دعني أخبرك قصة حدثت قبل بضع سنوات. الآن أقوم بكتابة كتاب مدرسي لعلم الحيوان وفقًا للبرنامج الذي شاركت فيه بنفسي. عندما تم تصميم هذا الإصدار من البرنامج للتو ، أقنعت العامل الوزاري أنه قبل إجراء دراسة منهجية للمجموعات الفردية ، يجب النظر في موضوع كبير بما فيه الكفاية ، والذي سيتم إخباره عن الحيوانات بشكل عام.
"حسنًا ، ولكن من أين تبدأ؟" سألني المسؤول. قلت إن نمط حياة الحيوانات يتحدد أساسًا بما يأكلونه وكيف يتحركون. لذلك ، عليك أن تبدأ بمجموعة متنوعة من الطرق لتناول الطعام. "ما الذي تتحدث عنه!" صرخ محدثي. "كيف يمكنني نقل مثل هذا البرنامج إلى الوزير؟ سيسأل على الفور لماذا نلهم الأطفال بأن أهم شيء هو الخانق!"
حاولت المجادلة. بشكل عام ، يرتبط تقسيم الكائنات الحية إلى ممالك (حيوانات ونباتات وفطريات وغيرها) في المقام الأول بنمط التغذية ، والذي بدوره يحدد سمات بنيتها. إن سمات الحيوانات متعددة الخلايا هي نتيجة لحقيقة أنها تحتاج إلى مصادر خارجية للمواد العضوية وفي نفس الوقت لا تمتصها من خلال سطح الجسم ، بل تأكلها على شكل قطع. الحيوانات مخلوقات تأكل الكائنات الحية الأخرى أو أجزاء منها! للأسف ، كان محدثي مصرا. يهتم الوزير في المقام الأول بالجانب التعليمي للبرنامج.
بالتفكير في كيفية تنظيم المقدمة بشكل مختلف ، ارتكبت بعد ذلك خطأ لا يغتفر. كانت فكرتي التالية هي اقتراح بدء دراسة مسار علم الحيوان بمجموعة متنوعة من دورات الحياة. عندما أدرك محدثي أن "الشيء الرئيسي في الحياة" لن أفكر في الطعام ، ولكن التكاثر ، يبدو أنه قرر أنني كنت أسخر منه ... في النهاية ، كتبت شيئًا ، كما كنت أتمنى ، لا أحد لن يصدم. ثم استحضر الميثوديون هذا البرنامج ، الذين صححوا كل ما لم يفهموه فيه ، واستبدلوا الصياغات بتلك التي كانت مستخدمة في العصور التاريخية عندما درس هؤلاء الميثوديون أنفسهم في المعاهد التربوية. ثم قام المسؤولون بتصحيح البرنامج المؤسف ، ثم أعادوا التفكير فيه بروح الإرشادات الجديدة ، ثم ... - بشكل عام ، أنا أكتب كتابًا مدرسيًا على برنامجي "الخاص" ولا أتعب من السب.
وتذكرت هذه القصة الحزينة لأنني اقتنعت مرة أخرى: بالنسبة للحيوانات ، أهم شيء هو "zhrachka" سيئ السمعة. عند مقارنة مجموعات مختلفة من أقاربنا مع بعضهم البعض ، غالبًا ما لا ندرك السمات التي أدت بهم إلى النجاح أو الفشل. هل تعرف ، على سبيل المثال ، ما الذي أصبح أحد الأوراق الرابحة الرئيسية للثدييات؟ سيقوم الطالب الناجح بتسمية الرضاعة بالحليب ، والدماء الدافئة ، والتطور العالي للجهاز العصبي ، أو بعض الخصائص الأخرى التي أصبحت ممكنة بسبب كمية كافية من الطاقة التي يتم الحصول عليها من الطعام. وأحد الأوراق الرابحة الرئيسية للثدييات هو هيكل الفكين والأسنان!
حاول تحريك فكك السفلي: لأعلى ولأسفل ، لليمين ولليسار ، للخلف وللأمام. يسمح "تعليقها" بالحركة في الطائرات الثلاث! بالإضافة إلى ذلك ، تجلس الأسنان على فكي الثدييات ، والتي يتم تحديد هيكلها من خلال المهمة الموكلة إليها - الثقب ، والسحق ، والطحن ، والقطع ، والسحق ، والقضم ، والتمزق ، والإمساك ، والقضم ، والسحق ، والنقب ، طحن ، كشط ، إلخ. إن فكوكنا تحفة تطورية في مجال الميكانيكا الحيوية. بصرف النظر عن الثدييات ، لا توجد فقاريات أرضية تقريبًا قادرة على قضم قطع الطعام! تشمل بعض الاستثناءات القليلة التواتارا القديمة ، القادرة على قطع رأس كتكوت طائر بفكيها ، والسلاحف التي تخلت عن أسنانها لصالح منقار يشبه المقص. لا تقضم كل من الطيور الجارحة والتماسيح قطع الطعام ، ولكن ببساطة تمزقها - تستريح على مخالبها (الأولى) أو تدور بجسمها بالكامل (الثانية).
بالمناسبة ، حول التماسيح - هذا العمود مخصص لهم في المقام الأول. بفضل التجارب المعقدة ، تمكن علماء الأحياء من جامعة يوتا من تعلم شيء جديد حول أداء قلب هذه الزواحف. لكن أولاً ، بضع كلمات أخرى حول علم الأحياء المدرسي.
تم الحفاظ على بعض سمات عرض المواد البيولوجية منذ الوقت الذي كان من المفترض أن تشكل فيه المدرسة وجهة نظر مادية للعالم ، تعزز التطور. بشكل عام ، حقيقة التطور لا علاقة لها بمعضلة "المادية - المثالية" (رفض لفظيًا من المطحلب ، لسبب ما ما زلنا نعلق أهمية مفرطة على هذه الثنائية المريبة). للأسف ، عندما يتم تدريس بعض العقائد التي لا معنى لها بدلاً من الأفكار الحديثة حول التطور ، فإن هذا يتسبب فقط في إلحاق الضرر بالنظرة العلمية الطبيعية للعالم. من بين هذه العقائد الفكرة الخطية للتطور. فكر في تاريخ الفقاريات على أنه "شجيرة" من العديد من الفروع ، يسلك كل منها طريقه الخاص ، ويتكيف مع أسلوب حياته الخاص. ويقوم مدرس المدرسة ، الذي يقفز من فرع إلى فرع من هذه الشجيرة ، ببناء تسلسل تدريجي من "الممثلين النموذجيين": lancelet-perch-frog-lizard-dove-dog. لكن الضفدع لم يحاول أبدًا أن يصبح سحلية ، فهو يعيش حياته الخاصة ، ومن دون مراعاة هذه الحياة (وخلفية الضفادع) يستحيل فهمها!
ماذا سيقول مدرس المدرسة عن التماسيح؟ يستخدمها لتوضيح التأكيد على أن أكثر الحيوانات تقدمًا هي الحيوانات ذات القلب المكون من أربع غرف و "ذوات الدم الدافئ" (الحرارة المنزلية). وانظروا يا أطفال! - يمتلك التمساح قلبًا مكونًا من أربع غرف ، تقريبًا مثل قلب الثدييات والطيور ، لم يتبق منه سوى ثقب واحد إضافي. نرى بأعيننا كيف أراد التمساح أن يصبح رجلاً ، لكنه لم يصل إليه ، وتوقف في منتصف الطريق.
لذلك ، التمساح له أربع غرف قلب. من النصف الأيمن ، يذهب الدم إلى الرئتين ، من اليسار - إلى الدوران الجهازي (إلى الأعضاء المستهلكة للأكسجين الذي يتم تلقيه في الرئتين). لكن بين قواعد الأوعية التي تنطلق من القلب توجد فجوة - ثقب البانيزي. في الوضع الطبيعي لعمل القلب ، يمر جزء من الدم الشرياني من خلال هذه الفتحة من النصف الأيسر للقلب إلى النصف الأيمن ويدخل قوس الأبهر الأيسر (انظر إلى الشكل حتى لا تتشوش في اليمين علاقة اليسار!). تغادر الأوعية المؤدية إلى المعدة من قوس الأبهر الأيسر. يغادر قوس الأبهر الأيمن من البطين الأيسر ، ويغذي الرأس والأطراف الأمامية. ثم تندمج أقواس الأبهر في الشريان الأورطي الظهري ، الذي يوفر إمداد الدم لبقية الجسم. لماذا هو صعب جدا؟
بادئ ذي بدء ، دعنا نتعرف على سبب الحاجة إلى دائرتين من الدورة الدموية على الإطلاق. تدير الأسماك شيئًا واحدًا: القلب - الخياشيم - الأعضاء الاستهلاكية - القلب. هنا الجواب واضح. لا تستطيع الرئتان تحمل الضغط اللازم لضخ الدم عبر الجسم كله. ولهذا يكون النصف الأيمن (الرئوي) من القلب أضعف من النصف الأيسر. لهذا يبدو لنا أن القلب يقع على الجانب الأيسر من تجويف الصدر. ولكن لماذا يمر جزء من الدم المتدفق عبر الدورة الدموية الجهازية (من النصف الأيسر من القلب) في التماسيح عبر الجزء الأيمن "الرئوي" من القلب وقوس الأبهر الأيسر؟ في البشر ، يمكن أن يحدث الفصل غير الكامل لتدفق الدم بسبب أمراض القلب. لماذا مثل هذا "الرذيلة" التماسيح؟ الحقيقة هي أن قلب التمساح ليس قلبًا بشريًا غير مكتمل ، بل هو أكثر تعقيدًا "متصوراً" ويمكن أن يعمل في وضعين مختلفين! عندما ينشط التمساح ، يحمل كلا القوسين الأبهر الدم الشرياني. ولكن إذا تم إغلاق فتحة البانيزيان (و "تعرف التماسيح" كيفية القيام بذلك) ، فسيذهب الدم الوريدي إلى قوس الأبهر الأيسر.
تقليديا ، يتم تفسير هذا الجهاز من خلال حقيقة أنه من المفترض أنه يسمح للتمساح بالاختباء في الأسفل لإيقاف الدورة الدموية الرئوية. في هذه الحالة ، لا يتم إرسال الدم الوريدي إلى الرئتين (والتي لا يزال من المستحيل تهويتها) ، ولكن على الفور إلى دائرة كبيرة - على طول قوس الأبهر الأيمن. يذهب الدم "الأفضل" إلى حد ما إلى الرأس وإلى الأرجل الأمامية مقارنة بالأعضاء الأخرى. ولكن إذا كانت الرئتان معطلتين ، فما فائدة جريان الدم؟
اكتشف علماء الأحياء الأمريكيون كيفية اختبار الافتراض القديم القائل بأن التماسيح تنقل الدم من دائرة الدورة الدموية إلى أخرى ليس من أجل الاختباء ، ولكن من أجل هضم الطعام بشكل أفضل (ثاني أكسيد الكربون هو ركيزة لإنتاج الحمض بواسطة غدد المعدة). لاحظ الباحثون أن التمساح الصغير الذي يتمتع بصحة جيدة أثناء عملية هضم الطعام من خلال قوس الأبهر الأيسر (الذي يمد الدم إلى الجهاز الهضمي) يتدفق في الدم الغني بحمض الكربونيك. ثم بدأوا في التدخل في عمل قلب التماسيح التجريبية بالطرق الجراحية. في بعضها ، تم منع نقل الدم الوريدي إلى قوس الأبهر الأيسر بالقوة ؛ خضع آخرون لعملية تحاكي مثل هذا التدخل. تم تقييم التأثير عن طريق قياس نشاط إفراز المعدة والمراقبة بالأشعة السينية لهضم فقرات الأبقار التي تبتلعها التماسيح. بالإضافة إلى ذلك ، تم وضع مستشعرات أشباه الموصلات في التمساح المؤسف ، مما جعل من الممكن قياس درجة حرارة أجسامهم. نتيجة لهذه التلاعبات ، كان من الممكن تأكيد الفرضية المطروحة بشكل مقنع - إن نقل الدم الوريدي إلى الدورة الدموية الجهازية يعزز إنتاج الحمض في المعدة ويسرع هضم الطعام.
تستطيع التماسيح أن تتغذى على فريسة كبيرة إلى حد ما ، فتبتلع الفريسة كاملة أو قطعًا كبيرة (تذكر ما قلناه عن هيكل الفكين؟). درجة حرارة جسم هذه الحيوانات المفترسة غير مستقرة ، وإذا لم يكن لديهم الوقت لهضم الفريسة بسرعة كافية ، فسوف يتم تسميمهم ببساطة. الهيكل المعقد لجهاز الدورة الدموية وقدرته على العمل في وضعين مختلفين هو وسيلة لتنشيط الهضم. والجهاز الهضمي للتماسيح يبرر الغرض منه: سلسلة من الأشعة السينية تبين كيف أن فقرات الثور الصلبة "تذوب" في الحمض في معدة الحيوانات المفترسة!
لذلك ، نحن نعرف الآن ما هو مهم في حياة التماسيح. يا لها من كائنات كاملة!
شبانوف. قلب تمساح // Computerra، M.، 2008. - رقم 10 (726). - ص 36 - 37
من بين أخطر الحيوانات المفترسة في العالم ، توجد التماسيح (الاسم اللاتيني Crocodilia) في واحدة من الأماكن الأولى - الورثة الوحيدون الباقون على قيد الحياة للديناصورات التي تنتمي إلى رتبة الفقاريات المائية. يبلغ متوسط طول الشخص البالغ من 2 إلى 5.5 متر ، ويمكن أن تصل كتلة التمساح إلى 550-600 كيلوجرام.
الهيكل الخارجي للتمساح
تساعد السمات الهيكلية للتماسيح ، الداخلية منها والخارجية ، على البقاء في ظروف لا تصدق. من المثير للاهتمام أنه على الرغم من عملية التطور الطويلة ، احتفظت هذه الزواحف بجميع سمات أسلافها تقريبًا ، ولا سيما جسد التمساح. , تتكيف مع البيئة المائية:
قلة من الناس يعرفون أن غلاف جسد التمساح يمكن أن يكون له لون مختلف ، على الرغم من أن لون التمساح ، كقاعدة عامة ، هو بني مخضر. الجزء العلوي من الجلد عبارة عن سلسلة من الصفائح القرنية القوية للغاية والمتصلة بإحكام والتي تنمو مع الفرد نفسه ، بحيث لا تتساقط. يمكن أن يختلف اللون الذي يكتسبه جلد التمساح تبعًا لعوامل خارجية ، أو بالأحرى درجة الحرارة المحيطة. هذه الحيوانات من ذوات الدم البارد ، لذلك تتراوح درجة حرارة جسم التمساح الطبيعية من 30 إلى 35 درجة.
أسنان التمساح
غالبًا ما يتم الخلط بين ممثلي هذا النوع والتماسيح ، على الرغم من وجود عدد من الاختلافات في الواقع ، أهمها موقع الأسنان وهيكلها. على سبيل المثال ، إذا تم إغلاق فكي التمساح ، يمكنك رؤية السن الرابع من الأسفل ، بينما في التمساح مغلقين جميعًا. العدد الإجمالي للأسنان في التمساح من 64 إلى 70 ، حسب التنوع ، ولها نفس الشكل المخروطي والسطح الداخلي المجوف حيث تتطور القواطع الجديدة. في المتوسط ، يتغير كل ناب تمساح كل عامين ، ويمكن أن يكون هناك ما يصل إلى 45-50 تحديثًا في العمر. بدوره ، يلتصق لسان التمساح تمامًا بالفك السفلي ، لذلك يعتقد بعض الناس عمومًا أن الزواحف لا تمتلك هذا العضو. 
على الرغم من حقيقة أن فم التمساح يبدو مخيفًا للغاية ، إلا أن أسنانه في الواقع غير مهيأة لمضغ الطعام ، لذلك فهي تبتلع الفريسة قطعًا كبيرة. يحتوي الجهاز الهضمي للتمساح على عدد من السمات المحددة ، على سبيل المثال ، تتميز المعدة بسماكة جدار كبيرة جدًا ، ولتحسين عملية الهضم ، فهي تحتوي على حصوات (حصوات المعدة). وتتمثل وظيفتها الإضافية في تغيير مركز الثقل لتحسين أداء السباحة.
ملامح الهيكل الداخلي للتماسيح
بشكل عام ، يشبه الهيكل الداخلي للتمساح هيكل الزواحف الأخرى ، ولكن هناك بعض الميزات غير العادية. على سبيل المثال ، الهيكل العظمي للتمساح مشابه جدًا للهيكل المميز للديناصورات: قوسان زمانيان ، جمجمة منقوصة ، وما إلى ذلك. توجد معظم الفقرات في الذيل (حتى 37) ، بينما يوجد في منطقة عنق الرحم والجذع 9 و 17 فقط على التوالي. لمزيد من الحماية ، توجد أضلاع في منطقة البطن غير متصلة بالعمود الفقري.
تم تصميم الجهاز التنفسي للتمساح بطريقة تجعل الحيوان يشعر بالراحة على الأرض وتحت الماء. يتم تمثيل أعضاء الجهاز التنفسي في التمساح من خلال الخياشيم (الخياشيم) ، والممر الأنفي البلعومي مع سقف عظمي ثانوي ، والستار الحنكي ، والقصبة الهوائية ، والرئتين مع الحجاب الحاجز. إن رئتي التمساح القويتين والمعقدتين قادرة على حمل كمية كبيرة من الهواء ، بينما يمكن للحيوان ، إذا لزم الأمر ، ضبط مركز الجاذبية. حتى لا يمنع تنفس التمساح من الحركة بسرعة ، توجد عضلات خاصة في منطقة الحجاب الحاجز. 
بطريقته الخاصة ، فإن نظام الدورة الدموية للتمساح فريد من نوعه ، وهو أكثر كمالا من نظام الزواحف الأخرى. لذلك فإن قلب التمساح يتكون من أربع حجرات (أذينان وبطينان) ، وآلية خاصة لخلط الدم من الشرايين والأوردة تجعل من الممكن تنظيم عملية إمداد الدم. إذا كنت ترغب في تسريع عملية الهضم ، فإن بنية قلب التمساح تسمح لك بتغيير الدم الشرياني إلى دم وريدي ، 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 ، والهيموجلوبين مشبع بالأكسجين ويعمل بشكل مستقل عن خلايا الدم الحمراء.
بالمناسبة ، هذه الحيوانات المفترسة ليس لديها مثانة ، وللبحث عن زوج خلال موسم التكاثر ، توجد غدد خاصة في النصف السفلي من الفك تنبعث منها رائحة المسك.
تم تطوير نظامهم العصبي بشكل كبير ، على وجه الخصوص ، يتم تغطية دماغ التمساح (أو بالأحرى نصفي الكرة الأرضية الكبير) بلحاء ، ويتم تطوير السمع والرؤية بشكل خاص من أعضاء الإدراك. يمكننا أن نقول بثقة أن ذكرى التمساح جيدة جدًا ، لأنه تمكن من حفظ المسارات التي تذهب بها الحيوانات الأخرى إلى مكان الري.
في رأيهم ، من خلال توجيه الدم الوريدي بدلاً من الرئتين إلى المعدة ، تساعد الزواحف نفسها على هضم الطعام. ويخفف آلام العضلات بعد مطاردة شاقة.
يصعب القول بأن حياة التمساح تقاس. خلال فترات الجفاف ، تستلقي هذه الزواحف المسننة لفترات طويلة في البرك المتبقية المتبقية ، وتستخدم ببطء احتياطيات الدهون المعدة بحكمة. المشهد يرثى له. ولكن عندما تأتي العطلة في شارعهم ، فإن التماسيح لديها القليل من الأشياء المتساوية في القدرة على الاستيلاء على عنق الضحية أو إغراقها أو كسر عنق الضحية على الفور. نظرًا لعدم قدرته على مضغ الفريسة بفكيها القوي ، ولكن بدائيًا ، يمزقها التمساح إلى قطع مقدمًا ويرسلها إلى المعدة على شكل قطع ضخمة.
يمكن أن يصل إجمالي كتلة الفريسة إلى خُمس كتلة الحيوان.
بالطبع ، هذه الزواحف بعيدة كل البعد عن الثعابين المرتبطة بها ، ولكن من الصعب جدًا تخيل شخص قادر على تقشير 15-20 كيلوغرامًا من اللحوم النيئة في جلسة واحدة ، وحتى بالعظام.
وفقًا لعلماء الأحياء الأمريكيين ، يمكن للتمساح أن يشكر نظامه الدوري الفريد لمثل هذه القدرات الهضمية المذهلة. تم قبول عمل العلماء من جامعة يوتا ومعهد القلب الاصطناعي في مدينة سالت ليك للنشر في عدد مارس من مجلة علم الحيوان الفيزيولوجية والكيميائية الحيوية.
في جسم معظم الفقاريات - بما في ذلك التمساح - يتحرك الدم عبر ما يسمى بدائرتين للدورة الدموية. في الرئة الصغيرة ، التي تمر عبر الرئتين ، يتم إثرائها بالأكسجين وتتخلص من ثاني أكسيد الكربون ، بشكل كبير أو جهازي ، فهي تغذي جميع أعضاء الجسم بالأكسجين. في الواقع ، لا أحد ولا الآخر عبارة عن دائرة كاملة ، لأنهما يقتربان من بعضهما البعض: من الرئتين ، يعود الدم إلى بداية دائرة كبيرة ، ومن الأعضاء - دائرة صغيرة.
ومع ذلك ، فإن هذه الدوائر منفصلة بشكل واضح في جسم الثدييات والطيور. في دائرة صغيرة ، الدم المشبع بثاني أكسيد الكربون ، الذي يصل إلى الأذين الأيمن ، يدفع البطين الأيمن إلى الرئتين. من ناحية أخرى ، يرسل البطين الأيسر الدم الغني بالأكسجين القادم من الأذين الأيسر في جميع أنحاء الجسم. في الواقع ، القلب المكون من أربع غرف عبارة عن مضختين في واحدة ، ويسمح لك هذا التقسيم بالحفاظ على ضغط أقل بشكل ملحوظ في دائرة صغيرة مقارنة بالدائرة الكبيرة.
تحتوي البرمائيات والزواحف على قلب مكون من ثلاث غرف - ينقسم الأذين إلى قسمين ، ولكن يوجد بطين واحد فقط ، وهو يرسل المزيد من الدم - إلى كل من الرئتين والأعضاء. من الواضح أنه في هذه الحالة ، يكون الاختلاط الجزئي للدم ممكنًا ، مما يجعل النظام غير فعال للغاية. ومع ذلك ، يمكن للسحالي والبرمائيات ذوات الدم البارد ، التي تعيش في الغالب أسلوب حياة غير نشط للغاية ، تحمل تكاليفها.
قلب التمساح حالة خاصة.
يحتوي على أربع غرف ، لكن دوائر الدورة الدموية ليست منفصلة تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينحرف الشريان الرئوي عن البطين الأيمن فحسب ، بل ينحرف أيضًا عن الشريان الأيسر الإضافي ، والذي يتم من خلاله إرسال معظم الدم إلى الجهاز الهضمي ، إلى المعدة في المقام الأول. بين الشرايين اليسرى واليمنى (الشريان الأيمن يأتي من البطين الأيسر) توجد فتحة في Panizza ، والتي تسمح للدم الوريدي بالدخول إلى بداية الدورة الدموية الجهازية - والعكس صحيح.
في البشر ، هذا شذوذ ويسمى أمراض القلب الخلقية. لا يشعر التمساح بأنه نائب هنا فحسب ، بل لديه أيضًا آلية إضافية تسمح له بضخ الدم المفتقر إلى الأكسجين بشكل مصطنع إلى الشريان الأيمن. أو أغلق الشريان الأيسر تمامًا ، بينما سيعمل نظام الدورة الدموية تمامًا كما هو الحال في الثدييات. يمكن أن يتحكم التمساح في ما يسمى بصمام الأسنان حسب الرغبة.
لطالما شغلت الأسباب التي دفعت الطبيعة إلى إنشاء مثل هذه الآلية الرائعة العلماء. لفترة طويلة كان يعتقد أن قلب التمساح هو مرحلة انتقالية في الطريق إلى قلب كامل من أربع غرف من الثدييات ذوات الدم الحار.
ومع ذلك ، كانت هناك أيضًا وجهة نظر معاكسة ، مفادها أن التمساح هو سليل حيوان من ذوات الدم الحار ، ولأسباب تطورية ، أصبح من المربح أن يعيش حياة قاتل بدم بارد. في هذه الحالة ، فإن فتح Panizza والصمام المسنن هما الآلية التكيفية التي سمحت بالانتقال إلى وجود بدم بارد. على سبيل المثال ، في عام 2004 ، أظهر روجر سيمور من جامعة أديلايد في أستراليا مع زملائه أن مثل هذا الهيكل للقلب يمكن أن يكون مفيدًا جدًا لنمط حياة شبه مغمور: تقليل محتوى الأكسجين في الدم يمكن أن يبطئ عملية التمثيل الغذائي ، مما يساعد في الغطس الطويل عندما يكون المفترس بلا حراك ينتظر تضحيته.
تعتقد الأستاذة بجامعة ولاية يوتا كولين فارمر وزملاؤها أنه بفضل مثل هذا النظام المعقد ، يمكن للتمساح أن يتحلل بسرعة قطع الفريسة التي ابتلعها.
ولا يستطيع التمساح أن يتردد: إذا لم يتم هضم السمكة والقرد وحتى الساق البشرية بسرعة كبيرة ، سيموت الزاحف. إما في فم مفترس آخر بسبب تباطؤه ، أو بسبب الجوع واضطراب الأمعاء: في المناخ الحار ، تتكاثر البكتيريا بسرعة كبيرة على قطعة لحم تبتلعها في بطن حيوان.
يعتقد فارمر أن النقطة ليست أن الدم الذي لم يمر عبر الرئتين يفتقر إلى الأكسجين - لتحقيق هذا التأثير ، لا حاجة إلى جهاز معقد للقلب ، ولكنه يكفي لإبطاء التنفس. في رأيها الحقيقة أن هذا الدم غني بثاني أكسيد الكربون. عندما يوجه التمساح دمًا غنيًا بثاني أكسيد الكربون إلى المعدة وأعضاء الجهاز الهضمي الأخرى ، تستخدمه غدد خاصة لإنتاج العصارة المعدية ، وكلما زاد دخول ثاني أكسيد الكربون إليها ، زاد نشاط الإفراز. ومن المعروف أن التماسيح في شدة إفراز العصارة المعدية عن طريق غددها تفوق عشرة أضعاف الأبطال في هذا المؤشر بين الثدييات. هذا لا يسمح فقط لهضم الطعام ، ولكن أيضًا بقمع نمو البكتيريا الضارة في المعدة.
لإثبات فرضيتهم ، درس العلماء أولاً حالة الدورة الدموية خلال فترات الصيام القسري وأثناء هضم الطعام بواسطة التمساح. اتضح أنه في التمساح الذي أكل للتو لساعات عديدة ، يجعل الصمام الدم يتدفق بشكل رئيسي متجاوزًا الرئتين.
بعد ذلك ، قام العلماء بإلغاء تنشيط الصمام جراحيًا ، وسد مدخل الشريان الأورطي الأيسر في مجموعة من التماسيح الصغيرة. تم تشغيل مجموعة التحكم أيضًا من أجل نقاء التجربة ، لكن الشريان الأورطي لم يكن مغلقًا. كما اتضح ، بعد إطعام التماسيح التي تم حظر الشريان الأورطي الأيسر منها ، انخفض إنتاج العصارة المعدية بشكل كبير - على الرغم من حقيقة أن الدم استمر في التدفق إلى أعضاء الجهاز الهضمي بكميات كافية من خلال الشريان الأورطي الأيمن. في الوقت نفسه ، انخفضت أيضًا بشكل حاد قدرة التماسيح على تحلل العظام ، والتي تشكل جزءًا كبيرًا من نظامها الغذائي.
بالإضافة إلى وظيفة نقل ثاني أكسيد الكربون إلى المعدة ، يلاحظ فارمر أن السماح للدم بتجاوز الرئتين يمكن أن يلعب وظيفة مهمة أخرى يحسد عليها العديد من رواد الصالة الرياضية.
في حالة التمساح ، غالبًا ما تتبع الوجبة الغنية اندفاعًا نحو الفريسة ، حيث يقفز الحيوان الخرقاء عادةً على الفور من الماء ، ويمسك بالفريسة التي تتداخل في حفرة الري ويسحبها تحت الماء. في هذا الوقت ، يتم إنتاج مثل هذه الكمية من حمض اللاكتيك السام في العضلات (بسببها تتألم العضلات بعد المجهود البدني) ، مما قد يتسبب في موت الحيوان. وفقا لعلماء من ولاية يوتا ، مع الدم ، يتم نقل هذا الحمض أيضًا إلى المعدة ، حيث يتم استخدامه.
أما بالنسبة لفتحة بانيزا ، فإن دورها لا يقتصر فقط على توجيه الدم المفتقر إلى الأكسجين إلى الأعضاء الأخرى ، مما يؤدي إلى إبطاء عملية التمثيل الغذائي للتمساح ، ولكن أيضًا لتزويد الجهاز الهضمي بأكسجين إضافي من الشريان الأورطي الأيمن عند الحاجة. من ناحية أخرى ، يساعد الصمام المسنن على إرسال الدم الغني بثاني أكسيد الكربون من وقت لآخر ليس فقط إلى المعدة ، ولكن أيضًا إلى الأعضاء الداخلية الأخرى التي قد تحتاج إليه.
[] العنوان الدائم للمادة []
[[b]] التماسيح (Crocodylia أو Loricata) []
ترتيب الزواحف المائية. يبلغ طول معظم التماسيح من 2 إلى 5 أمتار ، وبعضها يصل إلى 6 أمتار (تمساح ممشط ، ذكور عجوز). الرأس مسطح ، مع أنف طويل وقسم منحني مميز من الفم ، والجسم مسطح ، والذيل قوي ، ومضغوط من الجانبين مثل المجذاف ، والساقين ضخمة وقصيرة نسبيًا. عيون مع تلميذ شق عموديا ، تعيين عالية جدا. يتم إغلاق فتحات الأنف وفتحات الأذن بواسطة الصمامات.
الجلد سميك ومغطى بقرن كبير مستطيل الشكل على الجانبين العلوي والسفلي من الجسم والذيل. تحت الحراشف الظهرية ، وفي بعض الأنواع تحت الحشرة البطنية ، توجد صفائح عظمية سميكة تشكل القشرة. تتميز جمجمة التمساح بوجود قوسين زمنيين ووصلة ثابتة للعظم الرباعي مع الجمجمة. يتم فصل الممر الأنفي البلعومي عن تجويف الفم بواسطة سقف عظمي ثانوي. يجلس نفس النوع من الأسنان المخروطية في خلايا منفصلة ويتم استبدالها عند تآكلها. الفقرات مقعرة من الأمام. تتمفصل الأضلاع مع الفقرات برأس مزدوج ولها عملية على شكل خطاف. هناك "ضلوع بطنية". يتكون حزام الكتف فقط من لوح الكتف والغرابي.
وفقًا لتطور الدماغ ، فإن التماسيح أعلى من الزواحف الأخرى. من أعضاء الحس ، تم تطوير أعضاء الرؤية والسمع بشكل جيد بشكل خاص. يحتوي القلب على بطينين مفصولين تمامًا عن طريق حاجز (كما هو الحال في الطيور والثدييات). عند تقاطع قوسين من الأبهر ، توجد فتحة بينهما يمكن أن يتدفق الدم من خلالها من قوس إلى آخر. هيكل خفيف كبير ومعقد. اللسان اللحمي بطول كامل متصل بأسفل تجويف الفم. المعدة لها جدران عضلية سميكة. لا يوجد مثانة. مجرور على شكل شق طولي ، يوجد في ظهره العضو التناسلي غير المقترن في الذكور ، تقع الغدد المسكية على جانبيها. تم العثور على نفس الغدد على الجانب السفلي من الفك.
Crocoids شائعة في جميع البلدان الاستوائية. العيش في الأنهار والبحيرات والمستنقعات العميقة ؛ يعيش البعض في الجزء الساحلي من البحار. نشط بشكل رئيسي في الليل. تتغذى بشكل رئيسي على الأسماك ، بالإضافة إلى الطيور والثدييات التي تعيش بالقرب من الماء ، وكذلك الرخويات والقشريات. في المخاض وحفر الري يهاجمون الثدييات الكبيرة (حتى الماشية). يتم تقطيع الفريسة الكبيرة على الشاطئ بمساعدة الفكين والأطراف الأمامية القوية ويتم ابتلاعها في أجزاء. صوت التمساح هو شيء ما بين اللحاء والزئير ، وغالبًا ما يُسمع خلال موسم التكاثر.
تضع الأنثى بيضها في الرمال على المياه الضحلة أو تدفنها في كومة من أوراق نباتات المستنقعات المتعفنة. يتراوح عدد البيض من 20 إلى 100 بيضة. للبيض قشرة كلسية بيضاء كثيفة. تبقى إناث عدد من الأنواع بالقرب من القابض لفترة طويلة ، مما يحمي البيض ، ثم الصغار ، من الأعداء. في بعض البلدان ، خلال فترات الجفاف ، يحفر K. في طمي تجفيف الخزانات والسبات حتى بداية هطول الأمطار. K. يسبب بعض الضرر لتربية الحيوانات. كثيرا ما يهاجم K. كبير شخص. لحم التمساح صالح للأكل ويأكله سكان العديد من البلدان الاستوائية. يستخدم الجلد ، وخاصة التمساح ، في العديد من المنتجات (حقائب ، حقائب سفر ، سروج ، وما شابه ذلك).
يشمل ترتيب التماسيح 3 عائلات: الغاريال والتماسيح الحقيقية والتماسيح. التماسيح الحديثة هي بقايا مجموعة كبيرة من التماسيح (مشتقة من أواخر العصر الترياسي من thecodonts) ، والتي تضمنت ما يصل إلى 15 عائلة ، توحد حوالي 100 جنس ؛ مات معظمهم بحلول بداية حقب الحياة الحديثة. تم العثور على بقايا أحفورية من التماسيح في أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية والجنوبية.
التماسيح هي حيوانات فقارية من ذوات الدم البارد تعيش أسلوب حياة شبه مائي. الماء هو الوسيط المفضل لديهم ، كونه أكثر ثباتًا من حيث درجة الحرارة. بفضلها نجا أسلاف التماسيح خلال البرودة العالمية للمناخ على الأرض. شكل جسم التمساح على شكل سحلية. الرأس الكبير مفلطح في الاتجاه الظهري البطني ، والكمامة ممدودة أو طويلة ، مع فكوك ممدودة قوية ، وتجلس مع "أنياب" مخروطية حادة يصل طولها إلى 5 سم ، والتي تنمو طوال حياة الحيوان ، لتحل محل البالية والمكسورة منها. يتم تقوية الأسنان في خلايا عظام منفصلة للفكين ، وقاعدة السن مجوفة من الداخل ؛ يتم ترتيب لدغة التمساح بطريقة تكون مقابل أكبر أسنان الحافة الجانبية لفك واحد أصغر أسنان للفك الآخر. كان هذا التصميم قادرًا على تحويل جهاز الأسنان إلى سلاح مثالي للهجوم. في الغاريال ضيقة الوجوه التي تأكل السمك ، يمكن مقارنة الفكين بفكي الملقط ، مما يسمح لهم بالإمساك بفريسة صغيرة متحركة في الماء بحركة جانبية للرأس.
يتم ترتيب نظام الفك بشكل مختلف في التمساح الصيني (التمساح الصيني) ، وهو شائع في شرق الصين على طول المجرى السفلي لنهر اليانغتسي. هذه هي الزواحف الصغيرة (أقصى طول 1.5 متر) ، تتغذى بشكل رئيسي على ذوات الصدفتين ، والقواقع المائية ، والقشريات ، وكذلك الضفادع وأنواع الأسماك بطيئة الحركة. طحن مثل هذه الأطعمة الخشنة عن كثب زرع الأسنان الخلفية مع سطح مستو من التاج. عن طريق شطف أفواههم في الماء ، تتخلص التماسيح المستفيدة من شظايا القذائف والقذائف المكسرة.
في نهاية كمامة التمساح توجد فتحات أنف منتفخة ، والعينان مرفوعتان أيضًا وتقعان في الجانب العلوي من الرأس. تحدد هذه الميزة في بنية الجمجمة الوضع المفضل للزواحف المائية: الجسم نعيم في الماء - فقط العينان والخياشيم مرئية من الخارج.
تمتلك التماسيح خمسة أصابع على أطرافها الأمامية ، وأربعة على أطرافها الخلفية ، وهي متصلة بغشاء سباحة بين الأصابع. الذيل طويل ومضغوط جانبياً وقوي للغاية ومتعدد الوظائف: إنه "توجيه" و "محرك" عند السباحة ، ودعامة عند التحرك على الأرض ، وعند الصيد ، فهو يشبه الصولجان المذهل. أثناء السباحة ، يتم وضع أطراف التماسيح للخلف ، وتضغط الأطراف الأمامية على الجانبين ، ويصف الذيل القوي المسطح ، والانحناء ، حركات على شكل حرف S. يتربص التمساح الضخم الممشط (Crocodylus porosus) فجأة بالثدييات الكبيرة في حفرة مائية ، ويمسك رأسه بحمار وحشي أو ظباء ويكسر رقبته ، أو يسقط الضحية بضربة مروعة من الذيل. خلال موسم التكاثر ، تقوم الإناث بدك "مواد البناء" التي جلبتها للعش بذيلها ، وتصفعها في الماء ، وترش العش بالبناء.
سطح جسم التمساح بالكامل مغطى بمقاييس قرنية كبيرة منتظمة الشكل. تكون الدروع الظهرية أكثر سمكًا وتحمل حوافًا محدبة وشوكية تندمج في أشواك على الذيل. يتطور كل مقياس بشكل مستقل وينمو على حساب طبقاته الأساسية. تحت الدروع الكبيرة للجلد على الظهر والذيل ، تتشكل قشرة حقيقية من الصفائح العظمية ، وهي الأديم العظمي. ترتبط الدروع ببعضها البعض بشكل مرن ، مما يجعلها لا تقيد تحركات الحيوان. شكل ونمط سطح القشرة فردي لكل نوع. على الرأس ، تندمج الجلد العظمي مع عظام الجمجمة. وهكذا ، يرتدي الحيوان "درعًا" حقيقيًا يحمي الأعضاء الداخلية الحيوية والدماغ بشكل فعال.
هيكل الجمجمة غير عادي للغاية. يتم ثقب العظام المربعة والمفصلية بواسطة النتوءات الحاملة للهواء في تجويف الأذن الوسطى. تحتوي معظم العظام الخلفية للجمجمة على تجاويف لنظام قناتي استاكيوس متضخم النمو بشدة ومعقد. تحتوي عظام الفوهة الطويلة والحنك أيضًا على فراغات كبيرة: نواتج عمياء من الممر الأنفي تدخلها. يعتقد العلماء أن أنظمة تجاويف وممرات الهواء ، التي تخترق تقريبًا جمجمة التمساح الضخمة بأكملها تقريبًا ، تسهلها بشكل كبير ، مما يسمح لك بإبقاء رأسك فوق سطح الماء دون إنفاق كبير لطاقة العضلات (للانغماس الصامت وغير المحسوس ، فهو كذلك بما يكفي لتمساح لخفض الضغط في تجويف الصدر وتوجيه جزء من الهواء من الممرات الهوائية في الجمجمة).
جميع أنواع التماسيح لها أعضاء حسية منظمة للغاية. على عكس الثعابين ، فإنهم يسمعون تمامًا - نطاق الحساسية السمعية كبير جدًا ويبلغ 100-4000 هرتز. في الوقت نفسه ، تُحرم التماسيح من عضو جاكوبسون "الأفعى" الخاص ، والذي يسمح للزواحف بتمييز الذوق والرائحة بدقة كبيرة. تتكيف عيون التمساحيات مع الرؤية الليلية ، لكنها تخدم بشكل جيد أثناء النهار. تحتوي شبكية العين بشكل أساسي على مستقبلات قضيب تلتقط فوتونات الضوء. الحدقة ، مثل القطة ، قادرة على تضييق الضوء إلى شق عمودي ضيق ، وفي الليل يكون لعين التمساح لمعان وردي مائل إلى الحمرة ، والذي غالبًا ما يؤخذ كدليل ثابت على تعطشه للدماء. يجب أن يقال أنه على الرغم من أن غرائز الصيد لدى التماسيح تتفاقم في الليل ، فإن العيون المفترسة الشرسة ليست سوى نتيجة للتركيب التشريحي للمحلل البصري. في الظلام ، يتمدد 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 شفاف يغلقها عند غمرها.
الكل يعرف عبارة "ذرف دموع التماسيح". في الواقع ، تبكي التماسيح ، لكن ليس من الحزن أو الألم أو الرغبة في تهدئة يقظة الشخص غدراً. وهكذا تتحرر الحيوانات من الأملاح العضوية الزائدة الموجودة في الجسم. دموعهم الملبدة بالغيوم مالحة بشكل غير عادي ، لكنها خالية من العاطفة. توجد غدد الملح في ممثلي عائلة التماسيح الحقيقية ، حتى تحت اللسان.
كما أن للجهاز التنفسي للتماسيح خصائصه الخاصة. يمكن إغلاق فتحات الأنف ، مثل الفتحات السمعية الخارجية ، بإحكام بواسطة العضلات - فهي تنقبض تلقائيًا عندما يغطس الحيوان. تتمتع الرئتان ببنية معقدة مقارنة برئتي الثعابين الفضفاضة وقادرة على استيعاب كمية كبيرة من الهواء. نتيجة لذلك ، على سبيل المثال ، يمكن للتمساح النيلي الصغير الذي يبلغ طوله مترًا واحدًا البقاء تحت الماء لمدة 40 دقيقة تقريبًا ، ودون أدنى ضرر على صحته. بالنسبة للبالغين الكبار ، يمكن أن تصل مدة "الغوص" إلى 1.5 ساعة. وتجدر الإشارة إلى أن الزواحف المتقشرة غير قادرة على امتصاص الأكسجين من خلال الجلد الخشن ، كما تفعل البرمائيات الرقيقة الجلد (الضفادع والنيوت).
يمر الهواء المستنشق عبر فتحات الأنف عبر الممرات الأنفية المزدوجة ، مفصولة عن تجويف الفم بواسطة سقف عظمي ثانوي ، والذي يعمل كنوع من الحماية للجمجمة من الداخل. في حالة محاولة التمساح ابتلاع ضحية كبيرة مشوهة بشدة ، فإن شظايا العظام والمقاومة اليائسة ، لن تتمكن هزات وضربات الحيوان المنكوب من إصابة قبو تجويف الفم وإتلاف الدماغ. أمام الخياشيم (الخياشيم الداخلية) ، ينزل من الأعلى حجاب عضلي ، يتم ضغطه ضد نتوء مماثل في قاعدة اللسان ويشكل صمامًا يفصل تمامًا تجويف الفم عن الجهاز التنفسي. وهكذا ، وبسبب بنيته التشريحية ، فإن التمساح قادر على الغرق ، والتمزق ، وابتلاع الفريسة دون التعرض لخطر الاختناق.
آلية تهوية الرئتين غريبة وغير عادية في التماسيح. إذا حدث تغيير في حجم الصدر بالنسبة لمعظم الفقاريات العليا من خلال حركة الأضلاع ، فإن حجم الرئتين في التماسيح يتغير أيضًا مع حركة الكبد. يتحرك الأخير إلى الأمام عن طريق تقلص عضلات البطن المستعرضة ، مما يتسبب في زيادة الضغط في الرئتين والزفير ، ثم يتحرك للخلف بواسطة عضلات الحجاب الحاجز الطولية التي تربط الكبد بالحوض ، مما يتسبب في انخفاض الضغط في الرئتين و تبعا لذلك ، الإلهام. كما أثبت الباحثان K.Hans و B. Clark ، في التماسيح الموجودة في الماء ، فإن حركات الكبد هي التي تلعب الدور الرئيسي في تهوية الرئة.
يتكون قلب التماسيح من أربع غرف وهو أفضل بكثير من القلب المكون من ثلاث غرف للزواحف الأخرى: الدم الشرياني الغني بالأكسجين لا يختلط بالدم الوريدي ، الذي أعطى بالفعل الأكسجين للأعضاء والأنسجة. يختلف قلب التماسيح عن قلب الثدييات المكون من أربع غرف حيث يحتفظ الأخير بقوسين أبهريين مع مفاغرة (جسر) عند التقاطع. وهكذا ، على الرغم من حقيقة أن درجة حرارة الجسم ومعدل الأيض والنشاط الحركي وشهية التماسيح تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة المحيطة ، فإن عملية تبادل الغازات في خلاياها تتم بشكل أكثر كفاءة من السحالي والسلاحف.
يتميز الجهاز الهضمي للتماسيح بشكل أساسي بغياب اللعاب في تجويف الفم. بالإضافة إلى ذلك ، هناك تكيف آخر مذهل: في المعدة العضلية ذات الجدران السميكة لمعظم التماسيح البالغة ، توجد كمية معينة من الحجارة (ما يسمى بحصى المعدة) ، والتي تبتلعها الحيوانات عمدًا. في تمساح النيل يصل وزن حصى المعدة إلى 5 كجم. دور هذه الظاهرة ليس واضحا تماما. يفترض أن تلعب الحجارة دور الصابورة وتحرك مركز ثقل التمساح أمامه لأسفل ، مما يعطي ثباتًا أكبر عند السباحة ويسهل الغوص ، أو تساهم في طحن الطعام أثناء انقباض جدران المعدة ، كما في الطيور. .
لا تحتوي التماسيح على مثانة ، والتي يبدو أنها مرتبطة بالحياة في الماء. يُفرز البول مع البراز من خلال عضو خاص يزيل الفضلات الموجودة على الجانب البطني للحيوان (يُطلق عليه اسم cloaca). العباءة شكل شق طولي ، بينما في السحالي والسلاحف يكون من النوع المستعرض. في الجزء الخلفي منه ، لدى الذكور عضو تناسلي غير مزاوج. تضع الأنثى بيضًا مخصبًا ، محميًا من الخارج بقشرة كلسية كثيفة ، ومن الداخل - باحتياطيات أولية من الغذاء والرطوبة الكافية لنمو الجنين.
على جوانب العباءة ، وكذلك تحت الفك السفلي للتماسيح ، توجد غدد مقترنة كبيرة تفرز سرًا بنيًا برائحة المسك القوية. يتم تنشيط إفراز هذه الغدد بشكل خاص خلال موسم التكاثر ، مما يساعد الشركاء الجنسيين على العثور على بعضهم البعض.
مقالات أكثر إثارة للاهتمام
يصعب القول بأن حياة التمساح تقاس. خلال فترات الجفاف ، ترتاح هذه الزواحف المسننة لفترات طويلة في البرك المتبقية المتبقية ، وتستهلك ببطء احتياطياتها الدهنية المعدة بحكمة. المشهد يرثى له. ولكن عندما تأتي العطلة في شارعهم ، فإن التماسيح لديها القليل من الأشياء المتساوية في القدرة على الاستيلاء على عنق الضحية أو إغراقها أو كسر عنق الضحية على الفور. نظرًا لعدم قدرته على مضغ الفريسة بفكيها القوي ، ولكن بدائيًا ، يمزقها التمساح إلى قطع مقدمًا ويرسلها إلى المعدة على شكل قطع ضخمة.
يمكن أن يصل إجمالي كتلة الفريسة إلى خُمس كتلة الحيوان.
بالطبع ، هذه الزواحف بعيدة كل البعد عن الثعابين المرتبطة بها ، ولكن من الصعب جدًا تخيل شخص قادر على تقشير 15-20 كيلوغرامًا من اللحوم النيئة في جلسة واحدة ، وحتى بالعظام.
وفقًا لعلماء الأحياء الأمريكيين ، يمكن للتمساح أن يشكر نظامه الدوري الفريد لمثل هذه القدرات الهضمية المذهلة. عملتم قبول علماء من جامعة يوتا ومعهد القلب الاصطناعي في مدينة سالت ليك للنشر في عدد مارس من مجلة علم الحيوان الفيزيولوجية والكيميائية الحيوية.
في جسم معظم الفقاريات - بما في ذلك التمساح - يتحرك الدم عبر ما يسمى بدائرتين للدورة الدموية. في الرئة الصغيرة ، التي تمر عبر الرئتين ، يتم إثرائها بالأكسجين وتتخلص من ثاني أكسيد الكربون ، بشكل كبير أو جهازي ، فهي تغذي جميع أعضاء الجسم بالأكسجين. في الواقع ، لا أحد ولا الآخر عبارة عن دائرة كاملة ، لأنهما يقتربان من بعضهما البعض: من الرئتين ، يعود الدم إلى بداية دائرة كبيرة ، ومن الأعضاء - دائرة صغيرة.
ومع ذلك ، فإن هذه الدوائر منفصلة بشكل واضح في جسم الثدييات والطيور. في دائرة صغيرة ، الدم المشبع بثاني أكسيد الكربون ، الذي يصل إلى الأذين الأيمن ، يدفع البطين الأيمن إلى الرئتين. من ناحية أخرى ، يرسل البطين الأيسر الدم الغني بالأكسجين القادم من الأذين الأيسر في جميع أنحاء الجسم. في الواقع ، القلب المكون من أربع غرف عبارة عن مضختين في واحدة ، ويسمح لك هذا التقسيم بالحفاظ على ضغط أقل بشكل ملحوظ في دائرة صغيرة مقارنة بالدائرة الكبيرة.
تحتوي البرمائيات والزواحف على قلب مكون من ثلاث غرف - ينقسم الأذين إلى قسمين ، ولكن يوجد بطين واحد فقط ، وهو يرسل المزيد من الدم - إلى كل من الرئتين والأعضاء. من الواضح أنه في هذه الحالة ، يكون الاختلاط الجزئي للدم ممكنًا ، مما يجعل النظام غير فعال للغاية. ومع ذلك ، يمكن للسحالي والبرمائيات ذوات الدم البارد ، التي تعيش في الغالب أسلوب حياة غير نشط للغاية ، تحمل تكاليفها.
قلب التمساح حالة خاصة.
يحتوي على أربع غرف ، لكن دوائر الدورة الدموية ليست منفصلة تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينحرف الشريان الرئوي عن البطين الأيمن فحسب ، بل ينحرف أيضًا عن الشريان الأيسر الإضافي ، والذي يتم من خلاله إرسال معظم الدم إلى الجهاز الهضمي ، إلى المعدة في المقام الأول. بين الشرايين اليسرى واليمنى (الشريان الأيمن يأتي من البطين الأيسر) توجد فتحة في Panizza ، والتي تسمح للدم الوريدي بالدخول إلى بداية الدورة الدموية الجهازية - والعكس صحيح.
// pharyngula.org/Gazeta.Ru "class =" item-image-front ">
هيكل قلب التمساح (RV - البطين الأيمن ، LV - البطين الأيسر ، FP - ثقب Panizza ، RA - الشريان الأورطي الأيمن ، LA - الشريان الأورطي الأيسر ، PA - الشريان الأورطي الرئوي)
// pharyngula.org/Gazeta.Ru
في البشر ، هذا شذوذ ويسمى أمراض القلب الخلقية. لا يشعر التمساح بأنه نائب هنا فحسب ، بل لديه أيضًا آلية إضافية تسمح له بضخ الدم المفتقر إلى الأكسجين بشكل مصطنع إلى الشريان الأيمن. أو أغلق الشريان الأيسر تمامًا ، بينما سيعمل نظام الدورة الدموية تمامًا كما هو الحال في الثدييات. يمكن أن يتحكم التمساح في ما يسمى بصمام الأسنان حسب الرغبة.
لطالما شغلت الأسباب التي دفعت الطبيعة إلى إنشاء مثل هذه الآلية الرائعة العلماء. لفترة طويلة كان يعتقد أن قلب التمساح هو مرحلة انتقالية في الطريق إلى قلب كامل من أربع غرف من الثدييات ذوات الدم الحار.
ومع ذلك ، كانت هناك أيضًا وجهة نظر معاكسة ، مفادها أن التمساح هو سليل حيوان من ذوات الدم الحار ، والذي أصبح ، لأسباب تطورية ، أكثر ربحية ليعيش حياة قاتل بدم بارد. في هذه الحالة ، فإن فتح Panizza والصمام المسنن هما الآلية التكيفية التي سمحت بالانتقال إلى وجود بدم بارد. على سبيل المثال ، في عام 2004 ، أظهر روجر سيمور من جامعة أديلايد في أستراليا مع زملائه أن مثل هذا الهيكل للقلب يمكن أن يكون مفيدًا جدًا لنمط حياة شبه مغمور: تقليل محتوى الأكسجين في الدم يمكن أن يبطئ عملية التمثيل الغذائي ، مما يساعد في الغطس الطويل عندما يكون المفترس بلا حراك ينتظر تضحيته.
الأستاذة بجامعة ولاية يوتا كولين فارمر وزملاؤها انصحأنه بفضل هذا النظام المعقد ، يمكن للتمساح أن يتحلل بسرعة قطع الفريسة التي ابتلعها.
ولا يستطيع التمساح أن يتردد: إذا لم يتم هضم السمكة والقرد وحتى الساق البشرية بسرعة كبيرة ، سيموت الزاحف. إما في فم مفترس آخر بسبب تباطؤه ، أو بسبب الجوع واضطراب الأمعاء: في المناخ الحار ، تتكاثر البكتيريا بسرعة كبيرة على قطعة لحم تبتلعها في بطن حيوان.
يعتقد فارمر أن النقطة ليست أن الدم الذي لم يمر عبر الرئتين يفتقر إلى الأكسجين - لتحقيق هذا التأثير ، لا حاجة إلى جهاز معقد للقلب ، ولكنه يكفي لإبطاء التنفس. في رأيها الحقيقة أن هذا الدم غني بثاني أكسيد الكربون. عندما يرسل التمساح دمًا غنيًا بثاني أكسيد الكربون إلى المعدة وأعضاء الجهاز الهضمي الأخرى ، تستخدمه غدد خاصة في إنتاج العصارة المعدية ، وكلما زاد دخول ثاني أكسيد الكربون إليها ، زاد نشاط الإفراز. ومن المعروف أن التماسيح في شدة إفراز العصارة المعدية عن طريق غددها تفوق عشرة أضعاف الأبطال في هذا المؤشر بين الثدييات. هذا لا يسمح فقط لهضم الطعام ، ولكن أيضًا بقمع نمو البكتيريا الضارة في المعدة.
لإثبات فرضيتهم ، درس العلماء أولاً حالة الدورة الدموية خلال فترات الصيام القسري وأثناء هضم الطعام بواسطة التمساح. اتضح أنه في التمساح الذي أكل للتو لساعات عديدة ، يجعل الصمام الدم يتدفق بشكل رئيسي متجاوزًا الرئتين.
بعد ذلك ، قام العلماء بإلغاء تنشيط الصمام جراحيًا ، وسد مدخل الشريان الأورطي الأيسر في مجموعة من التماسيح الصغيرة. تم تشغيل مجموعة التحكم أيضًا من أجل نقاء التجربة ، لكن الشريان الأورطي لم يكن مغلقًا. كما اتضح ، بعد إطعام التماسيح التي تم حظر الشريان الأورطي الأيسر منها ، انخفض إنتاج العصارة المعدية بشكل كبير - على الرغم من حقيقة أن الدم استمر في التدفق إلى أعضاء الجهاز الهضمي بكميات كافية من خلال الشريان الأورطي الأيمن. في الوقت نفسه ، انخفضت أيضًا بشكل حاد قدرة التماسيح على تحلل العظام ، والتي تشكل جزءًا كبيرًا من نظامها الغذائي.
بالإضافة إلى وظيفة نقل ثاني أكسيد الكربون إلى المعدة ، يلاحظ فارمر أن السماح للدم بتجاوز الرئتين يمكن أن يلعب وظيفة مهمة أخرى يحسد عليها العديد من رواد الصالة الرياضية.
في حالة التمساح ، غالبًا ما تتبع الوجبة الغنية اندفاعًا نحو الفريسة ، حيث يقفز الحيوان الخرقاء عادةً على الفور من الماء ، ويمسك بالفريسة التي تتداخل في حفرة الري ويسحبها تحت الماء. في هذا الوقت ، يتم إنتاج مثل هذه الكمية من حمض اللاكتيك السام في العضلات (بسببها تتألم العضلات بعد المجهود البدني) ، مما قد يتسبب في موت الحيوان. وفقا لعلماء من ولاية يوتا ، مع الدم ، يتم نقل هذا الحمض أيضًا إلى المعدة ، حيث يتم استخدامه.
أما بالنسبة لفتحة بانيزا ، فإن دورها لا يقتصر فقط على توجيه الدم المفتقر إلى الأكسجين إلى الأعضاء الأخرى ، مما يؤدي إلى إبطاء عملية التمثيل الغذائي للتمساح ، بل على العكس من ذلك ، تزويد الجهاز الهضمي بأكسجين إضافي من الشريان الأورطي الأيمن عند الحاجة. . من ناحية أخرى ، يساعد الصمام المسنن على إرسال الدم الغني بثاني أكسيد الكربون من وقت لآخر ليس فقط إلى المعدة ، ولكن أيضًا إلى الأعضاء الداخلية الأخرى التي قد تحتاج إليه.
