Быстрый поиск

Одноклеточные животные и другие мелкие организмы не имеют специальных органов дыхания. 

 
Диффузия респираторных газов
 
Усвоение кислорода и образование углекислоты, происходящие в результате окисления молекул пищи, приводят к установлению внутри клетки (и в ее отдельных участках) определенного градиента концентраций: раствор кислорода становится менее концентрированным, а раствор углекислоты — более концентрированным. И кислород и углекислота диффундируют в сторону меньшей концентрации. Этот простой физический процесс обычно вполне обеспечивает газообмен клеток, окруженных аэрированной водой. Клетки не могут функционировать при слишком низких концентрациях кислорода, гибельны для них и слишком высокие концентрации двуокиси углерода. Кроме того, диффузия — сравнительно медленный процесс, и если бы расстояния, на которые требовалось перенести обменные молекулы, были большими, она бы не удовлетворяла нужд организма. Обычная скорость диффузии кислорода в соединительной ткани позвоночных составляет около 0,0001 мл/см2 при давлении в 1 атмосферу. В воздухе такая диффузия происходит примерно в 10000 раз быстрее. Отсюда для неспециализированного животного, у которого диффузия — единственное средство транспортировки газов при дыхании, установлен предел толщины в 1 мм. Трудности такого газообмена могут быть несколько облегчены снижением уровня метаболизма, а, следовательно, и уровня потребления кислорода, но это неизбежно сказывается на активности животного, его способности добывать пищу и избегать врагов. Указанные ограничения размеров тела относятся не к объему, а только к толщине, иначе говоря — удаленности клеток от внешней среды, то есть расстоянию от окружающей организм воды до самых глубоких его частей, активно участвующих в обмене веществ. Поэтому плоские и мешкообразные организмы, подобные плоским червям и кишечнополостным, могут быть весьма крупными. Инертный скелетный материал или бесструктурные ткани с наружным и внутренним клеточными слоями, как правило, удалены от поверхности дальше, чем мышечная и нервная ткани, поскольку они не участвуют в обмене веществ.
 
Другим важным свойством диффузии, свойством, имеющим большое значение для газообмена мелких животных, является то, что она не зависит от сложности организации животного или его принадлежности к тому или иному типу. Для успешного течение диффузионного процесса необходимо лишь, чтобы животное было достаточно мало, а его поверхность проницаема для кислорода и углекислого газа. Поэтому ранние стадии развития сложно устроенных животных, включая и нас самих (до врастания эмбриона в стенку матки), не нуждаются в специальных органах дыхания. Большинство водных представителей типа членистоногих во взрослом состоянии обладают специализированными жабрами и связанными с ними кровеносными сосудами, при помощи которых поглощают кислород из окружающей среды. Однако очень мелкие членистоногие даже во взрослом состоянии часто не имеют органов дыхания. Их газообмен осуществляется путем диффузии через кожу.
 
ds17
 
Размер животного, лимитируемый подобным способом газообмена, может быть значительно увеличен, если протоплазма или какая-нибудь внеклеточная жидкая ткань, например кровь, находится в постоянном движении. На расстояние более одного миллиметра молекулы газа и других веществ могут быть перенесены током жидкости значительно быстрее, чем путем диффузии. У наиболее примитивных многоклеточных животных, таких, как кишечнополостные, этой цели служит вода, находящаяся внутри пищеварительной и других внутренних полостей. Разветвленная пищеварительная полость плоского червя и полости тела нематоды или кольчатого червя содержат жидкости, которые довольно беспорядочным образом циркулируют при сокращении мышц стенки тела. Такая циркуляция помогает газообмену, но значительное повышение эффективности транспорта газов наступает лишь тогда, когда имеется система кровообращения, при которой кровь перекачивается по более или менее специализированному руслу, что можно наблюдать у членистоногих, моллюсков и хордовых.
 
 

Рекомендуем почитать!

primenenii-golografii-v-tekhnike
До сих пор мы рассказывали в основном о применении голографии...ДАЛЕЕ .....308
razrabotka-mobilnykh-prilozhenij
Базовые принципы разработки мобильных...ДАЛЕЕ .....518
pochemu-letuchie-myshi-letyat-k-nam-v-okna
Какая-то часть вины есть и у человека в том, что летучие мыши...ДАЛЕЕ .....938
materii-alfa-i-omega
Современное представление о возникновении и эволюции...ДАЛЕЕ .....388
imperatritsa-ekaterina-ii-velikaya
Годы правления  1762-1796   Екатерина...ДАЛЕЕ .....827
pochemu-lyudi-pyut
Люди, которые впервые пьют спиртное, воспринимают его как...ДАЛЕЕ .....792
kto-otkryl-yadro-kletki
Материал расскажет интересные сведения об открытии в области...ДАЛЕЕ .....2071
kakie-funktsii-vypolnyaet-nash-nos
Функции носа. Исследование носа Дыхательная функция...ДАЛЕЕ .....1077
yadernyj-sintez-zvezd-nejtronnye-i-pulsiruyushchie-zvezdy
Вспышки сверхновых звезд являются одним из основных этапов в...ДАЛЕЕ .....844
kompakt-diski-pomogut-s-ochistkoj-stochnykh-vod
В наше время технологии развиваются бурными темпами. Не...ДАЛЕЕ .....382
grand-kanon-v-arizone
На западном побережье США, между Калифорнией и Портлендом, вдоль...ДАЛЕЕ .....998
knyaz-vladimir
Годы правления 980-1014    Князь Владимир...ДАЛЕЕ .....891
russkij-stilisticheskij-slovar
В виде дополнения к данному изданию предполагается потом...ДАЛЕЕ .....710
Пирокинез Пирокинез – это самая опасная, из всех паронормальных...ДАЛЕЕ .....1033
kak-sebya-vesti-esli-roditeli-razvelis
Не всегда перемены в жизни приходятся к лучшему. Что делать...ДАЛЕЕ .....586
ponyatie-statsionarnye-sostoyaniya
Проанализируем некоторые следствия, вытекающие из понятия...ДАЛЕЕ .....401
knyaz-vsevolod
Годы правления 1078-1093     Князь...ДАЛЕЕ .....1085
vdvoe-bolshe-ili-nichego-poleznye-melochi
Начнем с полезных предметов, необходимых для...ДАЛЕЕ .....861
pochemu-rasteniya-sejchas-stanovyatsya-ustojchivymi-k-gerbitsidam
Достижения генетической инженерии в растениеводстве – растения,...ДАЛЕЕ .....1453
kosmicheskij-lift-i-nanomaterialy
Концепция космического лифта была разработана в 1895 году...ДАЛЕЕ .....1038
rol-tochnogo-vremeni-v-istorii-cheloveka
В середине XVIII в. английский парламент назначил премию в 20...ДАЛЕЕ .....422
dtv-shredder-segvej-na-gusenitsakh
Новинки техники постоянно удивляют нас, порой трудно уследить...ДАЛЕЕ .....593
atomy-i-elementy
Атомы и элементы - одни из основных понятий, которые...ДАЛЕЕ .....1142
chto-takoe-gnus
«Гнус» — образное наименование, данное народом всей...ДАЛЕЕ .....1033
nauchno-tekhnicheskij-progress-dvigatel-razvitiya-dvizheniya-vpered-tsivilizatsii
Каждый день в мире осуществляются новые открытия. Эти...ДАЛЕЕ .....896
zakony-dvizheniya-nyutona
Законы движения классической физики были изложены Исааком...ДАЛЕЕ .....386
О создании и освоении новых способов сварки и других способов...ДАЛЕЕ .....1019
samyj-znamenityj-rebenok-v-mire
Малышка Сури Круз популярна не меньше, чем ее знаменитые...ДАЛЕЕ .....760
kto-izobrel-ochki-istoriya-izobreteniya
Продолжаем изучать историю изобретений; сегодня это будут...ДАЛЕЕ .....1275
vdvoe-bolshe-ili-nichego-mekhanizm-dlya-podpisi
Законодательные органы некоторых стран (например, в США)...ДАЛЕЕ .....855