يمكن للبنية الخاصة لقلب التمساح أن تساعده في عملية الهضم. التماسيح الطيور والثدييات

في رأيهم، من خلال توجيه الدم الوريدي بدلا من الرئتين إلى المعدة، يساعد الزواحف نفسه على هضم الطعام. ويخفف المعاناة من آلام العضلات بعد الصيد الشاق.

من الصعب قياس حياة التمساح. خلال فترات الجفاف، تكمن هذه الزواحف المسننة لفترة طويلة في البرك الأخيرة المتبقية، وتستخدم ببطء احتياطيات الدهون المخزنة بحكمة. إنه مشهد مثير للشفقة. ولكن عندما تأتي العطلة في شارعهم، فإن التماسيح لديها عدد قليل من الحيوانات المتساوية في قدرتها على الإمساك برقبة الضحية أو إغراقها أو ببساطة كسر رقبتها. لعدم قدرته على مضغ الفريسة بفكيه القويين، بل البدائيين، يقوم التمساح بتمزيقها إلى قطع مقدمًا ويرسلها إلى المعدة في قطع ضخمة.

يمكن أن تصل الكتلة الإجمالية للفريسة إلى خمس وزن الحيوان.
وبطبيعة الحال، هذه الزواحف بعيدة كل البعد عن أقاربها، الثعابين، ولكن من الصعب أن نتصور شخصا قادرا على تقشير 15-20 كيلوغراما في جلسة واحدة لحم نيوحتى مع العظام، فالأمر صعب للغاية.

وفقا لعلماء الأحياء الأمريكيين، يمكن للتمساح أن يشكره نظام فريد من نوعهالدورة الدموية تم قبول أعمال العلماء من جامعة يوتا ومعهد القلب الاصطناعي في سولت ليك سيتي للنشر في عدد مارس من مجلة علم الحيوان الفسيولوجي والكيميائي الحيوي.

في جسم معظم الفقاريات - بما في ذلك التماسيح - يتحرك الدم عبر ما يسمى بدائرتي الدورة الدموية. في الصغيرة أو الرئوية، تمر عبر الرئتين، ويتم إثراءها بالأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون، وفي الكبيرة أو الجهازية، تقوم بتزويد الأكسجين لجميع أعضاء الجسم. في الواقع، لا أحد ولا الآخر عبارة عن دوائر كاملة، لأنها مغلقة على بعضها البعض: من الرئتين، يعود الدم إلى بداية الدائرة الكبيرة، ومن الأعضاء - إلى الصغيرة.

لكن في جسم الثدييات والطيور، تكون هذه الدوائر منفصلة بشكل واضح. في دائرة صغيرة، يصل الدم المشبع بثاني أكسيد الكربون إلى الأذين الأيمن، ويتم دفعه إلى الرئتين عن طريق البطين الأيمن. يرسل البطين الأيسر الدم الغني بالأكسجين القادم من الأذين الأيسر إلى جميع أنحاء الجسم. في الواقع، القلب المكون من أربع غرف عبارة عن مضختين في واحدة، وهذا التقسيم يسمح لك بالحفاظ على ضغط أقل بكثير في الدائرة الصغيرة منه في الدائرة الكبيرة.

لدى البرمائيات والزواحف قلب مكون من ثلاث غرف - ينقسم الأذين إلى قسمين، ولكن لا يوجد سوى بطين واحد يرسل الدم إلى أبعد من ذلك - إلى الرئتين وإلى الأعضاء. ومن الواضح أنه في هذه الحالة يكون الخلط الجزئي للدم ممكنا، مما يجعل النظام غير فعال للغاية. ومع ذلك، فإن السحالي والبرمائيات بدم بارد، والتي تعيش في الغالب أسلوب حياة غير نشط للغاية، يمكنها تحمل ذلك.

قلب التمساح حالة خاصة.

يحتوي على أربع غرف، لكن دوائر الدورة الدموية ليست منفصلة تمامًا. بالإضافة إلى ذلك، لا يغادر الشريان الرئوي فقط من البطين الأيمن، ولكن أيضا ما يسمى بالشريان الأيسر الإضافي، الذي يتم من خلاله توجيه معظم الدم إلى الجهاز الهضمي، في المقام الأول إلى المعدة. بين الشريانين الأيسر والأيمن (الأيمن يأتي من البطين الأيسر) هناك ثقبة بانيزا، والتي تسمح للدم الوريدي بالدخول إلى بداية الدورة الدموية الجهازية - والعكس صحيح.

في البشر، وهذا شذوذ ويسمى عيب منذ الولادةقلوب. التمساح لا يشعر بالخلل هنا فحسب، بل لديه أيضًا آلية إضافية تسمح له بضخ الدم المفتقر للأكسجين بشكل مصطنع إلى الشريان الأيمن. أو إغلاق الشريان الأيسر تماماً، بينما نظام الدورة الدمويةستعمل تقريبًا كما هو الحال في الثدييات. يمكن للتمساح التحكم في ما يسمى بالصمام المسنن حسب الرغبة.

الأسباب التي دفعت الطبيعة إلى إنشاء مثل هذه الآلية الرائعة شغلت العلماء لفترة طويلة. لفترة طويلةوكان يُعتقد أن قلب التمساح كان مرحلة انتقالية في الطريق إلى القلب المكتمل المكون من أربع غرف للثدييات ذوات الدم الحار.

ومع ذلك، كانت هناك أيضًا وجهة نظر معاكسة، مفادها أن التمساح هو سليل حيوان ذو دم دافئ، والذي أصبح، لأسباب تطورية، أكثر ربحية للعيش حياة قاتل بدم بارد. في هذه الحالة، تبين أن ثقبة بانيزا والصمام المسنن هما آلية تكيف سمحت بالانتقال إلى وجود الدم البارد. على سبيل المثال، في عام 2004، أظهر روجر سيمور وزملاؤه من جامعة أديليد الأسترالية أن بنية القلب هذه يمكن أن تكون مفيدة جدًا لأسلوب حياة شبه تحت الماء: حيث أن انخفاض الأكسجين في الدم يمكن أن يبطئ عملية التمثيل الغذائي، مما يساعد في يغوص لمسافات طويلة عندما يكون المفترس بلا حراك في انتظار تضحيته.

تعتقد كولين فارمر، الأستاذة بجامعة ولاية يوتا، وزملاؤها أنه بفضل هذا النظام المعقد، يمكن للتمساح أن يتحلل بسرعة قطع الفريسة التي يبتلعها.

لكن التمساح لا يمكن أن يتردد: إذا لم يتم هضم سمكة أو قرد أو حتى ساق الإنسان بسرعة كبيرة، فسوف يموت الزواحف. إما في فم حيوان مفترس آخر بسبب خرقه، أو بسبب الجوع والاضطراب المعوي: في المناخ الحار، تتكاثر البكتيريا بسرعة كبيرة على قطعة اللحم المبتلعة في بطن الحيوان.

يعتقد المزارع أن النقطة ليست أن الدم الذي لم يمر عبر الرئتين يفتقر إلى الأكسجين - لتحقيق مثل هذا التأثير، لا تحتاج إلى جهاز قلب معقد، ولكن ببساطة تبطئ تنفسك. والحقيقة في رأيها أن هذا الدم غني بثاني أكسيد الكربون. عندما يرسل التمساح دمًا غنيًا بثاني أكسيد الكربون إلى المعدة والأعضاء الهضمية الأخرى، تستخدمه غدد خاصة لإنتاج عصير المعدة، وكلما زاد ثاني أكسيد الكربون الذي تستقبله، زاد نشاط الإفراز. ومن المعروف أن التماسيح في شدة إفراز عصير المعدة من قبل غددها أعلى بعشر مرات من الأبطال في هذا المؤشر بين الثدييات. وهذا يسمح لك ليس فقط بهضم الطعام، ولكن أيضًا بقمع نمو البكتيريا الضارة في المعدة.

ولإثبات فرضيتهم، قام العلماء أولاً بدراسة حالة الجهاز الدوري أثناء فترات الصيام القسري وأثناء هضم الطعام عن طريق التمساح. اتضح أنه في التمساح الذي تناول الطعام للتو، لعدة ساعات، يتسبب الصمام في تدفق الدم في الغالب متجاوزًا الرئتين.

بعد ذلك، قام العلماء بإلغاء تنشيط الصمام جراحيًا، وإغلاق مدخل الشريان الأورطي الأيسر، في مجموعة من التماسيح الصغيرة. من أجل نقاء التجربة، تم إجراء عملية جراحية أيضًا على المجموعة الضابطة، ولكن لم يتم إغلاق الشريان الأورطي. كما اتضح، بعد إطعام التماسيح التي تم حظر الشريان الأورطي الأيسر، انخفض إنتاج عصير المعدة بشكل كبير - على الرغم من حقيقة أن الدم استمر في التدفق إلى الأعضاء الهضمية بكميات كافية من خلال الشريان الأبهر الأيمن. في الوقت نفسه، انخفضت أيضًا بشكل حاد قدرة التماسيح على تحلل العظام، التي تشكل جزءًا كبيرًا من نظامها الغذائي.

بالإضافة إلى وظيفة حمل ثاني أكسيد الكربون إلى المعدة، يلاحظ فارمر، أن دوران الدم عبر الرئتين يمكن أن يكون له وظيفة مهمة أخرى، والتي قد يحسدها العديد من رواد صالة الألعاب الرياضية.

بالنسبة للتمساح، دائمًا ما تتبع الوجبة الغنية اندفاعًا نحو الفريسة، حيث يقفز الحيوان الأخرق عادةً على الفور من الماء، ويمسك بالفريسة التي تثغر في حفرة الري ويسحبها تحت الماء. في هذا الوقت، يتم إنشاء مثل هذه الكمية من حمض اللاكتيك السام في العضلات (بسبب آلام العضلات بعد المجهود البدني)، والتي يمكن أن تسبب موت الحيوان. ووفقا لعلماء من ولاية يوتا، يتم نقل هذا الحمض أيضا عن طريق الدم إلى المعدة، حيث يتم استخدامه.

أما بالنسبة إلى ثقبة بانيزا، فإن دورها لا يقتصر فقط على توجيه الدم الفقير بالأكسجين إلى الأعضاء الأخرى، مما يؤدي إلى إبطاء عملية التمثيل الغذائي للتمساح، بل على العكس من ذلك، إمداد الجهاز الهضمي بأكسجين إضافي من الشريان الأبهر الأيمن عند الحاجة. ويساعد الصمام المسنن من وقت لآخر على إرسال الدم الغني بثاني أكسيد الكربون ليس فقط إلى المعدة، بل أيضًا إلى الأعضاء الداخلية الأخرى التي قد تحتاج إليه.

[]العنوان الدائم للمادة[]

[[b]]التماسيح (التمساح، أو اللوريكاتا)[]

ترتيب الزواحف المائية. يبلغ طول معظم التماسيح 2-5 م، وبعضها يصل إلى 6 م (التمساح المملح، الذكور المسنين). الرأس مسطح، وله خطم طويل وفم منحني بشكل مميز، والجسم مسطح، والذيل قوي، على شكل مجداف، مضغوط من الجانبين، والأرجل ضخمة وقصيرة نسبيًا. العيون لها حدقة مشقوقة عموديًا وتقع في مكان مرتفع جدًا. يتم إغلاق فتحات الأنف والأذن بواسطة الصمامات.

الجلد سميك، في الأعلى و الجانب السفليالجسم والذيل مغطى بحواف قرنية كبيرة مستطيلة الشكل. تحت الحروق الظهرية، وفي بعض الأنواع، تحت الحروق البطنية، توجد صفائح عظمية سميكة تشكل درعًا. وتتميز جمجمة التمساح بوجود قوسين صدغيين واتصال ثابت للعظم المربع مع الجمجمة. يتم فصل الممر البلعومي الأنفي عن تجويف الفم بواسطة الحنك العظمي الثانوي. نفس النوع من الأسنان المخروطية توضع في خلايا منفصلة ويتم استبدالها عند تآكلها. الفقرات مقعرة أمامية. تتمفصل الأضلاع مع الفقرات برأس مزدوج ولها عملية غير سينية. هناك "أضلاع البطن". يتكون حزام الكتف فقط من لوح الكتف والغرابي.

من حيث نمو الدماغ، تتفوق التماسيح على الزواحف الأخرى. من بين الحواس، تم تطوير أجهزة الرؤية والسمع بشكل جيد. يحتوي القلب على بطينين، يفصل بينهما حاجز (كما هو الحال في الطيور والثدييات). عند تقاطع قوسي الأبهر توجد بينهما فتحة يمكن أن يتدفق الدم من خلالها من قوس إلى الآخر. الرئتان كبيرتان ولهما بنية معقدة. يرتبط اللسان اللحمي بطوله بالكامل بأسفل تجويف الفم. المعدة لديها جدران عضلية سميكة. لا يوجد المثانة. يكون المذرق على شكل شق طولي، يوجد في الجزء الخلفي منه عند الذكور عضو تناسلي غير مزدوج، وعلى جانبيه توجد غدد المسك. توجد نفس الغدد على الجانب السفلي من الفك.

تنتشر التماسيح في جميع البلدان الاستوائية؛ يعيشون في الأنهار والبحيرات والمستنقعات العميقة. يعيش البعض في الجزء الساحلي من البحار. ينشطون بشكل رئيسي في الليل. تتغذى بشكل رئيسي على الأسماك، بالإضافة إلى الطيور والثدييات التي تعيش بالقرب من الماء، وكذلك الرخويات المائية والقشريات؛ في المخاضات وأماكن الري يهاجمون الثدييات الكبيرة (حتى الماشية). يتم تقطيع أوصال الفريسة الكبيرة على الشاطئ باستخدام فكوك وأطراف أمامية قوية وابتلاعها إلى أجزاء. صوت التمساح يتراوح بين النباح والزئير، وغالبًا ما يُسمع بشكل خاص خلال موسم التكاثر.

تضع الأنثى بيضها في الرمال في المياه الضحلة أو تدفنها في كومة من الأوراق المتعفنة لنباتات المستنقعات. ويتراوح عدد البيض من 20 إلى 100 بيضة. والبيض ذو قشرة كلسية بيضاء كثيفة. تبقى إناث عدد من الأنواع بالقرب من القابض لفترة طويلة، لحماية البيض ثم الصغار من الأعداء. وفي بعض البلدان، خلال فترات الجفاف، يدفنون أنفسهم في طمي الخزانات الجافة ويسبون حتى هطول الأمطار. ك. تسبب بعض الأضرار للماشية. غالبًا ما يهاجم K. الكبير البشر. لحم التمساح صالح للأكل ويستهلكه سكان العديد من البلدان الاستوائية. يتم استخدام الجلود، وخاصة جلد التمساح، في العديد من المنتجات (الحقائب، وحقائب السفر، والسروج، وما شابه ذلك).

تضم رتبة التمساح ثلاث عائلات: الغاريال، والتماسيح الحقيقية، والتماسيح. التماسيح الحديثة هي بقايا مجموعة كبيرة من التماسيح (تنحدر في أواخر العصر الترياسي من ذوات الأسنان)، والتي ضمت ما يصل إلى 15 عائلة توحد حوالي 100 جنس؛ مات معظمهم مع بداية حقب الحياة الحديثة. تم العثور على بقايا التماسيح الأحفورية في أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية والجنوبية.

سأحكي لك قصة حدثت قبل بضع سنوات. الآن أنا أكتب الكتاب المدرسيعلم الحيوان حسب البرنامج الذي شارك في إعداده هو نفسه. عندما تم تصميم هذا الإصدار من البرنامج لأول مرة، أقنعت مسؤولاً وزاريًا [ليس الوزارة الروسية، لا تقلق!] أنه قبل إجراء دراسة منهجية للمجموعات الفردية، كان من الضروري النظر في موضوع كبير إلى حد ما يتحدث عن الحيوانات بشكل عام .

"حسنًا، من أين يجب أن أبدأ؟" - سألني المسؤول. قلت إن الطريقة التي تعيش بها الحيوانات تتحدد في المقام الأول بما تأكله وكيف تتحرك. وهذا يعني أننا بحاجة إلى البدء بمجموعة متنوعة من طرق تناول الطعام. صاح محدثي: "ما الذي تتحدث عنه؟"، "كيف يمكنني أن أحمل مثل هذا البرنامج إلى الوزير؟ سوف يتساءل على الفور لماذا نغرس في الأطفال أن أهم شيء هو الغذاء!".

حاولت أن أجادل. بشكل عام، يرتبط تقسيم الكائنات الحية إلى ممالك (حيوانات ونباتات وفطريات وغيرها) في المقام الأول بطريقة التغذية، والتي بدورها تحدد ملامح بنيتها. إن خصوصيات الحيوانات متعددة الخلايا هي نتيجة لحقيقة أنها تحتاج إلى مصادر خارجية للمواد العضوية وفي نفس الوقت لا تمتصها من خلال سطح الجسم ولكنها تأكلها على شكل قطع. الحيوانات مخلوقات تأكل الكائنات الحية الأخرى أو أجزائها! للأسف، كان محاوري مصرا. وسيهتم الوزير في المقام الأول بالجانب التعليمي للبرنامج.

التفكير في كيفية تنظيم الجزء التمهيدي بشكل مختلف، ثم ارتكبت خطأ لا يغتفر. كانت فكرتي التالية هي اقتراح البدء بدراسة مقرر علم الحيوان مع التنوع دورات الحياة. عندما أدرك محاوري أنني سأعتبر الإنجاب، وليس الطعام، هو "الشيء الرئيسي في الحياة"، بدا وكأنه يعتقد أنني أسخر منه... وفي النهاية كتبت شيئًا، كما كنت آمل، لن يصدم أحد. ثم عمل المنهجيون سحرهم على هذا البرنامج، وصححوا كل ما فيه لم يفهموه، واستبدلوا الصيغ بتلك التي كانت معمول بها في العصور التاريخية عندما كان هؤلاء المنهجيون أنفسهم يدرسون في المعاهد التربوية. ثم تم تصحيح البرنامج المشؤوم من قبل المسؤولين، ثم تم إعادة التفكير فيه بروح المبادئ التوجيهية الجديدة، ثم . .. - بشكل عام، أنا أكتب كتابا مدرسيا عن برنامجي "الخاص" ولا أتعب منه أداء اليمين الدستورية.

وتذكرت هذه القصة الحزينة لأنني اقتنعت مرة أخرى: أهم شيء بالنسبة للحيوانات هو "الطعام" سيئ السمعة. عندما نقارن مجموعات مختلفة من أقاربنا مع بعضهم البعض، فإننا في كثير من الأحيان لا ندرك ما هي الخصائص التي قادتهم إلى النجاح أو الفشل. هل تعرف، على سبيل المثال، ما الذي أصبح إحدى الأوراق الرابحة الرئيسية للثدييات؟ سوف يسمي تلميذ المدرسة الناجح إطعام ذريته بالحليب أو الدم الدافئ أو التطور العالي للجهاز العصبي أو بعض الممتلكات الأخرى التي أصبحت ممكنة بفضل كمية كافية من الطاقة التي يتم الحصول عليها من الطعام. وإحدى الأوراق الرابحة الرئيسية للثدييات هي بنية الفكين والأسنان!

حاول تحريك فكك السفلي: لأعلى ولأسفل، لليسار ولليمين، للخلف وللأمام. "تعليقها" يسمح بالحركة في جميع الطائرات الثلاث! بالإضافة إلى ذلك، توجد أسنان على فكي الثدييات، ويتم تحديد هيكلها من خلال المهمة الموكلة إليها - للثقب، والسحق، والطحن، والقطع، والسحق، والعض، والتمزق، والإمساك، والقضم، والسحق، والنقب، والطحن، كشط ، إلخ. فكوكنا هي تحفة ميكانيكية حيوية تطورية. باستثناء الثدييات، لا توجد فقاريات برية تقريبًا قادرة على قضم قطع من الطعام! تشمل الاستثناءات القليلة الهاتتيريا القديمة، التي يمكنها قطع رأس كتكوت طائر النوء بفكيها، والسلاحف، التي تخلت عن أسنانها لصالح منقار قرني على شكل مقص. لا تقوم كل من الطيور الجارحة والتماسيح بقضم قطع من الطعام، ولكن ببساطة تمزقها - تستريح بمخالبها (الأولى) أو تدور بجسمها بالكامل (الأخير).

بالمناسبة، حول التماسيح - هذا العمود مخصص لهم في المقام الأول. بفضل التجارب المتطورة، تعلم علماء الأحياء من جامعة يوتا شيئا جديدا حول عمل قلب هذه الزواحف. لكن أولاً، بضع كلمات أخرى حول علم الأحياء المدرسي.

تم الحفاظ على بعض ميزات عرض المواد البيولوجية من الأوقات التي كان من المفترض أن تشكل فيها المدرسة رؤية عالمية مادية تعزز التطور. بشكل عام، ليس لحقيقة التطور علاقة خاصة بمعضلة "المادية-المثالية" (في حين أننا نرفض لفظيًا الانقسام المطحلب، إلا أننا لسبب ما ما زلنا نعلق أهمية مفرطة على هذا الانقسام المشكوك فيه). للأسف، عندما يتم تدريس بعض العقائد القديمة بدلاً من الأفكار الحديثة حول التطور، فإن هذا لا يؤدي إلا إلى الإضرار بالنظرة العلمية الطبيعية للعالم. تتضمن هذه العقائد وجهة النظر الخطية للتطور. فكر في الأمر، تاريخ الفقاريات عبارة عن "شجيرة" ذات فروع عديدة، كل منها اتبع طريقه الخاص، وتكيف مع أسلوب حياته الخاص. ومعلم المدرسة، الذي يقفز من فرع إلى فرع من هذه الأدغال، يبني تسلسلًا تقدميًا من "الممثلين النموذجيين": lancelet-perch-frog-lizard-dove-dog. لكن الضفدع لم يحاول أبدًا أن يصبح سحلية، فهو يعيش حياته الخاصة، وبدون أخذ هذه الحياة (وخلفية تاريخ الضفادع) في الاعتبار، فمن المستحيل فهمها!

ماذا سيخبرك معلم المدرسة عن التماسيح؟ ويستخدمها لتوضيح العبارة القائلة بأن الحيوانات الأكثر تقدمًا هي تلك التي لها قلب من أربع غرف و"ذوات الدم الحار" (مثلية الحرارة). و- انظروا يا أطفال! - يمتلك التمساح قلبًا مكونًا من أربع غرف، مثل قلب الثدييات والطيور تقريبًا، ولكن لم يتبق منه سوى ثقب واحد إضافي. نرى بأعيننا كيف أراد التمساح أن يصبح رجلاً، لكنه لم يصل إلى هناك، وتوقف في منتصف الطريق.

لذلك، التمساح لديه قلب من أربع غرف. من النصف الأيمن الدم يتدفقإلى الرئتين، من اليسار - إلى الدورة الدموية الجهازية (إلى الأعضاء التي تستهلك الأكسجين الوارد في الرئتين). ولكن بين قواعد الأوعية الدموية الممتدة من القلب هناك فجوة - ثقبة بانيزيا. أثناء التشغيل الطبيعي للقلب، يمر جزء من الدم الشرياني عبر هذه الفتحة من النصف الأيسر للقلب إلى النصف الأيمن ويدخل إلى قوس الأبهر الأيسر (انظر الصورة حتى لا تختلط في القوس الأيمن والأيسر) علاقة!). تغادر الأوعية المؤدية إلى المعدة من قوس الأبهر الأيسر. ينطلق قوس الأبهر الأيمن من البطين الأيسر، ويغذي الرأس والأطراف الأمامية. ومن ثم تندمج أقواس الأبهر في الأبهر الظهري، الذي يوفر إمدادات الدم إلى بقية الجسم. لماذا هو صعب جدا؟

أولاً، دعونا نتعرف على سبب حاجتنا إلى دائرتين من الدورة الدموية على الإطلاق. تكتفي الأسماك بشيء واحد: القلب – الخياشيم – الأعضاء المستهلكة – القلب. هنا الجواب واضح. لن تتمكن الرئتان من تحمل الضغط المطلوب لضخ الدم عبر الجسم بأكمله. ولهذا السبب يكون النصف الأيمن (الرئوي) من القلب أضعف من النصف الأيسر؛ ولهذا يبدو لنا أن القلب يقع في الجانب الأيسر من تجويف الصدر. ولكن لماذا يمر جزء من الدم المتدفق عبر الدورة الدموية الجهازية (من النصف الأيسر من القلب) عبر الجزء الأيمن "الرئوي" من القلب وقوس الأبهر الأيسر في التماسيح؟ في البشر، يمكن أن يكون سبب الانفصال غير الكامل لتدفقات الدم بسبب أمراض القلب. لماذا تحتاج التماسيح إلى مثل هذه "الرذيلة"؟ الحقيقة هي أن قلب التمساح ليس قلبًا بشريًا غير مكتمل، بل هو أكثر تعقيدًا ويمكن أن يعمل في وضعين مختلفين! عندما يكون التمساح نشطًا، يحمل كلا القوسين الأبهري الدم الشرياني. ولكن إذا كانت ثقبة بانيزيا مغلقة (وتعرف التماسيح كيفية القيام بذلك)، فسوف يتدفق الدم الوريدي إلى قوس الأبهر الأيسر.

تقليديا، يتم تفسير مثل هذا الجهاز من خلال حقيقة أنه يسمح للتمساح المخفي في الأسفل بإيقاف الدورة الدموية الرئوية. في هذه الحالة، يتم إرسال الدم الوريدي ليس إلى الرئتين (التي لا يمكن تهويتها على أي حال)، ولكن على الفور إلى الدائرة الكبيرة - على طول قوس الأبهر الأيمن. سوف يذهب الدم "الأفضل" إلى حد ما إلى الرأس والأرجل الأمامية مقارنة بالأعضاء الأخرى. ولكن إذا كانت الرئتان معطلتين، فهل هناك فائدة كبيرة في دوران الدم؟

لقد توصل علماء الأحياء الأمريكيون إلى كيفية اختبار الافتراض القديم القائل بأن التماسيح تنقل الدم من دورة إلى أخرى ليس من أجل الاختباء، ولكن من أجل هضم الطعام بشكل أفضل (ثاني أكسيد الكربون هو الركيزة التي تنتج الحمض عن طريق غدد المعدة). لقد تحقق الباحثون من أنه في التماسيح الصغيرة السليمة، أثناء عملية هضم الطعام، يتدفق الدم الوريدي الغني بثاني أكسيد الكربون عبر قوس الأبهر الأيسر (الذي يزود الجهاز الهضمي بالدم). ثم بدأوا بالتدخل في وظيفة قلب التماسيح التجريبية باستخدام الأساليب الجراحية. في بعضهم، تم منع نقل الدم الوريدي إلى قوس الأبهر الأيسر بالقوة؛ وخضع آخرون لعملية جراحية لمحاكاة مثل هذا التدخل. تم تقييم التأثير من خلال قياس نشاط إفرازات المعدة ومن خلال مراقبة هضم فقرات الأبقار التي ابتلعتها التماسيح بالأشعة السينية. بالإضافة إلى ذلك، تم وضع أجهزة استشعار شبه موصلة في التماسيح المؤسفة، مما يسمح لها بقياس درجة حرارة الجسم. نتيجة لهذه التلاعبات، كان من الممكن تأكيد الفرضية المطروحة بشكل مقنع - إن نقل الدم الوريدي إلى الدورة الدموية الجهازية يزيد من إنتاج الحمض في المعدة ويسرع عملية هضم الطعام.

التماسيح قادرة على إطعام فريسة كبيرة إلى حد ما، وابتلاع الفريسة كاملة أو في قطع كبيرة (تذكر ما قلناه عن هيكل الفكين؟). درجة حرارة جسم هذه الحيوانات المفترسة غير مستقرة، وإذا لم يكن لديهم الوقت الكافي لهضم فرائسهم بسرعة كافية، فسيتم تسممهم ببساطة. إن البنية المعقدة للجهاز الدوري وقدرته على العمل في وضعين مختلفين هي وسيلة لتنشيط عملية الهضم. والجهاز الهضمي للتماسيح يبرر غرضه: تظهر سلسلة من صور الأشعة السينية كيف "تذوب" فقرات الأبقار الصلبة في الحمض في معدة الحيوانات المفترسة!

إذن، الآن أصبحنا نعرف ما هو المهم في حياة التماسيح. يا لها من كائنات متكاملة!

| |

التماسيح هي فقاريات من ذوات الدم البارد تعيش أسلوب حياة شبه مائي. الماء هو وسطهم المفضل، كونه أكثر ثباتًا في درجة الحرارة. وبفضلها نجا أسلاف التماسيح من التبريد العالمي لمناخ الأرض. شكل جسم التماسيح على شكل سحلية. يتم تسطيح الرأس الكبير في الاتجاه الظهري البطني، والكمامة ممدودة أو طويلة، مع فكين ممدودين قويين، يجلسان مع "أنياب" مخروطية حادة يصل طولها إلى 5 سم، والتي تنمو طوال حياة الحيوان، لتحل محل البالية والمتهالكة. تلك المكسورة. يتم تقوية الأسنان في الخلايا العظمية الفردية للفكين، وقاعدة السن مجوفة من الداخل؛ تم تصميم عضة التمساح بحيث تكون مقابل أكبر الأسنان على الحافة الجانبية لأحد الفكين أصغر أسنان الآخر. هذا التصميم يمكن أن يحول جهاز طب الأسنان إلى السلاح الأمثلللهجوم. في الغاريال ذات الخطم الضيق التي تأكل الأسماك، يمكن مقارنة فكيها بفك الملقط، مما يسمح لها بالاستيلاء على فريسة متحركة صغيرة في الماء بحركة جانبية للرأس.

نظام الفك للتماسيح الصينية (التمساح الصيني)، الشائع في شرق الصين على طول المجرى السفلي لنهر اليانغتسى، منظم بشكل مختلف. هذه زواحف صغيرة (أقصى طول 1.5 متر)، تتغذى بشكل رئيسي ذوات الصدفتينوالقواقع المائية والقشريات وكذلك الضفادع وأنواع الأسماك بطيئة الحركة. يتم طحن مثل هذا الطعام الخشن بواسطة الأسنان الخلفية المتقاربة ذات سطح التاج المسطح. عن طريق شطف أفواههم بالماء، تتخلص التماسيح التي تتغذى من شظايا القذائف والأصداف المسحوقة.

وفي نهاية خطم التمساح توجد فتحات أنف محدبة، كما أن العيون مرتفعة أيضًا وتقع في الجانب العلوي من الرأس. تحدد هذه الميزة الهيكلية للجمجمة الوضع المفضل للزواحف المائية: الجسم سعيد في الماء - فقط العيون والأنف مرئية من الخارج.

تمتلك التماسيح خمسة أصابع على أطرافها الأمامية وأربعة على أطرافها الخلفية، وهي متصلة بواسطة غشاء بين الأصابع. الذيل طويل ومضغوط جانبيا وقوي للغاية ومتعدد الوظائف: إنه "جهاز تحكم في التوجيه" و "محرك" عند السباحة، ودعم عند التحرك على الأرض، وعند الصيد يشبه الصولجان المذهل. عند السباحة، يتم وضع أطراف التماسيح إلى الخلف، ويتم الضغط على الأطراف الأمامية على الجانبين، ويصف الذيل المسطح القوي، الانحناء، الحركات على شكل حرف S. أثناء انتظار الثدييات الكبيرة عند حفرة الري، يهاجم تمساح المياه المالحة الضخم (Crocodylus porosus) فجأة، ويمسك حمار وحشي أو ظباء من رأسه ويكسر رقبته، أو يطرق الضحية أرضًا بضربة رهيبة بذيله. خلال موسم التكاثر، تستخدم الإناث ذيلها لضغط ما أحضرته للعش. مواد البناء"، رشها في الماء، ورش العش بالقوابض.

كامل سطح جسم التمساح مغطى بطبقة كبيرة من الشكل الصحيحجداول قرنية. تكون الحشائش الظهرية أكثر سمكًا وتحمل حواف شوكية محدبة تتحول إلى مسننات على الذيل. يتطور كل مقياس بشكل مستقل وينمو بسبب الطبقات الأساسية. تحت الحروق الكبيرة من الجلد على الظهر والذيل، تتطور قشرة حقيقية من الصفائح العظمية، وهي الجلد العظمي. ترتبط الدروع ببعضها البعض بشكل مرن، لذلك لا تعيق حركة الحيوان. شكل ونمط القشرة فردي لكل نوع. على الرأس، تندمج الجلود العظمية مع عظام الجمجمة. وهكذا يرتدي الحيوان "درعًا" حقيقيًا يحمي العناصر الحيوية بشكل فعال اعضاء داخليةوالدماغ.

هيكل الجمجمة غير عادي للغاية. يتم اختراق العظام المربعة والمفصلية عن طريق النتوءات الحاملة للهواء في تجويف الأذن الوسطى. تحتوي معظم العظام الخلفية للجمجمة على تجاويف لنظام متفرع ومعقد للغاية من أنابيب استاكيوس. تحتوي عظام الكمامة الطويلة والحنك أيضًا على فراغات كبيرة: تمتد النتوءات العمياء للممر الأنفي إلى داخلها. يعتقد العلماء أن أنظمة تجاويف الهواء والممرات التي تخترق جمجمة التمساح الضخمة تقريبًا تخففها بشكل كبير، مما يسمح لها بإبقاء رأسها فوق سطح الماء دون إنفاق كبير على طاقة العضلات (للغوص الصامت وغير المحسوس، فيكفي أن يقوم التمساح بتقليل الضغط في تجويف الصدر وتوجيه جزء منه إلى هواء الرئتين من الممرات القحفية الهوائية).

جميع أنواع التماسيح لديها أعضاء حسية منظمة للغاية. على عكس الثعابين، يسمعون تماما - نطاق الحساسية السمعية كبير جدا ويبلغ 100-4000 هرتز. وفي الوقت نفسه، تُحرم التماسيح من عضو جاكوبسون "الثعبان" الخاص، والذي يسمح للزواحف بتمييز الطعم والرائحة بدقة كبيرة. تتكيف عيون التماسيح للرؤية الليلية، ولكنها تعمل أيضًا بشكل جيد أثناء النهار. تحتوي شبكية العين بشكل أساسي على مستقبلات عصوية تلتقط فوتونات الضوء. إن حدقة العين، مثل حدقة القطة، قادرة على التضييق في الضوء إلى شق عمودي ضيق، وفي الليل تتوهج عيون التمساح باللون الأحمر الوردي، وهو ما يعتبر غالبًا دليلاً ثابتًا على تعطشها للدماء. يجب أن يقال أنه على الرغم من أن غرائز الصيد لدى التماسيح تتفاقم في الظلام، إلا أن العيون المفترسة الشرسة ليست سوى نتيجة للبنية التشريحية للمحلل البصري. في الظلام، يتوسع التلميذ العمودي، ويتم توفير اللون الدموي من خلال وجود صبغة خاصة في الحيوانات - رودوبسين - على شبكية العين، مضاءة بالضوء المنعكس. تحت الماء عيون التماسيح محمية بغشاء راف شفاف يغلقها عند الغوص.

الجميع يعرف عبارة "ذرف دموع التماسيح". في الواقع، التماسيح تبكي، ولكن ليس بسبب الحزن أو الألم أو الرغبة في تهدئة يقظة شخص ما بشكل غدر. وبهذه الطريقة يتم تحرير الحيوانات من الأملاح العضوية الزائدة الموجودة في الجسم. دموعهم الموحلة مالحة بشكل غير عادي، لكنها خالية من العاطفة. توجد الغدد الملحية لدى ممثلي عائلة التماسيح الحقيقية، حتى تحت اللسان.

الجهاز التنفسي للتماسيح له أيضًا خصائصه الخاصة. يمكن إغلاق الخياشيم، مثل الفتحات السمعية الخارجية، بإحكام عن طريق العضلات - فهي تنقبض تلقائيًا بمجرد غوص الحيوان. تتمتع الرئتان ببنية معقدة مقارنة بالرئتين الفضفاضتين لدى الثعابين، كما أنها قادرة على استيعاب كمية كبيرة من الهواء. ونتيجة لذلك، على سبيل المثال، يستطيع تمساح النيل الصغير الذي يبلغ طوله مترًا واحدًا فقط البقاء تحت الماء لمدة 40 دقيقة تقريبًا، دون أدنى ضرر على صحته. أما بالنسبة للأفراد البالغين الكبار، فيمكن أن تصل مدة "الغوص" إلى 1.5 ساعة. تجدر الإشارة إلى ذلك الزواحف المتقشرةغير قادر على امتصاص الأكسجين من خلال الجلد الخشن، كما تفعل البرمائيات ذات البشرة الرقيقة (الضفادع، سمندل الماء).

يمر الهواء المستنشق عبر فتحتي الأنف عبر ممرات أنفية مزدوجة، يفصلها عن تجويف الفم الحنك العظمي الثانوي، الذي يعمل بمثابة نوع من الحماية للجمجمة من الداخل. في حالة محاولة التمساح ابتلاع ضحية كبيرة ومشوهة بشدة، فإن شظايا العظام والمقاومة اليائسة والهزات وضربات الحيوان المنكوبة غير قادرة على إصابة قبو تجويف الفم وإتلاف الدماغ. قبل choanae (الخياشيم الداخلية) مباشرة، ينزل ستارة عضلية من الأعلى، والتي تضغط على نتوء مماثل عند قاعدة اللسان وتشكل صمامًا يفصل تمامًا تجويف الفم عن الجهاز التنفسي. وهكذا بفضلها الهيكل التشريحيالتمساح قادر على إغراق الفريسة وتمزيقها وابتلاعها دون التعرض لخطر الاختناق.

آلية تهوية الرئتين غريبة وغير عادية عند التماسيح. إذا كان حجم الصدر بالنسبة لمعظم الفقاريات العليا يتغير من خلال حركة الأضلاع، فإن حجم الرئتين في التماسيح يتغير أيضًا مع حركة الكبد. يتحرك الأخير إلى الأمام عن طريق انقباض عضلات البطن المستعرضة مما يسبب زيادة الضغط في الرئتين والزفير، ثم يتحرك إلى الخلف عن طريق عضلات الحجاب الحاجز الطولية التي تربط الكبد بالحوض فيسبب انخفاض الضغط في الرئتين، وفقا لذلك، استنشاق. كما أثبت الباحثون K. Hans و B. Clark، في التماسيح في الماء، فإن الدور الرئيسي في تهوية الرئتين يلعبه حركات الكبد.

يتكون قلب التماسيح من أربع غرف وهو أكثر تقدمًا بكثير من قلب الزواحف الأخرى المكون من ثلاث غرف: لا يختلط الدم الشرياني المؤكسج بالدم الوريدي، الذي أعطى الأكسجين للأعضاء والأنسجة بالفعل. يختلف قلب التماسيح عن قلب الثدييات المكون من أربع غرف حيث يحتفظ الأخير بقوسين من الأبهر مع مفاغرة (جسر) عند التقاطع. وهكذا، على الرغم من أن درجة حرارة الجسم ومعدل الأيض والنشاط الحركي وشهية التماسيح تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة بيئةفإن عملية تبادل الغازات في خلاياها تكون أكثر كفاءة منها في السحالي والسلاحف.

يتميز الجهاز الهضمي للتماسيح في المقام الأول بغياب اللعاب في تجويف الفم. بالإضافة إلى ذلك، هناك تكيف مذهل آخر: في المعدة العضلية ذات الجدران السميكة لمعظم التماسيح البالغة، هناك كمية معينة من الحجارة (ما يسمى بالجاستروليت)، والتي تبتلعها الحيوانات على وجه التحديد. وفي تماسيح النيل يصل وزن الحجارة في المعدة إلى 5 كجم. ودور هذه الظاهرة ليس واضحا تماما؛ ومن المفترض أن الحجارة تلعب دور الصابورة وتحرك مركز ثقل التمساح من الأمام إلى الأسفل، مما يعطي ثباتاً أكبر عند السباحة ويجعل الغوص أسهل، أو أنها تساهم في طحن الطعام عندما تنقبض جدران المعدة، كما هو الحال في الطيور.

لا تمتلك التماسيح مثانة، وهذا على ما يبدو يرجع إلى الحياة في الماء. يتم إخراج البول مع البراز من خلال جهاز خاص يزيل الفضلات يقع على الجانب البطني للحيوان (يسمى المذرق). يبدو المذرق وكأنه شق طولي، بينما في السحالي والسلاحف فهو من النوع المستعرض. في الجزء الخلفي، لدى الذكور عضو تناسلي غير زوجي. تضع الأنثى بيضًا مخصبًا، محميًا من الخارج بقشرة كلسية كثيفة، ومن الداخل باحتياطيات أولية من الغذاء والرطوبة الكافية لنمو الجنين.

على جانبي المذرق، وكذلك تحت الفك السفلي، تمتلك التماسيح غددًا مزدوجة كبيرة تفرز إفرازًا بنيًا مع رائحة قويةالمسك. يتم تنشيط إفراز هذه الغدد بشكل خاص خلال موسم التكاثر، مما يساعد الشركاء الجنسيين في العثور على بعضهم البعض.

مقالات أكثر إثارة للاهتمام

من بين أخطر الحيوانات المفترسة في العالم، تحتل التماسيح أحد الأماكن الأولى ( الاسم اللاتيني- التمساحيات) هي السلالة الوحيدة الباقية من الديناصورات، والتي تنتمي إلى رتبة الفقاريات المائية. يتراوح متوسط ​​طول الشخص البالغ من 2 إلى 5.5 متر، ويمكن أن تصل كتلة التمساح إلى 550-600 كيلوغرام.

الهيكل الخارجي للتمساح

تساعد السمات الهيكلية للتماسيح، الداخلية والخارجية، على البقاء في ظروف لا تصدق. ومن المثير للاهتمام أنه على الرغم من عملية التطور الطويلة، فقد احتفظت هذه الزواحف بجميع سمات أسلافها تقريبًا، ولا سيما جسم التمساح , تتكيف مع البيئة المائيةمقيم:

قليل من الناس يعرفون أن جسم التمساح يمكن أن يكون له ألوان مختلفة، على الرغم من أن لون التمساح عادة بني مخضر. يتكون الجزء العلوي من الجلد من صفوف من الصفائح القرنية القوية للغاية والمترابطة بإحكام والتي تنمو مع الفرد نفسه، بحيث لا تتساقط. يمكن أن يختلف لون جلد التمساح حسب عوامل خارجيةأو بالأحرى درجة الحرارة المحيطة. ولذلك فإن هذه الحيوانات من ذوات الدم البارد درجة الحرارة العاديةوتتراوح زاوية جسم التمساح بين 30 و35 درجة.

أسنان التمساح

غالبًا ما يتم الخلط بين ممثلي هذا النوع والتماسيح، على الرغم من أن لديهم في الواقع عددًا من الاختلافات، وأهمها موقع الأسنان وبنيتها. على سبيل المثال، إذا كان فكي التمساح مغلقين، فيمكنك رؤية السن الرابع من الأسفل، بينما في التمساح تكون جميعها مغلقة. يتراوح إجمالي عدد أسنان التمساح من 64 إلى 70 حسب الصنف، ولها نفس الشكل المخروطي وسطح داخلي مجوف حيث تتطور القواطع الجديدة. في المتوسط، يتم استبدال ناب كل تمساح مرة واحدة كل عامين، وعلى مدار العمر يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى 45-50 من هذه التحديثات. وفي المقابل، يكون لسان التمساح ملتحمًا تمامًا بالفك السفلي، لذلك يعتقد البعض عمومًا أن الزواحف لا تمتلك هذا العضو.

على الرغم من أن فم التمساح يبدو مخيفًا للغاية، إلا أنه في الواقع أسنانه ليست مصممة لمضغ الطعام، لذلك فهو يبتلع فريسته إلى قطع كبيرة. يحتوي الجهاز الهضمي للتمساح على عدد من الميزات المحددة، على سبيل المثال، تحتوي المعدة على جدران سميكة للغاية، ولتحسين عملية الهضم تحتوي على حصوات (حصوات المعدة). وتتمثل وظيفتها الإضافية في تغيير مركز الثقل لتحسين أداء السباحة.

ملامح الهيكل الداخلي للتماسيح

عمومًا، الهيكل الداخلييمتلك التمساح أوجه تشابه في بنيته مع الزواحف الأخرى، ولكن هناك بعض الميزات غير العادية. على سبيل المثال، يشبه الهيكل العظمي للتمساح إلى حد كبير البنية المميزة للديناصورات: قوسان زمنيان، وجمجمة ثنائية الجانب، وما إلى ذلك. تم العثور على معظم الفقرات في الذيل (حتى 37) ، بينما يوجد في منطقة عنق الرحم والجذع 9 و 17 فقط على التوالي. ولمزيد من الحماية توجد أضلاع في الجزء البطني غير متصلة بالعمود الفقري.

تم تصميم الجهاز التنفسي للتمساح بحيث يشعر الحيوان بالراحة سواء على الأرض أو تحت الماء. يتم تمثيل الأعضاء التنفسية للتمساح من خلال فتحتي الأنف، والممر البلعومي مع الحنك العظمي الثانوي، والستارة الحنكية، والقصبة الهوائية، والرئتين مع الحجاب الحاجز. إن رئتي التمساح القوية والمعقدة قادرة على استيعاب كمية كبيرة من الهواء، بينما يستطيع الحيوان، إذا لزم الأمر، ضبط مركز ثقله. ولمنع تنفس التمساح من التدخل في قدرته على الحركة السريعة، توجد عضلات خاصة في منطقة الحجاب الحاجز.

نظام الدورة الدموية للتمساح فريد من نوعه بطريقته الخاصة، وهو أكثر تقدمًا بكثير من الزواحف الأخرى. وهكذا فإن قلب التمساح مكون من أربع غرف (2 أذينين وبطينين)، وآلية خاصة لخلط الدم من الشرايين والأوردة تجعل من الممكن تنظيم عملية إمداد الدم. إذا كنت بحاجة إلى تسريع عملية الهضم، فإن هيكل قلب التمساح يسمح لك بتغيير الدم الشرياني إلى الدم الوريدي، وهو أكثر تشبعًا بثاني أكسيد الكربون ويساهم في إنتاج عصير معدي إضافي. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن دم التمساح يحتوي على نسبة عالية من المضادات الحيوية، كما أن الهيموجلوبين مشبع بالأكسجين ويعمل بشكل مستقل عن خلايا الدم الحمراء.

بالمناسبة، مثانةهذه الحيوانات المفترسة لا تفعل ذلك، ولكن للبحث عن رفيق خلال موسم التكاثر توجد غدد خاصة في النصف السفلي من الفك، والتي تنبعث منها رائحة المسك.

نظامهم العصبي متطور للغاية ، على وجه الخصوص ، دماغ التمساح (أو بالأحرى نصفي الكرة المخية) مغطى بقشرة ، ومن بين الأعضاء الحسية تم تطوير السمع والرؤية بشكل خاص. يمكننا أن نقول بثقة أن ذاكرة التمساح جيدة جدًا، لأنه قادر على تذكر المسارات التي تذهب بها الحيوانات الأخرى إلى حفرة الري.