Vzniká množstvo komôr, ktoré medzi sebou komunikujú v dôsledku svalových výrastkov stien komôr - to neumožňuje zmiešanie krvi. Arteriálny kužeľ vychádza z pravej komory a špirálový kužeľ sa nachádza v nej. Z tohto kužeľa začínajú arteriálne oblúky odchádzať v množstve troch párov, najprv majú cievy spoločnú membránu.
Ľavé a pravé pľúcne tepny najprv sa vzdiaľte od kužeľa. Potom korene aorty začnú odchádzať. Dva vetvové oblúky oddeľujú dve tepny: podkľúčovú a okcipitálno-vertebrálnu, zásobujú krvou predné končatiny a svaly tela a spájajú sa v dorzálnej aorte pod chrbticou. Dorzálna aorta oddeľuje výkonnú enteromesenterickú tepnu (táto tepna zásobuje tráviacu trubicu krvou). Pokiaľ ide o ostatné vetvy, krv prúdi cez dorzálnu aortu do zadných končatín a do iných orgánov.
Krčné tepny
Krčné tepny sú posledné, ktoré odchádzajú z arteriálneho kužeľa a rozdelené na vnútorné a vonkajšie tepny. Venózna krv zo zadných končatín a časti tela, ktorá sa nachádza za nimi, sa zhromažďuje sedacími a stehennými žilami, ktoré sa spájajú do obličkových portálnych žíl a rozpadajú sa na kapiláry v obličkách, to znamená, že sa vytvára systém obličkovej brány. Žily odchádzajú z ľavej a pravej stehennej žily a spájajú sa do nepárovej brušnej žily, ktorá ide do pečene pozdĺž brušnej steny, takže sa rozpadá na kapiláry.
V portálnej žile pečene sa krv zhromažďuje zo žíl všetkých častí žalúdka a čriev, v pečeni sa rozpadá na kapiláry. Dochádza k sútoku obličkových vlásočníc do žíl, ktoré sú eferentné a ústia do zadnej nepárovej dutej žily a ústia tam aj žily vybiehajúce z pohlavných žliaz. Zadná dutá žila prechádza pečeňou, ale krv, ktorú obsahuje, nevstupuje do pečene, do nej prúdia malé žily z pečene a tá zasa do venózneho sínusu. Všetky chvostové obojživelníky a niektoré anurany si zachovávajú hlavné zadné žily, ktoré prúdia do prednej dutej žily.
To, čo sa oxiduje v koži, sa zhromažďuje vo veľkej kožnej žile a kožná žila zase privádza venóznu krv do podkľúčovej žily priamo z brachiálnej žily. Podkľúčové žily sa spájajú s vnútornými a vonkajšími krčnými žilami do ľavej prednej dutej žily, ktorá ústi do venózneho sínusu. Krv odtiaľ začne prúdiť do predsiene na pravej strane. V pľúcnych žilách sa zbiera arteriálna krv z pľúc a žily prúdia do predsiene na ľavej strane.
Arteriálna krv a predsiene
Pri pľúcnom dýchaní sa v predsieni na pravej strane začína zhromažďovať zmiešaná krv: pozostáva z venóznej a arteriálnej krvi, venózna krv prichádza zo všetkých oddelení cez dutú žilu a arteriálna krv prichádza cez žily kože. arteriálnej krvi vypĺňa átrium na ľavej strane krv prichádza z pľúc. Keď dôjde k súčasnej kontrakcii predsiení, krv vstupuje do komory, výrastky stien žalúdka neumožňujú premiešanie krvi: v pravej komore prevažuje venózna krv a v ľavej komore prevažuje arteriálna krv.
Z komory na pravej strane odstupuje arteriálny kužeľ, takže pri kontrakcii komory do kužeľa vstupuje najskôr venózna krv, ktorá vypĺňa kožné pľúcne tepny. Ak sa komora naďalej sťahuje v arteriálnom kuželi, tlak sa začne zvyšovať, špirálová chlopňa sa začne pohybovať a otvára otvory aortálnych oblúkov, v nich prúdi zmiešaná krv zo stredu komory. Pri úplnej kontrakcii komory vstupuje arteriálna krv z ľavej polovice do kužeľa.
Nebude môcť prejsť do oblúkovej aorty a pľúcnych kožných tepien, pretože už majú krv, ktorá silným tlakom posúva špirálovú chlopňu, otvára ústie krčných tepien, potečie tam arteriálna krv, ktorá bude odoslaná do hlavy. Ak je pľúcne dýchanie vypnuté na dlhší čas, napríklad počas zimovania pod vodou, prúdi do hlavy viac žilovej krvi.
Kyslík vstupuje do mozgu v menšom množstve, pretože dochádza k celkovému zníženiu práce metabolizmu a zviera upadá do strnulosti. U obojživelníkov, ktoré patria do kaudátu, často zostáva diera medzi oboma predsieňami a špirálová chlopňa arteriálneho kužeľa je slabo vyvinutá. V súlade s tým sa najviac zmiešanej krvi dostáva do arteriálnych oblúkov ako u bezchvostých obojživelníkov.
Hoci obojživelníky majú krvný obeh prebieha v dvoch kruhoch, vzhľadom na to, že komora je jedna, neumožňuje ich úplné oddelenie. Štruktúra takéhoto systému priamo súvisí s dýchacími orgánmi, ktoré majú dvojitú štruktúru a zodpovedajú životnému štýlu, ktorý obojživelníky vedú. To umožňuje žiť na zemi aj vo vode a tráviť veľa času.
červená kostná dreň
Červená kostná dreň tubulárnych kostí sa začína objavovať u obojživelníkov. Množstvo celkovej krvi je až sedem percent z celkovej hmotnosti obojživelníka a hemoglobín sa pohybuje od dvoch do desiatich percent alebo do piatich gramov na kilogram hmotnosti, kapacita kyslíka v krvi sa pohybuje od dva a pol do trinástich percent, tieto čísla sú vyššie v porovnaní s rybami.
Obojživelníky majú veľké červené krvinky, ale je ich málo: od dvadsať do sedemstotridsaťtisíc za kubický milimeter krvi. Krvný obraz lariev je nižší ako u dospelých jedincov. U obojživelníkov, rovnako ako u rýb, hladina cukru v krvi kolíše s ročným obdobím. Najvyššie hodnoty vykazuje u rýb a u obojživelníkov, caudatus od desať do šesťdesiat percent, zatiaľ čo u anuránov od štyridsať do osemdesiat percent.
Keď sa leto skončí, dôjde k silnému zvýšeniu sacharidov v krvi, včas na prípravu na zimovanie, pretože sacharidy sa hromadia vo svaloch a pečeni, ako aj v jarný čas keď začína obdobie rozmnožovania a sacharidy vstupujú do krvného obehu. Obojživelníky majú mechanizmus hormonálna regulácia metabolizmus sacharidov, hoci je nedokonalý.
Tri rady obojživelníkov
Obojživelníky sú rozdelené do nasledujúcich divízií:
Tepny obojživelníkov sú nasledujúcich typov:
- Krčné tepny – zásobujú hlavu arteriálnou krvou.
- Kožné-pľúcne tepny - vedú žilovú krv do kože a pľúc.
- Aortálne oblúky nesú krv, ktorá sa zmiešava so zvyšnými orgánmi.
Obojživelníky sú dravce, slinné žľazy, ktoré sú dobre vyvinuté, ich tajomstvo zvlhčuje:
Obojživelníky vznikli v strednom alebo spodnom devóne, tzn asi pred tristo miliónmi rokov. Ryby sú ich predkovia, majú pľúca a párové plutvy, z ktorých sa dosť možno vyvinuli päťprsté končatiny. Staroveké laločnaté ryby práve spĺňajú tieto požiadavky. Majú pľúca a v kostre plutiev sú jasne viditeľné prvky podobné častiam kostry päťprstej suchozemskej končatiny. Tiež skutočnosť, že obojživelníky pochádzajú z dávnych laločnatá ryba naznačuje silnú podobnosť krycích kostí lebky, podobne ako lebky obojživelníkov z obdobia paleozoika.
Spodné a horné rebrá boli prítomné aj u lalokovcov a obojživelníkov. Pľúcniky, ktoré mali pľúca, sa však veľmi líšili od obojživelníkov. Znaky pohybu a dýchania, ktoré poskytovali možnosť ísť na súš u predkov obojživelníkov, sa tak objavili aj vtedy, keď boli len vodné stavovce.
Dôvodom, ktorý slúžil na vznik týchto zariadení, bol zjavne zvláštny režim nádrží s sladkej vody, žili v nich niektoré druhy lalokovitých rýb. Môže to byť pravidelné vysychanie alebo nedostatok kyslíka. Najviac popredné biologický faktor, ktorý sa stal rozhodujúcim pri zlome predkov s nádržou a ich fixácii na súši - to je nová potrava, ktorú našli v novom prostredí.
Dýchacie orgány u obojživelníkov
Obojživelníky majú nasledujúce dýchacie orgány:
U obojživelníkov sú pľúca prezentované vo forme párových vakov, ktoré sú vo vnútri duté. Majú steny, ktoré sú veľmi tenké a vo vnútri je mierne vyvinutá bunková štruktúra. Obojživelníky však majú malé pľúca. Napríklad u žiab sa pomer povrchu pľúc ku koži meria v pomere dva ku trom v porovnaní s cicavcami, u ktorých je tento pomer päťdesiat a niekedy aj stokrát väčší v prospech pľúc.
S konverziou dýchací systém u obojživelníkov sa vyskytuje a zmena mechanizmu dýchania. Obojživelníky majú stále dosť primitívny nútený typ dýchania. Vzduch je nasávaný do ústnej dutiny, preto sa nosné dierky otvárajú a dno ústnej dutiny klesá. Potom sú nosné dierky uzavreté ventilmi a dno úst stúpa, vďaka čomu vzduch vstupuje do pľúc.
Ako je nervový systém u obojživelníkov
U obojživelníkov mozog váži viac ako u rýb. Ak vezmeme percento hmotnosti a hmotnosti mozgu, potom u moderných rýb, ktoré majú chrupavku, bude toto číslo 0,06 – 0,44 %, u kostnatých rýb 0,02 – 0,94 %, u obojživelníkov s chvostom 0,29 – 0,36 %, u bezchvostých obojživelníkov 0,50 – 0,73 %.
Predný mozog obojživelníkov je rozvinutejší ako u rýb, došlo k úplnému rozdeleniu na dve hemisféry. Vývoj je tiež vyjadrený v obsahu väčšieho počtu nervových buniek.
Mozog sa skladá z piatich častí:
Životný štýl obojživelníkov
Životný štýl, ktorý obojživelníci vedú, priamo súvisí s ich fyziológiou a štruktúrou. Dýchacie orgány majú nedokonalú štruktúru - to platí pre pľúca, a to predovšetkým preto, že na iných orgánových systémoch zostáva odtlačok. Vlhkosť sa z pokožky neustále vyparuje, čo robí obojživelníky závislými na prítomnosti vlhkosti v prostredí. Veľmi dôležitá je aj teplota prostredia, v ktorom obojživelníky žijú, pretože nemajú teplokrvnosť.
Zástupcovia tejto triedy majú odlišný životný štýl, takže existuje rozdiel v štruktúre. Diverzita a početnosť obojživelníkov je obzvlášť vysoká v trópoch, kde vysoká vlhkosť a teplota je takmer vždy vysoká.
Čím bližšie k pólu, tým menej druhov obojživelníkov. V suchých a chladných oblastiach planéty je veľmi málo obojživelníkov. Nie sú žiadne obojživelníky tam, kde nie sú žiadne nádrže, dokonca ani dočasné, pretože vajíčka sa často môžu vyvíjať iba vo vode. V slaných vodách nie sú žiadne obojživelníky, ich pokožka neudržiava osmotický tlak a hypertonické prostredie.
V nádržiach so slanou vodou sa vajíčka nevyvíjajú. Obojživelníky sú rozdelené do nasledujúcich skupín podľa povahy biotopu:
Suchozemské môžu ísť ďaleko od vodných plôch, ak toto nie je obdobie rozmnožovania. Ale naopak, vodné strávia celý svoj život vo vode alebo veľmi blízko vody. V kaudátoch prevládajú vodné formy, môžu k nim patriť aj niektoré druhy anuranov, v Rusku sú to napríklad rybničné či jazerné žaby.
Stromové obojživelníkyširoko rozšírené medzi suchozemskými, napríklad veslonôžky a stromové žaby. Niektoré suchozemské obojživelníky vedú životný štýl v norách, napríklad niektoré sú bez chvosta a takmer všetky sú beznohé. U obyvateľov pôdy sú pľúca spravidla lepšie vyvinuté a koža je menej zapojená do dýchacieho procesu. Vďaka tomu sú menej závislé od vlhkosti prostredia, v ktorom žijú.
Obojživelníky sa venujú užitočným činnostiam, ktoré z roka na rok kolíšu, závisí to od ich počtu. V určitých fázach, v určitých časoch a v určitých obdobiach je to iné poveternostné podmienky. Obojživelníky viac ako vtáky ničia hmyz, ktorý má zlú chuť a vôňu, ako aj hmyz s ochrannou farbou. Keď takmer všetky hmyzožravé vtáky spia, obojživelníky lovia.
Vedci už dlho venujú pozornosť skutočnosti, že obojživelníky sú veľkým prínosom ako ničiteľ hmyzu v zeleninových záhradách a sadoch. Záhradkári v Holandsku, Maďarsku a Anglicku špeciálne priviezli ropuchy z rozdielne krajiny ich vypúšťanie do skleníkov a záhrad. V polovici tridsiatych rokov z Antíl a Havajské ostrovy vyviezlo sa asi stopäťdesiat druhov ropúch. Začali sa množiť a na plantáž cukrovej trstiny bolo vypustených viac ako milión ropúch, výsledky prekonali všetky očakávania.
Oči obojživelníkov chránia pred upchávaním a vysychaním pohyblivé dolné a horné viečka, ako aj niktitačná membrána. Rohovka sa stala konvexnou a šošovka šošovkovitá. Obojživelníky v podstate vidia objekty, ktoré sa pohybujú.
Čo sa týka sluchových orgánov, objavila sa sluchová kostička a stredné ucho. Tento vzhľad je spôsobený tým, že bolo potrebné lepšie vnímať zvukové vibrácie, pretože vzduchové médium má vyššiu hustotu ako voda.
Majú inú stavbu tela. Každý má spoločný stavebný plán. To dokazuje pôvod toho istého predka. Zložitosť stavby tela je však rôzna. Predpokladá sa, že komplikácia štruktúry prebehla v priebehu evolúcie. To znamená, že sa najprv objavili primitívnejšie organizmy.
Evolučný vývoj organizmov
Priebeh evolúcie stavovcov začal lanceletom.
Tento organizmus už má notochord a nervovú trubicu. A tiež najprimitívnejšie srdce pre stavovce: pulzujúca brušná cieva.
Ďalšia komplikácia organizácie viedla k vzniku rýb. Žiabrové dýchacie organizmy a jeden kruh krvného obehu.
Obojživelníky a väčšina plazov má trojkomorové srdce. Zvyšuje tiež ich vitalitu.
Vtáky a cicavce sú na vrchole evolúcie. Srdce sa skladá zo štyroch komôr. Medzi predsieňami, ako aj medzi komorami, nie sú žiadne otvory. Dva kruhy krvného obehu sú úplne oddelené. Preto majú vtáky a cicavce teplokrvnosť, ktorá ich výrazne odlišuje od iných zvierat. Do tejto skupiny samozrejme patria aj ľudia.
Trojkomorové srdce
U obojživelníkov a plazov má srdce tri komory: dve predsiene a jednu komoru. Vedci zistili, že práve táto štruktúra svalového orgánu je vhodná pre život týchto zvierat.
Prítomnosť dvoch kruhov krvného obehu poskytuje pomerne vysokú úroveň vitálnej aktivity. Zvieratá s trojkomorovým srdcom žijú na súši, sú dosť mobilné (najmä plazy). Môžu tolerovať mierny pokles teploty bez toho, aby upadli do stuporov. Tritóny sa napríklad ako prvé vynárajú zo zimných prístreškov, keď sa sneh ešte neroztopil. Jar vás núti vstávať veľmi skoro. Tieto obojživelníky poskakujú po snehu a hľadajú partnera na rozmnožovanie.
Prítomnosť trojkomorového srdca umožňuje obojživelníkom upadnúť do strnulosti, keď nastanú mrazy. Obehový systém umožňuje nemíňať veľa energie na čerpanie krvi, čo by bolo pozorované v prítomnosti srdca so štyrmi komorami a úplné oddelenie dvoch kruhov krvného obehu.
plazí srdce
Plazy majú trojkomorové srdce s neúplnou prepážkou. Je vidieť, že ich pohyblivosť sa v porovnaní s obojživelníkmi dramaticky zvyšuje. Agilné jašterice sú v skutočnosti veľmi mobilné. Je dosť ťažké ich chytiť, najmä v teplé počasie. Telesná teplota však stále závisí od životné prostredie. Plazy sú chladnokrvné organizmy.
Krokodíly majú nezvyčajnú štruktúru srdca. Vedci zaraďujú krokodíly medzi zvieratá so štvorkomorovým srdcom. Prepážka medzi pravou a ľavou komorou je veľká plocha. V tejto stene je však diera. Krokodíly preto zostávajú chladnokrvnými tvormi. Krv nasýtená oxidačným prvkom sa mieša s krvou chudobnou na kyslík. Okrem toho je špeciálna štruktúra krokodílieho krvného systému vyjadrená v prítomnosti ľavej tepny. Odchádza z pravej komory spolu s pľúcnicou. Ľavá tepna vedie krv do žalúdka krokodíla. Táto štruktúra prispieva k rýchlejšiemu tráveniu potravy. Je to nevyhnutné, pretože plaz prehltne veľké kusy mäsa, ktoré pri dlhšom ponechaní v tráviacom trakte môže začať hniť.
Štvorkomorové srdce
Vtáky a zvieratá, ktoré kŕmia svoje mláďatá mliekom, majú srdce so štyrmi komorami. Toto sú najviac organizované organizmy. Vtáky sú schopné dlhého letu, zatiaľ čo cicavce sú schopné rýchleho behu. Všetci majú teplú krv. Zostávajú aktívne v chladnom počasí, čo si chladnokrvní zástupcovia nemôžu dovoliť.
Do hibernácie upadajú len tie organizmy, ktoré si v zime nedokážu zabezpečiť potravu. Medveď, ktorý na jeseň dostatočne nepribral, sa prebúdza a túla sa po snehu a hľadá potravu.
Štvorkomorové srdce teda maximalizovalo životnú aktivitu organizmov. Teplokrvné zvieratá neprechádzajú do stavu strnulosti. Ich motorická aktivita nezávisí od teploty okolia. Takéto stavovce sa cítia skvele na súši v podmienkach silnej gravitácie.
Zvieratá s trojkomorovým srdcom už získali dva kruhy krvného obehu. Veľký a malý kruh však nie sú úplne oddelené. Krv bohatá na prvok oxidácie sa mieša s krvou bohatou na oxid uhličitý. Napriek tomu trojkomorové srdce zabezpečuje život organizmom na súši.
Testy
706-01. Stavovce s trojkomorovým srdcom, ktorých rozmnožovanie úzko súvisí s vodou, sú spojené do triedy
A) kostnaté ryby
B) Cicavce
B) plazy
D) Obojživelníky
Odpoveď
706-02. Do ktorej triedy patria zvieratá, ktorých schéma štruktúry srdca je znázornená na obrázku?
A) hmyz
B) Chrupavčitá ryba
B) obojživelníky
D) Vtáky
Odpoveď
706-03. Charakteristickým znakom, ktorý odlišuje obojživelníky od rýb, je
A) chladnokrvnosť
B) štruktúra srdca
B) vývoj vo vode
D) izolácia obehový systém
Odpoveď
706-04. Obojživelníky sa líšia od rýb tým, že majú
A) mozog
B) uzavretý obehový systém
C) párové pľúca u dospelých
D) zmyslové orgány
Odpoveď
706-05. Ktorá vlastnosť z uvedených odlišuje väčšinu zvierat triedy obojživelníkov od cicavcov?
B) vonkajšie oplodnenie
B) pohlavné rozmnožovanie
D) využitie na bývanie vodného prostredia
Odpoveď
706-06. Plazy v procese evolúcie získali, na rozdiel od obojživelníkov,
A) uzavretý obehový systém
B) vysoká plodnosť
B) veľké vajce s embryonálnymi membránami
D) trojkomorové srdce
Odpoveď
706-07. Ak zviera v procese evolúcie vytvorilo srdce, ako je znázornené na obrázku, potom musia byť dýchacie orgány zvieraťa 
A) pľúca
B) koža
B) pľúcne vaky
D) žiabre
Odpoveď
706-08. V ktorej skupine živočíchov nie je rozmnožovanie závislé od vody?
A) nekraniálne (lancelety)
B) kostnaté ryby
B) obojživelníky
D) plazy
Odpoveď
706-09. U ktorých zvierat sa vývoj embrya dokončí vo vnútri vajíčka?
A) kostnaté ryby
B) chvostové obojživelníky
B) bezchvosté obojživelníky
D) plazy
Odpoveď
706-10. Stavovce s trojkomorovým srdcom, ktorých reprodukcia nie je spojená s vodou, sú spojené do triedy
A) kostnaté ryby
B) Cicavce
B) plazy
D) Obojživelníky
Odpoveď
706-11. Stavovce s premenlivou telesnou teplotou, pľúcnym dýchaním, trojkomorovým srdcom s neúplnou priehradkou v komore sú klasifikované ako
A) kostnaté ryby
B) obojživelníky
B) plazy
D) chrupavkovité ryby
Odpoveď
706-12. Plazy, na rozdiel od obojživelníkov, majú tendenciu
A) vonkajšie hnojenie
B) vnútorné oplodnenie
C) vývoj s tvorbou larvy
D) rozdelenie tela na hlavu, trup a chvost
Odpoveď
706-13. Ktoré z nasledujúcich zvierat je chladnokrvné?
A) jašterica
B) Amurský tiger
B) líška stepná
D) vlk obyčajný
Odpoveď
706-14. Do akej triedy patria zvieratá so suchou kožou s rohovitými šupinami a trojkomorovým srdcom s neúplnou priehradkou?
A) plazy
B) Cicavce
B) obojživelníky
D) Vtáky
Odpoveď
706-15. Vtáky sa líšia od plazov tým, že majú
A) vnútorné oplodnenie
B) centrálny nervový systém
B) dva kruhy krvného obehu
G) konštantná teplota telo
Odpoveď
706-15. Aký štrukturálny znak je podobný u moderných plazov a vtákov?
A) kosti naplnené vzduchom
B) suchá koža bez žliaz
B) kaudálna oblasť v chrbtici
D) malé zuby v čeľustiach
Odpoveď
706-16. Medzi ktorým živočíchom dochádza k výmene plynov atmosférický vzduch a krv ide cez kožu?
A) kosatka
B) tritón
B) krokodíl
D) ružový losos
Odpoveď
706-17. Ktorá skupina zvierat má dvojkomorové srdce?
Ryba
B) obojživelníky
B) plazy
D) cicavce
Odpoveď
706-18. Vývoj dieťaťa v maternici sa vyskytuje v
A) dravé vtáky
B) plazy
B) obojživelníky
D) cicavce
Odpoveď
706-19. Ktorá trieda strunatcov sa vyznačuje kožným dýchaním?
A) obojživelníky
B) Plazy
B) vtáky
D) Cicavce
Odpoveď
706-20. Znakom triedy obojživelníkov je
A) chitínový obal
B) holá koža
B) živé narodenie
D) párové končatiny
Odpoveď
706-21. Ako sa líšia členovia triedy obojživelníkov od ostatných stavovcov?
A) chrbtica a voľné končatiny
B) pľúcne dýchanie a prítomnosť kloaky
C) holá slizovitá koža a vonkajšie oplodnenie
D) uzavretý obehový systém a dvojkomorové srdce
Odpoveď
706-22. Ktorá vlastnosť z uvedených odlišuje zvieratá triedy Plazy od zvierat triedy Cicavce?
A) uzavretý obehový systém
B) kolísanie telesnej teploty
C) vývoj bez transformácie
D) využitie prostredia zem-vzduch na bývanie
Výskyt štvorkomorového srdca u vtákov a cicavcov bol najdôležitejšou evolučnou udalosťou, vďaka ktorej sa tieto zvieratá mohli stať teplokrvnými. Podrobná štúdia vývoja srdca u embryí jašterice a korytnačky a jej porovnanie s dostupnými údajmi o obojživelníkoch, vtákoch a cicavcoch ukázali, že kľúčovú úlohu pri premene trojkomorového srdca na štvorkomorový. Tbx5, ktorý funguje v pôvodne jedinom rudimente komory. Ak Tbx5 je vyjadrená (pracuje) rovnomerne v celom rudimente, srdce sa ukazuje ako trojkomorové, ak iba na ľavej strane je štvorkomorové.
Výskyt stavovcov na súši súvisel s rozvojom pľúcneho dýchania, čo si vyžiadalo radikálnu reštrukturalizáciu obehového systému. Ryby dýchajúce žiabrami majú jeden kruh krvného obehu a srdce je dvojkomorové (pozostáva z jednej predsiene a jednej komory). Suchozemské stavovce majú troj- alebo štvorkomorové srdce a dva obehy. Jeden z nich (malý) poháňa krv cez pľúca, kde je nasýtená kyslíkom; potom sa krv vracia do srdca a vstupuje do ľavej predsiene. Veľký kruh posiela kyslíkom obohatenú (arteriálnu) krv do všetkých ostatných orgánov, kde odovzdáva kyslík a vracia sa cez žily do srdca a vstupuje do pravej predsiene.
U zvierat s trojkomorovým srdcom krv z oboch predsiení vstupuje do jednej komory, odkiaľ potom ide do pľúc a všetkých ostatných orgánov. V tomto prípade je arteriálna krv zmiešaná s venóznou krvou do jedného alebo druhého stupňa. U zvierat so štvorkomorovým srdcom počas embryonálny vývoj spočiatku je jedna komora rozdelená priehradkou na ľavú a pravú polovicu. V dôsledku toho sú dva kruhy krvného obehu úplne oddelené: venózna krv vstupuje iba do pravej komory a odtiaľ ide do pľúc, arteriálna krv ide iba do ľavej komory a odtiaľ do všetkých ostatných orgánov.
Vytvorenie štvorkomorového srdca a úplné oddelenie obehových kruhov bolo nevyhnutným predpokladom pre rozvoj teplokrvnosti u cicavcov a vtákov. Tkanivá teplokrvných živočíchov spotrebúvajú veľa kyslíka, preto potrebujú „čistú“ arteriálnu krv maximálne nasýtenú kyslíkom a nie zmiešanú artériovo-venóznu krv, s ktorou sa uspokoja chladnokrvné stavovce s trojkomorovým srdcom ( pozri: Fylogenéza obehovej sústavy strunatcov).
Trojkomorové srdce je charakteristické pre obojživelníky a väčšinu plazov, hoci v druhom prípade dochádza k čiastočnému rozdeleniu komory na dve časti (vyvíja sa neúplná intraventrikulárna priehradka). Skutočné štvorkomorové srdce sa vyvinulo nezávisle v troch evolučných líniách: u krokodílov, vtákov a cicavcov. Toto sa považuje za jeden z najjasnejších príkladov konvergentnej (alebo paralelnej) evolúcie (pozri: Aromorfózy a paralelná evolúcia; Paralelizmy a homologická variabilita).
Veľká skupina výskumníkov z USA, Kanady a Japonska, ktorí svoje výsledky zverejnili v najnovšom čísle časopisu Príroda, sa podujali zistiť molekulárne genetický základ tejto najvýznamnejšej aromorfózy.
Autori podrobne študovali vývoj srdca v embryách dvoch plazov - korytnačka ušatá Trachemys scripta a anolisové jašterice ( Anolis carolinensis). Plazy (okrem krokodílov) sú obzvlášť zaujímavé pri riešení tohto problému, pretože štruktúra ich srdca je v mnohých ohľadoch stredná medzi typickou trojkomorovou (ako u obojživelníkov) a skutočným štvorkomorovým, ako u krokodílov, vtákov a pod. zvierat. Medzitým podľa autorov článku už 100 rokov nikto seriózne neskúmal embryonálny vývoj srdca plazov.
Štúdie vykonané na iných stavovcoch zatiaľ nedali jednoznačnú odpoveď na otázku, aké genetické zmeny spôsobili vznik štvorkomorového srdca počas evolúcie. Bolo však pozorované, že regulačný gén Tbx5, kódujúci transkripčný regulátor (pozri transkripčné faktory), funguje (vyjadrené) odlišne vo vyvíjajúcom sa srdci u obojživelníkov a teplokrvných živočíchov. V prvej je rovnomerne vyjadrená v celej budúcej komore, v druhej je jej expresia maximálna v ľavej časti analáže, z ktorej sa neskôr vytvorí ľavá komora, a minimálna v pravej. Tiež sa zistilo, že pokles aktivity Tbx5 vedie k poruchám vo vývoji priehradky medzi komorami. Tieto skutočnosti umožnili autorom predpokladať, že zmeny v aktivite génu Tbx5 mohlo zohrať určitú úlohu vo vývoji štvorkomorového srdca.
Počas vývoja srdca jašterice vzniká v komore svalový záhyb, ktorý čiastočne oddeľuje vývod komory od jej hlavnej dutiny. Tento hrebeň bol niektorými autormi interpretovaný ako štruktúra homológna s intergastrickou priehradkou stavovcov so štvorkomorovým srdcom. Na základe štúdia rastu hrebeňa a jeho jemnej štruktúry autori diskutovaného článku túto interpretáciu odmietajú. Venujú pozornosť skutočnosti, že rovnaký valec sa krátko objaví počas vývoja srdca kuracieho embrya - spolu so skutočným septom.
Údaje získané autormi naznačujú, že v jašteri sa zjavne nevytvárajú žiadne štruktúry homológne so skutočným medzižalúdkovým septom. V korytnačke sa naopak tvorí neúplné septum(spolu s menej vyvinutým svalovým valčekom). Tvorba tejto priečky u korytnačky začína oveľa neskôr ako u kurčaťa. Napriek tomu sa ukazuje, že srdce jašterice je „primitívnejšie“ ako srdce korytnačky. Korytnačie srdce je medzi typickým trojkomorovým srdcom (ako sú srdce obojživelníkov a jašteríc) a štvorkomorovým srdcom krokodílov a teplokrvných zvierat. To je v rozpore so všeobecne uznávanými predstavami o vývoji a klasifikácii plazov. Na základe anatomických znakov sa korytnačky tradične považujú za najprimitívnejšiu (bazálnu) skupinu medzi moderné plazy. Porovnávacia analýza DNA viacerých vedcov však opakovane poukázala na blízkosť korytnačiek k archosaurom (skupina zahŕňajúca krokodíly, dinosaury a vtáky) a na bazálnejšie postavenie skvamátov (jašterice a hady). Štruktúra srdca potvrdzuje tento nový evolučný vzorec (pozri obrázok).
Autori študovali expresiu niekoľkých regulačných génov vo vyvíjajúcom sa srdci korytnačky a jašterice, vrátane génu Tbx5. U vtákov a cicavcov sa už vo veľmi skorých štádiách embryogenézy vytvára ostrý gradient v expresii tohto génu v komorovom anlage (expresia rýchlo klesá zľava doprava). Ukázalo sa, že u jašterice a korytnačky v ranom štádiu gen Tbx5 vyjadrené rovnakým spôsobom ako u žaby, to znamená rovnomerne v celej budúcej komore. U jašterice táto situácia pretrváva až do konca embryogenézy, zatiaľ čo u korytnačky sa v neskorších štádiách vytvára expresný gradient, v podstate rovnaký ako u kurčiat, len menej výrazný. Inými slovami, v pravej časti komory aktivita génu postupne klesá, zatiaľ čo v ľavej časti zostáva vysoká. Teda podľa povahy génovej expresie Tbx5 korytnačka tiež zaujíma medzipolohu medzi jaštericou a kuracím mäsom.
Je známe, že proteín kódovaný génom Tbx5, je regulačný – reguluje činnosť mnohých ďalších génov. Na základe získaných údajov bolo prirodzené predpokladať, že vývoj komôr a uloženie medzikomorového septa sú pod kontrolou génu Tbx5. Predtým sa ukázalo, že pokles aktivity Tbx5 u myších embryí vedie k defektom vo vývoji komôr. To však nestačilo na zváženie „vedúcej“ úlohy Tbx5 pri tvorbe štvorkomorového srdca.
Na získanie silnejších dôkazov autori použili niekoľko línií geneticky modifikovaných myší, v ktorých sa počas embryonálneho vývoja gen Tbx5 mohol byť na žiadosť experimentátora vypnutý v jednej alebo druhej časti srdcového zárodku.
Ukázalo sa, že ak dôjde k vypnutiu génu v celom komorovom púčiku, púčik sa ani nezačne deliť na dve polovice: vyvinie sa z neho jediná komora bez stôp po medzižalúdkovej priehradke. Charakteristické morfologické znaky, pomocou ktorých je možné rozlíšiť pravú komoru od ľavej, bez ohľadu na prítomnosť septa, sa tiež nevytvárajú. Inými slovami, získajú sa myšacie embryá s trojkomorovým srdcom! Takéto embryá umierajú na 12. deň embryonálneho vývoja.
Ďalším experimentom bolo, že gen Tbx5 vypnuté len v pravej časti rudimentu komôr. Koncentračný gradient regulačného proteínu kódovaného týmto génom bol teda ostro posunutý doľava. V zásade by sa dalo očakávať, že v takejto situácii sa medzižalúdková priehradka začne formovať viac vľavo, ako by mala byť. To sa však nestalo: septum sa vôbec nezačalo vytvárať, ale došlo k rozdeleniu rudimentu na ľavú a pravú časť podľa iných morfologické znaky. To znamená, že gradient výrazu Tbx5 nie je jediným faktorom riadiacim vývoj štvorkomorového srdca.
V ďalšom experimente sa autorom podarilo vyrobiť gén Tbx5 exprimované rovnomerne v celej komorovej anláge myšacieho embrya, približne rovnako ako u žaby alebo jašterice. To opäť viedlo k vývoju myších embryí s trojkomorovým srdcom.
Získané výsledky ukazujú, že zmeny v práci regulačného génu Tbx5 skutočne mohli hrať dôležitú úlohu vo vývoji štvorkomorového srdca a tieto zmeny sa vyskytli paralelne a nezávisle u cicavcov a archosaurov (krokodílov a vtákov). Štúdia teda opäť potvrdila, že kľúčovú úlohu v evolúcii zvierat zohrávajú zmeny v aktivite génov, ktoré regulujú individuálny vývoj.
Samozrejme, ešte zaujímavejšie by bolo navrhnúť takéto geneticky modifikované jašterice alebo korytnačky, ktoré majú Tbx5 by sa vyjadrilo ako u myší a sliepok, to znamená, že v ľavej časti komory je silná a v pravej slabá, a zistite, či vďaka tomu nevyzerá ich srdce skôr ako štvorkomorové. To však ešte nie je technicky možné: genetické inžinierstvo plazov ešte tak ďaleko nepokročilo.
