Kloaka je otvor, kterým se vylučují moč a výkaly u ptáků, plazů, obojživelníků a několika větví rodokmenu savců. Slouží také reprodukční funkci, podobně jako vagína u samic těchto druhů, a také slouží jako ejakulátor spermatu u samců některých druhů.
Termín kloaka pochází z latinského slovesa „cluo“, což znamená „očistit“. Cloaca je podstatné jméno, které lze přeložit jako „místo čištění“, „kanalizace“ nebo „kanalizace“. To je vhodné pro svou roli výstupního bodu pro moč a výkaly.
U samičích druhů, které mají kloaku, je to místo, kde samci ukládají spermie. U některých druhů – například u většiny ptáků – samci i samice používají své kloaky k páření. Většina ptáků se páří, když se jejich kloaka „líbí“, během kterého se spermie přenesou z kloaky samce na kloaku samice. Jen několik ptáků – většinou kachny a labutě – má místo kloaky penis.
Použití tří samostatných otvorů pro tyto účely (močová trubice, řitní otvor a vagína) je poměrně novou evoluční adaptací.Tyto tři otvory mají pouze placentární savci. Starší linie savců, jako jsou monotreme, tenrec, zlatí krtci a vačnatci, mají kloaky jako jejich plazí předkové – kloaky, jako jsou obojživelníci, plazi a ptáci.
Je zajímavé, že většina ryb nemá kloaku: žraloci, rejnoci a ryby s ploutvemi, ale většina ryb má samostatný řitní otvor. To naznačuje, že řitní otvor se vyvinul nejméně dvakrát nezávisle: jednou u ryb a jednou u savců.
Funkce kloaky
Kloaka slouží jako skládka odpadu pro moč i výkaly. U zvířat s kloakou končí střevní a močové cesty kloakou. To z něj dělá jednorázové úložiště živočišného odpadu.
Kloaka také slouží jako vagína u žen a u některých druhů má podobnou funkci jako penis u mužů. Samice s kloakou přijímají spermie, kladou vajíčka a rodí prostřednictvím kloaky.
U některých druhů samci uvolňují spermie skrze své kloaky a páří se, když se samec a samice kloaky „políbí“, takže dojde k přenosu spermií. To však není univerzální: některé druhy, které mají kloaku, mají také penisy.
Některé druhy mají také skutečně jedinečné využití pro své kloaky.
Předpokládá se, že některé druhy obojživelníků, plazů a savců mají v kloace nebo v její blízkosti žlázy, které produkují svůj vlastní výrazný, osobní pach. Tyto pachové žlázy mohou být použity k označení jejich území a zanechání osobních chemických zpráv, jako jsou ty, které se používají k propagaci dostupnosti během období páření.
To je podobné funkci, kterou vykonávají žlázy v blízkosti řitního otvoru u některých savců, jako jsou psi.
Některá zvířata mohou dýchat kloakou! Jedná se o rozšíření schopnosti zvané kožní dýchání, při níž lze kůži využít k absorpci kyslíku a uvolňování oxidu uhličitého stejným způsobem jako povrch plic. Plíce jsou účinnější, protože jsou navrženy tak, aby maximalizovaly proudění vzduchu a přenos krve/kyslíku. Pro některé druhy však mohou být důležitými zdroji dýchání jiné tělesné povrchy.
Některé želvy mají například speciální „vzduchové měchýře“ spojené s jejich kloakou. To jim umožňuje vdechovat vzduch kloakou, ukládat jej do těchto vzduchových měchýřů a používat jej jako zdroj kyslíku při potápění pod vodou.
Schéma kloakálních vzduchových měchýřů želvy lze nalézt níže:
Příšery Gila, holubi a možná i další zvířata mohou používat svou kloaku k ochlazení svých těl v horkém prostředí. Vědci si toho poprvé všimli, protože monstrum Gila, pouštní ještěrka, dokáže nafouknout svou kloaku a ochladit své tělo odpařováním kloaky. Tento druh, který nemá na kůži potní žlázy, se dokáže „potit“ odpařováním vlhkosti z kloaky.
Vědce zajímalo, zda ptáci dokážou totéž, a tak se rozhodli otestovat to měřením tepelných ztrát a kloakální vlhkosti u ptáků chovaných při vysokých teplotách.
Jeden test ukázal, že studovaní holubi zřejmě vylučovali více vlhkosti kloakou za velmi vysokých teplot a byli tak schopni dosáhnout tepelných ztrát. Zdá se však, že ne všichni ptáci to dokážou; Křepelka říční nezaznamenala při testování stejný účinek.
Vědci nyní zkoumají, zda ostatní zvířata dokážou totéž!
Nejdůležitější role kloaky jsou jako úložiště odpadu a místo rozmnožování. Bez těchto funkcí by každý druh měl velké potíže!
Ale čím více vědců studuje živočišnou říši, tím více se dozvídají, že naši bratranci mohou mít skutečně úžasné biologické inovace, jako je použití kloaky překvapivými způsoby!
1. U kterého z následujících zvířat byste NEOčekávali, že bude mít kloaku?A. JeštěrkaB. PapoušekC. PesD. Žralok
Odpověď na otázku číslo 1
С že jo. Psi jako placentární savci kloaku nemají. Stejně jako lidé mají oddělený řitní otvor, močovou trubici a reprodukční orgány. Zajímavé je, že většina ryb má také oddělené řitní otvory – žraloci jsou vzácným příkladem ryby s kloakou!
2. Která z následujících položek se NEPOUŽÍVÁ pro kloaku?A. Výstupní bod pro moč a výkalyB. Místo pro sexuální reprodukci C. Místo regulace teploty pro některé ještěrky a ptákyD. Nic z výše uvedeného
Odpověď na otázku číslo 2
D že jo. Všechny výše uvedené jsou známé funkce kloaky!
3. Co můžeme odvodit ze skutečnosti, že většina ryb má oddělené řitní otvory, ale obojživelníci, plazi, ptáci a někteří savci nikoli?A. Protože kloaka má více zvířat než jednotlivé řitní otvory, musí být kloaka lepším systémem.B. Placentární savci musí pocházet přímo z ryb.C. Jednotlivé řitní otvory se musí vyvinout alespoň dvakrát: jednou u ryb a jednou u placentárních savců.D. Nic z výše uvedeného.
Odpověď na otázku číslo 3
С že jo. Oddělené řitní otvory u ryb a savců jsou pravděpodobně příkladem konvergentní evoluce, kdy se stejná vlastnost vyvíjí dvakrát, protože je užitečná za dvou různých okolností. Přítomnost kloaky ve starověkých savčích liniích, jako je Monotreme, naznačuje, že placentární savci se pravděpodobně vyvinuli ze zvířat, která měla kloaky místo oddělených řitních otvorů.
V anatomii zvířat kloaka / k l oʊ ˈ eɪ k ə / klokh-AY-kə (množný žumpy / k l oʊ ˈ eɪ s i / cloh-ay-see nebo / k l oʊ ˈ eɪ k i / klokh-AY-ki ) je zadní otvor, který slouží jako jediný přístup do trávicího, reprodukčního a močového traktu (pokud existuje) mnoha obratlovců. Všichni obojživelníci, plazi, ptáci a někteří savci (monotremes, tenrec, zlatí krtci a vačnatci) mají tento otvor, kterým vylučují moč i výkaly; to je na rozdíl od většiny placentárních savců, kteří mají dva nebo tři samostatné evakuační otvory. Vylučovací otvory podobného účelu u některých bezobratlých se také někdy nazývají kloaka. Páření prostřednictvím kloaky je známé jako kloakální kopulace, běžně nazývané kloakální líbání.
Kloakální oblast je také často spojena se sekrečním orgánem, kloakální žlázou, která se u některých plazů podílí na pachovém značení. [1] vačnatci, [2] obojživelníci a monotremy. [3]
Diagramy ilustrující změny v kloace během vývoje u savců. А, rané embryonální stadium ukazující, že kloaka přijímá močový měchýř, konečník a Wolffův vývod, jako u non-therianských obratlovců. B, pozdější stadium, ukazující začátek záhybu rozdělujícího kloaku na ventrální urogenitální sinus, který přijímá močový měchýř, Wolffovy vývody a uretery, a dorzální část, která přijímá konečník. Cdalší posun záhybu s rozdělením kloaky na urogenitální sinus a rektum; Močovod se oddělil od Wolffova vývodu a je posunut dopředu. D, dokončení záhybu ukazující kompletní rozdělení kloaky na ventrální urogenitální sinus a zadní rektum. [4]
Obsah
Etymologie
Slovo z latinského slovesa cluo, „očistit“, odtud podstatné jméno kloaka, „kanalizace, kanalizace“. [5]
ptactvo
Ptáci se rozmnožují pomocí své kloaky; k tomu dochází u většiny ptáků při kloakálním líbání. [6] Ptáci páření pomocí této metody se navzájem dotýkají svými kloakami, u některých druhů pouze na několik sekund, což je dostatečně dlouhá doba na to, aby se spermie přenesly ze samce na samici. [7] U některých ptáků, jako jsou pštrosi, kasuáři, kiwi, husy a některé druhy labutí a kachen, samci k rozmnožování nepoužívají kloaku, ale mají falus. [ potřebovat cenovou nabídku ]
Jedna studie [8] se zabývala ptáky, kteří používají svou kloaku k chlazení. [9]
Kloaka u ptáků může být také nazývána průduchem. Mezi sokolníky je slovo „větrání“ také slovesem, které znamená „vyprázdnit“.
Mezi rybami je pravá kloaka přítomna pouze v elasmobranch (žraloci a rejnoci) a lalokoploutvých rybách. U mihulí a některých lučních ryb zůstává část kloaky v dospělci, aby mohla přijímat močové a reprodukční kanály, ačkoli řitní otvor se vždy otevírá odděleně. V chimérách a většině teleostů jsou však všechny tři otvory zcela odděleny. [10]
Savci
Až na některé výjimky uvedené níže, savci nemají kloaku. Dokonce i u těch, kteří ji mají, je kloaka částečně rozdělena na samostatné oblasti pro řitní otvor a močovou trubici.
Monotremes
Monotremes (savci snášející vajíčka) mají pravou kloaku. [jedenáct]
Marsupials
U vačnatců (a některých ptáků) je genitální trakt oddělen od řitního otvoru, ale stopa původní kloaky stále zůstává venku. [10] Toto je jeden z rysů vačnatců (a singletonů), který naznačuje jejich bazální povahu, protože amnioti, ze kterých se savci vyvinuli, měli kloaku a nejranější zvířata, která se rozcházela do třídy savců, by s největší pravděpodobností měla tuto funkci jako studna.
Na rozdíl od jiných vačnatců mají krtci vačnatců skutečnou kloaku [12], což je skutečnost, která byla použita jako argument proti identitě vačnatců těchto savců. [13] [14]
Placentární
Většina dospělých placentárních savců nemá žádné stopy po kloace. U embrya je embryonální kloaka rozdělena na zadní oblast, která se stává součástí řitního otvoru, a přední oblast, která má různý osud v závislosti na pohlaví osoby: u žen se vyvíjí ve vestibul, který přijímá močová trubice a pochva a u mužů tvoří celou močovou trubici penisu. [10] Tenrec a zlatí krtci, malí placentární savci pocházející z Afriky a někteří rejsci si však jako dospělí uchovají kloaku. [15]
Jako placentární zvířata mají lidé pouze embryonální kloaku, která je během života rozdělena do samostatných částí. vývoj močových a reprodukčních orgánů. Nicméně několik lidských vrozených poruch vede k tomu, že se lidé narodí s kloakou, včetně přetrvávající kloaky a sirenomelie (syndrom mořské panny).
Plazi
U plazů se kloaka skládá z urodeum, proktodeumA koprodeum. [16] [17] Některé druhy mají upravené kloaky, aby se zvýšila výměna plynů (viz Respirace plazů a plazi). Zde dochází k reprodukční aktivitě. [18]
Kloakální dýchání u zvířat
Některé druhy vodních želv mohou dýchat pod vodou pomocí procesu známého jako kloakální dýchání. V tomto procesu želvy pumpují vodu do svého kloakálního otvoru (označeného 1) stažením svalů tříselného vaku. Voda se poté přesune do kloakální burzy (označené 2), což je pár vnitřních vakovitých struktur. Kloakální burzy jsou vystlány dlouhými fimbriemi (označenými 3), které jsou místem výměny plynů.
Jen málo želv, zejména těch, které se specializují na potápění, se při ponorech silně spoléhá na kloakální dýchání. [19] Dosahují toho pomocí dvojice dalších vzduchových měchýřů napojených na kloaku, které mohou absorbovat kyslík z vody. [20]
Různé ryby, stejně jako červi mnohoštětinatci a dokonce i krabi, se specializují na využívání neustálého proudění vody skrz kloakální dýchací strom mořských okurek a zároveň těží z ochrany, která žije v samotné mořské okurce. V noci se mnoho z těchto druhů vynořuje z řitního otvoru mořské okurky při hledání potravy. [21]
