Транспортен систем кај безрбетници
Транспортен систем е механизам што го користат живите организми за пренесување на есенцијални супстанции - како што се кислород, јаглерод диоксид, хранливи материи, хормони и метаболички отпад - од еден дел од телото до друг. Кај безрбетниците (животни без 'рбет), транспортните системи варираат во голема мера, почнувајќи од многу едноставни системи без специјализирани органи до сложени циркулаторни системи со срце и крвни садови. Овие разлики првенствено се под влијание на големината на телото, нивото на активност, живеалиштето и сложеноста на органите и ткивата.
1. Основни принципи на транспорт кај безрбетници
Кај мали или тенкотелесни животни, транспортот може да се случи исклучиво преку дифузија и осмоза. Дифузијата е движење на молекули од висока до ниска концентрација, додека осмозата е движење на вода низ полупропустлива мембрана. Бидејќи клетките се блиску една до друга, а површината на телото е релативно голема во споредба со волуменот на телото, размената на гасови и растворени супстанции може да се случи без потреба од циркулаторен систем.
Сепак, како што големината на телото се зголемува и ткивата стануваат подебели, дифузијата сама по себе станува недоволна. Затоа многу безрбетници имаат циркулаторни системи, отворени или затворени, за да се забрза дистрибуцијата на супстанциите и отстранувањето на метаболичкиот отпад.
2. Безрбетници без посебен циркулаторен систем
а. Порифера (сунѓери)
Сунѓерите немаат вистинско ткиво, а камоли транспорт на органи. Размената на супстанции се случува преку протокот на вода низ нивните тела. Водата влегува низ ситни пори (остии), се движи во внатрешна празнина, а потоа излегува низ оскулумот. Специјализирани клетки како што се хоаноцитите помагаат во движењето на водата и во заробувањето на честичките храна. Кислородот дифундира од водата во клетките, додека јаглерод диоксидот и метаболичките отпадоци дифундираат надвор.
б. Книдарија (медуза, хидра, морска анемони)
Книдарите имаат гастроваскуларна празнина која има двојна функција: како место за варење и средство за дистрибуција на хранливи материи. Бидејќи има само два примарни ткивни слоја (диплобластен), растојанието на дифузија останува кратко. Кај медузите, движењето на телото и протокот на течности во празнината помагаат хранливите материи да се распределат порамномерно.
в. Платихелминти (сплескани црви)
Плескавите црви исто така се потпираат на дифузија и имаат разгранета гастроваскуларна празнина, што им овозможува на хранливите материи да стигнат до повеќе делови од телото. Тие немаат специјализиран циркулаторен или респираторен систем. Нивната сплескана форма на телото е клучна адаптација за ефикасна размена на супстанции низ површината на телото.
3. Транспортни системи базирани на телесни течности: псевдоцелом и целом
Кај некои безрбетници, течноста во телесната празнина игра улога во транспортот.
а. Нематоди (кружни црви)
Нематодите имаат псевдоцелом (лажна телесна празнина) исполнета со течност. Оваа течност помага во циркулацијата на хранливите материи и метаболичкиот отпад, и покрај недостатокот на вистински крвни садови. Покрај неговата транспортна функција, псевдоцеломот помага и во одржувањето на телесниот притисок (хидростатичен скелет) за движење.
б. Анелиди (кружни црви) – вовед во посложени системи
Анелидите имаат вистински целом и поразвиен органски систем. Во оваа група, транспортот се потпира не само на коеломската течност, туку и на поорганизиран циркулаторен систем (понатаму дискутирано во делот за затворен систем).
4. Отворен циркулаторен систем
Отворен циркулаторен систем се среќава кај многу безрбетници, особено кај членконоги (инсекти, пајаци и ракчиња) и кај повеќето мекотели (освен цефалоподи како што се лигњи и октопод). Во отворен систем, течност наречена хемолимфа не е секогаш содржана во крвните садови. Срцето пумпа хемолимфа во телесната празнина (хемокоел), каде што директно ги мие органите пред да се врати во срцето преку отвори (остии).
Главни карактеристики на отворените системи:
1. Низок притисок и релативно бавен проток во споредба со затворените системи.
2. Ефикасно за животни со умерена активност, со помалку екстремни потреби за кислород.
3. Структурата на садовите не е толку сложена како кај затворен систем, па затоа „биолошката цена“ на нивното формирање е помала.
Примери кај членконоги:
Кај инсектите, и покрај тоа што имаат отворен систем, транспортот на кислород не зависи првенствено од хемолимфата. Инсектите користат трахеален систем, мрежа од цевки што директно го транспортираат воздухот до ткивата. Затоа, хемолимфата претежно транспортира хранливи материи, хормони и метаболички отпад, наместо кислород.
Кај ракообразните животни (на пр., ракчиња), хемолимфата игра поголема улога во транспортот на кислород бидејќи дишат преку жабри. Често се наоѓаат респираторни пигменти како што е хемоцијанинот (кој содржи бакар) и ѝ даваат на хемолимфата синкава боја кога е богата со кислород.
Примери кај мекотелите:
Повеќето мекотели, како што се полжавите и школките, имаат отворен систем. Срцето пумпа хемолимфа во кратки крвни садови и синуси, а потоа назад во срцето. Овој систем е доволен за релативно бавен начин на живот, како што се ползење или седечки движења.
5. Затворен циркулаторен систем
Затворени циркулаторни системи се наоѓаат кај анелидите (на пр., дождовните црви) и цефалоподи (лигњи и октопод). Во затворен систем, крвта секогаш тече во крвните садови, што овозможува побрза и попрецизно регулирана дистрибуција на супстанциите.
а. Анелиди (дождовни црви)
Дождовните црви имаат дорзални и вентрални крвни садови поврзани со прстенест сад во секој сегмент. Структури слични на срце наречени аортни лакови пумпаат крв. Крвта носи кислород и јаглерод диоксид, иако дождовните црви немаат бели дробови; размената на гасови се случува преку влажна кожа. Предностите на затворениот систем кај анелидите вклучуваат способност за поддршка на поголеми тела и енергетски интензивни активности на копање.
б. Цефалоподи (лигњи и октопод)
Цефалоподи се безрбетници со најнапреден циркулаторен систем. Тие имаат три срца: две бранхијални срца (во близина на жабрите) кои пумпаат крв до жабрите и едно системско срце кое пумпа крв низ целото тело. Цефалоподи се многу активни, брзо пливаат и ловат, барајќи големо снабдување со кислород. Со затворен систем под поголем притисок, испораката на кислород и хранливи материи е многу ефикасна.
6. Респираторни пигменти и нивната улога во транспортот
Не сите безрбетници имаат респираторни пигменти, но во многу групи овие пигменти се важни за зголемување на способноста на крвта или хемолимфата да врзува кислород.
– Хемоглобин: чест кај одредени анелиди и некои мекотели; содржи железо и е црвен кога е оксигениран.
– Хемоцијанин: се наоѓа во изобилство кај членконогите и мекотелите; содржи бакар и изгледа сино кога е оксигенирано.
– Хемеритрин (поретко чест): се наоѓа кај одредени морски безрбетници, со црвеникаво-виолетова боја.
Респираторните пигменти им овозможуваат на животните да живеат во услови на низок кислород, да бидат поактивни или да имаат поголема големина на телото.
7. Однос со екскреторниот систем
Транспортот е неразделен од излачувањето на метаболички отпад. Многу безрбетници имаат различни органи за екскреција:
– Протонефридија кај сплескани црви,
– Метанефридии кај анелиди,
– Малпигиеви тубули кај инсекти,
– Едноставни бубрези кај мекотелите.
Транспортниот систем помага во транспортот на метаболички отпад до екскреторните органи, додека екскреторните производи на крајот се излачуваат преку површината на телото или преку специјални канали.
8. Кесимпулан
Транспортните системи на безрбетниците покажуваат широк спектар на адаптации. Едноставните животни како сунѓери, книдари и сплескани црви се потпираат на дифузија и гастроваскуларни шуплини поради нивните мали или тенки тела. Нематодите користат псевдоцеломска течност за да помогнат во дистрибуцијата на супстанциите. Посложените групи имаат развиено циркулаторни системи: отворените системи на членконогите и повеќето мекотели се погодни за животни со умерена активност, додека затворените системи на анелидите и цефалоподи овозможуваат побрз и поефикасен проток на крв за да ја поддржат нивната голема големина на телото и високите нивоа на активност. Оваа разновидност покажува како еволуцијата ги обликувала транспортните механизми за да одговараат на физиолошките потреби и средини на секој безрбетник.
