Выделительная система
Выделительная система (экскреторная система) — это совокупность органов, выводящих из организма животного во внешнюю среду избыток воды, конечные продукты обмена веществ, соли, а также токсичные соединения, поступившие извне или образовавшиеся внутри организма.
Принципы выделения у разных групп животных:
- Простейшие: Легкорастворимые продукты обмена (аммиак, мочевина) удаляются путём диффузии через клеточную мембрану или с помощью сократительных вакуолей.
- Низшие многоклеточные (губки, кишечнополостные) и малоподвижные морские животные (иглокожие): Продукты обмена диффундируют непосредственно через поверхность тела.
- Большинство многоклеточных беспозвоночных: Выделительную функцию частично выполняет кишечник. В процессе эволюции формируется специализированная выделительная система.
Типы выделительных органов у беспозвоночных:
- Протонефридии: Характерны для низших червей, приапулид, некоторых кольчатых червей, а также для личинок полихет и моллюсков.
- Метанефридии: Выделительная система большинства кольчатых червей.
- Целомодукты: Органы, развивающиеся из мезодермы, имеются у кольчатых червей и моллюсков.
- Антеннальные и максиллярные железы: Характерны для ракообразных.
Для водных беспозвоночных типичны открывающиеся наружу выделительные органы, через которые выводятся легкорастворимые продукты обмена.
Адаптация к наземному образу жизни
Переход к обитанию на суше, где требуется экономить влагу, привёл к ключевым изменениям:
Смена конечных продуктов обмена: Легкорастворимые аммиак и мочевина заменяются труднорастворимыми соединениями:
- Гуанин — у паукообразных.
- Мочевая кислота — у многоножек, насекомых, пресмыкающихся и птиц.
Изменение органов выделения: У наземных членистоногих основная выделительная функция часто переходит к стенкам кишечника или, что более характерно, к мальпигиевым сосудам. Их физиологическое преимущество в условиях дефицита воды заключается в следующем: труднорастворимые продукты обмена (мочевая кислота и др.) выводятся с мочой не наружу, а в заднюю кишку. Там происходит обратное всасывание воды, а обезвоженные экскреты вместе с непереваренными остатками пищи выводятся через анальное отверстие.
Накопительный тип выделения
Своеобразный способ экскреции — отложение переведённых в труднорастворимую форму продуктов катаболизма (мочевой кислоты и др.) в специальных клетках — «почках накопления»:
- У нематод.
- В хлорагогенных клетках — у дождевых червей.
- В межуточной ткани — у пауков.
- В жировом теле — у насекомых и многоножек.
- В печёночных выростах — у мокриц и т. п.
Выделительная система хордовых
- Оболочники: Органами выделения служат мешочки накопления.
- Ланцетник: В жаберной области имеется около 100 пар нефромиксиев. Одним отверстием они открываются в околожаберную полость, а несколькими другими (густо усаженными клетками — соленоцитами) связаны с полостью тела.
Выделительная система позвоночных
У позвоночных органами выделения служат типичные целомодукты, скопления которых образуют почки. От почек отходят мочеточники, впадающие непосредственно в клоаку или в мочевой пузырь, который открывается наружу мочеиспускательным каналом.
Дополнительные адаптации:
- Приспособление к морской среде: У некоторых
позвоночных развились дополнительные органы для выведения избытка солей:
- Ректальная железа — у пластиножаберных рыб (акулы, скаты).
- Солевые железы — у пресмыкающихся и птиц.
- Приспособление к засушливым условиям: У обитающих в пустыне млекопитающих резко возрастает способность почек к осмотическому концентрированию мочи, что позволяет минимизировать потерю воды.