Livro Tradicional | Mga Hayop: Sistemang Sirkulatoryo

Alam mo ba na ang puso ng hummingbird ay kayang tumibok ng hanggang 1,260 beses kada minuto? Ang mataas na tibok na ito ay kinakailangan upang suportahan ang mabilis nitong metabolismo at masiglang pamumuhay. Sa kabilang dako, ang ilang mga hayop, tulad ng mga pagong-dagat, ay may pusong tumitibok lamang ng ilang beses kada minuto kapag nagpapahinga.

Untuk Dipikirkan: Paano sa tingin mo nakaapekto ang ebolusyon ng mga sistemang sirkulatoryo sa kakayahan ng mga hayop na mag-explore ng iba't ibang kapaligiran?

Ang sistemang sirkulatoryo ay isang masalimuot at mahalagang network para sa kaligtasan ng mga organismo, na responsable sa paghahatid ng mga sustansya, gas, hormone, at dumi sa buong katawan. Lahat ng hayop, mula sa pinakasimpleng uri hanggang sa pinaka-komplikado, ay may sariling sistema ng sirkulasyon na akma sa kanilang partikular na pangangailangan. Sa paglipas ng panahon, ang mga sistemang ito ay nagkaroon ng iba't ibang anyo na nahahati sa dalawang pangunahing kategorya: ang bukas na sistemang sirkulatoryo at ang saradong sistemang sirkulatoryo. Ang pagkakaibang ito sa mga sistemang sirkulatoryo ay sumasalamin sa malawak na hanay ng mga adaptasyon na umusbong sa mga hayop upang makapag-survive sa kani-kanilang kapaligiran.

Ang mga bukas na sistemang sirkulatoryo ay karaniwang matatagpuan sa maraming invertebrates, tulad ng mga arthropoda at mollusks. Sa ganitong uri ng sistema, ang dugo ay hindi ganap na nakakulong sa loob ng mga daluyan ng dugo. Sa halip, ito ay dumadaloy sa isang bukas na espasyo sa katawan na tinatawag na hemocoel, kung saan direktang nababasa ang mga organo. Bagamat hindi ito kasing-episyente sa paghahatid ng oxygen at mga sustansya, sapat na ang bukas na sistemang ito para sa mga hayop na may mababang metabolism. Ang kasimplihan ng sistemang ito ay isang adaptasyon na nagbibigay-daan sa kanilang pag-survive sa mga kapaligirang hindi nangangailangan ng mataas na antas ng metabolismo.

Samantalang, ang saradong sistemang sirkulatoryo ay matatagpuan sa maraming vertebrates, kabilang ang mga mammal, ibon, reptilya, amphibian, at ilang isda. Sa ganitong uri ng sistema, ang dugo ay palaging nananatili sa loob ng mga daluyan ng dugo, na nagpapahintulot sa mas mabilis at mas episyenteng paghahatid ng mga sustansya at gas. Napakahalaga ng mataas na presyon ng dugo na naibibigay ng sistemang ito upang matugunan ang pangangailangan ng mga organismong may mataas na metabolic demand. Ang kahusayan sa paghahatid na ito ay isang adaptasyon na nagbibigay-daan sa mga hayop na ito na mag-explore ng mas malawak na hanay ng mga kapaligiran at mapanatili ang aktibo at masalimuot na pamumuhay.

Open Circulatory System

Ang mga bukas na sistemang sirkulatoryo ay pangunahing matatagpuan sa mga invertebrates, tulad ng mga arthropoda (mga insekto, arachnids, at crustaceans) at mollusks (mga suso at kabibe). Sa sistemang ito, ang dugo, na tinatawag na hemolymph, ay hindi eksklusibong umiikot sa loob lamang ng mga daluyan ng dugo. Sa halip, ito ay pinapadaloy papunta sa isang bukas na espasyo sa katawan na tinatawag na hemocoel, kung saan direktang nababasa ang mga organo at tisyu, na nagbibigay daan sa palitan ng mga sangkap.

Ang hemolymph ay inilipat ng puso o ng mga kontraktil na daluyan na nagtutulak nito sa buong katawan. Dahil sa kawalan ng ganap na nakalasong mga daluyan ng dugo, mababa ang presyon ng dugo sa sistemang ito. Ang kondisyong ito ay naglilimita sa kahusayan ng paghahatid ng oxygen at mga sustansya, ngunit sapat na ito para sa mga hayop na may mababang pangangailangan sa metabolismo at hindi nangangailangan ng mabilis at tuloy-tuloy na transportasyon ng mga sangkap.

Sa mga arthropoda, tulad ng mga insekto, sapat na ang sistemang ito upang suportahan ang kanilang mga gawain, dahil ang paghinga ay kadalasang nagaganap sa pamamagitan ng hiwalay na sistema ng mga trakeal na tubo na direktang namamahagi ng oxygen sa mga selula. Sa mga mollusks, mahalaga ang papel na ginagampanan ng hemolymph sa pamamahagi ng sustansya at pagtanggal ng basura. Bagamat hindi kasing-episyente kumpara sa saradong sistema, ang bukas na sistema ay isang adaptasyon na nagbibigay-daan para sa pag-survive sa mga kapaligirang hindi nangangailangan ng mataas na presyon ng dugo.

Maaaring makita ang klasikong halimbawa ng bukas na sistemang sirkulatoryo sa mga tipaklong. Ang tubular na puso ng tipaklong ay nag-pump ng hemolymph papunta sa puwang ng katawan, kung saan ito ay kumalat nang malaya, na binabasa ang lahat ng organo. Ang hemolymph ay bumabalik sa puso sa pamamagitan ng mga pagbubukas na tinatawag na ostia, na nakakumpleto sa siklo. Ang kasimplihang estrukturang ito ay isang adaptasyon na nakakatipid ng enerhiya para sa mga hayop na may mas mababang pangangailangan sa transportasyon.

Closed Circulatory System

Ang saradong mga sistemang sirkulatoryo ay katangian ng maraming vertebrates, kabilang ang mga mammal, ibon, reptilya, amphibian, at ilang isda. Sa ganitong uri ng sistema, ang dugo ay palaging nananatiling nasa loob ng mga daluyan ng dugo, na nagpapahintulot ng mas mabilis at mas episyenteng paghahatid ng mga sustansya, gas, at dumi sa buong katawan. Makikita rin ang sistemang ito sa ilang invertebrates, tulad ng mga annelida (mga bulati at surot).

Ang pangunahing bentahe ng saradong sistemang sirkulatoryo ay ang kakayahan nitong mapanatili ang mataas na presyon ng dugo, na nagpapadali sa mabilis at episyenteng sirkulasyon ng dugo. Ang mataas na presyon na ito ay mahalaga upang matugunan ang metabolic needs ng mga hayop na may mataas na energy demand, na nagpapahintulot na epektibong maipamahagi ang oxygen at mga sustansya sa lahat ng selula ng katawan.

Halimbawa, sa mga mammal, ang puso ay isang matibay na muscular organ na nag-pump ng dugo sa pamamagitan ng masalimuot na sistema ng mga arterya, ugat, at kapilaryo. Ang oxygenated na dugo ay ipinapadala mula sa puso patungo sa mga tisyu sa pamamagitan ng mga arterya, habang ang deoxygenated na dugo ay bumabalik sa puso sa pamamagitan ng mga ugat. Ang saradong siklong ito ay nagsisiguro na ang dugo ay palaging napapalitan at ang mga selula ay nakakatanggap ng tuloy-tuloy na supply ng oxygen at mga sustansya.

Isang halimbawa ng saradong sistemang sirkulatoryo ay makikita sa mga tao. Ang puso ng tao ay may apat na silid: dalawang atria at dalawang ventricles, na nagtutulungan upang ipump ang dugo papunta sa mga baga at sa iba pang bahagi ng katawan. Ang mga arterya ang nagdadala ng oxygenated na dugo sa mga tisyu, habang ang mga ugat naman ang nagbabalik ng deoxygenated na dugo sa puso. Ang episyenteng sistemang ito ay nagbibigay-daan sa mga tao na mapanatili ang mataas na metabolismo at makilahok sa mga matinding pisikal na aktibidad.

Comparison between Open and Closed Systems

Ang pangunahing pagkakaiba ng bukas at saradong mga sistemang sirkulatoryo ay kung paano ipinapadala ang dugo sa buong katawan. Sa bukas na sistema, ang dugo ay hindi ganap na nakakulong sa loob ng mga daluyan ng dugo at direktang binabasa ang mga organo sa isang espasyo sa katawan. Sa saradong sistema, ang dugo ay umiikot lamang sa loob ng mga daluyan ng dugo, na nagpapahintulot ng mas mabilis at mas episyenteng transportasyon ng mga sangkap.

Ang mga bukas na sistemang sirkulatoryo, na matatagpuan sa maraming invertebrates, ay hindi ganoon ka-episyente sa paghahatid ng oxygen at sustansya. Ito ay dahil sa mababang presyon ng dugo at sa paghahalo ng dugo sa interstitial fluid sa loob ng espasyo ng katawan. Sa kabila ng limitasyong ito, sapat na ang mga sistemang ito upang matugunan ang mga pangangailangan ng mga hayop na may mababang energy demand.

Sa kabilang banda, ang mga saradong sistemang sirkulatoryo, na matatagpuan sa mga vertebrates at ilang invertebrates, ay labis na episyente dahil sa mataas na presyon ng dugo at dahil hiwalay ang dugo mula sa ibang mga likido ng katawan. Ang kahusayan na ito ay mahalaga para sa mga hayop na may mataas na metabolic demand, na nagbibigay-daan sa mabilis at tuloy-tuloy na distribusyon ng oxygen at mga sustansya sa lahat ng selula ng katawan.

Bawat uri ng sistemang sirkulatoryo ay may partikular na mga adaptasyon na nagbibigay-daan sa pag-survive ng mga organismo sa kani-kanilang kapaligiran. Halimbawa, ang bukas na sistema ay perpekto para sa mga hayop tulad ng mga insekto, na may hiwalay na sistemang paghinga para sa distribusyon ng oxygen. Sa kabilang banda, ang saradong sistema ay mahalaga para sa mga hayop tulad ng mammal, na nangangailangan ng episyenteng transportasyon ng mga sangkap upang mapanatili ang mataas na metabolismo at aktibong pamumuhay.

Examples of Animals with Different Circulatory Systems

Ang mga sistemang sirkulatoryo ay maaaring magkaiba-iba sa iba't ibang grupo ng hayop, na sumasalamin sa kanilang partikular na mga adaptasyon sa mga kapaligirang kanilang tinitirhan. Halimbawa, ang mga insekto tulad ng mga cricket ay may bukas na sistemang sirkulatoryo. Ang tubular na puso ng cricket ay nagpapadala ng hemolymph papunta sa puwang ng katawan kung saan direktang nababasa ang mga organo at tisyu. Ang kasimplihang estruktura na ito ay akma para sa kanilang metabolic needs at nagpapahintulot sa kanilang pag-survive sa iba't ibang tirahan.

Ang mga mollusks tulad ng mga suso ay mayroon ding bukas na sistemang sirkulatoryo. Ang puso ng mga suso ay nagpapadaloy ng hemolymph papunta sa puwang ng katawan, kung saan direktang nababasa ang mga organo. Ang sistemang ito ay sapat na upang matugunan ang metabolic needs ng mga suso, na karaniwang may mabagal na metabolismo at nangangailangan ng mas kaunting oxygen at sustansya kumpara sa mga hayop na may saradong sistemang sirkulatoryo.

Sa kabilang banda, ang mga mammal tulad ng tao ay may saradong sistemang sirkulatoryo. Ang puso ng tao, na may apat na silid, ay nagpapadala ng oxygenated na dugo sa mga tisyu sa pamamagitan ng mga arterya at tumatanggap ng deoxygenated na dugo pabalik sa pamamagitan ng mga ugat. Ang mataas na episyenteng transportasyon ng mga sangkap ay mahalaga upang mapanatili ang mataas na metabolismo at aktibong pamumuhay ng mga tao.

Ang mga ibon tulad ng mga kalapati ay mayroon din ng saradong sistemang sirkulatoryo. Ang puso ng mga ibon ay napaka-episyente, na nagpapahintulot ng mabilis at tuloy-tuloy na sirkulasyon ng oxygenated na dugo sa mga kalamnan habang lumilipad. Ang kahusayan na ito ay mahalaga upang mapanatili ang mataas na metabolismo na kinakailangan para sa paglipad, isang aktibidad na mataas ang pag-gastos ng enerhiya. Ipinapakita ng mga halimbawang ito kung paano ang iba't ibang sistemang sirkulatoryo ay nakaangkop upang matugunan ang mga partikular na pangangailangan ng mga hayop sa kani-kanilang kapaligiran.

Renungkan dan Jawab

• Isipin kung paano naaapektuhan ng kahusayan sa paghahatid ng oxygen at mga sustansya ang pag-survive at reproduksyon ng mga hayop sa iba't ibang kapaligiran.
• Pag-isipan kung paano ang mga adaptasyon sa mga sistemang sirkulatoryo ay nagbigay-daan sa mga hayop na manirahan sa isang hanay ng mga tirahan, mula sa pinakasimple hanggang sa pinaka-komplikado.
• Isipin kung paano magagamit ang kaalaman tungkol sa mga sistemang sirkulatoryo sa mga larangan tulad ng beterinaryo at konserbasyon ng mga species.

Menilai Pemahaman Anda

• Ipaliwanag kung paano nakaangkop ang estruktura ng bukas na sistemang sirkulatoryo sa metabolic needs ng mga invertebrates at magbigay ng mga tiyak na halimbawa ng mga hayop na may ganitong uri ng sistema.
• Ihambing at talakayin ang pagkakaiba ng bukas at saradong sistemang sirkulatoryo sa usapin ng kahusayan at adaptasyon sa kapaligiran. Gumamit ng mga halimbawa ng hayop upang ilahad ang iyong sagot.
• Ilarawan kung paano kayang suportahan ng saradong sistemang sirkulatoryo ng mga mammal ang mataas na metabolismo at matinding pisikal na aktibidad. Isama ang mga detalye tungkol sa estruktura at tungkulin ng puso at mga daluyan ng dugo.
• Suriin kung paano naaapektuhan ng iba't ibang sistemang sirkulatoryo ang asal at gawi sa pagkain ng mga hayop. Magbigay ng mga halimbawa kung paano ang mga adaptasyong ito ay nakakatulong sa pag-survive sa kani-kanilang kapaligiran.
• Talakayin kung paano ang mga ebolusyonaryong adaptasyon sa mga sistemang sirkulatoryo ay nagbigay-daan sa ilang hayop na maging dominante sa partikular na kapaligiran, tulad ng sa hangin, lupa, at tubig. Magbigay ng mga halimbawa ng mga partikular na adaptasyon na nag-ambag sa tagumpay na ito.

Pikiran Akhir

Sa buong kabanatang ito, ating sinuri ang kasalimuotan at kahalagahan ng mga sistemang sirkulatoryo sa mga hayop. Naintindihan natin na ang sistemang sirkulatoryo ay pundamental para sa kaligtasan dahil ito ang nagsisiguro ng episyenteng paghahatid ng mga sustansya, gas, hormone, at dumi sa buong katawan. Ang pagkakaiba sa pagitan ng bukas at saradong sistemang sirkulatoryo ay nagbigay-daan sa atin upang maunawaan kung paano nakaangkop ang iba't ibang grupo ng hayop sa kanilang metabolic needs at sa mga kapaligirang kanilang tinitirhan.

Ang bukas na sistemang sirkulatoryo, na matatagpuan sa maraming invertebrates tulad ng mga arthropoda at mollusks, ay napatunayang isang episyenteng solusyon para sa mga hayop na may mababang metabolic demand. Sa kabilang banda, ang saradong sistemang sirkulatoryo, na matatagpuan sa mga vertebrates at ilang invertebrates, ay napatunayang labis na episyente para sa mga hayop na may mataas na energy demand, na nagbibigay-daan sa mabilis at tuloy-tuloy na paghahatid ng oxygen at mga sustansya.

Napakahalaga ng pag-unawa sa mga pagkakaibang ito at mga adaptasyon hindi lamang para sa pag-aaral ng biyolohiya kundi pati na rin sa mga larangan tulad ng beterinaryo at ekolohiya, kung saan ang kaalaman tungkol sa mga sistemang sirkulatoryo ay maaaring makatulong sa konserbasyon at paggamot ng mga species. Ang pagkakaiba-iba ng mga sistemang sirkulatoryo ay sumasalamin sa kahanga-hangang kakayahan ng mga hayop na mag-umangkop at umunlad sa napakaraming kapaligiran.

Hinihikayat ka naming ipagpatuloy ang pagtuklas sa kahanga-hangang paksang ito, palalimin pa ang iyong pag-unawa kung paano hinubog ng ebolusyon ang pisyolohiya ng mga organismo at kung paano nakakatulong ang mga adaptasyong ito sa pag-survive at tagumpay ng mga hayop sa kani-kanilang tirahan.