Основные системы органов животного

Повторим теперь всё, что мы узнали на примере лягушки о строении животного организма.

Мы видели в теле лягушки много различных органов, то есть таких частей, которые имеют какое-либо своё, особое отправление, выполняют какую-либо определённую функцию, необходимую для жизни целого организма. Лягушка принадлежит к числу животных, имеющих сложное строение, и у неё однородные или близкие по своей функции органы образуют вместе систему органов: мы говорим о кровеносной системе, куда входят и сердце, и все отходящие от него сосуды, и протекающая по ним кровь; говорим о нервной системе, куда входят головной и спинной мозг вместе со всеми отходящими от них нервами, и так далее.

Теперь мы должны уяснить себе, какие же системы органов мы видели у лягушки, как они связаны между собой в своей работе и какое значение имеет каждая из них в жизни целого организма.

1. В отличие от растений, которые питаются минеральными веществами из почвы и углеродом из атмосферного углекислого газа, животным приходится питаться веществами сложного химического строения, которые образуются в организме растений или в переработанном виде составляют тело других животных. Следовательно, животному приходится искать себе корм, двигаться за ним, а иногда и преследовать свою добычу.

И мы видим у лягушки костно-мышечную систему, выполняющую работу по передвижению тела. Мышцы прикрепляются своими концами к двум отдельным костям и при сокращении приводят их в движение: животное поворачивает своё тело, ползает, прыгает или плавает.

2. Сам по себе, без мышц, скелет не может двигаться. Но и мышцы, прикреплённые к скелету, также не производят сокращений самопроизвольно. Они сокращаются под влиянием возбуждений, передаваемых к ним нервами, идущими от мозга. Животное производит движение, когда видит или чует добычу, когда замечает опасность, чувствует боль и так далее. Значит, способность к движению у животного зависит не только от мускулатуры и скелета, но и от нервной системы, а самое наличие этих органов (которых нет у растений) в первую очередь обусловлено животным типом питания.

3. Отыскивая корм или преследуя добычу, животное движется вперёд. Поэтому тело его должно было получить такое строение при котором мы можем различить передний и задний концы, правую и левую стороны. При этом правая и левая стороны почти всегда бывают симметричны, то есть одна представляет как бы зеркальное отражение другой. Значение такой симметрии будет нам понятно, если мы вспомним, как бывают устроены наши искусственные средства передвижения — телега, сани, лодка, автомобиль, паровоз, пароход, самолёт: на них мы также видим передний и задний концы и симметричные между собой правую и левую стороны. (Как бы пошла телега, если бы на одной стороне её колеса были мельче, чем на другой?) У неподвижных, укоренившихся в почве растений мы различаем верх и низ, но не находим переднего и заднего концов, правой и левой сторон, как у большинства животных.

4. Животные, как мы уже сказали, питаются растительным и животным кормом, то есть уже готовыми органическими веществами. Но в отличие от незелёных растений (например, грибов), которые питаются органическими веществами только в виде жидких растворов, животные поглощают свою пищу главным образом в нерастворённом виде, либо целиком, либо кусками. В таком виде пищевые вещества не могут дойти до отдельных тканей и клеток тела, которые в них нуждаются. В связи с этим у животных должна была выработаться довольно сложная пищеварительная система.

Ртом животные высших групп захватывают корм, иногда измельчают его зубами, обволакивают слюной и направляют его через глотку и пищевод в расширенный отдел кишечника — желудок. Здесь выделяемый стенками желудочный сок начинает переваривать пищу, то есть обращать её в жидкое состояние. Из желудка пища проходит в тонкую кишку, куда общим протоком вливаются желчь из печени и сок поджелудочной железы. Под действием этих соков в кишке продолжается переваривание пищи. Сокращениями мышц, залегающих в стенках кишки, пища продвигается по кишечному тракту дальше и проходит в толстую кишку. В кишках переваренные части пищи через стенки кишечной трубки попадают в сосуды кровеносной системы (их хорошо видно между прозрачными листками брыжейки), а кровь разносит питательный материал ко всем тканям тела. Непереваренные остатки извергаются вон через прямую кишку и отверстие клоаки (или, как у большинства других животных, через особое заднепроходное отверстие).

5. Жизненные процессы ассимиляции и диссимиляции, то есть усвоения и распада, проходят во всех тканях тела; всем живым клеткам необходимы питательные вещества и кислород; все клетки в результате своей жизнедеятельности выделяют углекислоту и азотистые продукты распада. Однако непосредственной связи с внешней средой клетки различных органов тела не имеют. Посредником между различными органами тела и внешней средой у более высокоорганизованных животных служит жидкая внутренняя среда.

Её составляют, во-первых, межклеточная жидкость, заполняющая мельчайшие промежутки между отдельными клетками, и, во-вторых, кровь, совершающая круговое движение в теле по сложной сети сосудов кровеносной системы. Обмен веществ в теле многоклеточного животного происходит между клетками тела и внутренней средой организма.

Кровеносная система состоит из сердца — мускульного мешка, своими сокращениями приводящего кровь в движение, — и из отходящих от него кровеносных сосудов. Сосуды, по которым кровь идёт от сердца к каким-либо органам, называются артериями; сосуды, несущие кровь от различных органов к сердцу, называются венами. Из артерий в вены кровь попадает (у высших животных) через густую сеть мельчайших разветвлений кровеносной системы — капиллярных сосудов (капилляров). Через тонкие, проницаемые стенки капилляров кровь приходит в близкое соприкосновение с межклеточной жидкостью, а через неё и с клетками различных тканей. Здесь, в капиллярах тела, кровь отдаёт тканям принесённый ею от кишечника питательный материал и принесённый от лёгких кислород, здесь же одновременно кровь получает из тканей и уносит с собой продукты распада — углекислоту и азотистые вещества. Углекислота затем будет выделена кровью в лёгочных капиллярах (где вместе с тем кровь обогатится кислородом), а азотистые продукты распада будут выделены в виде мочи через почки.

Кровь, побывавшая в органах дыхания, выделившая там углекислый газ и обогатившаяся кислородом, называется артериальной; кровь, побывавшая в тканях тела, отдавшая там свой кислород и захватившая оттуда углекислоту, называется венозной. К кровеносной системе имеет близкое отношение селезёнка — орган, в котором вырабатываются белые кровяные тельца.

6. Дыхательная система, как мы уже видели, теснейшим образом связана в своей работе с кровеносной системой. У лягушки она состоит из дыхательных путей, через которые воздух попадает в лёгкие, и самих лёгких — органа воздушного дыхания. Добавочным органом дыхания у лягушки служит её влажная кожа, к которой идут ответвления лёгочной артерии. Газообмен через кожу может происходить и в атмосферном воздухе и в воде. У животных, живущих в воде, как правило, газообмен совершается через особые тонкостенные выросты на теле — жабры.

7. Выделительная система, как и дыхательная, также тесно связана с кровеносной системой. У позвоночных животных она состоит из пары почек, мочеточников и мочевого пузыря. Кровь заходит в почки по почечным артериям и уходит по почечным венам.

8. Кожа образует общий наружный покров тела. Он имеет прежде всего защитное значение для целого организма, предохраняя остальные ткани от вредных влияний внешней среды. В частности, он защищает организм от проникновений гнилостных и болезнетворных бактерий (вспомним нагноение ран, где целость кожного покрова оказалась нарушенной). Далее, покровы тела, которые первыми встречаются с внешней средой, несут в себе окончания чувствительных нервов и служат органом осязания.

Кроме того, как мы это видели на лягушке, Наружные покровы могут нести дыхательную и выделительную функции. Кожные выделения могут быть едкими (например, у жаб), и тогда они защищают животное от хищников. Наконец, в клетках кожи откладываются красящие вещества, от которых зависит общая окраска животного, которая обыкновенно также имеет защитное значение.

9. В нервной системе мы различаем:

1. Центральный орган — головной и спинной мозг, составляющие единое целое,
2. Отходящие от мозга периферические нервы и
3. Органы чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса), связанные с чувствительными периферическими нервами.

Кроме того, с периферическими нервами связаны небольшие нервные узлы, рассеянные в различных внутренних органах тела. Такие узлы дают отдельным органам некоторую самостоятельность действий. Поэтому, как мы видели, вырезанное сердце лягушки продолжает некоторое время сокращаться, хотя оно и потеряло связь с центральной нервной системой.

Мы уже видели, что нервная система имеет теснейшую связь с той способностью к сложным движениям, которой обладают животные и которая, в свою очередь, связана с особенностями их питания: в отличие от растений, животные не могут питаться минеральными веществами и им приходится отыскивать себе корм, двигаться за ним, брать или схватывать его и затем заглатывать.

Основная особенность нервов — это их способность воспринимать и передавать возбуждения, идущие либо от внешней среды к мозгу, либо от мозга к мышцам. Нервы имеют волокнистое строение. Те нервные волокна, которые оканчиваются в коже или в каком-либо из органов чувств, передают к мозгу раздражения, идущие от внешней среды, это так называемые чувствующие волокна (из таких волокон состоят нервы зрительные, обонятельные, слуховые). Нервные волокна, оканчивающиеся в мышцах, передают мышцам возбуждения, идущие от мозга, и этим вызывают сокращения мышцы: мышца производит движение.

Такие волокна называют двигательными. В центральном органе нервной системы, то есть в спинном и головном мозге, которые составляют одно целое, устанавливаются различные связи и комбинации возбуждений, проводимых чувствующими и двигательными волокнами. Поэтому мозг является органом, который регулирует совместную работу остальных органов тела и позволяет животному приспосабливать своё поведение к окружающим его условиям: находить и схватывать добычу, спасаться от опасностей и так далее.

Такое строение мозга, какое мы видим у лягушки, в основных чертах повторяется и у высших позвоночных животных, вплоть до самого человека. И у них есть полушария переднего мозга, промежуточный и средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг. Но у высших животных мозжечок и полушария развиты сильнее, чем у лягушки. Особенно сильно развиты мозговые полушария у человека: они у него составляют главную массу головного мозга и имеют более сложное строение по сравнению с любым животным.

С развитием мозговых полушарий связано и развитие высших форм нервной деятельности — психических способностей. У собаки или у вороны они гораздо выше, чем у лягушки, а у человека несравненно выше, чем у всякого животного. В основе человеческого поведения лежит высшая форма нервной деятельности — сознание и мышление.

10. Все части организма, как мы видели, тесно связаны друг с другом в своей работе и составляют единое целое — организм (в данном случае — лягушку). Правда, отдельные органы и ткани и даже отдельные клетки могут некоторое время жить и вне организма, как это мы. могли наблюдать на вырезанном сердце лягушки. Однако поддерживать жизнь таких отделённых от организма частей возможно только в особых, искусственно создаваемых условиях: сами по себе выделенные из тела органы и ткани остаются живыми только очень короткое время.

Взаимодействие между различными частями сложного организма имеет огромное значение для существования животного. Если животное умирает, то происходит это не потому, что одновременно умирают все его ткани, а потому, что нарушается сложная связь между отдельными частями его тела.

Возможность хотя бы кратковременной жизни отдельных органов и тканей вне организма обнаружена не только у животных, но и у человека. Это ещё лишний раз опровергает религиозное учение о «душе». Если бы мы признали существование особой «души», от которой будто бы зависит жизнь тела, то нам не удалось бы объяснить, каким образом могут оставаться живыми отдельные части, вырезанные из мёртвого организма, у которого «душа» уже покинула тело. Приписывая жизненные проявления присутствию особой «души», мы должны были бы принять, что свои отдельные «души» есть у каждого органа, у каждой ткани, у каждой клетки тела, раз они способны хоть сколько-нибудь времени жить отдельно от организма.

11. Своё особое значение имеет половая система, или система органов размножения. Все ранее рассмотренные системы органов необходимы для существования каждой отдельной особи. Но без органов размножения животное может прожить, вспомним, например, волов, меринов и валухов, то есть кастрированных быков, жеребцов и баранов, у которых вырезаны и удалены семенники.

Органы размножения поддерживают существование вида и обеспечивают непрерывность жизни в ряде сменяющих друг друга поколений. Каждый отдельный организм в результате совершающихся в нем изменений неизбежно приближается к концу своего существования. «Жить — значит умирать» — так выразился Энгельс. Организм умирает; остаются жить его потомки, развившиеся из его половых клеток.