Отделителни органисе състоят от сдвоени мезонефрични бъбреци, които приличат на плоски червеникави тела, разположени отстрани на гръбначния стълб, и чифт уретери, които се отварят в клоачната кухина и съответстват на вълчи канали.
В клоаката се отваря голям пикочен мехур (vesica urinaria), където урината непрекъснато изтича от клоаката и от която тя, когато мехурът се напълни, отново се изхвърля навън през клоаката. На коремната повърхност на бъбреците са надбъбречните жлези, които са важни жлези с вътрешна секреция.
Гениталиите... При мъжките жаби те са представени от чифт заоблени белезникави тестиси, съседни на коремната повърхност на бъбреците. Над тестисите лежи мастно тяло, характерно за земноводните, което има неправилна форма и различни размери: служи за подхранване на тестисите и развиващите се в него сперматозоиди. Следователно, през есента, когато тестисите са все още малки, мастното тяло е голямо, но до пролетта почти всичко се изразходва за образуването на силно увеличени тестиси.
От тестисите се отклоняват множество семепроводи, които след преминаване през бъбрека се вливат в уретера (Вълчия канал). Преди да се влее в клоаката, тя образува разширение - семенна мехурче, което служиживее с резервоар за семената. Копулационните органи при жабата, както при по-голямата част от земноводните, липсват.
:
1 - тестис, 2 - мастно тяло, 3 - бъбрек, 4 - уретер (канал на Волфиан), 5 - семенни мехурчета, 6 - клоака, 7 - пикочен мехур, 8 - задна куха вена, 9 - семепроток, 10 - надбъбречна жлеза
:
1 - фуния на яйцевода, 2 - яйцепровод, 3 - маточен яйцепровод, 4 - клоака, 5 - пикочен мехур, 6 - десен яйчник, 7 - бъбрек, 8 - мастно тяло
При жените гениталиите са представени от сдвоени яйчници, които за разлика от тестисите имат гранулирана структура. Над тях лежи, както при мъжете, върху мастно тяло. Размерът на яйчниците варира в зависимост от тежестта на годината: през лятото и есента те са малки, но през пролетта са много големи и преливат с кръгли тъмно оцветени яйца. Зрелите яйца попадат в телесната кухина, откъдето влизат във вътрешния отвор на яйцепроводите. Яйцеводите (Мюлерови канали) са сдвоени, силно свити тръби, чиито малки вътрешни отвори са разположени до гръбначния стълб, близо до корена на белите дробове, а външните отвори се отварят независимо в клоаката. Фуниите на яйцепроводите нарастват до сърдечния сак, така че когато сърцето се свива, те последователно се свиват и разширяват, изсмуквайки яйца от телесната кухина. По време на размножаването яйцеводите са се удължили значително.растат и придобиват много дебели стени. По този начин пикочно-половата система на жабата, както всички земноводни, е структурирана според същия тип, както при хрущялните и дишащите белите дробове риби.
Вторични полови белези... Мъжките жаби се различават от женските по външни характеристики. При мъжките вътрешният пръст на предните крака има голям туберкул в основата, който достига специално развитие в момента на размножаване и помага на мъжките да се задържат за женските по време на оплождането на яйцата. Освен това мъжките на повечето жаби имат гласови торбички или резонатори, които са разположени отстрани на главата и се отварят в устната кухина близо до ъглите на устата. В активно състояние гласовите торбички са пълни с въздух и служат за усилване на звука, произведен чрез крякане. При мъжките зелени жаби резонаторите при крякане стърчат отстрани на устата под формата на големи заоблени мехурчета; при мъжките кафяви жаби те са вътрешни и се намират под кожата в подчелюстната лимфна торбичка.
Земноводните са първите сухоземни гръбначни животни, повечето от които живеят на сушата и се размножават във вода. Това са влаголюбиви животни, което определя местообитанието им.
Тритони и саламандри, живеещи във вода, най -вероятно след като завършат своя жизнен цикъл на стадия на ларвите и достигнат полова зрялост в това състояние.
Сухоземните животни - жаби, жаби, дървесни жаби, чесън - живеят не само на почвата, но и на дървета (дървесна жаба), в пустинни пясъци (жаба, чесън), където са активни само през нощта и снасят яйца в локви и временни резервоари, да и това не е всяка година.
Земноводните се хранят с насекоми и техните ларви (бръмбари, комари, мухи), както и с паяци. Те ядат мекотели (охлюви, охлюви), пържени риби. Особено полезни са жабите, които ядат нощни насекоми и охлюви, недостъпни за птици. Тревните жаби се хранят с градински, горски и полски вредители. Една жаба може да изяде около 1200 вредни насекоми през лятото.
Самите земноводни са храна за риби, птици, змии, таралежи, норки, порове, видри. Хищните птици хранят пилетата с тях. Жаби и саламандри, които имат отровни жлези по кожата си, не се ядат от бозайници и птици.
Земноводните зимуват в приюти на сушата или в плитки водоеми, поради което безснежните студени зими причиняват тяхната масова смърт, а замърсяването и пресушаването на водните тела води до смъртта на потомството - яйца и попови лъжички. Земноводните трябва да бъдат защитени.
9 вида представители на този клас са включени в Червената книга на СССР.
Характеристики на класа
Съвременната фауна на земноводните не е многобройна - около 2500 вида от най -примитивните сухоземни гръбначни животни. По морфологични и биологични характеристики те заемат междинно място между правилните водни организми и подходящите сухоземни.
Произходът на земноводните е свързан с редица ароморфози, като например появата на петпръстен крайник, развитието на белите дробове, разделянето на предсърдието на две камери и появата на два кръга на кръвообращението, прогресивното развитие на централната нервна система и сетивни органи. През целия живот, или поне в състояние на ларва, земноводните непременно са свързани с водната среда. За нормален живот възрастните форми се нуждаят от постоянно овлажняване на кожата, поради което живеят само в близост до водоеми или на места с висока влажност. При повечето видове яйцата (яйцата) нямат плътни черупки и могат да се развият само във вода, подобно на ларвите. Ларвите на земноводните дишат с хриле; по време на развитието настъпва метаморфоза (трансформация) в възрастно животно с белодробно дишане и редица други структурни особености на сухоземните животни.
За възрастните земноводни са характерни сдвоените крайници от типа на пет пръста. Черепът е подвижно съчленен с гръбначния стълб. В органа на слуха, освен вътрешния, е развито и средното ухо. Една от костите на хиоидната дъга се превръща в костта на средното ухо - стапес. Образуват се два кръга на кръвообращението, сърцето има две предсърдия и една камера. Предният мозък е увеличен, две полукълба са развити. Наред с това, земноводните запазват чертите, характерни за водните гръбначни животни. Кожата на земноводните има голям брой лигавични жлези, отделената от тях слуз я овлажнява, което е необходимо за дишането на кожата (дифузия на кислород може да се случи само през водния филм). Телесната температура зависи от температурата на околната среда. Тези характеристики на структурата на тялото определят богатството на фауната на земноводните във влажни и топли тропически и субтропични райони (вж. Също Таблица 18).
Типичен представител на класа е жабата, с примера на която обикновено се дават характеристиките на класа.
Структурата и възпроизвеждането на жабата
Езерска жаба живее във водни обекти или по бреговете им. Плоската му широка глава плавно се слива в късо тяло с намалена опашка и удължени задни крайници с плуващи переоподи. Предните крайници, за разлика от задните, са много по -малки; те имат 4, а не 5 пръста.
Покривала за тяло... Кожата на земноводните е гола и винаги покрита със слуз поради големия брой лигавични многоклетъчни жлези. Той не само изпълнява защитна функция (срещу микроорганизми) и възприема външно дразнене, но и участва в газообмена.
Скелетсе състои от гръбначния стълб, черепа и скелета на крайниците. Гръбначният стълб е къс, разделен на четири секции: шиен, хоботен, сакрален и каудален. В шийния прешлен има само един пръстеновиден прешлен. В сакралната област има и един прешлен, към който са прикрепени тазовите кости. Каудалната част на жабата е представена от уростила - формация, състояща се от 12 слети опашни прешлена. Останките от нотохорд са запазени между телата на прешлените, има горни дъги и остист отросток. Ребрата липсват. Черепът е широк, сплескан в гръбначно-коремната посока; при възрастни животни черепът задържа много хрущялна тъкан, което прави земноводните подобни на кръстосани перки, но черепът съдържа по-малко кости, отколкото при рибите. Отбелязани са два окципитални кондила. Раменният пояс се състои от гръдна кост, два коракоида, две ключици и две лопатки. В предния крайник се отличава рамо, две слети кости на предмишницата, няколко кости на ръката и четири пръста (петият пръст е елементарен). Тазовият пояс е образуван от три двойки слети кости. В задния крайник се отличава бедро, две слети кости на подбедрицата, няколко кости на стъпалото и пет пръста. Задните крака са два до три пъти по -дълги от предните. Това е свързано със скачане, във водата при плуване жабата работи енергично със задните си крайници.
Мускулатура... Част от мускулатурата на багажника запазва метамерната си структура (подобно на мускулатурата на рибата). Ясно се проявява обаче по -сложна диференциация на мускулите, развита е сложна система от мускулатура на крайниците (особено задните), дъвчащи мускули и др.
Вътрешни органи на жабаталежат в целомичната кухина, която е облицована с тънък слой епител и съдържа малко количество течност. По -голямата част от телесната кухина е заета от храносмилателните органи.
Храносмилателната системазапочва с голяма орофарингеална кухина, на дъното на която езикът е прикрепен с предния край. При улавяне на насекоми и друга плячка езикът се изхвърля от устата и жертвата се придържа към него. На горната и долната челюст на жабата, както и на палатинните кости, има малки конични зъби (недиференцирани), които служат само за задържане на плячката. Това изразява сходството между земноводните и рибите. Каналите на слюнчените жлези се отварят в орофарингеалната кухина. Тяхната тайна овлажнява кухината и храната, улеснява поглъщането на плячката, но не съдържа храносмилателни ензими. По-нататък храносмилателният тракт преминава във фаринкса, след това в хранопровода и накрая в стомаха, чието продължение е червата. Дванадесетопръстникът лежи под стомаха, а останалата част от червата се сгъва на бримки и завършва с клоака. Има храносмилателни жлези (панкреас и черен дроб).
Храната, напоена със слюнка, навлиза в хранопровода и след това в стомаха. Жлезистите клетки на стените на стомаха отделят ензима пепсин, който е активен в кисела среда (солна киселина също се секретира в стомаха). Частично смиланата храна се премества в дванадесетопръстника, в който се влива жлъчният канал на черния дроб.
В жлъчния канал се излива и секретът на панкреаса. Дванадесетопръстника преминава неусетно в тънките черва, където се усвояват хранителните вещества. Неусвояемите остатъци от храна навлизат в широкия ректум и се изхвърлят през клоаката.
Попови лъжички (ларви на жаби) се хранят предимно с растителна храна (водорасли и др.), На челюстите им се развиват рогови плочи, които изстъргват меките растителни тъкани заедно с едноклетъчни и други малки безгръбначни върху тях. Роговите плочи се отделят по време на метаморфоза.
Възрастните земноводни (по -специално жабите) са хищници, които се хранят с различни насекоми и други безгръбначни; някои водни земноводни ловят малки гръбначни животни.
Дихателната система... В дишането на жабата участват не само белите дробове, но и кожата, която съдържа голям брой капиляри. Белите дробове са представени от тънкостенни торбички, чиято вътрешна повърхност е клетъчна. По стените на сдвоените сакрални бели дробове има разклонена мрежа от кръвоносни съдове. Въздухът се изпомпва в белите дробове в резултат на изпомпващите движения на пода на устата, когато жабата отваря ноздрите си и спуска пода на орофарингеалната кухина. След това ноздрите се затварят с клапи, дъното на орофарингеалната кухина се издига и въздухът преминава в белите дробове. Издишването се получава поради действието на коремните мускули и срутването на белодробните стени. При различните видове земноводни 35-75% от кислорода влиза през белите дробове, 15-55% през кожата и 10-15% от кислорода през лигавицата на орофарингеалната кухина. Чрез белите дробове и орофарингеалната кухина се освобождават 35-55%, през кожата-45-65% въглероден диоксид. Мъжките имат аритеноидни хрущяли, заобикалящи ларинкса, и гласните струни, опънати над тях. Усилването на звука се постига чрез гласовите торбички, образувани от устната лигавица.
Отделителна система... Продуктите на дисимилация се екскретират през кожата и белите дробове, но повечето от тях се отделят от бъбреците, разположени отстрани на сакралния прешлен. Бъбреците са в непосредствена близост до гръбната страна на кухината на жабата и представляват продълговати тела. В бъбреците има гломерули, в които се филтрират от кръвта вредни продукти на разпад и някои ценни вещества. При протичането през бъбречните тубули отново се абсорбират ценни съединения и урината изтича през двата уретера в клоаката и оттам в пикочния мехур. За известно време урината може да се натрупа в пикочния мехур, който се намира на коремната повърхност на клоаката. След напълване на пикочния мехур мускулите на стените му се свиват, урината се отделя в клоаката и се изхвърля.
Кръвоносна система... Сърцето на възрастните земноводни е трикамерно, състои се от две предсърдия и една камера. Има два кръга на кръвообращението, но те не са напълно разделени, артериалната и венозна кръв се смесват частично поради една -единствена камера. Артериалният конус се отклонява от вентрикула с надлъжна спирална клапа вътре, която разпределя артериална и смесена кръв към различни съдове. Дясното предсърдие получава венозна кръв от вътрешните органи и артериална кръв от кожата, тоест тук се събира смесена кръв. Артериалната кръв от белите дробове навлиза в лявото предсърдие. И двете предсърдия се свиват едновременно и кръвта от тях навлиза в вентрикула. Благодарение на надлъжната клапа в артериалния конус, венозната кръв навлиза в белите дробове и кожата, смесена - до всички органи и части на тялото, с изключение на главата, артериална - към мозъка и други органи на главата.
Кръвоносната система на ларвите на земноводните е подобна на кръвоносната система на рибите: в сърцето има една камера и едно предсърдие, има един кръг на кръвообращението.
Ендокринна система... При жабата тази система включва хипофизната жлеза, надбъбречните жлези, щитовидната жлеза, панкреаса и половите жлези. Хипофизната жлеза отделя интермедин, който регулира оцветяването на жабата, хормона на растежа и гонадотропните хормони. Тироксинът, който се произвежда от щитовидната жлеза, е необходим за нормалното завършване на метаморфозата, както и за поддържане на метаболизма при възрастно животно.
Нервна системахарактеризиращ се с ниска степен на развитие, но заедно с това има редица прогресивни характеристики. Мозъкът има същите участъци като при рибите (преден, интерстициален, среден мозък, малкия мозък и продълговатия мозък). Предният мозък е по-развит, разделен на две полукълба, всяко от тях има кухина - страничната камера. Малкият мозък е малък, което се дължи на относително заседнал начин на живот и монотонност на движенията. Продълговата медула е много по -голяма. 10 двойки нерви напускат мозъка.
Еволюцията на земноводните, придружена от промяна в местообитанието и излизане от водата на сушата, е свързана със значителни промени в структурата на сетивните органи.
Сетивните органи обикновено са по -сложни от тези на рибите; те осигуряват ориентация на земноводни във вода и на сушата. При ларви и възрастни земноводни, живеещи във вода, са развити странични органи, те са разпръснати по повърхността на кожата, особено много по главата. Епидермалният слой на кожата съдържа температурни, болкови и тактилни рецептори. Органът на вкуса е представен от вкусови рецептори на езика, небцето и челюстите.
Обонятелните органи са представени от сдвоени обонятелни торбички, които се отварят навън чрез сдвоени външни ноздри, а в орофарингеалната кухина - от вътрешни ноздри. Някои от стените на обонятелните торбички са облицовани с обонятелен епител. Обонятелните органи функционират само във въздуха; във водата външните ноздри са затворени. Органите на миризмата при земноводните и висшите хордови са част от дихателните пътища.
Пред очите на възрастните земноводни се развиват подвижни клепачи (горни и долни) и мигаща мембрана, които предпазват роговицата от изсушаване и замърсяване. Ларвите на земноводните нямат клепачи. Роговицата на окото е изпъкнала, лещата има формата на двойно изпъкнала леща. Това позволява на земноводните да виждат доста далеч. Ретината съдържа пръчки и конуси. Много земноводни са развили цветно зрение.
В органите на слуха, освен вътрешното ухо, средното ухо е развито на мястото на калмарите от кръстосани перки. Той съдържа апарат, който усилва звуковите вибрации. Външният отвор на кухината на средното ухо е затегнат с еластична тъпанчева мембрана, вибрациите на която усилват звуковите вълни. Чрез слуховата тръба, която се отваря в фаринкса, кухината на средното ухо комуникира с външната среда, което дава възможност за облекчаване на внезапните спадове на налягането върху тъпанчето. В кухината има кост - стремече, с единия край се опира в тъпанчевата мембрана, а с другия - в овалното прозорче, което е затегнато с ципеста преграда.
| Таблица 19. Сравнителна характеристика на структурата на ларвите и възрастните жаби | ||
| Знак | Ларва (попови лъжички) | Възрастно животно |
| Форма на тялото | Подобна на риба, с първични крайници, опашка с плувна мембрана | Тялото е скъсено, развити са два чифта крайници, няма опашка |
| Начин за пътуване | Плуване с опашка | Скачане, плуване със задните крайници |
| Дъх | Хрилете (хрилете първо са външни, после вътрешни) | Белодробни и кожни |
| Кръвоносна система | Двукамерно сърце, един кръг на кръвообращението | Трикамерно сърце, два кръга на кръвообращението |
| Сетивни органи | Органите на страничната линия са развити, няма клепачи в очите | Липсват органи на страничната линия, клепачите са развити в очите |
| Челюсти и начин на хранене | Изстържете водораслите с роговите пластинки на челюстите заедно с едноклетъчни и други малки животни | На челюстите няма рогови плочи, с лепкав език улавя насекоми, мекотели, червеи, пържени риби |
| начин на живот | Вода | Наземни, полуводни |
Възпроизвеждане... Земноводните са двудомни. Гениталиите са сдвоени, състоящи се от леко жълтеникави тестиси при мъжките и пигментирани яйчници при женските. Изходящите канали се отклоняват от тестисите и проникват в предната част на бъбрека. Тук те се свързват с пикочните каналчета и се отварят в уретера, който едновременно действа като семепровода и се отваря в клоаката. Яйцата от яйчниците попадат в телесната кухина, откъдето през яйцеводите, които се отварят в клоаката, се изваждат.
При жабите сексуалният деформизъм е добре изразен. И така, мъжът има туберкули на вътрешния пръст на предните крака ("брачен калус"), които служат за задържане на женската по време на оплождането, и гласови торбички (резонатори), които усилват звука при крякане. Трябва да се подчертае, че гласът се появява за първи път при земноводните. Очевидно това е свързано с живота на сушата.
Жабите се размножават през пролетта на третата година от живота. Женските хвърлят хайвера във водата, мъжките я напояват със семенна течност. Оплодените яйца се развиват в рамките на 7-15 дни. Половинки - ларви на жаби - се различават значително по структура от възрастните животни (Таблица 19). След два до три месеца поповият лъжичка се превръща в жаба.
Развитие... При жабата, както при другите земноводни, развитието се случва с метаморфоза. Метаморфозата е широко разпространена при представители на различни видове животни. Развитието с трансформация се появи като една от адаптациите към условията на местообитанията и често се свързва с прехода на ларвни етапи от едно местообитание в друго, както се наблюдава при земноводните.
Ларвите на земноводните са типични обитатели на водата, което е отражение на начина на живот на техните предци.
Характеристиките на морфологията на поповата лъжичка, които имат адаптивна стойност в съответствие с условията на местообитанието, включват:
- специален апарат от долната страна на главата, който служи за закрепване към подводни предмети - вендуза;
- по-дълго черво от това на възрастна жаба (в сравнение с размера на тялото); това се дължи на факта, че поповият лъжичка консумира растителна, а не животинска (като възрастна жаба) храна.
Особеностите на организацията на поповата лъжица, повтарящи характеристиките на предците, трябва да се разпознаят като рибоподобна форма с дълга опашна перка, липса на крайници с пет пръста, външни хриле и един кръг на кръвообращението. В процеса на метаморфоза всички системи на органи се възстановяват: крайниците растат, хрилете и опашката се разтварят, червата се съкращават, естеството на храната и химията на храносмилането, структурата на челюстите и целия череп, кожните обвивки се променят, преходът от хрилното дишане до белодробното дишане се случват дълбоки трансформации в кръвоносната система ...
Ходът на метаморфозата на земноводните се влияе значително от хормоните, секретирани от специални жлези (виж по-горе). Например, отстраняването на щитовидната жлеза при попови лъжички води до удължаване на периода на растеж, докато метаморфоза не настъпва. Напротив, ако в храната на жабешко попово или други земноводни се добавят препарати на щитовидната жлеза или щитовиден хормон, тогава метаморфозата се ускорява значително и растежът спира; в резултат на това можете да получите жаба с дължина само 1 см.
Половите хормони, произвеждани от половите жлези, причиняват развитието на вторични полови белези, които отличават мъжките от женските. Мъжките жаби не образуват "брачен калус" на палеца на предните крайници, когато са кастрирани. Но ако тестис се трансплантира в кастрат или се инжектира само мъжки полов хормон, тогава се появява мазол.
Филогенезата
Земноводните включват форми, чиито предци преди около 300 милиона години (в карбоновия период) са излезли от водата на сушата и са се приспособили към новите сухоземни условия на живот. Те се различаваха от рибите по наличието на крайник с пет пръста, както и по белите дробове и свързаните с тях характеристики на кръвоносната система. Те се обединяват с рибите чрез развитието на ларвата (повишка лъжица) във водната среда, наличието на хрилни процепи, външни хриле, странична линия, артериален конус в ларвите и липса на ембрионални мембрани по време на ембрионалното развитие. Сравнителните морфологични и биологични данни показват, че предците на земноводните трябва да се търсят сред древните риби с кръстосани перки.
Преходните форми между тях и съвременните земноводни са били изкопаеми форми - стегоцефали, които са съществували през карбоновия, пермския и триасовия период. Тези древни земноводни, ако се съди по костите на черепа, са изключително подобни на древните риби с кръстосани перки. Характерните им черти: черупка от кожни кости по главата, отстрани и корема, спирална чревна клапа, както при акулите, липса на гръбначни тела. Стегоцефалите са били нощни хищници, които са живели в плитки водоеми. Появата на гръбначни животни на сушата се е случила през девонския период, характеризиращ се с сух климат. През този период предимството беше спечелено от онези животни, които можеха да мигрират по суша от пресъхващ резервоар към друг. Цъфтежът (период на биологичен прогрес) на земноводните пада върху карбоновия период, чийто равномерен, влажен и топъл климат е благоприятен за земноводните. Само благодарение на сушата гръбначните животни успяха да се развиват постепенно в бъдеще.
Таксономия
Класът на земноводните се състои от три реда: безноги (Apoda), опашни (Urodela) и без опашки (Anura). Първият ред включва примитивни животни - червеи, приспособени към особен начин на живот във влажна почва. Те живеят в тропическата зона на Азия, Африка и Америка. Опашатите земноводни се характеризират с удължена опашка и сдвоени къси крайници. Това са най -малко специализираните форми. Очите са малки, без клепачи. При някои видове външните хриле и хрилните прорези остават през целия им живот. Тритоните включват тритони, саламандри и амблистоми. При земноводните без опашки (жаби, жаби) тялото е късо, без опашка, с дълги задни крайници. Сред тях има редица видове, които се ядат.
Значението на земноводните
Земноводните унищожават голям брой комари, мушици и други насекоми, както и мекотели, включително вредители по култивирани растения и преносители на болести. Обикновената дървесна жаба се храни предимно с насекоми: бръмбари, глинени бръмбари, гъсеници, мравки; зелена жаба - бръмбари, буболечки, гъсеници, ларви на мухи, мравки. От своя страна земноводните се ядат от много търговски риби, патици, чапли, животни с кожа (норка, пор, видра и др.).
Ендокринната система на земноводните не се различава от общия тип, присъщ на гръбначните животни. Хормонът на щитовидната жлеза играе важна роля в ембрионалното развитие и може да бъде причина за забавянето му до неотения, включително. Надбъбречните хормони регулират метаболизма. Общата регулация и привеждането на състоянието на тялото в съответствие с промените в околната среда се осигурява от хормоните на хипофизата във взаимодействие с надбъбречните кортикостероиди и хормоните на половите жлези. Хормоните на хипофизата и хипоталамичните невросекрети регулират метаболизма на водата и солта, осигурявайки абсорбцията на вода през кожата.
Централна нервна система и сетивни органи... Преходът към сухоземен начин на живот беше придружен от трансформация на централната нервна система и сетивни органи. Относителният размер на мозъка на земноводните в сравнение с рибите не се увеличава забележимо. При безопашите мозъкът е малко по-голям от този на опашатите. Теглото на мозъка като процент от телесното тегло при съвременните хрущялни риби е 0,06-0,44%, при костните риби 0,02-0,94, при опашатите земноводни 0,29-0,36, при безопашатите риби 0,50-0,73% (Никитенко, 1969). Трябва да се отбележи, че при съвременните земноводни мозъкът вероятно е малко намален в сравнение с мозъка на предците - стегоцефал (това се доказва от сравнение на размерите на мозъчните черепи).
При съвременните земноводни относителните размери на предния мозък забележимо се увеличават, който е разделен на две полукълба с независима кухина - страничната камера - във всяко от тях. Групи от нервни клетки образуват не само набраздените тела (corpora striata) в дъното на страничните вентрикули, но и тънък слой в покрива на полукълба - първичния мозъчен свод - архипалиума (от съвременните риби се среща в бели дробове). Обонятелните лобове са слабо разграничени от полукълба. Диенцефалонът е леко покрит от съседни участъци. Върху него е епифизната жлеза. От дъното на диенцефалона се отклонява фуния, към която е в непосредствена близост добре развита хипофизна жлеза. Средният мозък е по-малък от този на костните риби. Малкият мозък е малък и прилича на малък хребет, разположен зад средния мозък по предния ръб на ромбоидната ямка - кухината на четвъртата камера. От мозъка на земноводните, както при рибите, се отделят 10 двойки мозъчни нерви; XII двойка (хипоглосален нерв) излиза извън черепа, а допълнителният нерв (XI двойка) не се развива.
Развитието на архипалиума, придружено от засилени връзки с диенцефалона и най -вече със средния мозък, води до факта, че асоциативната активност, регулираща поведението, се осъществява при земноводните не само от продълговатия мозък и средния мозък, но и от полукълба на предния мозък. При опашатите земноводни нивото на нервна дейност е по -ниско, отколкото при без опашката; това се дължи на относително по-малкия размер на мозъка и тънкостта на архипалиума (около 0,2 мм срещу 0,6-0,8 мм при без опашка). Слабото развитие на малкия мозък при всички земноводни съответства на простотата (стереотипа) на движенията.
Леко сплесканият гръбначен мозък има брахиални и лумбални удебеления, свързани с отделянето на мощни нервни сплит, които инервират предните и задните крайници. В сравнение с рибите отделянето на сиво и бяло вещество се увеличава, т.е.проводимите нервни пътища стават по -сложни. При безопашатите земноводни има 10 чифта гръбначни нерви, а в опашните, в зависимост от броя на прешлените, няколко десетки двойки. Симпатиковата нервна система при земноводните е представена от два ствола, лежащи отстрани на вентралната страна на гръбначния стълб. Ганглиите на тези стволове са свързани с гръбначните нерви.
Сетивните органи осигуряват ориентация на земноводните във вода и на сушата. При ларвите и при възрастните земноводни, водещи воден начин на живот, важна роля играят органите на страничната линия (сеизмосензорна система), докосването, терморецепцията, вкуса, слуха и зрението. При видове с преобладаващо сухоземен начин на живот зрението играе основна роля в ориентацията.
Органите на страничната линия присъстват при всички ларви и при възрастни с воден начин на живот. Те са разпръснати по цялото тяло (по-плътно по главата) и за разлика от рибите лежат на повърхността на кожата. Тактилните тела (натрупвания от сензорни клетки с подходящи за тях нерви) са разпръснати в повърхностните слоеве на кожата. Всички земноводни имат свободни сетивни нервни окончания в епидермалния слой на кожата. Те възприемат температура, болка и тактилни усещания. Някои от тях, очевидно, реагират на промените във влажността и, вероятно, на промените в химията на околната среда. В устата и на езика има натрупвания от сензорни клетки, сплетени с нервни окончания. Те обаче очевидно не изпълняват функцията на "вкусови" рецептори, а служат като органи на допир, позволявайки на човек да усети положението на обекта на храната в устната кухина. Слабото развитие на вкуса при земноводните се доказва от яденето на насекоми с остра миризма и люти секрети (мравки, буболечки, бръмбари и др.).
Петниста отровна жаба (Dendrobates tinctorius)
Изглежда, че миризмата играе важна роля в живота на земноводните. Обонятелните торбички са сдвоени. Външните ноздри се отварят и затварят под действието на специални мускули. С вътрешните ноздри (хоани) всяка торбичка комуникира с устната кухина. Повърхността на обонятелните торбички се увеличава от надлъжното сгъване на стените им и страничните издатини. Тръбните жлези на стените отделят тайна, която овлажнява лигавицата на обонятелните торбички. Само част от стените на обонятелните торбички са облицовани със специален обонятелен епител, към клетките на който се вписват окончанията на обонятелния нерв. Обемът на обонятелните торбички и площта, заемана от обонятелния епител, са особено големи при безкраки (червеи) и част от без опашки (жаби, някои дървесни жаби). Обонятелният орган функционира само във въздуха; във вода външните ноздри са затворени. Ролята на миризмата в ориентацията и търсенето на храна е голяма при пробиване на червеи. Опашатите и безопашатите земноводни разпознават миризмата на местообитанието си, миризмата на "своите" или "извънземни" видове, миризмата на храна. Чувствителността на миризмата варира от сезон на сезон; особено висока е през пролетта. При земноводните е възможно да се развият условни рефлекси към миризмите.
При всички земноводни в хоанната област се образуват малки слепи вдлъбнатини, чиито стени са облицовани със сензорен епител и нервни клони на обонятелния нерв. Кухината на тези вдлъбнатини е изпълнена със секреция на специални жлези. Тези органи се наричат органи на Джейкъбсън и се смята, че се използват за мирис на храна в устата. При червеи има подвижно пипало във ямката на главата, което Животните постоянно стърчат, сякаш усещат пространството близо до главата. Смята се, че той изпълнява функцията не само на допир, но и на миризма.
Органите на зрението са добре развити при по -голямата част от земноводните; само при червеи, живеещи в почвата и постоянни обитатели на подземни резервоари - европейски протей, подземен саламандър - Тифлотритон говорещи няколко други вида - малки очи леко блестят през кожата или не се виждат. В сравнение с рибите, роговицата на окото на земноводните е по -изпъкнала, а лещата има формата на двойно изпъкнала леща с по -плоска предна повърхност. Акомодацията се извършва само чрез преместване на лещата с помощта на мускулни влакна на цилиарното тяло. Очите на ларвите, като рибите, нямат клепачи. По време на метаморфозата се образуват подвижни клепачи - горен и долен - и мигаща мембрана (отделена от долния клепач). Тайната на жлезите на вътрешната повърхност на клепачите и мигащата мембрана предотвратява изсушаването на роговицата; при движение на клепачите, утаените чужди частици се отстраняват от повърхността на окото.
Ретината съдържа пръчки и конуси; при видове със здрач и нощна активност преобладават първите. Общият брой на фоторецепторните клетки в опашатите земноводни варира от 30 до 80 хиляди на 1 mm2 от ретината, а при безопашатите ( Ранаи други) - до 400-680 хил. Много земноводни са развили цветовото възприятие. Показано е, че цветовата дискриминация се осигурява в така нареченото ядро на Белонци (диенцефалон), докато основната информация постъпва в зрителната кора (tectum opticum). В ретината групи рецептори (пръчки и конуси) са свързани с биполярни клетки чрез напречни и амакринни неврони; биполярни групи предават получената информация на детектори - ганглиозни клетки. Установено е, че ганглиозните клетки на ретината на жабата са представени от няколко функционални типа. Някои реагират на малки заоблени предмети в зрителното поле - храна (детектори на форма), вторите контрастират изображението, подчертавайки го на общия фон (детектори за контраст), третите (детектори за движение) реагират на движението на „храната“, и четвъртият - към бързо и общо засенчване на зрителното поле (разглеждан като сигнал за опасност - приближаването на противника). Има и „насочени” неврони, които регистрират посоката на движение на „храната”; те са свързани с базалното ядро на диенцефалона. По този начин първичната обработка (класификация) на визуалните сигнали, за разлика от другите гръбначни животни при земноводните, се случва вече в ретината. Събраната информация не е богата. Неподвижните земноводни възприемат само движението на малки предмети или приближаването на враг; всичко останало им изглежда като безразличен „сив фон“. При движение те започват да правят разлика между неподвижни обекти. Поради позицията на очите при много безопашати земноводни, общото зрително поле е 360 ° със значителен сектор на бинокулярно зрение, което дава възможност да се оцени разстоянието до движещ се хранителен обект, което позволява успешно улавяне на малки мобилна плячка. Въз основа на изследването на механизмите на зрението на жабите са създадени фотографски устройства, които разпознават малки обекти.
Анатомия, физиология и екология на земноводните без опашки
Сетивни органи
Слухови органи.Зад всяко око на главата на жабата се вижда малък кръг, покрит с кожа. Това е външната част орган на слуха- тъпанчето. Вътрешното ухо на жабата, подобно на това на рибата, е поставено в костите на черепа. Освен вътрешното ухо има и средно ухо с тъпанче, понякога скрито под кожата. При някои водни форми той е намален, например при жабите.
В жаба слуховата система ви позволява да възприемате и след това да анализирате звукови сигнали. по три канала.
- Във въздухаЗвуковите вълни се улавят от клетките във вътрешното ухо, през тъпанчето и ушната кост.
- Звуци се разпространяват в почвата, се възприемат от костите и мускулите на крайниците и се предават през костите на черепа до вътрешното ухо.
- Във водазвуковите вълни лесно проникват в тялото на индивида и бързо достигат до вътрешното ухо без специални канали.
Основният участник във възприемането и предаването на сигнална информация в слуховата система на земноводните е анализаторът на звук, който е надарен с невероятно чувствителност... Той е в състояние да наблюдава много малки, но бързи колебания в околното налягане. Анализаторът записва незабавни, дори микроскопични, свивания и разширения на средата, които се разпространяват във всички посоки от мястото на произхода им.
Горната граница на слуха за жаба е 10 000 Hz.
Глас.Безвостите земноводни имат гласи често прибягват до сигналната система от звуци. Това са брачни викове, сигнали за бедствие, предупредителни, териториални, освободителни сигнали и т.н. Други хора перфектно чуват тези сигнали и реагират съответно на тях. Пример е имитативната реакция на жабите на предупредителен сигнал – звукът от шамар, който се чува, когато една от тях, в случай на опасност, скочи във водата. Други жаби, които седят отстрани и не са директно атакувани, като чуят звука на жаба, скачаща от брега, реагират на това като аларма. Те веднага скачат във водата и се гмуркат, сякаш самите са забелязали приближаването на опасността. Жабите също възприемат предупредителни викове - звукови сигнали, излъчвани от индивиди в състояние на уплаха.
Органи на зрението.Очите на жабата са разположени така, че да вижда околностите си почти на 360 градуса. При африканската жаба с нокти (Xenopus) клепачите също са намалени и органът на страничната линия е запазен. Повечето без опашки имат два клепача - горната и мигащата мембрана, а жабите освен това имат зачатъка на долния клепач. Мигателна мембрана(вместо долния клепач при повечето без опашки) изпълнява защитна функция. Жабата мига често, докато влажната кожа на клепачите намокря повърхността на очите, предотвратявайки изсушаването им. Тази особеност се е развила у жабата във връзка с нейния земен начин на живот. (Рибите, чиито очи са постоянно във водата, нямат клепачи). При мигане на клепачите жабата също така премахва праховите частици, полепнали по окото и овлажнява повърхността на окото.
Органите на миризмата.На главата отпред се вижда чифт очи ноздра... Това не са само отворите на обонятелните органи. Жабата диша атмосферен въздух, който навлиза в тялото й през ноздрите. Очите и ноздрите са разположени в горната част на главата. Когато жабата се скрие във водата, тя ги излага навън. В същото време тя може да диша атмосферен въздух и да види какво се случва извън водата.
От обонянието, земноводните са надарени обонятелни торбички... Благодарение на рецепторите, разположени в тях, торбичките имат способността да хеморецептират както въздуха, така и водата. Например въздухът влиза там през ноздрите и след това се изпраща в белите дробове. Тази обонятелна система е разумно полезна. Той е неразделна част от дихателната система, така че целият въздух за дишане се анализира. Земноводните често използват обонянието си за ориентация в космоса, докато ловуват. Той помага на представители на определени видове да намерят и изядат дори неподвижна плячка. Някои саламандри, които пазят яйцата си, могат да помиришат и ядат неоплодени яйца. Те правят това инстинктивно, подчинявайки се на вътрешна вродена програма. В края на краищата, в противен случай яйцата, след като не са получили удължаване на живота, умират и инфекцията, която се е развила върху тях, се разпространява върху новородени попови лъжички.
Миризмата позволява на земноводните да усещат не само обичайните миризми, но и такива аромати като анасоново или здравец масло, кедров балсам, ванилин и др. Земноводните са в състояние да усещат химикали не само чрез обонянието си, но и благодарение на техните химически анализатори кожа.
Обонянието играе роля в поведениеземноводни. За тази цел земноводните използват феромони... Тези биологично активни вещества автоматично се освобождават от тялото на животното в точното време. А обонятелната система, например, на жена или съплеменник, с помощта на своите рецептори, възприема информация за оставените следи. След това получените данни се сравняват със стандартите за миризми, съхранявани в паметта. И едва тогава животното получава команда за определени целенасочени действия – например приближаването на женската до мястото, подготвено от мъжкия за снасяне на яйца и т. н. Много земноводни маркират и защитават своята територия. Миризмата може да играе важна роля в ориентацията на земноводните на земята, когато през пролетта търсят своя постоянен резервоар за хвърляне на хайвера.
Вкусови органислабо развит. Земноводните са в състояние да разграничат добре четири вида ароматични вещества - сладко, горчиво, кисело и солено. Вкусовите органи на земноводните, които са луковични тела, са съсредоточени в носната им кухина, в лигавицата на небцето и езика. Те са периферна част от сложна система за анализатор на вкуса. На нивото на хеморецепторите, които възприемат химически стимули, се извършва първичното кодиране на вкусовите сигнали. А вкусовите усещания се определят от централните "мозъчни" структури на анализатора. Всяка ароматизирана крушка е отговорна за възприемането на 2-4 вида от тях. Например, една жаба, благодарение на най-сложната система от вкусовите си анализатори, незабавно и безпогрешно ще различи бръмбар, който е попаднал в устата й, въпреки хитиновата си черупка, от сухо листо или треска. Тя ще изплюе неядливи предмети наведнъж. Експериментите са показали, че способността за разграничаване на ядивен обект от неядлив е по -добра при земните земноводни, отколкото при водните.
Истински жаби и дървесни жаби зъбиима само на горната челюст. Жабите нямат зъби. При водните видове той може да бъде намален език(пип, шпора). При земните форми езикът, изхвърлен навън, играе важна роля при залавянето на храна. Формата на езика на жабите се дава от т. Нар. Genioglossus - мускули, прикрепени към брадичката. В спокойно състояние дългият и мек език на жабата лежи във фаринкса в сгъната форма. В точното време мускулът изпада в напрежение и образува твърд мост в основата на езика. В същото време под този мост набъбва друг мускул - субменталисът, тичащ от бузата до бузата през челюстта и се създава лост, който насилствено изхвърля езика от устата.
При повечето безвости земноводни езикът е разположен в устата по доста своеобразен начин - наопаки... Коренът на езика е разположен отпред, а свободната част на края на езика е обърната навътре. Върхът на езика им е лепкав и плячката се залепва за него и се привлича в устата на хищника. По -малко от една десета от секундата след задействане на механизма за изтласкване на езика се активира gyoglossus, мускул, свързан с Адамовата ябълка. Той се напряга и дърпа езика си заедно със зашеметената плячка в устата си.
Езикът помага за улавяне на плячка, но не помага за преглъщане. Очната ябълка е голяма и не е ограничена от костните прегради от устната кухина, при затваряне долната й част се притиска в устната кухина. От време на време очите изчезват от физиономията на жабата, привличат се някъде вътре в главата: избутват друга порция храна в хранопровода.
Жабите не използват езика си, за да хванат плячка, те я имат дебела, като диск, за което тези земноводни се наричат кръгъл език... А езерните жаби, след като хванат голямо насекомо с език, го набутват в устата си с предните си лапи. Жабите, улавящи насекоми с език, могат да бъдат научени да хващат голяма храна с уста. Земноводните също имат слюнчени жлези.
Безопашатите земноводни са първите гръбначни животни, надарени с гласни струни... Също така, много жаби и жаби (но само мъжки) имат резонатори- усилватели на звук. Има външни и вътрешни резонатори.
В Екологичен център "Екосистема" можете да придобиятаблица за идентификация на цветовете " Земноводни и влечуги в Централна Русия"и компютърен идентификатор на земноводни (земноводни) от Русия, както и други методически материали върху водната флора и фауна(виж отдолу).
Всеки жив организъм е идеална система и ако кръвоносните, нервните и други ни позволяват да съществуваме, то сетивата са точно това, което тялото използва, за да познава и възприема външната среда. Освен това всеки клас животински организми има свои собствени характеристики.
Сетивата на рибата
Представителите на този клас животни имат доста развити очи, които се състоят от ретината, лещата и роговицата. Основната разлика между тези органи е, че когато се възприеме изображението, лещата не променя кривината, както при другите гръбначни животни, тя просто се движи спрямо роговицата, като по този начин фокусира погледа.
Те се срещат в рибите и представляват три полукръгли, взаимно перпендикулярни канала. Някои представители имат така наречения орган на Вебер, който свързва вътрешната кухина на ухото с тази, работеща в този случай като звуков резонатор. Рецепторите за вкус и мирис могат да бъдат разположени не само в устата и ноздрите, но и разпръснати по цялото тяло.
Друг интересен орган е страничната линия, която представлява съвкупност от канали, свързани с нервните влакна. Страничната линия е особено развита при тези риби, които нямат очи - благодарение на нея те могат да възприемат външния свят и да поддържат баланс.
Не е тайна, че някои риби могат да реагират на електрически полета и дори да генерират електрически импулси, използвайки специални клетки и нервни влакна.
Сетивата на земноводните
Сетивните органи на представителите на този клас вече са по -адаптирани към съществуването във въздуха. Например, очите им вече имат клепачи, както и никтираща мембрана, която има овлажняваща и защитна функция. Обективът може да променя размера си в зависимост от осветлението.
В допълнение, земноводните имат обонятелни торбички, които се отварят навън с ноздрите си. Едно животно може да възприема само миризми във въздуха. Що се отнася до органите на слуха, земноводните вече са образували малка кост, наречена stapes.
Всички механични рецептори се намират в кожната тъкан. При примитивните водни земноводни, както и при поповите лъжички, страничната линия все още е запазена.
Сетивните органи на влечугите
При представителите на този клас сетивните органи вече са по-развити и приспособени към живота във въздуха. Много важни за тези животни са очите, които са по -оформени от земноводните - те имат развити мускули, които се прикрепят към лещата и могат да променят кривината й, за да фокусират изображението. В допълнение, влечугите имат истинска тайна, която предпазва очите на животното от изсушаване. Има и подвижни клепачи.
Тези животни имат хоани (вътрешни ноздри), които са разположени по-близо до фаринкса, което прави дишането много по-лесно по време на хранене. Доказано е, че влечугите са много по -чувствителни към миризми, отколкото представителите на класа земноводни.
Органите на вкуса са представени от специфични структури - вкусови пъпки, които се намират във фаринкса. А между очите и носа е така наречената лицева ямка, която ви позволява да реагирате на температурните промени. Например, при някои змии именно този орган ви позволява бързо да намерите храна.
Слуховите органи не са много добре оформени и приличат на слуховия апарат на земноводните. Влечугите имат средна част и тъпанче, както и стапес, малка кост, която предава вибрации към тъпанчето. Слухът в живота на тези животни не е особено важен. Например при змиите той е практически неразвит.
Както можете да видите, сетивата постепенно се променят в хода на еволюцията, като се адаптират към оцеляването при определени условия и стават по -сложни и функционални.
Зареждане ...