Какво е сърцето на земноводните: подробно описание и характеристики

Земноводните принадлежат към класа на четириногите гръбначни, като общо този клас включва около шест хиляди и седемстотин вида животни, включително жаби, саламандри и тритони. Този клас се счита за рядък. В Русия има двадесет и осем вида, а в Мадагаскар двеста четиридесет и седем вида.

Земноводните принадлежат към сухоземни примитивни гръбначни, те заемат междинно положение между водните и сухоземните гръбначни, тъй като повечето видове се възпроизвеждат и развиват във водна среда, а индивидите, които са узрели, започват да живеят на сушата.

Земноводните имат бели дробове, което дишат, кръвообращението се състои от два кръга, а сърцето е трикамерно. Кръвта при земноводните се разделя на венозна и артериална. Движението на земноводните става с помощта на крайници с пет пръста и те имат сферични стави. Гръбнакът и черепът са съчленени подвижно. Палатинният квадратен хрущял се слива с автостила и химандибуларният се превръща в слухова костица. Слухът при земноводните е по-съвършен, отколкото при рибите: освен вътрешното ухо има и средно ухо. Очите са се приспособили да виждат добре на различни разстояния.

На сушата земноводните не са напълно адаптирани да живеят - това се вижда във всички органи. Температурата на земноводните зависи от влажността и температурата на околната среда. Тяхната способност за навигация и придвижване по сушата е ограничена.

Кръвообръщение и кръвоносна система

Земноводните имат трикамерно сърце, състои се от вентрикула и предсърдия в размер на две части. При опашатите и безкраките дясното и лявото предсърдие не са напълно разделени. Ануровите имат пълна преграда между предсърдията, но земноводните имат един общ отвор, който свързва вентрикула с двете предсърдия. Освен това в сърцето на земноводните има венозен синус, който получава венозна кръв и комуникира с дясното предсърдие. Артериалният конус граничи със сърцето, кръвта се излива в него от вентрикула.

Артериозният конус има спирален клапан, който разпределя кръвта в три чифта съдове. Сърдечният индекс е съотношението на сърдечната маса към процента на телесното тегло, зависи от това колко активно е животното. Например, тревистите и зелените жаби се движат много малко и имат сърдечен ритъм под половин процент. А активната земна жаба има почти един процент.

При ларвите на земноводните кръвообращението има един кръг, тяхната система за кръвоснабдяване е подобна на рибата: едно предсърдие в сърцето и вентрикула, има артериален конус, разклонен на 4 двойки хрилни артерии. Първите три артерии се разделят на капиляри във външните и вътрешните хриле, а бранхиалните капиляри се сливат в бранхиалните артерии. Артерията, която провежда първата бранхиална дъга, се разделя на каротидни артерии, които кръвоснабдяват главата.

хрилни артерии

Сливане на второто и третото еферентни бранхиални артерии с десния и левия корен на аортата и връзката им се осъществява в дорзалната аорта. Последната двойка бранхиални артерии не се разделя на капиляри, тъй като на четвъртата дъга във вътрешните и външните хриле, аортата на гърба се влива в корените. Развитието и формирането на белите дробове е придружено от преструктуриране на кръвообращението.

Атриумът е разделен от надлъжна преграда на ляво и дясно, което прави сърцето трикамерно. Мрежата от капиляри се редуцира и се превръща в каротидни артерии, а корените на дорзалната аорта произхождат от втората двойка, каудатите запазват третата двойка, докато четвъртата двойка се превръща в кожно-белодробни артерии. Кръвоносната периферна система също се трансформира и придобива междинен характер между земната схема и водната. Най-голямото преструктуриране се случва при земноводните анурани.

Възрастните земноводни имат трикамерно сърце: една камера и предсърдия в размер на два броя. Венозният тънкостенен синус граничи с атриума от дясната страна, а артериалният конус се отклонява от вентрикула. Може да се заключи, че сърцето има пет дяла. Има общ отвор, поради който и двете предсърдия се отварят към вентрикула. Атриовентрикуларните клапи също са разположени там, те не позволяват на кръвта да проникне обратно в атриума, когато камерата се свие.

Има образуване на няколко камери, които комуникират помежду си поради мускулните израстъци на стените на камерите - това не позволява на кръвта да се смесва. Артериалният конус се отклонява от дясната камера, а спиралният конус се намира вътре в него. От този конус артериалните арки започват да се отклоняват в размер на три двойки, като първо съдовете имат обща мембрана.

Лява и дясна белодробна артерия първо се отдалечете от конуса. Тогава корените на аортата започват да се отклоняват. Две бранхиални дъги разделят две артерии: субклавиална и тилно-вертебрална, те кръвоснабдяват предните крайници и мускулите на тялото и се сливат в дорзалната аорта под гръбначния стълб. Дорзалната аорта отделя мощната ентеромезентериална артерия (тази артерия снабдява храносмилателната тръба с кръв). Що се отнася до другите клонове, кръвта тече през гръбната аорта към задните крайници и към други органи.

Каротидни артерии

Последни от артериалния конус се отклоняват каротидните артерии и разделени на вътрешни и външни артериите. Венозната кръв от задните крайници и задната част на тялото се събира от седалищните и бедрените вени, които се сливат в бъбречните портални вени и се разпадат на капиляри в бъбреците, т.е. образува се бъбречната портална система. Вените се отклоняват от лявата и дясната бедрена вена и се сливат в несдвоената коремна вена, която отива към черния дроб по коремната стена, така че се разпада на капиляри.

В порталната вена на черния дроб кръвта се събира от вените на всички части на стомаха и червата, в черния дроб се разпада на капиляри. Има сливане на бъбречните капиляри във вените, които са еферентни и се вливат в задната несдвоена куха вена, а вените, излизащи от гениталните жлези, също се вливат там. Задната празна вена преминава през черния дроб, но кръвта, която съдържа, не навлиза в черния дроб, в него се вливат малки вени от черния дроб, а той от своя страна се влива във венозния синус. Всички опашати земноводни и някои анурани запазват кардинални задни вени, които се вливат в предната празна вена.

артериална кръв, който се окислява в кожата, се събира в голяма кожна вена, а кожната вена от своя страна пренася венозна кръв в субклавиалната вена директно от брахиалната вена. Подключичните вени се сливат с вътрешните и външните югуларни вени в лявата предна празна вена, която се влива във венозния синус. Кръвта от там започва да тече в атриума от дясната страна. В белодробните вени артериалната кръв се събира от белите дробове, а вените се вливат в атриума от лявата страна.

Артериална кръв и предсърдия

Когато дишането е белодробно, смесената кръв започва да се събира в атриума от дясната страна: тя се състои от венозна и артериална кръв, венозната кръв идва от всички отдели през вената кава, а артериалната кръв идва през вените на кожата. артериална кръв изпълва атриума от лявата страна кръвта идва от белите дробове. Когато настъпи едновременно свиване на предсърдията, кръвта навлиза във вентрикула, израстъците на стените на стомаха не позволяват кръвта да се смеси: в дясната камера преобладава венозната кръв, а в лявата камера - артериалната кръв.

Артериален конус се отклонява от вентрикула от дясната страна, така че когато вентрикулът се свие в конуса, първо навлиза венозна кръв, която изпълва кожните белодробни артерии. Ако вентрикулът продължава да се свива в артериалния конус, налягането започва да се увеличава, спиралната клапа започва да се движи и отваря отворите на аортните дъги, при тях смесената кръв се втурва от центъра на вентрикула. При пълно свиване на вентрикула артериалната кръв от лявата половина навлиза в конуса.

Той няма да може да премине в извитата аорта и белодробните кожни артерии, тъй като те вече имат кръв, която със силно налягане измества спиралната клапа, отваряйки устията на каротидните артерии, там ще тече артериална кръв, която ще бъде изпратена към главата. Ако белодробното дишане е изключено за дълго време, например по време на зимуване под вода, повече венозна кръв ще потече в главата.

Кислородът навлиза в мозъка в по-малко количество, тъй като има общо намаляване на работата на метаболизма и животното изпада в ступор. При земноводните, които принадлежат към опашката, често остава дупка между двете предсърдия, а спиралната клапа на артериалния конус е слабо развита. Съответно, най-смесената кръв навлиза в артериалните арки, отколкото при безопашатите земноводни.

Въпреки че земноводните имат кръвообращението протича в два кръга, поради факта, че вентрикулът е един, не позволява да се разделят напълно. Структурата на такава система е пряко свързана с дихателните органи, които имат двойна структура и съответстват на начина на живот, който водят земноводните. Това дава възможност да живеете както на сушата, така и във водата, за да прекарате много време.

Червен костен мозък

Червеният костен мозък на тръбните кости започва да се появява при земноводните. Общото количество кръв е до седем процента от общото тегло на земноводно, а хемоглобинът варира от два до десет процента или до пет грама на килограм маса, кислородният капацитет в кръвта варира от два и половина до тринадесет процента, тези цифри са по-високи в сравнение с рибата.

Земноводните имат големи червени кръвни клетки, но има малко от тях: от двадесет до седемстотин и тридесет хиляди на кубичен милиметър кръв. Кръвната картина на ларвите е по-ниска от тази на възрастните. При земноводните, точно както при рибите, нивата на кръвната захар варират според сезоните. Той показва най-високи стойности при рибите, а при земноводните, опашатите от десет до шестдесет процента, докато при анураните от четиридесет до осемдесет процента.

Когато лятото свърши, има силно увеличение на въглехидратите в кръвта, като подготовка за зимуване, защото въглехидратите се натрупват в мускулите и черния дроб, както и през пролетта, когато започва размножителният период и въглехидратите влизат в кръвта. Земноводните имат механизъм на хормонална регулация на въглехидратния метаболизъм, въпреки че е несъвършен.

Три разреда земноводни

Земноводните са разделени на следните подразделения:

• Земноводни без опашка. Този отряд включва около хиляда и осемстотин вида, които са се адаптирали и се движат по сушата, скачайки на задните си крайници, които са удължени. Този ред включва жаби, жаби, жаби и други подобни. Има безопашати на всички континенти, единственото изключение е Антарктида. Те включват: истински крастави жаби, дървесни жаби, кръглоезични, истински жаби, носороги, свирки и лопатокраки.
• Земноводни опашати. Те са най-примитивните. Има около двеста и осемдесет вида от всички тях. Всички видове тритони и саламандри принадлежат към тях, живеят в северното полукълбо. Това включва семейство Protea, саламандри без бели дробове, истински саламандри и саламандри.
• Амфибия без крака. Има приблизително петдесет и пет хиляди вида, повечето от които живеят под земята. Тези земноводни са доста древни, оцелели до нашето време поради факта, че са успели да се адаптират към начина на живот, който се рови.

Артериите на земноводните са от следните видове:

1. Каротидните артерии снабдяват главата с артериална кръв.
2. Кожно-белодробни артерии – пренасят венозна кръв към кожата и белите дробове.
3. Аортните дъги пренасят кръв, която се смесва с останалите органи.

Земноводните са хищници, слюнчените жлези, които са добре развити, тяхната тайна овлажнява:

• език
• храна и уста.

Земноводните са възникнали в средата или долния девон, т.е преди около триста милиона години. Рибите са техни предци, те имат бели дробове и имат чифтни перки, от които е възможно да са се развили петопръсти крайници. Древните риби с лобови перки просто отговарят на тези изисквания. Те имат бели дробове, а в скелета на перките ясно се виждат елементи, подобни на части от скелета на земен крайник с пет пръста. Също така, фактът, че земноводните са произлезли от древни риби с лобови перки, се посочва от силното сходство на покривните кости на черепа, подобно на черепите на земноводните от палеозойския период.

Долни и горни ребра също присъстваха при лопатоперките и земноводните. Въпреки това, белодробните риби, които имаха бели дробове, бяха много различни от земноводните. По този начин характеристиките на придвижването и дишането, които осигуряват възможността за излизане на сушата в предците на земноводните, се появяват дори когато те са били просто водни гръбначни.

Причината, която послужи като основа за появата на тези адаптации, очевидно беше особеният режим на резервоарите с прясна вода и в тях живееха някои видове риби с лобови перки. Това може да е периодично изсушаване или липса на кислород. Най-водещият биологичен фактор, станал решаващ при скъсването на предците с водоема и фиксирането им на сушата, е новата храна, която са намерили в новото си местообитание.

Дихателни органи при земноводните

Земноводните имат следните дихателни органи:

• Белите дробове са дихателните органи.
• Хриле. Те присъстват в попови лъжички и някои други обитатели на водния елемент.
• Органи на допълнително дишане под формата на кожа и лигавица на орофарингеалната кухина.

При земноводните белите дробове са представени под формата на сдвоени торбички, кухи отвътре. Те имат стени с много тънка дебелина, а вътре има леко развита клетъчна структура. Земноводните обаче имат малки бели дробове. Например при жабите съотношението на повърхността на белите дробове към кожата се измерва в съотношение две към три, в сравнение с бозайниците, при които това съотношение е петдесет, а понякога и сто пъти по-голямо в полза на белите дробове.

С трансформацията на дихателната система при земноводните, промяна в дихателния механизъм. Земноводните все още имат доста примитивен принудителен тип дишане. Въздухът се изтегля в устната кухина, за това ноздрите се отварят и дъното на устната кухина се спуска. След това ноздрите се затварят с клапи и дъното на устата се издига, поради което въздухът навлиза в белите дробове.

Как е нервната система при земноводните

При земноводните мозъкът тежи повече, отколкото при рибите. Ако вземем процента на теглото и масата на мозъка, тогава при съвременните риби, които имат хрущял, цифрата ще бъде 0,06–0,44%, при костните риби 0,02–0,94%, при земноводните с опашка 0,29 –0,36 %, при безопашатите земноводни 0,50–0,73 %.

Предният мозък на земноводните е по-развит от този на рибите; имаше пълно разделение на две полукълба. Също така развитието се изразява в съдържанието на по-голям брой нервни клетки.

Мозъкът се състои от пет части:

1. Сравнително голям преден мозък, който е разделен на две полукълба и съдържа обонятелни лобове.
2. Добре развит диенцефалон.
3. Недоразвит малък мозък. Това се дължи на факта, че движението на земноводните е монотонно и неусложнено.
4. Центърът на кръвоносната, храносмилателната и дихателната система е продълговатият мозък.
5. Зрението и тонусът на скелетните мускули се контролират от средния мозък.

Начин на живот на земноводните

Начинът на живот, който водят земноводните, е пряко свързан с тяхната физиология и структура. Дихателните органи са несъвършени по структура - това се отнася за белите дробове, главно поради това остава отпечатък върху други системи на органи. Влагата постоянно се изпарява от кожата, което прави земноводните зависими от наличието на влага в околната среда. Температурата на средата, в която живеят земноводните, също е много важна, тъй като те нямат топлокръвност.

Представителите на този клас имат различен начин на живот, така че има разлика в структурата. Разнообразието и изобилието на земноводните е особено високо в тропиците, където има висока влажност и почти винаги температурата на въздуха е висока.

Колкото по-близо до полюса, толкова по-малко стават видовете земноводни. В сухите и студени райони на планетата има много малко земноводни. Няма земноводни там, където няма резервоари, дори и временни, защото яйцата често могат да се развиват само във вода. В солените водоеми няма земноводни, кожата им не поддържа осмотично налягане и хипертонична среда.

Яйцата не се развиват в резервоари със солена вода. Земноводните са разделени на следните групи според естеството на местообитанието:

• вода,
• земен.

Сухоземните могат да се отдалечат от водните тела, ако това не е размножителният период. Но водните, напротив, прекарват целия си живот във вода или много близо до водата. В каудатите преобладават водните форми, към тях могат да принадлежат и някои видове анурани, в Русия например това са езерни или езерни жаби.

Дървесни земноводни широко разпространени сред сухоземните, например копеподни жаби и дървесни жаби. Някои земни земноводни водят ровещ начин на живот, например, някои са без опашка и почти всички са без крака. При жителите на сушата, като правило, белите дробове са по-добре развити, а кожата е по-малко включена в дихателния процес. Благодарение на това те са по-малко зависими от влажността на средата, в която живеят.

Земноводните се занимават с полезни дейности, които варират от година на година, зависи от броя им. Тя е различна на определени етапи, в определени часове и при определени метеорологични условия. Земноводните, повече от птиците, унищожават насекоми, които имат лош вкус и мирис, както и насекоми със защитен цвят. Когато почти всички насекомоядни птици спят, земноводните ловуват.

Учените отдавна обръщат внимание на факта, че земноводните са от голяма полза като унищожители на насекоми в зеленчукови и овощни градини. Градинарите в Холандия, Унгария и Англия специално донесоха жаби от различни страни, пускайки ги в оранжерии и градини. В средата на тридесетте години около сто и петдесет вида крастави жаби са били изнесени от Антилските и Хавайските острови. Те започнаха да се размножават и повече от милион жаби бяха пуснати в плантацията от захарна тръстика, резултатите надхвърлиха всички очаквания.

Зрение и слух на земноводните

Очите на земноводните предпазват от запушване и изсъхване подвижни долни и горни клепачи, както и мигащата мембрана. Роговицата стана изпъкнала, а лещата - лещовидна. По принцип земноводните виждат обекти, които се движат.

Що се отнася до органите на слуха, се появиха слуховата костица и средното ухо. Този външен вид се дължи на факта, че стана необходимо да се възприемат по-добре звуковите вибрации, тъй като въздушната среда има по-висока плътност от водата.