Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỘNG VẬT SỐNG TRONG MÔI TRƯỜNG PHẢI THƯỜNG XUYÊN TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG VỚI MÔI TRƯỜNG. NHỮNG ĐỘNG VẬT ĐƠN BÀO CHƯA XUẤT HIỆN HỆ TUẦN HOÀN, SỰ TRAO ĐỔI CHẤT XẢY RA TRỰC TIẾP QUA BỀ MẶT CƠ THỂ, ĐỘNG VẬT ĐA BÀO ĐƠN GIẢN CŨNG CHƯA HÌNH THÀNH HỆ TUẦN HOÀN CÁC CHẤT ĐƯỢC VẬN CHUYỂN NHỜ KHUẾCH TÁN. ĐỘNG VẬT ĐA BÀO HOÀN THIỆN ĐÃ XUẤT HIỆN HỆ TUẦN HOÀN VÀ HỆ TUẦN HOÀN KHÔNG NGỪNG TIẾN HÓA VÀ HOÀN THIỆN
ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TIỂU LUẬN MÔN: SINH HỌC CƠ THỂ ĐỘNG VẬT Đề tài: TÌM HIỂU SỰ XUẤT HIỆN VÀ TIẾN HÓA CỦA HỆ TUẦN HOÀN Ở ĐỘNG VẬT Giáo viên hướng dẫn: GS –TS Ngô Đắc Chứng Học viên thực hiện: Lê Thị Ngọc Trâm Lớp: Lý luận Phương pháp K24 (2015-2017) Huế, tháng 01 năm 2016 MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU Trang I Lý chọn đề tài: -4 II Đối tượng phạm vi nghiên cứu: -5 III Phương pháp nghiên cứu: PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ TUẦN HOÀN Khái niệm hệ tuần hoàn -6 Sự xuất hệ tuần hoàn Cấu tạo chung hệ tuần hoàn -6 Nguồn gốc hệ tuần hoàn Vai trò hệ tuần hoàn CHƯƠNG II: SỰ TIẾN HÓA CỦA HỆ TUẦN HOÀN Ở CÁC NHÓM ĐỘNG VẬT Các dạng hệ tuần hoàn động vật không xương sống -9 1.1 Xoang tuần hoàn - tiêu hóa -9 1.2 Hệ tuần hoàn thức giun vòi 10 1.3 Sự xuất đôi “tim bên” giun đốt -10 1.4 Sự xuất tim thức hệ tuần hoàn hở ngành Chân khớp ngành Thân mềm -11 Các dạng hệ tuần hoàn động vật có xương sống 13 2.1 Cấu tạo hệ tuần hoàn động vật có xương sống -13 2.2 Các dạng hệ tuần hoàn động vật có xương sống -13 2.2.1 Hệ tuần hoàn cá miệng tròn (Cyclostomata) -13 2.2.2 Hệ tuần hoàn cá sụn (Chondrichthyes) -15 2.2.3 Hệ tuần hoàn cá xương (Osteichthyes) -16 2.2.4 Hệ tuần hoàn cá phổi(Dipnoi) -17 2.2.5 Hệ tuần hoàn lưỡng cư (Amphibia) 18 2.2.6 Hệ tuần hoàn bò sát (Reptilia) 20 2.2.7 Hệ tuần hoàn chim (Aves) -23 2.2.8 Hệ tuần hoàn thú (Mammalia) 25 PHẦN 3: KẾT LUẬN 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO -28 PHẦN I: MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài: Sinh vật nói chung động vật nói riêng sống môi trường phải thường xuyên trao đổi chất lượng với môi trường Đối với thể đơn bào trao đổi chất diễn trực tiếp với môi trường chất chuyển dịch tế bào môi trường xung quanh chế khuếch tán Tuy nhiên tốc độ khuếch tán tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách Chẳng hạn để vận chuyển lượng glucose khuếch tán 100μm giây, 1mm cần 100 giây, 1cm cần đến Đối với động vật đa bào thể cấu tạo ngày phức tạp, hầu hết tế bào thể không trực tiếp tiếp xúc với môi trường ngoài, kích thước thể lớn, nhu cầu trao đổi chất mạnh mẽ nên cần thiết phải xuất hệ tuần hoàn giải vấn đề vận chuyển chất theo khoảng cách xa cách nhanh chóng Hệ tuần hoàn có chức liên kết môi trường dịch mô tế bào dịch thể với quan thực trao đổi khí, quan hấp thụ chất dinh dưỡng quan thải chất dư thừa Ví dụ, phổi thú, oxy từ không khí hít vào khuếch tán qua lớp biểu mô mỏng phế nang để vào dòng máu, CO khuếch tán từ máu qua biểu mô phế nang vào khí thở Sự vận động dòng chất dịch hệ tuần hoàn tác động tim mạch máu nhanh chóng đưa máu giàu oxy đến phần thể đưa máu chứa sản phẩm trao đổi chất (chất bã thải) đến quan để thải Vậy hệ tuần hoàn động vật xuất nào? Xu hướng tiến hóa hệ tuần hoàn nhóm động vật sao? Để hiểu sâu vấn đề định chọn đề tài “Tìm hiểu xuất tiến hóa hệ tuần hoàn động vật” II Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Hệ tuần hoàn động vật Phạm vi nghiên cứu: tập trung nghiên cứu: - Giới thiệu chung khái niệm, xuất hiện, cấu tạo, nguồn gốc vai trò hệ tuần hoàn động vật - Sự tiến hóa hệ tuần hoàn nhóm động vật không xương sống động vật có xương sống III Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu đề tài phương pháp tổng hợp tài liệu lấy từ nguồn thông tin sách, báo đài, internet Dựa vào phân tích, tổng hợp, so sánh, đối chiếu tài liệu để thực đề tài PHẦN II NỘI DUNG CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ TUẦN HOÀN KHÁI NIỆM VỀ HỆ TUẦN HOÀN Hệ tuần hoàn là hệ quan thể có chức vận chuyển các chất từ bộ phận này đến bộ phận khác để đáp ứng nhu cầu trao đổi chất của thể SỰ XUẤT HIỆN CỦA HỆ TUẦN HOÀN Ở các động vật đơn bào và đa bào bậc thấp chưa xuất hiện hệ tuần hoàn, đến các nhóm động vật đa bào bậc cao hơn, hệ tuần hoàn xuất hiện một hệ quả tất yếu, các lí sau đây: Diện tích bề mặt thể là nhỏ so với thể tích thể, vì thế, sự khuyếch tán các chất qua bề mặt thể không đáp ứng được nhu cầu trao đổi chất của thể Đối với các động vật sống ở cạn, bề mặt thể phải là không thấm nước để đảm bảo giữ được lượng nước cần thiết thể Vì vậy, sự thải và lấy các chất trực tiếp qua bề mặt thể là rất khó xảy Các khoảng cách bên rất lớn, gây khó khăn cho việc khuyếch tán Những vấn đề có thể khắc phụ được trước tiên nhờ sự xuất hiện các hệ quan chuyên biệt có chức trao đổi khí, tiêu hóa, bài tiết và sau đó là sự liên kết các quan này với thông qua hệ thống tuần hoàn Hệ thống này có thể vận chuyển nhanh chóng các chất từ nơi này sang nơi khác, đó mỗi quan chuyên biệt có thể thực hiện tốt chức của mình CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ TUẦN HOÀN Một hệ tuần hoàn cấu tạo hoàn chỉnh bao gồm các thành phần sau: 3.1 Dịch tuần hoàn Dịch tuần hoàn: là chất giúp vận chuyển các chất khí, các hormone, kháng thể, thức ăn và các sản phẩm thải dư thừa Ở nhiều loài động vật, dịch tuần hoàn còn có các sắc tố đặc biệt, giúp tăng khả vận chuyển oxy của máu Ví dụ: hemoglobin Dịch tuần hoàn có thể là máu hoặc hỗn hợp máu – dịch mô 3.2 Bơm máu Là chế để tạo sự chênh lệch về áp lực, giúp dịch tuần hoàn có thể lưu thông thể Có nhiều chế giúp dịch tuần hoàn có thể chảy thể Nhiều loài động vật ở mặt phẳng tiến hóa cao đã hình thành tim có khả co bóp tạo áp lực để đẩy máu mạch Tuy nhiên, đối với nhiều loài động vật bậc thấp, tim chưa hình thành hoặc chưa phát triển hoàn thiện, chỉ là các mạch co bóp, thì để tạo áp lực đủ lớn giúp dịch tuần hoàn lưu thông thì phải có sự phối hợp với hoạt động vận động để tăng áp lực dòng chảy 3.3 Mạch máu Là cấu trúc ống, giúp vận chuyển dịch tuần hoàn thể, từ tim đến các mô quan rồi lại trở về tim Ở các nhóm động vật bậc cao, mạch máu có thể hình thành các van, đảm bảo cho máu chỉ lưu thông theo một chiều Trong hệ thống tuần hoàn, các thành phần được bố trí cho sự trao đổi chất giữa máu và các tế bào của mô diễn một cách có hiệu quả NGUỒN GỐC CỦA HỆ TUẦN HOÀN Hệ tuần hoàn ở hầu hết động vật xuất hiện gần đồng thời với sự xuất hiện lá phôi thứ Một số trường hợp đặc biệt: Ở Giun vòi: hệ tuần hoàn hình thành sự hình thành và phát triển nhu mô đệm giữa thể xoang nguyên sinh, phần còn lại của thể xoang nguyên sinh tạo thành hệ tuần hoàn Từ Giun đốt: hệ tuần hoàn hình thành sự phát triển thể xoang thứ sinh Thể xoang thứ sinh hình thành và phát triển sẽ chèn ép thể xoang nguyên sinh có từ trước đó, phần còn lại của thể xoang nguyên sinh sẽ hình thành hệ tuần hoàn VAI TRÒ CỦA HỆ TUẦN HOÀN - Hệ tuần hoàn chứa dịch tuần hoàn, đảm bảo mối liên hệ giữa các phần của thể - Vận chuyển chất thể + Vận chuyển các chất khí: vận chuyển O từ quan hô hấp đến các tế bào và CO2 từ các tế bào đến quan hô hấp để thải ngoài + Vận chuyển các chất dinh dưỡng hấp thụ được từ các quan tiêu hóa đến các mô và tế bào của thể, vận chuyển các chất thải từ tế bào đến các quan bài tiết để tiết + Vận chuyển các hormone từ tuyến tiết đến các quan đích Điều chỉnh sự cân bằng của môi trường thể: - Do máu có tỉ lệ H2O cao, giúp điều hòa thân nhiệt ổn định - Các thành phần máu giúp ổn định cân bằng các yếu tố của môi trường thể: Hemoglobin và hệ đệm giúp ổn định pH; ổn định áp suất thẩm thấu,… - Bảo vệ thể: + Các tế bào máu đóng vai trò bảo vệ thể giúp chống lại các vật lạ xâm nhập: đại thực bào, các tế bào limpho B và limpho T + Do sự lưu thông liên tục của dịch tuần hoàn hệ mạch mà các tế bào và các kháng thể có thể di chuyển đến vị trí bị nhiễm một cách nhanh chóng, bảo vệ thể khỏi các tác nhân - Điều hòa hoạt động thể: +Dịch tuần hoàn còn giúp vận chuyển các hormone từ quan tiết đến các quan đích, góp phần điều hòa các hoạt động của thể CHƯƠNG II TIẾN HÓA CỦA HỆ TUẦN HOÀN Ở NHÓM ĐỘNG VẬT CÁC DẠNG HỆ TUẦN HOÀN CỦA ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG Hệ tuần hoàn động vật không xương sống đa dạng, tùy thuộc vào kích thước hình dạng thể Môi trường sống khác gây biến đổi hệ tuần hoàn 1.1 Xoang tiêu hóa- tuần hoàn Những động vật đơn giản hải miên, ruột khoang chưa có hệ tuần hoàn thực Thành thể chúng gồm lớp tế bào bao lấy xoang trung tâm gọi xoang tiêu hóa- tuần hoàn Xoang vừa để tiêu hóa, vừa để phân phối chất cho thể Các chất dịch xoang thông với môi trường qua lỗ Sự tiêu hóa bắt đầu xoang chất tiêu hóa dở dang hấp thụ vào tế bào lớp túi để tiếp tục tiêu hóa nội bào sau chất dinh dưỡng khuếch tán lớp với khoảng cách ngắn Nước Xoang trung tâm Thành Nước vào qua lỗ Tế bào cổ áo Hình 1.1 Xoang tiêu hóa - tuần hoàn hải miên ( nguồn : http://www.slideshare.net/blount1967/animals-pt1) Ở giun dẹp, xoang vị hay ruột phân nhánh với cấu tạo thể dẹp giúp tối ưu hóa cho bề mặt khuếch tán 1.2 Hệ tuần hoàn thức giun vòi (Nemertini) Đối với động vật có cấu tạo phức tạp hơn, gồm nhiều lớp tế bào xoang tiêu hóa – tuần hoàn không đủ để vận chuyển chất cho toàn thể khoảng cách khuếch tán lớn Hệ tuần hoàn thức xuất giun vòi (Nemertini) chúng có mạch máu lưng hai mạch máu bụng chạy dọc thể nối với mạch máu ngang Hình 1.2 Hệ tuần hoàn giun vòi (Nguồn: https://www.cals.ncsu.edu/course/zo150/mozley/fall/studyaids.html) 1.3 Sự xuất đôi “tim bên” giun đốt Ở giun đốt, hệ tuần hoàn có cấu tạo phức tạp hơn: Một mạch máu lưng, mạch bụng mạch thần kinh Đặc biệt, có đôi “ tim bên” bơm máu vào mạch, thực chất đôi mạch vòng có cấu tạo từ yếu tố Máu lưu chuyển nhờ co bóp mạch lưng đôi “tim bên” Máu chuyển từ mạch lưng xuống mạch bụng, mạch máu có mạch máu nhỏ dẫn đến thành thể, máu có màu Huyết sắc tố phân tán huyết tương 10 Từ Cá sụn, ta đã thấy hệ mạch có sự phân hóa rõ ràng thành các mạch riêng biệt dẫn máu đến và từ các phần riêng biệt của thể Điều này sẽ làm tăng hiệu qua trao đổi chất và khí ở các quan Các đặc điểm giúp Cá sụn có thể thích nghi với đời sống di chuyển nhanh nhẹn, săn bắt mồi động vật, kích thước thể lớn 2.2.3 Hệ tuần hoàn ở Cá xương(Osteichthyes) - Tim có ngăn: Một tâm thất, một tâm nhĩ và xoang tĩnh mạch Ở hệ tuần hoàn kiểu cá xương không có côn chủ động mạch - Hệ động mạch: Có bầu chủ động mạch, động mạch bụng, các động mạch tới mang và rời mang, các rễ chủ động mạch nhập thành động mạch lưng phân nhánh tới các nội quan, vòng động mạch đầu phát về phía trước, có động mạch cảnh và động mạch cảnh ngoài - Hệ tĩnh mạch: + Máu ở phần đuôi tập trung vào tĩnh mạch đuôi, sau đó phân thành hai nhánh: một nhánh mang máu đổ vào tĩnh mạch dưới ruột, qua thận vào tĩnh mạch chính sau Ở cá xương, các mạch máu bên trái làm thành gánh thận, còn ở bên phải các tĩnh mạch chính sau qua thận liên tục, không phân nhánh làm thành hệ gánh thận, rồi tới ống Cuvier + Tĩnh mạch cảnh đưa máu ở phần của đầu rồi tập trung vào tĩnh mạch chính sau + Tĩnh mạch cảnh dưới mang máu phần bụng của mang hợp với tĩnh mạch gan rồi đổ vào ống Cuvier Máu từ ống Cuvier ở mỗi bên vào xoang tĩnh mạch, đổ vào tâm nhĩ 16 3.Bầu động mạch chủ Động mạch chủ bụng Động mạch tới mang Động mạch rời mang Vòng động mạch đầu Động mạch chủ lưng Động mạch cảnh 10 Động mạch đòn 11 Tĩnh mạch chính trước 12 Tĩnh mạch chính sau 13 Tĩnh mạch đòn 14 Tĩnh mạch gan 15 Hệ gánh gan 16 Tĩnh mạch đuôi đổ vào hệ gánh gan 17 Hệ gánh thận trái 18 Tĩnh mạch đuôi 19 Ống Cuvier Tâm nhĩ 2.Tâm thất Hình 2.4 Sơ đồ hệ tuần hoàn cá xương 2.2.4 Hệ tuần hoàn cá phổi (dipnoi) Ở cá phổi, ngoài mang còn có phổi thông với mặt bụng thực quản và có vách ngăn ở trong, tạo thành tổ ong Hệ tuần hoàn cá phổi có các đặc điểm sau - Tâm nhĩ có vách ngăn không hoàn toàn làm thành hai nửa trái phải, có côn chủ động mạch, có van dọc chia làm hai phần - Có đôi động mạch phổi xuất phát từ đôi động mạch mang rời mang gần tim và đôi tĩnh mạch phổi từ phổi, đưa máu từ phổi về nửa trái tâm nhĩ Khi mang hoạt động, động mạch phổi cũng mang máu động mạch, mang không hoạt động, động mạch phổi cũng mang máu có khí cacbonic từ tim tới phổi - Ngoài tĩnh mạch chính sau, ở cá phổi còn có tĩnh mạch chủ sau, nhận máu của tĩnh mạch thận 17 Hình 2.5 Hệ tuần hoàn cá phổi (Nguồn:http://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookcircSYS.h tml) Hệ tuần hoàn của cá phổi có vị trí trung gian giữa hệ tuần hoàn của các loài ĐV có xương sống ở nước và cạn 2.2.5 Hệ tuần hoàn ở Lưỡng cư(Amphibia) Lưỡng cư (Amphibia) là động vật có xương sống đầu tiên chuyển đời sống từ nước lên cạn, có quan hô hấp là phổi, nhiên, phổi của Lưỡng cư chưa đảm bảo đủ nhu cầu trao đổi khí của nó nên vẫn phải có thêm quan hô hấp là da Do xuất hiện thêm quan hô hấp là phổi, nên hệ tuần hoàn ở Lưỡng cư có thêm một vòng tuần hoàn qua trao đổi khí ở phổi, gọi là vòng tuần hoàn nhỏ - Tim có ngăn: tâm nhĩ và một tâm thất Tâm thất chưa có vách ngăn nên máu có sự pha trộn, nhiên sự pha trộn này không nhiều, có dây ở đáy tâm thất hay hệ thống van phức tạp - Hệ động mạch: Có nón động mạch với van xoắn dẫn tới thân động mạch chung, phát ba đôi cung động mạch: + Đôi cung thứ nhất: là động mạch cảnh chung, phân chia thành động mạch cảnh và động mạch cảnh ngoài, dẫn máu lên đầu + Đôi cung thứ hai: làm thành đôi cung động mạch chủ, sau phát hai động mạch dưới đòn mang máu tới chi trước, quay sau rồi hợp lại thành động mạch chủ lưng + Đôi cung thứ ba: là một đôi động mạch phổi da ở gần tim, trước tới phổi thì phát động mạch da lớn, dẫn máu đến da để trao đổi khí 18 - Hệ tĩnh mạch: nói chung giống ở Cá phổi, tĩnh mạch chính sau chỉ còn thấy ở Lưỡng cư có đuôi, tiêu giảm ở lưỡng cư không đuôi Máu tĩnh mạch từ hai chi sau và phần thân sau tập trung vào đôi tĩnh mạch gánh Hình 2.6.Sơ đồ hệ động mạch của Lưỡng cư Tâm nhĩ Tâm thất Động mạch phổi da Động mạch cảnh Côn động mạch chủ Cung động mạch thứ nhất Động mạch dưới đòn Động mạch lưng Động mạch thân tạng: a- động mạch gan; b- động mạch dạ dày; c- động mạch ruột 10 Tinh hoàn 11 Thận 12 Động mạch chậu - Hệ bạch huyết: Hệ bạch huyết phát triển mạnh, gồm mạch, tim bạch huyết và các túi bạch huyết dưới da Có hai đôi tim bạch huyết lớn: một đôi ở bên đốt sống thứ ba và một đôi gần lỗ huyệt Các túi bạch huyết nằm sát dưới da, chứa đầy bạch huyết, đảm bảo sự trao đổi khí qua da diễn dễ dàng Các đặc điểm tiến hóa: Tim Lưỡng cư đã có ngăn, có vách ngăn giữa tâm nhĩ là nơi nhận máu từ hai vòng tuần hoàn lớn và nhỏ Chưa có vách ngăn tâm thất, vì thế máu mạch là máu pha Trong tim của lưỡng cư chưa có sự biệt lập hai nửa: nửa tĩnh mạch và nửa động mạch Chỉ ở tâm nhĩ trái mang máu động mạch còn tâm nhĩ phải và tâm thất mang máu pha trộn Hệ mạch máu của Lưỡng cư có sự phân hóa phức tạp so với các lớp Cá: 19 - Do có quan hô hấp thêm là da, nên ở Lưỡng cư hệ mạch có sự phân hóa thành các động mạch và tĩnh mạch đến da có kích thước lớn, phục vụ cho việc trao đổi khí ở da diễn hiệu quả - Có sự phân chia đôi cung động mạch từ thân động mạch chung, đảm nhận sự trao đổi khí ở các phần khác nhau, hạn chế sự pha trộn của máu - Lưỡng cư có thêm tĩnh mạch bụng Đây là đặc điểm đặc trưng cho lớp Hệ bạch huyết phát triển mạnh sự hô hấp có liên quan đến da 2.2.6 Cấu tạo hệ tuần hoàn của Bò sát(Reptilia) - Tim có ba ngăn: Hai tâm nhĩ và một tâm thất, tâm thất có vách ngăn không hoàn toàn, riêng cá sấu đã có vách ngăn đầy đủ - Hệ động mạch: Thân động mạch xuất phát từ tim chia làm ba nhánh: + Nhánh thứ nhất: từ nửa phải tâm thất, mang máu tĩnh mạch, tách hai động mạch tới phổi + Nhánh thứ hai: từ nửa phải tâm thất, mang máu tĩnh mạch, uốn sang bên trái, phát cung động mạch chủ trái + Nhánh thứ ba: từ nửa trái tâm thất, mang máu động mạch, uốn sang bên phải, phát cung chủ động mạch phải và động mạch cảnh Cung chủ động mạch trái và phải uốn sau, hợp lại thành động mạch chủ lưng Động mạch chủ lưng chạy về phía sau phát nhiều động mạch lớn tới các nội quan và động mạch nhỏ tới thành thể Sau cùng, động mạch chủ lưng chia thành hai động mạch chậu tới chi sau và tiếp tục chạy về đuôi thành một động mạch đuôi - Hệ tĩnh mạch: Máu từ sau thể về tim lần lượt theo các tĩnh mạch sau đây: + Tĩnh mạch chậu nhận máu tĩnh mạch từ tĩnh mạch đuôi, tĩnh mạch chân sau, tĩnh mạch gánh thận, tập trung vào thành tĩnh mạch bụng + Tĩnh mạch bụng nhận máu từ nhiều tĩnh mạch nội quan, trở thành tĩnh mạch gánh gan, phân mao quản thành hệ gánh gan, tập trung lại thành tĩnh mạch gan, đổ vào tĩnh mạch chủ sau + Tĩnh mạch chủ sau đổ vào xoang tĩnh mạch rồi đổ vào tâm nhĩ phải Tĩnh mạch bụng ở Bò sát chỉ là phần mạch máu tập trung máu từ các mạch nội quan đổ vào, không phân biệt với tĩnh mạch gan ở Lưỡng cư Máu từ trước thể về tim lần lượt theo các tĩnh mạch sau đây: - Máu tĩnh mạch ở đầu đổ vào hai tĩnh mạch cảnh - Máu tĩnh mạch ở hai chi trước tập trung vào tĩnh mạch dưới đòn - Máu của tĩnh mạch cảnh và tĩnh mạch dưới đòn tập trung vào tĩnh mạch chủ trước, rồi vào xoang tĩnh mạch - Hai tĩnh mạch phổi đưa máu đã được oxy hóa từ phổi về tâm nhĩ trái 20 Hình 2.7 Sơ đồ hệ tuần hoàn bò sát Bò sát là lớp Động vật có xương sống đầu tiên sống hoàn toàn ở cạn Chúng thích ứng với đời sống ở cạn, chuyển vận nhanh, hoạt động mạnh, quan hô hấp hoàn toàn là phổi So với Lưỡng cư, tim của Bò sát đã có thêm vách ngăn không hoàn toàn (vách ngăn hụt) ở tâm thất Sự xuất hiện của vách ngăn này đã làm giảm sự pha trộn máu mạch một cách đáng kể Khi tim co bóp, vách ngăn này được nâng lên chạm vào nóc của tâm thất, phân chia rõ ràng máu tim thành hai nửa trái và phải Đây là một đặc điểm tiến hóa chuyển tiếp quan trọng, giúp hệ tuần hoàn được hoàn thiện ở Bò sát và tiếp tục biến đổi thích nghi ở các nhóm động vật sau Bò sát đã có hai vòng tuần hoàn, cũng ở Lưỡng cư, hai vòng tuần hoàn của Bò sát chưa biệt lập với 21 Riêng cá sấu xuất vách ngăn tâm thất chia tim làm ngăn nên máu nuôi co thể máu đỏ tươi Hình 2.8 Hệ tuần hoàn cá sấu ( nguồn: http://www.zsinhhoc.com/2013/01/su-tien-hoa-cua-he-tuan-hoan.html ) 2.2.7 Hệ tuần hoàn ở chim (Aves) - Tim lớn, hai vòng tuần hoàn hoàn toàn biệt lập với Tim: So với thể, tim của chim tương đối lớn, không còn xoang tĩnh mạch, gồm phần: hai tâm thất và hai tâm nhĩ riêng biệt, làm tim phân hai nửa, nửa bên phải chứa máu tĩnh mạch và nửa bên trái chứa máu động mạch Tim chim đập rất nhanh, nhịp tim tỉ lệ nghịch với khối lượng thể, nhờ đó máu lưu thông nhanh hệ mạch, đảm bảo cung cấp oxy cho thể - Hệ động mạch: + Chỉ có một cung chủ động mạch phải, từ tâm nhĩ trái dẫn tới động mạch chủ lưng + Ở gốc cung chủ động mạch phát một đôi động mạch không tên, mỗi động mạch không tên phân thành động mạch: động mạch cảnh, động mạch dưới đòn, động mạch ngực Thân chính của cung động mạch chủ vòng qua phế quản phải, kéo dài dọc cột sống thành động mạch chủ lưng, từ đó phát các động mạch 22 tới các nội quan Tới vùng chậu, sau phát đôi động mạch đùi và đôi động mạch ngồi, động mạch chủ lưng trở thành động mạch đuôi + Tâm thất phải phát thân chung, rồi tách hai động mạch phổi Tâm nhĩ phải Tâm thất phải Động mạch phổi trái Động mạch phổi phải Tâm nhĩ trái Tâm thất trái Cung động mạch chủ ĐM không tên trái ĐM không tên phải 10 Động mạch cảnh chung 11 Động mạch cảnh ngoài 12 Động mạch cảnh 13 Động mạch dưới đòn 14 Động mạch ngực trái 15 Động mạch chủ lưng 16 Động mạch đùi phải 17 Động mạch thận 18 Động mạch ngồi trái 19 Động mạch hông 20 Động mạch mạc treo ruột 21 Động mạch đuôi 22 Tĩnh mạch đuôi 23 Tĩnh mạch cửa thận 24 Tĩnh mạch đùi 25 Tĩnh mạch hông 26 Tĩnh mạch chủ sau 27 Tĩnh mạch mạc treo ruột 28 Tĩnh mạch thận 29 Tĩnh mạch thận 30 Tĩnh mạch cảnh trái 31 Tĩnh mạch dưới đòn trái 32 Tĩnh mạch chủ trước phải Hình 2.9 Sơ đồ hệ tuần hoàn chim - Hệ tĩnh mạch: + Từ tĩnh mạch đuôi phân hai tĩnh mạch gánh thận Tĩnh mạch qua thận còn tiếp nhận thêm tĩnh mạch đùi mang máu từ chi sau về, tạo thành đôi tĩnh mạch hông Đôi này gắn với làm thành tĩnh mạch chủ sau 23 + Gốc tĩnh mạch đuôi có một tĩnh mạch mạc treo ruột cùng đổ vào tĩnh mạch gan Tĩnh mạch này đặc trưng cho Lớp chim + Tĩnh mạch ruột mang máu từ mạc treo đổ vao tĩnh mạch gánh gan, tương đương với tĩnh mạch bụng ở bò sát và lưõng cư + Máu ở phần đầu đổ vào đôi tĩnh mạch chủ trước, rồi cùng với tĩnh mạch chủ sau vào tâm nhĩ phải + Máu ở phổi đổ vào bốn tĩnh mạch phổi, rồi vào tâm nhĩ trái - Máu: Hồng cầu nhiều, lồi hai mặt, có nhân, hemoglobin liên kết yếu với oxy Cơ thể chim tiến hóa theo hướng thích nghi với chuyển vận bay Chim hoạt động mạnh, cần nhiều lượng và nhu cầu oxy cao - Tim của Chim đã có ngăn hoàn chỉnh, không có xoang tĩnh mạch Đây là đặc điểm tiến hóa nổi trội so với Bò sát Máu từ hệ tĩnh mạch đổ thẳng vào tâm nhĩ, áp lực máu lớn, góp phần giúp cho tốc độ lưu thông máu nhanh - Do có cấu trúc ngăn hoàn chỉnh, hai vòng tuần hoàn biệt lập mà máu của Chim không bị pha trộn, tăng hiệu quả trao đổi khí đến các quan - Tim co bóp nhanh, nhịp tim tỉ lệ nghịch với khối lượng thể - Hồng cầu nhiều, lồi hai mặt, có nhân, ái lực của hemoglobin với oxy yếu so với Thú 2.2.8 Cấu tạo hệ tuần hoàn của Thú(Mammalia) - Tim có bốn ngăn: hai tâm nhĩ và hai tâm thất Tâm thất trái đẩy máu vào vòng tuần hoàn lớn, thành dày tâm thất phải, tâm thất phải đẩy máu vào vòng tuần hoàn nhỏ - Máu của Thú có các tế bào hồng cầu không nhân, hình lõm hai mặt - Hệ động mạch: + Có động mạch chủ xuất phát từ tâm thất trái, nhiên, cung động mạch chủ lại vòng sang bên trái, khác so với ở chim là cung động mạch chủ vòng sang bên phải + Từ cung động mạch chủ phát động mạch không tên, động mạch cảnh lớn trái và động mạch dưới đòn trái Từ động mạch không tên phát động mạch dưới đòn phải và động mạch cảnh lớn phải + Cung động mạch chủ đổ vào động mạch chủ lưng, chạy dọc cột sống và phát các động mạch tới các nội quan, sau đó chạy về đuôi và phân thành hai động mạch chậu - Hệ tĩnh mạch: 24 + Hệ tĩnh mạch của thú tương tự hệ tĩnh mạch của Chim, nhiên có một vài sai khác đặc trưng: + Không có tĩnh mạch gánh thận + Có tĩnh mạch lẻ phải và tĩnh mạch lẻ trái là di tích của tĩnh mạch chính sau Tâm nhĩ phải Tâm nhĩ trái Tâm thất phải Tâm thất trái Động mạch phổi trái Cung động mạch chủ trái Động mạch không tên Động mạch dưới đòn phải Động mạch cảnh lớn phải 10 Động mạch cảnh lớn trái 11 Động mạch dưới đòn trái 12 Động mạch chủ lưng 13 Động mạch thận 14 Động mạch chậu trái Hình 2.10 Sơ đồ hệ tuàn hoàn thú 25 15 Tĩnh mạch chậu phải 16 Tĩnh mạch cửa gan 17 Tĩnh mạch gan 18 Tĩnh mạch chủ dưới 19 Tĩnh mạch chủ phải 20 Tĩnh mạch dưới đòn phải 21 Tĩnh mạch cảnh phải 22 Tĩnh mạch cảnh trái 23 Tĩnh mạch dưới đòn trái 24 Tĩnh mạch gian sườn 25 Tĩnh mạch không tên trái 26 Tĩnh mạch lẻ trái 27 Tĩnh mạch lẻ phải Hình 2.11 Đường máu hệ tuần hoàn thú (Nguồn : https://yoshistyle01.wordpress.com/2013/08/06/human-body-system/) Các đặc điểm tiến hóa: Thú là lớp động vật có tổ chức cao nhất các lớp Động vật Có xương sống Chúng có các hoạt động sống rất đa dạng và phong phú, hoạt động mạnh, cần nhiều lượng, nhu cầu oxy cao - Tim của Thú đã có cấu tạo ngăn hoàn chỉnh, máu không pha trộn nên hiệu quả trao đổi khí cao Ở tim thú, tâm thất trái đẩy máu vào vòng tuần hoàn lớn có thành dày tâm thất phải để có thể đẩy máu quãng đường xa 26 - Máu của Thú có các tế bào hồng cầu không nhân, hình lõm hai mặt để giảm thể tích, tăng diện tích tiếp xúc với oxy và CO 2, tăng hiệu quả vận chuyển khí mạch và giúp tế bào hồng cầu có thể lách qua các mao mạch nhỏ - Như vậy, ta thấy ở Thú, hệ tuần hoàn đã phát triển hoàn thiện, đảm bảo trao đổi khí và chất dinh dưỡng đầy đủ phục vụ cho các hoạt động sống đa dạng 27 C KẾT LUẬN Sự tiến hóa của hệ tuần hoàn ở Động vật diễn theo các hướng sau: Từ chưa có hệ tuần hoàn đến hình thành hệ tuần hoàn Ở động vật đơn bào động vật đa bào đơn giản (như ruột khoang, giun dep) chưa có hệ tuần hoàn trao đổi chất với môi trường thực trực tiếp qua thể Trong trình tiến hóa động vật hệ tuần hoàn hình thành hoàn thiện Hệ tuần hoàn cấu tạo ngày hoàn thiện - Từ hệ tuần hoàn hở thành hệ tuần hoàn kín: Hệ tuần hoàn hở chỉ có ở chân khớp thân mềm, bắt đầu từ Cá lưỡng tiêm, hệ tuần hoàn đã là hệ kín Hệ tuần hoàn kín có áp lực máu mạch lớn, tốc độ lưu thông máu mạch giúp làm tăng hiệu qua trao đổi khí và các chất dinh dưỡng, đáp ứng được nhu cầu hoạt động của thể - Cấu tạo của tim ngày càng phức tạp Từ chưa có tim giun vòi đến hình thành tim chưa chính thức giun đốt ( gọi đôi “tim bên”) hình thành tim thức chân khớp, đến tim hai ngăn ở Cá, tim ngăn ở Lưõng cư, tim ngăn với vách ngăn tâm thất không hoàn toàn ở Bò sát và cuối cùng là tim có cấu tạo ngăn hoàn thiện ở Chim và Thú Cấu tạo tim ngày hoàn thiện giúp co bóp để đẩy máu hệ mạch - Hệ mạch ngày càng phân hóa rõ rệt và cụ thể thành các mạch riêng, tương ứng với việc dẫn máu đến từng phần riêng biệt của thể: - Từ giun vòi có mạch máu lưng hai mạch máu bụng chạy dọc thể nối với mạch máu ngang - Từ giun đốt có mạch máu lưng, mạch bụng mạch thần kinh - Từ Cá miệng tròn: xuất hiện tĩnh mạch gan và hệ gánh gan - Từ Cá sụn: Xuất hiện hệ gánh thận; xuất hiện động mạch cảnh và tĩnh mạch cảnh riêng biệt dẫn máu nuôi phần đầu thể Càng về sau, sự phân hóa hệ mạch của Động vật ngày càng phức tạp Sự phân hóa giúp tăng hiệu qua trao đổi chất và khí ở các quan của thể - Hệ mạch đã biến đổi thích nghi theo hướng làm giảm sự pha trộn của máu Có sự pha trộn giữa máu giàu oxy và máu giàu cacbonic mạch ở hệ tuần hoàn ở Cá phổi, Lưỡng cư và Bò sát Tuy nhiên, có thể thấy, hệ mạch đã biến đổi thích nghi theo hướng làm giảm sự pha trộn của máu, nhằm tăng hiệu quả trao đổi khí và các chất dinh dưỡng tới các phần thể 28 Từ những kết luận trên, có thể thấy, đặc điểm cấu tạo của hệ tuần hoàn ở từng nhóm động vật thể hiện rất rõ mức độ tiến hóa của nhóm động vật đó, đồng thời cũng phản ảnh sự thích nghi hợp lý của chúng với môi trường sống đặc trưng 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách: GS.TS Ngô Đắc Chứng, 2001 Giáo trình Động vật học phần động vật có xương sống NXB giáo dục GS.TS Ngô Đắc Chứng, 2014 Sinh học thể động vật NXB Đại học Huế PGS.TS Nguyễn Như Hiền- Th.S Nguyễn Hồng Hạnh, 2009 Sinh lí học người động vật NXB giáo dục GS Lê Vũ Khôi, 2009 Động vật học có xương sống NXB Giáo dục W.D.Phillips – T.J.Chilton, 1991 Sinh học (tập 1) NXB Giáo dục Người dịch: Nguyễn Bá - Nguyễn Mộng Hùng – Trịnh Hữu Hằng – Hoàng Đức Cự – Phạm Văn Lâp – Nguyễn Xuân Huấn – Mai Đình Yên Hình ảnh từ số website: Blount, 2001 Animal part (http://www.slideshare.net/blount1967/animals-pt1), ngày truy cập 29/12/2015 Sam mozley, 2004 Animal diversity (https://www.cals.ncsu.edu/course/zo150/mozley/fall/studyaids.html) ngày truy cập 2/1/2016 Zimmer C ,2000 The hidden unity of hearts (https://www.msu.edu/course/lbs/144/s07/hw3_hearts.html) ngày truy cập 3/1/2016 Sinauer Associates (www.sinauer.com) and WH Freeman(www.whfreeman.com) The Science of Biology (http://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookcircSYS.html) ngày truy cập 4/1/2016 Sylvia S.Marder inquiry into life Copyright 1997 Mc Graw Hill company (https://yoshistyle01.wordpress.com/2013/08/06/human-body-system/) ngày truy cập 5/1/2016 30 [...]... các hướng sau: 1 Từ chưa có hệ tuần hoàn đến hình thành hệ tuần hoàn Ở động vật đơn bào và động vật đa bào đơn giản (như ruột khoang, giun dep) chưa có hệ tuần hoàn sự trao đổi chất với môi trường ngoài được thực hiện trực tiếp qua cơ thể Trong quá trình tiến hóa của động vật hệ tuần hoàn đã được hình thành và dần dần được hoàn thiện 2 Hệ tuần hoàn cấu tạo ngày càng hoàn thiện - Từ hệ tuần hoàn... huyết - Do sức ép của các nội quan 2.2 Các dạng hệ tuần hoàn ở động vật có xương sống Hệ tuần hoàn của động vật có xương sống gồm có tim, hệ động mạch, hệ tĩnh mạch và mao mạch được tổ chức trên một sơ đồ chung Trong quá trình tiến hóa từ cá đến động vật có xương sống bậc cao kể cả người, hệ tuần hoàn có những biến đổi thể hiện ở cấu tạo tim và do sự biến đổi trong cơ chế hô hấp từ mang sang phổi...Hình 1.3 Hệ tuần hoàn ở giun đất (Nguồn : https://www.msu.edu/course/lbs/144/s07/hw3_hearts.html) 1.4 Sự xuất hiện tim chính thức và hệ tuần hoàn hở ở ngành chân khớp và ngành thân mềm Ở chân khớp và đa số thân mềm, hệ tuần hoàn phát triển yếu vì một phần chức năng vận chuyển khí đã được hệ hô hấp đảm nhận Cấu tạo hệ tuần hoàn gồm các buồng tim nằm dọc ở mặt lưng,... đòn 14 Tĩnh mạch gan 15 Hệ gánh gan 16 Tĩnh mạch đuôi đổ vào hệ gánh gan 17 Hệ gánh thận trái 18 Tĩnh mạch đuôi 19 Ống Cuvier 1 Tâm nhĩ 2.Tâm thất Hình 2.4 Sơ đồ hệ tuần hoàn cá xương 2.2.4 Hệ tuần hoàn của cá phổi (dipnoi) Ở cá phổi, ngoài mang còn có phổi thông với mặt bụng thực quản và có vách ngăn ở trong, tạo thành tổ ong Hệ tuần hoàn cá phổi có các... tuần hoàn gồm các buồng tim nằm dọc ở mặt lưng, phía trước có động mạch đầu là phần kéo dài của động mạch chủ Mỗi buồng tim có 1 đôi lỗ tim Sự hoạt động của buồng tim do các cơ duỗi của mặt lưng và mặt bụng Các cơ này làm co giãn xoang lưng và xoang bụng để đưa máu ra hay vào buồng tim, kết hợp với sự co giãn của cơ buồng tim Máu di chuyển từ thể xoang vào buồng tim qua đôi lỗ tim (do cơ duỗi co đã... nhau tuỳ nhóm và tuỳ trạng thái hoạt động của cơ thể 11 Hình 1.4 Hệ tuần hoàn ở chân khớp (Nguồn : https://www.msu.edu/course/lbs/144/s07/hw3_hearts.html) Máu của côn trùng phần lớn không có màu hay có thể có màu vàng nhạt hay màu xanh (thay đổi tuỳ loài và theo giới tính như ở ấu trùng bướm Lymantria) Máu gồm huyết tương lỏng và huyết thể Thành phần huyết tương của máu thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát... quanh tim, tế bào vàng…) Máu của côn trùng không có sắc tố hoạt tải ô xy hay cố định khí cacbonic Riêng ấu trùng muỗi Chironomus máu có chứa sắc tố hemoglobin, khi nồng độ ôxy trong nước giảm, lượng sắc tố cũng giảm 2 CÁC DẠNG HỆ TUẦN HOÀN CỦA ĐỘNG VẬT CÓ XƯƠNG SỐNG 2 1 Cấu tạo hệ tuần hoàn của động vật có xương sống Gồm hệ máu kín và hệ bạch huyết hở a Hệ máu 12 - Máu gồm huyết... mạch 17 Tâm nhĩ 18 Tĩnh mạch chính trước 19 Tĩnh mạch chính sau 20 Tĩnh mạch đuôi 21 Hệ gánh gan 22 Tĩnh mạch gan 23 Tĩnh mạch cảnh dưới 24 Tĩnh mạch dưới ruột Hình 2.1 Sơ đồ hệ tuần hoàn của cá miệng tròn Các đặc điểm tiến hóa : - Xuất hiện thêm xoang tĩnh mạch là nơi tập trung máu từ các tĩnh mạch trước khi máu đổ vào tâm nhĩ Sự xuất hiện xoang tĩnh mạch... động mạch phổi cũng mang máu có khí cacbonic từ tim tới phổi - Ngoài tĩnh mạch chính sau, ở cá phổi còn có tĩnh mạch chủ sau, nhận máu của tĩnh mạch thận 17 Hình 2.5 Hệ tuần hoàn của cá phổi (Nguồn:http://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/biobk/BioBookcircSYS.h tml) Hệ tuần hoàn của cá phổi có vị trí trung gian giữa hệ tuần hoàn của các loài ĐV có... tĩnh mạch dưới đòn tập trung vào tĩnh mạch chủ trước, rồi đi vào xoang tĩnh mạch - Hai tĩnh mạch phổi đưa máu đã được oxy hóa từ phổi về tâm nhĩ trái 20 Hình 2.7 Sơ đồ hệ tuần hoàn của bò sát Bò sát là lớp Động vật có xương sống đầu tiên sống hoàn toàn ở cạn Chúng thích ứng với đời sống ở cạn, chuyển vận nhanh, hoạt động mạnh, cơ quan hô hấp hoàn ... THIỆU CHUNG VỀ HỆ TUẦN HOÀN Khái niệm hệ tuần hoàn -6 Sự xuất hệ tuần hoàn Cấu tạo chung hệ tuần hoàn -6 Nguồn gốc hệ tuần hoàn ... Vai trò hệ tuần hoàn CHƯƠNG II: SỰ TIẾN HÓA CỦA HỆ TUẦN HOÀN Ở CÁC NHÓM ĐỘNG VẬT Các dạng hệ tuần hoàn động vật không xương sống -9 1.1 Xoang tuần hoàn - tiêu hóa ... hướng tiến hóa hệ tuần hoàn nhóm động vật sao? Để hiểu sâu vấn đề định chọn đề tài “Tìm hiểu xuất tiến hóa hệ tuần hoàn động vật” II Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Hệ tuần hoàn