Сравнительный обзор пищеварительной системы

Общий обзор строения ПС

Взаимосвязь строения ПС с образом жизни животного, характером пищи. Сравнение ПС внутри класса

Подтип Оболочники (Tunicata)

Ротовой сифон → объемная глотка (на дне глотки располагается эндостиль, выделяющий слизь, которая удерживает пищевые частицы) → пищевод → желудок → кишка → анальное отверстие (открывается в атриальную полость возле клоакального сифона).

Ферменты выделяются пилорическими  железами желудка, пищеварен. и всасыван. – в желудке и кишке.

Характерно фильтрационное питание взвешенными в воде пищевыми частицами.

Подтип Бесчерепные  (Acrania)(ланцетник)

Предротовая воронка с  венчиком щупалец → ротовое отверстие, окруженное парусом с мерцающ. выростами (препятствуют попаданию крупных частиц в глотку) → объемная глотка, пронизанная жаберными щелями → уишка с печеночными выростами → анальное отверстие

Питание пассивное, фильтрационное. Пищевые объекты – мелк. планктон, бентосная. организмы.

Подтип Позвоночные (Vertebrata)

В ротовой полости появляются челюсти вооруженные зубами, дифференцируется жевател. мускулатура, на дне ротовой полости появляется язык с собственной мускулатурой и скелетом; начиная с земноводных появляется настоящие слюнные железы и слюна; начиная с рептилий в слюне появляются пищ. ферменты (амилаза).

Глотка у позвоночных пронизана жаберными щелями; у наземных с глоткой связаны дыхательные пути и легкие.

Пищевод – тонкая растяжимая трубка.

Желудок – расширен. часть пищеварительного тракта, здесь происходит переваривание, перетирание и первичная хим. обработка пищи (соляная кислота + пепсин + химозин + желудочная липаза).

Кишечник дифференцируется на 3-4  отдела: тонкая кишка (ее передняя часть двенадцатиперстная кишка, в которой впадает протоки поджелудочной железы и печени), толстая кишка, прямая кишка заканчивается либо анальным отверстием, либо клоакой. На границе тонкого и толстого кишечника имеется слепая кишка, обуславливающая лимбиотическое переваривание растительной пищи. В кишечнике часто имеются специальные образования, увеличивающие всасывающую и переваривающую способность кишечника (спиральный клапан у хрящевых рыб, пилорические выросты у костных рыб).

Пищеварительные железы: печень и   поджелудочная железа. Печень выделяет желчь, которая эмульгирует жиры, выполняет барьерную функцию (нейтрализует яды и токсины).

Поджелудочная железа выделяет комплекс пищ. ферментов, выполняет внутрисекреторн. функции.

См. ниже

Класс Круглоротые (Cyclostomata)

Присасывательная предротовая воронка → ротовое отверстие → ротовая полость с языком и «слюнными» железами → глотка → пищевод → кишечник → анальное отверстие.

«Слюнные» железы выделяют антикоагулянты (препятствуют свертыванию крови) и протолитические ферменты в рану. Следовательно, пищеварение происходит в теле жертвы, затем пищеварительная масса насасывается в глотку, откуда переходит в пищевод и кишечник.

Всасывательная поверхность  кишечника увеличена за счет спирального  клапана.

Пищеварительные железы: крупная компактная печень с желчным пузырем, поджелудочная железа (располагается островками по стенкам кишечника)

Эктопаразиты, нападают на рыб, головоногих, изредка на беспозвон. Минога нападает на жертву, прикрепляется к ее покровам с пом. зубчиков предротовой воронки и пробуравливает покровы жертвы с помощью языка, усаженного одним или несколькими роговыми зубами.

Класс Хрящевые рыбы (Chondrichthyes)

Ротовая щель → ротовая  полость с челюстями и языком → глотка → пищевод → желудок  → кишечник → клоака.

В ротовой полости происходит  механическое измельчение пищи. Железами ротовой полости выделяется слизь, которая не содержит пищеварительных ферментов и лишь способствует прохождению пищевого комка.

Желудок состоит из двух частей: нижняя часть кардиальная часть (здесь происходит химическая обработка пищи под воздействием соляной кислоты и фермента пепсина), пилорическая часть (здесь происходит химическая обработка трипсином).

Кишечник разделен на 3 отдела: тонкий кишечник (происходит переваривание пищи под воздействием ферментов поджелудочной железы и желчи), толстый кишечник (всасывание пищи за счет образования спирального клапана, который увеличивает всасыватльную поверхность кищки), прямая кишка (всасывание воды и формирование каловых масс).

Пищеварительные железы: крупная 3-хлопастная печень, поджелудочная  железа.

Подкласс  Пластинчатожаберные (Elasmorbranchii). Надотряд Акуловые (Selachomorpha) (хищники). На челюстях расположены многочислен. зубы хватательно-режущего типа.

Надотряд Скатовые (Batomorpha). Зубы сливаются и образуют мощную терку.

Отр. Пилорыбообразные (Pristiformes). Рыло усажено открытыми крупными зубами, питаются мелкими стайными рыбами и беспозвоночными.

Отр. Ромбообразные скаты (Rojiformes) питаются мелкими рыбами, донными беспозвоночными.

Отряд Электрические скаты (Torpediniformes) оглушают добычу сильными электрическими разрядами. Создают вокруг себя сильное поле, по изменениям которого судят о приближении жертвы или врага.

Класс Костные  рыбы (Osteichthyes)

Ротовая полость имеет развитые зубы нерегулярно сменяющиеся в течение жизни. У некоторых намечается гетеродонтность (неоднородность зубов). Языка нет. Железы выделяют слизь, не содержащую пищеварительных ферментов.

Глотка. В продвижении пищи участвуют жаберные тычинки жаберных дуг. У планктоядных рыб они образуют цедильный аппарат, у хищных рыб способствует проталкиванию пищи, а у бентосоядных – перетирают пищу.

Пищевод короткий, мускулистый. Незаметно переходит в желудок.

Желудок однокамерный, разной формы, у растительноядных видов может отсутствовать. Железы желудка вырабатывают соляную кислоту и пепсин.

Кишечник. Спиральный клапан отсутствует, однако имеются пилорические выросты в начальной части кишечника, увеличивающие его всасывательную и переваривающую поверхности. Заканчивается анальным отверстием (отсутствует клоака!). Длина кишечника в 10-15 раз превышает длину тела.

Пищеварительные железы: печень (менее развита, составляет до 5% массы тела, однако желчный пузырь и проток хорошо развита), поджелудочная железа не оформлена, разбросана островками по стенке кишечника и печени.

Пищевая специализация отражается на строении органов пищеварения.

Подкласс  Лопастеперые (Sarcopteriga).

Надотряд Кистеперые

(Crossopterygomorpha). В кишечнике развит спиральный клапан.

Надотряд Двоякодышащие (Dipneustomorpha). Зубы сливаются в 2-3 пары зубных пластинок.

Подкласс  Лучеперые (Actinopterygii). Спиральный клапан отсутствует. Клоака отсутствует, имеется анальное отверстие.

У планктоядных рыб  жаберные тычинки образуют цедильный аппарат, у хищных рыб способствует проталкиванию пищи, а у бентосоядных – перетирают пищу.

У растительноядных видов (карповые и ряд других) отсутствует желудок и пища сразу поступает в тонкой кишечник.

Класс Земноводные (Amphibia)

Дифференцировка ПС осталась примерно на том же уровне, что и  у рыб.

Животноядны, добычу чаще подкарауливают и скрадывают с помощью липкого выбрасывающегося языка.

Ротовое отверстие → ротоглоточная полость → пищевод → желудок → 12-типерстная кишка → тонкая кишка → прямая кишка → клоака.

Ротоглоточная полость имеет крупный язык, прикрепленный передним концом к нижней челюсти. Задний конец свободен и способен выбрасываться наружу. На челюстях, на сошниках, небных костях имеются мелкие зубы (у некоторых редуцированы, например, у жаб). Слизистая богата слюнными железами, однако слюна не содержит пищеварительных ферментов. В небном своде располагаются хоаны (отверстия внутри ноздрей) и отверстия евстахиев труб, ведущих в полость среднего уха.

Желудок мускулистый, стенки богаты пилорическими железами, вырабатывающими соляную кислоту и пепсин.

Переваривание пищи происходит в 12-типерстной кишке. Всасывание в тонкой кишке (длина тонкого кишечника в 2-4 раза превышает длину тела).

Всасывание воды и формирование каловых масс происходит в прямой кишке.

Пищеварительные железы: 3-хлопастная печень, желчный пузырь с желчными протоками, поджелудочная железа.

С наземным образом жизни  связано появление в ротовой  полости настоящего языка – основного  органа добычи пищи.

У бесхвостых земноводных зубы частично редуцируются и сохраняются только на костях верхней челюсти и сошниках; у жаб зубы исчезают.

Класс Пресмыкающиеся (Reptilia)

В ПС лучше, чем у земноводных  выражена дифференцировка на отделы.

Большинство видов животноядны (эндомофаги – питаются беспозвоночными), небольшое количество плотоядных видов.

Ротовая полость → глотка → пищевод → желудок → тонкая кишка → толстая кишка →  клоака

Захват пищи осуществляется челюстями, вооруженными многочисленными зубами. Зубы могут прирастать к челюстям и небным костям (плевродонтная и акродонтная зубная системы) или находятся в специальных ячейках челюстных костей (у крокодилов, текадонтная система).

В ротовой полости имеется язык, способный выдвигаться наружу (используется как орган хеморецепции и осязания). Слюнные железы выделяют слюну, содержащую амилазу, у некоторых видов (змеи) слюнные железы преобразуются в ядовитые (участвуют в нападении и защите).

Ротовая полость лучше, чем  у земноводных, отграничена от глотки.

На границе между тонкой и толстой кишкой находится зачаточная слепая кишка.

Поджелудочные железы: поджелудочная  железа и печень с желчным пузырем.

Отряд Черепахи (Anapsida). Челюсти лишены зубов, однако имеются роговые пластины, образующие роговые края.

Подкласс  Архозавры. Отряд Крокодилы. Зубы текодонтные, сидят в ячейках (как у млекопитающих). Плотоядны.

Подкласс  Лепидозавры. Отряд Клювоголовые. Имеются небные и сошниковые зубы. Энтомофаги.

Отряд Чешуйчатые. Подотряд Хамелионы. Язык выбрасывается из рта.

Подотряд  Змеи (Ophidia). Питаются крупной добычей, заглатывают ее целиком благодаря широко растяжимому рту (нижние челюсти подвешены на растяжимых связках).

У ядовитых змей имеются  бороздчатые и трубчатые зубы, в которые открываются протоки  ядовитых желез.

Класс Птицы (Aves)

Животноядны, некоторые питаются разнообразными беспозвоночными, используют растительные корма.

Клюв → ротовая полость  → пищевод (не у всех видов) →  желудок → кишечник → клоака 

Орган захвата пищи – клюв (предназначен исключительно для добычи корма). Зубов нет. Редуцируется язык.

В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, которые содержат амилазу.

Пищевод длинный, растяжимый. У некоторых в нижней части пищевода образуется зоб – временное вместилище пищи.

Желудок двухкамерный: мускульный отдел выстлан мощной кутикулой и служит для перетирания пищи (здесь находятся гастролиты – мелкие камешки), железистый отдел (химическая обработка пищи желудочным соком).

Кишечник состоит из 3-х отделов: тонкий и толстый кишечник и прямая кишка. На границе между тонким и толстым кишечником развиваются слепые выросты.

В 12-типерстеую кишку открываются  желчный проток печени и протоки  поджелудочной железы.

Кишечник заканчивается клоакой.

У птиц способность к полету и необходимость быстрого расщепления больших объемов пищи сопровождается изменениями в пищеварительной системе. Вместо челюстей и зубов у них появляется клюв, а в пищеводе образуется растяжимое расширение, называемое зобом.

Строение клюва и языка  у птиц разнообразное и отражает их пищевую специализацию.

Слюнные железы слабо выражены или отсутствуют совсем у видов, питающихся достаточно влажным кормом.

У хищных птиц (совы и дневные хищники, чайки, некоторые воробьиные и др.) непереваренные остатки пищи (шерсть, волосы, перья) сбиваются в погадки, которые птица отрыгивает через рот.

У рыбоядных видов птиц (цапли, бакланы, поганки, пингвины) и у некоторых других в заднем конце желудка имеется 3-й отдел – пилорический мешок (продлевает нахождение в желудке пищи для лучшей ее обработки). Железистый желудок более всего развит у птиц, сразу заглатывающих больше количество пищи (у рыбоядных и хищных).

У зерноядных птиц мускульный желудок отличается сильным развитием мускулатуры, образующей к тому же сухожильные диски. Стенки желудка работают в этом случае как жернова и перетирают твердую и грубую пищу.

У плотоядных, рыбоядных и плодоядных птиц мускулатура в мускульном желудке развит незначительно, и в нем продолжаете главным образом химическая обработка пищи ферментами, стекающими из железистого желудка.

У видов, питающихся грубой растительной пищей, относительно длинный кишечник.

Класс Млекопитающие (Mammalia)

Большинство всеядны, в большей  степени используют растительные корма.

Пищевой тракт удлиняется и дифференцируется на следующие отделы: ротовое отверстие → ротовая полость → глотка → пищевод → желудок (до 4-х отделов) → тонкий кишечник → толстый кишечник → прямая кишка → анальное отверстие.

Челюсти снабжены гетеродонтными зубами, сидящими в альвеолах челюстных костей. Гетеродонтные зубы – зубы дифференцируются на 4 группы: i – резцы, c – клыки, pm – предкоренные, m – коренные. Количество и типы зубов указываются в зубными формулами (она показывает количество соответствующих зубов в половине верхней и половине нижней челюсти).

В ротовую полость открываются протоки 3 пар крупных и около 1000 мелких слюнных желез, выделяющих слюну, содержащую амилазу и мальтазу. Ротовое отверстие окружено мясистыми губами, что свойственно только млекопитающим в связи со скармливанием молоком.

Желудок имеет различное строение в зависимости от пищевой специализации (см. колонку рядом).

Кишечник удлиненный, увеличивается тонкая и слепая кишка особенно у растительноядных.

Насекомоядные отличаются большим  количеством слабо дифференцированных зубов. Для грызунов характерно сильное  развитие одной только пары резцов, отсутствие клыков и плоская жевательная  поверхность коренных зубов. У хищных сильно развиты клыки, служащие для  схватывания и умерщвления добычи, а коренные зубы имеют режущие  жевательные поверхности.

Желудок имеет различное  строение в зависимости от пищевой  специализации: у приматов и хищников – однокамерный желудок; у грызунов – 2-хкамерный (кардиальная и пилорическая части); у копытных жвачных – 4-хкамерный (рубец, сетка, книжка, выполняющая роль бродильного чана, затем пищевой комок вновь попадает в ротовую полость и затем в сычуг, где происходит ферментативная обработка пищи).

У растительноядных увеличивается длина тонкой и слепой кишки и в целом кишечника. У растительноядных  млекопитающих появляется приспособление, предотвращ. белковое голодание: симбиотическое пищеварение, протистоедение (переваривание собственных симбиотических простейших), капрофагия (поедание каловых масс).