Що таке серце у амфібій: докладний опис і характеристика

Амфібії відносяться до класу чотириногих хребетних, всього в цей клас входить близько шести тисяч семисот видів тварин, включаючи жаб, саламандр і тритонів. Цей клас вважається рідкісним. У Росії налічується двадцять вісім видів, а на Мадагаскарі — двісті сорок сім.

Земноводні належать до наземних примітивних хребетних, вони займають проміжне положення між водними і наземними хребетними, тому що більшість видів розмножуються і розвиваються у водному середовищі, а особини, які дозріли, починають жити на суші.

Земноводні мати легені, яким вони дихають, кровообіг складається з двох кіл, а серце трикамерне. Кров у земноводних поділяється на венозну і артеріальну. Пересування земноводних відбувається за допомогою п'ятипалих кінцівок, у них є кулясті суглоби. Хребет і череп рухомо зчленовані. Піднебінний квадратний хрящ зливається з аутостилем, а нижньощелепний стає слуховою кісточкою. Слух у амфібій досконаліший, ніж у риб: крім внутрішнього вуха є ще й середнє вухо. Очі пристосувалися добре бачити на різних відстанях.

На суші амфібії не зовсім пристосовані до життя – це видно по всіх органах. Температура земноводних залежить від вологості і температури середовища, в якому вони живуть. Їхня здатність орієнтуватися та пересуватися по суші обмежена.

Кровообіг і кровоносна система

Земноводні мають трикамерне серце, складається з шлуночка і передсердя в кількості двох штук. У хвостатих і безніжних праве і ліве передсердя розділені не повністю. У анурових є повна перегородка між передсердями, але у амфібій є один загальний отвір, який з’єднує шлуночок з обома передсердями. Крім того, в серці амфібій є венозний синус, який приймає венозну кров і сполучається з правим передсердям. Артеріальний конус примикає до серця, кров вливається в нього з шлуночка.

Артеріальний конус має спіральний клапан, який розподіляє кров у три пари судин. Серцевий індекс - це відношення маси серця до маси тіла у відсотках, залежить від того, наскільки активна тварина. Наприклад, трав’яна і зелена жаби дуже мало рухаються, а частота серцевих скорочень менше піввідсотка. А в активної, наземної жаби майже один відсоток.

У личинок земноводних кровообіг одноколочний, система їх кровопостачання подібна до риб: одне передсердя в серці і шлуночку, є артеріальний конус, що розгалужується на 4 пари зябрових артерій. Перші три артерії розпадаються на капіляри в зовнішніх і внутрішніх зябрах, а брангіальні капіляри зливаються в бранчі артерії. Артерія, що проводить першу гілкову дугу, розпадається на сонні артерії, які кровопостачають голову.

зяброві артерії

Злиття другого і третього еферентні гілкові артерії з правим і лівим корінцями аорти і їх з'єднання відбувається в дорсальній частині аорти. Остання пара гілкових артерій не розпадається на капіляри, тому що на четвертій дузі на внутрішню і зовнішню зябра, аорта спини впадає в корені. Розвиток і формування легень супроводжується перебудовою кровообігу.

Передсердя поділено поздовжньою перегородкою на ліве і праве, що робить серце трикамерним. Мережа капілярів скорочується і переходить у сонні артерії, а від другої пари відходять коріння дорсальної аорти, третя пара зберігає хвостаті, а четверта пара переходить у шкірно-легеневі артерії. Кровоносна периферична система також трансформується і набуває проміжного характеру між наземною схемою і водною. Найбільша перебудова відбувається у земноводних.

У дорослих амфібій серце трикамерне: один шлуночок і передсердя в кількості двох штук. З правого боку до передсердя примикає венозний тонкостінний синус, а від шлуночка відходить артеріальний конус. Можна зробити висновок, що серце має п'ять відділів. Є загальний отвір, завдяки якому обидва передсердя відкриваються в шлуночок. Там же розташовані атріовентрикулярні клапани, вони не дозволяють крові проникати назад в передсердя при скороченні шлуночка.

Відбувається утворення ряду камер, які сполучаються між собою за рахунок м’язових виростів стінок шлуночків – це не дозволяє крові змішуватися. Від правого шлуночка відходить артеріальний конус, а всередині нього розташований спіральний конус. Від цього конуса починають відходити артеріальні дуги в кількості трьох пар, спочатку судини мають загальну оболонку.

Ліва і права легеневі артерії спочатку відійдіть від конуса. Потім починають відходити коріння аорти. Дві зяброві дуги розділяють дві артерії: підключичну і потилично-хребетну, кровопостачають передні кінцівки і м'язи тулуба і зливаються в дорсальній аорті під хребтом. Дорсальна аорта відокремлює потужну кишечно-мезентеріальну артерію (ця артерія кровопостачає травну трубку). Що стосується інших гілок, то через спинну аорту кров тече до задніх кінцівок і до інших органів.

Сонні артерії

Останніми від артеріального конуса відходять сонні артерії і поділяються на внутрішні та зовнішні артерії. Венозна кров від задніх кінцівок і частини тіла, розташованої позаду, збирається сідничною і стегновою венами, які зливаються в ниркові ворітні вени і розпадаються на капіляри в нирках, тобто формується ворітна система нирок. Вени відходять від лівої та правої стегнових вен і зливаються в непарну черевну вену, яка вздовж черевної стінки йде до печінки, тому розпадається на капіляри.

У ворітну вену печінки кров збирається з вен усіх відділів шлунка і кишечника, в печінці вона розпадається на капіляри. Відбувається впадіння ниркових капілярів у вени, які є еферентними і впадають у задню непарну порожнисту вену, а також впадають вени, що відходять від статевих залоз. Через печінку проходить задня порожниста вена, але кров, яка в ній міститься, в печінку не надходить, в неї впадають дрібні вени з печінки, а вона, в свою чергу, впадає в венозний синус. У всіх хвостатих земноводних і деяких анурових зберігаються кардинальні задні вени, які впадають у передню порожнисту вену.

артеріальна кров, яка окислюється в шкірі, збирається у велику шкірну вену, а шкірна вена, у свою чергу, несе венозну кров у підключичну вену безпосередньо з плечової вени. Підключичні вени зливаються з внутрішньою і зовнішньою яремними венами в ліву передню порожнисту вену, яка впадає у венозний синус. Кров звідти починає надходити в передсердя з правого боку. У легеневі вени збирається артеріальна кров з легень, а вени впадають у передсердя з лівого боку.

Артеріальна кров і передсердя

При легеневому диханні в передсерді з правого боку починає збиратися змішана кров: вона складається з венозної та артеріальної крові, венозна кров надходить з усіх відділів по порожнистих венах, а артеріальна — по шкірних венах. артеріальна кров заповнює атріум з лівого боку кров йде з легень. При одночасному скороченні передсердь кров надходить у шлуночок, розростання стінок шлунка не дають крові змішуватися: у правому шлуночку переважає венозна кров, у лівому — артеріальна.

З правого боку від шлуночка відходить артеріальний конус, тому при звуженні шлуночка в конус спочатку надходить венозна кров, яка заповнює шкірні легеневі артерії. Якщо шлуночок продовжує скорочуватися в артеріальному конусі, тиск починає зростати, спіральний клапан починає рухатися і відкриває отвори дуг аорти, в них змішана кров приливає з центру шлуночка. При повному скороченні шлуночка артеріальна кров з лівої половини потрапляє в конус.

Вона не зможе пройти в дугоподібну аорту і легеневі шкірні артерії, тому що в них вже є кров, яка сильним тиском зсуває спіральний клапан, відкриваючи гирла сонних артерій, туди буде надходити артеріальна кров, яка направлятиметься до голови. Якщо легеневе дихання вимкнути на тривалий час, наприклад, під час зимівлі під водою, то в голову буде надходити більше венозної крові.

У мозок кисень надходить в меншій кількості, тому що відбувається загальне зниження роботи обміну речовин і тварина впадає в ступор. У амфібій, які відносяться до хвостатих, між обома передсердями часто залишається отвір, а спіральний клапан артеріального конуса розвинений слабо. Відповідно в артеріальні дужки надходить найбільше змішаної крові, ніж у безхвостих земноводних.

Хоча у амфібій є кровообіг відбувається по двох колах, через те, що шлуночок один, це не дозволяє їм повністю розділитися. Будова такої системи безпосередньо пов'язане з органами дихання, які мають подвійну будову і відповідають способу життя, який ведуть земноводні. Це дає можливість жити як на суші, так і у воді проводити багато часу.

Червоний кістковий мозок

У амфібій починає з'являтися червоний кістковий мозок трубчастих кісток. Кількість загальної крові становить до семи відсотків від загальної ваги земноводного, а гемоглобін коливається від двох до десяти відсотків або до п'яти грамів на кілограм маси, киснева ємність крові коливається від двох з половиною до тринадцяти відсотків, ці показники вищі порівняно з рибою.

У амфібій великі еритроцити, але їх небагато: від двадцяти до семисот тридцяти тисяч на кубічний міліметр крові. Кількість крові личинок нижча, ніж у дорослих особин. У амфібій, як і у риб, рівень цукру в крові коливається залежно від сезону. Найбільші показники він показує у риб, а у земноводних хвостатих від десяти до шістдесяти відсотків, а у анурових від сорока до вісімдесяти відсотків.

Коли закінчується літо, відбувається сильне збільшення вуглеводів у крові, при підготовці до зимівлі, тому що вуглеводи накопичуються в м'язах і печінці, а також навесні, коли починається період розмноження і вуглеводи надходять у кров. У амфібій існує механізм гормональної регуляції вуглеводного обміну, хоча він недосконалий.

Три загони земноводних

Земноводні поділяються на такі підрозділи:

• Амфібії безхвості. Цей загін нараховує близько тисячі вісімсот видів, які пристосувалися і пересуваються по суші, стрибаючи на задніх кінцівках, які подовжені. До цього порядку належать жаби, жаби, ропухи тощо. Безхвості є на всіх континентах, виняток становить лише Антарктида. До них відносяться: справжні ропухи, деревні жаби, круглоязики, справжні жаби, носороги, свистуни і лопатоногі.
• Амфібії хвостаті. Вони найпримітивніші. Усіх їх налічується близько двохсот вісімдесяти видів. До них відносяться всі види тритонів і саламандр, мешкають вони в північній півкулі. Це включає сімейство протейних, безлегеневі саламандри, справжні саламандри та саламандри.
• Амфібія безнога. Їх налічується близько п'ятдесяти п'яти тисяч видів, більшість з них живе під землею. Ці земноводні досить древні, дожили до наших часів завдяки тому, що зуміли пристосуватися до риючого способу життя.

Артерії амфібій бувають наступних типів:

1. Сонні артерії постачають голову артеріальною кров'ю.
2. Шкірно-легеневі артерії – несуть венозну кров до шкіри та легень.
3. Дуги аорти несуть кров, яка змішується з іншими органами.

Земноводні - хижаки, слинні залози яких добре розвинені, їх секрет зволожує:

• мова
• їжа і рот.

Амфібії виникли в середньому або нижньому девоні, тобто близько трьохсот мільйонів років тому. Риби - їхні предки, у них є легені і парні плавці, з яких, цілком ймовірно, розвинулися п'ятипалі кінцівки. Стародавні лопастепері риби якраз відповідають цим вимогам. У них є легені, а в скелеті плавників добре помітні елементи, схожі на частини скелета п'ятипалої наземної кінцівки. Також про те, що амфібії походять від стародавніх лопастеперих риб, свідчить сильна схожість покривних кісток черепа, подібних до черепів амфібій палеозойського періоду.

Нижні і верхні ребра були також у лопастеперих і земноводних. Однак дихальні риби, які мали легені, сильно відрізнялися від амфібій. Таким чином, особливості локомоції і дихання, які забезпечували можливість виходу на сушу у предків земноводних, з'явилися ще тоді, коли вони були просто водними хребетними.

Причиною, що послужила основою для виникнення цих пристосувань, був, мабуть, своєрідний режим водойм з прісною водою, в яких мешкали деякі види лопастеперих риб. Це може бути періодичне висихання або нестача кисню. Найбільш провідним біологічним фактором, який став вирішальним у розриві предків з водоймою і їх закріпленні на суші, є нова їжа, яку вони знайшли в новому середовищі існування.

Органи дихання земноводних

Амфібії мають такі органи дихання:

• Легені - це органи дихання.
• Зябра. Вони є у пуголовків і деяких інших мешканців водної стихії.
• Органи додаткового дихання у вигляді шкіри та слизової оболонки ротової порожнини.

У амфібій легені представлені у вигляді парних сумок, порожнистих всередині. Вони мають дуже тонкі по товщині стінки, а всередині є злегка розвинена клітинна структура. Однак амфібії мають маленькі легені. Наприклад, у жаб співвідношення поверхні легенів і шкіри вимірюється у співвідношенні два до трьох, у порівнянні з ссавцями, у яких це співвідношення в п'ятдесят, а іноді і в сто разів більше на користь легенів.

З перетворенням дихальної системи у амфібій, зміна механізму дихання. У амфібій ще зберігся досить примітивний форсований тип дихання. Повітря втягується в ротову порожнину, для цього відкриваються ніздрі і опускається дно ротової порожнини. Потім ніздрі закриваються клапанами, а дно ротової порожнини піднімається, завдяки чому повітря потрапляє в легені.

Як влаштована нервова система у земноводних

У амфібій мозок важить більше, ніж у риб. Якщо брати відсоток маси і маси мозку, то у сучасних риб, які мають хрящі, цей показник становитиме 0,06–0,44%, у кісткових 0,02–0,94%, у земноводних хвостатих 0,29. –0,36 %, у безхвостих земноводних 0,50–0,73 %.

Передній мозок у земноводних розвинений більше, ніж у риб; відбувся повний поділ на дві півкулі. Також розвиток виражається в вмісті більшої кількості нервових клітин.

Мозок складається з п'яти відділів:

1. Відносно великий передній мозок, який поділяється на дві півкулі і містить нюхові частки.
2. Добре розвинений проміжний мозок.
3. Недорозвинений мозочок. Це пояснюється тим, що рух земноводних одноманітний і нескладний.
4. Центром кровоносної, травної та дихальної систем є довгастий мозок.
5. Зір і тонус скелетних м’язів контролюються середнім мозком.

Спосіб життя земноводних

Спосіб життя, який ведуть земноводні, безпосередньо пов'язаний з їх фізіологією і будовою. Органи дихання недосконалі за будовою – це стосується легенів, в першу чергу через це накладається відбиток на інші системи органів. Зі шкіри постійно випаровується волога, що робить амфібій залежними від наявності вологи в навколишньому середовищі. Велике значення має і температура середовища, в якому живуть земноводні, оскільки вони не мають теплокровності.

Представники цього класу ведуть різний спосіб життя, тому є різниця в будові. Різноманітність і чисельність земноводних особливо висока в тропіках, де висока вологість і майже завжди висока температура повітря.

Чим ближче до полюса, тим менше стає видів земноводних. У сухих і холодних районах планети земноводних дуже мало. Немає земноводних там, де немає водойм, навіть тимчасових, тому що ікра часто може розвиватися тільки у воді. У солоних водоймах амфібії відсутні, їх шкіра не підтримує осмотичний тиск і гіпертонічне середовище.

У солоних водоймах ікра не розвивається. Земноводні поділяються на такі групи за характером середовища проживання:

• вода,
• наземні.

Сухопутні можуть піти далеко від водойм, якщо це не період розмноження. А ось водяні, навпаки, все життя проводять у воді, або дуже близько до води. У хвостатих переважають водні форми, до них можуть відноситися і деякі види анурових, в Росії, наприклад, це ставкова або озерна жаби.

Деревні амфібії широко поширені серед наземних, наприклад, веслоногих жаб і деревних жаб. Деякі наземні земноводні ведуть риючий спосіб життя, наприклад, деякі безхвості, майже всі безногі. У сухопутних мешканців, як правило, краще розвинені легені, а шкіра менше бере участь у дихальному процесі. Завдяки цьому вони менше залежать від вологості середовища, в якому живуть.

Амфібії займаються корисною діяльністю, яка змінюється з року в рік, це залежить від їх кількості. На певних етапах, у певний час і за певних погодних умов він різний. Земноводні більше, ніж птахи, знищують комах, що мають неприємний смак і запах, а також комах захисного забарвлення. Коли майже всі комахоїдні птахи сплять, земноводні полюють.

Вчені давно звернули увагу на те, що амфібії приносять велику користь як знищувачі комах на городах і городах. Садівники Голландії, Угорщини та Англії спеціально привозили жаб з різних країн, випускаючи їх в оранжереї і сади. У середині тридцятих років з Антильських і Гавайських островів було вивезено близько ста п'ятдесяти видів жаб ага. Вони почали розмножуватися і на плантацію цукрової тростини було випущено більше мільйона жаб, результати перевершили всі очікування.

Зір і слух земноводних

Очі амфібії захищають від засмічення і висихання рухливі нижні і верхні повіки, а також миготлива мембрана. Рогівка стала опуклою, а кришталик лінзоподібним. В основному амфібії бачать об'єкти, які рухаються.

З органів слуху з'явилися слухова кісточка і середнє вухо. Така поява пов'язана з тим, що виникла необхідність краще сприймати звукові коливання, тому що повітряне середовище має більшу щільність, ніж вода.