ТЕМА. Класс Земноводные

Появление в девонском периоде палеозойской эры класса земноводных (амфибий) — крупный шаг на пути эволюции позвоночных, так как его представители — стегоцефалы первыми из позвоночных вышли на сушу. Это сыграло большую роль в усложнении строения всех систем органов. Впервые скелет стал выполнять опорно-двигательную функцию без какой-либо поддержки извне, что привело к формированию длинных трубчатых костей, из которых состоят конечности наземных животных. С появлением трубчатых костей возник дополнительный кроветворный орган — красный костный мозг. Клетки крови образуются уже не только в селезенке, почках, печени, кровяном русле, но и в красном костном мозге. В процессе последующего развития позвоночных красный костный мозг станет главным кроветворным органом. В связи с наземным существованием у земноводных усложняется система кровообращения: появляется второй круг — легочный. Это, в свою очередь, приводит к усложнению строения сердца, которое становится трехкамерным. Но кровь, смешиваясь в желудочке, доставляет к клеткам тела мало кислорода, поэтому кислородный этап дыхания (III этап диссимиляции) дает небольшой эффект: энергии выделяется немного, ее хватает лишь на процессы жизнедеятельности. Тепловая же энергия настолько мала, что кровь и тело остаются холодными, т. е. имеют температуру окружающей среды. Поэтому земноводные активны только в теплое время года, в холодный же период они впадают в оцепенение.

Однако наряду с признаками высокой организации (ароморфозами) у земноводных есть и признаки примитивности. Их ранние стадии развития — икринки, личинки (головастики), обитающие в водной среде, имеют много общего с ранними стадиями развития ланцетника и рыб, что ярко иллюстрирует биогенетический закон Мюллера — Геккеля. Свое название эти животные получили потому, что обязательным условием их жизни является обитание в двух средах: личиночная стадия — в воде, половозрелая — на суше. На примере земноводных — первых наземных животных — наиболее подробно изучают главнейшие системы органов и их функции, что даст возможность хорошо усвоить аналогичный материал по другим классам животных. Класс подразделяют на отряды: безногие, хвостатые и бесхвостые.

Строение тела. Тело подразделяется на голову и туловище. Голова, утолщенная, с большой ротовой щелью, выпуклыми глазами, сзади которых две округлые барабанные перепонки. Пара наружных ноздрей, закрытых клапанами, с ними связаны внутренние ноздри — хоаны. Шея почти не выражена. Туловище уплощено в спинно-брюшной плоскости и соединено с головой подвижно. Каждая передняя конечность состоит из плеча, предплечья и четырехпалой кисти; задняя — из бедра, голени и пятипалой стопы с плавательными перепонками.

Покров. Кожа голая, с многоклеточными железами, постоянно увлажненная.

Скелет. Череп представлен костями черепной коробки и челюстными костями. Позвоночник состоит из одного шейного, семи туловищных, одного крестцового позвонка и хвостовой кости. Ребер и грудной клетки нет. Плечевой пояс представлен парными костями — лопатками, ключицами, вороньими костями и непарной костью грудины. Пояс задних конечностей состоит из парных подвздошной, седалищной и лобковой костей, образующих таз. Свободные конечности: передние включают плечевую, сросшиеся локтевую и лучевую кости, кости запястья, пясти и фаланги пальцев; задние — бедренную, сросшиеся большую и малую берцовые кости, кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев.

Мышцы. Хорошо развиты в связи со способностью плавать и прыгать. Это мышцы ягодичные, бедренные (двуглавая и трехглавая), икроножные.

Пищеварительная система. Ротовое отверстие, ротовая полость с мелкими зубами на верхней челюсти и протоками слюнных желез. Язык двураздельный, прикреплен передним концом к нижней челюсти и легко выбрасывается за добычей. Далее идет пищевод, желудок, кишечник, состоящий из двенадцатиперстной кишки (куда впадают протоки печени и поджелудочной железы) и тонкой кишки, прямая кишка, заканчивающаяся расширением — клоакой. Весь кишечник подвешен на особых складках брюшины — брыжейке. Лягушка захватывает пищу языком, челюстями или передними лапами.

Дыхательная система. Парные легкие, имеющие тонкие ячеистые стенки, пронизанные кровеносными капиллярами, где происходит газообмен. Дыхательные пути: ноздри, ротовая полость, гортань, легкие. Важную роль играет кожное дыхание, поэтому кожа всегда увлажнена. Воздух нагнетается в легкие ротоглоточной полостью (т. е. лягушка «заглатывает» воздух).

Кровеносная система. Состоит из трехкамерного сердца (два предсердия и один желудочек) и сосудов. Два круга кровообращения — большой и малый (легочный). Оба круга кровообращения начинаются от желудочка, в результате сокращения которого кровь разного состава поступает в три разные артерии. Первой при сокращении желудочка из него выталкивается порция венозной крови, которая попадает в кожные и легочные артерии, затем в легкие и кожу, где становится артериальной; из легких кровь поступает в легочные вены и возвращается в левое предсердие — это малый круг кровообращения. Второй при сокращении желудочка выталкивается порция смешанной крови. Она выталкивается в аорту, затем по артериям движется ко всем

органам тела и возвращается по венам, приносящим венозную кровь в правое предсердие. Часть венозной крови поступает в кожу, где происходит газообмен в процессе кожного дыхания. Обогащенная кислородом кровь возвращается в вены (что делает кровь менее венозной), впадающие также в правое предсердие. Это большой круг кровообращения. Третьей порцией при сокращении желудочка сердца артериальная кровь выталкивается в сонные артерии, ведущие к головному мозгу. От мозга уже венозная кровь возвращается по яремным венам, впадающим в передние полые вены. Полые вены несут кровь в правый желудочек. Кроветворным органом является красный костный мозг, где образуются форменные элементы крови — эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Имеется селезенка.

Выделительная система. Парные туловищные почки, мочеточники, клоака, мочевой пузырь. В почках кровь освобождается от избытка воды, солей, мочевины, в результате чего образуется моча, стекающая по мочеточнику в клоаку, а затем в мочевой пузырь. И в канальцах, и в мочевом пузыре происходит реабсорбция (обратное всасывание) воды, поэтому мочу (даже уже находящуюся в мочевом пузыре) можно рассматривать как резервуар воды на суше, например для увлажнения кожи. Накопившаяся моча через клоаку выводится наружу.

Нервная система. Головной и спинной мозг и нервы. Головной мозг состоит из пяти отделов: передний мозг (разделенный на два полушария), промежуточный, средний, продолговатый мозг и мозжечок (слаборазвитый). Спинной мозг заключен в спинномозговой канал позвоночника.

Органы чувств. Глаза, защищенные нижним и верхним веками; органы слуха, представленные средним и внутренним ухом. Орган слуха защищен костями черепа. В барабанную полость из ротовой полости открывается евстахиева труба. Органы обоняния сообщаются с внешней средой парными ноздрями. Вкусовые почки на языке, нёбе, челюстях. Брачные призывы издают только самцы.

Размножение. Раздельнополые животные. У самки парные яичники, у самцов семенники. Оплодотворение наружное, в воде. Самкой выделяется икра (яйцеклетки), которая похожа на икру рыб, самцы выпускают на нее жидкость со сперматозоидами. Оплодотворенные яйца покрываются слизью.

Развитие. С превращением. Из яйца через 2 недели вылупляется личинка лягушки — головастик, похожий на рыбу. Через 2-3 месяца он превращается в лягушку.

Рис. 95. Кровообращение у земноводных: А — головастик (личинка с одним кругом кровообращения), Б — взрослая особь (с двумя кругами кровообращения); I, II, III, IV — артериальные дуги жаберных артерий; 1 — правое предсердие, 2 — левое предсердие, 3 — желудочек, 4 — артериальный конус, 5 — корни аорты, 6 — спинная аорта, 7 — жабры, 8 — сонные артерии, 9 — легкие, 10 — вены, приносящие артериальную кровь из легких, 11 — легочные артерии, выносящие венозную кровь из сердца, 12 — вены, приносящие венозную кровь из всего тела, 13 — сросшиеся артериальные II и III дуги, выносящие смешанную кровь из сердца. Венозная кровь обозначена черным цветом, артериальная — белым, смешанная — заточкована

Рис. 96. Мозг лягушки

Дата добавления: 2015-10-21