w przypadku bardziej złożonych organizmów dyfuzja nie jest skuteczna dla gazów rowerowych, składników odżywczych i odpadów efektywnie przez organizm; dlatego bardziej złożone układy krążenia ewoluowały. Większość stawonogów i wielu mięczaków ma otwarty układ krążenia. W systemie otwartym wydłużone bijące serce przepycha hemolimf przez ciało, a skurcze mięśni pomagają w przenoszeniu płynów., Większe, bardziej złożone skorupiaki, w tym homary, rozwinęły naczynia tętnicze, aby przepychać krew przez ich ciała, a najbardziej aktywne mięczaki, takie jak kalmary, wyewoluowały zamknięty układ krążenia i są w stanie szybko poruszać się, aby złapać zdobycz. Zamknięte układy krążenia są charakterystyczne dla kręgowców; istnieją jednak znaczne różnice w budowie serca i krążeniu krwi między różnymi grupami kręgowców ze względu na adaptację podczas ewolucji i związane z tym różnice w anatomii. Rysunek 21.,4 ilustruje podstawowe układy krążenia niektórych kręgowców: ryb, płazów, gadów i ssaków.
jak pokazano na rysunku 21.4 ryba ma jeden obwód dla przepływu krwi i dwukomorowe serce, które ma tylko jeden przedsionek i jedną komorę. Przedsionek zbiera krew, która wróciła z ciała i komora pompy krwi do skrzeli, gdzie występuje wymiana gazowa i krew jest ponownie natleniona; to się nazywa krążenie skrzelowe. Krew następnie kontynuuje przez resztę ciała przed przybyciem z powrotem do przedsionka; nazywa się to krążeniem ogólnoustrojowym., Ten jednokierunkowy przepływ krwi wytwarza gradient utlenionej do odtlenionej krwi wokół układu układowego ryby. Rezultatem jest ograniczenie ilości tlenu, który może dotrzeć do niektórych narządów i tkanek ciała, zmniejszając ogólną zdolność metaboliczną ryb.
u płazów, gadów, ptaków i ssaków przepływ krwi jest skierowany w dwóch obwodach: jeden przez płuca i z powrotem do serca, które nazywa się krążeniem płucnym, a drugi przez resztę ciała i jego narządów, w tym mózg (krążenie ogólnoustrojowe)., U płazów wymiana gazowa zachodzi również przez skórę podczas krążenia płucnego i jest określana jako krążenie pulmocutaneous.
jak pokazano na rysunku 21.4 b, płazy mają trójczłonowe serce, które ma dwa przedsionki i jedną komorę, a nie dwuczłonowe serce ryb. Dwa przedsionki (górne komory serca) otrzymują krew z dwóch różnych obwodów (płuca i systemy), a następnie jest pewne mieszanie krwi w komorze serca (dolna komora serca), co zmniejsza wydajność utlenienia., Zaletą tego układu jest to, że wysokie ciśnienie w naczyniach popycha krew do płuc i ciała. Mieszanie jest łagodzone przez grzbiet w komorze, która przekierowuje krew bogatą w tlen przez układ krążenia i odtlenowaną krew do układu pulmocutaneous. Z tego powodu płazy są często opisywane jako posiadające podwójny obieg.
Większość gadów ma również trójczłonowe serce podobne do serca płaza, które kieruje krew do obwodów płucnych i układowych, jak pokazano na rysunku 21.4 c., Komora jest dzielona skuteczniej przez przegrodę częściową, co powoduje mniejsze mieszanie utlenionej i odtlenionej krwi. Niektóre gady (aligatory i krokodyle) są najbardziej prymitywnymi zwierzętami posiadającymi Serce o czterech komorach. Krokodyle mają unikalny mechanizm krążenia, w którym serce przetacza krew z płuc w kierunku żołądka i innych narządów podczas długich okresów zanurzenia, na przykład, podczas gdy zwierzę czeka na zdobycz lub pozostaje pod wodą czekając na zdobycz zgnić., Jedna adaptacja obejmuje dwie główne tętnice, które opuszczają tę samą część serca: jedna pobiera krew do płuc, a druga zapewnia alternatywną drogę do żołądka i innych części ciała. Dwie inne adaptacje obejmują otwór w sercu między dwiema komorami, zwany otworem Panizza, który umożliwia przepływ krwi z jednej strony serca do drugiej, i wyspecjalizowanej tkanki łącznej, która spowalnia przepływ krwi do płuc. Razem te adaptacje uczyniły krokodyle i aligatory jedną z najbardziej ewolucyjnie udanych grup zwierząt na ziemi.,
u ssaków i ptaków serce jest również podzielone na cztery komory: dwa przedsionki i dwie komory, jak pokazano na rysunku 21.4 d. utleniona krew jest oddzielona od odtlenionej krwi, co poprawia wydajność podwójnego krążenia i jest prawdopodobnie wymagane dla ciepłokrwistego stylu życia ssaków i ptaków. Czteroczłonowe serce ptaków i ssaków wyewoluowało niezależnie od trójczłonowego serca. Niezależna ewolucja tej samej lub podobnej cechy biologicznej jest określana jako ewolucja zbieżna.,
podsumowanie
u większości zwierząt układ krążenia służy do transportu krwi przez organizm. Niektóre prymitywne zwierzęta wykorzystują dyfuzję do wymiany wody, składników odżywczych i gazów. Jednak złożone organizmy wykorzystują układ krążenia do przenoszenia gazów, składników odżywczych i odpadów przez organizm. Układ krążenia może być otwarty (zmieszany z płynem śródmiąższowym) lub zamknięty (oddzielony od płynu śródmiąższowego)., Zamknięte układy krążenia są charakterystyczne dla kręgowców; istnieją jednak znaczne różnice w strukturze serca i krążeniu krwi między różnymi grupami kręgowców z powodu adaptacji podczas ewolucji i związanych z tym różnic w anatomii. Ryby mają serce dwukomorowe z jednokierunkowym obiegiem. Płazy mają trójczłonowe serce, które ma pewną mieszankę krwi i mają podwójny obieg. Większość nieptasich gadów ma trójczłonowe serce, ale mają niewiele mieszania krwi; mają podwójny obieg., Ssaki i ptaki mają czteroczłonowe serce bez mieszania krwi i podwójnego krążenia.