Любая клетка получает необходимые для жизнедеятельности вещества посредством простой диффузии, активным переносом и облегченной диффузией. Как это происходит? У одноклеточных организмов этому способствует движение цитоплазмы. Но с возникновением многоклеточности впервые появилась кровеносная система. У растений транспортную функцию выполняют сосуды ксилемы или флоэмы. В животном мире впервые в эволюции кровеносная система появляется у немертин – подвида кольчатых червей.
Типы кровеносных систем
В процессе эволюции впервые появляется незамкнутый тип транспортных систем. Это сеть сосудов, при которой часть пути кровь проходит в тканевом пространстве (лакуны и синусы). В процессе усложнения организмов появляется сначала замкнутый тип кровеносной системы. В этом случае кровь циркулирует только по кровеносным сосудам. А уже позже появляется впервые кровеносная система органов у членистоногих с пульсирующим органом – предвестником сердца.
Эволюционное значение
Система замкнутой сети сосудов — крупнейшее достижение в эволюционном развитии хордовых животных, хотя впервые кровеносная система появилась у беспозвоночных. В эмбриональный период она формируется первой из мезодермы. У позвоночных она состоит из пульсирующего органа (сердца) и сети замкнутых сосудов с клапанами и, собственно, крови с ее форменными элементами. Она обеспечивает питанием эмбрион и продолжает выполнять транспортную функцию на протяжении всей жизни организма. Одно из последствий развития кровеносной системы – впервые появившаяся у животных цефализация (развитие головного мозга и нервной системы).
Незамкнутая кровеносная система
Впервые появилась у насекомых. Транспортная система, например, таракана очень простая. Из единственной аорты (крупного кровеносного сосуда) кровь просто выливается на органы в полость тела. Посредством простой диффузии она потом попадает в околосердечную сумку, откуда всасывается через 12 щелей в сердце и проталкивается снова в аорту. Кровь бесцветная, так как не участвует в газообмене. Этот процесс осуществляется посредством трахей. Полный оборот кровотока совершает за 20-25 минут. Такая система характерна для большинства беспозвоночных животных.
Замкнутая кровеносная система
Усовершенствование в виде замкнутости кровеносной системы появляется впервые у кольчатых червей и головоногих моллюсков. У обычного дождевого червя имеется спинной сосуд (дорсальный), который ведет к 5 парным сердцам. Из них кровь поступает в брюшной сосуд (вентральный). Насыщение кислородом происходит в поверхностных капиллярах, так как дышит червяк всей поверхностью тела.
Двухкамерное сердце рыб
Природа пошла дальше и впервые появилась кровеносная система органов у рыб с сократительным органом из двух камер. Это предсердие и желудочек. В предсердие собирается венозная кровь. Отсюда она выталкивается в желудочек, а затем по артериям к жабрам. Насыщение кровеносной системы впервые появилось у рыб в жаберных капиллярах. При этом кровь сильно замедляет свое движение. Затем она течет по всему телу. Это один телесный круг кровообращения.
Дальше – сложнее
У земноводных появляется второй круг кровообращения. Их легкие образовались не из жабр, а из выростов в глотке. Теперь кровь насыщается кислородом в малом кругу (сердце-легкие-сердце), а отдает кислород в большом кругу (сердце-сосуды тела-сердце). Она не теряет скорость, а наоборот быстро течет к органам и тканям. Такие сложности потребовали третьй камеры в сердце – еще одного предсердия для венозной крови. А в самом органе появляется перегородка. Она частично препятствует смешиванию венозной и артериальной крови.
Сердце из четырех камер
Уже у пресмыкающихся сердечная перегородка полностью делит желудочек на две половины – венозную и артериальную. У крокодилов кровь еще частично смешивается. Но у зверей, находящихся выше по филогенетическому древу, она уже полностью разделяется. Два насоса (желудочек-предсердие) гонят кровь в малый и большой круги, при этом левый насос всегда мощнее правого. Ведь именно он гонит кровь по всему телу и к каждому отдельно взятому капилляру. У человека, например, стенка левого желудочка почти в два раза толще, чем правого (15 мм против 8 мм). Сердечный цикл начинается с сокращения предсердий (у человека – 0,1 секунда), затем желудочков (0,3 секунды) и заканчивается паузой (0,4 секунды).
На сердце – кость
Удивительно, но в сердце оленя и верблюда присутствует настоящая кость. Размер ее — всего несколько сантиметров. Но именно благодаря ее наличию эти животные выдерживают очень длительное изнуряющее движение. Эта косточка, но более мелкая, есть и у коров. Ведь за 24 часа сердце животного, дающего молоко, должно прокачать порядка 17 тонн крови
Два сердца – не порок
Есть среди нас удивительные люди – у них два сердца. Обычно они меньше среднестатистического обычного человеческого сердца. Но такие люди отличаются большей выносливостью, хотя и требуют более длительного периода отдыха после нагрузок. Также существуют «зеркальные» люди, у которых сердце находится не слева, а справа.
