Незамкнутая кровеносная система - это удивительный механизм, позволяющий некоторым животным выживать в экстремальных условиях. Давайте разберемся в ее устройстве и особенностях работы, чтобы оценить гениальность решений, найденных природой.
Что такое незамкнутая кровеносная система и ее определение
Незамкнутая кровеносная система - это тип кровообращения, при котором кровь (или аналогичная жидкость) свободно циркулирует по полостям тела, не заключенная в сосуды. В отличие от замкнутой системы, где кровь движется строго по сосудам, в незамкнутой она омывает органы и ткани напрямую.
Впервые незамкнутая система была описана у моллюсков в 19 веке. С тех пор ученые выяснили, что она встречается у многих беспозвоночных и низших хордовых животных.
Основные признаки незамкнутой кровеносной системы:
- Отсутствие замкнутой сети кровеносных сосудов.
- Наличие кровеносных лакун и синусов.
- Циркуляция крови или гемолимфы по открытым полостям тела.
- Низкое давление жидкости.
- Медленная скорость движения крови.
Существует несколько разновидностей незамкнутой системы - с сердцем или без, с одним или несколькими кругами циркуляции. Но в целом этот тип отличается простотой и незамкнутостью путей движения жидкости.
Незамкнутая кровеносная система - это система циркуляции крови или гемолимфы по открытым полостям тела без замкнутой сети сосудов.
По сравнению с замкнутой системой, характерной для позвоночных, незамкнутая выглядит более примитивной. Но это компенсируется ее эффективностью в конкретных условиях обитания животных.
Особенности строения незамкнутой кровеносной системы
Ключевая особенность строения незамкнутой системы - отсутствие замкнутой сети кровеносных сосудов. Вместо этого кровь или гемолимфа свободно циркулирует по полостям тела.
У простейших какие-либо кровеносные структуры отсутствуют вовсе. У более сложных беспозвоночных появляются кровеносные лакуны и синусы - щели и полости, по которым движется гемолимфа.
В зависимости от организации животного, лакуны и синусы могут образовывать один или несколько контуров циркуляции. Но полностью замкнутая система кровообращения не формируется.
Другая важная особенность - в незамкнутой системе вместо крови циркулирует гемолимфа. Это жидкость, выполняющая те же функции - перенос питательных веществ, кислорода, продуктов обмена. Но по составу гемолимфа отличается от крови.
Такое строение позволяет оптимизировать работу системы циркуляции для конкретных условий существования животного. Например, у медуз гемолимфа струится по кольцевому каналу, обеспечивая все части тела питанием при минимуме затрат.
Таким образом, для незамкнутой системы характерно:
- Отсутствие сосудов.
- Наличие лакун и синусов.
- Циркуляция гемолимфы.
- Вариативность строения.
Эти особенности оптимальны для условий существования животных с незамкнутой циркуляцией.
Далее мы подробно разберем принципы работы этой удивительной системы кровообращения.
Принцип работы и основные функции
Работа незамкнутой кровеносной системы основана на свободной циркуляции гемолимфы по полостям тела. Движение жидкости происходит за счет сокращения мышц, окружающих полости, и движения самого животного.
При сокращении мышц гемолимфа выталкивается из одной полости в другую. Таким образом она последовательно проходит через весь организм. У некоторых животных есть примитивные «сердца», которые также участвуют в проталкивании гемолимфы.
Основные функции незамкнутой системы:
- Транспорт питательных веществ и газообмен.
- Терморегуляция организма.
- Выведение продуктов обмена.
- Защита от инфекций.
Поскольку гемолимфа омывает клетки и ткани напрямую, она эффективно обеспечивает их кислородом и питанием. А также уносит углекислый газ и шлаки, поддерживая гомеостаз.
Преимущества и недостатки незамкнутой системы
У незамкнутого типа кровообращения есть как достоинства, так и недостатки.
К плюсам можно отнести:
- Простота и экономичность конструкции.
- Хорошее снабжение тканей кислородом.
- Гибкость и адаптивность системы.
К минусам относятся:
- Высокий риск распространения инфекций.
- Ограниченность в переносе кислорода к отдельным органам.
- Невозможность создания высокого давления.
Поэтому для простейших животных такая система оптимальна. Но с ростом сложности организма требуется более совершенный тип кровообращения.
Распространение в животном мире
Незамкнутая кровеносная система встречается у многих беспозвоночных животных, включая:
- Кишечнополостные (медузы, кораллы).
- Плоские черви.
- Кольчатые черви.
- Моллюски.
- Членистоногие (ракообразные, паукообразные).
У всех этих групп она реализована по-разному, что говорит об их приспособленности к конкретным условиям обитания.
Любопытно, что у некоторых членистоногих и моллюсков помимо незамкнутой есть и замкнутая система кровообращения. Такое сочетание позволяет животным более эффективно снабжать разные органы.
Таким образом, незамкнутая система широко используется в животном мире благодаря своей приспособляемости к потребностям организмов.
Перспективы изучения и применения
Изучение незамкнутой кровеносной системы может иметь большой практический потенциал.
Возможно, ее принципы помогут создавать искусственное кровообращение, оптимизированное для конкретных целей. Например, в условиях невесомости или для микроустройств.
Также исследование этой системы даст новые знания о возможностях живых организмов. Это позволит расширить арсенал методов бионики и биомиметики при создании технических систем.
Особый интерес представляет изучение механизмов, позволяющих животным с незамкнутой циркуляцией выживать в экстремальных условиях. Эти знания могут найти применение в медицине для повышения живучести организма.
