Трёхкамерное сердце
Два предсердия и общий желудочек с частичным разделением потоков.
Внутреннее строение и жизнедеятельность земноводных
Наземное движение требует опоры против силы тяжести. В скелете лягушки различают череп, позвоночник, пояса и свободные конечности. В позвоночнике выделяются шейный, туловищный, крестцовый и преобразованный хвостовой отделы. Подвижное сочленение черепа с первым позвонком позволяет менять положение головы; крестцовый связывает ось тела с тазом. У взрослой лягушки хвостовые элементы объединены в уростиль. Полноценной грудной клетки с развитыми рёбрами у неё нет.
Передняя конечность включает плечо, предплечье и кисть, задняя — бедро, голень и стопу. Плечевой пояс поддерживает передние конечности, тазовый — задние. Суставы допускают сгибание и разгибание, а прикреплённые к костям мышцы превращают сокращение в движение. У лягушки особенно развита мускулатура задних ног, обеспечивающая прыжок и плавание. По сравнению с рыбьим плавником изменилось не только число опорных элементов, но и способ передачи усилия на твёрдую поверхность.
Взрослая лягушка — хищник, обычно реагирующий прежде всего на движущуюся добычу. Многие виды быстро выбрасывают липкий язык, закреплённый ближе к передней части ротового дна; прилипшая добыча втягивается в рот. Движение глазных яблок при глотании помогает проталкивать пищу. Путь пищи проходит через ротоглоточную полость, пищевод, желудок и кишечник; пищеварению помогают печень и поджелудочная железа. Кишечник открывается в клоаку — общую конечную камеру, куда поступают также продукты мочевой и половой систем. Она встречается и у некоторых рыб, поэтому не является исключительно амфибийным новшеством.
У взрослой лягушки лёгкие — парные мешковидные органы с внутренними складками и сетью сосудов. Воздух нагнетается движениями дна ротовой полости: при открытых ноздрях оно опускается, воздух поступает внутрь; затем при закрытии ноздрей поднимается и направляет воздух в лёгкие. Это отличается от втягивания воздуха расширением грудной клетки у млекопитающего. Газообмен идёт и через тонкую влажную кожу; доля лёгочного и кожного дыхания зависит от условий и вида. Жабры характерны для водных личинок и некоторых сохраняющих их взрослых форм.
Трёхкамерное сердце взрослой лягушки состоит из двух предсердий и одного желудочка. В школьном сравнении выделяют большой круг к органам и малый, связанный с лёгкими и кожей. Из лёгких богатая кислородом кровь возвращается в левое предсердие; основной венозный возврат тела поступает через венозный синус в правое. В общем желудочке возможен обмен между потоками, но его структура и отток не сводятся к равномерному смешиванию всей крови. Такое устройство обеспечивает снабжение организма при двух способах дыхания.
Есть важное уточнение к упрощённой схеме учебника: кровь, обогащённая кислородом в коже, возвращается в основном вместе с системным венозным потоком, а не вся в левое предсердие, как лёгочная. Поэтому правое предсердие не обязательно содержит только полностью обеднённую кислородом кровь. Подробности показаны в исследовании сердечно-дыхательной системы лягушек. Для понимания двух кругов нужно различать направление сосудов и место газообмена.
Выделительная система включает туловищные почки и мочеточники, открывающиеся в клоаку. Моча может поступать из клоаки в мочевой пузырь и затем выводиться обратно через клоаку наружу. Такое строение отличается от простого прямого соединения мочеточника с пузырём у млекопитающего. Почки вместе с проницаемыми покровами участвуют в водно-солевом обмене. Большинство амфибий связано с пресными или влажными местообитаниями; отдельные специализированные виды, например лягушка-крабоед, переносят солоноватую воду, но это не общее свойство класса.
Земноводные холоднокровны. При охлаждении в пределах переносимых условий обмен замедляется, активность падает. Оцепенение — состояние резко сниженной жизнедеятельности, помогающее пережить неблагоприятный период; оно возможно и при сезонной засухе. Животные используют укрытия, где меньше риск промерзания или высыхания. Испарение с кожи может охлаждать тело, но одновременно создаёт опасность обезвоживания. Низкая активность не означает остановки всех процессов: даже зимующей лягушке нужен газообмен.
Нервная система включает головной, спинной мозг и периферические нервы. Пять отделов головного мозга сохраняются: передний, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый. У лягушки хорошо различимы полушария переднего мозга, мозжечок невелик. Зрение, обоняние, слух и другие чувства обеспечивают поиск пищи, реакцию на опасность и ориентирование. Строение и поведение нельзя оценивать только как «рыба плюс новые органы»: земноводные имеют собственные приспособления к переходу между водной и наземной жизнью.
У лягушки конечности и их пояса обеспечивают движение по суше, лёгкие и кожа — дыхание. Трёхкамерное сердце связано с двумя кругами кровообращения; при холоде или засухе активность резко снижается.
У лягушки опорные ноги и пояса работают вместе с лёгочно-кожным дыханием и неполностью разделённым двойным кровотоком. Температура и вода влияют на обмен и сезонную активность. При сравнении схем важно учитывать точные пути венозного возврата и не выдавать добавочные элементы стопы за универсальные пальцы.
Опорные конечности и их пояса, шейный/крестцовый отделы, лёгочная вентиляция, разделение предсердий и лёгочно-кожный кровоток, адаптации органов чувств. Изменения мозаичны: лёгкие возникли раньше у рыб, а современные амфибии различаются, включая безлёгочные формы.
Каковы особенности скелета и мускулатуры лягушки в связи с водно-наземной жизнью?
Череп подвижно связан с осевым скелетом, пояса и свободные конечности воспринимают нагрузку, задние ноги удлинены; часть костей срастается, хвостовые элементы образуют уростиль. Специализированные мышцы работают через суставы для опоры, прыжка и плавания. У других земноводных не все эти признаки такие же.
Взрослая обычно ловит животных; зрительные сигналы движения помогают захвату, у многих используется выбрасываемый липкий язык. Пища проходит рот, глотку, пищевод, желудок, кишечник и клоаку; железы обеспечивают пищеварение. Глаза могут помогать проглатыванию. Неподвижность не делает пищу абсолютно невидимой и несъедобной для каждой лягушки.
У взрослой газообмен идёт через лёгкие, влажную кожу и ротоглоточную поверхность, соотношение зависит от вида и условий. Дно ротовой полости участвует в нагнетании воздуха в лёгкие; при выдохе важны эластические силы и мышцы. У личинки обычно жабры, но развитие и переход к лёгочному дыханию неодинаковы.
Замкнутая система, два предсердия и один желудочек, системный и лёгочно-кожный пути. Разделение потоков неполное, но кровь не становится всюду одинаковой смесью: направление и насыщение регулируются. Кровь из лёгких идёт к левому предсердию; от кожи возвращается в системные вены и к правому. Поэтому фраза источника о возврате всей крови кожи и лёгких в левое предсердие неточна. Первичное анатомическое исследование кровообращения лягушек.
Почки, мочеточники, клоака и мочевой пузырь, связанные с водно-солевым обменом. У обычной взрослой лягушки мочеточники открываются в клоаку, моча может поступать в пузырь и затем выводиться обратно через клоаку. Кожа также участвует в обмене воды и некоторых веществ.
Эктотермный обмен зависит от температуры, активности, кислорода и воды. В допустимом диапазоне холод обычно снижает активность и обмен, неблагоприятный сезон может сопровождаться покоем. Летом возможна эстивация при засухе. Тело не обязано точно совпадать по температуре с воздухом из-за испарения и выбора микросреды.
Центральная система включает головной и спинной мозг, периферическая — нервы/узлы. Головной мозг имеет те же основные пять отделов, пропорции различаются. Зрение, химические и механические чувства обеспечивают сложное поведение; среднее ухо с перепонкой развито не одинаково у всех линий.
Опорные пояса и суставчатые ноги, усиленные задние конечности, шейный и крестцовый позвонки, прочные соединения и срастания для передачи нагрузки. Череп относительно лёгкий и уплощённый; уростиль участвует в специализированной механике бесхвостых.
У взрослой лягушки развит язык, захват и проглатывание наземной добычи, кишечник заканчивается клоакой; общий план с желудком, кишкой, печенью и поджелудочной сходен. Однако клоака есть и у акул/ряда других рыб, поэтому это не абсолютная граница двух групп.
В типичном цикле водная личинка использует жабры и кожу, при метаморфозе жабры редуцируются и возрастает роль лёгких/кожи. Возможны раннее лёгочное дыхание, прямое развитие и сохранение жабр у взрослых; схема лягушки не универсальна.
При открытых ноздрях опускание дна ротоглотки набирает воздух, затем согласованные движения дна и клапанов нагнетают его в лёгкие; выдох обеспечивают эластичность и работа мышц. Это положительное давление ротового насоса, а не дыхание грудной клеткой как у человека.
От температуры, влажности, кислорода и освещённости, доступности корма и укрытий, сезонного и суточного режима. Влияют также возраст, размножение и состояние; одному фактору нельзя приписывать всё поведение.
В опоре и движении по суше, лёгочной вентиляции и двойном кровотоке взрослых, защите глаза и восприятии воздушных сигналов. Это конкретные специализации; у рыб тоже есть сложные органы, а меньший мозжечок не означает низшую ценность организма.
Выберите номер, чтобы открыть условие и пошаговое решение.
7 8 9 10Практикум
Объясните
Темы для дискуссий
Задали работу по теме параграфа?
Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме, оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве (в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования указаны для каждого используемого фрагмента.