Строение и процессы жизнедеятельности земноводных — студенческий портал

Земноводные, или амфибии (от греч. amphi — с обеих сторон и греч. bios — жизнь) — класс типа хордовые, объединяющий животных, которые могут обитать как в воде, так и на суше. Это немногочисленный наиболее примитивный класс наземных позвоночных животных. Произошли земноводные от древних кистеперых рыб.

Для успешного изучения земноводных предлагаю начать с их классификации. Помните, что классификации это именно то, что раскладывает знания в голове «по полочкам», относитесь к ним с должным вниманием.

Давайте перечислим ароморфозы, которыми сопровождалось появление земноводных.

Традиционно строение земноводных изучается на примере типичного представителя — лягушки озерной, ее мы возьмем за основу данной статьи.

• Покровы, опорно-двигательная система

Покров двуслойный, состоит из эпидермиса и дермы. Эпидермис снабжен густой капиллярной сетью, благодаря которой у лягушки возможен газообмен через кожу. Кожа голая, содержит большое количество желез: она должна быть постоянно увлажнена для интенсивного газообмена. Около 65% всего кислорода поступает через увлажненную кожу. Увлажнение кожи крайне важно, рекомендую запомнить следующий факт: при пересыхании кожи лягушки газообмен в ней прекращается, и лягушка погибает от недостатка кислорода (гипоксии). Особой окраской обладают ядовитые виды лягушек, их яркая окраска называется — предупреждающей. Съев такую, хищник серьезно пожалеет о своей оплошности, которая может закончиться летальным исходом. Поэтому животных с такой окраской хищники обычно не трогают. Индейцы используют лягушек кокои (листолаз ужасный) для изготовления отравленных стрел: одна лягушки делает смертельным оружием около 50 стрел. Они готовят яд высушивая лягушку на костре и смазывая наконечники стрел выступающей на поверхности коже жидкостью — ядом. Тело состоит из головы, туловища и двух пар конечностей. Передние конечности короче и слабее задних. Задние конечности служат для плавания, они удлинены и имеют плавательные перепонки между пальцами. Хорошо развита мышечная система: мышцы дифференцированы на отдельные пучки. В теле амфибий насчитывается до 350 мышц. Скелет лягушки состоит из скелета головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей. Скелеты поясов конечностей малоподвижны, в отличие от скелета свободной конечности, построенного по типу рычагов. Имеются туловищный (7 позвонков) и хвостовой отделы позвоночника, доставшиеся земноводным еще от рыб. Однако появляются и новые отделы: крестцовый и шейный, оба содержащие по одному позвонку. Благодаря возникновению шейного отдела, у земноводных становится возможным поворот головы, что было невозможным для рыб. В скелете особо необходимо выделить уростиль (от др.-греч. urá — «хвост» и stýlos — «палочка») — палочковидную кость, которая образуется в результате слияния тел хвостовых позвонков. Уростиль также называют хвостовой костью. Скелеты поясов конечностей служат опорой для конечностей. В состав плечевого (переднего) пояса входят: лопатки, ключицы, вороньи кости (коракоиды), хрящи. Ребер нет, вследствие чего грудная клетка отсутствует, и передний пояс лежит свободно в толще мышц. Пояс задних конечностей (тазовый) образован: подвздошными и седалищными костями, лобковым хрящом. Скелет передней свободной конечности состоит из: плечевой кости, предплечья (образовано сросшимися лучевой и локтевой костями) и кисти (состоящей из запястья, пястья и фаланг пальцев). Скелет задней свободной конечности образован бедром, голенью (состоит из сросшихся малоберцовой и большеберцовой костей), стопы (включает предплюсну, плюсну и фаланги пальцев).

• Пищеварительная система

Состоит из ротоглоточной полости, в которую открываются протоки слюнных желез, секрет которых предназначен только для смачивания и формирования пищевого кома. Слюнные железы впервые возникли именно у амфибий, и пока еще не участвуют в химической обработке пищи. Имеются хоаны — отверстия, с помощью которых полость носа сообщается с полостью глотки. В ротоглоточную полость открываются также отверстия евстахиевых труб, которые соединяют полость среднего уха с ротоглоткой и уравнивают в них давление. Значительную часть места занимает липкий длинный язык, служащий для ловли добычи. Короткий пищевод переходит в желудок, продолжающийся в тонкий кишечник, куда открываются протоки желчного пузыря, а также пищеварительных желез: печени и поджелудочной. Тонкая кишка переходит в толстую кишку, оканчивающуюся клоакой. Клоака (от лат. cloaca — труба для стока нечистот) — расширенная часть задней кишки, куда открываются мочеточники и мочевой пузырь, половые протоки.

• Дыхательная система

У лягушки дыхание осуществляется двумя основными способами:

• Легочное дыхание

Легкие представленные тонкостенными мешками, стенка которых густо оплетена капиллярами, в которых происходит газообмен. Дыхательная поверхность легких невелика, они не способны полностью удовлетворить нуждам организма в кислороде, поэтому жизнь лягушки невозможна без кожного дыхания. Воздух поступает в легкие и удаляется из них благодаря сокращениям мышц дна ротовой полости.

• Кожное дыхание

Осуществляется только при увлажненной коже, на поверхности которой растворяется кислород, после чего он проникает в капилляры кожи. Кожа помогает дышать лягушкам при погружении в воду: кислород поступает в кровь напрямую из воды. При пересыхании кожи животное погибает, так как слабо развитые легкие не в состоянии обеспечить потребности организма в кислороде. Также дыхание осуществляется эпителием, покрывающим ротовую полость, но это вносит незначительный вклад в процесс дыхания.



• Кровеносная система

Изменения в кровеносной системе земноводных, по сравнению с рыбами, обусловлены заменой жаберного дыхания на легочное. Сердце имеет 3 камеры: 2 предсердия и 1 желудочек, сердце более крупное. Возникает второй (легочный) круг кровообращения.

Правое предсердие заполнено венозной кровью, а левое — артериальной. Перегородка в желудочке отсутствует, кровь внутри него большей частью смешанная. Из-за смешения крови интенсивность метаболизма уменьшается, это делает невозможным поддержание постоянной температуры тела. Эритроциты у амфибий с ядрами, безъядерные эритроциты возникнут позже, у млекопитающих.

Земноводные относятся к пойкилотермным животным (т греч. poikilos — различный и therme — тепло) — холоднокровным животным, температура тела которых непостоянна и зависит напрямую от температуры окружающей среды.

Физиологически и анатомически сокращение сердца происходят таким образом, что более насыщенная кислородом артериальная кровь изгоняется из него в последнюю очередь и попадает в сонные артерии, идущие к головному мозгу. Таким образом, к головному мозгу направляется более насыщенная кислородом кровь, чем к остальным органам.

• Выделительная

Так же, как и у рыб, выделительная система амфибий состоит из парных первичных (туловищных) почек, называемых мезонефрос. В них фильтруются продукты обмена веществ, главным образом — мочевина.

По мере образования в почке мочи, она поступает в мочеточники, ведущие в клоаку. Попавшая в клоаку моча стекает в мочевой пузырь, через стенки которого осуществляется всасывание воды. При сокращении стенок мочевого пузыря концентрированная моча выводится в клоаку, откуда выбрасывается во внешнюю среду.

• Нервная система

Головной мозг земноводных отличается от мозга рыб полностью разделенным на два полушария и более развитым передним мозгом.

Мозжечок и средний мозг развиты гораздо слабее, так как земноводные малоподвижны и их движения относительно простые: они передвигаются по плоскости в «2D измерении». Перемещение рыб в таком случае можно обозначить как в «3D измерении». Это упрощенное, но вполне справедливое сравнение.

Органы чувств земноводных адаптированы к наземному образу жизни. На суше возникает серьезная проблема, которой не было у рыб в воде — сухой воздух. Чтобы адаптироваться к нему у земноводных возникает подвижное веко и мигательная перепонка, движения которых смачивают поверхность глаза и препятствуют высыханию.

Меняется форма хрусталика. Если у рыб он был шарообразный, то у земноводных его форма становится более выпуклой (как и форма роговицы). Хрусталик приобретает форму двояковогнутой линзы. Амфибии видят дальше рыб.

Однако аккомодация, настройка глаза на наилучшее видение объекта, остается на том же уровне, что и у рыб: достигается только за счет перемещения хрусталика вперед и назад. Эти перемещения помогает совершать особая ресничная мышца, возникшая у земноводных.

Наземная среда меняет и характер передачи звуков: теперь он передается через колебания воздуха. Если рыбам в воде было достаточно внутреннего уха для улавливания колебаний воды, то земноводным этого мало. У них впервые возникает среднее ухо, которое снабжено барабанной перепонкой, чувствительной к колебаниям воздуха.

Среднее ухо состоит из одной слуховой косточки — стремени. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с с ротглоточной полостью, служит для уравнивания давления между ними.

• Половая система

Лягушки раздельнополые животные, оплодотворение наружное. Размножение и начальные этапы развития земноводных происходят в воде, поэтому амфибий крайне редко можно встретить в засушливых местах, где водоемы отсутствуют.

Мужские половые железы представлены парными семенниками с отходящими от них семявыносящими протоками, которые впадают в мочеточники, открывающиеся в клоаку. Женские половые железы — яичники с отходящими от них яйцеводами, открывающимися в клоаку.

Во время оплодотворения самец удерживает самку сзади и надавливает передними конечностями на ее брюшко, что приводит к выметыванию икры. Эта икра сразу же оплодотворяется семенной жидкостью самца.

Развитие происходит с метаморфозом — значительной перестройкой большинства органов. Личиночная стадия лягушки еще раз подчеркивает эволюционные корни этого класса, а именно то, что земноводные произошли от рыб. Головастики требуют нашего особого внимания.

Головастик — личинка бесховстых земноводных. Развивается из оплодотворенной яйцеклетки, живет в воде.

Во многом строение головастика напоминает строение рыбы, что подтверждает родство классов земноводных и рыб. Головастик характеризуется следующими чертами:

• Дыхание осуществляется с помощью жабр
• Форма тела рыбообразная, изначально конечности отсутствуют
• Имеется хвостовой плавник
• Двухкамерное сердце, один круг кровообращение
• Присутствует орган боковой линии

По мере изучения вышеуказанных признаков становится очевидно, что предками земноводных являются кистеперые рыбы, обитавшие мелких континентальных водоемах. От кистеперых рыб произошли древние земноводные — стегоцефалы, появившиеся в конце девонского периода и вымершие вначале мезозоя.

Земноводные, как и все живые организмы, являются звеном в цепи питания (консументами). Они уничтожают многих кровососущих насекомых, а также насекомых, которые наносят вред культурным растениям.

Их яд используют для изготовления лекарств, так что не забудем отметить их медицинское значение. Лягушка — классический объект для лабораторных исследований, в таком качестве лягушки используются повсеместно, и благодаря им совершены тысячи открытий.

Источник: https://studarium.ru/article/69

Внутреннее строение земноводных

У земноводных происходят изменения в строении скелета, это позволило им выйти на сушу и передвигаться по ней.

Как и у рыб, скелет земноводных состоит из трёх отделов: скелета головы, туловища и конечностей.

Скелет головы – череп – имеет два отдела (лицевой и мозговой). Они состоят из небольшого числа костей. Лицевой отдел имеет большие размеры, чем мозговой.

Скелет туловища – позвоночник – состоит из четырёх отделов: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. У лягушки в шейном отделе находится один позвонок, в туловищном – 7, в крестцовом – 1.

Благодаря наличию шейного позвонка череп соединён с позвоночником подвижно, но его подвижность очень мала. Животные не могут поворачивать голову, они способны только наклонять её. В туловищном отделе лягушки отсутствуют рёбра и грудная клетка.

Хвостовой отдел выражен только у хвостатых земноводных, а у бесхвостых хвостовые позвонки слились в одну косточку, которая лежит в области таза.

Конечности земноводных отличаются от плавников рыб. Они построены по типу простых рычагов, которые соединены между собой подвижно с помощью суставов.

Скелет передних конечностей состоит из скелета плечевого пояса и свободной передней конечности.

Опорой для передних конечностей служит скелет плечевого пояса. Он имеет вид полукольца и лежит в мускулатуре туловища и не соединён с позвоночником из-за отсутствия рёбер. В его состав входят: две лопатки, две вороньи кости (коракоиды), две ключицы и одна грудина.

Передняя конечность состоит из костей плеча, предплечья и кисти.

Скелет задних конечностей состоит из тазового пояса и свободной задней конечности.

Опорой задним конечностям служит тазовый пояс. Он состоит из двух сросшихся тазовых костей.

Задняя конечность состоит из бедра, голени и стопы. У большинства земноводных кисть и стопа состоят из пяти пальцев, на которые животное опирается при передвижении на суше или отталкивается при плавании.

Мышечная система подразделяется на мускулатуру туловища и конечностей. Группы специальных мышц обеспечивают движения конечностей (ходьбу, бег, плавание, прыжки, захват добычи). На голове располагаются опускающие и поднимающие мышцы. У лягушки лучше всего развиты мышцы в области челюстей и конечностей.

У земноводных происходит усложнение в строении  опорно-двигательной системы, в ней появляются приспособления к наземному образу жизни.

Но она еще далека от совершенства, так как не обеспечивает большого разнообразия движений и скорости передвижения по суше.

В скелете земноводных содержится достаточно большое количество хрящевой ткани, поэтому он имеет небольшую прочность, вследствие чего земноводные имеют небольшие размеры.

Пищеварительная система земноводных начинается щелевидным ротовым отверстием,  ведущим в обширную ротоглоточную полость, в которой находятся язык и расположенные на челюстях зубы.

Зубы участвуют только в удержании добычи и не способны размельчать и пережёвывать пищу. У жаб зубов нет. Ротоглоточная полость переходит в короткий пищевод, который впадает в желудок.

От него отходит кишечник, который образует расширение – клоаку – отверстие, через которое выводятся непереваренные остатки.

Пища быстро переваривается под действием пищеварительного сока и желчи, выделяемых поджелудочной железой и печенью. В ротоглоточную полость открываются протоки слюнных желез, которые смачивают пищу, тем самым облегчая её проглатывание.

Все земноводные – хищники, они питаются подвижной добычей: червями, слизнями, насекомыми, пауками. Наиболее крупные лягушки могут успешно нападать на мелких грызунов, птиц и змей.

Добычу они ищут в воде, на земле, хватают с растений, ловят на лету. Наземные амфибии захватывают пищу с помощью длинного мясистого и липкого языка. Он прикреплён ко дну ротоглоточной полости только передним концом, а задняя часть свободно обращена назад. Он способен быстро выбрасываться вперёд, прилипая к добыче.

Движение языка лягушки

Проглатыванию пищи помогают глазные яблоки, которые  перемещаются вниз, при этом они давят на пищевой комок и проталкивают его из ротоглоточной полости дальше.

При низких температурах земноводные длительное время могут обходиться без пищи, так как имеют низкий уровень обмена веществ.

Вследствие того, что земноводные часть жизни проводят в воде, а часть – на суше, у взрослых животных дыхание осуществляют несколько органов: лёгкие, кожа и слизистая оболочка ротоглоточной полости. Личинки дышат с помощью кожи и жабр.

Лёгкие представляют собой парные полые мешки. Их внутренняя поверхность ячеистая. Стенки лёгких покрыты кровеносными сосудами, которые приносят венозную кровь, а уносят артериальную.

Для амфибий характерен нагнетательный тип дыхания, так как они не имеют грудной клетки. Животное набирает воздух в ротолглоточную полость через ноздри,  при этом дно ротовой полости опускается.

Затем ноздри закрываются клапанами, дно ротовой полости поднимается и воздух проталкивается в лёгкие.

Удаление воздуха из лёгких происходит благодаря сокращению мышц брюшной стенки и эластичности самих лёгких.

Дыхательная поверхность лёгких небольшая, поэтому дополнительно газообмен происходит через влажную кожу.

Степень участия в газообмене лёгких и кожи различна в зависимости от особенностей местообитания животных. У обитателей сухих мест большая часть кислорода поступает через лёгкие, но кожа играет важную роль в выделении углекислого газа. У водных видов и обитателей влажных мест преобладает кожное дыхание. Некоторые водные амфибии полностью утратили лёгкие и дышат только кожей.

Кровеносная система замкнутая, происходит её усложнение. У большинства видов сердце трёхкамерное: состоит из двух предсердий (левого и правого), которые полностью разделены продольной перегородкой, и одного желудочка.

• В левом предсердии находится артериальная кровь (она богата кислородом), а в правом предсердии и желудочке она смешанная.
• В отличие от рыб, земноводные и все остальные позвоночные животные, имеют два круга кровообращения: большой, или туловищный, и малый (лёгочный).

По большому кругу кровообращения смешанная кровь из желудочка по артериям движется ко всем органам и тканям. От них венозная кровь по венам поступает в правое предсердие.

В него попадает также артериальная кровь, оттекающая от кожи, что позволяет земноводным переходить на кожное дыхание при длительном нахождении под водой.

Артерии, несущие более чистую артериальную кровь кровоснабжают голову.

По малому кругу кровообращения кровь из желудочка по артериям поступает в кожу и лёгкие. В лёгких кровь обогащается кислородом и собирается в вены, впадающие в левое предсердие.

Таким образом, при сокращении обоих предсердий кровь поступает в желудочек, где смешивается. Но полного смешения крови не происходит, благодаря наличию перегородок. При выходе из желудочка через артерии  артериальная кровь поступает в головной отдел, венозная – в лёгкие и кожу, а смешанная – во все остальные органы и части тела.

Из-за наличия в сердце одного желудочка большинство органов тела недостаточно снабжаются кислородом, получая смешанную кровь. Однако этот недостаток у земноводных компенсируется возможностью жить как на суше, так и длительно находиться в воде.

Органы выделения у земноводных, как и у рыб, представлены туловищными почками. Образованная в почках моча по двум мочеточникам поступает в клоаку, а оттуда в мочевой пузырь, через стенки которого происходит дополнительное всасывание воды в кровеносные капилляры, затем моча вновь поступает в клоаку и выводится наружу.

Нервная система состоит из центрального и периферического отделов. Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Периферическая нервная система представлена нервами.

Жизнь земноводных в двух различных средах способствовала развитию у них головного мозга. Он имеет пять отделов: передний, промежуточный, средний, задний (мозжечок) и продолговатый.

Передний мозг развит лучше, чем у рыб, он достаточно крупный и разделён на два полушария. Мозжечок развит слабо в связи с несложными, однообразными движениями.

От головного мозга отходит 10 пар черепно-мозговых нервов.

Главным источником информации служит орган зрения – глаза. Они приспособлены к работе в воздушной среде и защищены подвижными верхними и нижними веками.

Имеют выпуклую роговицу и двояковыпуклый хрусталик, что позволяет видеть предметы на более далёком расстоянии. Земноводные видят только движущиеся объекты.

Эта особенность объясняет их питание только подвижными животными.

Орган слуха устроен сложнее, чем у рыб. Появляется среднее ухо. Оно отделяется от окружающей среды тонкой барабанной перепонкой. В полости среднего уха находится одна косточка – стремечко.

Одним своим концом она упирается в барабанную перепонку, а другим – в мембрану, которая отделяет полость среднего уха от внутреннего. Среднее ухо усиливает звуковые колебания, что и повышает слуховую чувствительность.

Орган обоняния развит слабее, чем у рыб. Он представлен парными обонятельными мешками, которые открываются наружу ноздрями, а в ротоглоточную полость хоанами. Орган вкуса – язык, осязания – кожа. У личинок и взрослых животных, постоянно обитающих в воде, есть боковая линия.

Источник: https://videouroki.net/video/8-vnutriennieie-stroieniie-ziemnovodnykh.html

Процессы жизнедеятельности лягушки (пищеварительная, дыхательная, кровеносная, выделительная и нервная системы)

Рис. 36.5. Пищеварительная система лягушки: 1 — рот; 2 — язык; 3 — пищевод; 4 — желудок; 5 — поджелудочная железа; 6 — печень; 7 — кишечник; 8 — клоака

Пищеварительная система лягушки (рис. 36.5). У лягушки большая ротовая полость, в ней расположен мускулистый язык, прикрепленный к нижней челюсти передним краем.

Мелкие зубы лягушка применяет только для удерживания пищи. Как эта амфибия заглатывает большую добычу, например слизня? Вы удивитесь, но лягушке в этом помогают глаза.

При глотании глаза втягиваются, нажимают на стенку ротовой полости, и пища, смоченная слюной, проскальзывает в пищевод.

Переваривается пища в желудке и кишечнике, куда из печени и под­желудочной железы поступают пищеварительные соки. Непереваренные остатки из кишечника выводятся в клоаку а оттуда — наружу.

Рис. 36.6. Легкие лягушки

Дыхательная система лягушки. Легкие лягушки нахо­дятся в полости тела и соединены с ротовой поло­стью гортанной щелью. Они похожи па мешки, со­стоящие из тонкостенных ячеек (рис. 36.6). Как попадает в легкие воздух?

Лягушка одновременно открывает клапаны ноз­дрей, закрывает гортанную щель и оттягивает вниз дно ротовой полости. Полость увеличивается, и в нее через ноздри устремляется воздух.

Потом ноздри за­крываются, дно ротовой полости поднимается и через открывшуюся гортанную щель воздух выдавливается в легкие. Так происходит вдох (рис. 36.7). При выдохе мышцы туловища сжимают легкие, выталкивая воздух в ротовую полость.

Ее дно опять поднимает­ся, гортанная щель закрывается, и через открытые ноздри воздух вы­давливается наружу.

Рис. 36.7. Дыхание лягушки: 1 — вдох, 2 — выдох

За счет легочного дыхания поступает до 50 % необходимого лягушке кислорода, остальной кислород поставляется через кожу. Ею лягушка дышит и в воздухе, и под водой.

Кровеносная система лягушки (рис. 36.8). Сердце у земноводных трехка­мерное и состоит из двух предсердий и желудочка. Но большому кругу кровообращения кровь из желудочка по артериям и их разветвлениям движется ко всем органам тела. Часть крови по пути отдает кислород и насыщается углекислым газом, становясь венозной.

Другая часть, проходя через капилляры кожи, обогащается кислородом и становится артериальной. Обе части крови — и венозная, и артериальная — посту­пают к вене, впадающей в правое предсердие. По малому кругу крово­обращения кровь из желудочка по артериям двигается к легким.

Из лег­ких обогащенная кислородом кровь (артериальная) но вене попадает в левое предсердие.

Рис. 36.8. Кровеносная система (а), сердце (б) лягушки: 1 — сосуды большого круга кровообращения; 2 — сосуды малого круга кровообращения; 3 — сердце; 4 — левое предсердие; 5 — правое предсердие; 6 — желудочек; 7 — артерии; 8 — вены

В желудочке потоки крови «перераспределяются»: к голове направ­ляется артериальная кровь, ко всем другим органам — разновидности смешанной крови. К легким и коже следует кровь, ненасыщенная кислородом, с большим содержанием углекислого газа. А в другие части тела поступает кровь, в кото­рой больше кислорода, чем углекислого газа.

Таким образом, у лягушки два круга кровообра­щения: малый круг «желудочек — легкие — левое предсердие» и большой круг «желудочек — кожа и все другие органы — правое предсердие». Материал с сайта http://worldofschool.ru

Рис. 36.9. Глаз лягушки и схема его строения

Выделительная система амфибий состоит из двух почек, двух мочеточников, мочевого пузыря. Земноводные не способны регулировать поступле­ние воды через кожу, они получают ее в «принуди­тельном порядке». Поэтому их почки приспособлены к выделению большого количества воды, и моча у них жидкая. Моча накапливается в мочевом пузыре, по­ступает в клоаку, а из нее выводится наружу.

Нервная система и органы чувств. Нервная си­стема у земноводных состоит из тех же отделов, что и у рыб. Глаза ам­фибий, приспособленных к жизни в прозрачной воздушной среде суши, устроены сложнее (рис. 36.9), чем у рыб.

Более сложное строение и у органов слуха амфибий. Звуковые колебания среды заставляют ко­лебаться тонкую барабанную перепонку. В полости под ней (среднем ухе) эти колебания усиливаются и по слуховой кости передаются к вну­треннему уху.

Есть у амфибий и орган обоняния (ноздри), и орган вкуса (язык), и орган осязания (кожа).

На этой странице материал по темам: Вопросы по этому материалу:

Источник: http://WorldOfSchool.ru/biologiya/stati/zoologiya/klass-zemnovodnye-amfibii/processy-zhiznedeyatelnosti-lyagushki-pishhevaritelnaya-dyhatelnaya-krovenosnaya-vydelitelnaya-i-ner

Биология в лицее

Особенности внутреннего строения земноводных

Костно-мышечная система

Скелет земноводных, как и других позвоночных, состоит из следующих отделов: скелетов головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей.

У земноводных по сравнению с рыбами значительно меньше костей: многие кости срастаются, в некоторых местах сохраняются хрящи. Скелет легче, чем у рыб, что важно для наземного существования. Широкий плоский череп и верхние челюсти представляют собой единое образование. Очень подвижна нижняя челюсть. Череп подвижно причленяется к позвоночнику.

В позвоночнике земноводных больше отделов, чем у рыб. Он состоит из шейного (1 позвонок), туловищного (7 позвонков), крестцового (1 позвонок) и хвостового отделов. Хвостовой отдел состоит из хвостовой кости, а у хвостатых амфибий – из отдельных позвонков.

Конечность имеет пять отделов, поэтому ее называют пятипалой. Такая конечность характерна для всех наземных позвоночных животных. 

Конечности наземных позвоночных представляют собой кости, соединённые суставами, которые способны перемещаться относительно тела и относительно друг друга.

Опорой передним конечностям служит пояс передних конечностей. Он состоит из парных лопаток, парных ключиц и парных коракоидов (вороньих костей). Ключицы и коракоиды соединяются с грудиной. Плечевой пояс лежит в толще мускулатуры и подобно поясу полукольцом охватывает переднюю часть туловища.

Пояс задних конечностей состоит из тазовых костей (подвздошных, седалищных) и лобковых хрящей, которые срастаются и причленяются к боковым отросткам крестцового позвонка.

Мускулатура у земноводных состоит из мышц, более сложных по строению, чем у рыб.

Особенно хорошо развиты мышцы конечностей, которые начинаются на костях поясов и тонкими сухожилиями прикрепляются к костям конечностей.

Сокращение этих мышц обеспечивает движение конечностей при плавании, ползании, прыганье. У хвостатых амфибий хорошо развиты мышцы хвоста, служащего основным органом при движении в воде.

Опорно-двигательная система амфибий имеет более сложное строение, чем у рыб. Скелет и мышцы парных конечностей устроены сложнее, чем у рыб, и типичны для наземных позвоночных. Позвоночник имеет большее, чем у рыб, число отделов. Кости легкие, а их число меньше, чем у рыб.

Пищеварительная система и пищеварение

У амфибий пищеварительная система состоит из тех же органов, что и у рыб. Широкий рот ведет в обширную ротовую полость. Снаружи сверху в ротовую полость вдаются крупные глазные яблоки. Двигаясь, они участвуют в глотании пищи. Язык лягушек прирастает передним концом к нижней челюсти.

У взрослых лягушек в глоточном отделе нет жаберных щелей (они появляются только на ранних этапах развития, а затем исчезают). Сравнительно короткий пищевод плавно переходит в желудок. Смоченная слюной во рту пища проходит по пищеводу, подвергается воздействию пищеварительных ферментов в желудке.

Кишечник подразделяется на тонкий и толстый отделы. В двенадцатиперстную кишку (первый отдел тонкого кишечника) открываются протоки печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике происходит окончательное переваривание пищи.

Питательные вещества всасываются стенками кишечника и разносятся кровью по всем органам и тканям организма. В толстом кишечнике накапливаются непереваренные остатки. Толстая кишка открывается в особое расширение – клоаку. В нее открываются также протоки выделительной и половой систем.

Через клоаку непереваренные остатки пищи удаляются наружу.

Дыхательная система и дыхание

У личинок земноводных – головастиков, как и у рыб, функционируют жабры и только один круг кровообращения. Взрослые лягушки дышат легкими, представляющими собой небольшие вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками. В них обильно разветвляются многочисленные капилляры.

Дыхание происходит за счет опускания и подъема дна ротовой полости. Когда оно опускается, воздух поступает в ротовую полость. Если ноздри закрываются, дно ротовой полости поднимается и воздух проталкивается в легкие.

В легких происходит газообмен: кислород поступает в капилляры и кровью разносится по всем органам и тканям, а из капилляров в легкие выделяется углекислый газ, который сюда доставляется кровью от органов и тканей.

Легкие у земноводных примитивны: у них мала поверхность соприкосновения капилляров с воздухом. Поэтому важное значение в газообмене имеет  кожа. Через влажную кожу также происходит обмен газами, поэтому так опасно для амфибий высыхание кожи.

Кровеносная система и кровообращение

В связи с развитием легких у земноводных появляется второй – малый, или легочный, круг кровообращения. 

Сердце трёхкамерное: два предсердия и один желудочек. Кровь от внутренних органов собирается в крупных венах и поступает в правое предсердие. В левое предсердие по легочной вене приносится кровь от легких, богатая кислородом.

При сокращении предсердий кровь переходит в желудочек, где частично смешивается. Более насыщенная углекислым газом кровь по легочным артериям направляется в легкие. Смешанная кровь поступает в аорту и разносится ко всем органам и тканям организма.

Наиболее богатая кислородом кровь поступает к голове.

Таким образом, у амфибий два круга кровообращения: большой и малый, или легочный. Ко всем органам тела поступает смешанная кровь.

Выделительная система

Продолговатые красно-бурые почки располагаются в полости тела по бокам позвоночника. Вредные продукты обмена веществ фильтруются почками и в виде мочи поступают в мочеточники. По стенке клоаки она стекает и наполняет мочевой пузырь. Стенки мочевого пузыря периодически сокращаются, и моча через клоаку выделяется наружу.

Обмен веществ. В связи со слабым развитием легких и движением смешанной крови по организму обмен веществ у земноводных вялый. По интенсивности он мало отличается от обмена веществ у рыб.

Температура тела земноводных непостоянная и зависит от температуры окружающей среды, поэтому их относят к холоднокровным животным.

Нервная система и органы чувств

У земноводных, как и у рыб, нервная система состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического (нервы) отделов. В головном мозге сильнее развит передний мозг, разделенный на два полушария. Они почти скрывают сверху промежуточный мозг. Умеренно развит средний мозг, связанный с органами зрения. Плохо развит мозжечок. Этим объясняются однообразные движения земноводных и их малоподвижный образ жизни. Условные рефлексы у земноводных вырабатываются медленно, для этого требуется много времени.

Органы чувств. Глаза амфибий имеют подвижное верхнее веко и мигательную перепонку (вместо нижнего века). Глаза у амфибий, по сравнению с рыбами, более дальнозоркие. Замечено, что лягушки плохо видят неподвижный предмет, но активно реагируют на движущийся.

Органы слуха представлены внутренним и средним ухом. Среднее ухо – полость, которая одной стороной открывается в ротоглотку (4), другой подходит к поверхности головы и отделяется от окружающей среды тонкой барабанной перепонкой (1). Внутри полости среднего уха (3) есть косточка – стремечко (2), которая соединяет барабанную перепонку и внутреннее ухо (5). Звуковые колебания вызывают колебания барабанной перепонки. Стремечко передает эти колебания во внутреннее ухо.

Органы обоняния сообщаются с внешней средой с помощью парных ноздрей. Земноводные хорошо ориентируются по запаху.

У личинок присутствуют органы боковой линии.

Земноводные по сравнению с рыбами имеют более сложное внутреннее строение. Усложнение касается дыхательной и кровеносной систем в связи с появлением легких и двух кругов кровообращения. Более сложное строение, чем у рыб, имеют нервная система и органы чувств.

< Предыдущая страница "Внешнее строение земноводных"

Следующая страница «Размножение и развитие земноводных» >

Источник: http://biolicey2vrn.ru/index/vnutrennee_stroenie_zemnovodnykh/0-163

Земноводные: характеристика, строение, размножение, и происхождение класса амфибий

Современная фауна земноводных, или амфибий, немногочисленна — менее 2 тыс. видов.

В течение всей жизни или хотя бы в личиночном состоянии земноводные обязательно связаны с водной средой, так как их яйца лишены оболочек, предохраняющих от иссушающего действия воздуха.

Взрослые формы для нормальной жизнедеятельности нуждаются в постоянном увлажнении кожи, поэтому обитают лишь вблизи водоемов или в местах с высокой влажностью.

Амфибии по морфологическим и биологическим признакам занимают промежуточное положение между собственно водными и собственно наземными организмами.

Происхождение амфибий связано с рядом ароморфозов, таких как появление пятипалой конечности, развитие легких, разделение предсердия на две камеры и появление двух кругов кровообращения, прогрессивное развитие центральной нервной системы и органов чувств.

Лягушка — типичный представитель земноводных

Лягушка — земноводное (не пресмыкающееся), типичный представитель класса амфибий, на примере которой и дается обычно характеристика класса. Лягушка имеет короткое туловище без хвоста, удлиненные задние конечности с плавательными перепонками. Передние конечности, в отличие от задних, имеют значительно меньшие размеры; на них четыре пальца вместо пяти.

Строение земноводных

Скелет и мускулатура

Покровы тела амфибий. Кожа голая и всегда покрыта слизью, благодаря большому количеству слизистых многоклеточных желез. Она выполняет не только защитную функцию и воспринимает внешнее раздражение, но и участвует в газообмене.

Скелет земноводных. В позвоночном столбе кроме туловищного и хвостового отделов впервые в эволюции животных появляются шейный и крестцовый отделы.

В шейном отделе имеется лишь один кольцеобразный позвонок. Затем следует 7 туловищных позвонков, имеющих боковые отростки. В крестцовом отделе тоже один позвонок, к которому причленяются кости таза.

Хвостовой отдел лягушки представлен уростилем — образованием, состоящим из 12 слившихся хвостовых позвонков. Между телами позвонков сохраняются остатки хорды, имеются верхние дуги и остистый отросток.

Ребра и грудная клетка у амфибий отсутствуют.

В черепе сохранились значительные остатки хряща, что обусловливает сходство земноводных с кистеперыми рыбами. Скелет свободных конечностей расчленяется на 3 отдела. Конечности связаны с позвоночным столбом через кости поясов конечностей. В пояс передних конечностей входят: грудина, две вороньи кости, две ключицы и две лопатки. Пояс задних конечностей представлен сросшимися тазовыми костями.

Скелет амфибий

Мускулатура амфибий. Скелетные мышцы лягушки могут обеспечивать движение частей тела благодаря сокращению. Мышцы можно разделить на группы антагонистов: сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие. Большинство мышц прикрепляется к костям сухожилиями.

Внутренние органы лягушки лежат в полости тела, которая выстлана тонким слоем эпителия и содержит небольшое количество жидкости. Большая часть полости тела лягушки занята органами пищеварения.

Пищеварительная система земноводных

В ротовой полости лягушки находится язык, который прикрепляется своим передним концом и животные выбрасывают его при ловле добычи. На верхней челюсти лягушки, а также на небных костях имеются недифференцированные зубы, в чем проявляется сходство с рыбами. Слюна не содержит ферментов.

Пищеварительный канал, начинаясь ротоглоточной полостью, переходит в глотку, затем в пищевод и, наконец, в желудок, который переходит в кишки. Двенадцатиперстная кишка лежит под желудком, а остальные кишки складываются петлями, затем переходят в заднюю (прямую) кишку и заканчиваются клоакой. Имеются пищеварительные железы: слюнные, поджелудочная и печень.

Пищеварительная система амфибий

Выделительная система земноводных. Продукты диссимиляции выделяются через кожу и легкие, но большая их часть выделяется почками. От почек по мочеточникам моча выводится в клоаку. Некоторое время моча может накапливаться в мочевом пузыре, который расположен у брюшной поверхности клоаки и имеет с ней связь.

Дыхательная система у земноводных

Земноводные дышат как легкими, так и кожей.

Легкие представлены тонкостенными мешками с ячеистой внутренней поверхностью. Воздух накачивается в легкие в результате нагнетающих движений дна ротоглоточной полости. При нырянии лягушки ее наполненные воздухом легкие выполняют роль гидростатического органа.

Источник: https://animals-world.ru/klass-zemnovodnye/

Особенности жизнедеятельности земноводных

2014-05-29

В мышечной системе амфибий под излиянием наземному образу жизни произошли значительные изменения. Однообразно построены сегменты мускулатуры рыб были преобразованы в дифференцированные мышцы конечностей, головы, рта, участвующих в процессе заглатывания пищи, вентиляции органов дыхания.

Дифференцирование пищеварительной системы земноводных осталось примерно на таком же уровне, что и у их предков — рыб.

Дышат лягушки легкими и кожей. Легкие представляют собой парные пустые мешки с ячеистой внутренней поверхностью, пронизанной сетью кровеносных капилляров, где и происходит газообмен. Механизм дыхания у земноводных несовершенен, нагнетательного типа. Поэтому насыщение крови кислородом происходит не только через легкие, но и через кожу.

У земноводных нет полного разделения крови в желудочке, поэтому интенсивность жизненных процессов невысокая, а температура тела непостоянна.
Органы выделения земноводных, как и у рыб, представлены туловищный почками.
Головной мозг земноводных имеет те же пять отделов, и мозг рыб.

Однако отличается от него большим развитием переднего мозга, у земноводных разделен на два полушария.

Выход земноводных на сушу влияние на развитие органов чувств. Так, глаза земноводных защищены от высыхания и засорения подвижными верхними и нижними веками и мигательного перепонкой. Роговица приобрела выпуклой формы, а хрусталик — линзообразной. Видят земноводные в основном подвижные объекты.

В органе слуха появилось среднее ухо с одной слуховой косточкой (стремечком).

Полость среднего уха отделена от окружающей среды барабанной перепонкой и соединена с полостью рта с помощью узкого канала — евстахиевой трубы, благодаря чему внутренний и внешний давления на барабанную перепонку уравновешиваются.

Появление среднего уха была вызвана необходимостью усиления восприятия звуковых колебаний, так как плотность воздушной среды меньше, чем морем. Ноздри у земноводных, в отличие от рыб, сквозные и выстланы чувствительным эпителием, воспринимает запахи.

Размножение земноводных имеет свои особенности. Лягушки размножаются весной на третьем году жизни. Оплодотворение происходит в воде. Через 7-15 дней в оплодотворенных икринках развиваются рыбообразные личинки — головастики.

Головастик — типичная водная животное: дышит жабрами, имеет двухкамерное сердце, один круг кровообращения и орган боковой линии, плавает с помощью хвоста, окаймленного перепонкой.

В ходе метаморфоза личиночные ОРГАНОВ замещаются органами взрослого животного.

категория: Биология

Источник: http://moykonspekt.ru/biologiya/osobennosti-zhiznedeyatelnosti-zemnovodnyx/

Особенности строения и жизнедеятельности земноводных как первопоселенцев суши

Земноводные — самый малочисленный класс современных позвоночных, в составе трех отрядов которого лишь 2,5 тыс. видов. Они распространены преимущественно во влажных теплых регионах планеты.

Земноводные — первая группа позвоночных животных, вышедшая в наземную среду, но сохранившая тесную связь с водой.

Тело земноводных покрыто тонкой голой кожей. Многочисленные кожные железы выделяют слизь, которая, испаряясь, понижает температуру тела на 5—8 °С ниже температуры воздуха.

Преодоление силы тяжести (гравитации) в наземно-воздушной среде достигнуто преобразованиями опорно-двигательной системы. Для взрослых земноводных характерны парные пятипалые конечности, построенные по типу рычагов.

Усложнение строения плечевого и тазового поясов обеспечивает конечностям прочную опору, укрепляя их связь с туловищем. Череп подвижно соединен с позвоночником. Позвоночник дифференцирован на отделы: шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой.

Мышечная система, в отличие от таковой у рыб, в большей своей части утратила метамерное (сегментированное) строение. Произошла ее дифференцировка на отдельные группы мышцы. Появились мышцы-антагонисты, усложнилась мускулатура ротовой полости, участвующая как в захвате и проглатывании пищи, так и в вентиляции легких.

В связи с выходом на сушу развились органы воздушного дыхания — легкие. Они примитивны: это парные мешковидные образования с небольшой складчатостью внутренних стенок. Дыхательная поверхность легких мала и составляет 2/3 поверхности тела. Вторым органом дыхания является влажная кожа с богатой сетью кровеносных капилляров.

У разных кедов земноводных через кожу поступает 15-55 %, через легкие — 35-55 % потребляемого кислорода. Дыхательную функцию выполняет и слизистая оболочка обширной ротоглоточной полости, на долю которой приходится 10-15% потребляемого кислорода.

В связи с отсутствием грудной клетки вентилирование легких происходит за счет движений дна ротоглоточной полости.

Взрослые земноводные имеют трехкамерное сердце с двумя предсердиями и одним желудочком. Мускулистые выросты стенок желудочка образуют ряд сообщающихся друг с другом карманов, что препятствует полному перемешиванию крови.

Из желудочка кровь по артериальному конусу выходит через три пары самостоятельных артерий: кожно-легочные (несут преимущественно венозную кровь), 2 дуги аорты (несут смешанную кровь) и сонные артерии (несут преимущественно артериальную кровь). Венозная кровь от всех органов тела поступает в правое предсердие.

Артериальная кровь из легких собирается в легочные вены и впадает в левое предсердие.

Органы чувств обеспечивают ориентировку земноводных в воде и на суше. Наибольшие преобразования для ориентации на суше претерпели зрительный, слуховой и обонятельный анализаторы.

Более развитые органы зрения обеспечивают ориентацию в условиях прозрачной атмосферы. Глаза взрослых земноводных защищаются и увлажняются подвижными веками — верхним и нижним — и мигательной перепонкой.

Роговица выпуклая, хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Аккомодация достигается перемещением хрусталика при помощи ресничного тела. В сетчатке есть палочки и колбочки.

У многих земноводных развито цветовосприятие.

Орган слуха существенно усложнился: возник новый отдел — среднее ухо. Наружное отверстие полости среднего уха затянуто тонкой упругой барабанной перепонкой.

В полости находится одна слуховая косточка — стремечко, одним концом упирающаяся в барабанную перепонку, другим в мембрану овального окна. Среднее ухо усиливает звуковые колебания и передает их перепончатому лабиринту внутреннего уха.

Эта особенность возникла в связи со слабой звукопроводимостью воздуха по сравнению с водой.

Обоняние у земноводных развито хорошо. Носовые ходы сквозные: наружные ноздри закрываются специальными клапанами, а внутренние ноздри (хоаны) открываются в ротовую полость. Орган обоняния функционирует только в воздушной среде, так как в воде наружные ноздри закрыты.

Источник: https://jbio.ru/osobennosti-stroeniya-i-zhiznedeyatelnosti-zemnovodnyx-kak-pervoposelencev-sushi