생물학 I

에서 모든 동물을 제외하고,몇 가지 간단한 형태,혈액 순환 시스템을 사용하여 수분과 가스는 몸을 통해서. 간단한 확산을 사용 물,영양,폐기물,그리고 가스의 교환으로 원시적인 동물 단지 몇 가지 셀 레이어 두께 그러나,대량의 흐름이 유일한 방법으로 몸 전체의 더 큰 복잡한 생물들을 액세스합니다.,

순환기 시스템 건축

순환 시스템이 효과적으로 네트워크의 원통관:동맥 혈관,그리고 모세는 발산에서 펌프,마음입니다. 에서 모든 척추체뿐만 아니라,무척추 동물이 폐쇄 루프 시스템에서는 피가 무료 구멍. 폐 순환 시스템,혈액이 내부에 포함된 혈관과 로 단방향으로 순환하는 마음에서 주변에 조직의 순환 경로를,그 반환을 중심으로,다시 그림 1a., 반대로 닫히는 시스템,절지동물—포함하여 곤충,갑각류,그리고 대부분의 연체 동물—오픈 순환기 시스템,그림에 나타낸 바와 같이 1b. 에서 열린 순환기 시스템,혈액에 포함되어 있지 않습 혈관이지만 펌핑멍이라고 hemocoel 이라고 hemolymph 기 때문에 혈액의 혼합으로 삽입니다. 마음으로 뛰는 동물 이동 hemolymph 순환하는 장기 주위에 내 몸과 그 입력의 마음을 통해 구멍이라는 오스티아. 이 운동은 가스와 영양분 교환을 허용합니다., 오픈 순환 시스템을 사용하지 않으로 많은 에너지로 닫히는 시스템을 운영하거나 유지하는 그러나,있는 것으로 양의 피로 이동할 수 있습니다 대사 활동 기관 및 조직을 요구하는 높은 수준의 산소이다. 사실,이유 중 하나는 곤충과 날개에 걸쳐 있는 최대 두 개의 발사(70cm)하지 않은 오늘의 주위에 아마이었기 때문에 outcompeted 의 도착에 의해 새 150 백만 년 전입니다. 폐쇄 된 순환계를 가진 새들은 더 애지중지하게 움직 였다고 생각되어 음식을 더 빨리 얻을 수 있고 아마도 곤충을 먹일 수 있습니다.,

그림 1. (A)닫힌 순환계에서 심장은 신체의 간질 액과 분리 된 혈관을 통해 혈액을 펌핑합니다. 이 annelid 지렁이와 같은 대부분의 척추 동물과 일부 무척추 동물은 폐쇄 된 순환계를 가지고 있습니다. (B)개방 순환 시스템에서 hemolymph 라고 불리는 유체가 혈관을 통해 펌핑되어 체강 내로 비워집니다. Hemolymph 는 ostia 라고 불리는 구멍을 통해 혈관으로 되돌아갑니다. 이 꿀벌과 대부분의 연체 동물과 같은 절지 동물은 개방 된 순환계를 가지고 있습니다.,

동물의 순환계 변이

순환계는 무척추 동물의 단순한 시스템에서 척추 동물의 더 복잡한 시스템까지 다양합니다. 가장 간단한 동물들과 같은 스폰지(해면 동물)및 로티퍼(Rotifera)하지 않는,필요한 순환 시스템이기 때문에 확산할 수 있는 적절한 교환의 물,영양,폐기물뿐만 아니라,용해용 가스,그림에서와 같이 2a., 생물은 더 복잡한 하지만 여전히는 두 개의 층에서 세포의 자신의 몸을 계획하는 등,젤리(자포동물)및 빗 젤리(Ctenophora)또한 사용이 확산을 통해 그들의 표피와 내부적으로 통 gastrovascular 실에 있습니다. 모두 자신의 내부 및 외부 조직에서 목욕을 수성 환경 및 환 액체 확산에 의해 양쪽에,그림에 나타낸 바와 같이 2b. 환 유체의 지원에 의하여 펄스 해파리의 몸입니다.

그림 2., 간단한 동물들로 구성된 단일 세포층 등으로(a)또는 스폰지만 몇 가지 세포와 같은 레이어(b)해파리지 않는 순환 시스템입니다. 대신,가스,영양소 및 폐기물은 확산에 의해 교환됩니다.

더 복잡한 생물 확산지 효율에 대한 자전거스,영양,폐기물을 효과적으로 신체를 통해;따라서,더 복잡한 순환 시스템을 진화했습니다. 대부분의 절지 동물과 많은 연체 동물은 개방 된 순환계를 가지고 있습니다., 열린 시스템에서 길쭉한 박동 심장은 신체를 통해 혈관을 밀어 내고 근육 수축은 체액을 움직이는 데 도움이됩니다. 더 큰 복잡한 갑각류 포함,lobsters,개발하는 동맥처럼 용기로 혈액을 공급하기 위해 자신의 몸,그리고 가장 활발한 연체동물과 같은 오징어,진화했 폐 순환 시스템 및로 이동할 수 있는 빠르게 먹이를 잡., 폐 순환 시스템의 특성 척추동물;그러나,거기에서 큰 차이가 심장의 구조 그리고 혈액의 순환 사이에 다른 척추 그룹으로 인해 적응 진화하는 동안과 관련된 차이점에서 해부학입니다. 그림 3 은 물고기,양서류,파충류 및 포유류와 같은 일부 척추 동물의 기본 순환 시스템을 보여줍니다.

에 도시 된 바와 같이 3a 물고기 하나의 회로에 대한 혈액의 흐름과 두 개의 챔버 마음을 가지가 있는 단 하나의 아트리움과 하나의 심실이다., 아트리움 수집하는 혈액은 반환에서 몸과 심실은 혈액을 아가미 gas exchange 발생하고 혈액을 다시 산소로 처리한다;이라는 길 순환한다. 혈액 다음 아트리움에 다시 도착 하기 전에 신체의 나머지 부분을 통해 계속;이 전신 순환 이라고 합니다. 혈액의이 단방향 흐름은 물고기의 전신 회로 주위에 탈산 소화 된 혈액에 대한 산소의 구배를 생성합니다., 그 결과 신체의 장기와 조직의 일부에 도달 할 수있는 산소량의 제한이 생선의 전반적인 대사 능력을 감소시킵니다.

에서 양서류,파충류,새와 포유동물,혈액의 흐름은 지시에 두 개의 회로를 통해 하나 폐하고 다시 심장으로 호출되는 폐 순환하고,다른 걸쳐 몸의 나머지고 그 기관을 포함하여 두뇌(전신 순환). 양서류에서 가스 교환은 또한 폐 순환 중에 피부를 통해 발생하며 폐동맥 순환이라고합니다.,

그림에서와 같이 3b,양서류가 있는 세 개의 챔버 마음에서는 두 개의 심방과 한 우심실이 아닌 두 개의 챔버 마음의 물고기입니다. 두 atria(우수 심방)을 받 혈액에서 두 개의 서로 다른 회로(폐와 시스템),그리고 거기에 몇 가지의 혼합 혈액에서 마음의 좌심실(열등한 심장실),감소시키는 효율의 산소. 이 배열의 장점은 혈관의 높은 압력이 혈액을 폐와 신체로 밀어 넣는 것입니다., 혼합이 완화되여지에서 심는 산란 산소가 풍부한 혈액을 통해 조직의 순환 시스템와 대비가 혈액을 pulmocutaneous 회로입니다. 이런 이유로 양서류는 종종 이중 순환을하는 것으로 묘사됩니다.

그림 3. (a)물고기가 가장 간단한 순환 시스템의 척추 동물:혈 로 단방향으로 흐르에서 두 개의 챔버 마음을 아가미를 통해 다음 몸의 나머지., (b)양서류는 두 가지 순환 경로:중 하나에 대한 산소의 혈액은 폐를 통해 피부,및 다른 산소가 몸의 나머지. 혈액은 두 개의 심방과 단일 심실이있는 3 개의 챔버 된 심장에서 펌핑됩니다.

대부분의 파충류 또한 세 개의 챔버가 있는 심장과 비슷한 양서류의 심장을 지시하는 혈액 폐 및 조직의 회로,그림에서와 같이 4a. 심실 나는 더 효과적으로 부분적인 격막에 결과를 적은 혼합의 산소와 대비가 혈액., 일부 파충류(악어와 악어)는 4 개의 챔버 된 심장을 나타내는 가장 원시적 인 동물입니다. 악어가는 독특한 순환 메커니즘 마 션트에서 혈액 폐으로 위장과 다른 장기로 오랜 기간 동안의 침수,예를 들어,동물 먹이 대 한 대기 또는 수중에 먹이 기다리를 부패입니다. 하나 적응을 포함한 두 개의 주요한 동맥이는 동일한 부분의 마음 중 하나는 혈액 폐와는 다른 대안을 제공 경로를 위하고 신체의 다른 부분., 두 개의 다른 적응을 포함 심장에 구멍 사이에 두 개의 심 라는 구멍의 Panizza 할 수 있는 혈액을 한쪽에서 이동의 중심은,다른 전문 결합 조직 느려지게 하는 혈액의 흐름을 주어서는 안됩니다. 함께 이러한 적응은 악어와 악어를 지구상에서 가장 진화 적으로 성공적인 동물 그룹 중 하나로 만들었습니다.

포유류와 조류,심장은 또한 네 가지로 나누어 방 두 개의 심방과 심실,그림에 나타낸 바와 같이 4b., 산소로 처리한 혈액 분리에서 대비가 혈액,효율성을 개량하는 이중의 순환은 아마에 필요한 온혈의 라이프 스타일을 포유류와 조류. 조류와 포유 동물의 4 모따기 심장은 3 모따기 심장에서 독립적으로 진화했습니다. 동일하거나 유사한 생물학적 특성의 독립적 인 진화는 수렴 진화라고 불린다.

그림 4. (a)파충류는 또한 두 개의 순환 경로를 가지고 있지만 혈액은 폐를 통해서만 산소가 공급됩니다., 중심은 세 개의 챔버가 있지만,심실 부분적으로 분리되 그래서 일부는 혼합의 산소와 대비가 혈액이 발생을 제외하고 악어와 조류. (b)포유류와 조류의 가장 효율적인 심장과 함께 네 개의 챔버는 완전히 별도로 산소와 대비가 혈액;펌프만 산소가 몸을 통해서 혈액 및 혈액 대비가 폐.