श्वसन प्रणाली का फाइलोजेनी। जेनिटोरिनरी सिस्टम का फाइलोजेनी

सभी जीवाणुओं की श्वसन प्रणाली स्थलाकृतिक रूप से और मूल रूप से आंतों से जुड़ी हुई है। जलीय जीवाणुओं में, साँस लेने का कार्य गिल स्लिट्स द्वारा आंतों की नली (ग्रसनी) के पूर्वकाल खंड में प्रवेश करके किया जाता है। स्थलीय जीवाणुओं में, भ्रूण के विकास के दौरान गिल स्लिट बनते हैं और फिर गायब हो जाते हैं। उनमें श्वास लेने का कार्य फेफड़ों द्वारा किया जाता है, जो आंतों की दीवार के फलाव से बनते हैं।

कॉर्डेट्स में गिल उपकरण का विकास गिल फिलामेंट्स के गठन के माध्यम से श्वसन सतह में एक साथ वृद्धि के साथ गिल स्लिट्स की संख्या में कमी में व्यक्त किया गया था। फेफड़ों के विकास को अधिक या कम जटिल वायुमार्गों के अलगाव में व्यक्त किया गया है और सेलुलर दीवारों के साथ पुटिकाओं में समाप्त होने वाली इंट्रापल्मोनरी ब्रांकाई की एक जटिल प्रणाली के साथ स्पंजी फेफड़ों के गठन के माध्यम से श्वसन सतह में वृद्धि हुई है।

सबसे आदिम श्वसन प्रणाली लांसलेट (गैर-कपाल का एक उपप्रकार) में है। आंत का पूर्वकाल खंड - ग्रसनी की दीवार - गिल स्लिट्स (150 जोड़े तक) द्वारा छिद्रित होती है, जो अलिंद (पेरिओब्रानचियल) गुहा में खुलती है। साइक्लोस्टोम्स (कशेरुकियों का एक उपप्रकार) में, श्वसन अंग गिल थैली (5-15 जोड़े) होते हैं, जो पूर्वकाल आंत के साथ संचार करते हैं और स्वतंत्र उद्घाटन के साथ बाहर की ओर खुलते हैं।

गिल मेहराब के बीच स्लिट जैसी जगहों के रूप में मछली में 4-7 (अक्सर 5) गिल थैले होते हैं। उनमें केशिकाओं द्वारा छेद किए गए कई गिल तंतु होते हैं। गलफड़ों की अवतल सतह पर स्थित पुंकेसर भोजन को ग्रसनी से गलफड़ों में प्रवेश करने से रोकते हैं। इसके अलावा, कुछ मछलियों में अतिरिक्त श्वसन अंग होते हैं जो उन्हें हवा में ऑक्सीजन का उपयोग करने की अनुमति देते हैं। विशेष रुचि हवा में सांस लेने और फेफड़ों के गठन के लिए स्विमब्लैडर का उपयोग है। तैरने वाले मूत्राशय की दीवारें रक्त वाहिकाओं में समृद्ध होती हैं, इसलिए, गाद में दबी कुछ मछलियों में, यह गैस विनिमय के लिए काम कर सकती है। इसके बावजूद, अधिकांश मछलियों का तैरने वाला मूत्राशय फेफड़ों के अनुरूप नहीं होता है, क्योंकि वे गिल थैली के उदर भाग से विकसित होते हैं, और तैरने वाले मूत्राशय इसके पृष्ठीय भाग से विकसित होते हैं। केवल किंगफिश में तैरने वाला मूत्राशय आंत के उदर भाग के फलाव के रूप में बनता है और भूमि के जानवरों के फेफड़ों के होमोलॉग के रूप में कार्य करता है। लंगफिश में फेफड़े होते हैं लेकिन तैरने वाला मूत्राशय नहीं होता। फुफ्फुसीय श्वसन के विकास के संबंध में, बाहरी लोगों के अलावा, उनके पास आंतरिक नथुने (चोएना) होते हैं, जिसके माध्यम से घ्राण गुहाएं आंतों की नली के पूर्वकाल भाग की गुहा के साथ संचार करती हैं।

उभयचर लार्वा, साथ ही साथ कुछ मछलियों में, श्वसन अंगों को वृक्ष-शाखाओं वाले बाहरी गलफड़ों द्वारा दर्शाया जाता है। जाहिरा तौर पर, वे अपने बाहरी आंदोलन के परिणामस्वरूप गिल मेहराब के ऊपरी सिरों के गिल तंतुओं से विकसित हुए। अधिकांश वयस्क उभयचर फेफड़ों को पतली दीवार वाली कोशिकीय थैलियों के रूप में विकसित करते हैं। वे अंतिम गिल थैली के पीछे ग्रसनी के उदर की दीवार के युग्मित बहिर्गमन के रूप में लार्वा में रखे जाते हैं। उभयचरों में, श्वसन क्रिया, फेफड़ों के अलावा, बड़ी संख्या में रक्त केशिकाओं और श्लेष्म ग्रंथियों वाली त्वचा द्वारा भी की जाती है। श्वसन पथ का विभेदीकरण चोएने और ट्रेकिआ (अभी तक कोई ब्रोंची नहीं है) के रूप में व्यक्त किया गया है, साथ ही आर्यटेनॉइड उपास्थि और मुखर डोरियों को उनके ऊपर (केवल पुरुषों में) फैलाया गया है। ध्वनियों का प्रवर्धन मौखिक गुहा के श्लेष्म झिल्ली द्वारा गठित मुखर थैली द्वारा प्राप्त किया जाता है। स्वरयंत्र कंकाल पांचवें गिल आर्क के उदर क्षेत्र के समरूप है।

सरीसृपों में फेफड़े अधिक जटिल हो जाते हैं। कई सेलुलर क्रॉसबार विकसित होते हैं, नाटकीय रूप से फेफड़ों की श्वसन सतह को बढ़ाते हैं। श्वसन पथ में भी प्रगति देखी जाती है, शाखाओं वाली ब्रोंची दिखाई देती है।

पक्षियों के फेफड़े स्पंजी शरीर होते हैं, जो ब्रोंची की शाखाओं से छलनी होते हैं, न कि बैग, जैसा कि सरीसृपों में होता है।

स्तनधारियों में ब्रोन्कियल ट्री की एक और जटिलता होती है, दूसरे, तीसरे और चौथे क्रम की ब्रोंची, ब्रोंचीओल्स और एल्वियोली दिखाई देते हैं। छाती गुहा को डायाफ्राम द्वारा उदर गुहा से अलग किया जाता है, जो सांस लेने की क्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

दिलचस्प बात यह है कि लारेंजियल उपास्थि (थायराइड) की उपस्थिति, दूसरे और तीसरे गिल मेहराब द्वारा बनाई गई है।

पाचन तंत्र का फाइलोजेनी।अकशेरूकीय के पाचन अंग।पहली बार, सीलेंटरेट्स में पाचन तंत्र बनना शुरू होता है। गैस्ट्रुलेशन की प्रक्रिया में एण्डोडर्म के अंतर्वलन के कारण प्राथमिक आंत (गैस्ट्रिक कैविटी) का निर्माण होता है। यह बाहरी वातावरण के साथ केवल एक उद्घाटन के साथ संचार करता है - मौखिक एक, जो एक साथ अपचित भोजन अवशेषों को बाहर निकालने का कार्य करता है। कोई गुदा नहीं है। जानवरों की दुनिया के अधिकांश प्रकार, आंतों की गुहाओं की तरह, प्रोटॉस्टोम से संबंधित हैं, क्योंकि जीवन भर भ्रूणजनन कार्यों में मुंह का निर्माण होता है। इचिनोडर्म्स, पोगोनोफोरस और कॉर्डेट्स ड्यूटेरोस्टोम का एक समूह बनाते हैं (चित्र देखें। 127)। उनमें, मौखिक उद्घाटन पहले भ्रूण के एक छोर पर बनता है, और फिर एक्टोडर्म विपरीत छोर पर अंतर्वर्धित होता है, और एक दूसरा मौखिक उद्घाटन (द्वितीयक मुंह) बनता है। प्राथमिक मुंह बढ़ जाता है, और इसके स्थान पर गुदा बाद में बनता है।

सीलेंटरेट्स में, इंट्रासेल्युलर पाचन को इंट्राकैवेटरी द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना शुरू हो जाता है। भोजन शुरू में एंजाइमों के संपर्क में आता है और गुहा में जम जाता है, और फिर एंडोडर्म कोशिकाओं द्वारा लिया जाता है, जहां यह पाचन रिक्तिका में पच जाता है। फ्लैटवर्म्स (ट्रेमैटोड्स) में, पाचन नली भी नेत्रहीन रूप से समाप्त हो जाती है और इसमें दो खंड होते हैं - पूर्वकाल एक्टोडर्मल, जो एक अच्छी तरह से विकसित ग्रसनी और मध्य (आंत) द्वारा दर्शाया जाता है, जो एंडोडर्म से विकसित होता है। पाचन इंट्राकैवेटरी और इंट्रासेल्युलर। राउंडवॉर्म में, पाचन तंत्र का एक तीसरा भाग प्रकट होता है - पिछला भाग। यह शरीर के पश्च सिरे पर एक्टोडर्म के अंतर्वलन से बनता है, मध्यांत्र की गुहा से जुड़ता है और शरीर के पश्च सिरे पर गुदा के साथ समाप्त होता है। पश्चांत्र की उपस्थिति के साथ, भोजन केवल एक दिशा में चलता है, जो इसके अधिक पूर्ण अवशोषण को सुनिश्चित करता है। पाचन केवल इंट्राकैवेटरी बन जाता है। पूर्वकाल और पीछे की आंतें, जो एक्टोडर्मल मूल की हैं, एक छल्ली के साथ पंक्तिबद्ध हैं। एनेलिड्स में, मांसपेशियों के तत्व आंतों की दीवार में दिखाई देते हैं जो क्रमाकुंचन प्रदान करते हैं, और रक्त वाहिकाओं का एक नेटवर्क विकसित होता है। आर्थ्रोपोड्स में, आंतों की नली का और विभेदन होता है और उसी समय भोजन (जबड़े) और ग्रंथियों को पीसने के उपकरण दिखाई देते हैं जो पाचन एंजाइमों का स्राव करते हैं।

पाचन नाल मछलीमौखिक गुहा से शुरू होता है, जिसकी छत सीधे खोपड़ी (प्राथमिक तालु) के आधार से बनती है।

जबड़े के किनारे के साथ, और कुछ में मौखिक गुहा की पूरी सतह पर दांत स्थित होते हैं। मछली में दंत प्रणाली होमोडोंट है, अर्थात दांत संरचना और कार्य में समान होते हैं। वे आमतौर पर शंक्वाकार होते हैं, पीछे की ओर होते हैं, और केवल भोजन धारण करने के लिए काम करते हैं। उनके मूल और विकास में, दांत कार्टिलाजिनस मछली के प्लैकॉइड शल्कों के समरूप होते हैं। दांत जीवन भर बदलते रहते हैं। मछलियों की मौखिक गुहा में श्लेष्म झिल्ली की दोहरी तह के रूप में एक आदिम जीभ होती है। ग्रंथियाँ अनुपस्थित होती हैं।

निचले रागों की तुलना में, मछली का पाचन तंत्र विशेष रूप से उपास्थि वाले लोगों में काफी भिन्न होता है। मौखिक गुहा ग्रसनी में गुजरती है, जिसकी दीवारें गिल स्लिट्स द्वारा छेदी जाती हैं। इसके बाद एक छोटा घेघा होता है, फिर पेट, जिसके अलगाव की डिग्री अलग होती है। आंत में, एक पतली धारा प्रतिष्ठित होती है और एक मोटी होती है, जो गुदा में समाप्त होती है। आंत की लंबाई बढ़ जाती है, यह लूप बनाती है। अग्न्याशय छोटी आंत के एक पाश में स्थित है। जिगर अच्छी तरह से विकसित होता है, एक पित्ताशय की थैली होती है। बोनी मछली में, आंतें कम विभेदित होती हैं।

पर उभयचरमौखिक गुहा ग्रसनी से अलग नहीं है। दंत चिकित्सा प्रणाली होमोडोंट है। लार ग्रंथियां दिखाई देती हैं। उनका रहस्य भोजन पर रासायनिक प्रभाव डाले बिना भोजन को गीला करने का कार्य करता है। Choanae, Eustachian ट्यूब और स्वरयंत्र विदर मुखग्रसनी गुहा में खुलते हैं। गुहा घेघा में जारी है, जो पेट में जाता है। आंत स्वयं मछली की तुलना में लंबी होती है और स्पष्ट रूप से एक पतली धारा और एक मोटी में विभाजित होती है, जो क्लोका में खुलती है। जिगर की एक बड़ी मात्रा होती है, एक शाखित अग्न्याशय छोटी आंत के एक पाश में स्थित होता है।

मुंह सरीसृपग्रसनी से अधिक पृथक, अधिकांश में एक होमोडोंट दंत प्रणाली होती है। हालांकि, कुछ, ज्यादातर विलुप्त रूपों में, दांतों का प्रारंभिक विभेदन पाया जाता है। अनामनिओस की तुलना में भाषा का एक अलग मूल है। यह दूसरे और तीसरे गिल मेहराब के क्षेत्र में पड़ी एक उपमा से विकसित होता है। विभिन्न प्रकार के सरीसृपों में जीभ की गतिशीलता का आकार और डिग्री अलग-अलग होती है। मौखिक ग्रंथियां बेहतर विकसित होती हैं। इनमें सब्लिंगुअल, डेंटल और लैबियल हैं। जहरीले सांपों में, दंत ग्रंथियों की पिछली जोड़ी एक जहरीली ग्रंथि में तब्दील हो जाती है। साँप के जहर से कई जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों को अलग किया गया है, उदाहरण के लिए, तंत्रिका विकास कारक। यह कारक, साथ ही साथ अन्य पदार्थ जिन्हें शारीरिक रूप से हार्मोन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जहरीली ग्रंथियों - स्तनधारियों की लार ग्रंथियों के होमोलॉग्स में पाए जाते हैं। सरीसृपों में, एक द्वितीयक तालु की शुरुआत दिखाई देती है। यह ऊपरी जबड़े के पार्श्व सिलवटों से बनता है, जो मध्य तक पहुंचता है और मौखिक गुहा को ऊपरी भाग - श्वसन और निचले - द्वितीयक मौखिक गुहा में विभाजित करता है।

उभयचरों की तुलना में ग्रसनी, अन्नप्रणाली और पेट की संरचना में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है। आंत ही छोटी और बड़ी आंतों में विभाजित होती है। पतले और मोटे वर्गों की सीमा पर एक छोटी अंधी वृद्धि दिखाई देती है। उभयचरों की तुलना में आंत की लंबाई बढ़ जाती है। पश्चांत्र क्लोअका में समाप्त होता है।

पाचन नाल स्तनधारियोंविभेदीकरण के उच्चतम स्तर तक पहुँच जाता है। यह मुंह के प्रीओरल कैविटी या वेस्टिब्यूल से शुरू होता है, जो होंठ, गाल और जबड़े के बीच स्थित होता है।

मांसल होंठ, केवल स्तनधारियों की विशेषता, भोजन पर कब्जा करने के लिए काम करते हैं। मौखिक गुहा ऊपर से एक कठोर तालु से घिरा है। बाद में, कठिन तालु नरम तालू में जारी रहता है, म्यूकोसा का एक दोहरा गुना जो मौखिक गुहा को ग्रसनी से अलग करता है। कठोर तालू पर अनुप्रस्थ रोलर्स होते हैं जो भोजन को पीसने में योगदान करते हैं। जन्म के समय व्यक्ति में ऐसे रोलर्स भी होते हैं, जो बाद में गायब हो जाते हैं।

स्तनधारियों के दांत संरचना और कार्य में समान नहीं होते हैं - विषमदंत दंत प्रणाली। कृन्तक, रदनक, छोटे दाढ़ (झूठे जड़ वाले) और बड़े दाढ़ (असली दाढ़) होते हैं। विभिन्न प्रकार के दांतों का अनुपात दंत सूत्र बनाता है। कृन्तक - सामने के दाँत - छेनी के आकार के होते हैं और भोजन को पकड़ने और काटने का काम करते हैं। अगले - नुकीले - ने अपने शंक्वाकार आकार को बरकरार रखा है, लेकिन बड़े हैं और भोजन को फाड़ने के लिए उपयोग किए जाते हैं। पीछे के दांतों ने एक जटिल ऊबड़-खाबड़ या मुड़ी हुई सतह का अधिग्रहण किया है और भोजन को पीसने का काम करते हैं। वे छोटे चबाने में विभाजित हैं - (प्रीमोलर) और बड़े चबाने (दाढ़)।

स्तनधारियों में मौखिक ग्रंथियां अपने उच्चतम विकास तक पहुंच जाती हैं। दोनों छोटी श्लेष्म ग्रंथियां और बड़ी लार ग्रंथियां हैं - सब्लिंगुअल, पोस्टीरियर-लिंगुअल, सबमांडिबुलर और पैरोटिड। उच्च स्तनधारियों में, लसीका ऊतक के बड़े संचय - टॉन्सिल - मौखिक गुहा में दिखाई देते हैं। नासॉफिरिन्जियल मार्ग, यूस्टेशियन ट्यूब और लैरिंजियल विदर ग्रसनी में खुलते हैं। स्तनधारी का पेट अन्य वर्गों से अच्छी तरह से अलग होता है और विभिन्न प्रजातियों में इसके अपने विशिष्ट अंतर होते हैं। आमाशय रस के निर्माण में शामिल श्लेष्म झिल्ली की ग्रंथियों की विविधता आम है। आंत को ही वर्गों में विभेदित किया जाता है - ग्रहणी, छोटी आंत, बड़ी आंत, अंधनाल और मलाशय। सीकम बड़ी और छोटी आंतों की सीमा पर स्थित एक अप्रकाशित अंधा बहिर्गमन जैसा दिखता है, जो कुछ जानवरों (शाकाहारी, कृन्तकों) में बड़े आकार तक पहुंचता है - आंत की पूरी लंबाई का 10 से 27% तक। कई प्रजातियों में, अंधनाल पर एक वृद्धि होती है - एक वर्मीफॉर्म प्रक्रिया, जिसकी दीवार में बड़ी मात्रा में लिम्फोइड ऊतक होता है। सरीसृपों की तुलना में आंत की लंबाई तेजी से बढ़ जाती है।

श्वसन प्रणाली का फाइलोजेनी।निचले अकशेरूकीय में, कोई विशेष श्वसन अंग नहीं होते हैं, गैस विनिमय पूर्णांक के माध्यम से होता है - फैलाना श्वसन (आंतों, फ्लैट, राउंडवॉर्म)। एनेलिड्स में, त्वचा को रक्त केशिकाओं के साथ समृद्ध रूप से आपूर्ति की जाती है, जिसमें ऑक्सीजन प्रवेश करती है। डिफ्यूज़ श्वसन छोटे आर्थ्रोपोड्स में भी पाया जाता है, जिनमें पतली चिटिन और अपेक्षाकृत बड़ी शरीर की सतह होती है। ऐसे जानवरों की ऊर्जा चयापचय कम तीव्रता की विशेषता है। कई अकशेरूकीय अनुकूलन विकसित करते हैं जो स्थानीय विशेष श्वसन अंगों के रूप में श्वसन सतह को बढ़ाते हैं। जलीय रूपों में, श्वसन अंगों को गलफड़ों द्वारा, स्थलीय रूपों में, फेफड़े और श्वासनली द्वारा दर्शाया जाता है। पहली बार, गलफड़े पॉलीकीट एनलस में दिखाई देते हैं और रक्त वाहिकाओं द्वारा प्रवेशित उपकला वृद्धि हैं। कई प्रजातियां एक साथ फैलाना श्वसन बनाए रखती हैं। स्थलीय (अरचिन्ड्स) में पत्ती के आकार के फेफड़े दिखाई देते हैं, कीड़ों में - श्वासनली।

निचले कॉर्डेट्स (लांसलेट) में श्वसन अंगों का कार्य आंतों की नली के अग्र भाग द्वारा लिया जाता है। ग्रसनी की दीवारों में 100-150 जोड़े छेद या गिल स्लिट होते हैं। श्वसन अंग इंटरगिल सेप्टा हैं, जिसमें रक्त वाहिकाएं गुजरती हैं - गिल धमनियां। गिल स्लिट्स से गुजरने वाला पानी इन सेप्टा को धोता है और धमनियों की दीवारों के माध्यम से ऑक्सीजन फैलता है। चूंकि लांसलेट की शाखाओं वाली धमनियां केशिकाओं में शाखा नहीं करती हैं, कुल सतह जिसके माध्यम से ऑक्सीजन प्रवेश करती है, छोटी होती है, और ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं निम्न स्तर पर होती हैं। तदनुसार, लांसलेट एक गतिहीन, निष्क्रिय जीवन शैली का नेतृत्व करता है।

श्वसन प्रणाली में प्रगतिशील परिवर्तन आर वाई बीकई उपकला बहिर्गमन - गिल फिलामेंट्स के इंटरब्रांच सेप्टा पर उपस्थिति में शामिल हैं। एक पट पर स्थित गिल तंतु गिल बनाते हैं। मछली की गिल धमनियां, लैंसलेट के विपरीत, गिल फिलामेंट्स में केशिकाओं का घना नेटवर्क बनाती हैं। पंखुड़ियों के कारण श्वसन सतह तेजी से बढ़ती है, इसलिए मछली में गिल सेप्टा की संख्या घटकर चार हो जाती है। मछली में श्वसन प्रणाली में परिवर्तन संचार अंगों में प्रगतिशील परिवर्तनों के साथ संयुक्त होते हैं, जिनके बारे में नीचे चर्चा की जाएगी।

मछलियों में गलफड़े ग्रसनी की दीवार के फलाव से होते हैं। सबसे पहले, युग्मित अंध बहिर्वाह बनते हैं - गिल थैली जो परिधि की ओर बढ़ती है। उनमें से प्रत्येक की ओर, त्वचा का एक आवरण बनता है। ग्रसनी की वृद्धि और त्वचा की वृद्धि एक दूसरे की ओर बढ़ती है। उनके कनेक्शन के स्थान पर, ऊतक टूट जाता है और एक अंतर बनता है जो ग्रसनी गुहा को बाहरी वातावरण से जोड़ता है, अर्थात गिल गैप। बाद में, पट पर गिल तंतु बनते हैं। अधिकांश मछलियों में पाँच जोड़ी गिल थैली होती है। गलफड़ों के साथ, वायुमंडलीय ऑक्सीजन के उपयोग के लिए अंग लोब-पंख वाली मछली में दिखाई देते हैं। उनमें इस तरह का एक अतिरिक्त श्वसन अंग तैरने वाला मूत्राशय है, जो ग्रसनी के उदर पक्ष की एक युग्मित पेशी वृद्धि है, जिसकी दीवारें रक्त वाहिकाओं में समृद्ध हैं। बुलबुला एक छोटे चौड़े कक्ष द्वारा ग्रसनी से जुड़ा होता है। रक्त की आपूर्ति चौथी शाखात्मक धमनी के कारण होती है, ऑक्सीकृत रक्त सीधे हृदय में प्रवाहित होता है।

उभयचरक्षमता, यद्यपि सीमित, स्थलीय परिस्थितियों में रहने के लिए, जिसके कारण फेफड़ों और त्वचा के रूप में वायुमंडलीय श्वसन अंगों का और विकास हुआ। उभयचरों के फेफड़े लोब-पंख वाली मछली के तैरने वाले मूत्राशय के समरूप होते हैं। वे एक छोटे स्वरयंत्र-श्वासनली कक्ष द्वारा ग्रसनी से जुड़े दो थैले हैं। लोब-पंख वाली मछली के स्विम ब्लैडर की तरह, उन्हें चौथी गिल धमनी से रक्त की आपूर्ति की जाती है। प्रकाश उभयचर बहुत आदिम हैं। एक नियम के रूप में, फेफड़े की थैली की दीवारें चिकनी होती हैं, छोटे विभाजन के साथ, श्वसन क्षेत्र छोटा होता है। फेफड़ों की सतह 2 से 3 के रूप में शरीर की सतह से संबंधित है। फेफड़ों के माध्यम से प्रवेश करने वाली ऑक्सीजन की मात्रा इसकी कुल मात्रा का लगभग 30-40% ही होती है। वायुमार्ग खराब रूप से विभेदित हैं। फेफड़ों के अपर्याप्त विकास के कारण, मुख्य श्वसन अंग त्वचा है, जिसमें बड़ी संख्या में छोटी रक्त वाहिकाएँ-केशिकाएँ होती हैं।

पर सरीसृपभूमि पर जीवन के संक्रमण के साथ, श्वसन प्रणाली का और विकास होता है। सरीसृपों की त्वचा सांस लेने से बंद हो जाती है क्योंकि मोटे सींग वाले तराजू जो सरीसृपों को सूखने से बचाते हैं, गैस विनिमय को रोकते हैं, और फेफड़े मुख्य श्वसन अंग बन जाते हैं। बड़ी संख्या में शाखित विभाजनों की उनकी दीवारों पर उपस्थिति के कारण फेफड़े की थैली की श्वसन सतह नाटकीय रूप से बढ़ जाती है, जिसमें रक्त वाहिकाएं गुजरती हैं।

इसी समय, वायुमार्ग में प्रगतिशील परिवर्तन सरीसृपों में देखे जाते हैं। उपास्थि के छल्ले श्वासनली में बनते हैं, विभाजित होते हैं, यह दो ब्रांकाई देता है। इंट्रापल्मोनरी ब्रोंची का गठन शुरू होता है। अलग-अलग बड़े विभाजन फेफड़े की गुहा में गहराई तक फैल जाते हैं, जिससे केवल एक संकीर्ण केंद्रीय प्रवेश मुक्त होता है। सेप्टा के बाहर के किनारों को रोमक उपकला के साथ कवर किया गया है, और उपास्थि उनमें से सबसे बड़े में दिखाई देती है। नतीजतन, इंट्रापल्मोनरी ब्रांकाई की दीवारें बनती हैं।

स्तनधारियोंसबसे जटिल संरचना के फेफड़े हैं। ब्रांकाई की एक पेड़ जैसी शाखा विशेषता है। मुख्य ब्रोन्कस को काफी बड़ी संख्या में माध्यमिक ब्रांकाई में विभाजित किया जाता है, जो बदले में, तीसरे क्रम के और भी छोटे ब्रांकाई में टूट जाता है, और बाद वाले चौथे क्रम के कई छोटे ब्रोंची आदि देते हैं, और अंत में, वहाँ पतली दीवार वाली नलियाँ हैं - ब्रोंचीओल्स। ब्रोंचीओल्स के सिरों पर उपकला, या एल्वियोली के साथ पंक्तिबद्ध छोटे पुटिका होते हैं। प्रत्येक एल्वोलस की दीवारें केशिकाओं के घने नेटवर्क से गुंथी हुई हैं, जहां गैस विनिमय होता है। एल्वियोली की संख्या एक बड़ी संख्या तक पहुँच जाती है, जिससे श्वसन सतह नाटकीय रूप से बढ़ जाती है। कई स्तनधारियों में, फेफड़ों की सतह शरीर की सतह से 50-100 गुना बड़ी होती है। मनुष्यों में, फेफड़े का क्षेत्र 90 मीटर 2 है और शरीर की सतह से कई गुना अधिक है, ब्रोंची की शाखाओं में परिमाण के 23 आदेश हैं।

इस प्रकार, श्वसन प्रणाली के विकास की मुख्य दिशा श्वसन सतह, वायुमार्गों के अलगाव को बढ़ाना है।

कॉर्डेट्स को पाचन और श्वसन तंत्र के बीच एक फ़िलेजेनेटिक, भ्रूण और कार्यात्मक संबंध की विशेषता है। श्वसन तंत्र पाचन तंत्र के आधार पर विकसित होता है; निचले जीवाणुओं में यह इसके साथ संयोजन के रूप में कार्य करता है; वयस्क स्थलीय कशेरुकियों में, प्रणालियाँ ग्रसनी में प्रतिच्छेद करती हैं। दोनों प्रणालियों को एक सीधी ट्यूब के रूप में नोटोकॉर्ड के नीचे भ्रूण में रखा जाता है, जिसे आगे तीन भागों में विभाजित किया जाता है, जिसके अग्र भाग को स्टोमोडियम कहा जाता है।

मछली और उभयचरों में, मौखिक गुहा की छत मस्तिष्क की खोपड़ी का आधार है। सरीसृप और स्तनधारियों में, मैक्सिलरी और पैलेटिन हड्डियों की परतों के कारण मौखिक गुहा की मात्रा बढ़ जाती है। स्तनधारियों में, दोनों तह मिलकर बनते हैं माध्यमिक कठिन तालु,जो मुंह और नाक के छिद्रों को अलग करती है। यदि यह संलयन किसी व्यक्ति में विक्षुब्ध हो जाए तो एक कुरूपता निर्मित हो जाती है - " भंग तालु"। इस दोष में घटना के आनुवंशिक तंत्र हैं और इसे विरासत में प्राप्त किया जा सकता है।

दांत मूल रूप से मछली के प्लेकॉइड शल्क से जुड़े होते हैं, जिसमें वे कई पंक्तियों में व्यवस्थित होते हैं। सरीसृपों में पहले से ही दांतों की एक पंक्ति होती है, लेकिन वे सभी समान होते हैं - होमोडोंट डेंटल सिस्टम. ऐसे दांत जीवन के दौरान कई बार बदले जा सकते हैं। स्तनधारियों में दांत विभेदित होते हैं और विभिन्न कार्य करते हैं - हेटेरोडोंट डेंटल सिस्टम. मनुष्य के कृन्तक, रदनक, अग्रचवर्णक और दाढ़ होते हैं। दांत वायुकोशीय मेहराब की कोशिकाओं में स्थित होते हैं, उनकी कुल संख्या उत्तरोत्तर घटकर 32 हो जाती है, दांतों का केवल एक ही परिवर्तन होता है। होमोडोंट दांतमनुष्यों में एक दुर्लभ विसंगति है, लेकिन अक्सर बुकमार्क होता है अलौकिक दांतजो आमतौर पर आकार में कम होते हैं। मुंह के नीचे जीभ होती है, मछली में यह मांसपेशियों से रहित होती है। स्थलीय कशेरुकियों में, जीभ चलती है और तीन आदिमों से बनती है। यदि युग्मित रूढ़ियाँ एक साथ नहीं बढ़ती हैं, तो मनुष्यों में एक दुर्लभ विसंगति उत्पन्न होती है - कांटेदार जीभ.

ग्रसनी श्वसन और पाचन क्रिया करती है। मछलियों में 5-7 गलफड़े होते हैं। ग्रसनी के बहिर्वाह की ओर, गिल पॉकेट गिल थैली के रूप में फैलती हैं। उनके बीच अंतराल हैं। वे स्थलीय जीवाणुओं में भी बनते हैं, लेकिन स्लिट्स केवल उभयचर लार्वा में ही टूटते हैं; सरीसृपों और स्तनधारियों में, स्लिट्स तभी टूटते हैं जब विकास बाधित होता है। उसी समय व्यक्ति में विसंगतियां बन जाती हैं - पार्श्व फिस्टुलस और गर्दन के सिस्टजो अक्सर घातक होते हैं। टेरेस्ट्रियल कॉर्डेट्स में पहला ब्रांचियल स्लिट यूस्टेशियन ट्यूब, टिम्पेनिक कैविटी और बाहरी श्रवण नहर में विकसित होता है।

फाइलोजेनेसिस में, आंतों की ट्यूब लंबी हो जाती है, खंडों में अंतर हो जाता है, एककोशिकीय ग्रंथियों की संख्या बढ़ जाती है, और बड़ी बहुकोशिकीय ग्रंथियां बन जाती हैं। लैंसलेट में आंतों की नली की लंबाई शरीर की लंबाई का 1/3 होती है, मनुष्यों में यह शरीर से 10 गुना लंबी होती है। सरीसृपों में, पहली बार, एक अंधनाल प्रकट होता है, जिसमें सहजीवी बैक्टीरिया और प्रोटोजोआ बसते हैं। यह आपको आहार का विस्तार करने की अनुमति देता है।

मनुष्यों में, आंतों और पाचन ग्रंथियों के किसी भी हिस्से को छोटा और अविकसित करने जैसे दोष होते हैं। गंभीर aplasias जीवन के साथ असंगत हैं। प्राय: पाया जाता है श्वासनली और अन्नप्रणाली के बीच नालव्रण, और जब क्लोका बना रहता है मलाशय और मूत्रजननांगी पथ एकजुट. पाचन नली से अग्न्याशय के मूल तत्वों के प्रवास में मंदी के साथ, अग्न्याशय के हेटरोटोपियाछोटी आंत और पेट में।

रेस्पिरेटरी ऑर्गन्स का फाइलोजेनेसिस

गलफड़े सबसे पुराने श्वसन अंग हैं। स्थलीय कशेरुकियों में, वे केवल उभयचर लार्वा में कार्य करते हैं। विकास ने गलफड़ों की श्वसन सतह को बढ़ाने के मार्ग का अनुसरण किया। लैंसलेट्स में, केवल गिल स्लिट्स होते हैं, साइक्लोस्टोम्स में गिल थैली बनती हैं, मछलियों में, केशिकाओं द्वारा प्रवेश किए गए गिल फिलामेंट्स स्लिट्स की दीवारों पर दिखाई देते हैं।

लोब-पंख वाली मछली में गिल मेहराब के पीछे, एक युग्मित तैरने वाला मूत्राशय बनता है। यह एक हाइड्रोस्टेटिक कार्य करता है, लेकिन यह रक्त और वायु के बीच गैस विनिमय से भी गुजरता है, जो ग्रसनी से मूत्राशय में स्वतंत्र रूप से पारित हो सकता है। क्रॉस-फिनेड मछलियां जमीन पर आईं, पहले उभयचर - स्टेगोसेफल्स, उनसे उत्पन्न हुए, और तैरने वाले मूत्राशय से पहले बड़े-जाल वाले फेफड़े, इसलिए उभयचरों में गैस का आदान-प्रदान भी काफी हद तक त्वचा के माध्यम से किया जाता है। भविष्य में, श्वसन पथ गिल मेहराब की सामग्री से बनते हैं - स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई, जो धीरे-धीरे लंबी होती हैं, वे हवा को साफ, गर्म और नम करती हैं। सरीसृपों के फेफड़े महीन-जालीदार हो जाते हैं, इंटरकोस्टल मांसपेशियां दिखाई देती हैं। मनुष्यों में, फेफड़ों की वायुकोशीय सतह 90 मीटर 2 तक पहुंच जाती है, और डायाफ्राम मांसपेशी फाइबर प्राप्त करता है और मुख्य श्वसन मांसपेशी बन जाता है।

इस प्रकार, विकास ने फिर से श्वसन सतह को बढ़ाने के मार्ग का अनुसरण किया: उभयचरों में बड़े-जाली वाले श्वसन थैली, सरीसृपों में बड़ी संख्या में आंतरिक विभाजन वाले फेफड़े, पक्षियों में स्पंजी फेफड़े, स्तनधारियों में छोटे-वायुकोशीय फेफड़े, वेस्टिब्यूल, वायुकोशीय मार्ग, एल्वियोली . वायुमार्गों को भी लंबा और विभेदित किया गया था, और श्वसन की मांसपेशियों में सुधार हुआ था।

विसंगतियों के बीच है esophagotracheal और ब्रोंकोपुलमोनरी फिस्टुलस, और फेफड़ों के सिस्टिक हाइपोप्लेसियाजिसमें ब्रोन्कस एक पुटी से जुड़ा होता है जिसकी श्वसन सतह बहुत छोटी होती है। हो सकता है डायाफ्राम का अविकसित या पूर्ण अप्लासियाजो जीवन के अनुकूल नहीं है।

सर्कुलेशन सिस्टम का फाइलोजेनेसिस

बड़े, अत्यधिक संगठित जीवों के लिए, तरल आंतरिक वातावरण का एक कुशल और तीव्र संचलन आवश्यक है। यह संचार प्रणाली द्वारा प्रदान किया जाता है। कॉर्डेट्स में, यह बंद है।

लैंसलेट में, मुख्य वाहिकाएँ उदर और पृष्ठीय महाधमनी हैं। उदर के माध्यम से शिरापरक रक्त श्वसन अंगों में जाता है, पृष्ठीय - धमनी रक्त अंगों तक जाता है। उदर महाधमनी का हिस्सा समय-समय पर सिकुड़ता है, वाहिकाओं के माध्यम से रक्त को धकेलता है। बायीं और दायीं ओर उदर महाधमनी में युग्मित क्यूवियर नलिकाएं खाली होती हैं। जठरांत्र संबंधी मार्ग से शिरापरक रक्त पोर्टल शिरा के माध्यम से यकृत में प्रवाहित होता है, जिससे यकृत शिरा उदर महाधमनी में बहती है। इसके बाद, दाहिनी क्यूवियर वाहिनी बेहतर वेना कावा में और बाईं ओर - हृदय के कोरोनरी साइनस में बदल जाती है।

मछली में, गिल तंत्र के पास एक दो-कक्षीय हृदय बनता है, लेकिन रक्त परिसंचरण का एक चक्र संरक्षित रहता है, जैसे लांसलेट में। उभयचर हृदय अधिक सावधानीपूर्वक स्थित होता है, फेफड़ों के बगल में, यह तीन-कक्षीय होता है - दो अटरिया और एक निलय, जिसमें से धमनी शंकु निकलता है। यह जहाजों के तीन जोड़े में विभाजित है: त्वचा-फुफ्फुसीय धमनियां, महाधमनी चाप, कैरोटिड धमनियां, वे क्रमशः शिरापरक, मिश्रित और लगभग धमनी रक्त ले जाती हैं। इस अलगाव को वेंट्रिकल की विशेष संरचना और शंकु में सर्पिल वाल्व द्वारा समझाया गया है। सरीसृपों में, एक अधूरा इंटरवेंट्रिकुलर सेप्टम हृदय में उत्पन्न होता है, और एक नहीं, बल्कि तीन अप्रकाशित वाहिकाएँ हृदय से निकलती हैं: वेंट्रिकल के बाईं ओर से - धमनी रक्त के साथ दाएं महाधमनी चाप, दाएं से - शिरापरक के साथ फुफ्फुसीय धमनी रक्त, मध्य से - बाएं महाधमनी चाप मिश्रित रक्त के साथ।

स्तनधारियों में, शिरापरक और धमनी रक्त प्रवाह का पूर्ण पृथक्करण होता है, हृदय चार-कक्षीय हो जाता है, दाहिना महाधमनी चाप कम हो जाता है, बाईं ओर छोड़ दिया जाता है, धमनी रक्त ले जाता है।

मानव हृदय गर्दन में रखा जाता है, फिर पूर्वकाल मीडियास्टिनम से चलता है। जीवन के साथ असंगत दुर्लभ दोष - हृदय की ग्रीवा स्थिति और दो कक्षीय हृदय. बहुत अधिक सामान्य दोष केइंटरट्रियल और इंटरवेंट्रिकुलर विभाजन, तक तीन कक्षीय हृदय.

मनुष्यों में, जैसा कि अधिकांश एमनियोट्स में होता है, गिल धमनी मेहराब के छह जोड़े रखे जाते हैं, वे कभी भी एक साथ कार्य नहीं करते हैं। IV और IV मेहराब के बाएं हिस्से संरक्षित हैं - महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी। बहुत ही कम, चतुर्थ चाप का दाहिना आधा संरक्षित है; यह चिकित्सकीय रूप से प्रकट नहीं होता है। अगर दोनों भाग रखे हुए हैं।चतुर्थआर्क्स, वे अन्नप्रणाली के पीछे एक साथ बढ़ते हैं, श्वासनली को निचोड़ते हैं, जो निगलने और घुटन के उल्लंघन से प्रकट होता है। सबसे आम खराबी है डक्टस आर्टेरियोसस का संरक्षणपृष्ठीय महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी के बीच। वाहिनी के माध्यम से, धमनी रक्त को शिरापरक छोटे वृत्त में छोड़ा जाता है। इस तरह की वाहिनी वयस्क उभयचर उभयचरों में मौजूद होती है; अधिक विकसित कशेरुकियों में, यह समाप्त हो जाती है। एक दुर्लभ दोष हृदय से प्रस्थान है एकल धमनी ट्रंक(प्राथमिक भ्रूण), दोष घातक है। धमनी और शिरापरक जहाजों की कई अन्य विसंगतियाँ हैं।

मूत्र प्रणाली का फाइलोजेनेसिस

उत्सर्जन और प्रजनन प्रणाली क्रमशः उपापचयी उत्पादों और प्रजनन के उत्सर्जन के कार्य करते हैं, और एक एकल टैब - नेफ्रोटोम होता है, जो सोमाइट पेडिकल के क्षेत्र में बनता है और द्वितीयक शरीर गुहा - कोइलोम के साथ निकटता से जुड़ा होता है। उत्सर्जक अंग गुर्दे हैं, जो फाइलोजेनेसिस में तीन चरणों से गुजरते हैं: प्रोनफ्रोस (सिर, प्रोनफ्रोस), मेसोनेफ्रोस (ट्रंक), मेटानेफ्रोस (श्रोणि)। प्रोनेफ्रॉस केवल मछलियों और उभयचरों के लार्वा में मौजूद होता है, ट्रंक गुर्दा वयस्क मछलियों और उभयचरों में मौजूद होता है, और सरीसृपों और स्तनधारियों में, श्रोणि गुर्दे मौजूद होते हैं।

प्रोनफ्रिक के विकास के साथ शरीर के सिर के अंत से क्लोअका तक, प्रोनफ्रिटिक नहर फैलती है, जो बाद में दो में विभाजित हो जाती है - भेड़िया, जो नेफ्रॉन के संबंध में प्रवेश करता है, और मुलर्स, जो डिंबवाहिनी बनाता है, और पूर्वकाल अंत एक पूरे के रूप में खुलता है। सरीसृप और स्तनधारियों में, गुर्दे और मूत्रवाहिनी वोल्फियन नहर के दुम भाग से बनते हैं, और पुरुषों में भी वीर्य नलिकाएं होती हैं। पुरुषों में मुलेरियन नहर कम हो जाती है, और महिलाओं में उपांगों और योनि के साथ गर्भाशय का निर्माण होता है। ओविपेरस और मार्सुपियल्स में दो योनि, एक गर्भाशय और एक डिंबवाहिनी होती है, बाकी में ये संरचनाएं एक में विलीन हो जाती हैं (डिंबवाहिनी को छोड़कर)।

गुर्दे नेफ्रॉन से बने होते हैं, जो आंतरिक वातावरण के द्रव को छानते हैं, और इसलिए परिसंचरण तंत्र से जुड़े होते हैं। प्रोनफ्रोस और मेसोनेफ्रोस, जिसमें एक कैप्सूल और एक संवहनी ग्लोमेरुलस के साथ नेफ्रॉन होते हैं, सीलोम के साथ अपना संबंध बनाए रखते हैं, जबकि मेटानेफ्रोस पूरी तरह से इस संबंध को खो देता है। द्रव के संरक्षण के लिए, विकास के दौरान उत्सर्जक नलिकाएं लंबी हो जाती हैं, और हेनले का लूप भी बनता है, जो न केवल पानी, बल्कि लवण, ग्लूकोज और हार्मोन के प्रभावी पुन: अवशोषण को सुनिश्चित करता है। सरीसृपों के मेटानेफ्रोस एक खंडीय संरचना को बनाए रखते हैं, स्तनधारियों में यह खो जाता है, गुर्दे नीचे चले जाते हैं - काठ का क्षेत्र के रेट्रोपरिटोनियल स्पेस में। अनामनिआ में, शुरू में केवल दो गुर्दे बनते हैं - प्राथमिक और ट्रंक, बाद वाला कार्य करता रहता है, एमनियोट्स में - तीन गुर्दे, जबकि वयस्कों में पैल्विक गुर्दे कार्य करते हैं।

सामान्य विसंगतियाँ हैं गुर्दे का विभाजन या दोहरावऔर मूत्र पथ, साथ ही गुर्दे का आगे को बढ़ जाना - नेफ्रोप्टोसिसया उसे श्रोणि की स्थिति.

जननांगों को युग्मित सिलवटों के रूप में रखा जाता है। प्रारंभ में, अंडाशय में कूपिक संरचना होती है, वृषण ट्यूबलर होते हैं। कभी-कभी विकसित होता है उभयलिंगीपन, यह अक्सर साइक्लोस्टोम और मछली में पाया जाता है, मनुष्यों में यह अत्यंत दुर्लभ (ओवोटेस्टिस) है। अधिकांश स्तनधारियों में, नर गोनाड पेट से वंक्षण नहर के माध्यम से अंडकोश तक जाते हैं। यदि यह आंदोलन बाधित होता है, गुप्तवृषणता- अवरोही अंडकोष।

व्यक्ति में प्राय: एक विसंगति पायी जाती है - बाइकोर्नुएट गर्भाशय, साथ ही एक दोहरा गर्भाशय। शिश्न का लेप भी एक स्टीम रूम है, भविष्य में रूढ़ियाँ एक साथ बढ़ती हैं। दुर्लभ विसंगति- लिंग का पूर्ण दोहरीकरण.

तंत्रिका तंत्र का फाइलोजेनेसिस

अधिकांश बहुकोशिकीय जानवरों में दो एकीकृत प्रणालियाँ होती हैं - तंत्रिका और अंतःस्रावी। उत्तरार्द्ध फाईलोजेनेटिक रूप से पुराना है; यह धीमी अनुकूली प्रतिक्रियाएं करता है। कशेरुकियों में, तंत्रिका तंत्र ने बहुत महत्व हासिल कर लिया है, जो शरीर के अंदर और बाहरी वातावरण के साथ बातचीत करते समय त्वरित प्रतिक्रिया प्रदान करता है।

कॉर्डेट्स का तंत्रिका तंत्र एक्टोडर्म से बनता है, जिसे पहले प्लेट के रूप में रखा जाता है। फिर यह जीवा के ऊपर एक ट्यूब में तब्दील हो जाता है, जिसके अंदर एक गुहा होती है - न्यूरोसेले। ट्यूब के पूर्वकाल अंत का विस्तार किया जाता है। यहाँ मस्तिष्क का निर्माण होता है, जिसमें वयस्क कशेरुकियों में 5 खंड होते हैं - पूर्वकाल, मध्यवर्ती, मध्य, पश्च और आयताकार। मछली और उभयचरों में, सबसे बड़ा और सबसे एकीकृत क्षेत्र मध्यमस्तिष्क है, जो दृष्टि के केंद्रों से जुड़ा है - ichthyopsid प्रकार का मस्तिष्क. सरीसृपों में, पूर्वकाल खंड बढ़ता है, जिसमें स्ट्राइटल बॉडी विशेष रूप से विकसित होती हैं, जो उच्चतम एकीकृत केंद्र हैं। छत की सतह पर, प्राचीन छाल - अर्हिकोर्टेक्स, या आर्हिपैलियम - की अशिष्टताएँ बनती हैं। यह सॉरोप्सिड मस्तिष्क प्रकार. स्तनधारियों में, एक नया कोर्टेक्स प्रकट होता है - एक जटिल संरचना के साथ नियोकॉर्टेक्स, या नियोपैलियम; उच्च प्राइमेट्स में, यह कई दृढ़ संकल्प बनाता है। यह स्तनपायी प्रकार का मस्तिष्क. गोलार्द्धों के बीच एक संयोजिका होती है। डायसेफेलॉन में हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी ग्रंथि, पीनियल ग्रंथि और स्वायत्त कार्यों को नियंत्रित करता है। मध्यमस्तिष्क में देखने और सुनने के सबकोर्टिकल केंद्र होते हैं। सेरिबैलम अच्छी तरह से विकसित होता है, जिसका अपना कॉर्टेक्स होता है, और मांसपेशियों की टोन वितरित करता है और आंदोलनों का समन्वय करता है।

विकास की प्रक्रिया में, तीन मस्तिष्क बुलबुले पूर्वकाल के मोटे होने से बनते हैं - पूर्वकाल, मध्य और पश्च। पूर्वकाल को दो में विभाजित किया गया है - टेलेंसफेलॉन (1) - पूर्वकाल और डाइएन्सेफेलॉन (2) - मध्यवर्ती। मेसेंसेफेलॉन (3) का निर्माण मध्य मस्तिष्क से होता है। पीछे से - मेटेंसफेलॉन (4) - पश्चमस्तिष्क और मेडुला ऑबोंगटा (5) - आयताकार। यह पांच मस्तिष्क के बुलबुले का चरण है। मनुष्यों में, पहले से ही प्रारंभिक अवस्था में, अग्रमस्तिष्क तेज गति से विकसित होने लगता है।

तंत्रिका तंत्र इतना महत्वपूर्ण है कि इसकी कई विकृतियाँ जीवन के साथ असंगत हैं। उनमें से rachischis- न्यूरल ट्यूब बंद होना prosencephaly- गोलार्द्धों और प्रांतस्था का अविकसित होना। पर अगरिया(दृढ़ता की अनुपस्थिति), साथ ही साथ ओलिगोगायरिया और पचीग्रिया(संख्या में कमी और दृढ़ संकल्प की मोटाई) कई प्रतिबिंबों के उल्लंघन के साथ गंभीर ओलिगोफ्रेनिया विकसित करती है। ऐसे बच्चे आमतौर पर जीवन के पहले वर्ष के भीतर मर जाते हैं।

निचले अकशेरूकीय में, कोई विशेष श्वसन अंग नहीं होते हैं, गैस विनिमय पूर्णांक के माध्यम से होता है - फैलाना श्वसन। ऐसे जानवरों की ऊर्जा चयापचय कम तीव्रता की विशेषता है। कई अकशेरूकीय अनुकूलन विकसित करते हैं जो स्थानीय विशेष श्वसन अंगों के रूप में श्वसन सतह को बढ़ाते हैं। जलीय रूपों में, श्वसन अंगों को गलफड़े द्वारा, स्थलीय रूपों में - फेफड़े और श्वासनली द्वारा दर्शाया जाता है। कई प्रजातियां एक साथ फैलाना श्वसन बनाए रखती हैं।

निचले जीवाणुओं में श्वसन अंगों का कार्य ( lancelet) आंतों की नली के अग्र भाग को ग्रहण करता है। ग्रसनी की दीवारों में 100-150 जोड़े छेद या गिल स्लिट होते हैं। श्वसन अंग इंटरगिल सेप्टा हैं, जिसमें रक्त वाहिकाएं गुजरती हैं - गिल धमनियां। गिल स्लिट्स से गुजरने वाला पानी इन सेप्टा को धोता है और धमनियों की दीवारों के माध्यम से ऑक्सीजन फैलता है। चूंकि लांसलेट की शाखाओं वाली धमनियां केशिकाओं में शाखा नहीं करती हैं, कुल सतह जिसके माध्यम से ऑक्सीजन प्रवेश करती है, छोटी होती है, और ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं निम्न स्तर पर होती हैं। तदनुसार, लांसलेट एक गतिहीन, निष्क्रिय जीवन शैली का नेतृत्व करता है।

श्वसन प्रणाली में प्रगतिशील परिवर्तन आर वाई बी कई उपकला बहिर्गमन - गिल फिलामेंट्स के इंटरब्रांच सेप्टा पर उपस्थिति में शामिल हैं। मछली की गिल धमनियां, लैंसलेट के विपरीत, गिल फिलामेंट्स में केशिकाओं का घना नेटवर्क बनाती हैं। मछलियों में गलफड़े ग्रसनी की दीवार के फलाव से होते हैं। गलफड़ों के साथ, वायुमंडलीय ऑक्सीजन के उपयोग के लिए अंग लोब-पंख वाली मछली में दिखाई देते हैं। उनमें इस तरह का एक अतिरिक्त श्वसन अंग तैरने वाला मूत्राशय है, जो ग्रसनी के उदर पक्ष की एक युग्मित पेशी वृद्धि है, जिसकी दीवारें रक्त वाहिकाओं में समृद्ध हैं। बुलबुला एक छोटे चौड़े कक्ष द्वारा ग्रसनी से जुड़ा होता है।

उभयचर स्थलीय स्थितियों में रहने की क्षमता रखते हैं, जिससे फेफड़े और त्वचा के रूप में वायुमंडलीय श्वसन अंगों का और विकास हुआ। उभयचरों के फेफड़े लोब-पंख वाली मछली के तैरने वाले मूत्राशय के समरूप होते हैं। वे एक छोटे स्वरयंत्र-श्वासनली कक्ष द्वारा ग्रसनी से जुड़े दो थैले हैं। एक नियम के रूप में, फेफड़े की थैलियों की दीवारें चिकनी होती हैं, जिनमें छोटे विभाजन होते हैं, और श्वसन क्षेत्र छोटा होता है। \। वायुमार्ग खराब रूप से विभेदित हैं। फेफड़ों के अपर्याप्त विकास के कारण, मुख्य श्वसन अंग त्वचा है, जिसमें बड़ी संख्या में छोटी रक्त वाहिकाएँ-केशिकाएँ होती हैं।

चमड़ा सरीसृपसांस लेने से बंद कर दिया जाता है, क्योंकि मोटे सींग वाले तराजू जो सरीसृपों को सूखने से बचाते हैं, गैस विनिमय को रोकते हैं, और फेफड़े मुख्य श्वसन अंग बन जाते हैं। बड़ी संख्या में शाखित विभाजनों की उनकी दीवारों पर उपस्थिति के कारण फेफड़े की थैली की श्वसन सतह नाटकीय रूप से बढ़ जाती है, जिसमें रक्त वाहिकाएं गुजरती हैं।

इसी समय, वायुमार्ग में प्रगतिशील परिवर्तन सरीसृपों में देखे जाते हैं। उपास्थि के छल्ले श्वासनली में बनते हैं, विभाजित होते हैं, यह दो ब्रांकाई देता है। इंट्रापल्मोनरी ब्रोंची का गठन शुरू होता है। अलग-अलग बड़े विभाजन फेफड़े की गुहा में गहराई तक फैल जाते हैं, जिससे केवल एक संकीर्ण केंद्रीय प्रवेश मुक्त होता है। सेप्टा के बाहर के किनारों को रोमक उपकला के साथ कवर किया गया है, और उपास्थि उनमें से सबसे बड़े में दिखाई देती है। नतीजतन, इंट्रापल्मोनरी ब्रांकाई की दीवारें बनती हैं।

स्तनधारियों सबसे जटिल संरचना के फेफड़े हैं। ब्रांकाई की एक पेड़ जैसी शाखा विशेषता है। मुख्य ब्रोन्कस को काफी बड़ी संख्या में माध्यमिक ब्रांकाई में विभाजित किया जाता है, जो बदले में, तीसरे क्रम के और भी छोटे ब्रांकाई में टूट जाता है, और बाद वाले चौथे क्रम के कई छोटे ब्रोंची आदि देते हैं, और अंत में, वहाँ पतली दीवार वाली नलियाँ हैं - ब्रोंचीओल्स। ब्रोंचीओल्स के सिरों पर उपकला, या एल्वियोली के साथ पंक्तिबद्ध छोटे पुटिका होते हैं। प्रत्येक एल्वोलस की दीवारें केशिकाओं के घने नेटवर्क से गुंथी हुई हैं, जहां गैस विनिमय होता है। एल्वियोली की संख्या एक बड़ी संख्या तक पहुँच जाती है, जिससे श्वसन सतह नाटकीय रूप से बढ़ जाती है।

इस प्रकार, श्वसन प्रणाली के विकास की मुख्य दिशा श्वसन सतह, वायुमार्गों के अलगाव को बढ़ाना है।

(56) बायोजेनेटिक प्लांट।क्रस्टेशियंस के फ़ाइलोजेनेसिस का अध्ययन करते हुए, एफ। मुलर ने अपने विलुप्त पूर्वजों के रूपों के साथ कुछ आधुनिक लार्वा रूपों की समानता पर ध्यान आकर्षित किया। इन अवलोकनों के आधार पर, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि भ्रूणजनन में रहने वाले क्रस्टेशियन, जैसा कि थे, अपने पूर्वजों के ऐतिहासिक विकास के पथ को दोहराते हैं। एफ मुलर के अनुसार, विकास में व्यक्तिगत विकास के परिवर्तन, माता-पिता की उत्पत्ति में नए चरणों को जोड़कर होते हैं। कई संकेतों के वंशजों की ओटोजेनेसिस में पुनरावृत्ति। ऐसे विस्तारों के संचय से पूर्वजों की व्याख्या की जाती है।

ई। हेकेल ने मूल बायोजेनेटिक कानून तैयार किया, जिसके अनुसार ओटोजनी फाइलोजेनी की एक छोटी और त्वरित पुनरावृत्ति है।

बायोजेनेटिक कानून की वैधता के प्रमाण के रूप में पुनर्पूंजीकरण के उदाहरणों का उपयोग किया जाता है। वे वंशजों के व्यक्तिगत विकास के कुछ चरणों में वयस्क पूर्वजों के अंगों की संरचना को दोहराते हैं। इस प्रकार, पक्षियों और स्तनधारियों के भ्रूणजनन में, गिल स्लिट्स और उनके संबंधित कंकाल संरचनाओं और रक्त वाहिकाओं को रखा जाता है। बिना पूंछ वाले उभयचरों के लार्वा की कई विशेषताएं वयस्क कौडल उभयचरों के अनुरूप होती हैं। मानव भ्रूणजनन में, त्वचा के एपिडर्मिस को पहले एक एकल-परत बेलनाकार द्वारा दर्शाया जाता है, फिर एक बहु-स्तरित गैर-केराटिनाइज़्ड, एक बहु-स्तरित कमजोर केराटिनाइज़्ड और अंत में, एक विशिष्ट केराटिनाइज़िंग एपिथेलियम। इसी प्रकार के उपकला वयस्क जीवाणुओं में पाए जाते हैं - लैंसलेट, बोनी मछली, पूंछ वाले उभयचर।

ई. हेकेल के अनुसार, विकासवादी महत्व के नए लक्षण वयस्कता में उत्पन्न होते हैं। चूंकि वयस्क रूपों का संगठन अधिक जटिल हो जाता है, अतिरिक्त चरणों को शामिल करने के कारण भ्रूण का विकास लंबा हो जाता है।

पैतृक रूपों के लक्षण, वंशजों के ओटोजेनी में दोहराए जाते हैं, जिन्हें ई। हैकेल द्वारा पैलिजेनेसिस कहा जाता है। बायोजेनेटिक कानून का उल्लंघन उन परिवर्तनों पर निर्भर करता है जिनका कोई विकासवादी महत्व नहीं है जो बाहरी परिस्थितियों के प्रभाव में व्यक्तिगत विकास के दौरान उत्पन्न होते हैं। वे समय (हेटेरोक्रोनी) और अंतरिक्ष (हेटरोटॉपी) में भ्रूण के विकास की प्रक्रियाओं को स्थानांतरित करने में शामिल हो सकते हैं। ई। हेकेल ने विकास सेनोजेनेसिस की स्थितियों के लिए भ्रूण के अनुकूलन के कारण होने वाली गड़बड़ी को कहा और। विषमकालिकता का एक उदाहरण तंत्रिका तंत्र का पहले का बिछाना है और निचले लोगों की तुलना में उच्च कशेरुकियों और मनुष्यों में प्रजनन प्रणाली के निर्माण में देरी है, विषमलैंगिकता फेफड़ों की परत है, जो कि पीछे की जोड़ी का एक संशोधन है आंत के किनारों पर स्थित गिल थैली, इसके उदर पक्ष पर, कोएनोजेनेसिस - एमनियन, कोरियोन, स्थलीय कशेरुकी भ्रूणों के अल्लेंटोइस।

बायोजेनेटिक कानून के आधार पर, ई। हेकेल ने बहुकोशिकीय जीवों के फाइलोजेनेसिस की एक परिकल्पना का प्रस्ताव रखा। मोरुला, ब्लास्टुला, गैस्ट्रुला के चरणों के रूप में बहुकोशिकीय जानवरों के ओटोजनी में, उनकी राय में, ऐतिहासिक विकास के समुद्र, ब्लास्टेई, गैस्ट्रिया के चरण पुनरावृत्ति करते हैं।

फाइलेम्ब्रियोजेनेसिस का सिद्धांत. ओण्टोजेनी और फाइलोजेनेसिस के बीच संबंध को प्रकट करने के लिए ए.एन. सेवरत्सोव के कार्य निर्णायक महत्व के हैं। ए.एन. सेवरत्सोव के अनुसार, फ़ाइलोजेनेटिक परिवर्तनों का स्रोत वे परिवर्तन हैं जो ओटोजनी के शुरुआती चरणों में होते हैं, न कि वयस्क रूपों में। यदि वे उन गुणों के विकास की ओर ले जाते हैं जो वयस्कता में उपयोगी होते हैं और विरासत में मिलते हैं, तो वे पीढ़ी-दर-पीढ़ी चले जाते हैं और स्थिर हो जाते हैं। इस तरह के लक्षण जीवों के संबंधित समूह के फाइलोजेनी में शामिल हैं। भ्रूण परिवर्तन, जो बाद में वयस्क रूपों की संरचना में परिलक्षित होते हैं और विकासवादी महत्व रखते हैं, उन्हें फाइलेम्ब्रियोजेनेसिस कहा जाता है, जो तीन प्रकार के होते हैं।

भ्रूणजनन बाद वाले (एनाबोलिज्म) को विकृत किए बिना पहले से मौजूद चरणों में एक अतिरिक्त चरण को शामिल करके बदल सकता है, या इसके मध्य भाग (विचलन) में भ्रूणजनन के पाठ्यक्रम में गड़बड़ी होती है। भ्रूणजनन की शुरुआत में विकास के सामान्य पाठ्यक्रम से विचलन को आर्केलैक्सिस कहा जाता है।

जैसा कि देखा जा सकता है, अनाबोलिज्म के प्रकार के अनुसार ओण्टोजेनी में परिवर्तन बायोजेनेटिक कानून को संतुष्ट करते हैं। इस मामले में, भ्रूण का विकास अनिवार्य रूप से लगातार पुनर्पूंजीकरण की एक श्रृंखला है। विचलन के मामले में, पुनर्पूंजीकरण देखा जाता है, लेकिन एक सीमित सीमा तक, और आर्केलैक्सिस में वे अनुपस्थित होते हैं।

फाइलेम्ब्रियोजेनेसिस के सिद्धांत के अनुसार, व्यक्तिगत विकास के शुरुआती चरणों में होने वाले परिवर्तन अंगों के फाइटोलैनेटिक परिवर्तनों का आधार बनते हैं। इस प्रकार, ऑन्टोजेनेसिस न केवल एक निश्चित प्रजाति के जीवों के विकास के पाठ्यक्रम को दर्शाता है, बल्कि परिवर्तनों से गुजरते हुए, जानवरों के एक विशेष समूह के ऐतिहासिक विकास की प्रक्रिया को प्रभावित करता है। यह कहा गया है कि, एक निश्चित अर्थ में, फ़ाइलोजेनेसिस को ओण्टोजेनी (ई। हेकेल) का कारण माना जा सकता है। उसी समय, चूंकि वयस्क अवस्था में अंगों की संरचना में क्रमिक रूप से महत्वपूर्ण परिवर्तन इन अंगों के भ्रूणजनन में परिवर्तन के माध्यम से होते हैं, फाइलोजेनी ऑन्टोजेनेसिस (एएन सेवरत्सोव) का एक कार्य है।

(59) लोगों की दौड़ और प्रजातियों की एकता की अवधारणा।आधुनिक मानवता उसी प्रजाति की है होमो सेपियन्स। यह आबादी के नृवंशविज्ञान समूहों के प्रतिनिधियों के बीच क्रॉस में उपजाऊ और पूर्ण संतानों के जन्म से साबित होता है जो कुछ मामलों में तेजी से भिन्न होते हैं। लोगों की प्रजाति एकता जीनस होमो की तीन मुख्य विशेषताओं के पुनरुत्पादन पर आधारित है - एक सीधी शरीर की स्थिति, ऊपरी अंगों के लोभी प्रकार, विकसित भाषण समारोह और सोच। ये लक्षण सभी होमिनिडों के अस्तित्व और विकास को सुनिश्चित करने में अग्रणी भूमिका निभाते हैं। मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम और मस्तिष्क की संरचनात्मक विशेषताएं, जिस पर द्विपाद गति, उपकरण गतिविधि और सामाजिकता निर्भर करती है, में महत्वपूर्ण रूढ़िवाद है। विभिन्न जातीय-भौगोलिक समूहों के प्रतिनिधियों को समान बौद्धिक क्षमता की विशेषता है। इसी समय, होमो सेपियन्स एक तीव्र बहुरूपी प्रजाति है, जो लोगों की तीन "बड़ी" दौड़ और कई छोटे समूहों की उपस्थिति में प्रकट होती है जो मुख्य रूप से बाहरी विशेषताओं के एक जटिल में भिन्न होती हैं।

कोकसॉइड (यूरेशियन), ऑस्ट्रेलो-नेग्रॉइड (इक्वेटोरियल) और मंगोलॉइड (एशियाई-अमेरिकी) "बड़ी" दौड़ आवंटित करें।

काकेशियन के पास हल्की या गहरी त्वचा, सीधे या लहरदार बाल, विकसित चेहरे के बाल, एक संकीर्ण उभरी हुई नाक और पतले होंठ होते हैं। मोंगोलोइड्स को हल्की या गहरे रंग की त्वचा, सीधे, अक्सर मोटे बाल, उभरे हुए चीकबोन्स के साथ एक चपटा चेहरा, आँखों की एक तिरछी भट्ठा, "तीसरी पलक" (महाकाव्य), नाक और होंठों की औसत चौड़ाई से अलग किया जाता है। ऑस्ट्रेलो-नेग्रोइड्स में गहरे रंग की त्वचा, घुंघराले, ऊनी या लहरदार बाल, मोटे होंठ, एक चौड़ी, थोड़ी उभरी हुई नाक होती है, जिसमें अनुप्रस्थ नथुने होते हैं। विभिन्न नस्लों के प्रतिनिधि कुछ शारीरिक और जैव रासायनिक विशेषताओं में भिन्न होते हैं। इस प्रकार, नीग्रो और भूमध्यरेखीय क्षेत्र के अधिकांश अन्य लोगों का बेसल चयापचय यूरोपीय लोगों की तुलना में कम है। बाद में, रक्त प्लाज्मा में कोलेस्ट्रॉल की मात्रा 4.64 mmol / l तक पहुँच जाती है, जबकि पूर्व में यह 3.48 mmol / l है।

मुख्य मानव विशेषताओं की समानता और ऐतिहासिक विकास की मुख्य रेखा, अंतरजातीय विवाहों में संतानों की उपयोगिता इंगित करती है कि दौड़ में विभाजन होमिनिन विकास के काफी उन्नत चरणों को संदर्भित करता है। तुलनात्मक जैव रासायनिक और मानवशास्त्रीय आंकड़ों के आधार पर, यह माना जाता है कि प्रारंभ में मानवता में मंगोलॉयड और काकेशॉयड-नेग्रोइड जातियां बाहर खड़ी थीं। बाद में, बाद से यूरेशियन और ऑस्ट्रेलो-नेग्रोइड उभरा। ये घटनाएँ, जाहिरा तौर पर, पेलियोन्थ्रोप्स से नियोएन्थ्रोप्स में संक्रमण के चरण में हुईं।

महान भौगोलिक खोजों के युग से पहले, "बड़ी" जातियों को ग्रह पर एक निश्चित निपटान की विशेषता थी। मंगोलॉइड जाति के प्रतिनिधि उत्तर, मध्य, पूर्व और दक्षिण पूर्व एशिया, उत्तर और दक्षिण अमेरिका, ऑस्ट्रेलो-नेग्रोइड जाति के क्षेत्र में स्थित थे - पुरानी दुनिया में कर्क रेखा के दक्षिण में, काकेशॉयड - यूरोप, उत्तरी अफ्रीका में , पश्चिमी एशिया, उत्तर भारत। Oikoumene के उस हिस्से में कई नस्लीय लक्षण अनुकूल रूप से समीचीन हैं जिसमें नस्लें विकसित हुईं और कई सहस्राब्दियों तक जीवित रहीं। इनमें नेग्रोइड्स की त्वचा और ऊनी बालों का रंजकता (सौर विकिरण का बढ़ा हुआ स्तर), कोकेशियान की नाक गुहा का बड़ा आकार (सर्दियों में ठंडी हवा का प्रभाव), एपिकेंथस, एक संकीर्ण तालु विदर, एक प्रकार का निक्षेपण शामिल है। मोंगोलोइड्स के चेहरे पर वसा ऊतक (हवा, धूल, बर्फ से परावर्तित धूप और चेहरे के ऊतकों के हाइपोथर्मिया से आंख की सुरक्षा)। यह माना जा सकता है कि लक्षणों के नस्लीय परिसरों का निर्माण प्राकृतिक चयन के प्रभाव में हुआ। साथ ही, समग्र रूप से ऐसे परिसरों की अनुकूली प्रकृति की एक सरलीकृत समझ से बचा जाना चाहिए। नस्लीय परिसर में शामिल कुछ वर्ण सहसंबंधी परिवर्तनशीलता के कारण प्रकट हो सकते हैं। इस प्रकार, मोंगोलोइड्स के चपटे चेहरे के विकास में मुख्य भूमिका स्पष्ट रूप से मैस्टिक तंत्र में प्राथमिक परिवर्तन और चेहरे के कंकाल की सामान्य संरचना द्वारा निभाई गई थी। विभिन्न रूपात्मक प्रकारों और समूहों की "बड़ी" दौड़ के भीतर चयन में, आनुवंशिक संबंध के उच्च स्तर के साथ आबादी में गलत प्रजनन, दीर्घकालिक प्रजनन, और ओकुमेने के बाहरी इलाके में स्थित लोगों के संबंध में, आनुवंशिक बहाव हो सकता है भूमिका निभाओ।

(60) जीवमंडल का सिद्धांत।शब्द "बायोस्फीयर" ऑस्ट्रेलियाई भूविज्ञानी ई। सुएस द्वारा 1875 में जीवित जीवों के संयोजन द्वारा गठित पृथ्वी के एक विशेष खोल को निरूपित करने के लिए पेश किया गया था, जो जीवमंडल की जैविक अवधारणा से मेल खाता है। इस अर्थ में, नामित शब्द वर्तमान समय में कई शोधकर्ताओं द्वारा प्रयोग किया जाता है।

प्राकृतिक प्रक्रियाओं पर जीवन के व्यापक प्रभाव की अवधारणा वी। वी। डोकुचेव द्वारा तैयार की गई थी, जिन्होंने न केवल जलवायु पर, बल्कि पौधे और पशु जीवों के संयुक्त प्रभाव पर भी मिट्टी के निर्माण की प्रक्रिया की निर्भरता दिखाई।

वी। आई। वर्नाडस्की ने इस दिशा को विकसित किया और हमारे ग्रह की वैश्विक प्रणाली के रूप में जीवमंडल के सिद्धांत को विकसित किया, जिसमें जीवित पदार्थ द्वारा भू-रासायनिक और ऊर्जा परिवर्तनों का मुख्य पाठ्यक्रम निर्धारित किया जाता है। उन्होंने जीवमंडल की अवधारणा को न केवल स्वयं जीवों के लिए, बल्कि उनके पर्यावरण के लिए भी विस्तारित किया, जिसने जीवमंडल की अवधारणा को एक जैव-रासायनिक अर्थ दिया। अधिकांश घटनाएँ जो भूवैज्ञानिक समय के पैमाने पर पृथ्वी की उपस्थिति को बदलती हैं, उन्हें पहले विशुद्ध रूप से भौतिक, रासायनिक या भौतिक-रासायनिक (क्षरण, विघटन, अवसादन, चट्टानों का अपक्षय, आदि) माना जाता था। वी। आई। वर्नाडस्की ने जीवित जीवों की भूवैज्ञानिक भूमिका का सिद्धांत बनाया और दिखाया कि बाद की गतिविधि ग्रह के खनिज गोले के परिवर्तन में सबसे महत्वपूर्ण कारक है।

वी। आई। वर्नाडस्की का नाम जीवमंडल की सामाजिक-आर्थिक अवधारणा के निर्माण से भी जुड़ा है, जो मानव गतिविधि के कारण विकास के एक निश्चित चरण (अध्याय 10 देखें) में नोस्फीयर में इसके परिवर्तन को दर्शाता है, जो एक स्वतंत्र भूवैज्ञानिक की भूमिका प्राप्त करता है। ताकत। जीवमंडल के संगठन के प्रणालीगत सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए, साथ ही इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि इसके कामकाज का आधार पदार्थों और ऊर्जा के चक्र हैं, आधुनिक विज्ञान ने जीवमंडल की जैव रासायनिक, थर्मोडायनामिक, बायोगोकेनोटिक, साइबरनेटिक अवधारणाओं को तैयार किया है।

बायोस्फीयर पृथ्वी का खोल है, जो जीवित प्राणियों द्वारा निवास और सक्रिय रूप से परिवर्तित होता है। वी. आई. वर्नाडस्की के अनुसार, जीवमंडल एक ऐसा खोल है जिसमें जीवन मौजूद है या अतीत में मौजूद था और जो जीवित जीवों के संपर्क में रहा है या हो रहा है। इसमें शामिल हैं: 1) जीवों के संयोजन से बना जीवित पदार्थ; 2) एक बायोजेनिक पदार्थ जो जीवों (वायुमंडलीय गैसों, कोयला, तेल, शेल, चूना पत्थर, आदि) के जीवन के दौरान बनाया और संसाधित किया जाता है; 3) अक्रिय पदार्थ, जो जीवित जीवों (विवर्तनिक गतिविधि, उल्कापिंडों के उत्पाद) की भागीदारी के बिना बनता है; 4) बायोइनर्ट पदार्थ, जो जीवों और एबोजेनिक प्रक्रियाओं (मिट्टी) की महत्वपूर्ण गतिविधि का एक संयुक्त परिणाम है।

संरचना और कार्य बी / एस।बायोस्फीयर एक बहुस्तरीय प्रणाली है जिसमें जटिलता की अलग-अलग डिग्री के सबसिस्टम शामिल हैं। जीवमंडल की सीमाएं वायुमंडल, जलमंडल और वायुमंडल में जीवों के वितरण के क्षेत्र द्वारा निर्धारित की जाती हैं। जीवमंडल की ऊपरी सीमा लगभग 20 किमी की ऊंचाई पर गुजरती है। इस प्रकार, जीवित जीव क्षोभमंडल में और समताप मंडल की निचली परतों में बसे हुए हैं। इस वातावरण में बसने का सीमित कारक ऊंचाई के साथ पराबैंगनी विकिरण की बढ़ती तीव्रता है। वायुमंडल की ओजोन परत के ऊपर प्रवेश करने वाले लगभग सभी जीवित प्राणी मर जाते हैं। जीवमंडल महासागरों की पूरी गहराई तक जलमंडल में प्रवेश करता है, जिसकी पुष्टि 10-11 किमी की गहराई तक जीवित जीवों और जैविक निक्षेपों की खोज से होती है। लिथोस्फीयर में, जीवन के वितरण का क्षेत्र काफी हद तक तरल अवस्था में पानी के प्रवेश के स्तर से निर्धारित होता है - जीवित जीव लगभग 7.5 किमी की गहराई तक पाए गए हैं।

वायुमंडल।इस खोल में मुख्य रूप से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होते हैं। कम सांद्रता में, इसमें कार्बन डाइऑक्साइड और ओजोन होता है। वायुमंडल की स्थिति का पृथ्वी की सतह पर और जलीय वातावरण में भौतिक, रासायनिक और विशेष रूप से जैविक प्रक्रियाओं पर बहुत प्रभाव पड़ता है। जैविक के लिए सबसे बड़ा मूल्य

प्रक्रियाएं हैं: जीवों के श्वसन और मृत कार्बनिक पदार्थों के खनिजकरण के लिए उपयोग की जाने वाली वायुमंडलीय ऑक्सीजन, प्रकाश संश्लेषण के दौरान खपत कार्बन डाइऑक्साइड, साथ ही ओजोन, जो कठोर पराबैंगनी विकिरण से पृथ्वी की सतह को ढाल देती है। वायुमण्डल के बाहर सजीवों का अस्तित्व असम्भव है। इसे निर्जीव चंद्रमा में देखा जा सकता है, जिसका कोई वातावरण नहीं है। ऐतिहासिक रूप से, वायुमंडल का विकास भू-रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़ा हुआ है। तो, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प का गठन ग्रह के विकास के दौरान बड़े पैमाने पर ज्वालामुखीय गतिविधि और प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ऑक्सीजन के कारण हुआ था।

जलमंडल।जल जीवमंडल के सभी घटकों का एक महत्वपूर्ण घटक है और जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए आवश्यक कारकों में से एक है। इसका मुख्य भाग (95%) विश्व महासागर में घिरा हुआ है, जो विश्व की सतह का लगभग 70% भाग घेरता है। महासागरीय जल का कुल द्रव्यमान 1300 मिलियन किमी3 से अधिक है। लगभग 24 मिलियन किमी 3 पानी ग्लेशियरों में समाहित है, और इस मात्रा का 90% हिस्सा अंटार्कटिका के बर्फ के आवरण पर पड़ता है। पानी की समान मात्रा भूमिगत निहित है। झीलों का सतही जल लगभग 0.18 मिलियन किमी 3 (जिनमें से आधा खारा है), और नदियाँ - 0.002 मिलियन किमी 3 हैं। जीवित जीवों के शरीर में पानी की मात्रा लगभग 0.001 मिलियन किमी3 तक पहुंच जाती है। पानी में घुली गैसों में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सबसे महत्वपूर्ण हैं। समुद्र के पानी में ऑक्सीजन की मात्रा तापमान और जीवित जीवों की उपस्थिति के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होती है। कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता भी भिन्न होती है, और समुद्र में कार्बन डाइऑक्साइड की कुल मात्रा वातावरण की तुलना में 60 गुना अधिक है। लिथोस्फीयर के विकास के संबंध में जलमंडल का गठन किया गया था, जिसने पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास के दौरान महत्वपूर्ण मात्रा में जल वाष्प और तथाकथित किशोर (भूमिगत मैग्मैटिक) जल जारी किया था।

लिथोस्फीयर।लिथोस्फीयर के भीतर रहने वाले अधिकांश जीव मिट्टी की परत में केंद्रित होते हैं, जिसकी गहराई आमतौर पर कई मीटर से अधिक नहीं होती है। मिट्टी, एक जैव-अक्रिय पदार्थ, वी। आई। वर्नाडस्की की शब्दावली के अनुसार, चट्टानों के विनाश के दौरान बनने वाले खनिज पदार्थों और कार्बनिक पदार्थों - जीवों के अपशिष्ट उत्पादों द्वारा दर्शायी जाती है।

जीवित जीव (जीवित पदार्थ). वर्तमान में, लगभग 300 हजार पौधों की प्रजातियों और 1.5 मिलियन से अधिक जानवरों की प्रजातियों का वर्णन किया गया है। इस राशि में से 93% स्थलीय हैं और 7% जलीय जंतु प्रजातियाँ हैं। वजन के हिसाब से जीवित पदार्थ जीवमंडल के अक्रिय पदार्थ का 0.01-0.02% है, हालांकि, यह जीवित जीवों में होने वाले चयापचय के कारण जैव-रासायनिक प्रक्रियाओं में अग्रणी भूमिका निभाता है। चूंकि जीव पर्यावरण से उपापचय में उपयोग किए जाने वाले सबस्ट्रेट्स और ऊर्जा को आकर्षित करते हैं, इसलिए वे इसे इस तथ्य से रूपांतरित करते हैं कि वे रहते हैं। जीवमंडल में जीवित पदार्थ का वार्षिक उत्पादन 232.5 बिलियन टन शुष्क कार्बनिक पदार्थ है। उसी समय के दौरान, ग्रहों के पैमाने पर, प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में 46 बिलियन टन कार्बनिक कार्बन का संश्लेषण किया जाता है।

जैविक चक्र।जीवमंडल का मुख्य कार्य रासायनिक तत्वों के संचलन को सुनिश्चित करना है। वैश्विक जैविक चक्र सभी निवासियों की भागीदारी के साथ किया जाता है

जीवों का ग्रह। इसमें मिट्टी, वायुमंडल, जलमंडल और जीवित जीवों के बीच पदार्थों का संचलन होता है। जैविक चक्र के लिए धन्यवाद, उपलब्ध रासायनिक तत्वों की सीमित आपूर्ति के साथ जीवन का एक लंबा अस्तित्व और विकास संभव है। अकार्बनिक पदार्थों, हरे पौधों का उपयोग करके, सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करके, कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं, जो अन्य जीवित प्राणियों (उपभोक्ता हेटरोट्रॉफ़्स और डिस्ट्रक्टर्स) द्वारा नष्ट हो जाते हैं ताकि इस विनाश के उत्पादों का उपयोग पौधों द्वारा नए कार्बनिक संश्लेषण के लिए किया जा सके।

पदार्थों के वैश्विक संचलन में एक महत्वपूर्ण भूमिका समुद्र, वायुमंडल और लिथोस्फीयर की ऊपरी परतों के बीच पानी के संचलन की है। पानी वाष्पित हो जाता है और हवा की धाराओं द्वारा कई किलोमीटर तक पहुँचाया जाता है। वर्षा के रूप में भूमि की सतह पर गिरने से, यह चट्टानों के विनाश में योगदान देता है, उन्हें पौधों और सूक्ष्मजीवों के लिए सुलभ बनाता है, ऊपरी मिट्टी की परत को मिटा देता है और उसमें घुले रासायनिक यौगिकों के साथ चला जाता है और कार्बनिक कणों को महासागरों और समुद्रों में निलंबित कर देता है। .

कार्बन चक्र प्रकाश संश्लेषण के दौरान वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के स्थिरीकरण से शुरू होता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान बनने वाले कार्बोहाइड्रेट का एक हिस्सा पौधों द्वारा स्वयं ऊर्जा के लिए उपयोग किया जाता है, और कुछ जानवरों द्वारा खाया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड पौधों और जानवरों के श्वसन के दौरान जारी किया जाता है। मृत पौधे और जानवर सड़ जाते हैं, उनके ऊतकों में कार्बन ऑक्सीकृत हो जाता है और वातावरण में वापस आ जाता है। इसी तरह की प्रक्रिया समुद्र में होती है।

नाइट्रोजन चक्र जीवमंडल के सभी क्षेत्रों को भी कवर करता है। यद्यपि वायुमंडल में इसका भंडार व्यावहारिक रूप से अटूट है, उच्च पौधे हाइड्रोजन या ऑक्सीजन के साथ संयोजन के बाद ही नाइट्रोजन का उपयोग कर सकते हैं। इस प्रक्रिया में नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जब इन सूक्ष्मजीवों के प्रोटीन टूटते हैं, तो नाइट्रोजन फिर से वातावरण में लौट आती है।

जैविक चक्र के कारण जीवमंडल निश्चित है भू-रासायनिक कार्य:गैस - प्रकाश संश्लेषण और नाइट्रोजन निर्धारण के परिणामस्वरूप गैसों का बायोजेनिक प्रवास; एकाग्रता - बाहरी वातावरण में बिखरे हुए रासायनिक तत्वों के जीवित जीवों द्वारा संचय; रेडॉक्स - परिवर्तनशील वैलेंस वाले परमाणुओं वाले पदार्थों का परिवर्तन (उदाहरण के लिए, लोहा, मैंगनीज); जैव रासायनिक - जीवित जीवों में होने वाली प्रक्रियाएं।

जीवमंडल स्थिरता।बायोस्फीयर एक जटिल पारिस्थितिक तंत्र है जो एक स्थिर मोड में काम करता है। जीवमंडल की स्थिरता इस तथ्य के कारण है कि जीवों के तीन समूहों की गतिविधि के परिणाम जो जैविक चक्र में विभिन्न कार्य करते हैं - उत्पादक (स्वपोषी), उपभोक्ता (विषमपोषी) और अपघटक (कार्बनिक अवशेषों को खनिज बनाना) - परस्पर संतुलित हैं . जीवमंडल की होमोस्टैटिक स्थिति इसके विकसित होने की क्षमता को बाहर नहीं करती है।

(61) विकास b / s।हमारे ग्रह के अस्तित्व के काफी समय के लिए, जीवमंडल के विकास को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक भूवैज्ञानिक और जलवायु प्रक्रियाएं थीं। वे जीवित जीवों के विकास से जुड़े हैं।

पहले जीवित जीव - प्रोकैरियोट्स - आर्कियन युग में दिखाई दिए। वे अवायवीय थे जो किण्वन के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करते थे। उन्होंने भोजन के रूप में अजीव मूल के कार्बनिक पदार्थ का उपयोग किया।

समय के साथ, अजैव मूल के कार्बनिक पदार्थ आदिम महासागर में सूखने लगे। ऑटोट्रॉफ़िक जीवों, विशेष रूप से हरे पौधों के उद्भव ने सौर ऊर्जा के उपयोग के माध्यम से कार्बनिक पदार्थों का निरंतर संश्लेषण प्रदान किया। इस प्रकार, जीवन रूपों के आगे के विकास और जटिलता के लिए एक शर्त बनाई गई थी।

प्रकाश संश्लेषण के आगमन के साथ, जैविक दुनिया पोषण के तरीके में भिन्न, दो चड्डी में बदल गई। ऑटोट्रॉफ़िक प्रकाश संश्लेषक पौधों के उद्भव के लिए धन्यवाद, पानी और वातावरण मुक्त ऑक्सीजन से समृद्ध होने लगे। इसने जीवन की प्रक्रिया में ऊर्जा के अधिक कुशल उपयोग में सक्षम एरोबिक जीवों के उद्भव की संभावना को पूर्व निर्धारित किया। इन जीवों में बहुकोशिकीय जीव दिखाई दे सकते हैं।

वायुमंडल में ऑक्सीजन के संचय के कारण इसकी ऊपरी परतों में एक ओजोन स्क्रीन का निर्माण हुआ, जो हानिकारक पराबैंगनी किरणों को अंदर नहीं आने देती। इसने पहले जीवित जीवों (मुख्य रूप से एककोशिकीय) के लिए भूमि पर उतरने का मार्ग प्रशस्त किया, जो कैम्ब्रियन काल में हुआ था।

प्रकाश संश्लेषक पौधों की उपस्थिति ने विषमपोषी जीवों के अस्तित्व और प्रगतिशील विकास को संभव बनाया। जीवन ने विभिन्न आवासों को भर दिया है।

पहले से ही पैलियोज़ोइक युग के मध्य में, वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा लगभग 20% पर स्थिर हो गई। जीवमंडल ने जीवों के तीन समूहों की गतिविधियों में एक गतिशील संतुलन हासिल कर लिया है जो प्रकृति में पदार्थों के संचलन में विभिन्न कार्य करते हैं - उत्पादक (ऑटोट्रॉफ़्स), उपभोक्ता (हेटरोट्रॉफ़्स) और डीकंपोज़र जो कार्बनिक पदार्थों को खनिज करते हैं। इसके लिए धन्यवाद, जीवमंडल की होमियोस्टैटिक स्थिति स्थापित की गई थी।

जीवमंडल के इतिहास में मानव समाज के उद्भव के साथ, एक नया शक्तिशाली कारक दिखाई दिया, जो भव्य भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं पर इसके प्रभाव के बराबर था। इस कारक (मानव गतिविधि) ने कुछ हद तक बायोस्फेरिक होमियोस्टैसिस को परेशान किया।

(62) आदमी और बी / एस।मनुष्य के आगमन के साथ, जीवमंडल ने एक नई गुणवत्ता प्राप्त की। प्रारंभ में, पर्यावरण पर मानव प्रभाव अन्य जीवों के प्रभाव से भिन्न नहीं था। प्रकृति से मनुष्य द्वारा निकाले गए निर्वाह के साधन प्राकृतिक तरीके से बहाल हो गए, और उसकी महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पाद पदार्थों के सामान्य संचलन में प्रवेश कर गए। बायोस्फेरिक होमियोस्टेसिस परेशान नहीं था। समय के साथ, जनसंख्या वृद्धि और मानव समाज द्वारा प्राकृतिक संसाधनों के लगातार बढ़ते उपयोग के परिणामस्वरूप एक शक्तिशाली पर्यावरणीय कारक उत्पन्न हुआ जिसने जीवमंडल में पूर्व संतुलन को बाधित कर दिया।

हमारे ग्रह के अस्तित्व के वर्तमान चरण में, जीवमंडल में सबसे बड़ा परिवर्तन मनुष्य द्वारा किया जाता है। विशाल प्रदेशों की जुताई करना, जंगलों को काटना, बड़ी बस्तियों और औद्योगिक उद्यमों का निर्माण करना, खनिजों का निष्कर्षण, नहरों, जलाशयों का निर्माण करना, नदी के तल को बदलना, वनों को लगाना, एक व्यक्ति प्रकृति को महत्वपूर्ण रूप से बदलता है। इसकी गतिविधि जलवायु, इलाके, वातावरण की संरचना, प्रजातियों और वनस्पतियों और जीवों की संख्यात्मक संरचना को प्रभावित करती है। परमाणु ऊर्जा के उपयोग, विशेष रूप से परमाणु हथियारों के परीक्षण के कारण, वायुमंडलीय हवा और महासागरों में रेडियोधर्मी पदार्थों का संचय हुआ है।

कोयला, तेल, गैसों को गहराई से निकालना और जलाना, अयस्क निकालना और शुद्ध धातुओं को गलाना, मिश्र धातु और सिंथेटिक पदार्थ बनाना जो प्रकृति में मौजूद नहीं थे, और नए रासायनिक तत्व, अंत में उनकी गतिविधि के उत्पादों को फैलाते हुए, एक व्यक्ति बायोजेनिक को काफी बढ़ाता है तत्वों का प्रवास। मानव जाति के अस्तित्व के दौरान, जीवित जीवों का कुल द्रव्यमान घट रहा है, पिछले 300 वर्षों में, ग्रह का बायोमास लगभग एक चौथाई कम हो गया है।

वी। आई। वर्नाडस्की इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि मानवता मिलकर पृथ्वी का एक नया खोल बनाती है - noosphere(जीआर। बुद्धि), यानी बुद्धिमान जीवन का क्षेत्र।

प्राकृतिक संसाधनों को अपूरणीय और नवीकरणीय में विभाजित किया गया है। पूर्व में खनिज शामिल हैं, जिनके भंडार सीमित हैं। अक्षय संपदा जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़ी है। लेकिन तर्कहीन उपयोग के साथ, वे भी समाप्त हो जाते हैं, जिससे जीवमंडल में अपूरणीय परिवर्तन हो सकते हैं। तर्कहीन मानव गतिविधि के परिणामस्वरूप, केवल पिछली कुछ शताब्दियों में, जानवरों और पौधों की कई प्रजातियाँ नष्ट हो गई हैं। अक्सर, हाइड्रोलिक संरचनाएं मछली को स्पॉनिंग ग्राउंड तक पहुंचने के अवसर से वंचित करती हैं। अपर्याप्त रूप से शुद्ध किए गए औद्योगिक कचरे, जब उन्हें जल निकायों में छोड़ दिया जाता है, तो उनमें जीवित प्राणियों को नष्ट कर देते हैं। उनके प्रजनन को ध्यान में रखे बिना वनों की कटाई से नदियों का छिछलापन और मिट्टी का कटाव होता है। वनों के क्षेत्र में कमी, खेती की जाने वाली फसलों का लगातार बढ़ता क्षेत्र जो पानी की एक महत्वपूर्ण मात्रा को वाष्पित करता है, शहरों, सड़कों और अन्य क्षेत्रों में कोटिंग्स के साथ विकास जो मिट्टी में पानी के प्रवेश को रोकता है, सीसा पानी के साथ मिट्टी की कमी, जिससे पौधों को बढ़ने में मुश्किल होती है। साथ ही पानी की डिमांड बढ़ती जा रही है। मानव जाति को ताजे पानी की आपूर्ति की समस्या का सामना करना पड़ा।

वातावरण में ऑक्सीजन की मात्रा को लेकर भी समस्या है। ग्रह के वनस्पति आवरण के पास मुक्त ऑक्सीजन के साथ वातावरण को फिर से भरने का समय नहीं है। इसलिए, यदि हम इस बात को ध्यान में रखते हैं कि मानवता ऑक्सीजन की खपत में सालाना 5% की वृद्धि करती है, तो 165 वर्षों के बाद

वातावरण में इसकी संरचना मानव अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण सीमा तक पहुंच जाएगी। पर्यावरण (वातावरण, सतह और भूजल, मिट्टी) अक्सर औद्योगिक उद्यमों के कचरे से प्रदूषित होता है।

पर्यावरण पर प्रभाव में युद्ध एक महत्वपूर्ण कारक हैं। अमेरिकी सेना द्वारा वियतनाम में सैन्य रसायनों के उपयोग के परिणामस्वरूप, दक्षिण वियतनाम में 25% तक जंगलों को नष्ट कर दिया गया था, और पर्यावरण में उत्परिवर्तनों और टेराटोजेन्स के संचय से विसंगतियों वाले बच्चों के जन्म में वृद्धि हुई .

वर्तमान में, मानवता एक पारिस्थितिक संकट की संभावना के सवाल का सामना करती है, अर्थात, पर्यावरण की ऐसी स्थिति, जब इसमें होने वाले परिवर्तनों के कारण यह जीवन के लिए अनुपयुक्त हो सकता है।

मानव गतिविधि जीवमंडल में सकारात्मक और नकारात्मक दोनों परिवर्तनों की ओर ले जाती है। सकारात्मक लोगों में खेती वाले पौधों, जानवरों की नस्लों, सूक्ष्मजीवों के उपभेदों, समुद्रों और विश्व महासागरों में मछली के कृत्रिम प्रजनन, सांस्कृतिक बायोगेकेनोज आदि मत्स्य पालन की नई अत्यधिक उत्पादक किस्मों का निर्माण शामिल है; औद्योगिक, कृषि और घरेलू कचरे से जल, वातावरण/और मिट्टी का प्रदूषण, अपरिमेय जुताई के कारण क्षरण आदि। स्वाभाविक रूप से, जीवमंडल पर नकारात्मक प्रभाव सीमित होना चाहिए।

जनसंख्या की तीव्र वृद्धि और उद्योग के गहन विकास के लिए वन्यजीव संसाधनों का लगातार बढ़ता उपयोग आवश्यक है। इसी समय, अक्सर प्राकृतिक संसाधनों की तर्कहीन खपत से कुछ समुदायों में जैविक संतुलन बिगड़ जाता है और यहां तक ​​कि उनकी कमी और मृत्यु भी हो जाती है। इस संबंध में, उनके उपयोग के लिए सबसे तर्कसंगत तरीके विकसित करने के लिए जीवमंडल के विश्व संसाधनों का पता लगाना आवश्यक है। इस उद्देश्य के लिए, 1964 में, 8 वर्षों की अवधि के लिए एक विशेष संगठन - अंतर्राष्ट्रीय जैविक कार्यक्रम (IBP) बनाया गया था। इसका कार्य प्राकृतिक और मानव निर्मित स्थलीय और जलीय पौधे और पशु समुदायों की जैविक उत्पादकता का निर्धारण करना था।

ग्रह के प्राकृतिक जैविक संसाधनों के अध्ययन से पता चला है कि मानवता के एक महत्वपूर्ण हिस्से का कुपोषण वर्तमान में प्राकृतिक संसाधनों की गरीबी का परिणाम नहीं है, बल्कि उत्पादों के उत्पादन और वितरण के पूंजीवादी तरीके का परिणाम है। गणना से पता चलता है कि कृषि उत्पादन तकनीक का वर्तमान स्तर जनसंख्या को पर्याप्त पोषण प्रदान कर सकता है, जिसकी संख्या आज की तुलना में कई गुना अधिक है।

इसके अलावा, विज्ञान के विकास (कृषि प्रौद्योगिकी, चयन) के लिए धन्यवाद, आने वाले वर्षों में कृषि फसलों की उपज में तेजी से वृद्धि होगी। मछली और अन्य समुद्री निवासियों के लिए मछली पकड़ने से लेकर समुद्री जीवों की कृत्रिम खेती तक का संक्रमण आशाजनक है। विश्व खाद्य समस्या को हल करने में यह एक महत्वपूर्ण योगदान होगा।

(63) पारिस्थितिकी की बुनियादी अवधारणाएँ।विभिन्न आवास स्थितियों वाले प्रदेशों में रहने वाले जीवित प्राणी बाद के प्रभाव का अनुभव करते हैं और स्वयं पर्यावरण पर प्रभाव डालते हैं। जीवों और उनके पर्यावरण के बीच संबंधों के पैटर्न, बायोगेकेनोज के विकास और अस्तित्व के नियम, जो जीवमंडल के कुछ हिस्सों में रहने वाले और निर्जीव घटकों के परस्पर क्रिया के परिसर हैं, विशेष जैविक विज्ञान द्वारा अध्ययन किए जाते हैं पारिस्थितिकी।

पारिस्थितिक पैटर्न एक व्यक्ति, व्यक्तियों की आबादी, एक बायोकेनोसिस (समुदाय), एक बायोगेकेनोसिस के स्तर पर प्रकट होते हैं। एक बायोकेनोसिस (जीवों का समुदाय) पौधों और जानवरों के परस्पर क्रिया का एक स्थानिक रूप से सीमित संघ है, जिसमें कुछ प्रजातियाँ या एक भौतिक कारक हावी होते हैं। पारिस्थितिकी का विषय, इसलिए, प्राकृतिक आवासों (ऑटोइकोलॉजी), उर्वरता, मृत्यु दर, प्रवासन, अंतःविषय संबंधों (जनसंख्या की गतिशीलता), प्रतिच्छेदन संबंधों, ऊर्जा प्रवाह और पदार्थों के चक्र (सिंक-पारिस्थितिकी) में अलग-अलग जीवों का शरीर विज्ञान और व्यवहार है।

पारिस्थितिकी के मुख्य तरीकों में क्षेत्र अवलोकन, प्राकृतिक परिस्थितियों में प्रयोग, प्रक्रियाओं का मॉडलिंग और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का उपयोग करके आबादी और बायोकेनोज में होने वाली स्थितियां शामिल हैं।

बुधवार- यह उन तत्वों का पूरा समूह है जो किसी व्यक्ति पर उसके आवास में कार्य करते हैं। व्यक्तिगत विकास के चरणों में से कम से कम एक जीवित जीव पर प्रत्यक्ष प्रभाव डालने में सक्षम पर्यावरण के एक तत्व को पारिस्थितिक कारक कहा जाता है। एक सामान्य और सुविधाजनक वर्गीकरण के अनुसार, पर्यावरणीय कारकों को जैविक और अजैविक में विभाजित किया गया है, हालांकि यह विभाजन कुछ हद तक सशर्त है। अजैविक कारक तापमान, उदाहरण के लिए, जीवों की आबादी की स्थिति में परिवर्तन द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। इसलिए, जब हवा का तापमान 13 डिग्री सेल्सियस से नीचे चला जाता है, तो मधुमक्खियों की मोटर गतिविधि तेज हो जाती है, जिससे छत्ते में तापमान 25-30 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। किसी व्यक्ति के सामाजिक सार को ध्यान में रखते हुए, प्रकृति के प्रति उसके सक्रिय रवैये में प्रकट, मानवजनित को भी बाहर निकालने की सलाह दी जाती है वातावरणीय कारक. जनसंख्या और मानव जाति के तकनीकी उपकरणों की वृद्धि के साथ, मानवजनित पर्यावरणीय कारकों का अनुपात लगातार बढ़ रहा है।

एक अन्य वर्गीकरण के अनुसार, हैं प्राथमिकऔर माध्यमिक आवधिक और गैर-आवधिक पर्यावरणीय कारक।विकास के प्रारंभिक चरण में जीवन को प्राथमिक कारकों की कार्रवाई का सामना करना पड़ा। इनमें तापमान, सूर्य के संबंध में पृथ्वी की स्थिति में बदलाव शामिल हैं। उनके लिए धन्यवाद, विकास में कई जैविक प्रक्रियाओं की दैनिक, मौसमी, वार्षिक आवधिकता उत्पन्न हुई। माध्यमिक आवधिक कारक प्राथमिक कारकों के डेरिवेटिव हैं। उदाहरण के लिए, आर्द्रता का स्तर तापमान पर निर्भर करता है, इसलिए ग्रह के ठंडे क्षेत्रों में वातावरण में जल वाष्प कम होता है। गैर-आवधिक कारक एक जीव या जनसंख्या पर अचानक, अचानक से कार्य करते हैं। इनमें प्रकृति की तात्विक शक्तियाँ शामिल हैं - एक ज्वालामुखी विस्फोट, एक तूफान, एक बिजली की हड़ताल, एक बाढ़, साथ ही एक शिकारी शिकार से आगे निकल जाता है, और एक शिकारी एक लक्ष्य को मारता है।

गैस विनिमय, या श्वसन, पर्यावरण (पानी या वातावरण) से ऑक्सीजन के शरीर के अवशोषण में और ऊतकों में होने वाली ऑक्सीडेटिव प्रक्रिया के अंतिम उत्पाद के रूप में बाद में कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई में व्यक्त किया जाता है, जिसके कारण आवश्यक ऊर्जा जीवन के लिए जारी किया गया है। ऑक्सीजन को शरीर द्वारा विभिन्न तरीकों से ग्रहण किया जाता है; उन्हें मूल रूप से इस प्रकार चित्रित किया जा सकता है: 1) फैलाना श्वास और 2) स्थानीय श्वास, अर्थात् विशेष अंगों द्वारा।
श्वास फैलानाबाहरी आवरण की पूरी सतह - त्वचा की श्वसन - और पाचन नली की उपकला झिल्ली - आंतों की श्वसन, यानी इसके लिए विशेष रूप से अनुकूलित अंगों के बिना ऑक्सीजन के अवशोषण और कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई में शामिल हैं। गैस विनिमय की एक समान विधि कुछ प्रकार के आदिम बहुकोशिकीय जानवरों की विशेषता है, जैसे कि स्पंज, सीलेंटरेट्स और फ्लैटवर्म, और यह उनके संचार प्रणाली की कमी के कारण है।
यह बिना कहे चला जाता है कि फैलाना श्वसन केवल उन जीवों में निहित है जिनमें शरीर का आयतन छोटा होता है, और इसकी सतह अपेक्षाकृत व्यापक होती है, क्योंकि यह ज्ञात है कि शरीर का आयतन त्रिज्या के घन के अनुपात में बढ़ता है, और संबंधित सतह - केवल त्रिज्या के वर्ग के लिए। इसलिए, शरीर की एक बड़ी मात्रा के साथ, साँस लेने की यह विधि अपर्याप्त है।
हालांकि, अधिक या कम उपयुक्त मात्रा-से-सतह अनुपात के साथ, फैलाना श्वसन अभी भी हमेशा जीवों को संतुष्ट नहीं कर सकता है, क्योंकि अधिक जोरदार महत्वपूर्ण गतिविधि प्रकट होती है, शरीर में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को और अधिक तीव्र होना चाहिए।
जीवन की गहन अभिव्यक्तियों के साथ, शरीर की छोटी मात्रा के बावजूद, ऑक्सीजन युक्त वातावरण और श्वसन पथ के वेंटिलेशन में तेजी लाने के लिए विशेष उपकरणों के संपर्क के क्षेत्र को बढ़ाना आवश्यक है। गैस विनिमय के क्षेत्र में वृद्धि के विकास के द्वारा प्राप्त किया जाता है: विशेष श्वसन अंग।
शरीर में निर्माण और स्थान के विवरण में विशेष श्वसन अंग काफी भिन्न होते हैं। जलीय जंतुओं के लिए, ऐसे अंग गलफड़े हैं, स्थलीय जंतुओं के लिए, अकशेरूकीय में श्वासनली, और कशेरुकियों में फेफड़े हैं।
गिल श्वास।गलफड़े बाहरी और आंतरिक होते हैं। आदिम बाहरी गलफड़े त्वचा के खलनायिका वंश के एक साधारण फलाव का प्रतिनिधित्व करते हैं, बहुतायत से केशिका वाहिकाओं के साथ आपूर्ति की जाती है। कुछ मामलों में इस तरह के गलफड़े उनके कार्य में विसरित श्वसन से बहुत कम भिन्न होते हैं, केवल इसकी उच्च अवस्था (चित्र 332-ए, 2)। आमतौर पर वे शरीर के सामने के हिस्सों में केंद्रित होते हैं।

गिल स्लिट्स (चित्र। 246-25; 332-7) के बीच पाचन नली के प्रारंभिक खंड के श्लेष्म झिल्ली के सिलवटों से आंतरिक गलफड़े बनते हैं। आसन्न त्वचा त्सोक्रोव बड़ी संख्या में केशिका रक्त वाहिकाओं के साथ पंखुड़ियों के रूप में प्रचुर मात्रा में शाखाएं बनाती हैं। आंतरिक गलफड़े अक्सर त्वचा की एक विशेष तह (गिल कवर) से ढके होते हैं, जिनकी दोलन गतियाँ विनिमय की स्थितियों में सुधार करती हैं, पानी के प्रवाह को बढ़ाती हैं और इसके उपयोग किए गए भागों को हटाती हैं।
आंतरिक गलफड़े जलीय कशेरुकियों की विशेषता हैं, और उनमें गैस विनिमय का कार्य मौखिक गुहा और गिल कवर के आंदोलनों के माध्यम से गिल स्लिट्स में पानी के कुछ हिस्सों के पारित होने से जटिल है। इसके अलावा, उनके गलफड़े संचार चक्र में शामिल होते हैं। प्रत्येक गिल आर्च की अपनी वाहिकाएँ होती हैं, और इस प्रकार, एक ही समय में, संचार प्रणाली का एक उच्च विभेदन किया जाता है।

बेशक, गैस विनिमय के गिल तरीकों के साथ, त्वचा की श्वसन को भी संरक्षित किया जा सकता है, लेकिन इतना कमजोर कि यह पृष्ठभूमि में चला जाता है।
पाचन तंत्र के ऑरोफरीनक्स का वर्णन करने में, यह पहले ही कहा जा चुका है कि गिल तंत्र भी कुछ अकशेरूकीय की विशेषता है, जैसे, उदाहरण के लिए, हेमीकोर्डेट्स और कॉर्डेट्स।
फेफड़े से सांस लेना- गैस एक्सचेंज का एक बहुत ही सही तरीका, बड़े पैमाने पर जानवरों के जीवों की आसानी से सेवा करना। यह स्थलीय कशेरुकियों की विशेषता है: उभयचर (लार्वा अवस्था में नहीं), सरीसृप, पक्षी और स्तनधारी। अन्य कार्यों के साथ कई अंग फेफड़ों में केंद्रित गैस एक्सचेंज के कार्य में शामिल होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सांस लेने की फुफ्फुसीय विधि के लिए अंगों के एक बहुत ही जटिल परिसर के विकास की आवश्यकता होती है।
कशेरुकियों में जलीय और स्थलीय प्रकार के श्वसन की तुलना करते समय, एक महत्वपूर्ण शारीरिक अंतर को ध्यान में रखा जाना चाहिए। गिल श्वसन के दौरान, पानी के अंश आदिम मुंह में एक-एक करके प्रवेश करते हैं और गिल स्लिट्स के माध्यम से छोड़े जाते हैं, जहां गिल सिलवटों के जहाजों द्वारा इसमें से ऑक्सीजन निकाला जाता है। इस प्रकार, कशेरुकियों के गिल श्वसन तंत्र की विशेषता एक इनलेट और कई आउटलेट हैं। फुफ्फुसीय श्वसन के दौरान, हवा को पेश करने और निकालने के लिए समान उद्घाटन का उपयोग किया जाता है। यह विशेषता, निश्चित रूप से, गैस विनिमय क्षेत्र के तेजी से वेंटिलेशन के लिए हवा के कुछ हिस्सों को लेने और बाहर निकालने की आवश्यकता से जुड़ी है, अर्थात, फेफड़ों को फैलाने और अनुबंधित करने की आवश्यकता के साथ।
यह माना जा सकता है कि कशेरुकियों के दूर के, अधिक आदिम पूर्वजों के तैरने वाले मूत्राशय की दीवारों में स्वतंत्र मांसपेशी ऊतक प्रकाश में परिवर्तित हो गए थे; इसके आवधिक संकुचन के साथ, हवा को मूत्राशय से बाहर धकेल दिया गया था, और इसके विस्तार के परिणामस्वरूप, मूत्राशय की दीवारों की लोच के कारण हवा के ताजा हिस्से एकत्र किए गए थे। लोचदार ऊतक, उपास्थि के साथ, अब श्वसन प्रणाली में समर्थन के रूप में हावी है।
भविष्य में, जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि में वृद्धि के साथ, श्वसन आंदोलनों का ऐसा तंत्र पहले से ही अपूर्ण हो गया। विकास के इतिहास में, इसे या तो मौखिक गुहा और श्वासनली (उभयचर) के पूर्वकाल भाग में, या छाती और पेट की गुहाओं (सरीसृप, स्तनधारियों) की दीवारों में एक विशेष रूप से विभेदित भाग के रूप में केंद्रित बल द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। ट्रंक की मांसपेशियों (श्वसन की मांसपेशियों) और अंत में, डायाफ्राम। फेफड़े इस मांसलता के आंदोलनों का पालन करते हैं, निष्क्रिय रूप से विस्तार और अनुबंध करते हैं, और इसके लिए आवश्यक लोच को बनाए रखते हैं, साथ ही एक सहायक उपकरण के रूप में एक छोटा पेशी तंत्र भी।
त्वचा की श्वसन इतनी महत्वहीन हो जाती है कि इसकी भूमिका लगभग शून्य हो जाती है।
स्थलीय कशेरुकियों, साथ ही जलीय लोगों में फेफड़ों में गैस विनिमय, रक्त परिसंचरण के एक अलग, श्वसन या छोटे, चक्र के संगठन के माध्यम से संचार प्रणाली के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है।
यह बिल्कुल स्पष्ट है कि फुफ्फुसीय श्वसन के दौरान शरीर में मुख्य संरचनात्मक परिवर्तन नीचे आते हैं: 1) हवा के साथ फेफड़ों के कार्य क्षेत्र के संपर्क में वृद्धि, और 2) एक बहुत निकट और कोई कम व्यापक संबंध नहीं यह क्षेत्र परिसंचरण चक्र की पतली दीवार वाली केशिकाओं के साथ।
श्वसन तंत्र का कार्य - गैस विनिमय के लिए इसके कई चैनलों में हवा को पारित करना - ट्यूबों की एक खुली, अंतराल प्रणाली के रूप में इसके निर्माण की प्रकृति के लिए बोलता है। नरम आंतों की ट्यूब की तुलना में उनकी दीवारें एक कठिन सहायक सामग्री से बनी होती हैं; अस्थि ऊतक (नाक गुहा) के रूप में स्थानों में, और मुख्य रूप से कार्टिलाजिनस ऊतक और आसानी से लचीले के रूप में, लेकिन जल्दी से सामान्य लोचदार ऊतक में वापस आ जाता है।
श्वसन पथ की श्लेष्मा झिल्ली एक विशेष रोमक उपकला के साथ पंक्तिबद्ध होती है। केवल कुछ क्षेत्रों में यह इन क्षेत्रों के अन्य कार्यों के अनुसार एक अलग रूप में परिवर्तित होता है, उदाहरण के लिए, घ्राण क्षेत्र में और स्वयं गैस विनिमय के स्थानों में।
फुफ्फुसीय श्वसन पथ के दौरान, तीन अजीबोगरीब क्षेत्र ध्यान आकर्षित करते हैं। इनमें से, प्रारंभिक - नाक गुहा - कथित हवा के लिए कार्य करता है, जिसकी गंध के लिए यहां जांच की जाती है। दूसरा खंड - स्वरयंत्र - ग्रसनी के माध्यम से भोजन कोमा के पारित होने के दौरान पाचन तंत्र से श्वसन पथ को अलग करने के लिए, ध्वनि बनाने के लिए और अंत में, श्वसन पथ से बलगम को बाहर निकालने वाले खांसी के झटके पैदा करने के लिए एक उपकरण है। अंतिम खंड, फेफड़े, गैसों के सीधे आदान-प्रदान के लिए एक अंग है।
नाक गुहा और स्वरयंत्र के बीच पाचन तंत्र के साथ ग्रसनी की गुहा आम है, और स्वरयंत्र और फेफड़े के बीच श्वासनली, या श्वासनली फैली हुई है। इस प्रकार, गुजरने वाली हवा का उपयोग वर्णित विस्तार क्षेत्रों द्वारा तीन अलग-अलग दिशाओं में किया जाता है: ए) गंध की धारणा, बी) ध्वनि बनाने के लिए उपकरण और अंत में, सी) गैस विनिमय, जिनमें से अंतिम मुख्य है।