Таблица строение и функции органов земноводных. Системы внутренних органов земноводных. Внешнее и внутреннее строение лягушки

Класс земноводные - это холоднокровные животные, связанные и с водной, и с наземной средой; насчитывается около 5000 видов. Также их называют амфибиями.

Строение класса земноводных

Происхождение класса Земноводных

Земноводные или амфибии появились порядка 375 млн. лет назад. Первые земноводные произошли от древних кистеперых рыб, которые были огромных размеров, которые в свою очередь также достигали гигантских размеров.

Классификация Земноводных

Земноводные делятся на 3 основных отряда:

_______________

Источник информации: Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.

Слайд 2

§ 36. Места обитания и строение земноводных Вопросы

• Объясните происхождение названия "земноводные".
• В чем особенности строения кожи земноводных? Какое это имеет значение для животных этой группы?
• Назовите черты сходства и различия у земноводных и костных рыб в строении скелетов головы и туловища.
• Перечислите признаки приспособленности земноводных к жизни и на суше, и в воде.

Посмотреть все слайды

Внешнее строение

Тело короткое, уплощено в спинобрюшном направлении. Большая плоская голова без заметных границ переходит в туловище, хвост отсутствует. Голова подвижно соединена с туловищем. На верхней стороне её располагается пара выпуклых глаз. Они защищены кожистыми верхними и прозрачными подвижными нижними веками. Впереди глаз находится пара ноздрей с клапанами, ведущая в обонятельные мешки, сообщающиеся через внутренние отверстия с ротовой полостью.

Позади глаз видна пара небольших кожистых кружочков - барабанных перепонок. По бокам тела располагаются конечности. Передние - короткие и снабжены четырьмя пальцами. Задние конечности длинные, несут по пять пальцев, между которыми натянута плавательная перепонка. На заднем конце тела располагается клоачное отверстие.

Кожа - влажная, эластичная, лишена роговых образований. Она состоит из многослойного эпителия и собственно кожи, богата слизеотделительными железами, секрет которых предохраняет её от высыхания. Кожа земноводных - важный в физиологическом отношении орган, участвующий в дыхании и водном обмене. Секрет слизистых желез может содержать раздражающие или ядовитые вещества, защищающиеся лягушек от врагов.

Скелет и мышцы

Скелет состоит из черепа, позвоночного столба, костей свободных конечностей и их поясов. Осевой скелет состоит из 9 позвонков и подразделяется на 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Шейный и крестцовый отделы содержат по одному позвоночнику. Туловищные позвонки имеют верхние дуги, образующие канал спинного мозга. С боков от них отходят большие поперечные отростки. Крестцовый позвонок служит для соединения c костями таза. Хвостовой отдел представлен одной хвостовой костью, образованной многими слившимися друг с другом позвонками. Грудная клетка у бесхвостых отсутствует.

Череп широкий, уплощен в спинобрюшном направлении. Делится на мозговой и висцеральный. Он подвижно соединен с позвоночником. Мозговой череп образован хрящем и костями, число которых меньше, чем у рыб. Основными элементами висцерального скелета являются челюстные кости.

Плечевой пояс имеет форму полукольца и не соединен с осевым скелетом, в связи с отсутствием грудной клетки. Он состоит из парных лопаток, вороньих костей, ключиц и непарной грудины.

Пояс задних конечностей образован тремя сросшимися парными костями таза: подвздошными, седалищными и лобковыми. Через подвздошные кости он соединён через крестцовый позвонок с осевым скелетом.

Скелет свободных конечностей имеет типичный для всех наземных позвоночных план строения. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья и четырехпалой кости. Предплечье образовано непарной костью, т.к. у бесхвостых амфибий лучевая и локтевая кости срастаются. Задняя конечность состоит из бедра, голени и пятипалой стопы. Голень образована малой и большой берцовыми костями.

Мышечная система в связи с наземным образом жизни преобретает более сложное строение в сравнении с рыбами. Это касается прежде всего дифференцировки мышц конечностей, головы, ротовой полости. Наряду с этим, мышцы спины и брюшные сохраняют сегментарное строение. Благодаря сокращениям отдельных групп мышц лягушка способна совершать сложные движения.

Внутреннее строение

Пищеварительная система начинается ротоглоточной полостью. Ко дну её передним концом прикреплён язык, выбрасывая который лягушка ловит добычу. В ротоглоточную полость открываются протоки слюнных желез. Их секрет не содержит ферментов и служит для увлажнения пищи. По краю верхней челюсти расположены мелкие конические зубы. Пища через короткий пищевод попадает в желудок целиком, где частично переваривается с помощью желудочного сока. Далее она поступает в тонкий кишечник. В начальный отдел его - двенадцатиперстную кишку, открывается желчный проток печени, в который впадает проток поджелудочной железы. Тонкая кишка переходит в толстую кишку, которая впадает в клоаку.

Дышат амфибии атмосферным воздухом. Органами дыхания у взрослых лягушек служат лёгкие и кожа. Лёгкие представляют собой парные легочные мешки. Внутренняя поверхность их имеет ячеистое строение, что увеличивает площадь контакта с воздухом. Поверхность лёгких густо оплетена кровеносными сосудами. Через гортанно-трахейную камеру они соединяются с полостью ротоглотки.

Грудная клетка у амфибий отсутствует. Вентиляция лёгких осуществляется за счёт дна ротоглотки. При вдохе опускается дно ротовой полости и открываются клапаны ноздрей. Воздух засасывается в ротоглотку. Затем дно ротоглотки поднимается, клапаны закрываются и воздух проталкивается в лёгкие. Выдох происходит через рот при сокращении брюшных мышц и спадении лёгких. В дыхании значительную роль играет кожа. Через лёгкие у разных видов поступает от 35 до 75% кислорода и удаляется от 35 до 55% углекислоты. Через кожу поступает 15-55% кислорода и удаляется до 45-65% углекислого газа.

Кровеносная система замкнутая. Кругов кровообращения два. Сердце трехкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка. Из желудочка берёт начало артериальный конус, от которого последовательно отходят три пары сосудов: лёгочные артерии, дуги аорты, общие сонные артерии.

В правом предсердии содержится венозная кровь, а в левом - артериальная. При сокращении предсердий венозная и артериальная кровь поступают в желудочек, где частично смешиваются.

При сокращении желудочка венозная кровь выталкивается в артериальный конус и по легочным артериям поступает в лёгкие. Здесь происходит газообмен и артериальная кровь поступает по лёгочным венам в левое предсердие. Так совершается кровообращение в малом круге. Часть венозной крови направляется к коже, откуда обогащённая кислородом кровь попадёт в правое предсердие.

При дальнейшем сокращении желудочка смешанная кровь направляется из артериального конуса в дуги аорты, а артериальная - в сонные артерии. Отдав кислород внутренним органам, кровь собирается в правое предсердие. Таким образом, при движении крови по артериям большого круга кровообращения к внутренним органам поступает смешанная кровь и только к головному мозгу - артериальная.

Органы выделения - пара первичных почек. Они расположены по бокам крестцового отдела позвоночного столба в виде компактных тел. Идущая от них пара мочеточников открывается в клоаку. Моча, попадая в клоаку, стекает в мочевой пузырь, откуда периодически выбрасывается через клоачное отверстие наружу. Часть продуктов диссимиляции выделяется через кожу.

В связи с переходом к наземному образу жизни в строение нервной системы произошёл ряд изменений. Существенно увеличились размеры переднего мозга и происходит его чёткое разделение на два полушария. Появляются скопления нервных клеток в крышке полушарий. Средний мозг имеет меньшие размеры, чем у костных рыб. Мозжечок небольшой. От головного мозга отходят 10 пар черепно-мозговых нервов. Спинной мозг имеет плечевое и поясничное утолщение, иннервирующие конечности. От спинного мозга отходят 10 пар нервов.

Адаптация предков земноводных к жизни на суше оказала влияние на развитие органов чувств. Глаза предохраняются от высыхания и засорения подвижными веками и мигательной перепонкой. Их роговица выпуклая, а хрусталик имеет вид двояковыпуклой линзы. В сетчатке есть палочки и колбочки. Аккомодация, как и у рыб, достигается перемещением хрусталика относительно сетчатки.

Орган слуха усложняется. Помимо внутреннего, появляется среднее ухо. Полость его снаружи затянута тонкой барабанной перепонкой. Изнутри она сообщается с ротоглоткой через евстахиеву трубу. Благодаря этому внутреннее и внешнее давление на барабанную перепонку уравновешиваются. Колебания барабанной перепонки, через единственную слуховую косточку-стремечко, усиливаются и передаются на овальное окно внутреннего уха.

Органы обоняния играют важную роль в жизни амфибий и представлены парными обонятельными мешками. Наружу они открываются ноздрями, а в ротоглоточную полость - хоанами. Поверхность слизистой мешков складчатая, покрыта чувствительным эпителием и увлажняется секретом слизистых желез. Органы обоняния функционируют только в воздушной среде, т.к. в воде наружные ноздри закрыты.

Органы осязания - многочисленные чувствительные рецепторы, рассеянные в кожных покровах.

Земноводные - раздельнополые животные. Половые железы парные - яичники у самок и семенники - у самцов. Яйцеводы открываются в клоаку, семяпроводы - в мочеточники. Самцы от самок отличаются и наружными признаками. У самцов имеются голосовые мешки - резонаторы, расположенные по бокам головы. Кроме того, на первом пальце передних ног имеются половые бугорки, достигающие заметного развития в брачный период.

Рассмотрим системы внутренних органов земноводных также на примере лягушки озерной (рис. 98). Пищеварительная система земноводных построена сложнее, чем пищеварительная система рыб. Начинается она полостью рта, на дне

Которой передним концом прикреплен язык. (Подумай, чем способ прикрепления языка лягушки отличается от способа прикрепления языка человека.) Основная функция языка - ловить насекомых, а не проталкивать пищу. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, продуцирующих слюну, предназначенную для смачивания пищи. (Вспомни, которые другие животные имеют слюнные железы и каково их назначение.) Ротовая полость переходит в пищевод, который открывается в желудок, где начинается переваривание пищи. Двенадцатиперстная кишка лежит под желудком, в нее впадает желчный проток печени и проток поджелудочной железы. Кишечник образует несколько петель, переходит в прямую кишку и заканчивается клоакой. В кишечнике происходит всасывание воды.

Как ни странно, глотать пищу некоторым земноводным помогают... глаза. Возможно, ты наблюдал, как страдальчески закатывает глаза лягушка, когда ест муху. Это отнюдь не признак сочувствия к жертве, а процесс проглатывания пищи.

Выделительная система земноводных подобна выделительной системы рыб. Голая кожа лягушки озерной не препятствует проникновению воды внутрь организма, поэтому в нем постоянно накапливается избыток воды. Эту лишнюю воду выводят большие туловищные почки (подобные имеют и рыбы) . От почек по мочеточниках моча выводится в клоаку.

Земноводные, живущих в пустыне, умеют экономить воду. Именно поэтому в южноамериканской квакиии - филомедузы не образуется моча. Вредные вещества в ней накапливаются в мочевом пузыре в виде твердых кристаллов растворяются, когда животное попадает в воду.

Дыхательная система. Органы дыхания лягушки - легкие - имеют вид разделенных на ячейки мешков. Легкие пронизаны разветвленной сеткой кровеносных сосудов.

Механизм вдоха такой: когда опускается дно ротоглоточной полости, в ней создается разреженное пространство, и воздух поступает через открытые ноздри. Далее ноздри закрываются специальными клапанами, и дно полости поднимается, проталкивая воздух в легкие.

Из-за недостаточного развития легких у земноводных большое значение приобретает кожное дыхание. Количество кислорода, поступающего в организм через кожу, и углекислого газа выделяется так же через кожу, составляет половину общего объема газов, необходимых животному для дыхания.

Прудовая лягушка, которую посадили в воду и таким образом лишили возможности дышать легкими, способна прожить три недели, травяная - месяц. Обычный тритон как-то просидел под водой семь месяцев! Он прекрасно чувствовал и просидел бы еще неизвестно сколько, но ученым надоело наблюдать за ним. Целая семья амфибий - безлегеневи саламандры - обходятся вообще без легких, а дышат только через кожу и с помощью поверхности ротовой полости.

Кровеносная система земноводных приспособлена к легочному типу дыхания. (Вспомни строение сердца окуня.) Это означает, что у лягушки озерной трехкамерное сердце, состоящее из двух предсердий и желудочка, а два круга кровообращения позволяют частично разделять артериальную и венозную кровь и лучше насыщать ткани тела кислородом. В правое предсердие собирается смешанная кровь: венозная, насыщенная углекислым газом, - от внутренних органов, и артериальная, богатая кислородом - от кожи. В левое предсердие поступает только артериальная кровь, в легких обогащается кислородом. Оба предсердия сокращаются одновременно, и кровь из них попадает в желудочек. В желудочке кровь смешанная. Благодаря наличию сердечного клапана происходит распределение крови: артериальная кровь поступает к головному мозгу, венозная - в легких и кожи, где насыщается кислородом и превращается в артериальную, а смешанная - ко всем органам. Вследствие того, что у земноводных артериальная и венозная кровь смешиваются и насыщение тканей кислородом происходит недостаточно быстро, обмен веществ замедлен. (Вспомни, что такое обмен веществ.) Поэтому температура тела у амфибий, как и у рыб, не отличается от температуры окружающей среды.

Нервная система лягушки озерной сложнее нервную систему рыб. Более развитый передний мозг лягушки разделен на две большие полушария, благодаря которым лягушка является сообразительней существом, чем, например, окунь.

Органы чувств. Осложнения нервной системы непосредственно связано с развитием органов чувств.

Органы зрения лягушки - глаза - хорошо приспособлены к наземным условиям. Она способна видеть движущиеся предметы на значительном расстоянии, а также следить за добычей, не поворачивая головы и туловища.

Органы слуха у лягушки состоят не только из внутреннего (как у рыб) , но и из среднего уха. Наружное отверстие полости среднего уха затянут барабанной перепонкой - специальной эластичной мембраной. В состав среднего уха входит слуховая косточка - стремя, которое передает сигналы от барабанной перепонки к внутреннему уху.

Органы обоняния представлены парными внешними и внутренними ноздрями и достаточно хорошо развиты. С их помощью земноводные ищут дорогу к родной водоемы, преодолевая расстояние более километра.

Орган вкуса - вкусовые бугорки, которые находятся на языке. Можно наблюдать, как лягушка сначала хватает языком несъедобный предмет, а затем избавляется его, выталкивая изо рта передней лапкой.

В отличие от рыб, у земноводных сложнее строение нервной, пищеварительной и кровеносной систем, являются легкие, лучше развиты органы чувств. Однако строение выделительной системы подобна выделительной системы рыб.

Термины и понятия: двенадцатиперстная кишка, желчный проток, поджелудочная железа, прямая кишка, ротоглоточный полость, кожное дыхание, большие полушария, среднее ухо, стремя.

Проверь себя. 1 . Какое строение пищеварительной системы лягушки озерной? 2 . Как дышит лягушка?

3 . Благодаря чему лягушка имеет легочное дыхание, не задыхается под водой?

4 . Чем кровеносная система лягушки отличается от кровеносной системы рыбы, в чем заключается это различие? 5 . Какая кровь поступает к левому предсердию, а какая - к правому? 6 . В чем проявляется совершенство нервной системы и органов чувств земноводных по сравнению с нервной системой и органами чувств рыб?

Как ты считаешь? Почему наличие двух кругов кровообращения и трехкамерного сердца прогрессивной признаком строения животного?