12-те органични системи за животни и техните функции

Дори най-простите животни на земята са изключително сложни - от тях са съставени напреднали гръбначни животни като птици и бозайници толкова дълбоко взаимосвързани, взаимно зависими движещи се части, че за аматьора, който не е биолог, може да бъде трудно да следи тях. По-долу са 12-те системи на органи, споделяни от повечето по-високи животни, включително дихателната система и интегриращата система.

Всички клетки се нуждаят кислород, решаващата съставка за извличане на енергия от органични съединения. Животните получават кислород от околната си среда с дихателните си системи: белите дробове на сухоземни гръбначни събират кислород от въздуха, хрилете на гръбначните животни, които живеят в океана, филтрират кислорода от водата, а екзоскелетите на безгръбначните улесняват свободното разпространение на кислород (от водата или въздуха) в телата им. Дихателните системи на животните също отделят въглероден диоксид, отпадъчен продукт на метаболитни процеси, който би бил фатален, ако се остави да се натрупва в тялото.

instagram viewer

Гръбначните животни доставят кислород до клетките си чрез кръвоносните си системи, които са мрежи от артерии, вени и капиляри, които пренасят съдържащи кислород кръвни клетки до всяка клетка в своите тела. (Кръвоносните системи на безгръбначни животни са много по-примитивни; по същество кръвта им се дифундира свободно в много по-малките им телесни кухини.) Кръвоносната система в по-високите животни се захранват от сърцето, гъста мускулна маса, която бие милиони пъти в цялото същество живот.

Нервната система е това, което дава възможност на животните да изпращат, получават и обработват нервни и сетивни импулси, както и да движат мускулите си. При гръбначните животни тази система може да бъде разделена на три основни компонента: централната нервна система (която включва мозъка и гръбначния мозък), периферната нервна система (по-малките нерви който се разклонява от гръбначния мозък и пренася нервни сигнали към отдалечени мускули и жлези) и вегетативната нервна система (която контролира неволевата дейност като сърдечния пулс и храносмилане). Бозайниците притежават най-напредналите нервни системи, докато безгръбначните имат нервна система, която е много по-рудиментарна.

Животните трябва да разграждат храната, която ядат, до основните й компоненти, за да подхранват метаболизма си. Безгръбначните животни имат прости храносмилателни системи - в единия край, в другия (както при червеи или насекоми) - но всички гръбначни животни са оборудвани с някаква комбинация от уста, гърло, стомаха, червата, анусите или клоаките, както и органи (като черния дроб и панкреаса), които секретират храносмилателната система ензими. Преживните бозайници като кравите имат четири стомаха, за да усвояват ефективно влакнестите растения.

При висшите животни ендокринната система се състои от жлези (като щитовидната жлеза и тимуса) и хормоните тези жлези секретират, които влияят или контролират различни функции на тялото (включително метаболизъм, растеж и възпроизвеждане). Възможно е да бъде трудно да се изтръгне напълно ендокринната система от другите органи на гръбначните животни: например тестиси и яйчници (които са тясно включени в репродуктивната система) са технически жлези, както и панкреасът, който е основен компонент на храносмилателната система система.

Вероятно най-важната органна система от гледна точка на еволюцията, репродуктивната система дава възможност на животните да създават потомство. Безгръбначните животни проявяват широк спектър от репродуктивно поведение, но долната линия е тази (при някои точка по време на процеса) женските създават яйца, а мъжете оплождат яйцата, вътрешно или външно. Всички гръбначни животни - от риба да се влечуги за хората - притежават полови жлези, сдвоени органи, които създават сперма (при мъже) и яйца (при жени). Мъжките на повечето по-горни гръбначни животни са оборудвани с пениси, а женските с вагини, секретиращи мляко зърна и утроби, в които плодовете гестират.

Тясно свързана с кръвоносната система, лимфната система се състои от телесна мрежа от лимфни възли, които отделят и циркулират бистра течност, наречена лимфа (която на практика е идентична с кръвта, с изключение на това, че в нея липсват червени кръвни клетки и съдържа лек излишък на бяла кръв клетки). Лимфната система се намира само при по-високите гръбначни животни и има две основни функции: да поддържа кръвоносната система, снабдена с плазмения компонент на кръвта и да поддържа имунната система. (При долните гръбначни и безгръбначните, кръвта и лимфата обикновено се комбинират и не се обработват от две отделни системи.)

Мускулите са тъканите, които позволяват на животните да се движат и да контролират движенията си. Има три основни компонента на мускулната система: скелетни мускули (които дават възможност на по-високите гръбначни да вървят, да бягат, плуват и хващат предмети с ръце или нокти), гладки мускули (които участват в дишането и храносмилането и не са под съзнателен контрол); и сърдечни или сърдечни мускули, които захранват кръвоносната система. (При някои безгръбначни животни, като гъби, напълно липсват мускулни тъкани, но все още могат да се движат благодарение на свиването на епителни клетки).

Вероятно най-сложната и технически усъвършенствана от всички изброени тук системи, имунната система е отговорна за разграничаването на местните тъкани на животното от чуждите тела и патогени като вируси, бактерии и паразити, както и за мобилизиране на имунните отговори, при което организмът се произвежда различни клетки, протеини и ензими за унищожаване на нашественици. Основният носител на имунната система е лимфната система; и двете системи съществуват само в по-голяма или по-малка степен при гръбначни животни и са най-напреднали при бозайници.

Висшите животни са съставени от трилиони диференцирани клетки и по този начин се нуждаят от някакъв начин да поддържат структурната си цялост. Много безгръбначни животни (като насекоми и ракообразни) имат външни покрития на тялото, известни също като екзоскелети, съставени от хитин и други твърди протеини; акулите и лъчите се задържат заедно от хрущялите; и гръбначните животни се поддържат от вътрешни скелети, известни още като ендоскелети, събрани от калций и различни органични тъкани. Много безгръбначни животни напълно нямат никакъв вид ендоскелет или екзоскелет; свидетел на меко тяло медуза, гъби и червеи.

Всички гръбначни животни, които живеят на земята, произвеждат амоняк, страничен продукт на процеса на храносмилане. При бозайниците и земноводните този амоняк се превръща в урея, обработва се от бъбреците, смесва се с вода и се отделя като урина. Интересното е, че птиците и влечугите отделят урея в твърда форма заедно с другите си отпадъци - тези животни технически имат пикочните системи, но не произвеждат течна урина - докато рибата изхвърля амоняка директно от телата си, без първо да го обърне в урея.

Вградната система се състои от кожата и структурите или израстъците, които я покриват (перата на птици, люспите на рибите, косата на бозайниците и др.), както и нокти, нокти, копита и други подобни. Най-очевидната функция на интегриращата система е да защитава животните от опасностите на околната им среда, но също така е незаменима за регулиране на температурата (покритие на коса или пера помага да се запази вътрешната топлина на тялото), защита от хищници (дебелата черупка на костенурка го прави трудна закуска за крокодили), усеща болка и натиск, а при хората дори произвежда важни биохимикали като витамин Д.