✅Виділення у тварин

Дрібні водні тварини, які мають відносно просту будову, не потребують спеціальних пристроїв для виведення кінцевих продуктів обміну речовин в навколишнє середовище.

До таких тварин відносяться найпростіші, губки і кишковопорожнинні, наприклад гідра. У плоских хробаків вже є система виділення. Вона представлена безліччю полум’яних клітин, пов’язаних з видільними трубочками, що відкриваються на поверхні тіла у вигляді маленьких пір. Усередині кожної полум’яної клітини є порожнина з отвором.

У порожнині знаходяться вії. Биття війок створює струм рідини з клітки назовні, а в клітину з навколишньої тканини надходить надлишок води з розчиненими в ній продуктами виділення.

Дослідники, що вперше побачили биття війок в таких клітинах, звернули увагу на його схожість з полум’ям свічки і дали клітинам назву полум’яних. У дощового черв’яка в кожному сегменті тіла є пара видільних трубочок – нефридії.

Внутрішній кінець трубочки з’єднаний з порожниною тіла і закінчується воронкою, оточеній віями, які створюють струм рідини з порожнини в трубочку. Ділянка трубочки, розташований під шкірою, розширено, а закінчення являє собою маленький отвір на поверхні сегмента.

Розширена ділянка нефридії оточена густою мережею капілярів, що забезпечує зворотне всмоктування речовин, які можуть бути використані організмом; крім того, поглинається частина води, так що, врешті-решт, вміст трубочок виділяється назовні у вигляді досить концентрованого розчину.

Крім такої системи, у дощового черв’яка є спеціальні клітини, розташовані на зовнішній поверхні кишечника і поглинають продукти обміну.

Ці клітини можуть видаляти продукти виділення також і з крові; Заповніть клітини відриваються від стінки кишечника і потрапляють в целомічну рідину. Потім вони мігрують крізь тканини до поверхні тіла хробака і тут руйнуються, залишаючи свій вміст у вигляді пігментних плям під шкірою.

У комах, наприклад у коників, є довгі тонкі видільні трубочки, так звані мальпігієві трубочки. Вони розташовані в порожнині тіла і відкриваються в задній ділянку кишечника.

Продукти обміну надходять з порожнини тіла в ці трубочки, по ним потрапляють в травний тракт і потім разом з фекаліями виділяються назовні. Основний продукт азотистого обміну у коників – сечова кислота, яка утворюється в організмі тварин, пристосованих до життя на суші.

Продуктом азотистого обміну може бути аміак, однак ця речовина дуже отруйна і має негайно виводитися з організму; тому аміак служить кінцевим продуктом обміну тільки у водних тварин, оскільки водне середовище забезпечує можливість його швидкого виведення з організму.

Кролик, наприклад, загинув би, якби концентрація аміаку у нього в крові досягла 1:20 000.

Сечовина – основний продукт обміну у людей – менш токсична, а сечова кислота практично нешкідлива. В організмі коника може накопичуватися досить велика кількість продуктів обміну, не надаючи ніякої шкоди. У ряді випадків концентрація сечової кислоти збільшується настільки, що вона починає випадати в осад у вигляді кристалів.

Що ми дізналися?

Виділення у тварин є критично важливим процесом, який дозволяє організмам підтримувати гомеостаз шляхом видалення відходів метаболізму та надлишкових речовин. Різні види тварин використовують різні механізми та структури для виділення, залежно від їхнього середовища проживання та еволюційних адаптацій.

Ось деякі ключові аспекти процесу виділення у тварин:

1. Амніотичне виділення
   • Багато водних тварин, таких як риби, виділяють амоніак безпосередньо в воду. Амніотичне виділення є дуже токсичним, але менш енерговитратним для тварин, що живуть у воді.
2. Сечовинне виділення
   • Багато наземних тварин та деякі види риб перетворюють амоніак на менш токсичну сечовину, яка потім виводиться з організму. Це дозволяє зберегти воду та знизити токсичність відходів.
3. Сечокисле виділення
   • Птахи, багато рептилій та деякі пустельні ссавці виділяють сечову кислоту, яка є ще менш токсичною та дозволяє зберегти ще більше води. Сечова кислота виводиться у вигляді густого, майже твердого речовини.
4. Органи виділення
   • До органів виділення належать нирки (у більшості ссавців, риб та амфібій), мальпігієві судини (у більшості членистоногих), та нефридії (у багатьох безхребетних).
5. Водний баланс
   • Процес виділення тісно пов’язаний із регулюванням водного балансу в організмі, особливо у тварин, що живуть у сухих або солоних середовищах.
6. Роль печінки
   • Печінка грає ключову роль у перетворенні токсичних речовин на менш шкідливі форми перед їхнім виділенням, особливо у ссавців.

Висновок

Процес виділення у тварин є фундаментальним аспектом їхньої фізіології, що дозволяє підтримувати внутрішнє середовище організму в оптимальному стані. Різноманітність механізмів та структур виділення, від амніотичного до сечокислого, свідчить про широкий спектр адаптацій тварин до їхніх середовищ проживання.

Розуміння цих процесів відкриває важливі перспективи для біології, екології та збереження видів, підкреслюючи складність та взаємозв’язок живих систем.

ВИДІЛЕННЯ, ЙОГО ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ ОРГАНІЗМУ. ОРГАНИ ВИДІЛЕННЯ ТВАРИН

Виділення — виведення з організму кінцевих продуктів обміну речовин, надлишку води, солей, а також біологічно активних речовин, сторонніх і токсичних сполук, що утворилися в організмі або надійшли з кормом.

Значення виділення для організму:

• виведення з організму амоніаку, сечовини, сечової кислоти. У процесі життєдіяльності організму відбувається утворення і розпад білків — одних із найголовніших складових організму тварин. У результаті їх розпаду утворюються амоніак, сечовина, сечова кислота. Це отруйні для організму речовини, які підлягають виведенню. Виводяться вони переважно через видільну систему;

• підтримання сталості хімічного складу рідин тіла: порожнинної рідини і крові.

Основний принцип роботи органів виділення: виведення з організму непотрібних (бідних енергією) і шкідливих речовин та збереження потрібних.

Будова органів виділення подібна у представників різних груп тварин:

а) відкрита або закрита порожнина, стінки якої вистелені епітеліальними клітинами;

б) протоки для виведення продуктів виділення.

Процес виділення непотрібних речовин складається з трьох етапів:

I — рідина тіла фільтрується всередину порожнини органу виділення;

II — потрібні організму речовини (вода, глюкоза тощо) всмоктуються назад у кров;

III — рідина, що залишилась, виводиться назовні. Вона називається сечовиною.

У деяких безхребетних, наприклад у комах, продукти, що підлягають виділенню, не рідкі, а тверді. Це кристали сечової кислоти, які й виводяться з організму.

Органи виділення у безхребетних тварин

У кільчастих червів органи виділення — нефридії (грец. нефрос — нирка).

Органи виділення черв’яка дощового

Нефридії — це тоненькі трубочки, що відкриваються лійкоподібним розширенням у порожнину тіла в одних сегментах, а інший їх кінець виходить назовні у других сегментах. Лійка вистелена війками, які створюють течію рідини в порожнині тіла та фільтрують її. Число пар нефридіїв часто відповідає числу сегментів.

Органи виділення у ракоподібних — зелені залози, що розміщені біля основи довгих вусиків. Під ними міститься сечовий міхур, що відкривається видільною порою.

Голова рака річкового

Органи Виділення комах і павуків — мальпігієві судини (названі на честь італійського анатома XVII ст. Мальпігі, який їх відкрив). Це тонкі звивисті трубочки, один кінець яких вільно розміщений всередині тіла, а другий відкривається в кишечник на межі середньої і задньої кишки.

Органи виділення комах

Мальпігієвих судин може бути від 1-2 до 200 пар. Переваги їх у тому, що продукти обміну (сечова кислота тощо) виводяться із сечею у задню кишку. Тут відбувається всмоктування організмом води, а зневоднені продукти (кристали сечової кислоти) виводяться назовні через анальний отвір.

Крім мальпігієвих судин до видільної системи комах і павуків належить жирове тіло. Воно займає значну частину порожнини тіла. Продукти виділення, що накопичуються в спеціальних клітинах жирового тіла, нікуди не виводяться.

Органи виділення молюсків — нирки. Вони влаштовані практично так само, як і в кільчастих червів. Нирки молюсків починаються лійкою, що переходить у витягнутий канал і відкривається у мантійну порожнину. Отже, нирки у молюсків — це видозмінені нефридії.

Органи виділення у хребетних тварин

Органи виділення хребетних тварин називаються нирками. Вони побудовані по типу нефридіїв.

Нирки — парний орган виділення у хребетних.

У виділенні з організму кінцевих продуктів обміну речовин беруть участь і інші органи. Наприклад, у риб через зябра виводяться вода, солі, амоніак і сечовина. У ссавців продукти обміну речовин виводяться з потом, видихуваним повітрям, через кишечник.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ!

• Завдяки виведенню з організму кінцевих продуктів обміну, надлишку води, солей, сторонніх і токсичних речовин та збереження потрібних підтримується сталість внутрішнього середовища організму.

• Процес виведення з організму непотрібних речовин має таку послідовність: спочатку рідина тіла фільтрується всередину порожнини органа виділення (нефридії, нирки тощо), потім потрібні речовини всмоктуються назад у рідину тіла, а решта рідини виводиться назовні. Вона називається сечею або сечовою кислотою.

• Найпримітивніші органи виділення — нефридії. Вони характерні для кільчастих червів. Видозміненими нефридіями є зелені залози ракоподібних і нирки молюсків.

• У павуків і комах органи виділення — мальпігієві судини. Вони розміщені на межі середньої і задньої кишок і пов’язані з травною системою. Додатковий орган виділення у павуків і комах — жирове тіло.

• Головний орган виділення всіх хребетних тварин — парні нирки: тулубні або тазові.

• Еволюція видільної системи відбувалася у напрямі вдосконалення нефридіїв та переходу від них до спеціалізованих органів — нирок. Загальний принцип роботи нирок такий самий, як і нефридіїв.

ЗАПИТАННЯ ДО ТЕМИ

1. Який загальний принцип роботи органів виділення?

2. Яка головна відмінність мальпігієвих судин від нефридіїв?

3. Порівняйте роботу органів виділення раків і кільчастих червів, раків і комах. Укажіть спільні та відмінні риси.

4. Порівняйте роботу органів виділення кісткових і хрящових риб; кісткових риб і амфібій; амфібій і птахів; рептилій і ссавців. Укажіть спільні та відмінні риси.