У одноклеточных и кишечнополостных вещества разносятся диффузией и током цитоплазмы. Кровеносная система появляется у кольчатых червей: замкнутая (кровь только по сосудам — кольчатые черви, головоногие, все позвоночные) и незамкнутая (кровь изливается в полость тела — членистоногие, большинство моллюсков; у насекомых кровь не переносит газы — эту функцию выполняют трахеи).
Органы кровеносной системы — сердце (мышечный насос; у кольчатых червей — пульсирующие сосуды) и сосуды. Артерии несут кровь от сердца, их стенки толстые и упругие; вены несут кровь к сердцу, стенки тоньше, есть клапаны; в капиллярах, стенка которых состоит из одного слоя клеток, идёт обмен веществ между кровью и тканями. Артериальная кровь богата кислородом, венозная бедна им; название сосуда определяется направлением тока, а не составом крови: по лёгочным артериям течёт венозная кровь, по лёгочным венам — артериальная.
| Позвоночные | Сердце | Круги | Кровь |
|---|
| Рыбы | 2-камерное (предсердие, желудочек), через него идёт венозная кровь | 1 круг: сердце → жабры → тело | Артериальная после жабр |
| Земноводные | 3-камерное (2 предсердия, 1 желудочек) | 2 круга; лёгочный появляется впервые | Смешанная в желудочке |
| Пресмыкающиеся | 3-камерное с неполной перегородкой желудочка (у крокодилов — 4-камерное) | 2 круга | Частично смешанная |
| Птицы и млекопитающие | 4-камерное (2 предсердия, 2 желудочка) | 2 круга, полное разделение | Не смешивается → теплокровность |
| Группа | Кровеносная система | Сердце и круги |
|---|
| Кольчатые черви | Замкнутая | Сердца нет: роль насоса выполняют кольцевые сосуды |
| Моллюски, членистоногие | Незамкнутая: кровь изливается в полость тела | Сердце есть; у насекомых кровь не переносит газы |
| Рыбы | Замкнутая | Двухкамерное сердце, один круг, кровь в сердце венозная |
| Земноводные | Замкнутая | Трёхкамерное сердце, два круга, кровь в желудочке смешанная |
| Пресмыкающиеся | Замкнутая | Трёхкамерное сердце с неполной перегородкой (у крокодилов четырёхкамерное), два круга |
| Птицы и млекопитающие | Замкнутая | Четырёхкамерное сердце, полное разделение артериальной и венозной крови, два круга — условие теплокровности |
| Полость тела | Животные | Чем разносятся вещества | Откуда органы выделения берут продукты обмена |
|---|
| Нет — промежутки между органами заполнены паренхимой | Плоские черви | Ветвящийся кишечник, диффузия через паренхиму; кровеносной системы нет | Протонефридии начинаются в паренхиме клетками с пучком ресничек («мерцательным пламенем») |
| Первичная — без собственной выстилки | Круглые черви | Жидкость полости разносит вещества и служит гидроскелетом; кровеносной системы нет | Из полостной жидкости — в боковые выделительные каналы (видоизменённые кожные железы) |
| Вторичная (целом) — выстлана эпителием | Кольчатые черви | Замкнутая кровеносная система, сосуды проходят в перегородках и стенках целома | Метанефридий открывается воронкой с ресничками в целом, его каналец оплетён капиллярами и выходит наружу в соседнем сегменте |
| Вторичная, сохранилась в основном как околосердечная сумка | Моллюски | Незамкнутая кровеносная система: кровь изливается в промежутки между органами | Почки начинаются в околосердечной сумке, куда из сердца фильтруется жидкость, и открываются в мантийную полость |
| Смешанная — слияние первичной и вторичной | Членистоногие | Незамкнутая кровеносная система: гемолимфа омывает органы | Мальпигиевы сосуды лежат в гемолимфе, забирают из неё продукты обмена и выводят их в кишку |
| Вторичная | Позвоночные | Замкнутая кровеносная система с сердцем | Почки фильтруют кровь |
Выделение — удаление продуктов обмена (аммиак, мочевина, мочевая кислота, избыток воды и солей). Простейшие — сократительные вакуоли (осморегуляция) и диффузия; плоские черви — протонефридии (клетки с «мерцательным пламенем»); кольчатые — метанефридии (воронки, открывающиеся в целом, посегментно); моллюски — почки; ракообразные — зелёные железы; насекомые и паукообразные — мальпигиевы сосуды (слепые трубочки, впадающие в кишку); позвоночные — почки (туловищные у рыб и амфибий, тазовые у амниот). Полость тела (целом) связана с выделительной и кровеносной системами: продукты обмена из крови и полостной жидкости попадают в выделительные органы. Продукт азотистого обмена: аммиак (водные), мочевина (млекопитающие, амфибии), мочевая кислота (насекомые, рептилии, птицы — экономия воды).
| Группа | Кровеносная система | Сердце и круги |
|---|
| Земноводные | Замкнутая | Трёхкамерное сердце, два круга, кровь в желудочке смешанная |
| Пресмыкающиеся | Замкнутая | Трёхкамерное сердце с неполной перегородкой (у крокодилов четырёхкамерное), два круга |
| Птицы и млекопитающие | Замкнутая | Четырёхкамерное сердце, полное разделение артериальной и венозной крови, два круга — условие теплокровности |
| Органы выделения | У кого | Как работают |
|---|
| Сократительные вакуоли | Пресноводные простейшие | Удаляют избыток воды |
| Протонефридии | Плоские черви | Канальцы с клетками-пламёнами |
| Метанефридии | Кольчатые черви | Воронка с ресничками в каждом сегменте |
| Мальпигиевы сосуды | Насекомые, паукообразные | Выводят мочевую кислоту почти без потери воды — приспособление к суше |
| Почки | Позвоночные | Фильтрация крови в нефронах, обратное всасывание нужных веществ |
Продукты азотистого обмена и среда. Водные животные выделяют аммиак — он токсичен, но легко уносится водой; наземные позвоночные превращают его в мочевину (требует меньше воды), а птицы и пресмыкающиеся — в мочевую кислоту, которая выводится в виде пасты, что экономит воду и облегчает массу тела. Это классический пример связи биохимии с образом жизни.
| Органы выделения | У кого | Как работают |
|---|
| Сократительные вакуоли | Пресноводные простейшие | Удаляют избыток воды |
| Метанефридии | Кольчатые черви | Воронка с ресничками в каждом сегменте |
Сократительная вакуоль собирает избыток воды из цитоплазмы (у инфузории — по радиально расходящимся приводящим канальцам), наполняется и, сокращаясь, выбрасывает содержимое наружу через пору; эта работа требует энергии АТФ. Чем меньше солей в окружающей воде, тем быстрее вода входит в клетку и тем чаще пульсирует вакуоль; если перенести инфузорию в более солёную воду, сокращения становятся реже. Вместе с водой удаляется часть продуктов обмена, но основная масса аммиака выходит диффузией через всю поверхность клетки.
| Полость тела | Животные | Чем разносятся вещества | Откуда органы выделения берут продукты обмена |
|---|
| Вторичная (целом) — выстлана эпителием | Кольчатые черви | Замкнутая кровеносная система, сосуды проходят в перегородках и стенках целома | Метанефридий открывается воронкой с ресничками в целом, его каналец оплетён капиллярами и выходит наружу в соседнем сегменте |
Маркеры ЕГЭ. «Кровь изливается в полость тела» → незамкнутая система; «двухкамерное сердце, один круг» → рыбы; «смешанная кровь в желудочке» → земноводные и большинство пресмыкающихся; «четырёхкамерное сердце» → птицы и млекопитающие; «мальпигиевы сосуды» → насекомые; «мочевая кислота» → экономия воды; «по лёгочным артериям течёт венозная кровь» → название сосуда зависит от направления тока, а не от состава крови; «правая дуга аорты» → птицы, «левая» → млекопитающие; «кожно-лёгочные артерии» → земноводные; «воронка метанефридия открывается в целом» → кольчатые черви; «в более солёной воде вакуоль сокращается реже» → осморегуляция простейших; «много разбавленной мочи» → пресноводные рыбы.
Нюансы. Незамкнутая система не значит «примитивная и неэффективная во всём»: у насекомых газообмен обеспечивают трахеи, и крови не нужно переносить кислород. У крокодилов сердце четырёхкамерное, но смешение крови происходит вне сердца — частая ловушка в заданиях. Артерия — сосуд от сердца, вена — к сердцу, какая бы кровь по ним ни текла. Сократительная вакуоль — прежде всего орган осморегуляции, а не выведения азотистых отходов.
