Серце земноводних, детальний опис та характеристика

Земноводні відносяться до класу чотирилапих хребетних тварин, всього цей клас входить близько шести тисяч семисот видів тварин, серед яких жаби, саламандри і тритони. Цей клас вважається нечисленним. Двадцять вісім видів налічується в Росії та двісті сорок сім видів на Мадагаскарі. Земноводні відносяться до наземних примітивних хребетних, вони займають проміжне положення між водними хребетними та наземними, тому що розмножуються та розвиваються більшість видів у водному середовищі, а особини, які подорослішали починають жити на суші. У земноводних є легені, Якими вони дихають, кровообіг складається з двох кіл, а серце трикамерне. Кров у земноводних поділяється на венозну та артеріальну. Пересування земноводних відбувається за допомогою п'ятипалих кінцівок, а суглоби вони мають кулясті. Хребет із черепом зчленовуються рухомо. Хрящ піднебінно-квадратний зростається з аутостилією, а гімандибуляр стає слуховою кісточкою. Слух у земноводних більш досконалий, ніж у риб: крім внутрішнього вуха є ще середнє. Очі пристосувалися добре бачити на різній відстані. На суші земноводні жити не пристосовані до кінця — видно по всіх органах. Температура земноводних залежить від того, яка вологість і температура навколишнього середовища. Їхні можливості орієнтуватися і пересуватися сушею обмежені.

Кровообіг та кровоносна система

Земноводні мають трикамерне серце, складається воно із шлуночка та передсердь у кількості двох штук. У хвостатих та безногих праве та ліве передсердя не повністю розділені.Безхвости мають повну перегородку між передсердями, однак у земноводних є один загальний отвір, який з'єднує шлуночок з обома передсердями. Крім цього, у серці земноводних є венозна пазуха, яка приймає кров венозну та відбувається її сполучення з правостороннім передсердям. Артеріальний конус примикає до серця, із шлуночка до нього виливається кров. У артеріального конуса є спіралеподібний клапан, який розподіляє кров за трьома парами судин. Індексом серця є відношення серцевої маси до відсоткової маси тіла, він залежить від того, наскільки тварина активна. Наприклад, трав'яна та зелена жаба переміщається дуже мало і серцевий індекс дорівнює менше половини відсотка. А активна, наземна жаба має практично один відсоток. У земноводних личинок кровообіг має одне коло, їхня система кровопостачання схожа на риб: одне передсердя в серці і шлуночок, є конус артеріальний, що розгалужується на 4 пари зябрових артерій. Перші три артерії розпадаються на капіляри в зовнішніх і внутрішніх зябрах, а капіляри зяброві зливаються в зябрових артеріях. Артерія, що виносить першу дугу зябрової, розпадається на артерії сонні, які постачають голову кров'ю.

Зяброві артерії

Відбувається зливання другої та третьої виносячих зябрових артерій з правим і лівим корінням аорти і відбувається з'єднання їх у спинній аорті. Остання пара артерій зябрових не розпадається на капіляри, тому що на четвертій дузі на внутрішні та зовнішні зябра відбувається впадання в коріння аорти спини. Розвиток та утворення легень відбувається у супроводі кровоносної перебудови. Передсердя розділяється поздовжньою перегородкою на ліве та праве, роблячи серце трикамерним.Мережа з капілярів редукується і перетворюється на артерії сонні, а коріння спинної аорти беруть початок у других пар, у хвостатих йде збереження третьої пари, четверта пара перетворюється на артерії шкірно-легеневі. Кровоносна периферична система теж перетворюється і набуває характеру проміжного між наземною схемою і водною. Найбільша перебудова відбувається у земноводних безхвостих. Дорослі земноводні мають трикамерне серце: один шлуночок та передсердя у кількості двох штук. Венозна тонкостінна пазуха примикає до передсердя з правого боку, а артеріальний конус відходить від шлуночка. Можна зробити висновок, що серце має п'ять відділів. Існує загальний отвір, рахунок якого відбувається відкриття в шлуночок обох передсердь. Там же розташовуються атро-вентрикулярні клапани, вони не дають крові проникнути назад в передсердя, коли відбувається скорочення шлуночка. Відбувається формування низки камер, які повідомляються одна з одною рахунок мускулистих виростів шлуночкових стінок — це дозволяє крові перемішуватися. Від правого шлуночка відходить артеріальний конус, а спіралеподібний конус розташований у нього всередині. Від цього конуса починають відходити артеріальні дуги у кількості трьох пар, спочатку судини мають загальну оболонку. Ліва та права шкірно-легеневі артерії відходять від конуса першими. Потім починають відходити коріння аорти. Дві зябрових дуги відокремлюють дві артерії: підключичну та потилично-хребетну, вони займаються постачанням кров'ю передніх кінцівок та мускулатури тулуба, і зливаються в спинній аорті під стовпом хребта. Спинна аорта відокремлює кишково-брижкову потужну артерію (ця артерія займається постачанням травної трубки кров'ю).Що стосується інших відгалужень, то кров по спинній аорті в задні кінцівки та інших органів.

Сонні артерії

Сонні артерії останніми відходять від конуса артеріального та розпадаються на внутрішню та зовнішню артерії. Кров венозна із задніх кінцівок і відділу тіла, що знаходиться ззаду, збирається сідничними і стегновими венами, які зливаються у ворітні ниркові вени і розпадаються на капіляри в нирках, тобто утворюється ниркова ворітна система. Від лівої та правої стегнових вен вени відходять і зливаються у вену черевну непарну, яка йде в печінку по черевній стінці, так відбувається її розпад на капіляри. У воротній вені печінки збирається кров із вен всіх відділів шлунка та кишечника, у печінці вона розпадається на капіляри. Відбувається зливання ниркових капілярів у вени, які виносять і впадають у задню непарну порожнисту вену, туди ж впадають і вени, що відходять від статевих залоз. Через печінку проходить задня порожниста вена, однак у печінку не потрапляє кров, яка в ній міститься, маленькі вени з печінки впадають у неї, а вона, у свою чергу, впадає в пазуху венозну. Усі хвостаті земноводні та деякі безхвості зберігають кардинальні задні вени, впадання яких відбувається у порожнисті передні вени. Артеріальна кров, Що окислюється в шкірі збирається у великій шкірній вені, а шкірна вена, у свою чергу, несе венозну кров потрапляє у вену підключичну прямо з плечової вени. Відбувається злиття підключичних вен з внутрішніми та зовнішніми яремними венами в ліву в порожнисті передні вени, які впадають у пазуху венозну. Кров звідти починає надходити в передсердя праворуч.У легеневих венах із легень збирається артеріальна кров, а вени впадають у передсердя з лівого боку.

Артеріальна кров та передсердя

Коли дихання легеневе, змішана кров починає збиратися в передсерді справа боку: вона складається з венозної та артеріальної крові, венозна приходить з усіх відділів по порожнистих венах, а артеріальна приходить по венах шкіри. Артеріальна кров заповнює передсердя з лівого боку, кров надходить із легень. Коли відбувається одночасне скорочення передсердь, то у шлуночок потрапляє кров, ворости стінок шлунка не дають крові перемішатися: у правому шлуночку переважає кров венозна, а в лівому – артеріальна. Від шлуночка справа боку відходить конус артеріальний, тому коли шлуночок скорочується в конус спершу надходить кров венозна, яка заповнює шкірні легеневі артерії. Якщо шлуночок продовжує скорочуватися в артеріальному конусі починає зростати тиск, спіралеподібний клапан починає зрушуватися і відкриває отвори аортних дугв них змішана кров спрямовується з центру шлуночка. При повному скороченні шлуночка артеріальна кров із лівої половини потрапляє у конус. У дугові аорти та легеневі шкірні артерії вона пройти не зможе, тому що в них вже є кров, яка сильним натиском зрушує спіралеподібний клапан, відкриваючи гирла сонних артерій, туди потече артеріальна кров, яка прямуватиме до голови. Якщо легеневе дихання довго вимкнене, наприклад, під час зимівлі під водою, в голову буде надходити більше венозної крові. Кисень надходить у мозок у меншій кількості, тому що відбувається загальне зниження роботи обміну речовин і тварина впадає в заціпеніння.У земноводних, які відносяться до хвостатих, часто між обома передсердями залишається отвір, а спіралеподібний клапан конуса артеріального розвинений слабко. кровообіг йде двома коламиЗа рахунок того, що шлуночок один, він не дозволяє їм повністю поділитися. проводити багато часу.

Червоний кістковий мозок

Червоний кістковий мозок трубчастих кісток починає з'являтися у земноводних. Кількість загальної крові становить до семи відсотків від загальної ваги земноводної, а гемоглобін змінюється від двох до десяти відсотків або до п'яти грамів на один кілограм маси, ємність кисню в крові відрізняється від двох з половиною до тринадцяти. відсотків, ці показники порівняно з рибами вищі. У земноводних великі еритроцитиОднак їх небагато: від двадцяти до сімсот тридцяти тисяч на один кубічний міліметр крові. Показник крові личинок нижче, ніж у дорослих особин. у риб, а у земноводних хвостатих від десяти до шістдесяти відсотків, тоді як у безхвостих від сорока до вісімдесяти відсотків. Коли літо закінчується спостерігається сильне підвищення в крові вуглеводів, вчасно підготовка до зимівлі, тому що вуглеводи накопичуються в м'язах і печінці, а також у весняний час, коли настає період розмноження і вуглеводи надходять у кров.У земноводних існує механізм гормональної регуляції обміну вуглеводами, хоча і недосконалий.

Три загони земноводних

• Земноводні безхвостіЦей загін містить близько однієї тисячі восьмисот видів, які пристосувалися і пересуваються по суші, стрибаючи на задніх кінцівках, які є подовженими. До них відносяться: жаби справжні, квакші, кругломовні, жаби справжні, ринодерми, свистуни та часнику.
• Земноводні хвостатіВони є найбільш примітивними. Налічується їх усі двісті вісімдесяти видів.
• Земноводні безногіНалічується приблизно п'ятдесят п'ять тисяч виглядом, більшість з них живуть під землею.

1. Артерії сонні - постачають голову артеріальною кров'ю.
2. Артерії шкірно-легеневі – до шкіри та легень несуть кров венозну.
3. Дуги аорти розносять кров, яка є змішаною до органів, що залишилися.

• мова
• їжу та ротову порожнину.

Органи дихання у земноводних

• Легкі – це повітряні органи дихання.
• Зябра. Присутні у пуголовків та деяких інших мешканців водної стихії.
• Органи додаткового дихання у вигляді шкіри та слизової оболонки порожнини ротоглотки.

Як влаштована нервова система у земноводних

1. Відносно великий передній мозок, який розділений на дві півкулі і в ньому присутні нюхові частки.
2. Добре розвинений проміжний мозок.
3. Слаборозвинений мозок. Це пояснюється тим, що рух земноводних одноманітні та нескладні.
4. Центром кровоносної, травної та дихальної системи є довгастий мозок.
5. Зір та скелетний тонус мускулатури контролює середній мозок.

Спосіб життя, який ведуть земноводні

Зір та слух земноводних

Очі земноводних захищають від засмічення та висихання рухомі нижні та верхні повіки , а також миготлива перетинка. Рогівка стала опуклою форми, а кришталик лінзоподібним. Здебільшого земноводні бачать об'єкти, що пересуваються. Що стосується органів слуху, то з'явилася слухова кісточка та середнє вухо. Ця поява викликана тим, що виникла потреба краще сприймати звукові коливання, тому що повітря має більшу щільність, ніж водне.

Клас Земноводні

Відомо, що життя зародилося у воді. Земноводні (амфібії) - це перші хордові, які вийшли на сушу та почали її освоювати. Але пристосуватися до життя на землі, сповненої небезпек, та ще й зробити це так, щоб еволюція була до тебе прихильною – завдання не з тривіальних. Виходить, що жаби, тритони, саламандри – це справжні першопрохідники, як, наприклад, Іван Федорович Крузенштерн – “людина та пароплав” – піонер далекого плавання. Давай познайомимося з ними ближче (Крузенштерн не беремо)!

Загальні риси класу Земноводні у зв'язку із середовищем проживання

Як видно вже з назви класу, Земноводні тісно пов'язані з двома середовищами: наземно-повітряної і воднийдо кожної з яких вони так чи інакше пристосовані.

Людина давно намагається створити автомобіль-амфібію, який можна використовувати і на суші, і на воді.Але тут жаби давно втерли всім ніс і чудово почуваються в будь-якому з цих середовищ.

Нижче перераховані ознаки, які вперше з'являються саме у класу амфібій, докладніше про них – у наступному розділі.

1. Тіло поділяється на голову, тулуб і хвіст (у деяких).
2. Розвинені парні п'ятипалі кінцівки важільного типу – дві передні та дві задні. Земноводні походять від Кістеперих риб. Їхні плавці вже видозмінюються так, що можна помітити, що від них і утворилися кінцівки. Докладніше про це можна прочитати у статтях “Клас Кісткові риби” та “Клас Хрящові риби”.
3. Тіло зовні покрите шкірою з безліччю залоз. Вони виділяють багато слизу, за рахунок якого шкіра у земноводних волога. Шкіра бере участь у процесі дихання.
4. Диференціювання м'язів.
5. Виникнення легень.
6. Прогресивний розвиток нервової системи.
7. Поява другого кола кровообігу.
8. Поява трикамерного серця.

Особливості будови та способу життя представників класу Земноводних на прикладі жаби

Скелет

• Череп має два відділи (лицьовий та мозковий). Вони складаються з невеликої кількості кісток. Лицьовий відділ має більші розміри, ніж мозковий.
• Хребет, Що складається з чотирьох відділів:

- Шийний відділ (1 хребець);

- Тулубний відділ (різна кількість хребців);

- крижовий відділ (1 хребець);

хвостовий відділ (хребці зростаються і утворюють уростиль у безхвостих земноводних, а у хвостатих у цьому відділі різна кількість хребців).

• Пояс передньої кінцівки (Частина скелета, яка приєднує передню кінцівку до хребта): 2 лопатки, 2 ключиці, 2 коракоїди (= воронячі кістки).
• Передня кінцівка: плече, передпліччя, кисть (п'ятипала, у жаби один палець редукований, 4 пальці).
• Пояс задніх кінцівок (Частина скелета, яка приєднує задню кінцівку до хребта): зрослі тазові кістки.
• Задня кінцівка: стегно, гомілка, стопа (5 пальців з перетинкою між ними).

Важливо запам'ятати, що земноводні мають грудину, але не мають ребер.

Дихальна система

У земноводних є два види дихання:

• Шкіряне (65% газообміну припадає саме на нього): шкіра земноводних пронизана безліччю кровоносних судин і містить залози, що виділяють слиз, завдяки якій і стає можливим попадання газів в організм жаби. Завдяки цьому вони можуть дуже довго перебувати під водою, не виринаючи. Жаба може провести у воді близько восьми днів, а трав'яна жаба майже місяць.
• Легенева: у них з'являються легеневі мішки (виглядають, до речі, справді як справжні мішки, подивимося на малюнок):

Все досить просто. Ти колись помічав(ла), як жаби роблять якісь дивні рухи підборіддям, то надуваючи, то розслаблюючи його? Так ось таким чином вони нагнітають у легкі повітря, їхній рот працює як насос:

Кровоносна система

• Кровоносна система замкнута (Кров рухається по судинах і не виливається в порожнину тіла).
• Трикамерне серце - Є 1 шлуночок і 2 передсердя.
• Є 2 кола кровообігу:

1. у малому кров надходить у легені, де збагачується киснем та віддає вуглекислий газ;
2. у великому кров, яка змішалася у шлуночку (змішана кров) йде всім органам, крім головного мозку — йому, як найважливішому органу, дістається насичена киснем (тобто. артеріальна) кров.

Травна система

Травна система – наскрізна трубка. У ротовій порожнині з'являється справжня мова – основний орган видобутку їжі.Він довгий і липкий, служить для вилову. У земноводних є слинні залози, печінка та підшлункова залоза.

Запам'ятаємо: ротова порожнина → ковтка → стравохід → шлунок → тонкий кишечник → товстий кишечник → клоаку.

Видільна система

У нирках земноводних утворюється сеча, основний продукт виділення у її складі – це сечовина. Шлях освіти та виділення сечі:

Запам'ятаємо: первинні (тулубові) нирки → сечоводи → сечовий міхур (тут частина води із сечі всмоктується назад у кров) → клоака → зовнішнє середовище.

Статева система

Статева система - Тварини роздільностатеві.

яєчники → яйцеводи → клоака.

сім'яники → сім'явиносні протоки (впадають у сечоводи) → клоака.

Запліднення зовнішнє: земноводні виділяють свої статеві секрети у воду, де гамети зливаються і утворюють зиготу

Розвиток непрямий: щоб пуголовку (личинці) стати схожим на дорослу жабу, йому потрібно пройти низку серйозних змін (перетворень). Ознайомившись зі стадіями розвитку земноводних, можна побачити, що вони справді походять від риб: щойно з'явився з яйця пуголовок зовсім не виглядає як жаба, зате у нього є кілька спільних з рибами ознак:

• органи дихання - зябра;
• розвиток відбувається у воді;
• є хвіст;
• є бічна лінія;
• кровоносна система: одне коло кровообігу та двокамерне серце.

Давай подивимося, як же з двох статевих клітин, що потрапили у воду, утворюється доросла жаба:

Існує такий вид жаб, пуголовки яких можуть досягати 25 см завдовжки. Хоча розмір дорослої особини всього 6 см. Не дарма назва цього виду – Pseudis paradoxa – дивовижна жаба.Як у фільмі “Віднесені привидами” син відьми був значно більшим за свою матір, причому в дитячому віці.

Нервова система

Є спинний мозок (лежать у спинномозковому каналі) та головний мозок, розділеної на дві півкулі, що складається з:

1 - переднього мозку (у порівнянні з рибами краще розвинений);

2 - проміжного мозку;

4 - довгастого мозку;

5 - мозочка (розвинений гірше, ніж у риб, оскільки рухи у них одноманітні, повільні, не потрібна така координація, як у воді).

Органи почуттів

Земноводні ведуть водний та наземний спосіб життя, тому їх органи чуття мають деякі особливості:

1. Очі мають рухливі століття (захист від забруднень і висихання). Вони мають 2 століття — верхнє і нижнє шкірясте, а 3 століття — це миготлива перетинка. Вони мають слізні залози, секретом яких омиваються очні яблука. Рогівка очей опукла (у риб була плоска), а кришталик має лінзовидну форму (у риб кришталик круглий), завдяки чому вони можуть бачити далі риб.

1. Крім внутрішнього вуха у черепі (з'явилося ще у риб), у земноводних з'являється ще середнє вухо (стремечко) і барабанна перетинка. Це пов'язано з тим, що наземно-повітряне середовище — не таке щільне, як водне, а отже, і звуки проводяться гірше, тому потрібні додаткові структури, які проводять і посилюють звук.

1. Органи нюхи - У носових проходах.

1. У видів з водним способом життя, а також у пуголовків зберігається бічна лінія.

Класифікація класу Земноводні

Коротко класифікацію земноводних можна описати так:

Отже, клас Земноводні ділиться на три загони — загін Безхвості, загін Хвостаті та загін Безногі.

• Загін Безхвости:жаби, жаби, квакші. Саме на їх прикладі ми й розбирали загальну характеристику всього класу, тому до цього моменту ти вже все про них знаєш!
• Загін Безногі:черв'яги, рибозмії. Нехай тебе не бентежать назви представників цього загону: нічого спільного ні з хробаками, ні з рибами, ні зі зміями вони не мають, а названі вони так за червоподібною чи змієподібною формою тіла без кінцівок.
• Загін Хвостаті:гребінчастий тритон, звичайний тритон, велетенська саламандра, протеї. У них витягнуте тіло з приблизно однаковими за розміром кінцівками, довгий хвіст та маленька голова.

Роль земноводних у природі та житті людини

1. Є ланкою в ланцюзі живлення;
2. Знищують "шкідливих" комах (наприклад, мух, комарів);
3. Іноді заразом знищують і мальків цінних риб;
4. Використовуються для науки: наприклад, на препарованих жаб починають вивчати будову хребетних;
5. Іноді використовуються як продукти харчування.

Фактчек

• Хребет земноводних складається з 4 відділів: шийного (1 хребець), тулубного, крижового та хвостового. У жаби відсутні ребра, грудної клітки немає. Хребці хвостового відділу зростаються у уростиль.
• Кровоносна система – замкнута, два кола кровообігу – великий та малий (легеневий). Серце трикамерне (два передсердя та шлуночок). Холоднокровні.
• Дихальна система – дорослі особини дихають легкими та шкірою, а личинки зябрами. Через відсутність грудної клітки відбувається нагнітання повітря у легені, на кшталт насоса.
• Нервова система - Передній мозок земноводних розвинений сильніше, ніж у риб, і поділений на дві півкулі. Мозок розвинений гірше у зв'язку з однотипними рухами.
• Очі земноводні захищені від висихання та засмічення рухомими верхніми та нижніми століттями та миготливою перетинкою. У органі слуху з'явилося середнє вухо з однією слуховою кісточкою (стремечком). Порожнина середнього вуха відокремлена від навколишнього середовища барабанною перетинкою.

Терміни

Уростиль - Кістка деяких земноводних, що утворилася шляхом злиття хребців хвостового відділу і крижів.

Пойкілотермні (холоднокровні) тварини - Це група тварин, для яких характерна непостійна температура тіла, що залежить від навколишнього середовища.

Клоаку - це розширена задня частина кишки, в яку впадають протоки травної, видільної та статевої систем.

Перевір себе

Завдання 1.

Яка з цих структур характерна для класу Земноводні?

1. Ребра у грудному відділі
2. 7 шийних хребців
3. Клоаку
4. Чотирикамерне серце

Завдання 2.

До якої групи належать хробаки?

Завдання 3.

Протоки якої із систем не впадають у клоаку?

1. Травної
2. Дихальної
3. Видільні
4. Статевий

Завдання 4.

Виберіть усі ознаки, характерні для класу Земноводні:

1. Наскрізна травна система
2. Прямий розвиток
3. Наявність плавального міхура
4. Легеневий подих
5. Все перелічене вище

Відповіді: 1. — 3; 2. — 3; 3. — 2; 4. — 1,4.