Sistemi circolatori dei vertebrati (complessi). La speciale struttura del cuore del coccodrillo può aiutarlo nella digestione Gli ultimi dati degli scienziati

Ti racconto una storia accaduta qualche anno fa. Ora sto scrivendo un libro di testo scolastico sulla zoologia secondo un programma al quale ho partecipato io stesso. Quando questa versione del programma è stata concepita per la prima volta, ho convinto il funzionario ministeriale a procedere a uno studio sistematico gruppi separati devi considerare un argomento abbastanza ampio che parlerà di animali in generale.

"Va bene, da dove dovrei cominciare?" - mi ha chiesto il funzionario. Ho detto che il modo in cui vivono gli animali è determinato principalmente da ciò che mangiano e da come si muovono. Ciò significa che dobbiamo iniziare con una varietà di modi di mangiare. "Di cosa stai parlando!", ha esclamato il mio interlocutore. "Come posso portare un programma del genere al ministro, lui chiederà immediatamente perché inculchiamo ai bambini che la cosa più importante è il cibo!"

Ho provato a discutere. In generale, la divisione degli organismi viventi in regni (animali, piante, funghi e altri) è associata principalmente al metodo di alimentazione, che a sua volta determina le caratteristiche della loro struttura. Le caratteristiche degli animali multicellulari sono una conseguenza del fatto che necessitano di fonti esterne materia organica e allo stesso tempo non li assorbono attraverso la superficie del corpo, ma li mangiano a pezzi. Gli animali sono creature che mangiano altri organismi o loro parti! Ahimè, il mio interlocutore è stato irremovibile. Il ministro sarà interessato soprattutto all'aspetto educativo del programma.

Pensando a come organizzare diversamente la parte introduttiva, ho poi commesso un errore imperdonabile. La mia idea successiva è stata la proposta di iniziare a studiare il corso di zoologia con la diversità cicli vitali. Quando il mio interlocutore si rese conto che avrei considerato la riproduzione, e non il cibo, come la “cosa principale della vita”, sembrava pensare che lo stessi prendendo in giro... Alla fine ho scritto qualcosa che, come speravo, nessuno non sarà scioccante. Quindi i metodologi hanno operato la loro magia su questo programma, hanno corretto tutto ciò che non capivano e hanno sostituito le formulazioni con quelle che erano in uso in epoche storiche, quando questi stessi metodologi studiavano presso istituti pedagogici. Poi il programma sfortunato è stato corretto dai funzionari, poi è stato ripensato nello spirito di nuove linee guida, poi... - in generale, sto scrivendo un libro di testo sul mio "proprio" programma e non mi stanco di giurando.

E mi sono ricordato di questa triste storia perché ero ancora una volta convinto: la cosa più importante per gli animali è il famigerato "cibo". Quando confrontiamo tra loro diversi gruppi di nostri parenti, spesso non ci rendiamo conto di quali caratteristiche li hanno portati al successo o al fallimento. Sapete, ad esempio, qual è diventata una delle principali carte vincenti dei mammiferi? Uno scolaro di successo nominerà l'alimentazione della prole con latte, sangue caldo, alto sviluppo sistema nervoso o qualche altra proprietà resa possibile da una quantità sufficiente di energia ottenuta dal cibo. E una delle principali carte vincenti dei mammiferi è la struttura delle mascelle e dei denti!

Prova a muovere la mascella inferiore: su e giù, sinistra e destra, avanti e indietro. La sua “sospensione” consente il movimento su tutti e tre i piani! Inoltre, sulle mascelle dei mammiferi ci sono i denti, la cui struttura è determinata dal compito loro assegnato: forare, schiacciare, macinare, tagliare, schiacciare, mordere, strappare, trattenere, rosicchiare, schiacciare, fare leva, macinare, raschiare, ecc. Le nostre mascelle sono un capolavoro biomeccanico evolutivo. A parte i mammiferi, quasi nessun vertebrato terrestre è in grado di mordere pezzi di cibo! Fanno poche eccezioni l'arcaica hatteria, che può segare la testa di un pulcino di procellaria con le mascelle, e le tartarughe, che abbandonarono i denti in favore di un becco corneo a forma di forbice. E uccelli predatori e i coccodrilli non mordono pezzi di cibo, ma li strappano semplicemente, riposando con gli artigli (il primo) o girando con tutto il corpo (il secondo).

A proposito, sui coccodrilli: questa rubrica è dedicata principalmente a loro. Grazie a sofisticati esperimenti, i biologi dell'Università dello Utah sono riusciti a imparare qualcosa di nuovo sul funzionamento del cuore di questi rettili. Ma prima, qualche parola in più sulla biologia scolastica.

Alcune caratteristiche dell'alimentazione materiale biologico preservato da quei tempi in cui la scuola avrebbe dovuto formare una visione del mondo materialistica, promuovendo l'evoluzione. In generale, il fatto dell'evoluzione non ha trattamento speciale al dilemma “materialismo-idealismo” (pur rifiutando verbalmente il muschioso diamat, per qualche motivo attribuiamo ancora eccessiva importanza a questa dubbia dicotomia). Purtroppo, quando al posto delle idee moderne sull'evoluzione vengono insegnati alcuni dogmi stantii, ciò non fa altro che danneggiare la visione del mondo scientifica naturale. Tali dogmi includono la visione lineare dell'evoluzione. Pensateci, la storia dei vertebrati è un “cespuglio” di tanti rami, ognuno dei quali ha seguito il proprio percorso, adattandosi al proprio modo di vivere. UN insegnante di scuola, saltando di ramo in ramo di questo cespuglio, costruisce una sequenza progressiva di " rappresentanti tipici": lancetta-persico-rana-lucertola-colomba-cane. Ma la rana non ha mai provato a diventare una lucertola, vive la propria vita, e senza tenere conto di questa vita (e del retroscena delle rane) è impossibile capirla !

Cosa ti dirà l'insegnante di scuola sui coccodrilli? Li usa per illustrare l'affermazione secondo cui gli animali più progressisti sono quelli con un cuore a quattro camere e “a sangue caldo” (omeotermici). E - guardate, bambini! - il coccodrillo ha un cuore a quattro camere, quasi come quello dei mammiferi e degli uccelli, ma è rimasto solo un buco in più. Vediamo con i nostri occhi come il coccodrillo voleva diventare un uomo, ma non ci è arrivato, fermandosi a metà strada.

Quindi, il coccodrillo ha un cuore a quattro camere. Dalla sua metà destra, il sangue va ai polmoni, da sinistra alla circolazione sistemica (agli organi che consumano l'ossigeno ricevuto nei polmoni). Ma tra le basi dei vasi che si estendono dal cuore c'è uno spazio vuoto: il forame di Panizzia. Durante il normale funzionamento del cuore, parte del sangue arterioso passa attraverso questo foro dalla metà sinistra del cuore a quella destra ed entra nell'arco aortico sinistro (guarda l'immagine per non confondersi nell'arco destro-sinistro relazione!). Dall'arco aortico sinistro partono i vasi che conducono allo stomaco. L'arco aortico destro parte dal ventricolo sinistro, fornendo la testa e gli arti anteriori. E poi gli archi aortici si fondono nell'aorta dorsale, che fornisce l'afflusso di sangue al resto del corpo. perché è così difficile?

Innanzitutto, scopriamo perché abbiamo bisogno di due circoli di circolazione sanguigna. I pesci si accontentano di una cosa: cuore - branchie - organi consumatori - cuore. Qui la risposta è chiara. I polmoni non saranno in grado di sopportare la pressione necessaria per pompare il sangue attraverso tutto il corpo. Questo è il motivo per cui la metà destra (polmonare) del cuore è più debole della sinistra; Ecco perché ci sembra che il cuore si trovi nella parte sinistra della cavità toracica. Ma perché parte del sangue che scorre attraverso la circolazione sistemica (dalla metà sinistra del cuore) passa attraverso la parte destra, “polmonare” del cuore e l'arco aortico sinistro nei coccodrilli? Negli esseri umani, la separazione incompleta dei flussi sanguigni può essere causata da malattie cardiache. Perché i coccodrilli hanno bisogno di un simile "vizio"? Il fatto è che il cuore di un coccodrillo non è un cuore umano incompiuto, è “concepito” in modo più complesso e può funzionare in due modalità diverse! Quando il coccodrillo è attivo, entrambi gli archi aortici trasportano sangue arterioso. Ma se il foro di Panizzia è chiuso (e i coccodrilli “sanno” farlo), il sangue venoso scorrerà nell’arco aortico sinistro.

Tradizionalmente, un tale dispositivo è spiegato dal fatto che presumibilmente consente al coccodrillo nascosto sul fondo di disattivare la circolazione polmonare. In questo caso, il sangue venoso non viene inviato ai polmoni (che comunque non possono essere ventilati), ma immediatamente al grande circolo, lungo l'arco aortico destro. Il sangue un po’ “migliore” andrà alla testa e alle zampe anteriori rispetto ad altri organi. Ma se i polmoni sono disabilitati, a che serve far circolare il sangue?

I biologi americani hanno escogitato come verificare l'ipotesi di lunga data secondo cui i coccodrilli trasferiscono il sangue da un circuito circolatorio all'altro non per nascondersi, ma per una migliore digestione del cibo (l'anidride carbonica è il substrato per la produzione di acido da parte del ghiandole dello stomaco). I ricercatori hanno verificato che nei giovani alligatori sani, nel processo di digestione del cibo, l’arco aortico sinistro (quello che fornisce il sangue) apparato digerente) flussi sanguigni venosi arricchiti di anidride carbonica. Quindi hanno iniziato a interferire con la funzione cardiaca dei coccodrilli sperimentali utilizzando metodi chirurgici. In alcuni di essi il trasferimento del sangue venoso all'arco aortico sinistro era forzatamente bloccato; altri sono stati sottoposti a un intervento chirurgico simulando tale intervento. L'effetto è stato valutato misurando l'attività delle secrezioni gastriche e osservando ai raggi X la digestione delle vertebre bovine inghiottite dai coccodrilli. Inoltre, negli sfortunati alligatori sono stati posizionati sensori a semiconduttore che consentono loro di misurare la loro temperatura corporea. Come risultato di queste manipolazioni, è stato possibile confermare in modo convincente l'ipotesi avanzata: il trasferimento del sangue venoso nella circolazione sistemica aumenta la produzione di acido nello stomaco e accelera la digestione del cibo.

I coccodrilli sono in grado di nutrirsi di prede abbastanza grandi, inghiottendole intere o in pezzi di grandi dimensioni (ricordate cosa abbiamo detto sulla struttura delle mascelle?). La temperatura corporea di questi predatori è instabile e se non hanno il tempo di digerire la preda abbastanza velocemente, ne verranno semplicemente avvelenati. Struttura complicata sistema circolatorio e la sua capacità di funzionare in due modalità diverse è un modo per attivare la digestione. E il sistema digestivo dei coccodrilli giustifica il suo scopo: una serie di fotografie a raggi X mostrano come le solide vertebre bovine “si sciolgono” nell'acido nello stomaco dei predatori!

Quindi ora sappiamo cosa è importante nella vita dei coccodrilli. Che esseri integrali sono!

D. Shabanov. Cuore di coccodrillo // Computerra, M., 2008. – N. 10 (726). - pagine 36–37

Un tronco galleggia lungo il fiume -
Oh, quanto è furioso!
A coloro che sono caduti nel fiume,
Gli verrà staccato il naso a morsi...

(Coccodrillo.)

Coccodrilli

In termini di struttura corporea generale, i coccodrilli assomigliano a lucertole ingrandite.

Tipi di coccodrilli: 1 - gaviale; 2- Coccodrillo del Nilo; 3 - Alligatore cinese

Tuttavia è pulito somiglianza esterna. I coccodrilli differiscono dalle lucertole non solo per le dimensioni, ma anche per caratteristiche significative struttura anatomica. Sono assegnati a una squadra speciale.

L'enorme bocca dei coccodrilli è armata denti affilati, che non crescono fino alle ossa mascellari, come tutti i vertebrati inferiori, ma si trovano in recessi, cellule speciali, e sotto questo aspetto assomigliano ai denti dei mammiferi. Il cervello dei coccodrilli è ben sviluppato e la sua struttura è simile al cervello più altamente organizzato degli uccelli. I polmoni dei coccodrilli hanno un grande volume e una struttura complessa. Grazie a ciò, gli animali possono rimanere a lungo sott'acqua. La pelle dei coccodrilli, a differenza della pelle delle rane, è ricoperta da una copertura corneo che non consente il passaggio dell'ossigeno.

Il cuore del coccodrillo non è a tre camere, come tutti gli altri rettili, ma a quattro camere. Non solo l'atrio, ma anche il ventricolo sono divisi da un setto longitudinale nelle parti destra e sinistra. Il sangue arterioso puro proveniente dai vasi polmonari al lato sinistro del cuore non si mescola qui con il sangue venoso che passa attraverso l'atrio destro e il ventricolo destro. Di conseguenza, sotto questo aspetto, i coccodrilli differiscono dagli anfibi e da altri rettili e sono più vicini ai vertebrati superiori: uccelli e mammiferi, che hanno anche un cuore a quattro camere.

Tuttavia, il sistema circolatorio dei coccodrilli differisce dal sistema circolatorio degli animali superiori, a sangue caldo: in quest'ultimo, solo il sangue arterioso puro dal ventricolo sinistro del cuore entra nelle arterie, e nei coccodrilli anche il sangue venoso entra nel principale tronco arterioso e quindi le arterie trasportano sangue misto in tutto il corpo. Sotto questo aspetto, i coccodrilli, nonostante il loro cuore a quattro camere, differiscono poco dagli altri rettili. E solo la testa (il cervello!) riceve sangue arterioso puro dai coccodrilli attraverso le arterie carotidi.

Di conseguenza, i coccodrilli, come tutti gli altri rettili, rimangono generalmente animali a sangue freddo e la loro attività vitale dipende fortemente dalle condizioni di temperatura circostante.

Quindi, la maggiore organizzazione dei coccodrilli rispetto ad altri rettili si esprime nella struttura dei denti, del cuore, dei polmoni e del cervello. Queste caratteristiche li avvicinano agli animali dei gruppi superiori: mammiferi e uccelli.

I coccodrilli sono animali grandi e forti, predatori attivi. La lunghezza di alcune specie può raggiungere i 6 m. I coccodrilli vivono in paesi con clima caldo e caldo. clima tropicale. La loro vita è strettamente connessa con i corpi idrici: sulla terra di solito si crogiolano e depongono le uova e catturano le prede principalmente nell'acqua. I coccodrilli sono eccellenti nuotatori e subacquei. La loro coda lunga e muscolosa è compressa lateralmente e funge da buon dispositivo di propulsione, e le dita delle zampe posteriori sono parzialmente collegate da una membrana natatoria. Il corpo dei coccodrilli è vestito da un guscio di scudi e scaglie cornee, disposti in file longitudinali e trasversali. Sul retro, questi scudi si ossificano, rendendo il guscio più resistente.

Dopo essersi tuffato nell'acqua, il coccodrillo ne esce solo parte in alto testa, dove ha le narici e gli occhi leggermente rialzati. Ricordiamo che anche la rana solleva la testa appiattita fuori dall'acqua allo stesso modo: questa somiglianza si spiega con l'adattamento di entrambi gli animali a condizioni di vita simili; Le prede principali dei coccodrilli sono i pesci e le rane. Ma possono anche attaccare gli animali terrestri che si avvicinano all'acqua e nuotano attraverso lo stagno. Anche le grandi specie di coccodrilli sono pericolose per l'uomo.

La pelle di coccodrillo è stata a lungo utilizzata per realizzare valigie, valigette e altri prodotti. Anche la carne di coccodrillo è commestibile.

SCIENZA: Il cuore di un coccodrillo

Ti racconto una storia accaduta qualche anno fa. Ora sto scrivendo un libro di testo scolastico sulla zoologia secondo un programma al quale ho partecipato io stesso. Quando questa versione del programma è stata concepita per la prima volta, ho convinto un funzionario ministeriale [non il ministero russo, non preoccupatevi!] che prima di studiare sistematicamente i singoli gruppi, era necessario considerare un argomento abbastanza ampio che parlasse degli animali in generale .

"Va bene, da dove comincio?" - mi ha chiesto il funzionario. Ho detto che il modo in cui vivono gli animali è determinato principalmente da ciò che mangiano e da come si muovono. Ciò significa che dobbiamo iniziare con una varietà di modi di mangiare. "Di cosa stai parlando!", ha esclamato il mio interlocutore. "Come posso portare un programma del genere al ministro, lui chiederà immediatamente perché inculchiamo ai bambini che la cosa più importante è il cibo!"

Ho provato a discutere. In generale, la divisione degli organismi viventi in regni (animali, piante, funghi e altri) è associata principalmente al metodo di alimentazione, che a sua volta determina le caratteristiche della loro struttura. Le peculiarità degli animali multicellulari sono una conseguenza del fatto che necessitano di fonti esterne di sostanze organiche e allo stesso tempo non le assorbono attraverso la superficie del corpo, ma le mangiano a pezzi. Gli animali sono creature che mangiano altri organismi o loro parti! Ahimè, il mio interlocutore è stato irremovibile. Il ministro sarà interessato soprattutto all'aspetto educativo del programma.

Pensando a come organizzare diversamente la parte introduttiva, ho poi commesso un errore imperdonabile. La mia idea successiva è stata la proposta di iniziare a studiare il corso di zoologia con la varietà dei cicli di vita. Quando il mio interlocutore si rese conto che avrei considerato la riproduzione, e non il cibo, come la “cosa principale della vita”, sembrava pensare che lo stessi prendendo in giro... Alla fine ho scritto qualcosa che, come speravo, nessuno non sarà scioccante. Quindi i metodologi hanno operato la loro magia su questo programma, hanno corretto tutto ciò che non capivano e hanno sostituito le formulazioni con quelle che erano in uso in epoche storiche quando questi stessi metodologi studiavano negli istituti pedagogici. Poi il programma sfortunato è stato corretto dai funzionari, poi è stato ripensato nello spirito di nuove linee guida, poi... - in generale, sto scrivendo un libro di testo sul mio "proprio" programma e non mi stanco di giurando.

E mi sono ricordato di questa triste storia perché ero ancora una volta convinto: la cosa più importante per gli animali è il famigerato "cibo". Quando confrontiamo tra loro diversi gruppi di nostri parenti, spesso non ci rendiamo conto di quali caratteristiche li hanno portati al successo o al fallimento. Sapete, ad esempio, qual è diventata una delle principali carte vincenti dei mammiferi? Uno scolaretto di successo nominerà l'alimentazione della prole con latte, sangue caldo, alto sviluppo del sistema nervoso o qualche altra proprietà resa possibile grazie a una quantità sufficiente di energia ottenuta dal cibo. E una delle principali carte vincenti dei mammiferi è la struttura delle mascelle e dei denti!

Prova a muovere la mascella inferiore: su e giù, sinistra e destra, avanti e indietro. La sua “sospensione” consente il movimento su tutti e tre i piani! Inoltre, sulle mascelle dei mammiferi ci sono i denti, la cui struttura è determinata dal compito loro assegnato: forare, schiacciare, macinare, tagliare, schiacciare, mordere, strappare, trattenere, rosicchiare, schiacciare, fare leva, macinare, raschiare, ecc. Le nostre mascelle sono un capolavoro biomeccanico evolutivo. A parte i mammiferi, quasi nessun vertebrato terrestre è in grado di mordere pezzi di cibo! Fanno poche eccezioni l'arcaica hatteria, che può segare la testa di un pulcino di procellaria con le mascelle, e le tartarughe, che abbandonarono i denti in favore di un becco corneo a forma di forbice. Sia i rapaci che i coccodrilli non mordono pezzi di cibo, ma semplicemente li strappano, riposando con gli artigli (i primi) o girando con tutto il corpo (i secondi).

A proposito, sui coccodrilli: questa rubrica è dedicata principalmente a loro. Grazie a sofisticati esperimenti, i biologi dell'Università dello Utah hanno imparato qualcosa di nuovo sul funzionamento del cuore di questi rettili. Ma prima, qualche parola in più sulla biologia scolastica.

Alcune caratteristiche della presentazione del materiale biologico sono state preservate dai tempi in cui la scuola avrebbe dovuto formare una visione del mondo materialistica, promuovendo l'evoluzione. In generale, il fatto dell’evoluzione non ha alcuna relazione speciale con il dilemma “materialismo-idealismo” (mentre respingiamo verbalmente la muschiosa dicotomia, per qualche motivo attribuiamo ancora eccessiva importanza a questa dubbia dicotomia). Purtroppo, quando al posto delle idee moderne sull'evoluzione vengono insegnati alcuni dogmi stantii, ciò non fa altro che danneggiare la visione del mondo scientifica naturale. Tali dogmi includono la visione lineare dell'evoluzione. Pensateci, la storia dei vertebrati è un “cespuglio” di tanti rami, ognuno dei quali ha seguito il proprio percorso, adattandosi al proprio modo di vivere. E la maestra, saltando di ramo in ramo di questo cespuglio, costruisce una sequenza progressiva di “rappresentanti tipici”: lanceola-persico-rana-lucertola-colomba-cane. Ma la rana non ha mai provato a diventare una lucertola, vive la propria vita e senza tenere conto di questa vita (e della storia di fondo delle rane) è impossibile capirla!

Tradizionalmente, un tale dispositivo è spiegato dal fatto che presumibilmente consente al coccodrillo nascosto sul fondo di disattivare la circolazione polmonare. In questo caso, il sangue venoso non viene inviato ai polmoni (che comunque non possono essere ventilati), ma immediatamente al grande cerchio, lungo l'arco aortico destro. Il sangue un po’ “migliore” andrà alla testa e alle zampe anteriori rispetto ad altri organi. Ma se i polmoni sono disabilitati, a che serve far circolare il sangue?

I biologi americani hanno escogitato come verificare l'ipotesi di lunga data secondo cui i coccodrilli trasferiscono il sangue da un circuito circolatorio all'altro non per nascondersi, ma per una migliore digestione del cibo (l'anidride carbonica è il substrato per la produzione di acido da parte del ghiandole dello stomaco). I ricercatori hanno verificato che nei giovani alligatori sani, durante il processo di digestione del cibo, il sangue venoso, ricco di anidride carbonica, scorre attraverso l'arco aortico sinistro (quello che fornisce sangue al sistema digestivo). Quindi hanno iniziato a interferire con la funzione cardiaca dei coccodrilli sperimentali utilizzando metodi chirurgici. In alcuni di essi il trasferimento del sangue venoso all'arco aortico sinistro era forzatamente bloccato; altri sono stati sottoposti a un intervento chirurgico simulando tale intervento. L'effetto è stato valutato misurando l'attività delle secrezioni gastriche e osservando ai raggi X la digestione delle vertebre bovine inghiottite dai coccodrilli. Inoltre, negli sfortunati alligatori sono stati posizionati sensori a semiconduttore che consentono loro di misurare la loro temperatura corporea. Come risultato di queste manipolazioni, è stato possibile confermare in modo convincente l'ipotesi avanzata: il trasferimento del sangue venoso nella circolazione sistemica aumenta la produzione di acido nello stomaco e accelera la digestione del cibo.

I coccodrilli sono in grado di nutrirsi di prede abbastanza grandi, inghiottendole intere o in pezzi di grandi dimensioni (ricordate cosa abbiamo detto sulla struttura delle mascelle?). La temperatura corporea di questi predatori è instabile e se non hanno il tempo di digerire la preda abbastanza velocemente, ne verranno semplicemente avvelenati. La complessa struttura del sistema circolatorio e la sua capacità di funzionare in due modalità diverse è un modo per attivare la digestione. E il sistema digestivo dei coccodrilli giustifica il suo scopo: una serie di fotografie a raggi X mostrano come le solide vertebre bovine “si sciolgono” nell'acido nello stomaco dei predatori!

Quindi ora sappiamo cosa è importante nella vita dei coccodrilli. Che esseri integrali sono!

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I coccodrilli appartengono a creature anfibie e hanno sempre spaventato e interessato le persone. Il rettile più sanguinario del mondo tempi differenti divinizzato, ma non le rimase mai indifferente. Uno di problemi attuali, che preoccupa non solo gli scolari, ma anche gli adulti, è quante camere ha il cuore di un coccodrillo. Un fatto interessante è che tutte le creature anfibie hanno 3 camere. Ma il coccodrillo è uno di questi? Questo è ciò di cui parleremo oggi. Ma inizieremo con una breve descrizione di questo predatore assetato di sangue.

Predatore verde

I coccodrilli appartengono all'ordine dei vertebrati acquatici. Molto spesso, gli scienziati li attribuiscono al gruppo dei rettili. Tradotta dal greco antico, la parola "coccodrillo" significa letteralmente "lucertola", sebbene sia molto più grande di altri individui.

È interessante notare che tra tutti gli animali che vivono sulla terra, i più vicini al coccodrillo sono gli uccelli, discendenti diretti degli arcosauri.

Attualmente, i coccodrilli sono animali semi-acquatici, perché hanno iniziato a trascorrere molto tempo sulla terra.

Sistema circolatorio

Il cuore del coccodrillo, di cui parleremo in questo articolo, appartiene al sistema circolatorio. Che struttura ha questo organo, quante camere ha e come avviene generalmente il processo di afflusso di sangue? COSÌ. Il sistema circolatorio dei rettili assetati di sangue è molto più avanzato di quello della maggior parte dei rettili, siano essi lucertole, serpenti, ecc. Nella maggior parte dei rappresentanti della specie, il cuore è composto da 3 camere. Ma il coccodrillo ne ha 4! Questa è un'eccezione a regole generali. Il cuore ha 2 atri e 2 ventricoli, separati da setti. Dalla metà destra dell'organo principale del sistema circolatorio, il sangue scorre ai polmoni, ma da sinistra al grande circolo circolatorio. Questo sistema è davvero unico. Nel cuore del coccodrillo c'è un buco speciale in cui si mescola il sangue venoso e arterioso.

Come puoi vedere, il cuore del coccodrillo si è fermato sviluppo evolutivo, non avvicinandosi più all'umano. Tuttavia, ha due circoli di circolazione sanguigna, a differenza degli stessi pesci, che si accontentano di uno.

Gli ultimi dati dagli scienziati

Per molto tempo famosi biologi americani non sono riusciti a spiegare la struttura unica dei cuori di coccodrillo. Non capivano perché il rettile avesse bisogno non di 3, ma di 4 telecamere, ma in seguito arrivarono a una scoperta fenomenale. E la solita osservazione dello stile di vita dell'animale li ha aiutati in questo. Il fatto è che la vita di un coccodrillo è leggermente diversa da quella degli altri rettili. Può restare nascosto nell'acqua per diversi giorni, in attesa della sua preda. Quando la vittima viene catturata, l'animale deve mangiare fino a 25 kg alla volta carne cruda. Che tipo di sistema digestivo dovrebbe esserci per elaborare una tale quantità di cibo, assimilarlo e continuare a vivere una vita piena?

La risposta sta nella struttura unica del cuore, che ha 4 camere. Per molto tempo gli scienziati credevano che il glorioso organo del sistema circolatorio del rettile fosse in un percorso evolutivo di sviluppo e si stesse avvicinando all'uomo a sangue caldo. Altri luminari della scienza, al contrario, rifiutarono questa ipotesi e considerarono il coccodrillo un vero e proprio discendente di una creatura a sangue caldo, che, a causa della sua ragioni varie era più redditizio esistere come assassino a sangue freddo. Le camere cardiache del coccodrillo non sono completamente chiuse; per l'uomo questo fatto minaccia un difetto congenito, ma il rettile si sente benissimo in questo ordine di cose.

Gli scienziati americani, guidati dal professor Farmer, sperimentalmente, dopo una serie di test, hanno dimostrato che il cuore del coccodrillo ha una struttura così unica solo perché contiene quanto più sangue possibile, ricco di diossido di carbonio, consegnare allo stomaco. Che, a sua volta, iniziò a secernere attivamente le secrezioni per digerire il cibo. E in passato si credeva che il trasferimento del sangue fosse necessario all'animale per nascondersi alla ricerca e attendere la vittima a lungo.

Ma è andata diversamente. In altre parole, un predatore ha bisogno di un sistema circolatorio così complesso per digerire meglio un gran numero di carne cruda nel più breve tempo possibile.

Come puoi vedere, la struttura del sistema circolatorio del coccodrillo è unica e ingegnosa a modo suo. Questa è davvero una creazione perfetta inventata dalla natura. Cos'altro c'è di così interessante in questo predatore?

L'animale venne al mondo circa 250 milioni di anni fa e visse inizialmente sulla terra.
Riconosciuto come un vero gigante coccodrillo d'acqua salata, che si trova sulle rive dell'isola Fiji, sulla costa indiana. La sua lunghezza raggiunge i sette metri e il suo peso può arrivare fino a una tonnellata. E la cosa interessante è che le uova della femmina non sono più grandi di quelle di un’oca.
Appena nato piccolo coccodrillo tre volte più lungo della dimensione del suo uovo.
Il rettile nuota non peggio di uno squalo: la sua velocità raggiunge i 40-50 km orari. Ma a terra - circa 11 km all'ora. È interessante notare che, nonostante le sue enormi dimensioni, l'animale può saltare 2-3 metri fuori dall'acqua quando stiamo parlando su un attacco alla vittima.
La mascella di un coccodrillo può avere fino a 70 denti. Ma il rettile non mastica il cibo con loro; servono per catturare la vittima e tormentarla. È interessante notare che i denti possono essere sostituiti fino a 100 volte nella vita. E della forza di presa della mascella del coccodrillo si può parlare a lungo.
I predatori si nutrono di pietre. Sì, avete letto bene. Li aiutano a digerire il cibo crudo. Dopotutto, il coccodrillo ingoia il cibo. Senza masticare.
Il maschio ha il proprio harem, che può essere composto da 10 femmine. Quando cattura una vittima di grandi dimensioni, può invitarla a unirsi a lui per assorbirla.
Il sangue di coccodrillo contiene un antibiotico naturale che uccide tutto batteri patogeni, che provengono dall'esterno, e favorisce una rapida guarigione delle ferite.

Ce ne sono molti altri fatti interessanti dalla vita di questi meravigliosi animali, che personificano la crudeltà, l'astuzia e la sete di sangue.

Secondo loro, dirigendo il sangue venoso invece dei polmoni allo stomaco, il rettile aiuta se stesso a digerire il cibo. E allevia i dolori muscolari dopo una dura caccia.

La vita di un coccodrillo difficilmente può essere definita misurata. Durante i periodi secchi questi rettili dentati giacciono a lungo nelle ultime pozzanghere rimaste, consumando lentamente le riserve di grasso sapientemente immagazzinate. E' uno spettacolo pietoso. Ma quando una vacanza arriva nelle loro strade, i coccodrilli hanno pochi eguali nella loro capacità di afferrare, annegare o semplicemente rompere il collo della vittima. Non potendo masticare la preda con le sue mascelle potenti ma piuttosto primitive, il coccodrillo la fa a pezzi in anticipo e la manda nello stomaco in pezzi enormi.

La massa totale della preda può raggiungere un quinto del peso dell’animale.
Naturalmente, questi rettili sono lontani dai loro parenti, i pitoni, ma è abbastanza difficile immaginare una persona capace di sbucciare 15-20 chilogrammi di carne cruda, e persino con le ossa, in una sola seduta.

Secondo i biologi americani, il coccodrillo deve il suo sistema circolatorio unico a capacità digestive così sorprendenti. Il lavoro degli scienziati dell'Università dello Utah e dell'Artificial Heart Institute di Salt Lake City è stato accettato per la pubblicazione nel numero di marzo della rivista Physiological and Biochemical Zoology.

Nel corpo della maggior parte dei vertebrati, compresi i coccodrilli, il sangue si muove attraverso i cosiddetti due circoli circolari. Nel piccolo, o polmonare, passando attraverso i polmoni, si arricchisce di ossigeno e si libera dell'anidride carbonica; nel grande, o sistemico, fornisce ossigeno a tutti gli organi del corpo; In realtà, né l'uno né l'altro sono cerchi a tutti gli effetti, poiché sono chiusi l'uno sull'altro: dai polmoni, il sangue ritorna all'inizio del cerchio grande e dagli organi a quello piccolo.

Nel corpo dei mammiferi e degli uccelli questi cerchi sono invece nettamente separati. In un piccolo cerchio, il sangue saturo di anidride carbonica, arrivando all'atrio destro, viene spinto nei polmoni dal ventricolo destro. Il ventricolo sinistro invia sangue ricco di ossigeno proveniente dall'atrio sinistro in tutto il corpo. In effetti, un cuore a quattro camere è composto da due pompe in una, e questa divisione consente addirittura di mantenere una pressione significativamente inferiore nel cerchio piccolo rispetto a quello grande.

Anfibi e rettili hanno un cuore a tre camere: il suo atrio è diviso in due, ma c'è solo un ventricolo, che invia il sangue ulteriormente, sia ai polmoni che agli organi. È chiaro che in questo caso è possibile una parziale miscelazione del sangue, il che rende il sistema poco efficace. Tuttavia, le lucertole e gli anfibi a sangue freddo, che per la maggior parte conducono uno stile di vita poco attivo, possono permetterselo.

Il cuore di coccodrillo è un caso speciale.

Ha quattro camere, ma i circoli di circolazione non sono completamente separati. Inoltre, dal ventricolo destro non parte solo l'arteria polmonare, ma anche un'ulteriore, la cosiddetta arteria sinistra, attraverso la quale la maggior parte del sangue viene diretta al sistema digestivo, principalmente allo stomaco. Tra l'arteria sinistra e quella destra (quella destra proviene dal ventricolo sinistro) c'è un foro di Panizza, che permette al sangue venoso di entrare all'inizio della circolazione sistemica - e viceversa.

Negli esseri umani, questa è un'anomalia e si chiama difetto di nascita cuori. Il coccodrillo non solo non avverte il difetto qui, ma ha anche un meccanismo aggiuntivo che gli consente di pompare artificialmente sangue povero di ossigeno nell'arteria destra. Oppure chiudere completamente l'arteria sinistra, mentre il suo sistema circolatorio funzionerà quasi come nei mammiferi. Il coccodrillo può controllare a piacimento questa cosiddetta valvola dentata.

Le ragioni che hanno spinto la natura a creare un meccanismo così straordinario hanno occupato a lungo gli scienziati. Per molto tempo si è creduto che il cuore del coccodrillo fosse una fase di transizione verso il cuore a quattro camere a tutti gli effetti dei mammiferi a sangue caldo.

Tuttavia, esisteva anche un punto di vista opposto, secondo il quale il coccodrillo è un discendente di un animale a sangue caldo, che, per ragioni evolutive, divenne più redditizio vivere la vita di un assassino a sangue freddo. In questo caso il forame di Panizza e la valvola seghettata risultano essere un meccanismo di adattamento che ha permesso il passaggio ad un'esistenza a sangue freddo. Ad esempio, nel 2004, Roger Seymour dell'Università australiana di Adelaide e i suoi colleghi hanno dimostrato che una tale struttura cardiaca può essere molto utile per uno stile di vita semi-sott'acqua: una diminuzione dell'ossigeno nel sangue può rallentare il metabolismo, il che aiuta a lunghe immersioni quando il predatore è immobile in attesa del suo sacrificio.

La professoressa Colleen Farmer della Utah State University e i suoi colleghi credono che ciò sia dovuto a questo sistema complesso un coccodrillo può decomporre rapidamente i pezzi della preda che ingoia.

Ma il coccodrillo non può esitare: se un pesce, una scimmia o anche una gamba umana non vengono digeriti troppo velocemente, il rettile morirà. O nella bocca di un altro predatore per la sua goffaggine, oppure per fame e disturbi intestinali: in un clima caldo, i batteri si moltiplicano molto rapidamente su un pezzo di carne ingerito nella pancia di un animale.

Farmer ritiene che il punto non sia che il sangue che non è passato attraverso i polmoni sia povero di ossigeno: per ottenere un tale effetto, non è necessario un dispositivo cardiaco complesso, ma semplicemente rallentare la respirazione. Secondo lei, il fatto è che questo sangue è ricco di anidride carbonica. Quando un coccodrillo invia sangue ricco di CO2 allo stomaco e ad altri organi digestivi, ghiandole speciali lo usano per produrre succo gastrico e più anidride carbonica ricevono, più attiva è la secrezione. È noto che nell'intensità della secrezione del succo gastrico da parte delle loro ghiandole, i coccodrilli sono dieci volte superiori ai campioni di questo indicatore tra i mammiferi. Ciò consente non solo di digerire il cibo, ma anche di sopprimere la crescita batteri nocivi nello stomaco.

Per dimostrare la loro ipotesi, gli scienziati hanno prima studiato lo stato del sistema circolatorio durante i periodi di digiuno forzato e durante la digestione del cibo da parte del coccodrillo. Si è scoperto che in un coccodrillo che aveva appena mangiato, per molte ore la valvola fa sì che il sangue fluisca prevalentemente bypassando i polmoni.

Successivamente, gli scienziati hanno disattivato chirurgicamente la valvola, chiudendo l’ingresso dell’aorta sinistra, in un gruppo di giovani coccodrilli. Per la purezza dell'esperimento, anche il gruppo di controllo è stato operato, ma la loro aorta non è stata chiusa. Come si è scoperto, dopo aver mangiato coccodrilli la cui aorta sinistra era bloccata, la produzione di succo gastrico era significativamente ridotta, nonostante il fatto che il sangue continuasse a fluire organi digestivi in quantità sufficiente attraverso l'aorta destra. Allo stesso tempo, anche la capacità dei coccodrilli di decomporre le ossa, che costituiscono una parte significativa della loro dieta, è diminuita drasticamente.

Oltre alla funzione di trasferimento di CO2 allo stomaco, osserva Farmer, anche il rilascio di sangue che bypassa i polmoni potrebbe svolgere un altro ruolo funzione importante, la cui presenza farà invidia a molti frequentatori della palestra.

Per un coccodrillo, un pasto abbondante segue quasi sempre una corsa alla preda, durante la quale l'animale, solitamente goffo, salta immediatamente fuori dall'acqua, afferra la preda sgraziata all'abbeveratoio e la trascina sott'acqua. In questo momento, nei muscoli viene generata una tale quantità di acido lattico tossico (è a causa loro che dopo attività fisica dolori muscolari), che possono provocare la morte dell’animale. Secondo gli scienziati dello Utah questo acido viene trasportato anche attraverso il sangue fino allo stomaco, dove viene utilizzato.

Per quanto riguarda il foro di Panizza, il suo ruolo non è solo quello di dirigere il sangue povero di ossigeno verso altri organi, rallentando il metabolismo del coccodrillo, ma anche, al contrario, di fornire al sistema digestivo ulteriore ossigeno dall'aorta destra quando necessario. La valvola dentata aiuta di tanto in tanto a inviare sangue ricco di anidride carbonica non solo allo stomaco, ma anche ad altri organi interni chi potrebbe averne bisogno.

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[[b]]Coccodrilli (Crocodylia o Loricata)[]

ordine dei rettili acquatici. La lunghezza della maggior parte dei coccodrilli è di 2-5 m, alcuni fino a 6 m (coccodrillo salato, maschi anziani). La testa è piatta, con muso lungo e bocca caratteristicamente ricurva, il corpo è appiattito, la coda è potente, a forma di pagaia, compressa lateralmente, le zampe sono massicce e relativamente corte. Gli occhi hanno la pupilla fessurata verticalmente e si trovano molto in alto. Le narici e le aperture delle orecchie sono chiuse da valvole.

La pelle è spessa, ricoperta da grandi scudi cornee rettangolari sui lati superiore e inferiore del corpo e della coda. Sotto gli scudi dorsali e, in alcune specie, sotto quelli ventrali, ci sono spesse placche ossee che formano un carapace. Il cranio del coccodrillo è caratterizzato dalla presenza di due archi temporali e da una connessione fissa dell'osso quadrato con il cranio. Il passaggio nasofaringeo è separato dalla cavità orale dal palato osseo secondario. Lo stesso tipo di denti conici si trovano in celle separate e vengono sostituiti man mano che si consumano. Le vertebre sono anteriori concave. Le costole si articolano con le vertebre a doppia testa e presentano processo uncinato. Ci sono "costole addominali". Il cingolo scapolare è costituito solo dalla scapola e dalla coracoide.

In termini di sviluppo del cervello, i coccodrilli sono superiori agli altri rettili. Tra gli organi di senso, gli organi della vista e dell'udito sono particolarmente ben sviluppati. Il cuore ha 2 ventricoli, completamente separati da un setto (come negli uccelli e nei mammiferi). All'intersezione dei due archi aortici si trova un'apertura attraverso la quale il sangue può fluire da un arco all'altro. I polmoni sono grandi, struttura complessa. La lingua carnosa è attaccata per tutta la sua lunghezza al fondo della cavità orale. Lo stomaco ha spesse pareti muscolari. Non c'è vescica. La cloaca ha la forma di una fessura longitudinale, nella parte posteriore della quale nei maschi si trova un organo genitale spaiato, su entrambi i lati del quale si trovano le ghiandole muschiate. Le stesse ghiandole sono presenti nella parte inferiore della mascella.

I coccodrilli sono comuni in tutti i paesi tropicali; vivere in fiumi, laghi e paludi profonde; alcuni vivono nella parte costiera dei mari. Sono attivi soprattutto di notte. Si nutrono principalmente di pesci, oltre che di uccelli e mammiferi che vivono in prossimità dell'acqua, nonché di molluschi e crostacei acquatici; nei guadi e negli stagni attaccano grandi mammiferi(anche per i bovini). La grande preda viene smembrata sulla riva utilizzando potenti mascelle e arti anteriori e inghiottita in parti. La voce del coccodrillo è una via di mezzo tra il latrato e il ruggito e si sente particolarmente spesso durante la stagione riproduttiva.

La femmina depone le uova nella sabbia nelle acque basse o le seppellisce in un mucchio di foglie marce di piante palustri. Il numero di uova varia da 20 a 100. Le uova hanno un guscio calcareo bianco denso. Le femmine di numerose specie rimangono a lungo vicino alla covata, proteggendo le uova e poi i piccoli dai nemici. In alcuni paesi, durante i periodi di siccità, si nascondono nel limo dei bacini artificiali in prosciugamento e vanno in letargo fino all'arrivo delle piogge. K. causare danni al bestiame. I grandi K. attaccano spesso gli umani. La carne di coccodrillo è commestibile e consumata dalla popolazione di molti paesi tropicali. La pelle, soprattutto quella di alligatore, viene utilizzata per diversi prodotti (valigette, valigie, selle e simili).

L'ordine dei coccodrilli comprende 3 famiglie: gaviali, veri coccodrilli e alligatori. I coccodrilli moderni sono resti grande gruppo coccodrilli (discendenti nel tardo Triassico dai tecodonti), che comprendevano fino a 15 famiglie, unendo circa 100 generi; la maggior parte di loro si estinse all'inizio del Cenozoico. Resti fossili di coccodrilli sono stati trovati in Europa, Asia, Nord e Sud America.