Параграф 35, ГДЗ по биологии за 8 класс к учебнику Латюшина
Страница 329
Глава 6. §35. Эволюция пищеварительной системы
Вопросы перед параграфом
2. Какие крупные преобразования пищеварительной системы вам известны?
3. Каково значение питания в жизни животных?
1. Растения — автотрофы, они сами создают для себя органические вещества. На свету в зелёных листьях из углекислого газа и воды идёт фотосинтез, а воду и минеральные соли растение всасывает из почвы корнем. Готовой органической пищи растениям не требуется.
2. Крупные преобразования пищеварительной системы видны при сравнении разных групп животных. У кишечнополостных появилась кишечная полость с единственным отверстием — ртом. К ней у плоских червей добавились глотка и разветвлённый кишечник. А у круглых червей возникло анальное отверстие, и пищеварительная система стала сквозной. У кольчатых червей канал разделился на отделы: рот, глотку, пищевод, зоб, желудок, среднюю и заднюю кишку. У членистоногих впервые появились пищеварительные железы, а у хордовых они стали самостоятельными органами.
3. Питание даёт животному и вещества, и энергию, поэтому без него жизнь невозможна. Пища становится источником строительного материала для роста, развития, размножения и регенерации. Кроме того, пища даёт необходимую для всех процессов жизнедеятельности энергию — для движения, дыхания и самого питания.
Страница 335
Вопросы
Функция питания — обеспечить организм веществами и энергией. Пища становится для животного источником строительного материала, который идёт на рост, развитие, размножение и регенерацию. Кроме того, пища даёт энергию, необходимую для всех процессов жизнедеятельности. Чтобы её извлечь, питательные вещества расщепляются под действием кислорода до воды и углекислого газа. Идёт это в митохондриях — особых органоидах клетки.
Все животные — гетеротрофы, то есть питаются готовыми органическими веществами. Сами образовывать питательные вещества из воды и газов атмосферы животные не способны. Поэтому строительный материал для своего тела и энергию они получают только из тел других живых существ. Растения же создают органические вещества сами, и готовая пища им не нужна. Из-за этого у животных появились разные способы добывания пищи и пищеварительная система, которой у растений нет.
Измельчение — это первый шаг подготовки пищи к усвоению. Мелкие частицы легче проглотить и продвинуть по пищеварительному каналу. А главное — поверхность у них гораздо больше, и пищеварительные соки подступают к веществам пищи со всех сторон. Поэтому ферменты расщепляют сложные вещества — белки, жиры, углеводы — быстрее и полнее, чем в целом крупном куске. Измельчают пищу разные структуры организма: тёрка (радула) из твёрдых пластинок в глотке брюхоногих моллюсков, ротовой аппарат растительноядных насекомых, зубы млекопитающих.
У хордовых аппарат питания отвечает тому, какой пищей животное кормится. Рот хищной рыбы, например щуки, усажен острыми зубами — ими она удерживает добычу. Лягушка ловит насекомых длинным липким языком. У птиц к разному корму приспособлен клюв: крючковатый у хищных птиц, клюв-цедилка у утки. У млекопитающих зубы разделены на резцы, клыки и коренные. У хищников сильнее развиты клыки, а у травоядных — коренные зубы с широкой жевательной поверхностью. Преимущество этих приспособлений в том, что пищеварительная система хордовых развита сильнее всего. В ней много отделов, и каждый выполняет свою работу. А пищеварительные железы стали самостоятельными органами и соединяются с полостью кишечника только тонкими протоками. Кишечник млекопитающих в несколько раз длиннее тела, поэтому в брюшной полости он уложен петлями. У беспозвоночных отделов меньше, а специальные пищеварительные железы только появляются — впервые у членистоногих, поэтому пища расщепляется у них не так полно.
Измельчать пищу животному помогают и структуры, лежащие внутри тела. У брюхоногих моллюсков в глотке есть тёрка (радула) из твёрдых пластинок — ею моллюск измельчает пищу перед проглатыванием. У дождевого червя и у птиц в пищеварительном канале есть желудок с мускульными стенками, которые перетирают пищу, а птицам в этом помогают проглоченные камешки. У двустворчатых моллюсков крупные частицы в тело вообще не попадают: сложный фильтрационный аппарат отбирает из воды только мелкие — простейших и одноклеточные водоросли.
У пауков пищеварение внекишечное, то есть начинается ещё вне их тела. Паук прокалывает добычу и впрыскивает в неё пищеварительный сок с ферментами, а те расщепляют ткани жертвы прямо внутри её покровов. Через некоторое время содержимое добычи превращается в полужидкую кашицу, и паук высасывает её, а от жертвы остаётся пустая оболочка. Получается, что в организм паука поступают уже подготовленные к усвоению вещества, и собственная пищеварительная система нужна ему более простая.
Анального отверстия нет у кишечнополостных и плоских червей: их пищеварительная система несквозная, и непереваренные остатки пищи удаляются в окружающую среду через рот. Из-за этого переваривание не может идти постоянно: кишечник приходится опорожнять через то же единственное отверстие. Пока остатки не удалены, новую порцию пищи животное принять не может, а разделить такую полость на отделы с разными условиями невозможно. Впервые анальное отверстие появилось у круглых червей, и это стало крупнейшим преобразованием в структуре организма животных.
Обходиться без пищеварительной системы животные могут. Но лишь тогда, когда готовую пищу, уже подготовленную к усвоению, им даёт другой организм. Так живут паразитические черви в кишечнике организма-хозяина. Готовые вещества они всасывают всей поверхностью тела, и потому пищеварительная система у них упростилась. У ленточных червей, например у бычьего цепня, пищеварительной системы нет вовсе — пищу за них переваривает хозяин. Свободноживущему животному так жить не удастся: пищу оно добывает и готовит к усвоению само.
Страница 336
Задания
В центре карты стоит название параграфа — «Эволюция пищеварительной системы», и от него отходят семь ветвей, по числу частей параграфа. Первая ветвь, «Особенности питания животных»: все животные гетеротрофы, пища даёт им строительный материал и энергию. Вторая, «Способы поступления пищи в организм»: ложноножки амёбы, реснички инфузории-туфельки, захват пищи целиком у кишечнополостных, выдвижная глотка планарии, всасывание всей поверхностью тела у паразитических червей, тёрка (радула) брюхоногих, фильтрационный аппарат двустворчатых, ротовой аппарат насекомых. Третья, «Пищеварение»: внутриклеточное и полостное, а от них — группы животных из таблицы 12, от простейших с пищеварительными вакуолями до хордовых, у которых преобладает полостное. Четвёртая, «Подготовка веществ пищи к усвоению»: пищеварительные соки, ферменты, разделение тракта на отделы с разными условиями, железы — впервые у членистоногих, а у хордовых самостоятельные органы с тонкими протоками. Пятая, «Всасывание подготовленных к усвоению веществ»: прямо в близлежащие клетки у плоских червей и через кровь у животных с кровеносной системой. Шестая, «Использование питательных веществ»: рост, развитие, размножение и регенерация, а также энергия, которую дают митохондрии. Седьмая, «Удаление непереваренных остатков пищи»: через рот у несквозной пищеварительной системы и через анальное отверстие или клоаку у сквозной, впервые появившейся у круглых червей.
Пищеварительным трактом в модели служит капроновый носок. Для несквозной системы кишечнополостных и плоских червей его оставляют с одним отверстием. А для сквозной системы круглых червей, членистоногих и хордовых на противоположной стороне, у мыска, проделывают второе отверстие. Обработку пищи показывают так. Кусочек размоченного хлеба сначала разминают пальцами снаружи — это измельчение. Затем внутрь наливают немного тёплой воды: она играет роль пищеварительного сока с ферментами. Сквозь капрон видно, как кусок расползается на мелкие частицы. Передвижение по пищеварительному каналу воспроизводят, обхватив носок кольцом из пальцев и прогоняя комок от одного конца к другому: так работают мышцы стенки кишечника. Всасывание питательных веществ видно само собой. Мелкие частицы вместе с водой проходят сквозь капрон наружу — так подготовленные вещества попадают через стенку кишечника к клеткам тела. А крупные непереваренные куски сквозь ткань не идут. Их и удаляют в конце. В сквозной модели остатки выдавливают вперёд, через второе отверстие, и вся пища движется в одном направлении. А в несквозной, замкнутой, их приходится выталкивать назад, через то же отверстие, куда закладывали пищу. Пока кишечник не опорожнён, новую порцию заложить нельзя — в этом и есть главное отличие сквозного кишечника от замкнутого.
Большим прямоугольником на схеме показан организм; всё, что вне его, подписано «Окружающая среда». Узкая полоса внутри, разделённая на четыре ячейки, — пищеварительная система. Слева стрелка из окружающей среды пересекает стенку организма и входит в первую ячейку, где нарисован один крупный круг: это пища, поступившая в организм целиком. От ячейки к ячейке кругов становится всё больше, а сами они всё мельче — четыре, шесть и наконец десять совсем крошечных. Так показано пищеварение: под действием пищеварительных соков сложные вещества пищи расщепляются на более простые. Стрелка, идущая от полосы вверх, в тело организма, — это всасывание: подготовленные к усвоению вещества проходят через стенку кишечника и поступают к клеткам тела. Стрелка, выходящая вправо за пределы организма, — удаление непереваренных остатков пищи в окружающую среду. Принцип пищеварения в том и состоит, что пища проходит по пищеварительной системе, как по каналу внутри тела, и постепенно расщепляется на всё более простые вещества. В сам организм попадает только то, что подготовлено к усвоению, а непереваренные остатки выводятся наружу.
Наблюдение удобно вести за кошкой, собакой или хомяком: отмечают время начала и конца каждого приёма пищи, а число жевательных движений считают по секундомеру за полминуты. Кошка подходит к миске примерно четыре-шесть раз в день и ест по три-пять минут. Жуёт она мало, около одного-двух движений в секунду: мелкие кусочки чаще проглатывает целиком. Предпочитает мясной корм и рыбу. Собака ест два-три раза в день по две-пять минут. Крупные куски она разгрызает коренными зубами, а мягкий корм глотает почти без жевания. Предпочитает мясо, кашу с мясом и сухой корм. Хомяк или морская свинка, наоборот, жуют почти непрерывно, до трёх-четырёх движений в секунду. К корму они подходят много раз за день, короткими приёмами по одной-две минуты. Выбирают зерно, свежую траву, овощи и фрукты. Вывод получается такой: чем грубее растительная пища, тем дольше и чаще животное её измельчает. А хищники тратят на еду меньше времени: мясная пища расщепляется легче. Подтверждается и то, о чём говорит параграф: количество пищи прямо связано с потребностями организма в энергии. В дни, когда животное много двигается, оно съедает заметно больше.
Подумайте
Все животные — гетеротрофы: они питаются готовыми органическими веществами и не способны сами образовывать питательные вещества из воды и газов атмосферы. Создают органические вещества из углекислого газа и воды только растения, поэтому любая пищевая цепь начинается с растения. Даже хищник, который растений не ест, живёт за их счёт: он поедает травоядных животных, а те кормятся растениями. Кроме того, чтобы извлечь энергию из питательных веществ, животные расщепляют их под действием кислорода, а кислород в атмосферу выделяют те же растения. Значит, без растений животным неоткуда было бы взять ни строительный материал для тела, ни энергию, и жизнь на Земле стала бы для них невозможной.