Как выглядит сердце аллигатора

Опубликовано: 18.05.2024

НАУКА: Сердце крокодила

Автор: Дмитрий Шабанов

Расскажу историю, которая произошла несколько лет назад. Сейчас я пишу школьный учебник зоологии по программе, в составлении которой участвовал сам. Когда эта версия программы только задумывалась, я убеждал министерского работника [Не российского министерства, не волнуйтесь!], что перед систематическим изучением отдельных групп нужно рассмотреть достаточно большую тему, где будет рассказано о животных вообще.

"Хорошо, а с чего ее начать?" - спросил меня чиновник. Я сказал, что образ жизни животных определяется в первую очередь тем, что они едят и как передвигаются. Значит, надо начинать с разнообразия способов питания. "Вы что! - воскликнул мой собеседник. - Как я понесу такую программу министру? Он сразу спросит, зачем мы внушаем детям, что самое главное - это жрачка!"

Я попытался спорить. Вообще, разделение живых организмов на царства (животные, растения, грибы и прочие) связано прежде всего со способом питания, который, в свою очередь, определяет особенности их строения. Особенности многоклеточных животных - следствие того, что они нуждаются во внешних источниках органических веществ и при этом не впитывают их через поверхность тела, а поедают кусками. Животные - это существа, поедающие другие организмы или их части! Увы, мой собеседник был непреклонен. Министра будет в первую очередь интересовать воспитательный аспект программы.

Размышляя о том, как иначе организовать вводную часть, я сделал тогда непростительную ошибку. Следующей моей идеей стало предложение начинать изучение курса зоологии с разнообразия жизненных циклов. Когда мой собеседник понял, что в качестве "главного в жизни" я собираюсь рассматривать не еду, а размножение, он, кажется, решил, что я над ним издеваюсь… В конце концов я написал что-то, что, как я надеялся, никого не будет шокировать. Потом над этой программой поколдовали методисты, которые исправили в ней все, чего не понимали, и заменили формулировки такими, которые были в ходу в исторические эпохи, когда эти самые методисты учились в пединститутах. Потом злосчастную программу подправили чиновники, потом ее переосмыслили в духе новых руководящих указаний, потом… - в общем, пишу учебник по "собственной" программе и не устаю чертыхаться.

А вспомнил я эту печальную историю потому, что еще раз убедился: для животных таки самое главное - пресловутая "жрачка". Сравнивая разные группы наших родственников друг с другом, мы часто не осознаем, какие особенности привели их к успеху или неудаче. Знаете, например, что стало одним из главных козырей млекопитающих? Успевающий школьник назовет выкармливание потомства молоком, теплокровность, высокое развитие нервной системы или какое-нибудь еще свойство, которое стало возможным благодаря достаточному количеству энергии, получаемой с пищей. А один из главных козырей млекопитающих - строение челюстей и зубов!

Попробуйте пошевелить своей нижней челюстью: вверх-вниз, вправо-влево, вперед-назад. Ее "подвеска" допускает движение во всех трех плоскостях! К тому же на челюстях млекопитающих сидят зубы, строение которых определяется той задачей, что им отведена, - пронзать, давить, перетирать, резать, дробить, откусывать, рвать, удерживать, грызть, мять, поддевать, размалывать, скоблить, etc. Наши челюсти - эволюционный биомеханический шедевр. Кроме млекопитающих, почти никакие наземные позвоночные не способны откусывать от пищи куски! К немногим исключениям принадлежит архаичная гаттерия, способная отпилить челюстями голову птенцу буревестника, и черепахи, отказавшиеся от зубов в пользу рогового ножницеобразного клюва. И хищные птицы, и крокодилы не откусывают куски пищи, а попросту отрывают - упираясь когтями (первые) или крутясь всем телом (вторые).

Кстати, о крокодилах - эта колонка посвящена прежде всего им. Благодаря изощренным экспериментам биологов из Университета Юты удалось узнать кое-что новое о функционировании сердца этих пресмыкающихся. Но прежде - еще несколько слов о школьной биологии.

Некоторые особенности подачи биологического материала сохранились с тех времен, когда школа должна была формировать материалистическое мировоззрение, пропагандируя эволюцию. Вообще говоря, факт эволюции не имеет особого отношения к дилемме "материализм-идеализм" (отказываясь на словах от замшелого диамата, мы почему-то до сих пор придаем чрезмерное значение этой сомнительной дихотомии). Увы, когда вместо современных представлений об эволюции преподаются какие-то лежалые догмы, это только наносит естественнонаучному мировоззрению ущерб. К числу таких догм относится линейное представление об эволюции. Подумайте, история позвоночных - это "куст" из многих ветвей, каждая из которых шла своим путем, приспосабливалась к своему образу жизни. А школьный учитель, перепрыгивая с ветки на ветку этого куста, строит прогрессивную последовательность из "типичных представителей": ланцетник-окунь-лягушка-ящерица-голубь-соба-ка. Но лягушка никогда не пыталась стать ящерицей, она живет своей жизнью, и без учета этой жизни (и предыстории лягушек) понять ее невозможно!

Что расскажет школьный учитель о крокодилах? Он использует их для иллюстрации утверждения, что наипрогрессивнейшими являются животные с четырехкамерным сердцем и "теплокровностью" (гомойотермные). И - смотрите, дети! - у крокодила четырехкамерное сердце, почти-почти как у млекопитающих и птиц, вот только осталось одно лишнее отверстие. Мы своими глазами видим, как крокодил хотел стать человеком, но не дошел, остановился на полпути.

Итак, крокодил имеет четырехкамерное сердце. Из правой его половины кровь идет к легким, из левой - к большому кругу кровообращения (к органам-потребителям полученного в легких кислорода). Но между основаниями отходящих от сердца сосудов находится брешь - паницциево отверстие. В нормальном режиме работы сердца часть артериальной крови переходит через это отверстие из левой половины сердца в правую половину и попадает в левую дугу аорты (посмотрите на рисунок, чтоб не запутаться в право-левых отношениях!). От левой дуги аорты отходят сосуды, идущие к желудку. От левого желудочка отходит правая дуга аорты, питающая голову и передние конечности. А затем дуги аорты сливаются в спинную аорту, которая и обеспечивает кровоснабжение всего остального тела. Почему так сложно?

Для начала разберемся, зачем вообще нужно два круга кровообращения. Рыбы обходятся и одним: сердце - жабры - органы-потребители - сердце. Тут ответ ясен. Легкие не выдержат того давления, которое нужно, чтобы прокачать кровь через все тело. Именно поэтому правая (легочная) половина сердца слабее левой; потому-то нам и кажется, что сердце расположено в левой части грудной полости. Но почему часть крови, текущей по большому кругу кровообращения (от левой половины сердца), проходит у крокодилов через правую, "легочную" часть сердца и левую дугу аорты? У человека неполное разделение потоков крови может вызываться пороком сердца. Зачем такой "порок" крокодилам? Дело в том, что сердце крокодила - не недоделанное сердце человека, оно "задумано" сложнее и может функционировать в двух разных режимах! Когда крокодил активен, обе дуги аорты несут артериальную кровь. Но если паницциево отверстие закрыть (а крокодилы "умеют" это делать), в левую дугу аорты пойдет венозная кровь.

Традиционно такое устройство объясняют тем, что оно якобы позволяет затаившемуся на дне крокодилу отключать легочное кровообращение. Венозная кровь при этом отправляется не в легкие (которые все равно невозможно вентилировать), а сразу в большой круг - по правой дуге аорты. В голову же и к передним ногам пойдет несколько "лучшая" кровь, чем к другим органам. Но если легкие отключены, много ли толку гонять кровь по кругу?

Американские биологи придумали, как проверить давнее предположение о том, что крокодилы перебрасывают кровь из одного круга кровообращения в другой не ради того, чтобы затаиться, а ради лучшего переваривания пищи (углекислый газ - субстрат для производства кислоты железами желудка). Исследователи убедились, что у здоровых молодых аллигаторов в процессе переваривания пищи по левой дуге аорты (той, которая снабжает кровью пищеварительную систему) течет венозная, обогащенная углекислотой кровь. Затем они начали вмешиваться в работу сердца подопытных крокодилов хирургическими методами. У некоторых из них принудительно блокировалась переброска венозной крови в левую дугу аорты; с другими проводилась операция, имитирующая такое вмешательство. Эффект оценивался путем измерения активности желудочной секреции и путем рентгеновского наблюдения за перевариванием проглоченных крокодилами бычьих позвонков. Кроме того, в несчастных аллигаторов помещали полупроводниковые сенсоры, позволявшие измерять их температуру тела. В результате этих манипуляций удалось убедительно подтвердить выдвинутую гипотезу - переброс венозной крови в большой круг кровообращения усиливает выработку кислоты в желудке и ускоряет переваривание пищи.

Крокодилы способны питаться достаточно крупными жертвами, заглатывая добычу целиком или большими кусками (помните, что мы говорили об устройстве челюстей?). Температура тела этих хищников непостоянна, и если они не успеют переварить добычу достаточно быстро, они попросту отравятся ею. Усложненное строение кровеносной системы и ее способность работать в двух разных режимах - способ активизировать переваривание. И свое предназначение пищеварительная система крокодилов оправдывает: на сериях рентгеновских снимков видно, как в желудках хищников "тают" в кислоте солидные бычьи позвонки!

Итак, теперь мы знаем, что главное в жизни крокодилов. Какие цельные все-таки существа!

С ОТВАГОЙ В СЕРДЦЕ

С ОТВАГОЙ В СЕРДЦЕ У калитки нетерпеливо зазвонил велосипедист: через плечо у парня, как у чемпиона, перекинута алая лента, а в козырек кепки прилажен большой белый цветок. «Это еще что за гость?» — подумал удивленно Владимир Петрович Арбузов, накидывая на ходу китель. Он

Удар в сердце

Удар в сердце Мичуров экстренно собрал в райком всех членов штаба. Ребята разместились вокруг длинного стола, покрытого потертым зеленым сукном, за которым обычно Володя проводил заседания бюро. Не было только одного Симы. Андрей, как будто предчувствуя недоброе,

Операция на сердце

Операция на сердце Идея создания переднеприводного автомобиля ВАЗ с двухлитровым двигателем появилась ещё в 1993 – 94 годах.Во многом это было вызвано результатами участия раллистов ВАЗа в этапах чемпионата мира и Европы на автомобилях 2108.Тольяттинские гонщики регулярно

Где сердце – там и Homme[353]

Где сердце – там и Homme[353] Те, кто ищет себе во Франции спутника, должны понимать, какая роль отводится каждому полу. И поскольку Франция страна старомодная, женщины, естественно, должны проходить первыми…[354] В начале любовной игры (и, по крайней мере в теории, в продолжении

6 Сердце тьмы

6 Сердце тьмы В книге «Путешествие на край ночи» (1932) французский романист Луи-Фердинанд Селин упоминает le communisme joyeux caca. Что в буквальном переводе означает «веселый коммунизм дерьма» — великолепный девиз для путешествия в лондонскую клоаку. Это поистине дорога во мрак.

Как сделать крокодила

Как сделать крокодила Один из самых странных ритуалов бытовал в Австралии среди аборигенов в районе реки Кендалл на полуострове Кейп-Йорк. Они верили в свою способность создавать крокодилов. Фактически такая процедура по времени совпадала с церемонией посвящения во

В сердце Библии

В сердце Библии Особенная атмосфера, которую Стиг создал в своей трилогии, пронизана суровой моралью и постоянными отсылками к библейским текстам — именно такая атмосфера окружала нас в Вестерботтене, где мы оба выросли. Это весьма необычно для классических детективных

Зарубки на сердце

Зарубки на сердце Не сочтите за патетику, но сперва заговорю о служении Яшина футболу. Какая уж тут патетика, когда служение обернулось трагическим исходом. Толковать о служении театру опять-таки патетикой не считается, это в порядке вещей, а футбол не заслужил, хотя

Одно сердце

Одно сердце Когда Гитлер решил покорить Европу, он рассчитывал не только на немецкие танки, он рассчитывал и на немецкую ложь. Немцы натравливали один народ на другой. В Чехословакии они говорили словакам: «Мы за вас, мы против чехов». Немцы сначала поработили чехов, а

В сердце Азии

В сердце Азии В середине XIX века Центральная Азия оставалась почти сплошным белым пятном. Из всех исследователей этого гигантского региона наиболее прославлен Николай Михайлович Пржевальский (1839–1888). После Академии Генштаба он преподавал в Варшавском военном училище,

СМЕЛОЕ СЕРДЦЕ

СМЕЛОЕ СЕРДЦЕ Вдруг сзади зашуршал песок. Так, по-кошачьи мягко, могла красться рысь. Васек, оставив весло и фонарь бакена, обернулся и вздрогнул. Перед ним стоял незнакомец.— Напугался? — спросил он и засмеялся. — Что ж, давай знакомиться. Ибрагимов, гидролог.— Я

Сердце вора

Сердце вора Его вырвали из груди экс-зека и разрезали на куски. Из песка торчал сучок. Рыболов подфутболил его, и неожиданно появилась… рука человека. На миг рыболов остолбенел, а потом заспешил к ближайшему телефону. Благо, Комсомольское озеро в Минске – почти в центре

«Есть ли у куклы сердце?»

«Есть ли у куклы сердце?» Я давно хотел, чтобы Маша и Ваня сделали себе игрушки. Есть один такой магазин, о нем многие наши знакомые знают, там дети делают себе игрушки.Тем более что Маша, а вернее, она и я согласились писать реферат, некую исследовательскую работу, в которой

СЕРДЦЕ КОБЗАРЯ

СЕРДЦЕ КОБЗАРЯ Вдоль и поперек утюжат суда бирюзовые воды Бакинской бухты.Неторопливо и солидно разворачиваются тяжелые транспорты; легко направляются к выходу в открытое море белоснежные, как чайки, пассажирские лайнеры. Осторожно швартуются к причалам низкосидящие

СОБАЧЬЕ СЕРДЦЕ

СОБАЧЬЕ СЕРДЦЕ Несколько лет назад, когда так много писали о сталинских преступлениях, и порядочность была на взлете, также на взлете была и национальная идея. Но что-то помешало им соединиться. Помните, когда ВС принял закон о языке, декларацию о суверенитете и символику,

Опорно-двигательный аппарат крокодилов
Череп крокодилов удлиненный и состоит из 30 объединенных между собой костей. Все крокодилы имеют длинный, уплощенный череп, разной формы и размера в зависимости от вида. Зубы на верхней и нижней челюсти имеют открытые корни и удерживаются в особых углублениях при помощи соединительной ткани. Суставы верхних и нижних челюстей находятся на самом заднем конце черепа, что позволяет крокодилам широко открывать рот. Мышцы, открывающие челюсти — сжиматель нижней челюсти и грудиночелюстная мышца — довольно слабо развиты, в результате чего удерживать закрытым рот крокодила сравнительно несложно. Мышцы, закрывающие челюсти — височная и крыловидная внутренняя и наружная — напротив, очень сильны, и закрывают челюсти с большим давлением. У взрослых животных попытки открыть рот, следовательно, могут быть опасными. Даже в течение 24 часов после смерти крокодила при открывании рта височная и крыловидные мышцы стимулируются, и челюсти захлопываются с огромной силой.
Позвоночник крокодилов насчитывает 60-70 позвонков: 8-9 шейных, 10-11 грудных, 4-5 поясничных, 32-42 хвостовых и 2-3 крестцовых. Между шейными, грудными и поясничными позвонками нет четких различий, поэтому их количество определяется примерно. У крокодилов имеет 8 пар истинных и 8 пар брюшных ребер — кожных костей в брюшной стенке, лежащих поверх прямой брюшной мышцы. Так называемые крестцовые ребра — это крупные кости, которые соединяются суставами с поперечными отростками крестцовых позвонков. Среди специалистов нет единого мнения, являются ли они истинными ребрами или утолщенными поперечными отростками. Они не срастаются с позвоночником, и по этой причине их обычно называют ребрами. Тазовый пояс состоит из короткой подвздошной, широкой лонной и короткой широкой седалищной костей. Передние и задние конечности крокодилов морфологически сходны с конечностями млекопитающих и крепятся к поясам конечностей аналогичным образом. Бедренная кость длиннее плечевой, в результате чего задняя часть тела располагается выше передней. На передних конечностях по пять пальцев, внутренние три из которых снабжены когтями. Задние конечности имеют по четыре пальца с перепонками, на внутренних трех из которых также есть когти.

Дыхательная система крокодилов
Ноздри всех крокодилов располагаются на возвышении на конце морды и могут закрываться мышечными заслонками, когда животное погружается под воду. У крокодилов развито вторичное костное небо, внутренние отверстия ноздрей открываются поблизости от голосовой щели, которая продолжается в глотку. Клапанообразные выросты ткани на верхней и нижней части рта перед внутренними отверстиями ноздрей и голосовой щелью позволяют разграничить горло от ротовой полости при погружении, что позволяет крокодилам открывать рот под водой. Длинный носовой ход над небом позволяет воздуху проходить через два отверстия носовых хоан и поступать в трахею и легкие. Крокодил может дышать через ноздри, даже когда его рот открыт и заполнен водой, которая в этом случае может быть проглочена, но не может попасть в легкие.
Дыхательная система крокодилов типична для большинства рептилий. Хорошо развитые легкие расположены в грудной полости. При погружении воздух длительное время удерживается в легких при помощи клапана голосовой щели. Легкие не делятся на доли и опутаны густой сетью кровеносных сосудов. Каждое легкое замкнуто в грудной полости и имеет большую поверхность для газообмена. Дыхание осуществляется посредством межреберных мышц и диафрагмы. Нет единого мнения о том, как долго крокодилы могут оставаться под водой, поскольку на продолжительность этого периода влияют размеры и возраст животного, температура воды и воздуха, количество пищи в желудке и скорость обмена веществ.
Крокодилы хорошо приспособлены к водному образу жизни. Они могут плавать, оставляя на поверхности только ноздри и глаза. Частота и глубина дыхательных движений усиливаются при повышении активности и скорости обмена веществ. Например, американский аллигатор в покое при температуре 28 о С совершает 3 дыхательных движения в минуту.

Кровеносная система крокодилов
Крокодилы — это единственные рептилии, имеющие четырехкамерное сердце. Правые и левые предсердия и желудочки полностью отделены друг от друга. В межжелудочковой перегородке имеется небольшое отверстие (отверстие Паницца), которое соединяет между собой правый и левый аортальные стволы и позволяет смешиваться богатой и бедной кислородом крови. Крокодилы могут регулировать периферическое кровообращение при необходимости оставаться под водой длительное время.
Отверстие Паницца позволяет смешиваться крови из правого и левого желудочка при изменении давления в левом желудочке. Когда крокодил дышит, давление в левом желудочке больше давления в правом, и, хотя небольшое количество крови из правого желудочка может поступать в левый, в целом кровь не смешивается. При погружении давление на легкие усиливается, что ведет к снижению притока крови к ним, что, в свою очередь, увеличивает давление в правом желудочке, в результате чего отверстие открывается и кровь из желудочка поступает в брюшную аорту. При возвращении на поверхность уменьшение давления на легкие ведет к снижению давления в правом желудочке, отверстие закрывается и в обе ветви аорты поступает кровь только из левого желудочка. Оставаясь неактивными и используя анаэробный метаболизм, крокодилы спокойно обходятся минимальным количеством кислорода в течение 5-6 часов.
Изучить гемодинамику (движение крови по сосудам) у живых крокодилов довольно проблематично, поэтому большинство информации по этому вопросу основано на физиологических моделях, вскрытиях и теориях. Теоретически, отверстие Паницца позволяет крови из правого желудочка попадать в левый и брюшную аорту, что, предположительно, способствует оттоку бедной кислородом крови из легких в органы, нечувствительные к его нехватке — желудок и печень. Богатая кислородом кровь возвращается из легких в левую половину сердца и направляется к мозгу и сердцу, для которых кислород более важен. На сегодняшний день не установлен объем шунтируемой таким образом крови и физиологические процессы, управляющие закрыванием и открыванием отверстия.
Частота сердечных сокращений сердца крокодилов низкая и зависит от температуры. Так, при 10 о С она составляет 1-8 ударов в минуту, при 18 о С — 15-20, при 28 о С — 24-40. При 34 о С частота сердечных сокращений может быть различной. Необратимые изменения в миокарде наступают при 40 о С.

Нервная система крокодилов
Мозг крокодилов маленький, его масса составляет всего 0,5% массы тела. Спинные корешки первых двух спинномозговых нервов отсутствуют, но имеют у всех остальных. Спинной мозг продолжается вплоть до кончика хвоста.

Глаза крокодилов
Крокодилы обладают хорошо развитым дневным и ночным зрением. Когда животное погружается, глаза, как и ноздри, остаются на поверхности воды. Глаза окружены костной орбитой, в которую легко погружаются полностью при давлении. При фиксации крупных крокодилов имеет смысл завязывать им не только рот, но и глаза, поскольку это дезориентирует животных и принуждает их прекратить сопротивление.
Глаза расположены по бокам головы, следовательно, бинокулярное зрение у крокодилов развито плохо. Например, бинокулярное зрение американского аллигатора составляет всего 25%. Поэтому при работе с крупными крокодилами рекомендуется по возможности подходить к ним непосредственно спереди, так как в этом случае защитные механизмы срабатывают с меньшей долей вероятности, чем при приближении к животному сбоку.
Зрачок у крокодилов вертикальный, щелевидный. Он расширяется в стороны и остается вертикальным по отношению к горизонту даже при поднимании и опускании головы. Считается, что именно эта особенность служит причиной дезориентации перевернутых на спину крокодилов. Мышцы глаза — верхняя, нижняя и внутренняя прямые и нижняя косая — втягивают глаз в орбиту в случае опасности. Почти все крокодилы полагаются на зрение, охотясь на поверхности воды. Под водой для поимки добычи задействованы другие органы чувств.
В глазу крокодила больше палочек, чем колбочек, что позволяет животным видеть в темноте. Светоотражающий слой (tapetum lucidum) хорошо развит, что позволяет обнаружить крокодила в ночи при помощи источника направленного света. Имеются веки и прозрачная мигательная перепонка, покрывающая глаз при погружении. Насколько хорошо крокодилы видят под водой, на сегодняшний день остается загадкой.
Очевидно, что и на суше и под водой крокодилы способны распознать жертву, своих детенышей, окружающую среду и людей. На фермах по разведению аллигаторов животные узнают каждого работника.
У крокодилов также хорошо развито обоняние, которое играет важную роль в поиске пищи. Окончания обонятельных нервов расположены в передней части носовой полости

Уши крокодилов
Наружные слуховые отверстия имеют щелевидную форму, прикрыты фиброзной перепонкой и защищены костным выступом. Фиброзная перепонка закрывает ухо при погружении. Среднее ухо отделено от наружного барабанной перепонкой. Слух у крокодилов развит хорошо. Среднее ухо у них представлено только одной костью — стремечком, которое и проводит звук ко внутреннему уху. Насколько хорошо крокодилы слышат под водой, неизвестно, но некоторые особенности их поведения указывают на то, что они воспринимают звуки даже при погружении, хотя возможно, что они просто воспринимают колебания воды при помощи кожных осязательных органов, входящих в состав чешуй. На суше крокодилы хорошо слышат и даже могут сами издавать звуки. Например, молодняк при помощи шипения привлекает внимание матери в случае опасности, а взрослые особи призывают друг друга ревущими звуками во время брачного периода.

Пищеварительная система крокодилов
Все крокодилы — хищники. Их пищеварительная система состоит из ротовой полости, ротоглотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника, прямой кишки и клоаки.
Зубы конической формы, имеют одинаковый размер во всей ротовой полости. Каждый зуб находится в кармане челюсти и крепится к ней при помощи соединительной ткани. Продолжительность жизни одного зуба крокодила в среднем составляет два года, у старых животных этот процесс может занимать больше времени вплоть до полного прекращения роста новых зубов. Зубы крокодилов предназначены для захвата и удержания жертвы, а не для пережевывания.
Язык прикреплен к нижней челюсти на всем протяжении. Его задний край приподнят и вместе с небной занавеской отделяет ротовую полость от глотки, тем самым позволяя крокодилу открывать рот под водой без риска захлебнуться. Глотают крокодилы, подняв голову вверх. Язык не участвует в продвижении еды в пищевод. Пищевод крокодилов представляет из себя растяжимую трубку со множеством продольных складок слизистой оболочки.
Желудок крокодилов морфологически и функционально делится на две части — тело и пилорическую часть. Тело желудка сходно с мышечным желудком у птиц и содержит железы, секретирующие слизь, способствующую продвижению пищевого комка. Толстый мышечный слой и губкообразная ткань стенки желудка вместе с содержащимися в нем гастролитами (камнями) способствуют размельчению пищи и продвижению ее в пилорический отдел. У всех крупных крокодилов, пойманных на воле, в желудке обнаруживаются камни. Желудочный сок крокодилов имеет очень кислую реакцию, что способствует перевариванию разнообразного органического материала. Тонкий кишечник отделен от желудка толстым пилорическим сфинктером.Среди всех позвоночных, желудочный сок крокодилов имеет самую кислую реакцию, что позволяет им эффективно переваривать непрожеванную пищу. Ионы хлора, входящие в состав хлорида натрия, из плазмы крови поступают в желудок для продукции большого количества соляной кислоты. В результате, содержание свободных катионов натрия в плазме крови повышается, и они вступают во взаимодействие с находящейся там же углекислотой, образуя бикарбонат натрия, что, в свою очередь приводит к метаболическому алкалозу. Этот эффект в свое время послужил основанием для предположений, что крокодилы могут менять реакцию плазмы крови в зависимости от условий среды. На самом деле, алкалоз в данном случае напрямую связан с пищеварением.
Аппетит крокодилов напрямую зависит от температуры окружающей среды. Оптимальной для эффективного пищеварения является температура 25-35 о С, более высокая и более низкая – ведет к стрессу и отказу от пищи.
Тонкий кишечник удерживается на брыжейке, в которой также находятся селезенка и конец подвздошно-прямокишечного сфинктера. Толстый кишечник короткий, но в толщину в два раза больше тонкого. От тонкого кишечника его отделяет подвздошно-прямокишечный сфинктер, а от клоаки – анальный. Печень состоит из двух долей, к ней примыкает желчный пузырь. Три печеночных желчных протока объединяются в один общий. Анальное отверстие открывается в клоаку, куда также выходят протоки мочевой и половой систем. Клоака делится на три камеры: копродеум, или передний отдел, куда опорожняется толстый кишечник и где накапливаются фекалии; уродеум, средний отдел, в который выходят протоки выделительной и половой систем; и проктодеум, задний отдел, служащий местом накопления фекалий и мочи перед опорожнением.

Кожа крокодилов
Кожа крокодилов всех видов состоит из отдельных грубых чешуй, скрепленных соединительной тканью. Кожа головы сращена с подлежащими костями черепа. Хотя некоторые чешуи могут покрывать одна другую, все вместе они образуют единый эпидермис. На спине чешуи заострены и укреплены костными пластинками – остеодермами.
Каждый вид имеет различия в форме чешуй, что особенно заметно на голове непосредственно за затылочной областью и вокруг носа. На хвосте имеется два ряда треугольных чешуй, к середине хвоста сливающихся в один. Два вида кайманов и четыре вида крокодилов имеют костные пластинки внутри чешуй живота.
С внутренней стороны нижней челюсти имеются две железы неясного назначения. Также есть две запаховые железы в клоаке, имеющие важное значение в период размножения и, предположительно, для самообороны.
В коже крокодилов есть большое количество пигментных клеток — хроматофоров. Цвет кожи варьируется от черного и серого до светло-коричневого или зеленоватого в зависимости от вида. Живот и бока обычно светлее, чем спина. У молодняка иногда заметны более светлые поперечные полосы по основному фону, которые с возрастом исчезают. Кожные осязательные органы имеются в чешуях всех представителей семейства крокодилов и гавиалов, но отсутствуют у аллигаторов.

Репродуктивная (половая) система крокодилов
Самки
Парные яичники расположены впереди почек. Каждый яичник закреплен на брыжейке и представляет из себя плотную плоскую спиралевидную железу, внутренняя часть которой состоит из соединительной ткани, кровеносных и лимфатических сосудов, гладкой мускулатуры и нервных волокон. Яйцевод состоит из воронки (мышечной части), перешейка и маточной части. Воронка снабжена альвеолярными железами и покрыта реснитчатым эпителием. Маточная часть состоит из столбчатого эпителия с мышечными волокнами и железистой тканью. Яйцеводы у крокодилов длинные, что позволяет сохранять в них большое количество яиц. Яйцеводы открываются рядом друг с другом на вентральной стенке прокотодеума непосредственно перед клитором, который по внешнему виду напоминает половой член, только меньшего размера.
Самцы
Семенники — это длинные тонкие железы, покрытые толстой оболочкой и прикрепленные связкой к боковой поверхности почек. Они расположены по обеим сторонам задней полой вены. Семяпроводы выходят из задней части семенника и открываются в клоаке в основании полового члена, который имеет открытый желоб, служащий проводником для сперматозоидов. Во время спаривания половой член лишь незначительно увеличивается в размерах, поскольку состоит в основном из хрящевой ткани с небольшим количеством пещеристого тела, расположенного в основном по бокам желоба.

Кровеносная система крокодилов является самой сложной в животном мире. Однако, многие ее особенности недопонимаются обывателями, и благодаря стараниям консерваторов даже подвергаются неправильным интерпретациям.

По мнению разных авторов оно может участвовать в поведенческой терморегуляция, перфузии кишечника после приема пищи, кожном газообмене и легочной фильтрации. Для крокодилов было показано, что шунтирование важно не только при погружении, но и позволяет снабжать органы пищеварительной системы животного кровью, богатой углекислым газом, где последний используется при выработке желудочного сока. А также то что шунтирование может играть определенную роль в утилизации молочной кислоты, являющейся продуктом анаэробного метаболизма.

Левая дуга аорты отходит от правого желудочка (т.е. оттуда же, откуда начинается малый круг кровообращения!), а правая дуга аорты отходит из левого желудочка. Отверстие Паниццы соединяет правую и левую дуги аорты (они прилегают друг к другу) над их двустворчатыми клапанами. Наконец, правая и левая дуги аорты у крокодилов соединяются сосудом-анастомозом сосудом сзади от сердца. Легочная артерия (с которой начинается малый круг кровообращения) у крокодилов берет начало в правом желудочке, также как и у других позвоночных. Однако, малый круг кровообращения у крокодилов ограничен не одним, а двумя клапанами.

Дезоксигенированная кровь поступает в большой круг кровообращения и происходит шунтирование. Кровь, выброшенная в левую дугу аорты, идет главным образом к органом пищеварительной системы, но есть свидетельства того, что некоторая ее часть может пойти в обратном направлении через отверстие Паниццы в правую дугу аорты.

Проксимальная (ближняя) часть левой дуги аорты расширена, в отличие от ее более дистальных (отделенных) частей, предполагая, что через нее может проходить довольно большой объем крови из правого желудочка. Шунтирование, безусловно, контролируется самими крокодилами, и инициируется сужением зубцового клапана у основания малого круга кровообращения. Зубцовый клапан работает под нервным управлением.

Адренергическая стимуляция ослабляет зубцовый клапан, вероятно, оставляя его открытым во время условия стресса или физических упражнений. Размер отверстие Паниццы также контролируется, адренергическая стимуляция уменьшает его диаметр, тогда как вазоактивный кишечный полипептид увеличивает его.

У млекопитающих неправильное развитие перепончатой перегородки с ее присоединением в неправильном месте создает наиболее распространенные врожденные дефекты перегородки, включая тетраду Фалло и полную транспозицию легочной артерии и аорты. Люди при нарушениях в развитии сердца могут даже сохранить обе дуги аорты (в норме в процессе эмбрионального развития у млекопитающих редуцируется правая) и жить с ними при условии, что через них проходит достаточное количество крови. Эти врожденные аномалии могут имеют многофакторную генетическую основу. Распространенность таких дефектов говорит о том, что лишь незначительные сдвиги в развитии перепончатой перегородки могут привести к большим различиям в окончательной морфологии сердца, при том что животное по прежнему может оставаться жизнеспособным.

Исследователи из Университета Чикаго объяснили особенности строения кровеносной системы крокодилов. В экспериментах с американскими аллигаторами им удалось показать, что возможность пускать венозную кровь в обход легких к тканям тела необходима им для переваривания пищи. Работа ученых опубликована в журнале Physiological and Biochemical Zoology.

У крокодилов, как и у других рептилий, сохранились правая и левая дуги аорты. Однако, в отличие от остальных пресмыкающихся, сердце крокодила четырехкамерное, то есть, разделяется на два предсердия и два желудочка.

От левого желудочка отходит правая дуга аорты, по которой насыщенная кислородом после циркуляции через легкие кровь идет в ткани и органы. Левая дуга аорты отходит от правого желудочка и несет венозную кровь, содержащую мало кислорода. На выходе из сердца происходит частичное смешение венозной и артериальной крови из двух дуг аорты. Смешение венозной и артериальной крови характерно для несовершенных кровеносных систем амфибий и рептилий.

Однако крокодилы могут "перекрыть" соединение между дугами аорты. В этом случае венозная кровь из левой дуги не смешивается с артериальной кровью из правой. То есть, основное кровообращение протекает по схеме, характерной для млекопитающих.

Левая дуга аорты ведет к желудку крокодила. При "перекрывании" соединения дуг венозная кровь, текущая по левой дуге, попадает прямо туда. Ученым удалось показать, что в находящихся в желудке железах происходят реакции с участием углекислого газа крови, в результате которых образуются бикарбонат и кислота, которая помогает крокодилу переваривать кости своих жертв. Концентрация кислоты в желудке крокодила при активном пищеварении более чем в десять раз превышает концентрацию, характерную для млекопитающих.

Крокодилы известны тем, что способны переваривать огромные количества пищи - до четверти их собственного веса. Если искусственно помешать венозной крови попадать в желудок в обход легких, пищеварение крокодила нарушается, и он не справляется с перевариванием своей обычной пищи.

Ученые выдвигают несколько предположений, объясняющих такую высокую концентрацию кислоты. Во-первых, кислота препятствует размножению бактерий, что особенно актуально, если учесть, что недопереваренная еда находится в желудке крокодила достаточно долгое время. Во-вторых, бикарбонат необходим крокодилам для нейтрализации большого количества молочной кислоты, которая образуется в мышцах при нападении на жертву. Если вовремя не "очистить" кровь, доза молочной кислоты может оказаться смертельной. "Запасной путь" помогает крокодилам сделать это.

В качестве третьей возможной причины ученые называют необходимость быстро секретировать большое количество кислоты. Это особенно важно для юных крокодилов. Пищеварение лучше протекает в тепле, а теплые места привлекательны также и для естественных врагов, которых много у не вступившего в полную силу молодняка. Как только крокодил попадает в тепло, он должен начать переваривать пищу, и для этого ему необходимо быстро секретировать много кислоты, для чего он использует "перекрывание" дуг аорты.

Читайте также: