Какъв е краят на храносмилателната система на земноводните. Земноводни: характеристики, устройство, размножаване и произход на класа земноводни
Особености вътрешна структураземноводни
Мускулно-скелетна система
Скелет на земноводни, подобно на други гръбначни животни, се състои от следните отдели: скелети на главата, торса, поясите на крайниците и свободните крайници.
Земноводните имат значително по-малко кости в сравнение с рибите: много кости се сливат , на места има запазен хрущял. Скелетът е по-лек от този на рибата, което е важно за съществуването на сушата. Широк плосък череп и горни челюстипредставляват едно цяло. Долната челюст е много подвижна. Черепът е подвижно прикрепен към гръбначния стълб.
В гръбначния стълб на земноводните има повече участъци, отколкото на рибите. Състои се от цервикален (1 прешлен), багажник (7 прешлени), сакрален (1 прешлен) и опашни секции . Опашният отдел се състои от опашна кост, а при опашатите земноводни се състои от отделни прешлени.
Скелетът на свободните крайници на земноводните, за разлика от рибите, е сложен. Скелетът на предния крайник е рамо, предмишница, китка, гръб И фаланги на пръстите ; заден крайник - бедро, тибия, тарзус, метатарзус И фаланги на пръстите .
Крайникът има пет части, така че се нарича пет пръста. Този крайник е характерен за всички сухоземни гръбначни животни.
Крайниците на сухоземните гръбначни са свързани с кости ставите , които могат да се движат спрямо тялото и един спрямо друг.
Осигурява опора за предните крайници колан за предни крайници . Състои се от двойки лопатки , сдвоени ключицата и сдвоени коракоиди (кости на врана). Ключиците и коракоидите се свързват с гръдната кост. Раменният пояс лежи в дебелината на мускулатурата и като колан обхваща предната част на тялото в полукръг.
Колан за задни крайници включва тазови кости (илиачна, седалищна) и пубисен хрущял , които се сливат и се прикрепят към страничните процеси на сакралния прешлен.
мускулатурапри земноводните се състои от мускули, които са по-сложни по структура, отколкото при рибите. Особено добре развити са мускулите на крайниците, които започват от костите на коланите и са прикрепени към костите на крайниците с тънки сухожилия. Свиването на тези мускули осигурява движението на крайниците при плуване, пълзене, скачане. Опашатите земноводни имат добре развити опашни мускули, които служат като основен орган при движение във вода.
Мускулно-скелетната система на земноводните има повече сложна структураотколкото в рибата. Скелетът и мускулите на чифтните крайници са по-сложни, отколкото при рибите и са типични за сухоземните гръбначни. Гръбначният стълб има по-голям брой секции, отколкото при рибите. Костите са леки и броят им е по-малък от този на рибата.
Храносмилателната системаи храносмилането
При земноводните храносмилателната система се състои от същите органи като при рибите. Широката уста води в голяма устна кухина. Отвън от горе голям очни ябълки. Движейки се, те участват в преглъщането на храната. Езикът на жабата расте с предния си край към долната челюст.
Възрастните жаби нямат хрилни прорези във фарингеалната област (те се появяват само на ранни стадииразвитие и след това изчезват). Сравнително късият хранопровод плавно преминава в стомаха. Навлажнена със слюнка в устата, храната преминава през хранопровода, изложена е на храносмилателни ензимив стомаха. Червата се разделят на тънки и дебели отдели. IN дванадесетопръстника (първата част на тънките черва) се отварят каналите на черния дроб, жлъчния мехур и панкреаса. IN тънко черво се извършва окончателното храносмилане. хранителни веществаабсорбира се от стените на червата и се пренася от кръвта до всички органи и тъкани на тялото. IN дебело черво натрупват несмлени остатъци. Дебелото черво се отваря в специално разширение - клоака . В него се отварят и каналите на отделителната и репродуктивната система. Чрез клоаката несмляните остатъци от храна се отстраняват навън.
Дихателна система и дишане
При ларвите на земноводните, попови лъжички , подобно на рибите, функционират хрилете и само един кръг на кръвообращението. Възрастните жаби дишат светлина , които представляват малки продълговати торбички с тънки еластични стени. В тях обилно се разклоняват множество капиляри.
Дишането възниква поради спускането и повдигането на дъното устната кухина. Когато се спусне, въздухът навлиза в устната кухина. Ако ноздрите се затворят, дъното на устата се издига и въздухът се изтласква в белите дробове. При издишване ноздрите са отворени, а при повдигане на дъното на устата въздухът излиза. В белите дробове се извършва обмен на газ: кислородът навлиза в капилярите и се пренася от кръвта до всички органи и тъкани, а въглеродният диоксид се отделя от капилярите в белите дробове, който се доставя тук с кръв от органи и тъкани.
Белите дробове на земноводните са примитивни: те имат малка повърхност на контакт между капилярите и въздуха. Следователно, той е важен при газообмена Кожа . Обменът на газ се извършва и през влажна кожа, поради което е толкова опасно за земноводните да изсушат кожата.
Кръвоносна система и кръвообращение
Във връзка с развитието на белите дробове при земноводните се появява второ - малък , или белодробна , кръг на кръвообращението.
Трикамерно сърце: две предсърдия и една камера. Кръвта от вътрешните органи се събира в големи вени и навлиза в дясното предсърдие. В лявото предсърдие белодробна венабогатата на кислород кръв се вкарва от белите дробове. Когато предсърдията се свият, кръвта преминава във вентрикула, където частично се смесва. По-наситен въглероден двуокискръвта се изпраща през белодробните артерии към белите дробове. смесена кръв навлиза в аортата и се разпространява във всички органи и тъкани на тялото. Най-наситената с кислород кръв отива към главата.
По този начин земноводните имат два кръга на кръвообращението: голям и малък, или белодробен. Смесената кръв тече към всички органи на тялото.
отделителна система
продълговати червено-кафяви бъбреци разположени в телесната кухина отстрани на гръбначния стълб. Вредните метаболитни продукти се филтрират от бъбреците и влизат в урината под формата на урина. уретери . Стича се по стената на клоаката и се изпълва пикочен мехур . Стени Пикочен мехурпериодично се свиват и урината се отделя през клоаката.
Метаболизъм.Поради слабото развитие на белите дробове и движението на смесена кръв в тялото, метаболизмът на земноводните е бавен. По интензивност той се различава малко от метаболизма на рибите.
Телесната температура на земноводните е нестабилна и зависи от температурата заобикаляща среда, така че те са класифицирани като хладнокръвни животни .
Нервна система и сетивни органи
При земноводните, подобно на рибите, нервната система се състои от централна (глава и гръбначен мозък) и периферни (нервни) отдели. По-развити в мозъка преден мозък , разделена на две полукълба . Те почти скриват диенцефалона отгоре. умерено развити среден мозъксвързани с органите на зрението. Слабо развит малък мозък. Това обяснява монотонните движения на земноводните и техния заседнал начин на живот. Условни рефлексипри земноводните те се произвеждат бавно, отнема много време за това.
Сетивни органи.Очите на земноводните имат подвижен горен клепачи мигащата мембрана (вместо долния клепач). Очите на земноводните са далекогледи в сравнение с рибите. Забелязано е, че жабите не виждат добре неподвижен обект, но активно реагират на движещ се.
Органите на слуха са представени от вътрешното и средното ухо. Средно ухо - кухина, която се отваря от едната страна в орофаринкса (4) , другият се доближава до повърхността на главата и е отделен от околната среда с тънко тъпанче (1) . Вътре в средното ухо (3) има кост стреме (2) , който свързва тъпанчеи вътрешното ухо (5) . Звуковите вибрации карат тъпанчето да вибрира. Стремето предава тези вибрации на вътрешното ухо.
Обонятелните органи комуникират с външната среда чрез чифтни ноздри. Земноводните са добре ориентирани по миризмата.
Ларвите имат органи на страничната линия.
Земноводните имат по-сложна вътрешна структура от рибите. Усложнението засяга дихателната и кръвоносната система поради появата на белите дробове и два кръга на кръвообращението. По-сложна структура от тази на рибата има нервна система и сетивни органи.
Храносмилателната система земноводни има редица характеристики в сравнение с гръбначните животни от други класове. В много отношения неговата структура се определя от вида на храната и начина, по който се получава храната. Хранителната база на по-голямата част от видовете е подвижни безгръбначни.
Редица земноводни имат особена хранителна специализация: жабите ловят предимно летящи насекоми, а жабите събират животни, пълзящи по земята (охлюви, червеи, ларви на насекоми). Има видове с тесен диапазон на хранене: редица тропически видове (мексикански жаби и др.) се хранят изключително с мравки и термити; някои други са раци и дори ядат други земноводни (американска жаба).
храносмилателна система започва широко устна фисура, което води до огромен орофарингеална кухина(фиг. 36), които се отварят евстахиеви тръби(слухови проходи, свързващи го с вътрешно ухо), вътрешни ноздри (хоани) И пролука в гърлото.
Повечето видове имат език,който , за разлика от рибите, независими мускулии се използва за улавяне на плячка . Лепилона повърхността на езика помага да се задържат насекоми. Степента на развитие на езика и неговата форма не са еднакви при различните земноводни. Така например при видове с постоянни хриле езикът е елементарен, а американската пипа изобщо я няма. Напротив, езикът е добре развит при ануровите и редица опашати (саламандри). жабешки езикпредният му край е прикрепен към дъното, а другият му край е насочен назад и може да бъде хвърлен напред за улавяне на насекоми.
В орофарингеалната кухина има зъбите и слюнчените жлези. Формата и разположението на зъбите се различават при различните земноводни (в по-голяма степен те са развити при опашатите). Зъбичесто имат вид конуси, чиито краища са леко извити назад. намира се на отварачка, кости на горна и долна челюсти се променя периодично. Жабешки зъбие включен само Горна частчелюсти, те отсъстват на долната челюст. Редица видове (крастави жаби) нямат зъби .
Слюнчените жлезидопринасят за намокрянето на хранителния болус, но не съдържатхраносмилателна ензими.
Сухоземните видове имат нечифтни вътрешни и чифтни палатинални жлези. Поглъщането на храна се улеснява от контракциите на очните мускули и движенията на очните ябълки.
Зад орофарингеалната кухина е къс хранопровод, който влиза в лошо разграничен стомах. черватапри земноводните повече време, в сравнение с рибата, но без ясна граница между тънката и дебелата част. против, ректумаГлоба изолирани се отваря анус в клоаката. Червата са прикрепени към стените на кухината върху специални гънки на перитонеума - мезентериум.
Подпомага смилането на храната ензими,разпределени черен дроб и панкреас. Черен дробдоста големи и различни форми: при опашатите е плътен (без дялове), при безопашатите е триделен, при безкраките е удължен и многоделен. Панкреатичните канали се сливат с жлъчния канал на черния дроб, който се влива в дванадесетопръстника(фиг. 37).
Дихателната система земноводните е особен във връзка с живеенето в две среди - сухоземна и водна: има хрилно, кожно и белодробно дишане. На ларвен стадийвсички земноводни дишат хрилетекоито са хомоложни по произход на хрилния апарат на белодробните риби.
Хрилете се запазват в зряла възраст водни видове. Формата и местоположението на хрилетесе различават значително в зависимост от начина на живот и нивото на газообмен. При ануровиземноводни хриле във формата гребеновиднаизрастъци, и безкрак – перестисгради. Постоянни хрилеземноводните имат хриле дървоподобенформи. Хрилете на много опашати са представени от няколко реда клони.
Повечето възрастни земноводни имат белодробна дъх в комбинация с други методи за обмен на газ. И така, безопашатите и по-високоопашатите (истинските саламандри) дишат белите дробове и кожата. В Amphium (опашат) в присъствието бели дробовеупорствам вътрешни хриле,и за протей на открито. възрастните сирени имат външни и вътрешни хриле. Във връзка с белодробното дишане земноводните имат вътрешни ноздри или хоанисвързване носната кухинас орофарингеалната кухина.
Поради несъвършенството на белите дробове (малка окислителна повърхност) специална роля в живота на земноводните играят дермален дъх, извършвани с всяка комбинация от органи, които осигуряват обмен на газ . Той Оотива във всички видове - променя се само неговият дял в общия газообмен. Например при зелените жаби повече от 50% от кислорода, необходим за окисляването на кръвта, преминава през кожата.
Когато се потопят във вода, земноводните дишат само кислород, разтворен във вода и влизащ през кожата. Това е особено важно за земноводните, които нямат хриле и бели дробове (саламандри без бели дробове) - газообменът се извършва през кожата и устната лигавица, където е добре развита мрежа от капиляри.
Поради липса на цервикална горните дихателни пътищакъс. Те започват с външните ноздри, през които влиза въздух хоании преминава през ларинкса в белите дробове. Ларинксаподдържан хрущялна система - нечифтен крикоиден и два аритеноидни.По стените на ларингеалната камера са гласни струни. Прикрепя се към хрущяла мускули на гърлото,което до голяма степен определя преминаването на въздуха в белите дробове и производството на звук.
Сдвоени бели дробовеприкрепете директно към краищата на ларинкса - липсват трахея и бронхи(опашатите и безкраките имат рудимент на трахеята). Белият дроб е кухтънкостенна торба, чиято вътрешна повърхност има клетъчна структура ( няма белодробна тъкан). В нейно отсъствие париетален газов обмен- стените на белите дробове съдържат гъста мрежа от капиляри, където прониква входящият кислород.
При липса на гръдния кош и междуребрените мускули дихателен механизъм при жабата инжекционен тип- използване на движението на орофарингеалната кухина. При спускане на дъното му въздухът се изтегля в кухината през външните ноздри и хоаните. След това външните ноздри се затварят, въздухът от белите дробове в резултат на свиване на мускулите на стените на тялото и вътрешните органи се изтласква през ларингеалната фисура в орофарингеалната кухина. Там се смесва с входящата порция атмосферен въздух. Когато дъното на орофарингеалната кухина се повдигне, смесен въздух се изтласква в белите дробове. След това ларингеалната фисура се затваря и остатъците от смесения въздух излизат през ноздрите. Такава вентилация на белите дробове продължава постоянно, когато животното е на повърхността на земята.
Кръвоносна система земноводните, в сравнение с рибите, имат резки разлики и оригиналност на структурата и функцията. Поради появата на белодробно дишане структурата на сърцето става по-сложна и съдовата система се променя драматично.
сърцепри земноводните трикамерен(2 атриум и 1 вентрикул) и два кръга на кръвообращението. В непосредствена близост до дясното предсърдие венозен синус, и напуска стомаха артериален конуско спирален клапан. Дясното предсърдие е по-голямо от лявото - събира деоксигенирана кръвот цялото тяло и артериалнаидващи през вените на кожата. В лявото предсърдие навлиза само артериална кръв, идваща от белите дробове. Стените на вентрикуладебел, с набраздени мускули. От вътрешната му страна има израстъци,между които има вдлъбнатини, пречещи на смесванетоартериална и венозна кръв (фиг. 38).
Между предсърдията и вентрикула са атриовентрикуларен клапани,които предотвратяват обратния поток на кръвта.
За да тече кръвта от предсърдията към вентрикула, има само една обща дупка, изместен надясно, следователно, когато сърцето се свие, то първо влиза в камерата деоксигенирана кръв, след това смесени и накрая - артериални. В съответствие с това от артериалния конус се отклоняват три чифта артериални съдове, пренасящи кръв с различно съдържание на кислород, - кожно-белодробни, системни дъги и каротидни артерии (фиг. 38).
Когато сърцето се свие, спиралната клапа се движи и първо се отварят дупки кожно-белодробни артериипрез който тече венозенкръв. След това се разпадат на бял дроб и кожасъдове, които пренасят венозна кръв за окисление до лек и щадящ кожата(фиг. 39).
Второ, отворено системни дъгикъде отива смесенкръв. И двата съда, огъващи се около сърцето, се разклоняват тилно-прешленни и подключичнии, сливайки се от дорзалната страна, образуват дорзална аорта. От него тръгват по-малки артерии, отиващи към вътрешни органи (ентеромезентериална артерия и др..) и към задната част на тялото (артерия на опашката).
Последната стъпка е доставката на артериална кръв, която преминава каротидни артериикъм главата. Всяка обща каротидна артерия се разделя на външна и вътрешнаартериите. В основата на каротидната артерия има малко разширение - „каротидна жлезакойто регулира кръвното налягане в тези съдове.
Дезоксигенирана кръвот предния край на тялото се сглобява по следния начин (фиг. 40). брахиална вена, лагер венозенкръв от предните крайници, съчетана с кожатавена, която тече артериална кръв. смесен
навлиза кръв подключичнавена, която се свързва с външна и вътрешна югуларнавени да образуват сдвоени предна празна вена. Следователно тези вени пренасят смесена кръв към венозния синус и дясното предсърдие.
Кръвта от задните крайници и задната част на тялото навлиза в бедрена и седалищнавени, които обединяват сдвоени илиачнивени. Тези съдове, влизайки бъбреци, форма портални системи. При излизане от бъбреците порталните вени на бъбреците се сливат, за да се образуват задна празна венакойто пренася кръвта към венозния синус. Портална система на черния дробобразувани от два съда нечифтна коремна и портална вена. Нечифтен коременвена се образува от сливането на кръвоносните съдове отдясно и отляво феморални вени. Портална венаобразувани от сливане на малки вени, от които тече кръв червата и стомаха. Кръв от черния дроб чернодробни венинавлиза в задната празна вена, която преминава през черния дроб без разклонения и се влива във венозния синус. от белодробни вениартериалната кръв се движи в лявото предсърдие.
отделителна система представена земноводна мезонефридиален тип бъбреци(в стадия на ларвите функционира пронефрос).
Предна част на бъбреците мъженяма екскреторна функция - подобно на хрущялните риби, семенните тубули преминават през него от разположените наблизо тестиси (фиг. 41).
Основните продукти на азотния метаболизъм са урея(за възрастни) и амоняк- в ларвите. Бъбреците под формата на компактни сплескани тела са разположени от дорзалната страна близо до сакралния гръбнак. От вентралната страна на бъбреците са надбъбречните жлези– жлези вътрешна секреция.
Урината се образува главно чрез филтриране на кръвна плазма в Боуманкапсули. Първична уринасе събира в бъбречните тубули, където протича активна обратна абсорбция (реабсорбция) на вода и редица вещества в кръвта – захари, витамини, натриеви йони и др. сдвоени уретери(Вълчи канали), през които урината се влива в клоаката и след това в пикочния мехур, където също се извършва реабсорбция. Това допринася за значително спестяване на вода и полезни за организма вещества.
система за отглеждане. Земноводните имат отделни полове; повечето видове се размножават чрез снасяне на яйца (хайвер), някои видове имат яйцевидна жаба (огнен и планински саламандър, европейски протей, американска живородна жаба); Оплождане външни (по-рядко вътрешни - по време на живо раждане).
Сдвоени яйчнициимат зърнестаструктура и окачени на мезентериума. Над яйчниците има жълти пръстовидни образувания - дебели телав които се отлагат резервни хранителни вещества, необходими за размножаването. Изпълнява се функцията на яйцепроводите Канали на Мюлер. Те са дълги, тънки, в края имат фуния, която се отваря в телесната кухина близо до сърцето. Долният (маточен) отдел на яйцепровода е разширен и има достъп до клоаката (фиг. 42).
По време на размножаването яйцата излизат през разкъсвания в стените на яйчника в телесната кухина и навлизат във фунията на яйцепровода, което се улеснява от ритмични контракции на сърдечните мускули. Чрез разпределението на спец жлези,намиращ се в стените на яйцепровода, яйцата придобиват протеинови лигавици и се натрупват в областта на матката.
тестиситеса заоблени и гладка структура. Намира се върху мезентериума близо до предната част на бъбреците, през които семенните каналчета(фиг. 41). Сексуалните продукти попадат в долната част вълчи канали, където се намират специални разширения - семенни мехурчетаобслужващи натрупването на семенна течност. Вълчи канали при мъжете, изпълняващи едновременно функцията на уретерите и семепровода, имат урогенитален отворв клоаката.
При ануровиземноводни външно торене:снесените от женската яйца са покрити със семенна течност. При безкраки повечето опашатаоплождане на земноводни вътрешни- в долната част на яйцепровода. Развитие с метаморфоза- от яйца се образуват попови лъжички. По време на живо раждане развитието на ембрионите се извършва в маточната част на яйцепровода.
Централна нервна система и сетивни органи .
Подобно на други гръбначни животни, Централна нервна система включва глава и гръбначен стълбмозък.
В сравнение с рибата главамозъкът на земноводните има редица прогресивни функции. Преден отдел мозъкът е относително по-голям, разделен на две удължени полукълба. нервно веществоразположени в кухината на вентрикулите, съставляващи стриатум, и в неговите страни, и дълбоките слоеве на покрива (не е в повърхностния слой).
При земноводните нервното вещество е истински мозъчен трезор – архипалий. (Сред долните черепни животни се среща само при белодробни риби). Наличието на архипалий определя по-сложна връзкамежду мозъчните области и поведенческите реакции на земноводните. Пред полукълба е нечифтен обонятелен лоб.
диенцефалон разположени зад предната и леко покрити от съседните отдели. По-горе се намира епифиза(ендокринна жлеза). Фуния се простира от дъното на диенцефалона със съседна хипофизната жлеза.
среден мозък представени зрителни дялове, и в сравнение с костните риби е по-малък. Малък мозък под формата на малка изпъкнала формация (в Proteus практически не се изразява). Продълговати мозъкима забележимо ромбовидна ямка- кухината на четвъртия вентрикул. Медула постепенно се превръща в гръбначен мозък.
Напуска мозъка десет двойки нерви; единадесета двойка допълнителеннерв) не е развит, а дванадесетият ( хипоглосен нерв)се простира извън черепа.
сетивни органи имат характеристики на усложнение, в сравнение с първичните водни гръбначни, поради обитаването на земноводните в земната среда.
Визия представени от чифтни очи, които са оборудвани с движещи се клепачипредпазва от изсушаване и механични повреди. лещиТо има лещовидна форма, А роговица - изпъкнал.Акомодацията се осигурява от движението на лещата с помощта на контракция цилиарен мускулобщи за всички сухоземни гръбначни животни.
орган на слуха се състои от два отдела ( вътрешно и средно ухо). Средно ухопредставлява модификация на кухината на пръскането на риба и се затяга тимпаничен мембрана.Слуховата костица се намира в кухината на средното ухо. стреме,който се получава от окачването (хиомандибуларно) на хиоидната дъга на рибата. Костта има формата на колона, която в единия край опира в преградата между средното и вътрешното ухо, а в другия край в тъпанчето.
Средното ухо е свързано с орофаринкса чрез евстахиеви тръби, които служат за изравняване на външното и вътрешното налягане и по този начин предпазват тъпанчето от увреждане.
Обонятелни органи сдвоени и свързани чрез хоани с орофарингеалната кухина, което помага за улавяне на миризми при дишане. Органът на обонянието е разделен на две части- всъщност обонятелниоблицована с обонятелен епител и респираторнис прост епител.
Обонянието на земноводните е засилено в сравнение с рибите поради усложнението сгъната структураповърхността на обонятелната кухина. Обонятелната торбичка съдържа Якобсонов организползвани за миризма на храна в устата. В стените на обонятелната кухина лежат жлеза,допринасяйки за хидратацията на лигавицата му.
Докосване извършва се от сензорни клетки, разположени в повърхностния слой на кожата. Странична линия е от първостепенно значение за ориентацията на ларвите и възрастните земноводни, водещи предимно воден начин на живот.
След като се запознаете с характеристиките на устройството амфибия, се препоръчва отворете и прегледайте местоположение на органи и системи.
Земноводните, иначе се наричат земноводни, са едни от първите сухоземни животни (гръбначни), докато връзката с водната среда при земноводните не е прекъсната. Предците на съвременните земноводни "дойдоха" на сушата през девонския период, преди около 350 милиона години. И с течение на времето те се адаптираха, което доведе до промяна във вътрешната структура на земноводните. Днес ще го разгледаме.
Характеристики на вътрешната структура на земноводните
Основните промени на древните земноводни са адаптирането към земната гравитация (скелет) и защитата от липса на влага (сушене във въздуха).
Съвременните земноводни, разбира се, запазват връзка с "майчината" среда (водата).
Структурата на земноводните е ясно видима по време на ембрионалното развитие и в бъдеще. Хайверът на земноводните (почти всички) няма плътна черупка, развитието му може да се случи само във вода. Излюпените ларви се държат като водни животни, имат всички характеристики: дишане през хрилете, двукамерно сърце, като риба, наличие на странична линия, както и един кръг на кръвообращението.
Но в хода на метаморфозата преходът от ларва към възрастен, има образуване на органи, присъщи на организми, водещи наземен начин на живот.
Вътрешната структура на земноводните: диаграма
Вътрешната структура на земноводните се променя, както следва: така се развиват белите дробове, кръвоносната система се променя, появяват се два кръга на кръвообращението (отделно). И сърцето от двукамерно се трансформира в трикамерно. Появяват се сетивни органи, които не са присъщи на водните животни, като: средното ухо, формата на роговицата се променя (става изпъкнала), появява се лещовидна леща, очите придобиват клепачи. Вместо изчезналата странична линия се развива мозъкът (две полукълба) и се появяват нервни клетки.
Земноводни, днес един от най-малките класове гръбначни животни (само около 2100 вида). Дели се на три групи - това са безкраки, опашати, безопашати земноводни. От тези поръчки - безкраки (около 160 вида) имат местообитание на тропиците и субтропиците. Останалите могат да бъдат намерени в средната лента.
Външната структура на земноводните (амфибиите) е индивид с широка глава и късо тяло. Вратът практически липсва (главата е неактивна). От крайниците задните крайници са много по-дълги от предните.
Кожата е гола и кожата не е напълно прикрепена към тялото, така че създадените "торбички" се пълнят с лимфа (защита на кожата от изсушаване).
Скелетът се състои от череп, свързан с гръбначния стълб. А той от своя страна се състои от три отдела, като: цервикален, багажник и сакрален. На земноводните липсват ребра. Но в същото време земноводните имат раменен пояс, който е абсолютно типичен за сухоземните животни: сдвоени лопатки, ключици и гръдна кост.
Храносмилателната система на земноводните е по-малко засегната от еволюцията. Орофарингеалната кухина се влива в хранопровода (много къс), който преминава в стомаха, а той от своя страна плавно преминава в червата (без граница). А червата на земноводните преминават в ректума. Чернодробни канали. както и панкреаса се екскретират в дванадесетопръстника.
Една от разликите между земноводните и техните роднини риби е наличието на развит език, той взема "активно участие" в извличането на храна.
Що се отнася до структурата на земноводните, по-точно дихателната система, те имат двойна структура. Тези. Земноводните дишат с бели дробове и кожа. Белите дробове са пронизани от мрежа от капиляри, в които се извършва обмен на газ. Що се отнася до механизма на дишане при земноводните, той има инжекционен характер (изключително несъвършен).
И накрая, във вътрешната структура е необходимо да се отбележи кръвоносната система. Представлява трикамерно сърце (атриум и камера) и два кръга на кръвообращението (малък - белодробен и голям - багажник).
Поради факта, че няма смесване на артериална и венозна кръв във вентрикула, интензивността на жизнените процеси е ниска, така че телесната температура е нестабилна.
Ето как е подредена вътрешната структура на земноводните, ако говорим за това накратко. И повече за това, кажете това видео:
И по-подробно със зимната вода ще се запознаете със следните статии:
Земноводните са първите сухоземни гръбначни животни, повечето от които живеят на сушата и се размножават във вода. Това са влаголюбиви животни, което определя тяхното местообитание.
Тритоните и саламандрите, живеещи във водата, най-вероятно веднъж са завършили своето жизнен цикълв стадий ларва и в това състояние са достигнали полова зрялост.
Сухоземните животни - жаби, крастави жаби, дървесни жаби, лопатоноги - живеят не само на почвата, но и на дървета (жаба), в пясъците на пустинята (крастава жаба, лопатоноги), където са активни само през нощта и снасят яйца в локви и временни резервоари, да И това не е всяка година.
Земноводните се хранят с насекоми и техните ларви (бръмбари, комари, мухи), както и с паяци. Те ядат миди (охлюви, охлюви), пържени риби. Особено полезни са жабите, които ядат нощни насекоми и охлюви, които са недостъпни за птиците. Обикновените жаби се хранят с градински, горски и полски вредители. Една жаба може да изяде около 1200 вредни насекоми през лятото.
Самите земноводни са храна за риби, птици, змии, таралежи, норка, пор, видра. Хищните птици хранят пилетата си. Краставите жаби и саламандрите, които имат отровни жлези по кожата си, не се ядат от бозайници и птици.
Земноводните спят зимен сън в убежища на сушата или в плитки водни тела, следователно безснежните студени зими причиняват масовата им смърт, а замърсяването и пресъхването на водните тела води до смъртта на потомството - яйца и попови лъжички. Земноводните трябва да бъдат защитени.
9 вида представители на този клас са включени в Червената книга на СССР.
Характеристика на класа
Съвременната фауна на земноводните не е многобройна - около 2500 вида от най-примитивните сухоземни гръбначни животни. Според морфологичните и биологични чертите заемат междинно положение между водни организмии всъщност земен.
Произходът на земноводните се свързва с редица ароморфози, като появата на крайник с пет пръста, развитието на белите дробове, разделянето на атриума на две камери и появата на два кръга на кръвообращението, прогресивното развитие на централната нервна системаи сетивни органи. През целия си живот или поне в състояние на ларва земноводните са задължително свързани с водната среда. За нормален живот възрастните форми се нуждаят от постоянна хидратация на кожата, поради което живеят само в близост до водоеми или на места с висока влажност. При повечето видове яйцата (хайверът) нямат плътни черупки и могат да се развиват само във вода, като ларви. Ларвите на земноводните дишат с хриле; по време на развитието настъпва метаморфоза (трансформация) във възрастно животно, което има белодробно дишанеи редица други характеристики на структурата на сухоземните животни.
Възрастните земноводни се характеризират със сдвоени крайници с пет пръста. Черепът е подвижно свързан с гръбначния стълб. В органа на слуха освен вътрешното ухо е развито и средното ухо. Една от костите на хиоидната дъга се превръща в кост на средното ухо - стремето. Образуват се два кръга на кръвообращението, сърцето има две предсърдия и една камера. Предният мозък е увеличен, развити са две полукълба. Заедно с това земноводните запазиха характеристики, характерни за водните гръбначни животни. Кожата на земноводните има голям бройлигавичните жлези, отделяната от тях слуз го овлажнява, което е необходимо за дишането на кожата (дифузията на кислород може да се осъществи само през воден филм). Температурата на тялото зависи от температурата на околната среда. Тези структурни характеристики на тялото определят богатството на фауната на земноводните във влажните и топли тропически и субтропични райони (виж също таблица 18).
Типичен представител на класа е жаба, на примера на която обикновено се дава характеристиката на класа.
Структурата и размножаването на жаба
езерна жаба живее във водни обекти или по техните брегове. Плоската му широка глава плавно преминава в късо тяло с намалена и удължена опашка задни крайницис презрамки за плуване. Предните крайници, за разлика от задните, са много по-малки; те имат 4, а не 5 пръста.
телесни обвивки. Кожата на земноводните е гола и винаги покрита със слуз поради големия брой мукозни многоклетъчни жлези. Тя не само изпълнява защитна функция(от микроорганизми) и възприема външно дразнене, но участва и в газообмена.
Скелетсе състои от гръбначен стълб, череп и скелет на крайниците. Гръбначният стълб е къс, разделен на четири отдела: шиен, туловище, сакрален и опашен. IN цервикална областима само един пръстеновиден прешлен. IN сакрален регионсъщо един прешлен, към който са прикрепени тазовите кости. Опашната област на жабата е представена от уростила, формация, състояща се от 12 слети опашни прешлена. Между телата на прешлените са запазени остатъците от хордата, има горни дъги и спинозен процес. Липсват ребра. Черепът е широк, сплескан в гръбначна посока; при възрастни животни черепът запазва много хрущялна тъкан, което причинява приликата на земноводните с рибите с лобови перки, но черепът съдържа по-малко кости от рибата. Забелязват се два тилни кондила. Раменният пояс се състои от гръдната кост, две коракоиди, две ключици и две лопатки. В предния крайник се различават рамо, две слети кости на предмишницата, няколко кости на ръката и четири пръста (петият пръст е елементарен). Тазовият пояс се образува от три чифта слети кости. В задния крайник се различават бедрена кост, две слети кости на подбедрицата, няколко кости на стъпалото и пет пръста. Задните крайници са два до три пъти по-дълги от предните крайници. Това се дължи на движението чрез скачане; във водата, когато плува, жабата работи енергично със задните си крайници.
мускулатура. Част от мускулатурата на багажника запазва метамерна структура (като мускулатурата на рибите). Въпреки това, по-сложна диференциация на мускулите е ясно проявена, развита сложна системамускулите на крайниците (особено задните), дъвкателните мускули и др.
Вътрешни органи на жабалежат в целомичната кухина, която е облицована с тънък слой епител и съдържа малко количество течност. По-голямата част от телесната кухина е заета от храносмилателни органи.
Храносмилателната системазапочва с голяма орофарингеална кухина, на дъното на която е прикрепен езикът с предния си край. При улавяне на насекоми и друга плячка езикът се изхвърля от устата и жертвата се залепва за него. На горната и долната челюст на жабата, както и на небните кости, има малки конични зъби (недиференцирани), които служат само за задържане на плячка. Това изразява приликата на земноводните с рибите. Каналите на слюнчените жлези се отварят в орофарингеалната кухина. Тайната им овлажнява кухината и храната, улеснява поглъщането на плячка, но не съдържа храносмилателни ензими. По-нататък храносмилателен трактпреминава във фаринкса, след това в хранопровода и накрая в стомаха, чието продължение е червата. дванадесетопръстникалежи под стомаха, а останалата част от червата се сгъва на бримки и завършва с клоака. На разположение храносмилателни жлези(панкреас и черен дроб).
Навлажнената със слюнка храна преминава в хранопровода и след това в стомаха. Жлезистите клетки на стените на стомаха отделят ензима пепсин, който е активен в кисела среда (в стомаха се отделя и солна киселина). Частично усвоената храна се придвижва в дванадесетопръстника, в който жлъчен каналчерен дроб.
Тайната на панкреаса също се влива в жлъчния канал. Дуоденумът преминава неусетно в тънко червокъдето се извършва усвояването на хранителни вещества. Неразградените остатъци от храна навлизат в широкия ректум и се изхвърлят през клоаката.
Поповите лъжички (ларви на жаби) се хранят предимно с растителна храна (водорасли и др.), Те имат рогови пластини на челюстите си, които изстъргват меките растителни тъкани заедно с едноклетъчните и други малки безгръбначни, разположени върху тях. Роговите пластини се отделят по време на метаморфозата.
Възрастните земноводни (по-специално жаби) са хищници, които се хранят с различни насекоми и други безгръбначни; някои водни земноводни ловят малки гръбначни.
Дихателната система. Дишането на жабата включва не само белите дробове, но и кожата, която съдържа голям брой капиляри. Белите дробове са представени от тънкостенни торбички, чиято вътрешна повърхност е клетъчна. По стените на сдвоените сакуларни бели дробове има обширна мрежа от кръвоносни съдове. Въздухът се изпомпва в белите дробове чрез изпомпващи движения на дъното на устата, докато жабата отваря ноздрите си и спуска дъното на орофаринкса. След това ноздрите се затварят с клапи, дъното на орофарингеалната кухина се издига и въздухът преминава в белите дробове. Издишването възниква поради действието на коремните мускули и колапса на белодробните стени. При различни видовепри земноводните 35-75% от кислорода навлиза през белите дробове, 15-55% през кожата и 10-15% през лигавицата на орофарингеалната кухина. През белите дробове и орофарингеалната кухина се отделя 35-55% въглероден диоксид, през кожата - 45-65% въглероден диоксид. Мъжките имат аритеноидни хрущяли около ларингеалната фисура и гласните струни, опънати над тях. Усилването на звука се постига от гласови торбички, образувани от лигавицата на устната кухина.
отделителна система. Продуктите на дисимилация се екскретират през кожата и белите дробове, но повечето от тях се екскретират от бъбреците, разположени отстрани на сакралния прешлен. Бъбреците са в съседство с дорзалната страна на кухината на жабата и са удължени тела. Бъбреците съдържат гломерули, които филтрират кръвта вредни продуктигниене и някои ценни вещества. По време на потока през бъбречните тубули ценните съединения се реабсорбират и урината се оттича през двата уретера към клоаката и оттам към пикочния мехур. За известно време урината може да се натрупа в пикочния мехур, който се намира на коремната повърхност на клоаката. След напълване на пикочния мехур, мускулите на стените му се свиват, урината се отделя в клоаката и се изхвърля навън.
Кръвоносна система. Сърцето на възрастните земноводни е трикамерно, състои се от две предсърдия и вентрикул. Има два кръга на кръвообращението, но те не са напълно разделени, артериалната и венозната кръв се смесват частично поради една камера. Артериален конус се отклонява от вентрикула с надлъжна спирална клапа вътре, която разпределя артериална и смесена кръв в различни съдове. Дясното предсърдие получава венозна кръв от вътрешните органи и артериална кръв от кожата, т.е. тук се събира смесена кръв. Артериалната кръв от белите дробове навлиза в лявото предсърдие. И двете предсърдия се свиват едновременно и кръвта от тях навлиза във вентрикула. Благодарение на надлъжната клапа в артериалния конус венозната кръв навлиза в белите дробове и кожата, смесената кръв навлиза във всички органи и части на тялото, с изключение на главата, а артериалната кръв навлиза в мозъка и други органи на главата.
Кръвоносната система на ларвите на земноводните е подобна на кръвоносна системариба: в сърцето има една камера и едно предсърдие, има един кръг на кръвообращението.
Ендокринна система. При жабата тази система включва хипофизата, надбъбречните жлези, щитовидната жлеза, панкреаса и половите жлези. Хипофизната жлеза отделя интермедин, който регулира цвета на жабата, соматотропен и гонадотропни хормони. тироксин, който произвежда щитовидната жлеза, е необходим за нормалното завършване на метаморфозата, както и за поддържане на метаболизма при възрастно животно.
Нервна системахарактеризира се с ниска степен на развитие, но заедно с това има редица прогресивни характеристики. Мозъкът има същите отдели като при рибите (преден, интерстициален, среден мозък, малък мозък и медула). Предният мозък е по-развит, разделен на две полукълба, всяко от които има кухина - страничен вентрикул. Малкият мозък е малък, което се дължи на сравнително заседналия начин на живот и монотонността на движенията. Продълговатият мозък е много по-голям. От мозъка излизат 10 двойки нерви.
Еволюцията на земноводните, придружена от промяна на местообитанието и излизане от водата на сушата, е свързана със значителни промени в структурата на сетивните органи.
Сетивните органи обикновено са по-сложни от тези на рибите; те осигуряват ориентация на земноводните във вода и на сушата. При ларвите и възрастните земноводни, живеещи във вода, се развиват органи на страничната линия, те са разпръснати по повърхността на кожата, особено много на главата. В епидермалния слой на кожата има температурни, болкови и тактилни рецептори. Органът на вкуса е представен от вкусови рецептори на езика, небцето и челюстите.
Обонятелните органи са представени от чифтни обонятелни торбички, които се отварят навън през чифтни външни ноздри и в орофарингеалната кухина през вътрешни ноздри. Част от стените на обонятелните торбички са облицовани с обонятелен епител. Органите на обонянието функционират само във въздуха, във водата външните ноздри са затворени. Обонятелните органи при земноводните и висшите хордови са част от дихателния тракт.
В очите на възрастните земноводни се развиват подвижни клепачи (горни и долни) и мигаща мембрана, които предпазват роговицата от изсушаване и замърсяване. Ларвите на земноводните нямат клепачи. Роговицата на окото е изпъкнала, лещата е оформена двойноизпъкнала леща. Това позволява на земноводните да виждат доста далеч. Ретината съдържа пръчици и колбички. Много земноводни са развили цветно зрение.
В органите на слуха освен вътрешно ухосредното ухо е развито на мястото на дихалото на лобоперите риби. Съдържа устройство, което усилва звуковите вибрации. Външният отвор на кухината на средното ухо е затегнат с еластична тимпанична мембрана, чиито вибрации се увеличават звукови вълни. Чрез слуховата тръба, която се отваря към фаринкса, кухината на средното ухо се свързва с външната среда, което позволява отслабване резки капкинатиск върху тъпанчето. В кухината има кост - стреме, с единия си край опира в тъпанчето, с другия - в овалното прозорче, покрито с мембранна преграда.
Таблица 19 Сравнителна характеристикаструктури на ларви и възрастни жаби | ||
знак | Ларва (попова лъжица) | възрастно животно |
форма на тялото | Подобен на риба, с рудименти на крайници, опашка с плувна мембрана | Тялото е скъсено, два чифта крайници са развити, опашка липсва |
Начин на пътуване | Плуване с опашка | Скачане, плуване с помощта на задните крайници |
Дъх | Хриле (първо външни, след това вътрешни хриле) | Белодробна и кожна |
Кръвоносна система | Двукамерно сърце, един кръг на кръвообращението | Трикамерно сърце, два кръга на кръвообращението |
сетивни органи | Органите на страничната линия са развити, няма клепачи пред очите | Няма органи на страничната линия, клепачите са развити пред очите |
Челюсти и начин на хранене | Роговите плочи на челюстите изстъргват водорасли заедно с едноклетъчни и други малки животни | На челюстите няма рогови пластини, с лепкав език улавя насекоми, мекотели, червеи, пържени риби |
начин на живот | вода | Сухоземни, полуводни |
размножаване. Земноводните имат отделни полове. Половите органи са чифтни, състоящи се от леко жълтеникави тестиси при мъжките и пигментирани яйчници при женските. Еферентните канали се простират от тестисите, прониквайки в предната част на бъбрека. Тук те се свързват с пикочните тубули и се отварят в уретера, който едновременно изпълнява функцията на семепровода и се отваря в клоаката. Яйцата от яйчниците попадат в телесната кухина, откъдето се извеждат през яйцепроводите, които се отварят в клоаката.
При жабите половият диформизъм е добре изразен. И така, мъжкият има туберкули на вътрешния пръст на предните крака („брачен калус“), които служат за задържане на женската по време на оплождане, и гласови торбички (резонатори), които усилват звука при крякане. Трябва да се подчертае, че гласът се появява за първи път при земноводните. Очевидно това е свързано с живота на сушата.
Жабите се размножават през пролетта на третата година от живота си. Женските хвърлят яйца във водата, мъжките я напояват със семенна течност. Оплодените яйца се развиват в рамките на 7-15 дни. Поповите лъжички - ларвите на жабата - се различават значително по структура от възрастните животни (Таблица 19). След два-три месеца поповата лъжица се превръща в жаба.
развитие. При жабата, както при другите земноводни, развитието протича с метаморфоза. Метаморфозата е широко разпространена при представители на различни видове животни. Развитието с трансформация се явява като една от адаптациите към условията на живот и често се свързва с прехода на ларвите от едно местообитание към друго, както се наблюдава при земноводните.
Ларвите на земноводните са типични обитатели на водата, което е отражение на начина на живот на техните предци.
Характеристиките на морфологията на поповата лъжица, които имат адаптивна стойност в съответствие с условията на местообитанието, включват:
- специални апарати за долната странаглавата, която служи за закрепване към подводни предмети, е вендуза;
- по-дълги от тези на възрастна жаба, черва (в сравнение с размера на тялото); това се дължи на факта, че поповата лъжица консумира растителна храна, а не животинска (като възрастна жаба) храна.
Характеристиките на организацията на поповата лъжица, повтарящи признаците на техните предци, трябва да бъдат разпознати като рибоподобна форма с дълга опашна перка, липса на крайници с пет пръста, външни хриле и един кръг на кръвообращението. В процеса на метаморфоза всички системи на органите се преустройват: крайниците растат, хрилете и опашката се разтварят, червата се скъсяват, естеството на храната и химията на храносмилането, структурата на челюстите и целия череп, кожата се променя, преходът от се извършва хрилно дишане до белодробно дишане, настъпват дълбоки трансформации в кръвоносната система.
Ходът на метаморфозата при земноводните се влияе значително от хормоните, секретирани от специални жлези (виж по-горе). Например отстраняване от попова лъжица щитовидната жлезаводи до удължаване на периода на растеж, докато метаморфозата не настъпва. Напротив, ако препаратите на щитовидната жлеза или нейния хормон се добавят към храната на попова лъжица на жаба или други земноводни, тогава метаморфозата се ускорява значително и растежът спира; в резултат на това можете да получите жаба с дължина само 1 см.
Половите хормони, произвеждани от половите жлези, определят развитието на вторични полови белези, които отличават мъжките от женските. При мъжките жаби, палецпредните крайници не образуват "булчински калус" при кастрацията им. Но ако кастратът се трансплантира с тестис или се инжектира само мъжки полов хормон, тогава се появява калус.
Филогенеза
Земноводните включват форми, чиито предшественици преди около 300 милиона години (в периода на карбона) са напуснали водата на сушата и са се адаптирали към новите земни условия на живот. Те се различаваха от рибите по наличието на крайник с пет пръста, както и по белите дробове и свързаните с тях характеристики на кръвоносната система. Те се обединяват с рибите чрез развитието на ларва (попова лъжица) в водна среда, наличието на хрилни прорези, външни хриле, странична линия, артериален конус в ларвите и липсата на ембрионални мембрани по време на ембрионално развитие. Данните от сравнителната морфология и биология показват, че предшествениците на земноводните трябва да се търсят сред древните риби с лобови перки.
Преходни форми между тях и съвременните земноводни са фосилни форми - стегоцефали, съществували през карбона, перма и триаса. Тези древни земноводни, съдейки по костите на черепа, са изключително подобни на древните риби с лобови перки. Характерни особеноститях: черупка от кожни кости на главата, страните и корема, спирална клапа на червата, като при рибата акула, липса на гръбначни тела. Стегоцефалите бяха нощни хищници, които живееха в плитки води. Появата на гръбначните животни на сушата се е случила през девонския период, който се отличава със сух климат. През този период предимството беше придобито от тези животни, които можеха да се движат по суша от пресъхващ резервоар в друг. Разцветът (периодът на биологичен прогрес) на земноводните пада върху карбоновия период, чийто равномерен, влажен и топъл климат е благоприятен за земноводните. Само благодарение на стъпването на сушата гръбначните животни успяха да се развият прогресивно в бъдеще.
Систематика
Класът земноводни се състои от три разреда: безкраки (Apoda), опашати (Urodela) и безопашати (Anura). Първият ред включва примитивни животни, адаптирани към особен начин на живот във влажна почва - червеи. Те живеят в тропическата зона на Азия, Африка и Америка. Опашатите земноводни се характеризират с удължена опашка и сдвоени къси крайници. Това са най-малко специализираните форми. Очите са малки, без клепачи. При някои видове външните хриле и хрилни процепи остават през целия им живот. Опашатите включват тритони, саламандри и амблистоми. Безопашатите земноводни (крастави жаби, жаби) имат късо тяло, без опашка, с дълги задни крайници. Сред тях има редица видове, които се ядат.
Стойността на земноводните
Земноводните унищожават голям брой комари, мушици и други насекоми, както и мекотели, включително вредители на култивирани растения и вектори на болести. Обикновената дървесна жаба се храни предимно с насекоми: щракалки, земни бълхи, гъсеници, мравки; зелена жаба - бръмбари, буболечки, гъсеници, ларви на мухи, мравки. От своя страна земноводните се ядат от много търговски риби, патици, чапли, животни с кожа(норка, пор, видра и др.).