Системы органов животного организма
У сложных многоклеточных организмов имеется множество специализированных систем органов, реализующих специфические процессы их жизнедеятельности.
Кровеносная система животных была рассмотрена ранее. Рассмотрим кратко другие системы органов животных организмов на примере хордовых.
Опорно-двигательная, или скелетно-мышечная, система выполняет следующие функции: опорную (для тела в целом, его частей и органов), защитную (предохраняет внутренние органы от механических воздействий) и двигательную – активное передвижение организмов в пространстве (плавание, полет, различные виды наземного перемещения). У низших хордовых, например у ланцетника, опорную функцию выполняет хорда, состоящая из клеток мезодермального происхождения. Движение этого животного обеспечивается сокращением поперечнополосатой мускулатуры. У позвоночных животных опорно-двигательную систему представляет осевой скелет, состоящий из костей, хрящей и суставов, обеспеченный комплексом связок и мышц. В скелете различают череп, позвоночник, грудную клетку, скелет конечностей и их поясов. Мускулатура, обеспечивающая движение животных, сильно дифференцирована и представлена многочисленными мышцами разнообразного назначения, образующими сложную мышечную систему.
Пищеварительная система – совокупность органов пищеварения у животных. Общий принцип строения пищеварительной системы и ее отделов сложился в процессе эволюции и на очень ранних ее этапах оказался сходным у разных групп животных. В состав органов пищеварения входят: пищеварительный тракт (глотка, пищевод, желудок, кишечник) и пищеварительные железы (слюнные, поджелудочная, кишечные, печень). Пищеварительной системой организма осуществляются механическая и химическая переработка пищи, всасывание питательных веществ во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу), выведение из организма неусвоенных остатков пищи.
Дыхательная система у животных представлена обычно жабрами или легкими. Они поставляют организму необходимое количество кислорода и одновременно выводят из него многие продукты обмена веществ. Органы дыхания животных высоко специализированы и представляют собой сложные системы. Жабры состоят из многочисленных жаберных лепестков. Вода, интенсивно продвигаясь через жабры, омывает жаберные лепестки, на поверхности которых происходит газообмен с протекающей по капиллярам кровью. Легкие представляют собой ячеистые мешки; в тонких стенках легочных ячеек (пузырьков) — альвеол — находится густая сеть капилляров, в стенках которых осуществляется газообмен. В результате движения жаберных крышек (у рыб) и сокращения межреберных мышц и диафрагмы (у других позвоночных) происходит дыхание — совокупность процессов, участвующих в обеспечении организма кислородом и выделении углекислого газа. У некоторых животных (земноводные) в качестве органа дыхания выступает также и кожа.
Выделительная система — совокупность органов, выводящих из организма во внешнюю среду конечные продукты обмена, избыток воды, соли и ядовитые вещества, поступившие в организм вместе с пищей или образовавшиеся в нем в процессе обмена. Органами выделения у позвоночных служат парные почки. От каждой почки отходят мочеточники, открывающиеся в мочевой пузырь, из которого моча периодически выводится наружу.
Эндокринная система — это совокупность желез внутренней секреции (эпифиз, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники и др.), вырабатывающих необходимые организму активные вещества — гормоны.
Половая система — совокупность половых органов, обеспечивающих развитие половых клеток и половое размножение организмов. Большинство позвоночных — раздельнополые животные. Оплодотворение у одних видов наружное и происходит в воде (большинство рыб и земноводные), у других — внутреннее (хрящевые рыбы, все пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие).
Нервная система объединяет и регулирует деятельность всех систем организма в его постоянном взаимодействии с внешней средой. Образована она главным образом нервной тканью, основной и функциональной единицей которой служит нейрон. В процессе эволюции животных нервная система заметно усложнилась: в ней сформировались центральный и периферический отделы. Наиболее важную, интегрирующую функцию в организме выполняет центральная нервная система (ЦНС) — спинной и головной мозг, а у млекопитающих — еще и кора головного мозга. Головной мозг у позвоночных животных представлен пятью отделами (передний, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый). Продолговатый мозг переходит в спинной мозг.
Строение нервной системы у гидры (А) планарии (Б) и человека (В): 1 — головной мозг; 2 — спинной мозг; 3 — нервные узлы; 4 — нервы
Нервная система посредством сенсорной системы (то есть системы анализаторов) воспринимает внешние и внутренние раздражители, анализирует и перерабатывает поступающую информацию, соответственно регулируя функции организма. Нервная система имеет ведущее значение в поддержании целостности организма и является одним из основных механизмов поддержания его гомеостаза (от греч. homoios — одинаковый и statis — состояние, неподвижность).
Перечисленные особенности систем органов у животных свидетельствуют о сложности и специфичности элементов биосистемы «организм», обеспечивающих все многообразие процессов ее жизнедеятельности.
Системы органов растений
У многоклеточных растений, особенно высших, также имеются различные системы органов, обеспечивающих все процессы их жизнедеятельности. У растений присутствуют две сложные системы — корневая и побеговая. Корневую систему представляют главный, боковые и придаточные корни, а систему побега — осевой орган (стебель), боковые органы — листья, пазушные органы — почки и генеративные органы, например у покрытосеменных — цветок, плод, семена.
Системы органов цветкового растения: 1 — побеговая; 2 — корневая
Вегетативная система обеспечивает растительный организм питанием. Корни снабжают растение водой и минеральными солями. Зеленый лист — специализированный орган фотосинтеза. Обычно лист имеет плоскую форму, что обеспечивает наибольшую площадь поверхности на единицу объема ткани (мезофилла), поглощающей солнечную энергию, и лучшее соприкосновение с воздухом. Стебель способствует оптимальному размещению листьев в пространстве, передвижению ассимилятов, воды и минеральных элементов. По древесине (ксилеме) стебля, по его трахеидам и сосудам осуществляется восходящий ток веществ от корней, а по дубу (флоэме), но его ситовидным трубкам с сопровождающими их клетками-спутницами идет нисходящий ток веществ от листьев (растворы органических веществ). Древесина и луб образуют в теле растения непрерывную разветвленную систему, соединяющую все органы растения — от тончайших корешков до самых молодых побегов.
Почки растения — специализированные органы возобновления роста и развития побегов. Они бывают вегетативными и генеративными, боковыми и верхушечными. В почках находится конус нарастания (или апекс) побега, в котором идет непрерывное деление инициальных клеток меристемы, обеспечивающее образование различных растительных тканей. Апекс присутствует и на кончике корней. Следствием постоянного деления клеток в апексах являются увеличение числа клеток, дифференцировка растительных тканей и непрерывный рост растения в почвенной и наземно-воздушной средах.
Конус нарастания: А — вегетативной почки (пырей) и Б — генеративной почки (арабидопсис): 1 — апекс — инициальная часть меристемной ткани; 2 — дифференциация тканей; 3 — клетки проводящей ткани; 4 — зачаточные листья, 5 — цветочная почка
Таким образом, жизнедеятельность многоклеточного организма обеспечивают многочисленные специализированные системы органов. Взаимодействуя между собой, они определяют целостность живого существа.
