По каким сосудам течет артериальная кровь у земноводных

Вы здесь: Главная – Земноводные – Кровеносная система земноводных

Кровеносная система. С развитием наземного органа дыхания тесно связана и перестройка системы кровообращения. Сердце земноводных стоит из двух вполне обособленных предсердии одного желудочка и артериального конуса, от которого отходит общий ствол аорты, разделяющийся затем на три пары артериальных сосудов. Передние из них – сонные артерии – несут кровь к голове. Следующие за ними сосуды носят название системных дуг аорты. Правая и левая дуги аорты, отсылая каждая по мощной артерии к передним конечностям, соединяются ниже сердца непарную спинную аорту. Последняя тянется вдоль позвоночника, отсылая от себя артерии к различным органам. От общего ствола аорты отходят также легочно-кожные артерии, несущие кровь к легким и коже.

Схема артериальной системы лягушки: 1 – наружная сонная артерия; 2 – внутренняя сонная артерия; 3 – общая сонная артерия; 4 – легочная артерия; 5 – артериальный конус; 6 – правое предсердие; 7 – левое предсердие; 8 – желудочек; 9 – легочная артерия; 10 – легкое; 11 – кожная артерия; 12 – печеночные артерии; 13 – желудочная артерия; 14 – кишечная артерии; 15 – спинная аорта; 16 – почечная артерия; 17 – почка; 18 – левый семенник (правый удален); 19 – подвздошная артерия

Венозная кровь от передних отделов тела собирается в парные передние полые вены, куда открываются также очень характерные для земноводных большие кожные вены, несущие артериальную кровь от кожи. Передние полые вены, как и непарная задняя полая вена, впадают в правое предсердие. В заднюю полую вену собирается кровь из задних отделов тела, Наконец, в левое предсердие впадает общая легочная вена, образующаяся при слиянии парных легочных вен.

Следовательно, в отличие от рыб, у земноводных возникает типичный для всех наземных позвоночных второй круг кровообращения. по которому кровь из сердца и по легочным артериям поступает в легкие и возвращается в него по легочной вене. При одном круге кровообращения у рыб в сердце попадает только венозная кровь, а у наземных позвоночных и венозная и артериальная. В связи с этим возникает разделение сердца на два отдела: правый – венозный и левый – артериальный.

У земноводных это разделение лишь частичное н выражается в существовании двух предсердии. Однако уже в правом предсердии кровь смешивается, так как верхние полые вены приносят в него не только венозную кровь, но и идущую по кожным венам артериальную. В желудочке к этой смешанной крови добавляется еще порция артериальной крови из левого предсердия.

Ряд особенностей в строении функции артериального конуса способствует частичному разделению артериального и венозного потоков крови. Полное разделение желудочка при таком кровообращении сделало бы бесцельным кожное дыхание, так как артериальная кровь из кожных вен поступала бы тогда только в легкие. Отсутствие перегородки в желудочке приобретает исключительно важную роль, если животное находится под водой и дышит только кожей.

Не менее существенное преобразование в кровеносной системе земноводных состоит в том, что в связи с исчезновением жаберного дыхания артерии жаберных дуг изменяются и приобретают новую функцию. Как показывает эмбриональное развитие земноводных, их легочные артерии формируются за счет артерий четвертой жаберной дуги, артерия третьей жаберной дуги у взрослых бесхвостых земноводных исчезает, из второй – развиваются дуги аорты, а из первой – сонные артерии.

Передние и задние кардинальные вены, свойственные рыбам, остаются еще у некоторых хвостатых земноводных, а у бесхвостых их целиком замеияют типичные для наземных позвоночных передняя и задняя полые вены.

Жизнь животных. В 7-ми т. / Гл. ред. В. Е. Соколов. Т. 5. Земноводные. Пресмыкающиеся / А. Г. Банников, И. С. Даревский, М. Н. Денисова и др.; Под ред. А. Г. Банникова. -2-е изд., перераб.-М.: Просвещение, 1985.-399с., ил., 32 л. ил.

AOF | 07.03.2018 18:12:40

Источник

Сердце у всех амфибий трехкамерное, состоит из двух предсердий и одного желудочка. У низших форм (безногие и хвостатые) левое и правое предсердия разделены не полностью. У бесхвостых перегородка между предсердиями полная, но у всех земноводных оба предсердия сообщаются с желудочком одним общим отверстием. Кроме указанных основных отделов сердца имеется венозная пазуха. Она принимает венозную кровь и сообщается с правым предсердием. К сердцу примыкает артериальный конус, в него кровь изливается из желудочка. Артериальный конус имеет спиральный клапан, участвующий в распределении крови в выходящие из него три пары сосудов. Сердечный индекс (отношение массы сердца к массе тела в процентах) варьирует и зависит от двигательной активности животного. Так, у сравнительно мало перемещающихся травяной и зеленой лягушек он равен 0,35-0,55%, а у полностью наземной (кроме периода размножения) и активной зеленой жабы – 0,99%.

Кровеносная система земноводных

У личинок земноводных один круг кровообращения, их кровеносная система подобна системе рыб: в сердце одно предсердие и один желудочек; имеется артериальный конус, который разветвляется на четыре пары приносящих жаберных артерий. Первые три распадаются на капилляры во внутренних и наружных жабрах; жаберные капилляры сливаются в выносящие жаберные артерии. Выносящая артерия первой жаберной дуги распадается на сонные артерии, снабжающие кровью голову. Вторая и третья выносящие жаберные артерии сливаются в правый и левый корни аорты, которые объединяются в спинную аорту. Четвертая пара приносящих жаберных артерий на капилляры не распадается (на четвертой жаберной дуге не развиваются ни наружные, ни внутренние жабры) и впадает в корни спинной аорты. Образование и развитие легких сопровождается перестройкой кровеносной системы.

Продольная перегородка разделяет предсердие на правое и левое, превращая сердце в трехкамерное. Редуцируется капиллярная сеть приносящих жаберных артерий и первая превращается в сонные артерии, вторая пара дает начало дугам (корням) спинной аорты, третья редуцируется (сохраняется у хвостатых), а четвертая пара превращается в кожно-легочные артерии. Преобразуется и периферическая кровеносная система, приобретающая промежуточный характер между типично водной (рыбы) и типично наземной (пресмыкающиеся) схемами. Наибольшая перестройка имеет место у бесхвостых земноводных.

Дыхательная система.Во взрослом состоянии большинство амфибий дышат легкими и через кожу. Во время длительного нахождения в воде у амфибий осуществляется только кожное дыхание. Личинки амфибий дышат при помощи ветвистых наружных жабр. Механизм легочного дыхания в связи с отсутствием грудной клетки весьма своеобразен. Ротоглоточная плоскость работает как насос – нагнетательный тип легочного дыхания.

Дыхательная система. В дыхании лягушки участвуют не только легкие, но и кожа, в которой находится большое количество капилляров. Легкие представлены тонкостенными мешками, внутренняя поверхность которых ячеистая. На стенках парных мешковидных легких имеется разветвленная сеть кровеносных сосудов. Воздух накачивается в легкие в результате нагнетающих движений дна ротовой полости, когда лягушка открывает ноздри и опускает дно ротоглоточной полости. Потом ноздри закрываются клапанами, дно ротоглоточной полости поднимается, и воздух проходит в легкие. Выдох происходит благодаря действию брюшных мышц и спаданию легочных стенок. У разных видов земноводных через легкие поступает 35-75 %, через кожу – 15-55 и через слизистую оболочку ротоглоточной полости – 10-15 % кислорода. Через легкие и ротоглоточную полость выделяется 35-55 %, через кожу – 45-65 % углекислого газа. У самцов имеются черпаловидные хрящи, окружающие гортанную щель и натянутые на них голосовые связки. Усиление звука достигается голосовыми мешками, образованными слизистой оболочкой ротовой полости.

Источник

Кровеносная и дыхательная системы земноводных представляют собой довольно интересный предмет для изучения с точки зрения палеонотологии и герпентологии. Земноводные – первый хордовый класс, который «вышел на сушу».

Во многом это обуславливается образованием второго круга кровообращения. Вследствие этого видоизменялось и остальное, включая, дыхательную систему.

Дыхательная система земноводных

Дыхательная система амфибий представляет собой довольно сложный комплекс. У земноводных есть легкие в виде мешочков с тонкими стенками и ячеистым строением. Однако амфибии прекрасно дышат и через кожу. В отличие от рыб, они больше не дышат через жабры.

Процесс дыхания начинается с вдоха, который осуществляется через поднятие и опусканием дна ротовой полости. Выдох происходит с помощью ротовой полости и ноздрей. Под водой дыхание происходит через кожу. Кислород в воде сначала попадает в жидкость, покрывающую животное, а после этого в кровь.

Кожный покров у жаб имеет покрытие из специальной слизи, выделяемой из желез, а сама кожа снабжена множеством капилляров. По этой причине кожа и участвует в газообмене.

В холодное время года, когда земноводные наименее активны, им приходится дышать именно кожей, но, когда теплеет, кожное дыхание снабжает только от 25% до 50% общей потребности в кислороде. В целом только эти два вида дыхания вместе смогут обеспечивать газообмен полностью, несмотря на разные функции.

Ротовое дыхание осуществляется благодаря наличию богатого капиллярами эпителия в ротовой полости. Вдох производится через ноздри, голосовая щель закрыта, а дно ротовой полости опускается.

Выдох происходит за счёт поднятия дна ротовой полости и сокращения каменисто-подъязычных мышц.

Легкие – полые органы. Поверхность легочных стенок довольно мала. Почти весь эпителий легких снабжен слизью и кровью. От каждого легкого отходит по бронху, которые потом объединяются в трахею, сообщающуюся с ротовой полостью.

Для того, чтобы обеспечивать легочное дыхание, у животного имеется потребность повторять сильные глотательные движения. Так делают, к примеру, жабы и лягушки.

Кровеносная система земноводных

Немногие ученики знают, сколько кругов кровообращения у земноводных. С появлением легких появился и новый легочный круг кровообращения, теперь кругов стало два.

Следующий немаловажный вопрос – сколько камер у сердца. У земноводных сердце трёхкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка, а также из специальной пазухи.

В камерах с кровью происходит следующее: она перемешивается в желудочке; через правое предсердие проходит венозная от венозной пазухи и артериальная кровь из большого круга, а также от кожи. В желудочке эта кровь перемешивается, но более венозная через легочные артерии поступает к легким, более артериальная кровь – к голове, а смешанная расходится по всему телу.

Разделить кровь помогает довольно простой механизм в виде артериального конуса со спиральным клапаном: венозная кровь, выходящая из распределительной камеры, заполняет все ближайшие сосуды, то есть, легочные артерии.

Остальная кровь попадает в аорты и сонные артерии. Также предотвратить полное перемешивание помогают мускулистые выросты.

Посмотреть, как выглядит схема кровеносной системы, можно на картинке:

Круги кровообращения амфибий имеют и свои особенности:

• У головастиков амфибий лишь один круг кровообращения. Он представляет собой одно предсердие, желудочек и артериальный конус, образующий жаберные артерии. Они, в свою очередь, распадаются на множество капилляров. Позднее у головастика одна из пар жаберных артерий станет сонной артерией, остальные две – спинной аортой, а четвертая сольется с двумя последними.

• С развитием сосудов происходит и развитие сердца: у головастика в предсердии появится перегородка, которая разделит предсердие на правое и левое. Теперь жаберные артерии, да и сами жабры больше не нужны. Однако у видов хвостатых амфибий третья пара жаберных артерий всё-таки остается.

• Кроме того, чем активнее животное, тем активнее и больше его сердце. В холодный период сердце уменьшается с изменением активности амфибии, а в теплое время сердце наоборот увеличивается.

• Заключение

  Новый виток эволюции, позволивший амфибиям выйти на сушу, выразился в оформлении новых морфологических структур в кровеносной и дыхательной системах.

  Новая форма дыхания позволила дышать не только растворенным в воде воздухом, а кровеносная система смогла куда эффективнее производить газовый и вещественный обмен в организме. Однако амфибии хладнокровны и буквально зависят от воды, иначе они просто задохнутся.

  Строение дыхательной и кровеносной системы земноводных вызывает и столько интереса по той причине, что оно преобразуется, и эти процессы видны, их можно проследить. С помощью этого наглядного примера люди и пытаются как-то узнать что-то новое о ходе эволюции.

  Предыдущая

  БиологияВзаимодействие аллельных генов в организме – формы и способы, биологическое значение

  Следующая

  БиологияАкула – описание, виды и особенности строения рыбы

Источник

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.

• Покровы, опорно-двигательная система

• 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).

  

• Пищеварительная система

• 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.

  

• Дыхательная система

• У лягушки дыхание осуществляется двумя основными способами:

  • Легочное 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.

    

  • Кожное дыхание

  • 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.

  

• Кровеносная система

• 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.

  

• Выделительная

• 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.

  

• Нервная система

• 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.

  Свободные конечности земноводных позволяют им совершать более разнообразные движения в отличие от циклических поворотов плавников и тела у рыб.

  

  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.

  

• Половая система

• 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