Каковы особенности строения и функционирования органов выделения у различных групп животных - Животные - МНОГООБРАЗИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

Роль органов выделения состоит в удалении из организма продуктов обмена веществ и направлена на обеспечение постоянства внутренней среды организма.

При всем разнообразии органов выделения в основе их функционирования лежат два основных процесса: ультрафильтрация и активный транспорт.

При ультрафильтрации жидкость под давлением проходит через полупроницаемую мембрану, которая задерживает белки и другие крупные молекулы, но пропускает воду и низкомолекулярные растворенные вещества.

Активный транспорт представляет собой мембранный транспорт веществ, идущий с затратами энергии.

Все разнообразие органов выделения животных сводят к трем типам: нефридии беспозвоночных, мальпигиевы сосуды насекомых, почки позвоночных. Продуктом их экскреции является моча.

Протонефридии встречаются у плоских червей, не имеющих полости тела (рис. 55, а). Они представляют собой систему ветвящихся каналов, открывающихся наружу отверстием или отверстиями. Внутренние концы канальцев замыкаются конечной, расширенной в виде луковицы или звезды, клеткой с ресничками, выступающими в полость канала. Клетку с одной ресничкой называют соленоцитом, с пучком — пламенной клеткой, так как биение пучка ресничек напоминает мерцающее пламя свечи. В начальный участок канальца просачивается жидкость с конечными продуктами обмена веществ из окружающей его ткани и выводится из канала наружу биением ресничек.

Рисунок 55. Схема строения органов выделения (а — протонефридий; б — метанефридий; в — мальпигиевы сосуды): 1 — главный продольный выделительный канал; 2 — разветвления канальцев; 3 — концевые звездчатые клетки; 4 — пучок ресничек (мерцательное “пламя”); 5 — реснитчатая воронка метанефридия; 6 — каналец метанефридия; 7 — выделительная пора; 8 — средняя кишка; 9 — задняя кишка; 10 — мальпигиевы сосуды

Метанефридии имеются у животных, обладающих вторичной полостью тела (целомом). Канал неветвящийся. На внутреннем конце он открывается воронкой, обращенной в полость целома (рис. 55, б). Как прото-, так и метанефридий функционируют по принципу фильтрации-реабсорбции. Различие заключается в том, что вещества для выведения протонефриди- ями поступают в канал непосредственно из окружающих тканей, а в метанефридий — из целомической жидкости.

Парные компактные почки моллюсков и ракообразных сходны по строению с метанефридиями и удаляют продукты обмена из полостной жидкости. Помимо фильтрационноабсорбционных процессов осуществляется активная секреция в мочевые канальцы некоторых веществ.

Мальпигиевы сосуды насекомых и паукообразных состоят из трубочек, количеством от двух до нескольких сотен (рис. 55, в). Каждый сосуд открывается в кишечник на границе средней и задней кишок, а другой его конец слепо замкнут и омывается гемолимфой.

В механизме функционирования мальпигиевых сосудов отсутствует начальная ультрафильтрация. В просвет сосуда активно транспортируется калий, а за ним под влиянием осмотических сил пассивно следует вода. Жидкость, богатая калием, переходит в заднюю кишку. Там ряд веществ и значительная часть воды реабсорбируются, а мочевая кислота выпадает в осадок и затем удаляется из кишечника в смеси с остатками непереваренной пищи.

Почки позвоночных животных функционируют по принципу фильтрации-реабсорбции. Некоторые вещества выводятся путем секреции в канальцах. Фильтрационно-реабсорбционная почка способна перерабатывать большие количества жидкости. При этом часто более 99 % фильтрата реабсорбируется и лишь менее 1 % выводится в виде мочи. При помощи фильтрационной почки из организма легко, без дополнительных механизмов, удаляются все вновь поступившие вещества (если не происходит их реабсорбции).

Строение почек и механизм образования мочи у всех позвоночных животных сходны. Детально они рассмотрены на примере почки человека (см. вопрос 209).