Шейный отдел позвоночника лягушек
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.
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, передний пояс лежит свободно в толще мышц, грудина не соединена при помощи ребер с позвоночником.
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).
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. Слюнные железы были и у насекомых, однако членистоногие — отдельная эволюционная ветвь, хордовые никаким образом не произошли от членистоногих 🙂
Имеются хоаны — внутренние носовые отверстия (ноздри — внешние), 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.
У лягушки дыхание осуществляется двумя основными способами:
- Легочное дыхание
- Кожное 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.
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.
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 (от 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.
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.
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 двояковыпуклой 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.
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:
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
Соответственно резким отличиям в строении конечностей при приспособлении к скакательным движениям и утере хвостового отдела скелет лягушки несет черты крайней специализации, т. е. вторичных отклонений от типичного строения скелета позвоночного. Это особенно касается строения позвоночного столба и передних и задних конечностей.
Позвоночник содержит только 9 позвонков и, в отличие от позвоночника рыб, имеет 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Туловищные позвонки имеют спереди вогнутую, а сзади выпуклую поверхности, т. е. относятся к типу процельных. Все они снабжены верхними дугами, ограничивающими спинномозговой канал, и заканчиваются остистыми отростками. С боков от позвонков отходят большие поперечные отростки, а спереди и сзади у основания верхних дуг лежит по паре коротких сочленовных отростков, служащих для соединения с соответствующими отростками соседних позвонков. Ребер нет.
Шейный отдел, как и у всех земноводных, содержит только один позвонок, который отличается от туловищных позвонков тем, что лишен поперечных и передних сочленовных отростков и несет на своей передней стороне две сочленовные ямки, при помощи которых соединяется с черепом.
Лимфатические мешки лягушки. I — сверху; II — снизу (по Брэму). Пунктирные полоски означают кожные перегородки между лимфатическими мешками
Скелет лягушки. I — цельный скелет; II — позвонок сверху; III — позвонок спереди:
1 — шейный позвонок, 2 — крестцовый позвонок, 3 — уростиль, 4 — грудина, 5 — хрящевая задняя часть грудины, 6 — предгрудина, 7 — коракоид, 8 — прокоракоид, 9 — лопатка, 10 — надлопаточный хрящ, 11 — подвздошная кость, 12 — седалищная кость, 13 — лобковый хрящ, 14 — плечевая кость, 15 — предплечье (лучевая + локтевая кости), 16 — запястье, 17 — пястье, 18 — зачаточный I палец, 19 — II палец, 20 — V палец, 21 — бедро, 22 — голень (большая и малая берцовые кости), 23 — предплюсна, 24 — плюсна, 25 —рудимент добавочного пальца (praehellux), 26 — I палец, 27 —тело позвонка, 28 — спинномозговой канал, 29 — сочленовная площадка, 30 — остистый отросток, 31 — поперечный отросток
Число туловищных позвонков у лягушки обычно равно семи.
Крестцовый отдел содержит только один позвонок, который в общем имеет типичное строение туловищного позвонка и характеризуется главным образом тем, что к его поперечным отросткам причленяются кости таза.
Хвостовой отдел представлен одной длинной косточкой — уростилем (urostyl), которая, как показывает история ее развития, образована многими слившимися друг с другом позвонками.
Еще интересные статьи по теме:
Классификация птиц (включая ископаемые группы)
Класс. Птицы (Aves)
Подкласс I. Ящерохвостые (Saururae,
Семейство куньи и медведи
Семейство куньи (Mustelidae) весьма разнообразно, для особей характерн
Семейство беличьи (Sciuridae)
Семейство беличьи (Sciuridae) включает белок, бурундуков, сусликов, су
Воздействие на зародыши через материнский организм
Воздействие на зародыши через материнский организм. Условия содержания
Строение задних конечностей птиц
Тазовый пояс обладает рядом особенностей, связанных, с одной стороны,
Эволюция основных групп плацентарных
Плацентарные отделились от трехбугорчатых, по-видимому, тоже в начале
Источник
Скелет лягушки
Строение земноводных
Земноводные, или амфибии (Amphibia) – первые позвоночные, перешедшие от водного к наземному образу жизни. Земноводные могут подолгу находиться вне водной среды|среды, однако вода им требуется для размножения. Пройдя метаморфоз, личинки земноводных утрачивают сходство с рыбами и становятся взрослыми амфибиями.
Внешнее строение лягушки. Скелет лягушки.
Большинство земноводных имеют вытянутое или лягушковидное туловище с двумя парами|парами пятипалых конечностей. Голова плавно переходит в туловище, но всё же (в отличие от рыб), может поворачиваться относительно него. Скелет костный (хотя с костями|костями соединяется множество хрящей), позвоночник разделён на отдельные позвонки (от 9 до 200). У большинства бесхвостых земноводных рёбра редуцированы, грудная клетка отсутствует. Конечности состоят из трёх отделов, сочленённых между собой суставами (передняя конечность: плечо, предплечье и кисть; задняя конечность: бедро, голень и стопа). Скелет и мышечная система развиты|развиты сравнительно неплохо и способны поддерживать животное вне воды|воды. Для всех земноводных характерна|характерна гладкая (реже шершавая) богатая железами кожа, лишённая волос|волос, перьев и чешуи; лишь у некоторых безногих в коже имеются костные чешуйки.
Земноводные могут дышать при помощи лёгких, кожи и жабр. Лёгочное дыхание осуществляется через ноздри|ноздри, защищённые от проникновения воды|воды особыми клапанами. Пониженное давление, необходимое для вдоха, создаётся, в отличие от высших позвоночных, движением горла. Важную роль играет кожное дыхание, необходимая для дыхания влажность кожи поддерживается слизистыми железами. Жабры имеются у всех земноводных в личиночной стадии, во взрослом состоянии сохраняются у водных хвостатых амфибий.
Внутреннее строение лягушки
Кровообращение личинок земноводных сходно с кровообращением рыб. Взрослые земноводные имеют трёхкамерное сердце, разделённое на два предсердия и желудочек. Земноводные – первые животные, у которых появились два круга кровообращения. Артериальная кровь от лёгких и кожи поступает в левое предсердие; с венозной кровью из правого предсердия она смешивается лишь частично благодаря строению и работе артериального конуса|конуса сердца|сердца.
Через глотку|глотку и пищевод пища|пища попадает|попадает в желудок, а затем в короткий кишечник. Пищеварительные вещества секретируются стенками желудка, поджелудочной железой и печенью|печенью. Прямая кишка заканчивается клоакой. У личинок имеется головная почка, у взрослых – парные|парные туловищные почки. Мочевой пузырь имеет большое значение в водном обмене. Яйцевод самки открывается в клоаку.
Мозговая коробка|коробка маленькая. Головной мозг земноводных включает, в частности, сравнительно хорошо развитый|развитый передний мозг и недоразвитый мозжечок. Органы|Органы чувств представлены органами|органами зрения (у пещерных земноводных глаза|глаза недоразвиты), слуха, осязания, обоняния, вкуса; у головастиков имеется боковая линия. Глаза|Глаза защищены от смачивания веками|веками; аккомодация глаза|глаза осуществляется перемещением хрусталика. Ухо у высших земноводных имеет барабанную перепонку.
Видео по теме : Скелет лягушки
Скелет лягушки
Анатомия лягушек, жаб, квакш
Общая характеристикаТуловище — короткое, шея не выражена, хвоста нет, парные|парные конечности хорошо развиты|развиты, причём задние конечности в два-три раза больше передних и служат для характерного|характерного передвижения прыжками. Однообразие в строении бесхвостых связано с приспособлением к передвижению прыжками, что первично было присуще всем представителям этого отряда. Одновременный толчок задними ногами повлёк за собой выработку укорочённого, клинообразного тела|тела и удлинённых задних конечностей. При этом возник дополнительный отдел — предплюсна как эластичная вставка, продолжающая действие мускулатуры при прыжке. Образование узкого таза в виде характерного|характерного диска есть также приспособление к наиболее полному использованию силы при прыжке, поскольку при таком типе движения удобно иметь точки приложения сил максимально сдвинутыми. С этим же связано характерное|характерное удлинение подвздошных костей|костей, способствующих перенесению точек приложения сил к центру тяжести животного.
Если делить безхвостых амфибий на лягушек (древесных или водоплавающих) и жаб (наземных), то они отличаются тем, что у лягушек более гладкая кожа, задние ноги|ноги длиннее и хорошо развиты|развиты перепонки между пальцами. А у жаб более округлое тело, сухая, часто бородавчатая кожа и короткие задние ноги|ноги, удобные для ползания и коротких прыжков. Перепонки на задних ногах у них недоразвиты, поскольку предпочитают сушу|сушу.
Амфибии обладают свойством мимикрии. Например, сверху жерлянки имеют тёмную покровительственную окраску, а снизу на брюшке и лапках окраска яркая — оранжевая или жёлтая с тёмными пятнами. При крайней опасности жерлянка сильно прогибает спину и выворачивает лапы, так что становится видимой яркая окраска низа. У квакш в их разнообразной окраске преобладают зелёные тона|тона. Некоторые виды способны менять окраску под цвет субстрата. А ряд лягушек меняет окраску в зависимости от температуры и влажности.
Строение тела|тела и кожи
Тело разделено на голову, туловище и пятипалые конечности. Голова подвижна, соединена с туловищем. Скелет разделён на отделы: осевой скелет (позвоночник); скелет головы|головы (череп); скелет парных|парных конечностей.В позвоночнике выделяют 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Шейный позвонок подвижно причленяется к затылочному отделу черепа|черепа (обеспечивает подвижность головы|головы). К туловищным позвонкам прикрепляются рёбра (кроме тех бесхвостых, у которых они отсутствуют). Единственный крестцовый позвонок соединён с тазовым поясом. Позвонки хвостового отдела срастаются в одну кость. Шейный и туловищный позвонки имеют верхние дуги|дуги, защищающие спинной мозг. На конце позвоночника у лягушки и у всех других бесхвостых земноводных помещается длинная хвостовая кость.
Грудина состоит из нескольких частей. В плечевом поясе имеется ключица. Хвостовые позвонки срослись в одну длинную косточку — уростиль.
Строение позвоночника и наличие рёбер может разниться в зависимости от подотряда и даже семейства амфибий. У амфибий подотряда Amphicoela двояковогнутыми (амфицельные) позвонками рыбьего типа, короткие ребра|рёбра, рудименты хвостовых мышц или хвоста. У видов подотряда Diplasiocoela первые 7 туловищных позвонков передневогнутые (процельные), а последний — двояковогнутый (амфицельный), реже — тоже процельный, рёбер нет. В подотряде Opisthocoela у особей|особей задневогнутые (опистоцельные) позвонки, короткие ребра|рёбра. Для подотряда Procoela характерны|характерны передневогнутые (процельные) позвонки, двойной сочленовный бугорок между крестцом и уростилем и полная редукция рёбер.Представители подотряда Anomocoela характеризуются передневогнутыми (процельными) позвонками или процельными позвонками со свободными вставочными дисками. Крестцовый позвонок слит или сочленяется с уростилем одним бугорком. Свободных рёбер нет. В подотряде Opisthocoela у особей|особей задневогнутые (опистоцельные) позвонки, короткие ребра|рёбра.
Кожа лягушек прикреплена к самому|самому телу только в нескольких местах. У бесхвостых земноводных под кожей имеются обширные лимфатические лакуны — своеобразные резервуары, позволяющие при благоприятных условиях накапливать запас воды|воды. Полосками соединительной ткани, образующими перемычки между лакунами, кожа соединяется с мускулатурой тела|тела лишь в немногих участках.Четыре раза в год лягушки линяют и съедают свою кожу. Лягушка может впитывать влагу через поверхность кожи, и жидкость сразу же включается в состав тканей. Лягушачья кожа гораздо легче пропускает воду внутрь, чем наружу. Здесь немалую роль играет слизь, обильно смачивающая всю поверхность тела|тела. Если слизь удалена, лягушка теряет воду прямо на глазах, сохнет в пять раз быстрее. Слизь сохраняет воду, помогает выскальзывать из лап и клюва врага, не даёт селиться микробам на влажной коже. Поэтому лягушек и пускают в молоко, чтобы оно не скисло, — молочнокислые бактерии уже не могут там активно размножаться. Из слизи даже делают антибиотики.
Источник