Грудная клетка позвоночника земноводных

Характеристика вида

Земноводных на планете немного — ученые насчитывают от трех до пяти тысяч видов. Ученые объединяют их в три отряда:

хвостатые;
бесхвостые;
безногие.

Амфибии отличаются парными конечностями с пятью пальцами. Передние части тела состоят из кистей, предплечий и плечей, а задние из голеней, стоп и бедер. Взрослые животные дышат с помощью легких, но органы у них развиты недостаточно хорошо, как у высших классов позвоночных. И поэтому некоторые виды земноводных впитывают кислород через кожу.

кровообращения и сердце у амфибий

Вслед за появлением легких в организме амфибий развился второй круг кровообращения и сердце, состоящие из трех камер. Оно не позволяет полностью разделить венозную и артериальную жидкость, поэтому органы получают смешанную кровь. Глаза оснащены не только обычными веками, но и слезными железами, которые смачивают и очищают их. У земноводных есть среднее ухо, а внутри него барабанная перепонка. Это отличает их от рыб, у которых только внутренний орган.

Кожа у животных голая, она покрыта холодной слизью и большим количеством желез. Но это не предохраняет ее от пересыхания, поэтому амфибии живут возле водоемов. Обмен веществ у них замедлен из-за смешанного кровообращения и дыхания. Личинки и головастики появляются на свет под водой, затем они проходят метаморфоз.

Следы существования первых земноводных датированы примерно 350 млн лет назад, а распространились они по планете еще через 150 млн лет.

Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат у амфибий

Скелет земноводного состоит из меньшего количества костей, чем у рыбы, так как некоторые элементы у них срастаются вместе. Это позволяет им проживать на суше, так как опорно-двигательный аппарат у них легкий. Череп сросся с челюстными костями, подвижной осталась только нижняя кость и сохранилось много гибких хрящей.

Опорная система отличается от той, что есть у водных обитателей. Голова с позвоночником соединены подвижно, появился шейный отдел. Но лягушки могут только немного наклонять череп, во внешнем виде животного шеи незаметно.

У рыбы позвоночник состоит только из двух отделов, у амфибий их четыре:

шейный;
туловищный;
крестцовый;
хвостовой.

У бесхвостых животных эти позвонки срастаются с хребтом. Конечности у амфибий сложные, в строении кисти выделяются запястья и фаланги пяти пальцев. Для опоры скелета есть пояс конечностей. Передний состоит из лопаток, ключицы, коракоида, общей грудины. Ребра недоразвиты, пояса держатся мышцами и не крепятся к позвоночнику.

В состав заднего элемента входят подвздошные и седалищные кости, лобковые хрящи, которое срастаются с крестцовыми позвонками. Грудной клетки у амфибий нет, лучевая и локтевая кости соединяются, как и голени. Мышцы у земноводных имеют форму пластов, они делятся на отдельные мускулы. Такое строение позволяет животным плавать, прыгать, ползать и ходить.

Пищеварительный тракт

Строение тела амфибий

Строение пищеварительной системы похоже на то, что имеют рыбы. Но есть и некоторые отличия. Передний конек языка прирос к нижней челюсти, задний остается свободным, что позволяет ловить добычу. Есть также слюнные железы, но в жидкости нет пищеварительных ферментов. Конические зубы позволяют разрывать пищу и удерживать ее.

После рта и глотки расположен пищевод, ведущий к желудку. В нем еда переваривается частично. Первый отдел — это двенадцатиперстная кишка, куда открывается проток для жидкости из поджелудочной железы, печени и желчного пузыря. Переваривание пищи заканчивается в тонком кишечнике, из него питательные вещества поступают в кровь.

Остатки отправляются в толстый кишечник, а затем в клоаку. Она включает также элементы половой и выделительной системы. Отсюда переработанные продукты выходят из тела. Питаются взрослые амфибии насекомыми, головастики предпочитают растения и планктон.

Выделительная система состоит из почек, мочеточников и пузыря. Из первого органа жидкость поступает в каналы, затем по стенкам клоаки стекает в пузырь. Он сокращается, моча выходит наружу. Вода необходима для выделения мочевины, почечные канальцы всасывают ее для сохранения в воздушной среде.

Дыхательная система

Головастики отличаются наличием только одного кровеносного круга и небольшими жабрами. После стадии развития и превращения во взрослую особь появляются легкие, похожие на продолговатые мешки, у которых ячеистая структура тонких стенок. Дыхательная поверхность незначительная, поэтому воздух поступает и через кожные покровы.

Для вдоха и выдоха двигается дно полости рта. Воздух сначала проходит через ноздри, затем они закрываются, а потоки попадают в легкие. Выдох осуществляется через нос, ротовая полость при этом поднимается. Дополнительно сокращаются брюшные мышцы.

В крови и окружающей среде разная концентрация газов, это обуславливает их обмен в легких. Но органы недостаточно хорошо развиты. Если бы не было отверстий в коже, то амфибии просто задохнулись бы.

Кислород сначала растворяется в слизи, затем попадает в кровь. Полость носа у амфибий стала сквозной, а под водой они могут дышать только порами.

Кровеносные сосуды

Пищеварительный тракт

Система кровообращения амфибий состоит из двух кругов. Маленький охватывает органы дыхания, большой проходит через все остальные. Сердце состоит из желудочка и двух предсердий. В правый отдел кожа и внутренние органы подают венозную кровь, в левый поступает артериальная от легких. К последнему ведет только один сосуд, который и называется легочным.

Оба предсердия сокращаются и толкают жидкость в общий желудочек, где она перемешивается. Затем она снабжает ткани, внутренние органы и головной мозг. По артериям из легких течет венозная жидкость, а голову питает практически чистая артериальная. Смесь попадает в туловище и выливается в аорту из сердечного желудочка.

На смешивании крови сказывается особое местонахождение сосудов: они выходят из сердечной камеры и заполняют самые близкие ткани. После этого жидкость дотекает до легочных артерий и кожи, где получает необходимое количество кислорода. Вторая порция идет к остальным органам тела, а третья течет к самым дальним сосудам и голове.

Нервная система

Кровеносные сосуды

Нервная система и органы чувств амфибий практически не изменились за весь период эволюции. Но особенностью стал головной мозг: он увеличился и развился, теперь состоит из двух полушарий. А мозжечок стал меньше, так как земноводным не нужно поддерживать равновесие во время плавания.

У животных лучше развилось зрение: оно необходимо для ориентации в прозрачном воздухе. Хрусталики плоской формы позволяют им видеть дальше, чем речные обитатели. Глаза прикрывают веки и две перепонки. Одна из них не двигается, она закрывает слизистую оболочку сверху, а нижняя динамичная.

Звуковые колебания в кислороде распространяются не так сильно, как под водой. У амфибий, помимо внутреннего, появилось среднее ухо, состоящее из трубки с барабанной перепонкой. На теле оно выглядит как тонкая пленка и расположено за каждым глазом. Колебания воздуха попадают в среднее ухо с помощью слуховой косточки. Перепады давления ощущаются не так сильно благодаря соединению его с полостью рта.

Размножение животных

Половой зрелости амфибии достигают в три года после рождения, а оплодотворяется потомство наружным способом. Яйцеклетки зарождаются и развиваются в яичниках, затем они выходят в яйцеводы и покрываются там бесцветной слизью. Икра переходит в клоаку и затем появляется в окружающей среде.

Размножение амфибий

Взрослые самцы вырабатывают семенную жидкость. Земноводные размножаются несколько дней. Мужская особь помещается на спине самки, занимается оплодотворением, поливает своей жидкостью икру, которую самка мечет 2−3 суток. Гроздья личинок лягушки крепят к водным растениям или откладывают на воду, где они плавают до созревания.

В жидкости икринки сильно набухают, нагреваются под солнечными лучами и быстро развиваются. За 10 дней личинки превращаются в головастиков. У них больше признаков рыб, чем амфибий. Наружные жабры позже превращаются во внутренние, вырастают задние и передние конечности. Хвост рассасывается, формируются кровеносные круги. Все размножение занимает несколько месяцев — от дня метания икры до превращения головастика в полноценную амфибию.

Многообразие земноводных

Хвостатые животные представлены амфибиями с длинным хвостом и короткими парами конечностей. У них маленькие глаза без век, а у некоторых в течение всей жизни сохраняются жабры. Представители безногих — это черви, обитающие в лесах тропиков. У них нет конечностей, а питаются они гниющими растениями. Отряд бесхвостых получил свое название из-за особенности тела: у таких земноводных есть лапы, но нет хвостов. Примеры таких амфибий — лягушки и жабы.

В список земноводных животных входит несколько интересных видов:

Многообразие земноводных

тритоны;
жабы;
лягушки;
саламандры;
амбистомы;
сирены;
рыбозмеи;
червяги.

Хвостатые тритоны могут жить в воде и на суше, у них развита регенерация, а выглядят они довольно мило. Лягушки живут в заболоченных местностях. Они небольшие — до 30 см в длину, покрыты слизью и всегда холодные. Тело жаб покрыто ядовитыми железами, поэтому они относятся к опасным животным. Выделяемая жидкость может вызывать раздражение и сыпь на коже. Обитают амфибии на суше возле водоемов.

Саламандра, особенности амфибии

У саламандр интересный внешний вид. Их характеристика: небольшое вытянутое тело, покрытое слизью, четыре конечности и тонкий хвост. Они похожи на ящериц, как и амбистомы. Это забавные амфибии; за все время существования класса их появилось более 33 видов. Земноводных часто содержат в качестве домашних животных, они поддаются тренировке и обучению, быстро привыкают к хозяину.

У сирен длинное змееподобное тело с двумя передними конечностями. Они живут в воде и вырастают до 70 см в длину.

Рыбозмеи — это безногие амфибии, которые обитают только на берегах и гибнут от попадания в водоем. Червяги похожи на обычных червяков, но они более крупные и хорошо развиты.

Небольшой класс земноводных представлен разнообразными интересными животными. У них осталось много общего с рыбами, но они развиваются и все еще продолжают эволюционировать. Некоторых амфибий можно содержать дома, они неприхотливы и ласковы.

Источник

Оборудование: таблицы «Тип Хордовые. Класс Земноводные. Лягушка», скелет земноводных, скелет костистой рыбы, мультимедийное приложение Биология. Многообразие живых организмов. 7 класс, интернет-ссылки:

http:\biology.asvu.rupage.phpid=132,
http:\w.w.w.floranimal.ruclasses2207.html,
http:\w.w.w.ecosystema.ru7referatszemnovod.htm,
https://narod.ru/disk/15067624000.c0a5e5994955138911da4248c8c7875c/%D0%A1%D0%BA%D0%B5%D0%BB.%D0%B5%D1%82%20%D0%BB%D1%8F%D0%B3%D1%83%D1%88%D0%BA%D0%B8.swf.htm (скелет земноводных)

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

а) Работа по карточкам:

№ 1. В умеренном поясе насчитывается несколько десятков видов земноводных, а в тропиках их 1,5тыс. видов. Назовите природные условия, способствующие неравномерности распространения земноводных в разных климатических зонах.

№ 2. В процессе эволюции у земноводных сформировались вместо плавников конечности рычажного типа. В чем биологическое значение такого способа передвижения.

№ 3. Земноводные получили название за способность жить в воде и на суше. Чего в них больше земного или водного.

б) Устная проверка знаний по вопросам:

Характерные черты организации класса земноводные.
Где обитает травяная лягушка.
В какое время суток она активна и почему.
Из каких отделов состоит ее тело.
Почему на теле лягушки не могут жить микроорганизмы.
Черты приспособления земноводных к среде обитания.

III. Изучение нового материала

Скелет земноводных

Рыба плавает в воде
Лягушка скачет по земле,
Новые движения —
В скелете изменения.

Создание проблемной ситуации:

1. Выяснить, какие особенности строения скелета лягушки появились в связи с переходом к наземному образу жизни?

Многие из изобретений земноводных оказались настолько совершенными, что сохранились и далее в неизменном виде у всех наземных позвоночных. Примеры именно таких изобретений мы найдём в скелете земноводных.

2. Назовите отделы скелета рыб.

Скелет земноводных разделён на отделы:

осевой скелет (позвоночник);
скелет головы (череп);
скелет парных конечностей;
пояс конечностей.

Скелет земноводных по сравнению с рыбами имеет ряд изменений. В осевом скелете позвоночник земноводных в связи с полуназемным образом жизни более расчленен. Он включает шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. Шейный отдел представлен одним позвонком его тело невелико и несет две сочленовные ямки, при помощи которых позвонок сочленяется с черепом. Число туловищных позвонков различно. Наименьшее число их у бесхвостых (обычно 7), наибольшее — у безногих (более 100). Единственный крестцовый позвонок (у безногих отсутствующий) несет длинные поперечные отростки, к которым причленяются подвздошные кости таза. Хвостовой отдел наиболее типично выражен у хвостатых, у безногих он очень мал, а бесхвостых представлен косточкой — уростилем: во время эмбрионального развития он закладывается в виде ряда отдельных позвонков, впоследствии срастающихся.

Форма позвонков у разных представителей в пределах класса земноводных чрезвычайно вариабельна. У низших амфибий (безногие, низшие хвостатые) она бывает амфицельной; в этом случае между позвонками пожизненно сохраняется хорда. У бесхвостых позвонки уроцельные, т.е. вогнутые спереди и выгнутые сзади; у высших хвостатых — опистоцельные, т.е. выгнутые спереди и вогнутые сзади. Вариантов отступления от данной характеристики много, к примеру, у крайне примитивной новозеландской лягушки леопельмы (Leopelma) позвонки амфицельные. Настоящие ребра у бесхвостых не развиваются, очень короткие есть у безногих амфибий; у хвостатых развиваются короткие верхние ребра.

Вывод: По сравнению с рыбами для земноводных характерна большая дифференцировка позвоночного столба на отделы, изменение формы тел позвонков и более сильное развитие сочленовных отростков. Эти преобразования связаны с наземным образом жизни и обеспечивают большую прочность осевого скелета при сохранении его подвижности, прочное соединение с ним тазового пояса и допускают некоторую подвижность черепа в вертикальной плоскости относительно туловища (возможность поднимать и опускать голову).

Мозговой череп. Мозговая коробка в значительной своей части пожизненно остается хрящевой. Это обусловливается слабым развитием хондральных и накладных окостенении. В первичном мозговом черепе развиваются следующие хондральные кости. В затылочной области только две боковые затылочные кости; места, соответствующие основной и верхней затылочным костям рыб, остаются хрящевыми. В области слуховой капсулы формируется одна небольшая ушная кость, большая же часть капсулы остается хрящевой. В передней части глазницы у бесхвостых развивается дангтлинообонятельная кость; у хвостатых эта кость парная. Обонятельная капсула хрящевая. Покровных костей также немного. Крышу черепа составляют теменные и лобные кости, которые у бесхвостых срастаются в лобно-теменные кости. Впереди от них находятся носовые кости, у безногих они срастаются с предчелюстными костями. По бокам задней части черепа расположены чешуйчатые кости, особенно сильно развитые безногих. Дно черепа выстилает большой парасфеноид, а впереди от него лежат парные сошниковые кости. В формировании дна черепа принимают участие и кости висцерального скелета — небные и крыловидные. Первые прилегают к сошникам, вторые — к чешуйчатым костям. Они развиваются на нижней поверхности нёбно-квадратного хряща. Функции верхних челюстей выполняют, как у костных рыб, предчелюстные, (или межчелюстные) и верхнечелюстные кости. Нижняя челюсть представлена меккелевым хрящом, который прикрыт снаружи зубной и угловой костями. Череп амфибий, т.е. небно-квадратный хрящ непосредственно прирастает к мозговому черепу. В связи с аутостилией черепа подъязычная дуга не принимает участия в прикреплении челюстнво аппарата к черепу. Верхний элемент этой дуги — подвесок (гиомандибуляре) — превращен в маленькую кость — стремя которая проксимальным концом упирается в слуховую капсулу, а наружним (дистальным) — в барабанную перепонку. В связи с формированием полости среднего уха эта кость находится внутри указанной полости и выполняет роль слуховой косточки. Таким образом, гиомандибуляре (подвесок) выходит из системы четвертой (подьязычной) висцеральной дуги. Нижние элементы подъязычной дуги и жаберных дуг видоизменяются в подъязычную пластинку и ее рожки. Эта пластинка расположена между ветвями нижней челюсти. Передние ее рожки загибаясь вверх и охватывая с боков кишечную трубку, прикреплены к слуховым капсулам. Изменения в висцеральном скелете сопровождаются утратой жаберных крышек.

Таким образом, череп амфибий отличается от черепа большинства костных рыб:

слабым развитием хондральных и кожных окостенении;
аутостилией;
видоизменением подъязычной и жаберных дуг, превращенных частью в слуховой, частью в подъязычный аппарат;
редукцией жаберной крышки.

Пояса конечностей. Плечевой пояс имеет вид дуги, обращенной вершиной к брюшной поверхности животного. Каждая половина дуги (левая и правая) состоит из следующих основных элементов. Верхняя (спинная) часть представлена лопаткой с широким надлопаточным хрящом. Нижняя (брюшная) часть включает коракоид и лежащий впереди него прокоракоид. У бесхвостых между пред грудиной и лопаткой расположена тонкая палочковидная ключица. Перечисленные элементы пояса сходятся в точке прикрепления плечевой кости и формируют сочленовную ямку. Впереди от места соединения левого и правого коракоидов находится предгрудина а сзади — грудина. Обе эти кости заканчиваются хрящами. Плечевой поясов отличие от костных рыб лежит свободно в толще мускулатуры и не связан с черепом. В связи с отсутствием или неполным развитием ребер грудной клетка у амфибий нет.

Тазовый пояс образован тремя, парными элементами, сходящимися в области вертлужной впадины, которую они и образуют. Длинные подвздошные кости своими проксимальными (передними) концами прикреплены к поперечным отросткам единственного крестцового позвонка. Направленный вперед и вниз лобковый элемент пояса у лягушек остается хрящевым. Сзади него расположена седалищная кость. Такое расположение элементов тазового пояса характерно для всех наземных позвоночных.

Скелет свободных конечностей типичен для наземных позвоночных и существенно отличен от скелета конечностей рыб. В то время как конечности рыб представляют в схеме простые одночленные членные рычаги, перемещающиеся только относительно корпуса тела и не несущие мускулатуры, конечности наземных позвоночных представляют собой многочленные рычаги с достаточно мощными мышцами. В этом случае не только вся конечность перемещается относительно тела, но и отдельные элементы конечности перемещаются друг относительно друга. Пятипалая конечность состоит из трех основных отделов I — плечо в передней конечности, бедро — в задней; этот отдел всегда состоит из одной кости, которая проксимальным концом причленена к поясу; II — предплечье в передней конечности, голень в задней. В типичном случае отдел состоит из двух параллельно расположенных костей: предплечье — из локтевой и лучевой, голень — из большой берцовой и малой берцовой; III — кисть в передней конечности и стопа в задней; отдел состоит из трех подотделов: 1) запястье — в передней конечности, предплюсна — в задней; этот подотдел представлен в типичном случае 9-10 мелкими косточками, расположенными в три ряда; 2) пясть — в передней конечности, плюсна — в задней; в типичном случае подотдел состоит из 5 удлиненных костей, расположенных в один ряд, как бы веером, от запястья или предплюсны; 3) фаланги четырехпяти пальцев представляют как бы продолжение пясти или плюсны и включают три — пять рядов косточек в каждом.

У лягушек наблюдаются некоторые отклонения. Основные из них следующие: оба элемента предплечья и голени срастаются в одну кость, срастается между собой и большая часть костей запястья и предплюсны, перед первым пальцем задней конечности имеется рудимент добавочного пальца. Эти особенности имеют вторичный характер и связаны, видимо, с приспособлением лягушек к передвижению прыжками.

Вывод: Наземный образ жизни обеспечивается рядом особенностей строения: большая дифференцировка позвоночного столба на отделы и более прочное соединение тел позвонков друг с другом (замена амфицельных позвонков процельными или опистоцельными); появление парных конечностей наземного типа; усложнение строения и большая прочность поясов конечностей (при этом уже устанавливается достаточно прочное соединение тазового пояса с осевым скелетом);

«Водные» черты строения проявляются в целом ряде особенностей: относительно слабое развитие окостенений скелета.

3. Выполнение лабораторной работы. «Изучение скелета лягушки».

Изучается глава «Особенности скелета земноводных», рисунки текста учебника, при изучении вопроса используется скелет.

Изучение скелета лягушки

Инструктивная карточка

Найдите в скелете лягушки основные отделы: череп, позвоночник, пояса передних и задних конечностей, кости передних и задних конечностей.
Рассмотрите череп, определите его форму. Найдите мозговую часть черепа и кости верхней и нижней челюстей.
Найдите позвоночник, подсчитайте число позвонков в нём. Обратите внимание на то, что многие из них прочно соединены между собой.
Найдите плечевой пояс – опору передних конечностей. Он состоит из вороньих костей, лопаток, ключиц и грудины, которые полукольцом охватывают туловище.
Рассмотрите кости передних конечностей, плечо, предплечье, которое состоит из двух костей, и кисть с четырьмя пальцами.
Найдите пояс задних конечностей – таз. Он состоит из сросшихся костей и очень плотно примыкает к позвоночнику.
Обратите внимание на длинные кости задних конечностей: бедро, голень, стопу.
Заполните таблицу: «Особенности строения и значения скелета лягушки»

Особенности строения и значение скелета лягушки

Отделы скелета	Название костей, Особенности строения	Значение
Череп	Мозговая часть, кости челюстей	Защита головного мозга
Позвоночник	Позвонки (у лягушки 9: 1+7+1)	Защита спинного мозга и опора внутренних органов
Пояс передних конечностей	Лопатки, ключицы, грудина, вороньи кости	Опора для передних конечностей
Скелет передних конечностей	Плечевая кость, кости предплечья, кости кисти	Участвуют в передвижении
Пояс задних конечностей	Сросшиеся тазовые кости, прочно соединяющиеся с позвоночником	Опора задним конечностям
Скелет задних конечностей	Кость бедренная, большая и малая берцовые кости, кости стопы	Участвуют в передвижении

Сделайте вывод. Особенности скелета лягушки связанные с наземным образом жизни.

Вывод: В связи с жизнью на суше и передвижениями с помощью прыжков скелет лягушки отличается относительно широким черепом, коротким позвоночником, наличием поясов конечностей, длинными задними и короткими передними конечностями.

Мышечная система земноводных

Мышечная система земноводных отличается от мышечной системы рыб несколькими особенностями строения. В основном они связаны с передвижением животных на пятипалых конечностях по твердой почве. В связи с движением по земле у земноводных развилась сложная и одновременно мощная мускулатура на свободных конечностях у лягушки, например, более 350 мускулов.

В отличие от рыб, мускулатура имеет более дифференцированный характер. Свойственная рыбам сегментация нарушена. Метамерия мышечной системы особенно выражена у безногих и хвостатых земноводных. Однако у бесхвостых ее можно наблюдать в немногих местах тела у взрослых особей и в состоянии личинки.

Мускулатура туловища частично сохранила метамерное строение. Она дифференцирована и отчетлива в местах, где обособившиеся сегменты мышц сливаются в лентовидные мышцы.

Особенно выражена мышечная система конечностей. Она представлена сложнейшей системой мышц-антагонистов. Разгибающиеся и сгибающиеся суставы приводят конечности туловища в движение.

Мускулатура ротовой полости земноводных отличается усложнением, ведь она теперь участвует не только в захвате добычи и ее проглатывании. С ее помощью у земноводных происходит вентиляция легких и ротовой полости.

Вывод: Все выше описанные особенности дают возможность земноводным спокойно жить и перемещаться по суше. Бесхвостые земноводные передвигаются по земле прыжками, что способствовало развитию мускулатуры их туловища.

IV. Закрепление знаний

Составьте таблицу: « Сравните скелет рыбы и лягушки?»

Отделы скелета	Скелет рыбы	Скелет лягушки
Скелет головы	В черепной коробке много мелких костей, жаберные дуги, жаберные крышки
Скелет туловища ребра	Туловищный и хвостовой отдел +
Пояс конечностей: плечевой тазовый	+ _
Скелет конечностей верхних нижних	Скелет плавников ( мелкие кости)

Интернет-ссылка: https://narod.ru/disk/15067624000.c0a5e5994955138911da4248c8c7875c/%
D0%A1%D0%BA%D0%B5%D0%BB.%D0%B5%D1%82%20%D0%BB%D1%8F%D0%B3%
D1%83%D1%88%D0%BA%D0%B8.swf.htm (скелет земноводных)

Домашнее задание: изучить параграф и записи в тетради, повторить внешнее строение лягушки.

Источник