Биология / эволюция систем органов / филогенез дыхательной

ФИЛОГЕНЕЗ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ХОРДОВЫХ

Дыхательная система имеет энтодермальное происхождение.

Функции дыхательной системы:

•согревание, увлажнение, очищение воздуха;

•проведение воздуха;

•газообмен между вдыхаемым воздухом и венозной кровью;

•удаление из организма СО2;

•голосообразование;

•депонирование крови;

Основные направления эволюции жаберного дыхания.

1.От жаберных щелей ланцетника к жаберному аппарату рыб.

2.Увеличение дыхательной поверхности за счет образования жаберных лепестков.

3.Образование жаберных капилляров.

Уланцетника: 100-150 пар межжаберных перегородок, пронизывающих глотку, к которым подходят приносящие жаберные артерии,

аотходят выносящие жаберные артерии, жаберных капилляров нет.

Урыб в передней части глотки закладывается 5-7 пар висцеральных мешков, в стенках которых развиваются жабры. Жабры расположены на жаберных дужках и имеют жаберные лепестки, которые обильно снабжены капиллярами. У кистеперых рыб появляются органы воздушного дыхания – зачаток легкого наземных позвоночных – парный вырост стенки глотки на брюшную сторону.

Основные направления эволюции легочного дыхания.

1.Развитие и дифференцировка дыхательных путей.

2.Развитие легких и их дифференцировка с увеличением дыхательной поверхности.

3.Формирование грудной клетки (вспомогательных органов).

Убесхвостых амфибий имеется общая гортанно-трахейная камера, у хвостатых она разделяется на гортань и трахею. В гортани появляются черпаловидные хрящи и голосовые связки. В легких у бесхвостых амфибий есть перегородки. Легкие хвостатых амфибий представляют собой два тонкостенных мешка, не имеющих перегородок. Вентиляция легких слабая: 33-35% О2 поступает и до 86% СО2 выделяется через кожу.

Урептилий появляются внелегочные бронхи, в гортани – перстневидный хрящ. Легкие разрастаются, внутри них образуются ячейки. Формируется грудная клетка: ребра подвижно соединяются с позвоночником

игрудиной, развиваются межреберные мышцы.

Рис. 7. Эволюция легких у позвоночных. А – глотка и плавательный пузырь (легкие) кистеперых рыб, Б – глотка и легкие амфибий, В – хвостатая амфибия, Г – бесхвостая амфибия, Д – рептилия, Е – млекопитающее. 1 – глотка, 2 – непарная камера, соединяющая плавательный пузырь с глоткой, 3 – мешки плавательного пузыря, 4 – гортанно-трахейная камера, 5 – легочные мешки, 6 – внутрилегочные перегородки, 7 – трахея, 8 – бронх, 9 – ветви бронхов, 10 – альвеолы.

У млекопитающих образуется носовая полость, носоглотка, в гортани появляется щитовидный хрящ. Развивается бронхиальное дерево. Появляются бронхиолы и альвеолы (число альвеол до 500 млн.), которые значительно увеличивают дыхательную поверхность. Сформирована грудная

клетка, которая отделяется диафрагмой от брюшной полости.

У человека встречаются такие онтофилогенетически обусловленные пороки дыхательной системы, как недоразвитие гортани или легких, кистозная гипоплазия, нарушения ветвления бронхов, гипоплазия диафрагмы, недостаточное развитие дыхательных путей и др.