的脊椎动物循环系统
脊椎动物的基本模式
这个计划
所有的脊椎动物循环系统基于一个共同计划,所以脊椎动物系统显示更少的品种比的无脊椎动物。虽然不可能跟踪的发展利用化石(因为血液循环系统船只不要变成化石骨骼和牙齿一样),可以推测在脊椎动物的进化通过研究不同群体及其胚胎发育阶段。许多变化的共同计划相关生活在水里和陆地上的不同需求。
心脏
脊椎动物心躺下消化道在前面和中心的胸部,体腔的安置在自己的部分。在胚胎的发展,心脏第一次出现在咽,尽管也可能在这个位置在成年动物,心脏经常移动后方为动物生长和成熟。
心脏是一个管由特殊的肌肉(心肌)没有找到身体的其他地方。这一生中心肌拍自己的自动节律。缺氧血从身体里带来的静脉为最后心管的一部分,静脉窦。从那里它向前进中庭、心室动脉圆锥(称为球茎心脏的在胚胎),最终的动脉系统。血液通过心脏因为管合同的各个部分在序列。随着心脏的发展从胚胎到成人,每个管成为一个室的一部分,由阀门隔离,因此,血可以流系统中落后和进入心脏的动脉。随着心脏的增长,它弯曲成一个“S”形,所以静脉窦和中庭躺在心室,动脉圆锥。
的血管
鳃缝是所有脊椎动物胚胎的基本特点,包括人类。除了少数例外,有六个鳃缝两侧。从动脉圆锥离开心脏的血液传播到腹主动脉,分支机构发送6双吉尔缝之间的动脉。上述背主动脉动脉分支加入消化道。前鳃缝,腹主动脉分支,形成两个颈外动脉供应腹侧头的一部分。两个内部颈动脉,前背主动脉的扩展,提供了大脑在背侧头的一部分。
在毛细血管缺氧血收集,然后流入静脉越来越大,把它从身体的各个部分。这些,前和后红衣主教静脉与左和右,每个组件,把血液到心脏从身体的前后,分别。他们撒谎背消化道,而心脏位于腹侧。两边各有一个常见的红衣主教静脉,通常被称为居维叶的导管,血液罕见到静脉窦。其他各种静脉加入红衣主教静脉的身体。腹侧颈静脉排水的下部头和红衣主教静脉把血液直接进入常见。
脊椎动物有两个所谓的低的门户系统,区域静脉系统,开始在组织和加入形成静脉毛细血管中,这将产生另一个毛细管网途中到心脏。他们被称为“肝(肝)和肾(肾脏)门户系统。肝系统是很重要的,因为它收集的血液肠并将其传递到肝,许多化学反应中心的关心食物的吸收到身体和物质进入一般的控制循环。肾门脉系统的功能尚不明朗,但这涉及到两个静脉通过肾脏从尾静脉,分解为毛细血管。
的冠状循环供应的吗心肌本身。这是至关重要的,心脏必须从未停止跳动。在胚胎发育早期心肌需要氧气从直到死亡。在哺乳动物中冠状动脉血液供应来自于主动脉,靠近的心。在进化过程中,并不总是这样;低等脊椎动物,包括agnathans和两栖动物,没有专门的冠状动脉。心脏获得氧气的血液通过它。鱼有发达的冠状血管来自各种来源,但最终从传出鳃系统。
肺的引入改变了氧化的血液。在肺鱼冠状动脉来自那些前动脉拱门收到最含氧血液从心脏。在爬行动物从系统性拱冠状动脉分支,但他们的立场的不同。在一些物种中出现接近心脏,如鸟类和哺乳动物。冠状静脉通常运行在相应动脉但偏离他们进入右心房主要静脉供应,或静脉窦的鱼类。
进化趋势
传统的脊椎动物分为两个主要groups-Gnathostomata分类,或脊椎动物的下颚动物,或那些没有下巴(七鳃鳗和八目鳗类鱼)。这是一个基本的部门,agnathans也缺乏配对鳍和鳞。Agnathans被视为最原始脊椎动物,尤其是因为他们第一次出现在化石记录之前,有颌的鱼类。循环系统在很多方面区别于那些喋喋不休的脊椎动物。
循环agnathans
七鳃鳗心脏的心房和心室并排,进入中庭外侧静脉窦。Nonmuscular阀门防止血液回流,动脉圆锥不含心肌。没有单独的冠状动脉血液供应,和心脏必须获得其氧的血液经过。
agnathans的动脉系统最明显的修改,因为有超过六套鳃。八个分公司从腹主动脉,分裂成两个,不像单身船在大多数脊椎动物鳃缝。含氧血液从鳃然后收集成八传出血管,加入形成背主动脉,单对于大多数其长度。颈内动脉起源于背主动脉,但腹侧头提供的一部分前传出鳃(gill)船,不是从腹主动脉的前部。
静脉系统不包括肾门户部分,也有不对称的常见红衣主教静脉,以血液从背前部和后部红衣主教静脉到腹侧的心。在胚胎有两个,一个身体的两侧;在七鳃鳗,左边一个在开发过程中消失,同时在八目鳗类鱼正确的消失了。八目鳗类鱼也有辅助的心静脉系统的几点。没有其他脊椎动物有这些结构。
目前尚不清楚为什么agnathans的循环系统在这些方面不同于脊椎动物的基本计划。然而,重要的是要记住,七鳃鳗和八目鳗类鱼是专业的后裔曾经更多多样化的和广泛的动物群体。循环系统可能不太类似于脊椎动物的基本计划比他们的祖先,因为他们现在的生活方式。
循环在喋喋不休脊椎动物
虽然明显相关的生活方式,一个物种的血液系统也反映了其进化历史。最重要的变化,发生在脊椎动物进化的早期动物的出现,可能生活和在陆地上呼吸。第一个是两栖动物。爬行动物变得更加独立的水因为防水的皮肤和炮击鸡蛋,和他们的进化复杂的陆地脊椎动物、哺乳动物和鸟类。从空气中获得氧气完全,而不是从水,参与激烈的循环系统的变化。
陆地脊椎动物用他们的肺交换二氧化碳空气中的氧气。肺部可能会从结构鱼叫做鱼鳔囊,从生长前肠的一部分。鱼类浮力控制使用它,但它可能最初是有用的作为一个辅助呼吸。问题是,肺被发现在一个不同的网站从鳃的循环系统,氧化发生在鱼的地方。而不是循环到全身,在鱼类,氧气从肺部血液回到心脏。因此,在进化过程中,如果混合充氧和缺氧血避免的心,改变其结构已经发生。陆地脊椎动物肺,开发一个新的静脉(肺静脉)把血液从心脏,和双重循环,心脏是有效地划分为两个halves-one-half关心抽水传入缺氧血从身体到肺部和其他与注入氧气从肺部血液流遍全身。
也有修改相关的动脉和静脉系统出现肺部的血液循环。红衣主教静脉静脉系统,配对后取而代之的是一个后腔静脉门户系统,肾就消失了。主要的修改基本动脉模式涉及的吉尔动脉是什么鱼。前的头部开始负责携带含氧血液和大脑;中间背主动脉动脉携带血液,所以在身体;和后动脉缺氧血到肺部。
在鱼心脏的四个房间都发达。血液通过序列通过静脉窦,心房,心室,动脉圆锥。心室是主要的水泵房,因为它是所有陆地脊椎动物的。在心脏的进化过程中,心室和心房占主导地位;静脉窦成为心房的一部分,纳入心室动脉圆锥。中庭本身成为一个双熔两auricles-as心室,但转换心室进入两院发生在进化的心房。
脊椎动物中修改类
鱼
鱼的心没有修改的基本计划,除了肺鱼心往往成为细分。,所携带的含氧血液肺静脉进入静脉窦不随着缺氧血从身体里。相反,含氧的血液仍然独立,进入左心房。中庭部分分为两个耳廓,心室也有部分隔膜。肺鱼进一步的迹象表明静脉系统的循环发展。在陆地脊椎动物中,有一个值后腔静脉,红衣主教静脉后减少。
鱼类也改变的动脉系统的基本计划。首先有传入(导致)和传出吉尔(领导)的部分(鳃)血管。每一对血管循环之间的一对鳃称为动脉拱。在胚胎的发展过程中,动脉拱门成为鳃打断了毛细血管。因此,每个拱由腹传入部分带来的鳃心脏的血液和背传出部分从吉尔毛细血管和收集血液携带背主动脉。整个循环系统是一个单向的安排,与心脏泵只缺氧血从身体里盼着腮含氧和分配给身体。
虽然六鳃缝出现在胚胎,一些成年鱼保留所有六个。第一和最前腮裂系列成为喷水孔,和第一鳃弓要修改;部分完全消失。第二鳃弓是变量在不同的鱼在它的存在。一般来说,因此,成年鱼往往只有四个六原始胚胎动脉拱门。颈外动脉也显示修改。而不是起源于前腹主动脉的一部分,他们变得与传出部分第二鳃弓。这一变化将确保,尽管修改最前动脉的拱门,血液含氧的鳃将达到。
可能不含氧水的患病率在某些栖息地解释肺的进化,因此,土地的脊椎动物。鱼也有进化附属结构从空气中获得氧气。这些通常修改吉尔钱伯斯密集的毛细血管网络。甚至肠道可能涉及,泥鳅Haplosternum。
除了鲨鱼和他们的亲属(板鳃类),大多数鱼类有鱼鳔,肺的结构可能会进化。尽管鱼它的主要功能是控制浮力,鱼鳔也可以充当一个氧储备,它通常包含高浓度的气体氧气来源于血液的供应。血液鱼鳔通常来自于背主动脉。一个非洲鱼,Polypterus,利用其对呼吸的鱼鳔,和静脉加入后红衣主教静脉近心。这些鱼鳔静脉几乎肺静脉预计将是,如果他们将含氧的血液从肺部直接到心脏。
肺鱼已进一步使循环系统存在的肺,尽管不同的物种不呼吸空气一样的程度。他们的一些修改预示着发生了变化,两栖动物。肺鱼的分裂心房心接收血液从身体右侧和左侧肺。圆锥大,除以一个复杂的系统的阀门排成螺旋状,称为螺旋阀。腹主动脉也细分内部。结果是含氧血液从左心室定向到腹侧腹主动脉与传递的前动脉拱门,而缺氧血的右侧脑室动脉拱门和定向到最后的两个主要通过肺部。
四动脉拱门存在即使在肺鱼物种大多数依赖于呼吸空气(南美肺鱼),鳃仍然存在。这些拱门三到六最初的一系列六在鱼的胚胎。他们安排在很大程度上是影响肺的存在,除了鳃可能降低,动脉可能直接通过没有干预毛细血管。拱门五和六,然而,一起进入背主动脉前和产生大量肺动脉肺。因此,在肺鱼,肺和腮可以看到并肩工作。
肺鱼的循环系统的惊人地相似两栖动物,虽然肺鱼似乎并不两栖动物的祖先,他们与鱼有关。很可能几组古鱼类有肺、部分分裂的心,和腹主动脉,从这些团体出现陆地脊椎动物。