3.3 Η μεταφορά και η αποβολή ουσιών στους ζωικούς οργανισμούς

Εικ. 3.5 Τα κύτταρα της μέδουσας επικοινωνούν άμεσα με το
περιβάλλον, οπότε η μεταφορά ουσιών γίνεται με διάχυση.

Όπως έχουμε ήδη αναφέρει, τα κύτταρα των πολυκύτταρων οργανισμών δεν έρχονται σε άμεση επαφή με το περιβάλλον. Εξαίρεση αποτελούν κάποια ζώα, όπως οι μέδουσες και οι θαλάσσιες ανεμώνες. Στα ζώα αυτά η μεταφορά ουσιών μέσα και έξω από τα κύτταρα του οργανισμού τους γίνεται συνήθως με διάχυση.

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ ΑΠΟΒΟΛΗ ΟYΣΙΩΝ ΣΤΑ ΑΣΠΟΝΔYΛΑ...

Οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά από το περιβάλλον
εισέρχονται στο υγρό που υπάρχει στην πεπτική
κοιλότητα της ύδρας και μεταφέρονται σε όλα τα κύτταρά
της με διάχυση. Στο υγρό αυτό μεταφέρονται επίσης και οι
άχρηστες ουσίες των κυττάρων, οι οποίες στη συνέχεια
αποβάλλονται στο περιβάλλον.

Το κυκλοφορικό σύστημα του γεωσκώληκα είναι κλειστό.
Οι ανταλλαγές των ουσιών γίνονται διαμέσου των
τοιχωμάτων των αγγείων.

Στα δίθυρα οι θρεπτικές ουσίες φτάνουν στα
κύτταρα διαμέσου ενός αγγείου. Το αίμα επιστρέφει
στα βράγχια και από εκεί πηγαίνει στην καρδιά.

Το σαλιγκάρι έχει δίχωρη καρδιά και ανοικτό
κυκλοφορικό σύστημα. Από την καρδιά το αίμα πηγαίνει
σε όλα τα κύτταρα του σώματος με τα αγγεία. Το αίμα
του είναι άχρωμο και, όταν έρθει σε επαφή με το
οξυγόνο, γίνεται γαλάζιο.

Στα έντομα το κυκλοφορικό σύστημα είναι ανοικτό. Το αίμα είναι άχρωμο. Φτάνει στα κύτταρα του σώματος διαμέσου ενός ραχιαίου αγγείου. Οι διευρύνσεις του αγγείου αυτού διαστέλλονται ρυθμικά και παίζουν τον ρόλο της καρδιάς.

..ΚΑΙ ΣΤΑ ΣΠΟΝΔYΛΩΤΑ

Στα ψάρια η καρδιά (δίχωρη) ωθεί το αίμα με πίεση προς
τα βράγχια. Εκεί εμπλουτίζεται με οξυγόνο, για να
καταλήξει τελικά στο υπόλοιπο σώμα.

Στα αμφίβια η καρδιά (τρίχωρη)
δεν ωθεί όλο το αίμα προς τους
πνεύμονες, αλλά ένα μέρος του
ωθείται προς το υπόλοιπο σώμα.
Συνεπώς, το αίμα που φτάνει
στους ιστούς του ζώου δεν είναι
πολύ πλούσιο σε οξυγόνο.

Στα περισσότερα ερπετά η καρδιά είναι τρίχωρη, ενώ σε μερικά, όπως η οχιά, είναι τετράχωρη. Στην τρίχωρη καρδιά το φλεβικό αίμα αναμειγνύεται με το αρτηριακό.

Τα θηλαστικά και τα πτηνά έχουν τετράχωρη καρδιά. Το αίμα ωθείται αρχικά στους πνεύμονες και εμπλουτίζεται με οξυγόνο. Το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα επιστρέφει στην καρδιά και μέσω αυτής ωθείται στους ιστούς.

Οι υπόλοιποι ζωικοί οργανισμοί διαθέτουν ένα σύστημα μεταφοράς ουσιών από και προς τα κύτταρα, το κυκλοφορικό σύστημα. Αυτό περιλαμβάνει την καρδιά και τα αιμοφόρα αγγεία, στα οποία κυκλοφορεί το αίμα. Το αίμα μεταφέρει διάφορες ουσίες που πρέπει να φτάσουν στα κύτταρα και απομακρύνει από αυτά τις ουσίες που πρέπει να αποβληθούν. Οι οργανισμοί μπορεί να διαθέτουν μία ή περισσότερες καρδιές. Η καρδιά μπορεί να αποτελείται από μία, δύο, τρεις ή τέσσερις κοιλότητες και αντίστοιχα χαρακτηρίζεται ως μονόχωρη, δίχωρη, τρίχωρη ή τετράχωρη. Οι χώροι αυτοί ονομάζονται κόλποι και κοιλίες. Η καρδιά έχει την ικανότητα να διαστέλλεται και να συστέλλεται. Αντίστοιχα δέχεται και προωθεί το αίμα, λειτουργώντας σαν αντλία που ρυθμίζει την κυκλοφορία του.

Εικ. 3.6 Ανοικτό κυκλοφορικό σύστημα.

Το κυκλοφορικό σύστημα διαφέρει από οργανισμό σε οργανισμό. Οι πολύπλοκοι οργανισμοί έχουν αυξημένες ανάγκες και συνεπώς διαθέτουν πολυπλοκότερο κυκλοφορικό σύστημα. Το κυκλοφορικό σύστημα μπορεί να είναι ανοικτό ή κλειστό.

Τα αρθρόποδα, όπως τα έντομα και πολλά μαλάκια, έχουν ανοικτό κυκλοφορικό σύστημα:

Εικ. 3.7 Κλειστό κυκλοφορικό σύστημα.

• μία ή περισσότερες καρδιές προωθούν το αίμα μέσα στα αγγεία
• το αίμα εξέρχεται από τα αγγεία και περνά σε κοιλότητες του σώματος
• το αίμα επιστρέφει από τις κοιλότητες στα αγγεία χάρη στη λειτουργία της καρδιάς.

Άλλα ασπόνδυλα, όπως ο γεωσκώληκας και το χταπόδι, έχουν κλειστό κυκλοφορικό σύστημα. Σε αυτό, το αίμα παραμένει συνεχώς μέσα στα αιμοφόρα αγγεία και κυκλοφορεί χάρη στη λειτουργία της καρδιάς.

Eικ. 3.8 Το χταπόδι διαθέτει κλειστό
κυκλοφορικό σύστημα.

Όλα τα σπονδυλωτά έχουν κλειστό κυκλοφορικό σύστημα. Το αίμα που προωθείται από την καρδιά προς τα αγγεία ονομάζεται αρτηριακό. Το αίμα που φτάνει από τα αγγεία στην καρδιά ονομάζεται φλεβικό. Σε ορισμένα σπονδυλωτά, όπως τα ψάρια, τα αμφίβια και τα φίδια, το φλεβικό αίμα αναμειγνύεται με το αρτηριακό.

Το κυκλοφορικό σύστημα συμβάλλει στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος. Στα περισσότερα ζώα η θερμοκρασία του σώματος δε διατηρείται σταθερή, αλλά επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Για τον λόγο αυτό χαρακτηρίζονται ποικιλόθερμα. Ορισμένα ποικιλόθερμα σπονδυλωτά, όπως τα φίδια, για να αντεπεξέλθουν τις χαμηλές θερμοκρασίες του χειμώνα, πέφτουν σε χειμερία νάρκη. Τα πτηνά και τα θηλαστικά διατηρούν σταθερή τη θερμοκρασία του σώματός τους, ανεξάρτητα από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος. Είναι δηλαδή ζώα ομοιόθερμα. Ορισμένα θηλαστικά, όπως η αρκούδα, πέφτουν το χειμώνα σε χειμέριο ύπνο, επειδή την εποχή αυτή είναι δύσκολο να εξασφαλίσουν την τροφή τους.

Eικ. 3.9 Η αρκούδα τον χειμώνα πέφτει σε
χειμέριο ύπνο.

Ερωτήσεις

Προβλήματα

Δραστηριότητες

1. Να βάλετε σε κύκλο το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση που συμπληρώνει σωστά την πρόταση:

A. Τα θηλαστικά:

α. διαθέτουν δίχωρη καρδιά

β. διαθέτουν τρίχωρη καρδιά

γ. διαθέτουν τετράχωρη καρδιά

δ. δεν διαθέτουν καρδιά

Β. Το κυκλοφορικό σύστημα των περισσότερων πολυκύτταρων οργανισμών περιλαμβάνει:

α. καρδιά

β. αιμοφόρα αγγεία

γ. αίμα

δ. όλα όσα αναφέρονται στα α, β και γ

2. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις με το γράμμα (Σ), αν είναι σωστές, ή με το γράμμα (Λ), αν είναι λανθασμένες:

α. Το χταπόδι διαθέτει ανοικτό κυκλοφορικό σύστημα.

β. Στο κλειστό κυκλοφορικό σύστημα το αίμα κινείται πάντα μέσα στα αγγεία.

γ. Μια ακρίδα διαθέτει κλειστό κυκλοφορικό σύστημα.

δ. Σε όλους τους πολυκύτταρους οργανισμούς είναι αναγκαία η ύπαρξη κυκλοφορικού συστήματος.

3. Γιατί οι περισσότεροι πολυκύτταροι οργανισμοί έχουν ανάγκη από ένα σύστημα μεταφοράς ουσιών;
4. Σε τι διαφέρει ο χειμέριος ύπνος της αρκούδας από τη χειμερία νάρκη των φιδιών;