Что такое клоака?

Термин «клоака» (от латинского cloaca — «подземный канал для стока нечистот») в биологии имеет вполне конкретное значение. Это расширенная конечная часть задней кишки у определённых групп позвоночных животных, выполняющая роль общего коллектора. В неё впадают протоки выделительной (мочевой) и половой систем, а также заканчивается пищеварительный тракт. Таким образом, клоака служит единым выходным отверстием для удаления из организма непереваренных остатков пищи (фекалий), продуктов обмена (мочи) и для осуществления половых функций (спаривания и откладки яиц или икры).

Стенки клоаки выстланы многослойным эпителием, а её работа контролируется специальными мышцами-сфинктерами, которые регулируют открытие и закрытие отверстия. Это эволюционно древняя и эффективная конструкция, которая встречается у многих классов животных.

Какие животные имеют клоаку? Виды и классификация

Наличие клоаки — характерный признак для целых классов позвоночных. Её строение может немного различаться в зависимости от вида и выполняемых функций.

1. Птицы (Aves)

Все без исключения птицы имеют клоаку. Это универсальное отверстие, через которое происходит дефекация, мочеиспускание (у птиц моча полужидкая, в виде белой кашицы — мочевой кислоты), спаривание (у самцов нет пениса, кроме некоторых видов вроде страусов и уток, поэтому для передачи спермы происходит так называемое «клоакальное поцелуй») и откладка яиц. У птиц клоака часто имеет вид небольшой выпуклости.

2. Рептилии и земноводные (Reptilia, Amphibia)

Все представители этих классов также обладают клоакой. У змей, ящериц, черепах, крокодилов, лягушек и саламандр она выполняет те же тройные функции. У многих самцов рептилий в стенке клоаки расположен совокупительный орган (гемипенис у змей и ящериц или пенис у крокодилов и черепах).

3. Рыбы

Среди рыб клоаку имеют только некоторые примитивные группы: акулы, скаты и двоякодышащие рыбы. У большинства же костистых рыб анальное, мочевое и половое отверстия разделены.

4. Млекопитающие (Mammalia)

У подавляющего большинства млекопитающих клоаки нет — у них пищеварительный, мочевыделительный и половой тракты имеют отдельные выходные отверстия. Исключением являются лишь самые древние и примитивные млекопитающие — однопроходные, или клоачные. К ним относятся всего два современных семейства: утконос и ехидны (включая проехидн). Их наличие клоаки — прямое доказательство родства с рептилиями.

Где ещё встречается понятие «клоака»?

Помимо прямого биологического значения, слово «клоака» исторически и в переносном смысле используется в других контекстах:

  • Историческое/инженерное значение: В Древнем Риме Cloaca Maxima («Великая клоака») — это знаменитая система городской канализации, часть которой функционирует до сих пор. В этом смысле клоака — это коллекторный канализационный канал.
  • Переносное значение: В литературе и публицистике слово «клоака» часто используется как метафора для обозначения чего-то крайне грязного, порочного, места морального разложения (например, «клоака порока»). Это значение произошло от ассоциаций с нечистотами.

Итог: значение клоаки в природе

Клоака — это блестящий пример эволюционной экономии и многофункциональности. Она позволяет упростить анатомию, сократив количество внешних отверстий тела до одного, что может быть преимуществом для гидродинамики (у рыб, акул), аэродинамики (у птиц) или защиты. Для птиц, откладывающих яйца с твёрдой скорлупой, клоака — единственно возможный путь для яйцекладки. Таким образом, несмотря на кажущуюся «примитивность», клоака остаётся высокоэффективным и специализированным органом для миллионов видов животных на нашей планете.

Частые вопросы по теме

  1. Есть ли клоака у человека? Нет, у человека, как и у всех плацентарных и сумчатых млекопитающих, клоаки нет. На ранних стадиях эмбрионального развития у зародыша человека существует клоака, но в процессе формирования она разделяется на мочеполовой синус и прямую кишку. Нарушение этого процесса приводит к врождённому пороку — персистирующей клоаке.
  2. Как птицы спариваются через клоаку? Процесс называется «клоакальным поцелуем». Самец и самка сближают свои клоаки, и самец передаёт сперму в клоаку самки. Сперматозоиды затем поднимаются по яйцеводу и оплодотворяют яйцеклетки.
  3. Чем клоака отличается от анального отверстия? Анальное отверстие — это выход только пищеварительного тракта (кишечника). Клоака — это общее отверстие для кишечника, мочевых и половых путей, то есть она функционально шире.
  4. Какие млекопитающие, кроме утконоса и ехидны, имеют клоаку? Из современных млекопитающих — больше никто. Все остальные (от мыши и кошки до кита и человека) относятся к инфраклассам плацентарных или сумчатых, у которых в процессе эволюции клоака разделилась.
  5. Для чего нужна клоака рыбам, например, акулам? У акул и скатов через клоаку не только выводятся отходы, но и происходит внутреннее оплодотворение. У самцов акул есть парные совокупительные органы (птеригоподии), которые являются видоизменёнными частями брюшных плавников и вводятся в клоаку самки.