در تک یاختهایها تبادل گاز، تغذیه و دفع بین محیط و یاخته از سطح آن انجام میشود. در جانداران پرسلولی به دلیل زیاد بودن سلولها همه آنها با محیط بیرون ارتباط ندارند. در این جانداران لازم است دستگاه گردش موادی به وجود بیاید تا سلولها نیازهای غذایی و دفع مواد زائد را با کمک آن برطرف کنند.
سامانه گردش آب
در اسفنجها آب از محیط بیرون از طریق سوراخهای دیواره به حفره یا حفرههایی وارد و پس از آن از سوراخ یا سوراخهای بزرگتری خارج میشود.
حفرههای بزرگی که آب به آنها وارد میشود حفره میانی نام دارد، نه حفره گوارشی.
عامل حرکت آب سلولهای یقهدار هستند که تاژک دارند.
بررسی شکل اسفنج: اسفنج چه سلولهایی دارد؟
یک: سلول سازنده منفذ که طویلترین سلول است. در جایی که هسته این سلول وجود دارد قطر سلول بیشتر است.
هر چه به سمت محل خروج آب حرکت میکنیم سلولهای سازنده منفذ کوتاهتر میشوند.
دو: آمیبی که در تماس با سلولهای یقهدار هستند.
سه: سلولهای یقهدار که تاژکدار هستند.
این سلولها لزوما در دو طرف حفره میانی برابر نیستند.
سلولهای یقهدار ظاهری گرد دارند و هسته در وسط سلول قرار گرفته است.
چهار: سلولهای لایه خارجی که با سلول سازنده منفذ در تماس است اما با سلول یقهدار در تماس نیست.
این سلولهای لایه خارجی در نزدیک محل خروج آب دیده میشوند. درواقع در نزدیک محل خروج آب سلول یقهدار وجود ندارد.
حفره گوارشی
حفره گوارشی در هیدر پر از مایعات است و علاوه بر گوارش وظیفه گردش مواد را نیز بر عهده دارد.
در کرمهای پهن آزادزی مثل پلاناریا انشعابات حفره گوارشی به تمام نواحی بدن نفوذ میکنند به طوری که فاصله انتشار مواد تا سلولها بسیار کوتاه است. در این جانوران حرکات بدن به جابهجایی مواد کمک میکند.
این حفره هم برای گردش مواد و هم برای گوارش استفاده میشود.
سامانه گردش باز
در سامانه گردش باز، قلب مایعی به نام همولنف را به حفرههای بدن پمپ میکند.
در این سامانه رگ وجود دارد، اما سرخرگ و سیاهرگ نه. در این جانوران همولنف تیره و روشن معنی ندارد.
در این نوع دستگاه گردش مواد قلب در سطح پشتی قرار دارد.
در ملخ دریچههایی که بین قلب و رگ وجود دارد به داخل رگ باز میشود.
خروج همولنف در گردش باز از طریق رگها انجام میشود. ورود همولنف به قلب از طریق منافذ دریچهدار انجام میشود که هنگام انقباض بسته هستند.
حرکت همولنف در حفرههای بدن حشرات از سر به سمت انتهای بدن است.
همولنف مستقیما وارد فضای بین سلولی میشود و سلولها میتوانند به طور مستقیم با آن تبادل داشته باشند.
قلب لوله ملخ برخلاف منافذ نایدیسی در سطح پشتی قرار دارد.
سامانه گردش بسته
سادهترین سامانه گردش بسته در کرم خاکی وجود دارد.
قلب خاکی منفذ ندارد، اما دو نوع دریچه دارد:
۱- یک نوع از آن مانع بازگشت خون از سرخرگ به قلب میشود که مشابه آن در انسانها هم وجود دارد.
۲- در قلب کرم خاکی نوع دیگری دریچه وجود دارد که بین سیاهرگ و قلب قرار دارد. این نوع دریچه در ما انسانها وجود ندارد.
همهی مهرهداران سامانه گردش بسته دارند. گردش خون در مهرهداران به صورت ساده و یا مضاعف است.
گردش ساده
در این سامانه خون ضمن یک بار عبور از بدن، یک بار از قلب عبور میکند.
مزیت این سیستم انتقال یکباره خون اکسیژندار به تمام مویرگهای اندامهاست.
بررسی شکل ماهی
حفره درون مخروط سرخرگی از بطن بزرگتر است.
بین دهلیز و سینوس سیاهرگی دریچه وجود دارد. بین بطن و مخروط سرخرگی هم دریچه دیده میشود که این دریچه مانع بازگشت خون به بطن میشود.
خونی که وارد دهلیز ماهی میشود از دریچه عبور میکند.
بیشترین فشار در سرخرگ شکمی ماهی وجود دارد. سرخرگ شکمی حاوی خون تیره است.
کمترین فشار خون در سیاهرگ شکمیست. این سیاهرگ نیز حاوی خون تیره است.
سرخرگ پشتی به سمت دم حرکت میکند. کوچکترین باله بدن ماهی هم در همین مسیر قرار دارد.
مویرگهای آبشش ماهی بین دو سرخرگ قرار دارد.
در ماهیها بالههای شکمی بیشتر از بالههای پشتی هستند.
جلوییترین باله ماهی در سطح شکمی قرار دارد.
حرکت خون در سطح پشتی ماهی از سر به انتها و در سطح شکمی از انتها به سر است.
از فصل قبل میدانیم که در کمان آبششی، فاصله سرخرگ حاوی خون روشن تا رشتههای آبششی بیشتر از فاصله سرخرگ حاوی خون تیره تا رشتههای آبششیست.
گردش مضاعف
سامانه گردش مضاعف از دوزیستان به بعد شکل گرفته است.
در این سامانه خون ضمن یک بار گردش در بدن دو بار از قلب عبور میکند.
قلب در این سامانه به صورت دو تلمبه عمل میکند: یک تلمبه با فشار کمتر برای تبادلات گازی و تلمبه دیگر با فشار بیشتر برای گردش عمومی. این هم در مورد قلب سه حفرهای و هم در مورد قلب چهار حفرهای صادق است.
قلب سه حفرهای
قلب سه حفرهای دو دهلیز و یک بطن دارد.
قلب سه حفرهای در دوزیستان وجود دارد.
قلب سه حفرهای چطور عمل میکند؟
۱-در دوزیستان خون روشن از ششها و پوست وارد دهلیز چپ میشود و همزمان خون تیره از تمام بدن وارد دهلیز راست میشود.
۲-حالا با انقباض دهلیزها خون تیره و روشن وارد یک بطن میشود و ما در این بطن مخلوطی از خون تیره و روشن داریم.
۳-با انقباض بطن بخشی از این خون مخلوط به ششها و پوست (برای تبادل گازهای تنفسی) و بخشی دیگر به بقیه بدن (برای تبادل مواد با بافتها) میرود.
قلب چهار حفرهای
جدایی کامل بطنها حفظ فشار در سامانه گردش مضاعف را آسان میکند.
قلب چهار حفرهای دو نوع است:
۱- در پرندگان، پستاندارن و برخی خزندگان (مثل کروکودیل) وجود دارد که دیواره بین دو بطن تشکیل شده است.
۲- در برخی خزندگان دیواره بین دو بطن تشکیل نشده است.
در کتاب پرندگان، پستانداران و برخی خزندگان جانورانی با نیاز انرژی بالا توصیف شدهاند.
بررسی کنید
الف. در چه جانورانی خون روشن تیره در قلب مخلوط میشود؟
پاسخ
خون تیره و روشن در دوزیستان(به دلیل وجود قلب سه حفرهای) و در برخی خزندگان(به دلیل کامل نشدن دیواره بین دو بطن) مخلوط میشود.
ب. در کدام جانور مهرهدار خون تیره از همه حفرههای قلب عبور میکند؟
پاسخ
ماهی و نوزاد دوزیستان.
خودآزمایی
به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.
سوالات
الف. در اسفنجها هر سلولی که در تشکیل ساختار منفذ ورودی آب به حفره میانی نقش دارد، با زنش تاژکهایش آب را در یک جهت جابهجا میکند.
پاسخ سوال الف
نادرست. سلولهای سازنده منفذ تاژک ندارند.
ب. در دوزیستان بالغ خون خروجی از پوست همانند خون خروجی از ششها میتواند روشن باشد.
پاسخ سوال ب
درست. پوست و شش هر دو جز بخش مبادلهای دستگاه تنفس هستند و خون خروجی از آنها میتواند روشن باشد.
پ. اسفنج و هیدر از نظر یکسان بودن محل ورود و خروج آب با یکدیگر شباهت دارند(+فصل دوم).
پاسخ سوال پ
نادرست. در هیدر محل ورود و خروج آب یکسان است اما در اسفنج اینگونه نیست.
ت. اسفنج و هیدر از نظر وجود ساختارهایی بلند در محل خروج آب به هم شباهت دارند(+فصل دوم).
پاسخ سوال ت
درست. در نزدیک محل خروج آب از هیدر بازوهای آن قرار دارد. همچنین در محل خروج آب از اسفنج خارهای بلندی دیده میشود.
ث. هر سلول حرکت دهنده آب در بخش داخلی پیکر اسفنجها توسط تاژکهای خود آب را حرکت میدهد.
پاسخ سوال ث
نادرست. دقت کنید هر سلول یقهدار یک تاژک دارد.
ج. هر رگ متصل به قلب ملخ همانند برخی از رگهای متصل به قلب کرم خاکی مایعی را از قلب خارج میکند.
پاسخ سوال ج
درست. هر رگ متصل به قلب ملخ همولنف را از قلب خارج میکند. همچنین در کرم خاکی بعضی از رگها خون را به قلب وارد و بعضی از رگها خون را از قلب خارج میکنند.
چ. همولنفی که در بین سلولهای ملخ جریان دارد اکسیژن بیشتری نسبت به همولنفی دارد که در قلب وجود دارد(+فصل۳).
پاسخ سوال چ
نادرست. همولنف در انتقال گازهای تنفسی در ملخ نقش ندارد.
ح. در بخشی از بدن ملخ که دارای لولههای مالپیگیست، امکان مشاهده قلب و منافذ آن وجود دارد(+فصل۲).
پاسخ سوال ح
درست. در ملخ لولههای مالپیگی در ابتدای رودهی باریک قرار دارند. اگر به شکلی از ملخ که بالاتر قرار دارد دقت کنید، میتوان قلب و منافذ آن را در آن قسمت از بدن ملخ دید(درواقع قلب در ملخ به صورت یک رگ پشتی عمل میکند که در طول بدن جانور کشیده شده است).
خ. در ملخ خونی که به قلب وارد میشود از طریق مجرای متفاوتی از قلب خارج میشود.
پاسخ سوال خ
نادرست. این موضوع که مایع وارد شده به قلب حشرات از مجرای متفاوتی خارج میشود درست است، اما این مایع همولنف است نه خون.
د. در قلب ماهی برخلاف انسان، خون ورودی به دهلیز از نوعی دریچه عبور میکند.
پاسخ سوال د
درست. بین سینوس سیاهرگی و دهلیز دریچه وجود دارد و خون برای ورود به دهلیز از این دریچه عبور میکند.
ذ. در هر دستگاه گردش مواد که به صورت غیراختصاصی عمل میکند، نوعی ساختار حفره مانند علاوه بر انجام سایر وظایف دیگر در گردش مواد هم نقش دارد.
پاسخ سوال ذ
درست. دستگاههای غیراختصاصی گردش مواد سامانه گردش آب و حفره گوارشی هستند. هر دو دستگاه دارای حفرهای بوده که علاوهبر گردش مواد کارهای دیگری نیز انجام میدهد.
ر. هر دستگاه گردش مواد که به صورت اختصاصی عمل میکند، خون اکسیژندار به یکباره به تمام مویرگهای اندامها منتقل میشود.
پاسخ سوال ر
نادرست. سامانه گردش باز دارای همولنف و فاقد مویرگ است.
ز. جانوری که گوارش مواد غذایی را خارج از دهان آغاز میکند دارای قلب شکمیست(+فصل۲).
پاسخ سوال ز
نادرست. ملخ گوارش مواد غذایی را خارج از دهان آغاز میکند. ملخ دارای قلب پشتیست.
ژ. در جانور دارای سازوکار تنفسی فشار مثبت، خون تیره و روشن در دهلیزها مخلوط میشود(+فصل۳).
پاسخ سوال ژ
نادرست. در قورباغه سازوکار تنفسی فشار مثبت وجود دارد. دقت کنید در قورباغه خون تیره و روشن در بطنها مخلوط میشود نه دهلیزها.
س. در انتهای باریک بدن پلاناریا دو مجرای باریک درنهایت با هم یکی میشوند.
پاسخ سوال س
نادرست. در انتهای باریک بدن پلاناریا دو مجرای منشعب دیده میشود، اما این مجراها با هم یکی نمیشوند. دقت کنید در سمت دیگر بدن پلاناریا یک مجرای قطور دیده میشود.
ش. در دوزیست بالغ ممکن نیست انتقال یکباره خون اکسیژندار به تمام مویرگهای اندامها انجام شود.
پاسخ سوال ش
درست. در ماهیها قلب دو حفرهای وجود دراد و مزیت این سیستم انتقال یکباره خون اکسیژندار به تمام مویرگهای اندامهاست.
ص. تعداد سرخرگ خروجی از قلب یک جانور دوزیست در طول حیات ثابت میماند.
پاسخ سوال ش
درست. هم در دوزیست نابالغ و هم در دوزیست بالغ یک رگ از قلب خارج میشود.
ص. هسته همه سلولهای سازنده منفذ در اسفنج به سمت محل خروج آب قرار دارد.
پاسخ سوال ص
نادرست. با توجه به شکل اسفنج در کتاب درسی مشخص است که برخی هستهها به سمت پایین و برخی به سمت بالا(محل خروج آب) قرار دارد.
ض. در بخش درونی حفره میانی سلولهایی مشابه سطح خارجی نیز دیده میشود.
پاسخ سوال ض
درست. در بالاترین بخش سطح درونی حفره میانی سلولهایی با ظاهر سنگفرشی دیده میشود که مشابه سلولهای سطح خارجیست.
ط. سرخرگهای خارج شده از قلب دوزیستان شبکههای مویرگی متعددی را ایجاد میکند.
پاسخ
نادرست. دقت کنید از قلب دوزیستان فقط یک رگ خارج میشود.