Страница 368, ГДЗ по биологии за 8 класс к учебнику Латюшина

Интенсивность снабжения клеток кислородом зависит от двух условий: сколько его поступает в организм и с какой скоростью вещества переносятся по телу. У просто устроенных животных кислород поглощает вся поверхность тела, а дальше он передаётся от клетки к клетке. Поэтому снабжение идёт медленно. С усложнением строения возникают особые структуры внешнего дыхания: внешние жабры, трахеи и лёгкие у членистоногих, внутренние жабры и лёгкие у хордовых. Добавляется и кровеносная система — у хордовых замкнутая и с сердцем. Чем выше уровень организации животного, тем эффективнее снабжение клеток тела кислородом.

Кислород нужен клеткам тела, чтобы расщеплять органические вещества. При этом освобождается энергия, и она идёт на движение, ориентацию в пространстве, питание и пищеварение, размножение. Продукты обмена, которые при этом образуются, — углекислый газ и азотистые вещества — выделяются в окружающую среду. Чем больше кислорода поступает в организм, тем интенсивнее обмен веществ.

Разделение пищеварительного тракта на отделы повысило эффективность усвоения веществ пищи. У кишечнополостных и плоских червей анального отверстия нет, а у круглых червей оно уже есть, и пища движется по пищеварительной системе в одном направлении. От круглых червей к хордовым число отделов растёт, и в каждом пища обрабатывается по-своему, успевая подготовиться к усвоению клетками. Вместе с числом отделов повышается и полнота усвоения пищи, а то, что усвоить нельзя, выводится наружу как непереваренные остатки.

Энергия в организме животных образуется при расщеплении органических веществ в клетках. С пищей в организм поступают белки, жиры и углеводы; после подготовки они усваиваются клетками и идут либо на строительный материал, либо на расщепление. Для расщепления нужен кислород, который животное получает через поверхность тела или через органы дыхания. Освобождённая энергия тратится на движение, ориентацию в пространстве, питание и пищеварение, размножение, а углекислый газ и азотистые вещества выделяются в окружающую среду.

У птиц и млекопитающих, как у всех хордовых, замкнутая кровеносная система с сердцем. Оно быстро гонит кровь по замкнутому руслу, поэтому клетки тела вовремя получают питательные вещества и кислород. Так же скоро отводятся от них и продукты обмена. Это и позволило значительно повысить интенсивность обмена веществ: у птиц и млекопитающих она самая высокая. При нагрузке кровообращение можно ускорить ещё больше: сердце начинает биться чаще. У воробья в покое оно делает около 450 ударов в минуту, а в полёте 1000.

Главное приспособление теплокровных животных для сохранения тепла — крупные размеры тела. Потери тепла зависят от того, как площадь поверхности тела соотносится с его объёмом. Чем крупнее животное, тем больше клеток лежит у него в глубине и не соприкасается со средой, тем меньше тепла оно отдаёт. Кроме того, на холоде тело начинает вырабатывать больше тепла, хотя энергии на это уходит много. Дополнительное тепло даёт работа мышц: при сильном охлаждении появляется дрожь, а на морозе достаточно активно подвигаться, чтобы согреться. Помогают и поведенческие реакции: животное выбирает место потеплее и этим облегчает себе поддержание обмена веществ.

Соотношение клеток, контактирующих со средой и лежащих в глубине тела, зависит от размеров животного. У мелких животных со средой соприкасаются почти все клетки: из девяти восемь наружные и только одна лежит в глубине тела. У крупных животных со средой контактирует лишь внешний ряд клеток, а в глубине тела их оказывается во много раз больше. Поэтому крупное животное теряет меньше тепла, а мелкое — очень много: бурозубка из-за своих теплопотерь питается более ста раз в сутки.

Газообмен через покровы тела идёт у кишечнополостных, а также у плоских, круглых и кольчатых червей: структурой внешнего дыхания служит у них сама поверхность тела. Позволяют им это простое строение и небольшие размеры. Тело тонкое, ни одна клетка не лежит далеко от поверхности, поэтому кислород проходит через покровы и передаётся от клетки к клетке. Интенсивность обмена веществ у таких животных невелика, энергии в организме образуется мало, и много кислорода им не требуется. Поэтому они движутся с небольшой скоростью или ведут прикреплённый образ жизни.

Низкие температуры холоднокровные и теплокровные животные переживают по-разному, и на этом стоит построить сообщение. У холоднокровных — беспозвоночных, рыб, земноводных и пресмыкающихся — температура тела зависит от температуры среды. На холоде процессы жизнедеятельности у них замедляются, и животное перестаёт быть активным. Зато энергия на обогрев тела не тратится, и зиму многие проводят в оцепенении: в почве, под опавшей листвой или на дне водоёма. Теплокровные птицы и звери держат температуру тела постоянной за счёт очень интенсивного обмена веществ. Поэтому им приходится часто питаться: бурозубка кормится более ста раз в сутки и съедает в четыре раза больше, чем весит сама. Дополнительное тепло теплокровные получают от работы мышц — отсюда дрожь на сильном холоде. В холодном климате выгодны и крупные размеры: чем крупнее тело, тем меньше его поверхность по сравнению с объёмом и тем меньше теряется тепла. Помогают поведенческие реакции — животное выбирает убежище и время активности так, чтобы не тратить лишнюю энергию. На плакат стоит поместить схему соотношения поверхности и объёма тела, фотографии бурозубки и белого медведя и таблицу «холоднокровные — теплокровные».

Такую закономерность объясняет соотношение площади поверхности тела и его объёма. Потери тепла зависят именно от этого соотношения. Чем крупнее животное, тем больше его клеток удалено от поверхности и не соприкасается со средой, тем меньше тепла тело отдаёт наружу. Поэтому в полярных областях выгодно быть крупным: белый медведь размером 200—250 см и массой 400—450 кг сохраняет тепло лучше и тратит на обогрев меньше энергии. Очковому медведю субтропиков такие размеры не нужны — он втрое-вчетверо легче (100—140 кг), и в жарком климате его телу проще отдавать лишнее тепло. Так и получается закономерность, которую подметил немецкий биолог Карл Берг: крупные виды теплокровных животных живут там, где климат холоднее, чем в местах обитания их мелких родственников.