Шейный отдел позвоночника земноводных содержит
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, 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).
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 — 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.
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
Позвоночник большинства земноводных более дифференцирован. чем у рыб. Наряду с туловищным и хвостовым отделами появляются шейный и крестцовый. которые содержат по одномупозвонку. Шейный позвонок – без поперечных отростков, имеет две сочленовные ямки для прикрепления позвоночника к мыщелкам затылочной области черепа. Слабое развитие шейного отдела ограничивает подвижность головы – возможны лишь её поднимание и опускание. Крестцовый отдел служит для причленения тазового пояса к осевому скелету.
Количество и строение позвонков, составляющих позвоночный столб . варьирует в зависимости от уровня организации амфибий. Большинство бесхвостых амфибий имеют позвонки процельного типа. У ряда других земноводных (саламандры настоящие, многие безлёгочные саламандры, круглоязычные лягушки и др.) они опистоцельные. Для низших земноводных (безногие, часть видов хвостатых и бесхвостых) свойственны амфицельные позвонки. При этом между позвонками и внутри их тел сохраняется хорда.
Туловищный отдел бесхвостых амфибий включает семь позвонков. У хвостатых их 13–63, у безногих – более 100. Позвонки крепятся между собой с помощью двух пар сочленовных отростков. развивающихся у основания верхних дуг. Каждый позвонок имеет верхние дуги. которые образуют спинномозговой канал. От боковой части позвонка отходят длинные поперечные отростки. к которым присоединяются рёбра (у хвостатых амфибий); у бесхвостых видов рёбра отсутствуют. Грудной клетки у земноводных нет. Усложнение позвонков способствует упрочению осевого скелета при сохранении им гибкости.
Хвостовой отдел хорошо развит лишь у хвостатых (20–36 позвонков) и короткий у безногих земноводных. У бесхвостых видов он срастается в одну кость – уростиль, который проходит посередине тазового пояса, соединяя своими концами крестец с седалищной костью и лобковым хрящом.
Парные конечности и их пояса
Конечности земноводных содержат те же составляющие элементы, что и у позвоночных других классов, однако, по сравнению с ними, имеют ряд особенностей.
Передняя конечность состоит из плеча, предплечья и кисти (рис. 44). Плечо представляет собой трубчатую кость, средняя часть которой носит название диафиз ; утолщённые концы плеча (эпифизы) имеют хрящевое строение.
Верхний конец (проксимальный ) плеча округлой формы и входит в суставную ямку пояса передних конечностей. Нижний (дистальный) конец имеет полушаровидную форму и сочленяется с предплечьем. Поверхность плеча неровная, гребневидная для прикрепления двигательной мускулатуры.
Предплечье бесхвостых состоит из сросшихся локтевой и лучевой костей (у хвостатых они раздельные). Проксимальная часть предплечья имеет ямку для соединения с плечевой костью. Отросток локтевой кости, направленный кзади, ограничивает разгибание конечности.
Кисть состоит из запястья, пясти и фаланг пальцев. В запястье входит 9–10 мелких косточек, расположенных в три ряда; к дистальным их концам присоединены пять удлинённых элементов пястного отдела. Из пальцев, отходящих от пясти, хорошо развито только четыре (первый палец редуцирован ).
Пояс передних конечностей (плечевой ) имеет форму дуги. направленной своими концами к брюшной стороне, и крепится в толще мускулатуры. Характерной особенностью пояса является большое количество хрящевых образований. Основу пояса составляют: парные лопатки с надлопаточными хрящами и костные коракоиды. кпереди от которых лежат хрящевые прокоракоиды (рис. 44). Поверх последних элементов располагаются тонкие костные ключицы. Позади коракоидов находится костная грудина с хрящевыми концами – задним и передним (надгрудинник). Грудина не соединяется с рёбрами, поэтому грудная клетка не образуется.
Задняя конечность включает также три составляющие части – бедро, голень и стопу (рис. 45 А). Бедро представлено одной трубчатой костью. проксимальный конец которой входит в вертлужную впадину тазового пояса. Большая и малая берцовые кости голени срастаются (у хвостатых они раздельные). Стопа начинается с двух удлинённых костей, образованных срастанием косточек проксимального ряда предплюсны. Между ними и голенью находится голеностопный сустав. определяющий подвижность стопы.
Дистальный ряд предплюсны содержит только две-три косточки. Плюсна составлена из пяти длинных образований, к которым присоединяются фаланги пальцев. На задней конечности лягушки пять пальцев. из которых самым длинным является четвёртый. Возле первого пальца есть «предпалец»– рудимент шестого пальца, составляющего скелет пяточного бугра .
Пояс задних конечностей (тазовый) состоит из длинных подвздошных костей. передними концами соединяющихся с отростками крестцового позвонка, а задним концом – с небольшими по величине седалищными костями и лобковымихрящами (рис. 45 Б). Посередине пояса проходит уростиль. который служит его дополнительному упрочению. В месте срастания элементов таза формируется вертлужная впадина для присоединения задней конечности.
Источники: https://www.studfiles.ru/preview/3730511/page:5/
Источник
Тест по теме «Класс Земноводные»
Открытые тесты
1. Первые древние земноводные, произошедшие от кистепёрых рыб, — это…
2. Часть осевого скелета бесхвостых земноводных, образующихся в результате срастания
12 хвостовых позвонков, называется…
3. Впервые в эволюции осевого скелета у земноводных появляются шейный и … отделы
позвоночника.
4. Мочеточники у земноводных открываются в …
5. В связи с выходом земноводных на сушу у них появляется … ухо.
6. Личинка земноводных называется…
Тесты с одним ответом
1. Отделы тела земноводных:
1) голова, туловище, конечности
2) голова, шея, туловище, конечности
3) голова, шея грудь, брюшко, конечности
4) голова, шея, туловище
2. Отделы позвоночника земноводных:
1) шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой
2) шейный, грудной, туловищный
3) шейный, туловищный, хвостовой
4) туловищный и хвостовой
3. У земноводных шейный отдел позвоночника:
1) отсутствует
2) образован одним позвонком
3) образован семью позвонками
4) образован шестью- восмью позвонками
4. По одному позвонку у земноводных содержат отделы позвоночника:
1) шейный и крестцовый
2) туловищный и поясничный
3) уростиль и грудной
4) хвостовой и крестцовый
5. Пояс передних конечностей земноводных представлен костями:
1) ключицами и лопатками
2) лопатками и вороньими
3) ключицами, лопатками, вороньими
4) плеча, предплечья, кисти
6. Органы выделения у земноводных:
1) метанефридии
2) протонефридии
3) туловищные почки
4) тазовые почки
7. Малый круг кровообращения у земноводных заканчивается в;
1) правом предсердии
2) левом предсердии
3) желудочке
4) лёгких
8.Большой круг кровообращения у земноводных заканчивается в;
1) правом предсердии
2) левом предсердии
3) желудочке 4) лёгких
9. Функцию дыхания у взрослых земноводных выполняют:
1) жабры и лёгкие
2) жабры и трахеи
3) кожа и плавательный пузырь
4) кожа и лёгкие
10. Органы дыхания личинок земноводных:
1)лёгкие и трахеи
2) жабры и лёгкие
3) плавательный пузырь
4) трахеи и бронхи
11. Признаки рыб у головастика лягушки
1) двухкамерное сердце и внутренние жабры
2) трёхкамерное сердце и нервная трубка
3) внутренние жабры и трёхкамерное сердце
4) наружные жабры и боковая линия
12. Отряды класса Земноводные
1) Бесхвостые и Хвостатые
2) Крокодилы и черепахи
3) Чешуйчатые и Безногие
4) Безногие и крокодилы
13. Земноводные призошли от;
1) ланцетника
2) хрящевых рыб
3) двоякодышащих рыб
4) кистепёрых рыб
14. Метаморфоз земноводных затрагивает, в основном, системы:
1) выделительную и половую
2) нервную и органы чувств
3) пищеварительную
4) кровеносную и дыхательную
Тесты с выбором трёх ответов из пяти предложенных
1. Основные ароморфозы класса Земноводные
1) пятипалые конечности
2) двухкамерное сердце
3) трёхкамерное сердце
4) лёгкие
5)один круг кровообращения
2. Отделы тела земноводных
1) голова
2) шея
3) туловище
4) грудь
5) конечности
3. Особенности кожи земноводных
1) сухая
2) влажная
3) содержит много желёз
4) покрыта чешуёй
5) участвует в газообмене
4. Отделы позвоночника земноводных
1) шейный
2) грудной
3) туловищный
4) поясничный
5) крестцовый
5. Признаки рыб у головастика лягушки
1) двухкамерное сердце
2) трёхкамерное сердце
3) лёгкие
4) жабры
5) боковая линия
6. Выберите признаки характерные для лягушек
1) Обитают в воде и на суше размножаются в воде
2) Обитают в воде и на суше размножаются на суше
3) Холоднокровные животные
4) Имеют голую кожу
5) Имеют постоянную температуру тела
7. Постройте в правильной последовательности путь прохождения пищи у лягушки.
А. глотка Д. клоака
Б. желудок Е. тонкий кишечник
В. ротовая полость Ж. пищевод
Г. толстый кишечник
8. Установите соответствие между стадиями развития лягушки и особенностями строения организма.
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ СТАДИИ РАЗВИТИЯ
А. трёхкамерное сердце 1.головастик
Б. двукамерное сердце 2. Лягушка
В. один круг кровообращения
Г. наличие конечностей
Д. отсутствие конечностей
Е. два круга кровообращения
ОТВЕТЫ
Открытые тесты
1.стегоцефалы
2. уростилем
3. крестцовый
4. клоаку
5. среднее
6. головастиком
Тесты с одним ответом
№ вопроса | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
№ ответа | 1 | 1 | 2 | 1 | 3 | 3 | 2 | 1 | 4 | 2 | 1 | 1 | 4 | 4 |
Тесты с выбором трёх ответов из пяти предложенных
№ вопроса | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
№ ответа | 134 | 135 | 235 | 135 | 145 | 134 | ВАЖБЕГД | 121221 |
Источник