Het lichaam van een Gewerveld dier is tweezijdig symmetrisch,
d. i. het kan door één vlak in twee deelen worden verdeeld, die elkaars
spiegelbeeld zijn, dus uitwendig elkander volkomen gelijken, met dien
verstande, dat wat bij de eene helft aan den linkerkant gelegen is,
bij de andere helft aan de rechterzijde ligt, enz. (Er zijn dieren,
waar het lichaam door meer vlakken in twee helften kan worden verdeeld,
welke elkaars spiegelbeeld zijn. Dit is o.a. het geval bij de zeester,
fig. 18. Bij zulke dieren vindt men een zeker aantal, hier 5,
gelijke deelen straalsgewijs rondom een middelpunt gegroepeerd. Men
spreekt dan van straalsgewijze symmetrie). Bij zeer jonge Gewervelde
dieren, meer nog bij dieren, welke nog bezig zijn, zich binnen 't ei
te ontwikkelen, vindt men tweezijdige symmetrie in alle deelen des
lichaams, uitwendige en inwendige. De uitwendige vorm van het lichaam
blijft altijd tweezijdig symmetrisch, met uitzondering slechts van
de platvisschen (schol, fig. 19); de inwendige organen hebben bij
het volwassen dier hunne symmetrische ligging min of meer verloren.
In 't lichaam van een Gewerveld dier bevindt zich als as eene uit
wervels bestaande wervelkolom, welke de ruggemergsholte omsluit
(fig. 1). Evenals de ruggemergsholte in het skelet van den kop
tot eene schedelholte zich verwijdt, zoo gaat ook het in de
ruggemergsholte beslotene ruggemerg binnen de schedelholte in de
hersenen over. Behalve de lichaamsholte aan de rugzijde, welke
de centrale deelen van het zenuwstelsel omsluit, is er nog aan de
buikzijde eene lichaamsholte aanwezig, welke bij de zoogdieren door
het middenrif in tweeën is gedeeld, nl. in de borst- en de buikholte
(fig. 1, 2). In deze lichaamsholte aan de buikzijde zijn in hoofdzaken
gelegen de organen van de ademhaling, den bloedsomloop, de vertering en
de uitscheiding. (Bij alle andere hoofdafdeelingen van het dierenrijk
zijn de centrale deelen van het zenuwstelsel in dezelfde lichaamsholte
gelegen als de zooeven genoemde organen).
Met de wervelkolom zijn verschillende beenderen verbonden, die voor
de vasthechting van spieren dienen. Deze beenderen vormen te zamen
het skelet; het bezit van zoo'n skelet of geraamte behoort tot de
't meest in het oog vallende kenmerken van een Gewerveld dier. De
dieren van deze hoofdafdeeling hebben nooit meer dan vier ledematen;
sommige (bijv. walvisschen) hebben er twee, andere (slangen) in
't geheel geene.
Hun bloed is rood, terwijl dat van de vertegenwoordigers der meeste
andere diergroepen kleurloos is.
Ik moet nog nader spreken over de wijze, waarop de bloedsomloop bij
de onderscheiden Gewervelde dieren plaatsgrijpt. Bij geen enkele
diersoort uit deze groep is het hart van zoo eenvoudigen bouw als
fig. 20 aangeeft. Aan eene zoodanige inrichting van het hart zouden dan
ook groote bezwaren verbonden zijn. Een hoofdbezwaar zou wel dit zijn,
dat op het oogenblik, waarop het bloed het hart verlaat, geen nieuw
bloed in dit orgaan kan worden opgenomen, omdat het samengetrokken
is; daardoor moet de bloedstroom in de aderen stilstaan. Bij alle
Gewervelde dieren nu is dit bezwaar dáárdoor weggenomen, dat op de
plaats, waar de ader in het hart uitmondt, zich eene opzwelling, eene
uitzetting van deze ader bevindt, waarin het bloed zich kan ophoopen,
zoolang de samentrekking van het hart duurt (fig. 21). Wanneer--'t geen
bij vele dieren het geval is--het bloed uit het lichaam door twee of
meer aders naar 't hart terugkeert, dan hebben deze aders gezamenlijk
ééne opzwelling. De wand van deze opzwelling is van spieren voorzien;
dit is nuttig, om het daarin bevatte bloed snel naar het eigenlijke
hart te vervoeren, toch kunnen blijkbaar dunne spieren hier voldoende
zijn; terwijl de wand van het eigenlijke hart, van waaruit het bloed
door 't geheele lichaam geperst wordt, veel dikker moet zijn. Daar de
hier bedoelde opzwelling, evenals het eigenlijke hart, in 't bezit
is van spierwanden, beschouwt men haar als een deel van het hart;
men noemt haar de voorkamer of den boezem van het hart, terwijl
het eigenlijke hart den naam van de kamer krijgt. Het is duidelijk
dat er eene tamelijk wijde opening tusschen boezem en kamer moet
zijn (fig. 21), opdat al het bloed dadelijk na de ontspanning der
kamerwanden uit den boezem in de kamer kunne treden; want alleen
op deze wijze kan eene geregelde bloedstrooming zonder oponthoud
plaatsvinden. Maar als er eene wijde opening tusschen boezem en
kamer bestaat, dan is een enkele klep niet geschikt om gedurende de
samentrekking der kamerwanden het bloed te verhinderen, in den boezem
te geraken; zoo'n klep zou zeer groot moeten zijn en dan 1o. te ver in
de kamer op slaan, 2o. veel kans hebben, zich te buigen, en aldus geene
volledige afsluiting te vormen. Daarom zijn er op de grens tusschen
boezem en kamer twee of drie kleppen aanwezig, welke--om het te ver
doorslaan te voorkomen--door een aantal peesachtige draadjes aan den
wand der kamer bevestigd zijn (fig. 21). Opdat het bloed, 't welk in
de slagader geperst is, niet gedurende de ontspanning van de wanden
der kamer in deze laatste terugkeere, vindt men kleppen ook op de
plaats, waar de slagader uit het hart te voorschijn treedt (fig. 22).
Bij de visschen vindt men een hart, dat in alle hoofdzaken met het
bovenbeschrevene overeenstemt, waar echter de boezem vóór en boven de
kamer ligt (fig. 22). De bloedsomloop van de visschen echter wordt
door het in fig. 22 afgebeelde schema niet juist weergegeven. Bij
zijne beweging door 't lichaam heeft het bloed een groot deel van
zijne zuurstof verloren (vgl. bl. 26); het moet dus, als het in 't
hart is teruggekeerd, eerst weer nieuwe zuurstof opnemen, vóór het
geschikt is, den tocht door 't lichaam op nieuw te aanvaarden. Dit
nu geschiedt bij de visschen op deze wijze, dat het uit de kamer
uittredende zuurstofarme bloed eerst door de kieuwen stroomt. (Vgl
fig. 23. waar men in plaats van longslagader en longhaarvaten leze:
kieuwslagader en kieuwhaarvaten). Deze kieuwen bestaan uit een groot
aantal kleine, dunwandige huiduitstulpingen, die in regelmatige
reeksen aan bepaalde beenstukken van het kopskelet (de "kieuwbogen")
vastzitten. Het zuurstofarme bloed, dat uit de hartkamer uittreedt
en door verschillende slagadervertakkingen de kieuwplaatjes bereikt,
neemt, terwijl het de haarvaten dezer kieuwplaatjes doorstroomt, nieuwe
zuurstof op uit het zuurstofhoudende water, 't welk zich voortdurend
rondom de kieuwplaatjes beweegt. Er wordt voortdurend een stroom
van versch water door den mond opgenomen, en rechts en links door de
"kieuwspleten" weer naar buiten gelaten. Zal een visch blijven leven,
dan is het noodig, dat het water, waarin deze zich ophoudt, zuurstof
bevat; in uitgekookt (zuurstofloos) water sterft de visch.
Het bloed is, nadat het in de kieuwen nieuwe zuurstof heeft opgenomen,
opnieuw voor de voortbeweging door 't lichaam geschikt geworden;
uit de haarvaten der kieuwen stroomt het in grootere vaten, welke
zich telkens tot weer grootere vaten vereenigen, totdat eindelijk een
enkel vat ontstaat, dat het nu weer zuurstofrijke bloed naar alle:
deelen van het lichaam voert.
Bij de hier beschreven inrichting moet het hart het bloed door twee
verschillende stelsels van haarvaten voortbewegen, nl. door dat van de
kieuwen en door dat van het lichaam (fig. 23). Dit gaat echter niet
zoo gemakkelijk, wijl het bloed in de fijne haarvaten veel weerstand
ondervindt. Het bloed verliest dus in het eerste haarvatennet (dat
der kieuwen) een goed deel van zijne snelheid; de bloedstrooming door
't lichaam grijpt dus zeer langzaam plaats. En aangezien het bloed
de zuurstof bevat, die de verschillende lichaamsdeelen noodig hebben,
wordt bij de visschen in een' bepaalden tijd slechts weinig zuurstof
door de lichaamsdeelen heen gevoerd; er grijpt dus in de verschillende
lichaamsdeelen slechts weinig oxydatie plaats, dus er wordt weinig
warmte in het lichaam van een' visch ontwikkeld, en deze is slechts
tot geringe arbeidsproductie in staat.
Eene snellere beweging van het bloed wordt bij de overige Gewervelde
dieren daardoor mogelijk gemaakt, dat bij hen in de bloedbaan tusschen
het haarvatennet in de ademhalingsorganen (hier: longen, fig. 25,
lo) en dat in het lichaam (li) een tweede hart is geplaatst, en wel
een, dat in alle opzichten aan het bovenbeschrevene in bouw gelijk
is. Het eerste hart, 't welk met het vischhart te vergelijken is
(het gestreepte in fig. 25), neemt (door Ha) het zuurstofarme bloed
op, 't welk uit de verschillende deelen des lichaams terugkeert, en
perst het door de haarvaten der longen, waar het weer rijk wordt aan
zuurstof. Uit de longen begeeft zich nu het bloed naar de voorkamer
van het tweede hart (het wit gelatene); van daar wordt het naar de
kamer van datzelfde hart, en van hier uit door eene slagader (Ao)
naar de verschillende deelen des lichaams geperst; en nadat het,
aldus zijne diensten gedaan heeft, keert het in den boezem van
het eerste hart (B) terug. Zoo krijgt de bloedstroom, die in de
haarvaten der longen zijne snelheid voor een goed deel had verloren,
door de samentrekking van de wanden der kamer van het tweede hart,
nieuwe snelheid terug. Eene snellere bloedstrooming heeft snellere
oxydatie in 't lichaam tengevolge, dus meer warmteontwikkeling en
meer arbeidsproductie.
De beide harten werken ieder voor zich; maar zij liggen naast
elkander, en wel de beide boezems tegen elkaar en de beide kamers
tegen elkaar. Ook zijn de wanden der beide boezems en die der beide
kamers aan elkander vastgegroeid. Men spreekt daarom niet van twee
harten, maar van één hart, dat uit twee helften bestaat; dit is
ook juister. De rechter harthelft (fig. 25, B.K) is die, welke het
zuurstofarme bloed, dat uit het lichaam is teruggekeerd, opneemt
en het naar de longen perst; de linker harthelft (B'K') ontvangt
het uit de longen terugstroomende, zuurstofrijk geworden bloed en
perst het door 't lichaam. Uit het bovenstaande zal duidelijk zijn,
waarom men het hart van een' visch moet vergelijken met de rechter
harthelft van den mensch.
Bij de zoogenoemde kruipende dieren (slangen, hagedissen) zijn de
beide harthelften niet volkomen van elkander gescheiden; want in
den wand tusschen de linker en de rechter kamer bevindt zich eene
opening. Daardoor vermengt zich het zuurstofarme bloed der rechter
harthelft met het zuurstofrijke bloed der linker harthelft; en deze
vermenging grijpt in des te sterker mate plaats, naarmate de opening
in den wand tusschen de beide kamers grooter is. Bij de kruipende
dieren stroomt er dus bloed naar de longen, dat nog betrekkelijk veel
zuurstof bevat; en door het lichaam stroomt bloed, dat op verrena niet
zoo rijk is aan zuurstof als het bloed, 't welk bij de zoogdieren door
het lichaam gaat. Dientengevolge is 1o. de ademhaling minder krachtig
bij de kruipende dieren dan bij de zoogdieren, 2o. de oxydatie in de
verschillende deelen des lichaams bij de eerstgenoemden zwakker dan
bij de laatsgenoemden, en dus zijn ook de warmteontwikkeling en de
arbeidsproduktie er minder sterk.
Bij de amphibiën (kikvorschen, salamanders) is de opening in den wand
tusschen de beide hartkamers bijzonder groot; soms zijn van dien wand
nog slechts kleine overschotten aanwezig, soms zelfs ontbreekt hij
geheel. In nog sterkere mate dan bij de kruipende dieren moet dus
bij de amphibiën vermenging van zuurstofrijk en zuurstofarm bloed
plaatsgrijpen.
Men is gewoon, de Gewervelde dieren te verdeelen in warmbloedige en
koudbloedige. Onder warmbloedige dieren verstaat men dezulke, bij
welke de lichaamstemperatuur standvastig ("constant") is, d. i. altijd
ongeveer dezelfde blijft. Deze standvastige lichaamstemperatuur
is bij de eene diersoort iets hooger dan bij de andere, bijv. bij
de koe ongeveer 38° C., bij den mensch 37,5°. Of nu de temperatuur
der omgeving rijst of daalt, dat heeft geen merkbaren invloed op de
lichaamstemperatuur van het dier.--Onder koudbloedige dieren verstaat
men dieren, welker lichaamstemperatuur in gewone omstandigheden gelijk
is aan die van de omgeving. De zoogdieren en vogels zijn warmbloedig,
de kruipende dieren, amphibiën en visschen zijn koudbloedige Gewervelde
dieren. Alle dieren, welke niet tot de hoofdafdeeling der Gewervelden
behooren, zijn koudbloedig.
Reeds boven werd erop gewezen, dat de bron (althans de hoofdbron)
der dierlijke warmte gelegen is in de oxydatie, welke in alle doelen
des lichaams plaatsgrijpt. Tegenover deze bron van warmte staan echter
oorzaken van warmteverlies: 1o geleiding en uitstraling, waarbij de
warmte zich aan andere lichamen meedeelt en deze in temperatuur doet
stijgen, 2o verdamping, waarbij de warmte wordt gebruikt om water in
waterdamp te veranderen. Dit laatste geschiedt in de longen en aan de
oppervlakte van de huid. Wij ademen waterdamp uit en zonderen zweet
af, dat verdampt. Hoe hooger nu de temperatuur van de omgeving wordt,
des te meer zweet wordt er gevormd, des te meer water wordt er aan
de huidoppervlakte in waterdamp veranderd, des te meer warmteverlies
grijpt er plaats. Vandaar dat het stijgen van de temperatuur der
omgeving geen' hoogeren warmtegraad van het lichaam eens zoogdiers
of vogels teweeg brengt.
Bij de kruipende dieren en amphibiën is de warmteontwikkeling in 't
lichaam geringer dan bij de zoogdieren en vogels ten gevolge van de
vermenging van zuurstofarm en zuurstofrijk bloed (vgl. bl. 40); bij de
visschen is zij geringer ten gevolge van de langzamere strooming van
het bloed (bl. 38). Bij allen is de warmteontwikkeling zóó gering,
dat het warmteverlies (door geleiding, uitstraling en verdamping)
er gewoonlijk tegen opweegt. Vandaar dat de lichaamstemperatuur
van de "koudbloedigen" gewoonlijk niet hooger is dan die van de
omgeving. Maar neemt men de oorzaken van warmteverlies weg, dan stijgt
de lichaamstemperatuur. Zoo bijv. wanneer men eene menigte levende
visschen bij elkaar in een' zak pakt. Zoo zijn er enkele slangen, die
haar lichaam rondom hare eieren tot een kluwen inéénrollen, en aldus
door verkleining van het warmteuitstralingsoppervlak eene temperatuur
voortbrengen, hoog genoeg om deze eieren uit te broeden. (N.B. hooge
temperatuur in bijenkorven.)
Er zijn warmbloedige dieren, die onder den invloed van eene zeer
koude omgeving, tot den rang van koudbloedigen afdalen. Dit zijn de
zoogenaamde "winterslapers", zooals vleermuizen, egel, marmot. Deze
hebben dan eene lichaamstemperatuur, gelijk aan die der omgeving;
zij zijn gedurende den "winterslaap" zeer weinig gevoelig en hebben
dan eene uiterst trage stofwisseling. Stijgt de temperatuur van de
omgeving tot boven een bepaald minimum, dan leeft de winterslaper
weer op, en zijne lichaamstemperatuur stijgt in weinig tijds van
enkele graden boven 0° tot 35°-38° C.
Wij verdeelen de Hoofdafdeeling der Gewervelde Dieren in vijf klassen.
Warmbloedig zijn: Klasse I Zoogdieren, Klasse II Vogels; koudbloedig:
Klasse III Kruipende dieren, Klasse IV Amphibiën, Klasse V Visschen.