Ce que les amphibiens ont en commun. Organes sensoriels des amphibiens. Questions pour la maîtrise de soi

Zhdanova T.D.

Système auditif amphibien

Des études, y compris des neurophysiologistes, ont écarté les hypothèses récentes selon lesquelles les amphibiens n'entendent pas leurs propres sons ou ceux des autres. Et comment les amphibiens peuvent-ils être sourds si leur comportement reproductif, protecteur et social s'accompagne d'alarmes sonores ? Et il est assez diversifié chez les amphibiens. Les amphibiens sans queue - grenouilles, crapauds - ont souvent recours à des signaux d'information. Leurs sons sont très divers dans leur signification biologique - cris de mariage, signaux de détresse, signaux d'avertissement, territoriaux, de libération, etc. D'autres individus entendent parfaitement ces signaux et y réagissent en conséquence. Un exemple est la réaction imitative des grenouilles à un signal d'avertissement - le son d'une gifle qui se fait entendre lorsque l'une d'entre elles, en cas de danger, saute à l'eau. D'autres grenouilles qui s'assoient sur le côté et ne sont pas directement attaquées, en entendant le bruit d'une grenouille sautant du rivage, y réagissent comme une alarme. Ils sautent immédiatement dans l'eau et plongent, comme s'ils avaient eux-mêmes remarqué l'approche du danger. Les grenouilles perçoivent également des cris d'avertissement - des signaux sonores émis par des individus en état de peur.

Ainsi, les amphibiens ont vraiment une audition et un système auditif approprié est organisé en tenant compte du mode de vie spécifique "terrestre" - "aquatique" des représentants de certaines espèces. Ainsi, chez une grenouille, le système auditif permet de percevoir puis d'analyser les signaux sonores à travers trois canaux. Dans l'air, les ondes sonores sont captées par les cellules de l'oreille interne, à travers le tympan et l'os de l'oreille. Les sons propagés dans le sol sont captés par les os et les muscles des membres et sont transmis par les os du crâne à l'oreille interne. Dans l'eau, les ondes sonores pénètrent facilement dans le corps d'un individu et atteignent rapidement l'oreille interne sans canaux spéciaux. Et les amphibiens à queue, qui sont étroitement associés à l'eau, ne sont pas pourvus de tympan.

Le principal participant à la perception et à la transmission des informations du signal dans le système auditif des amphibiens est l'analyseur de son, doté d'une sensibilité étonnante. Il est capable de surveiller des fluctuations très faibles mais rapides de la pression ambiante. L'analyseur enregistre instantanément, voire microscopiques, les contractions et les dilatations du milieu, qui se propagent dans toutes les directions depuis leur lieu d'origine.

Organes du goût

Puisque les amphibiens consomment une nourriture qui n'est pas du tout appétissante, à notre avis, pourquoi ont-ils besoin d'organes gustatifs ? Mais il s'avère qu'ils sont capables, pas pire que de tels organes chez de nombreux animaux, de distinguer quatre types de substances aromatisantes - douces, amères, acides et salées. Les organes gustatifs des amphibiens, qui sont des corps bulbeux, sont concentrés dans leur cavité nasale, dans la membrane muqueuse du palais et de la langue. Ils sont une partie périphérique d'un système d'analyse de goût complexe. Au niveau des chimiorécepteurs qui perçoivent les stimuli chimiques, le codage primaire des signaux gustatifs se produit. Et les sensations gustatives sont déterminées par les structures centrales du "cerveau" de l'analyseur.

Chaque bulbe aromatique est responsable de la perception de 2 à 4 types d'entre eux. Par exemple, une grenouille, grâce au système le plus complexe de ses analyseurs de goût, distinguera instantanément et sans équivoque un scarabée tombé dans sa bouche, malgré sa coquille chitineuse, d'une feuille sèche ou d'un éclat. Elle va cracher des objets non comestibles à la fois. Des expériences ont montré que la capacité de distinguer un objet comestible d'un objet non comestible est meilleure chez les amphibiens terrestres que chez les aquatiques.

Système olfactif

De nombreux représentants du monde vivant, parfois même ceux dont on s'y attend le moins, sont dotés d'un odorat très sensible. Il s'avère que même les champignons et les micro-organismes sont capables de distinguer les odeurs ! Les organes olfactifs les plus sensibles des animaux peuvent détecter une seule molécule « inodore » parmi 10 000 milliards de molécules inodores. Chez les vers, les organes de l'odorat sont situés sur la tête, chez les tiques - sur les membres, les mollusques perçoivent l'odeur avec des branchies, des lézards et des serpents - à travers la langue, et les amphibiens sont dotés de sacs olfactifs pour cela. En raison des récepteurs qui s'y trouvent, les sacs ont la capacité de chimiorécepter à la fois l'air et l'eau. Par exemple, l'air y pénètre par les narines, puis est envoyé aux poumons. Ce système olfactif est raisonnablement utile. Il fait partie intégrante du système respiratoire, donc tout l'air respirable est analysé. Les amphibiens utilisent souvent leur odorat pour s'orienter dans l'espace, pendant la chasse. Il aide les représentants de certaines espèces à trouver et à manger même des proies immobiles. Certaines salamandres qui gardent leurs œufs sont capables de sentir et de manger des œufs non fécondés. Ils le font instinctivement, obéissant à un programme inné interne. Après tout, sinon les œufs, n'ayant pas reçu de prolongation de vie, meurent et l'infection qui s'est développée sur eux se propage aux têtards nouveau-nés. Cela montre à quel point tout ce qui est dans le corps est sage et opportun !

L'expérience suivante montre que non seulement les amphibiens terrestres mais aussi aquatiques ont un odorat. Placez un sac avec des morceaux de viande ou de vers de terre dans l'aquarium et cachez-le sous une sorte de récipient, puis mettez le triton dans l'eau. Lui, faisant des mouvements de recherche avec sa tête, se sentira rapidement comestible et se dirigera immédiatement vers la poupe. Cet amphibien à queue distingue bien un objet non comestible (un caillou) d'un objet comestible (un sac de vers), mais perd cette capacité si ses narines sont couvertes de colloïde. Et lorsqu'il se déplace vers la terre, le triton ne commence à utiliser le "sens de l'odorat aérien" qu'après avoir retiré l'eau de la cavité nasale.

Le sens de l'odorat permet aux amphibiens de percevoir non seulement des odeurs familières, mais aussi des odeurs complètement inattendues. Des expériences avec le crapaud mexicain de l'une des espèces ont établi que les amphibiens peuvent apprendre à naviguer dans un labyrinthe en forme de T et trouver un abri frais et humide en raison des odeurs complètement étrangères accompagnant l'eau. Ils sont capables de maîtriser une large gamme d'arômes, dont l'arôme d'huile d'anis ou de géranium, la baume de cèdre, la vanilline, etc.

Les amphibiens sont capables de détecter les produits chimiques non seulement grâce à leur odorat, mais également grâce aux analyseurs chimiques de leur peau. Dans l'une des expériences, un anneau d'or a été abaissé dans le pot d'eau où la grenouille était assise. Un peu de temps passa et juste devant les yeux des expérimentateurs, l'abdomen de la grenouille devint rose. Cela est dû au fait qu'en réponse aux informations reçues par les analyseurs, les vaisseaux sanguins de l'animal se sont dilatés et ont commencé à briller à travers la peau fine. La chose la plus intéressante est que l'or est pratiquement insoluble dans l'eau, par conséquent, les analyseurs chimiques de la grenouille ont pu détecter littéralement un nombre insignifiant d'atomes.

Le rôle de l'odorat dans le comportement des amphibiens

Dans diverses actions comportementales des animaux, les processus de communication, la recherche de partenaires d'accouplement, le marquage des limites, etc. sont associés au sens de l'odorat. Il existe de nombreuses manières de transmettre l'information, et surtout dans le monde vivant, le « langage » des odeurs est répandu. Les amphibiens utilisent des étiquettes chimiques spéciales pour cela - des phéromones. Ces substances biologiquement actives sont automatiquement libérées par l'organisme de l'animal au bon moment. Et le système olfactif, par exemple, d'une femme ou d'un membre de la tribu, à l'aide de ses récepteurs, perçoit des informations sur les traces laissées. Ensuite, les données obtenues sont comparées aux normes d'odeur stockées dans la mémoire. Et ce n'est qu'alors que l'animal reçoit l'ordre de certaines actions déterminées - par exemple, l'approche de la femelle vers l'endroit préparé par le mâle pour la ponte, etc. De nombreux amphibiens marquent et protègent leur territoire. Et certains d'entre eux, par exemple l'amphibien américain sans poumons - la salamandre de terre cendrée, non seulement reconnaissent et distinguent parfaitement leurs propres marques des autres, mais aussi les traces d'odeur de leur propre espèce de salamandres. La salamandre à dos roux renifle toujours soigneusement sur son site d'origine. Et si par mégarde il traverse la propriété de ses voisins, il essaie de retourner sur son site au plus vite. Mais elle ignore tout simplement les limites des territoires des autres espèces de salamandres. Et les salamandres ne protègent leurs biens que des invités indésirables de leur espèce. Lorsqu'ils envahissent le site, les amphibiens libèrent immédiatement un produit chimique spécial qui signale que la zone est occupée.

L'odorat est particulièrement important pour les amphibiens malvoyants ou aveugles. Par exemple, les amphibiens à queue - des protéas européennes vivant dans des rivières et des ruisseaux de grottes, lorsqu'ils traversent des réservoirs souterrains sombres, laissent nécessairement leurs marques de phéromones sur les substrats. Et puis ils sont guidés par ces odeurs ou traces chimiques similaires d'autres protéines, qui persistent pendant au moins cinq jours. Par la piste laissée par le mâle, la femelle s'oriente et le recherche. Par l'odeur des protéas, il reconnaît tous ses voisins les plus proches et se méfie d'entrer sur le territoire d'un mâle agressif.

L'odorat peut jouer un rôle important dans l'orientation des amphibiens au sol, lorsqu'ils recherchent au printemps leur réservoir de frai permanent. Après tout, chaque étang ou marécage a sa propre odeur en raison d'une combinaison différente de végétation environnante, de la quantité et du type d'algues, etc. Des études ont montré que, par exemple, une grenouille léopard dans un labyrinthe en forme de T (avec deux couloirs divergeant sur les côtés avec de l'eau de composition différente à leur extrémité) détermine avec précision à une fourche de quel côté se trouve l'eau de son étang. Sentant un arôme agréable pour elle, la grenouille se tourne vers l'eau de l'étang.

L'odeur sauve les jeunes

Les juvéniles de nombreux amphibiens ont également besoin d'un système olfactif. Il sert le comportement instinctif d'éviter le danger et de trouver de la nourriture. Dès le troisième jour, les larves du triton commun sont capables de percevoir des stimuli olfactifs et, à partir du quatrième jour, une certaine odeur peut leur faire peur. Les têtards du crapaud commun peuvent également détecter des signaux de danger. Ils capturent les soi-disant "substances effrayantes" libérées dans l'eau par la peau endommagée des crapauds, leurs larves et même certaines autres espèces d'amphibiens. Il est difficile d'imaginer quel système incroyablement complexe d'analyseurs olfactifs possèdent ces bébés de trois jours, si l'apparition de la moindre quantité de "substance effrayante" peut provoquer chez eux tout un complexe de réactions comportementales, par exemple la dissimulation. Dans un premier temps, les récepteurs de l'organe olfactif perçoivent l'odeur et envoient les informations codées la concernant sous forme de signaux à la partie centrale des analyseurs, où une analyse comparative a lieu à l'aide des normes d'odeurs extraites de la mémoire génétique. Si le danger est confirmé, une commande instantanée entre dans le système moteur de la larve et déclenche une réaction salvatrice.

Tout organisme vivant est un système idéal, et si les systèmes circulatoire, nerveux et autres nous permettent d'exister, alors les organes des sens sont exactement ce que le corps utilise pour connaître et percevoir l'environnement extérieur. De plus, chaque classe d'organismes animaux a ses propres caractéristiques.

Les sens du poisson

Les représentants de cette classe d'animaux ont des yeux assez développés, constitués de la rétine, du cristallin et de la cornée. La différence fondamentale entre ces organes est que lorsque l'image est perçue, le cristallin ne change pas de courbure, comme chez les autres vertébrés, il se déplace simplement par rapport à la cornée, focalisant ainsi le regard.

On les trouve chez les poissons et qui représentent trois canaux semi-circulaires perpendiculaires entre eux. Certains représentants ont un soi-disant organe de Weber, qui relie la cavité de l'oreille interne à celui fonctionnant dans ce cas comme un résonateur sonore. Les récepteurs du goût et de l'odorat peuvent être situés non seulement dans la bouche et les narines, mais également dispersés dans tout le corps.

Un autre organe intéressant est la ligne latérale, qui est un ensemble de canaux associés aux fibres nerveuses. La ligne latérale est particulièrement développée chez les poissons qui n'ont pas d'yeux - c'est grâce à elle qu'ils peuvent percevoir le monde extérieur et maintenir l'équilibre.

Ce n'est un secret pour personne que certains poissons peuvent réagir aux champs électriques et même générer des impulsions électriques à l'aide de cellules et de fibres nerveuses spéciales.

Les sens des amphibiens

Les organes des sens des représentants de cette classe sont déjà plus adaptés à l'existence dans l'air. Par exemple, leurs yeux ont déjà des paupières, ainsi qu'une membrane nictitante, qui a une fonction hydratante et protectrice. La lentille peut changer de taille en fonction de l'éclairage.

De plus, les amphibiens ont des sacs olfactifs qui s'ouvrent vers l'extérieur avec leurs narines. Un animal ne perçoit que les odeurs dans l'air. Quant aux organes auditifs, les amphibiens ont déjà formé un petit os appelé étrier.

Tous les récepteurs mécaniques sont situés dans le tissu cutané. Chez les amphibiens aquatiques primitifs, ainsi que chez les têtards, la ligne latérale est encore préservée.

Les organes des sens des reptiles

Chez les représentants de cette classe, les organes des sens sont déjà plus développés et adaptés à la vie dans l'air. Les yeux sont très importants pour ces animaux, qui sont plus formés que les amphibiens - ils ont développé des muscles qui s'attachent à la lentille et peuvent modifier sa courbure pour focaliser l'image. De plus, les reptiles ont un véritable secret qui protège les yeux de l'animal du dessèchement. Il y a aussi des paupières mobiles.

Ces animaux ont des choanes (narines internes), qui sont situées plus près du pharynx, ce qui facilite grandement la respiration en mangeant. Il a été prouvé que les reptiles sont beaucoup plus sensibles aux odeurs que les représentants de la classe des amphibiens.

Les organes du goût sont représentés par des structures spécifiques - les papilles gustatives, situées dans le pharynx. Et entre les yeux et le nez se trouve la soi-disant fosse faciale, qui vous permet de réagir aux changements de température. Par exemple, chez certains serpents, c'est cet organe qui permet de trouver rapidement de la nourriture.

Les organes auditifs ne sont pas très bien formés et ressemblent à l'aide auditive des amphibiens. Les reptiles ont un milieu et un tympan, ainsi qu'un étrier, un petit os qui transmet des vibrations au tympan. L'audition dans la vie de ces animaux n'est pas particulièrement importante. Par exemple, chez les serpents, il est pratiquement sous-développé.

Comme vous pouvez le voir, les sens ont progressivement changé au cours de l'évolution, s'adaptant à la survie dans certaines conditions et devenant plus complexes et fonctionnels.

Les amphibiens sont les premiers vertébrés terrestres, dont la plupart vivent sur terre et se reproduisent dans l'eau. Ce sont des animaux qui aiment l'humidité, ce qui détermine leur habitat.

Les tritons et les salamandres vivant dans l'eau ont très probablement terminé leur cycle de vie au stade larvaire et, dans cet état, ont atteint la maturité sexuelle.

Les animaux terrestres - grenouilles, crapauds, rainettes, ail - vivent non seulement sur le sol, mais aussi sur les arbres (grenouille), dans les sables du désert (crapaud, ail), où ils ne sont actifs que la nuit et pondent des œufs dans des flaques d'eau et des réservoirs temporaires, oui et ce n'est pas tous les ans.

Les amphibiens se nourrissent d'insectes et de leurs larves (coléoptères, moustiques, mouches), ainsi que d'araignées. Ils mangent des mollusques (limaces, escargots), des alevins de poisson. Les crapauds sont particulièrement utiles, mangeant des insectes nocturnes et des limaces, inaccessibles aux oiseaux. Les grenouilles herbivores se nourrissent de ravageurs des jardins, des forêts et des champs. Une grenouille peut manger environ 1200 insectes nuisibles au cours de l'été.

Les amphibiens eux-mêmes servent de nourriture aux poissons, oiseaux, serpents, hérissons, visons, furets, loutres. Les oiseaux de proie en nourrissent les poussins. Les crapauds et les salamandres, qui ont des glandes venimeuses sur leur peau, ne sont pas mangés par les mammifères et les oiseaux.

Les amphibiens hibernent dans des abris sur terre ou dans des plans d'eau peu profonds. Par conséquent, les hivers froids et sans neige provoquent leur mort massive, et la pollution et l'assèchement des plans d'eau entraînent la mort de la progéniture - œufs et têtards. Les amphibiens doivent être protégés.

9 espèces de représentants de cette classe sont incluses dans le Livre rouge de l'URSS.

Caractéristiques de classe

La faune moderne des amphibiens n'est pas nombreuse - environ 2500 espèces des vertébrés terrestres les plus primitifs. En termes de caractéristiques morphologiques et biologiques, ils occupent une position intermédiaire entre les organismes aquatiques propres et les organismes terrestres propres.

L'origine des amphibiens est associée à un certain nombre d'aromorphoses, telles que l'apparition d'un membre à cinq doigts, le développement des poumons, la division de l'oreillette en deux chambres et l'apparition de deux cercles de circulation sanguine, le développement progressif du système nerveux central et des organes sensoriels. Tout au long de la vie, ou du moins à l'état larvaire, les amphibiens sont nécessairement associés au milieu aquatique. Pour une vie normale, les formes adultes ont besoin d'une hydratation constante de la peau, elles ne vivent donc qu'à proximité de plans d'eau ou dans des endroits très humides. Chez la plupart des espèces, les œufs (œufs) n'ont pas de coquille dense et ne peuvent se développer que dans l'eau, comme les larves. Les larves d'amphibiens respirent avec des branchies; au cours du développement, la métamorphose (transformation) se produit en un animal adulte avec une respiration pulmonaire et un certain nombre d'autres caractéristiques structurelles des animaux terrestres.

Pour les amphibiens adultes, les membres appariés du type à cinq doigts sont caractéristiques. Le crâne est articulé de manière mobile avec la colonne vertébrale. Dans l'organe de l'audition, en plus de l'interne, l'oreille moyenne est également développée. L'un des os de l'arc hyoïde se transforme en l'os de l'oreille moyenne - l'étrier. Deux cercles de circulation sanguine se forment, le cœur a deux oreillettes et un ventricule. Le cerveau antérieur est agrandi, deux hémisphères sont développés. Parallèlement à cela, les amphibiens ont conservé les traits caractéristiques des vertébrés aquatiques. La peau des amphibiens possède un grand nombre de glandes muqueuses, le mucus sécrété par celles-ci l'humidifie, ce qui est nécessaire à la respiration cutanée (la diffusion de l'oxygène ne peut se produire qu'à travers le film d'eau). La température corporelle dépend de la température ambiante. Ces caractéristiques de la structure corporelle déterminent la richesse de la faune d'amphibiens dans les régions tropicales et subtropicales humides et chaudes (voir aussi le tableau 18).

Un représentant typique de la classe est la grenouille, par l'exemple de laquelle les caractéristiques de la classe sont généralement données.

La structure et la reproduction de la grenouille

Grenouille du lac vit dans les plans d'eau ou sur leurs rives. Sa tête plate et large se fond en douceur dans un corps court avec une queue réduite et des membres postérieurs allongés avec des péréopodes nageurs. Les membres antérieurs, contrairement aux postérieurs, sont beaucoup plus petits ; ils ont 4, pas 5 doigts.

Couvre-corps... La peau des amphibiens est nue et toujours recouverte de mucus en raison du grand nombre de glandes multicellulaires muqueuses. Il remplit non seulement une fonction protectrice (contre les micro-organismes) et perçoit les irritations externes, mais participe également aux échanges gazeux.

Squelette se compose de la colonne vertébrale, du crâne et du squelette des membres. La colonne vertébrale est courte, divisée en quatre sections : cervicale, tronc, sacrée et caudale. Il n'y a qu'une seule vertèbre annulaire dans la colonne cervicale. Il y a aussi une vertèbre dans la région sacrée, à laquelle les os pelviens sont attachés. La partie caudale de la grenouille est représentée par l'urostyle - une formation composée de 12 vertèbres caudales fusionnées. Les restes de la notocorde sont conservés entre les corps vertébraux, il y a des arcades supérieures et un processus épineux. Les côtes sont manquantes. Le crâne est large, aplati dans le sens dorso-abdominal ; chez les animaux adultes, le crâne retient beaucoup de tissu cartilagineux, ce qui rend les amphibiens similaires aux poissons à nageoires croisées, mais le crâne contient moins d'os que chez les poissons. Deux condyles occipitaux sont notés. La ceinture scapulaire se compose d'un sternum, de deux coracoïdes, de deux clavicules et de deux omoplates. Dans le membre antérieur, on distingue une épaule, deux os fusionnés de l'avant-bras, plusieurs os de la main et quatre doigts (le cinquième doigt est embryonnaire). La ceinture pelvienne est formée de trois paires d'os soudés. Dans le membre postérieur, on distingue une cuisse, deux os fusionnés du bas de la jambe, plusieurs os du pied et cinq orteils. Les pattes postérieures sont deux à trois fois plus longues que les pattes antérieures. Ceci est associé au saut, dans l'eau lors de la nage, la grenouille travaille vigoureusement avec ses membres postérieurs.

Musculature... Une partie de la musculature du tronc conserve sa structure métamérique (semblable à la musculature du poisson). Cependant, une différenciation plus complexe des muscles se manifeste clairement, un système complexe de musculature des membres (surtout les postérieurs), des muscles masticateurs, etc. sont bien développés.

Organes internes de la grenouille se trouvent dans la cavité coelomique, qui est tapissée d'une fine couche d'épithélium et contient une petite quantité de liquide. La majeure partie de la cavité corporelle est occupée par les organes digestifs.

Système digestif commence par une grande cavité oropharyngée, au fond de laquelle la langue est attachée avec l'extrémité avant. Lors de la capture d'insectes et d'autres proies, la langue est jetée hors de la bouche et la victime s'y colle. Sur les mâchoires supérieure et inférieure de la grenouille, ainsi que sur les os palatins, se trouvent de petites dents coniques (indifférenciées), qui ne servent qu'à retenir la proie. Cela exprime la similitude entre les amphibiens et les poissons. Les canaux des glandes salivaires débouchent dans la cavité oropharyngée. Leur secret hydrate la cavité et la nourriture, facilite la déglutition de la proie, mais il ne contient pas d'enzymes digestives. De plus, le tube digestif pénètre dans le pharynx, puis dans l'œsophage et, enfin, dans l'estomac, dont le prolongement est l'intestin. Le duodénum se trouve sous l'estomac et le reste de l'intestin se replie en boucles et se termine par un cloaque. Il existe des glandes digestives (pancréas et foie).

Les aliments imbibés de salive pénètrent dans l'œsophage puis dans l'estomac. Les cellules glandulaires des parois de l'estomac sécrètent l'enzyme pepsine, qui est active dans un environnement acide (l'acide chlorhydrique est également sécrété dans l'estomac). Les aliments partiellement digérés pénètrent dans le duodénum, ​​dans lequel s'écoule le canal cholédoque du foie.

La sécrétion du pancréas est également versée dans le canal cholédoque. Le duodénum passe imperceptiblement dans l'intestin grêle, où les nutriments sont absorbés. Les résidus alimentaires non digérés pénètrent dans le rectum large et sont rejetés par le cloaque.

Les têtards (larves de grenouilles) se nourrissent principalement de nourriture végétale (algues, etc.); des plaques cornées se développent sur leurs mâchoires, qui grattent les tissus végétaux mous ainsi que les unicellulaires et d'autres petits invertébrés. Les plaques cornéennes tombent lors de la métamorphose.

Les amphibiens adultes (en particulier les grenouilles) sont des prédateurs qui se nourrissent de divers insectes et autres invertébrés ; certains amphibiens aquatiques capturent de petits vertébrés.

Système respiratoire... Dans la respiration de la grenouille, non seulement les poumons sont impliqués, mais aussi la peau, qui contient un grand nombre de capillaires. Les poumons sont représentés par des poches à parois minces, dont la surface interne est cellulaire. Sur les parois des poumons sacculaires appariés, il existe un réseau ramifié de vaisseaux sanguins. L'air est pompé dans les poumons à la suite des mouvements de pompage du plancher de la bouche, lorsque la grenouille ouvre ses narines et abaisse le plancher de la cavité oropharyngée. Ensuite, les narines sont fermées avec des valves, le fond de la cavité oropharyngée se lève et l'air passe dans les poumons. L'expiration est due à l'action des muscles abdominaux et à l'effondrement des parois pulmonaires. Chez différentes espèces d'amphibiens, 35 à 75 % de l'oxygène pénètre par les poumons, 15 à 55 % par la peau et 10 à 15 % de l'oxygène par la membrane muqueuse de la cavité oropharyngée. Par les poumons et la cavité oropharyngée, 35 à 55 % sont libérés, à travers la peau - 45 à 65 % de dioxyde de carbone. Les mâles ont des cartilages aryténoïdes entourant la fente laryngée et les cordes vocales s'étendent sur eux. L'amplification du son est réalisée par les sacs vocaux formés par la muqueuse buccale.

Système excréteur... Les produits de dissimilation sont excrétés par la peau et les poumons, mais la plupart d'entre eux sont excrétés par les reins situés sur les côtés de la vertèbre sacrée. Les reins sont adjacents à la face dorsale de la cavité de la grenouille et sont des corps oblongs. Dans les reins, il y a des glomérules, dans lesquels les produits de décomposition nocifs et certaines substances précieuses sont filtrés du sang. Au cours de l'écoulement à travers les tubules rénaux, des composés précieux sont à nouveau absorbés et l'urine s'écoule à travers les deux uretères dans le cloaque et de là dans la vessie. Pendant un certain temps, l'urine peut s'accumuler dans la vessie, située à la surface abdominale du cloaque. Après avoir rempli la vessie, les muscles de ses parois se contractent, l'urine est excrétée dans le cloaque et rejetée.

Système circulatoire... Le cœur des amphibiens adultes est à trois chambres, se compose de deux oreillettes et d'un ventricule. Il existe deux cercles de circulation sanguine, mais ils ne sont pas complètement séparés, le sang artériel et veineux est partiellement mélangé en raison d'un seul ventricule. Le cône artériel part du ventricule avec une valve spirale longitudinale à l'intérieur, qui distribue le sang artériel et mélangé à différents vaisseaux. L'oreillette droite reçoit le sang veineux des organes internes et le sang artériel de la peau, c'est-à-dire que du sang mélangé est collecté ici. Le sang artériel des poumons pénètre dans l'oreillette gauche. Les deux oreillettes se contractent en même temps et leur sang pénètre dans le ventricule. Grâce à la valve longitudinale du cône artériel, le sang veineux pénètre dans les poumons et la peau, mélangé - à tous les organes et parties du corps, à l'exception de la tête, artériel - au cerveau et aux autres organes de la tête.

Le système circulatoire des larves d'amphibiens est similaire au système circulatoire des poissons : il y a un ventricule et une oreillette dans le cœur, il y a un cercle de circulation sanguine.

Système endocrinien... Chez une grenouille, ce système comprend l'hypophyse, les glandes surrénales, la thyroïde, le pancréas et les gonades. L'hypophyse sécrète l'intermédine, qui régule la coloration de la grenouille, l'hormone de croissance et les hormones gonadotropes. La thyroxine, qui est produite par la glande thyroïde, est nécessaire à l'achèvement normal de la métamorphose, ainsi qu'au maintien du métabolisme chez un animal adulte.

Système nerveux caractérisé par un faible degré de développement, mais avec cela il a un certain nombre de caractéristiques progressives. Le cerveau a les mêmes sections que chez le poisson (antérieur, interstitiel, mésencéphale, cervelet et bulbe rachidien). Le cerveau antérieur est plus développé, divisé en deux hémisphères, chacun d'eux ayant une cavité - le ventricule latéral. Le cervelet est petit, ce qui est dû à un mode de vie relativement sédentaire et à la monotonie des mouvements. Le bulbe rachidien est beaucoup plus gros. 10 paires de nerfs quittent le cerveau.

L'évolution des amphibiens, accompagnée d'un changement d'habitat et de sortie de l'eau vers la terre, est associée à des changements importants dans la structure des organes des sens.

Les organes des sens sont généralement plus complexes que ceux des poissons ; ils fournissent une orientation aux amphibiens dans l'eau et sur terre. Chez les larves et les amphibiens adultes vivant dans l'eau, des organes de ligne latérale se développent, ils sont dispersés à la surface de la peau, particulièrement nombreux sur la tête. Il y a des récepteurs de température, de douleur et tactiles dans la couche épidermique de la peau. L'organe du goût est représenté par les papilles gustatives sur la langue, le palais et les mâchoires.

Les organes olfactifs sont représentés par des sacs olfactifs appariés, qui s'ouvrent vers l'extérieur par des narines externes appariées, et dans la cavité oropharyngée - par des narines internes. Certaines parois des sacs olfactifs sont tapissées d'épithélium olfactif. Les organes olfactifs ne fonctionnent que dans l'air ; dans l'eau, les narines externes sont fermées. Les organes de l'odorat chez les amphibiens et les cordés supérieurs font partie des voies respiratoires.

Devant les yeux des amphibiens adultes, les paupières mobiles (supérieures et inférieures) et la membrane clignotante se développent, elles protègent la cornée du dessèchement et de la pollution. Les larves d'amphibiens n'ont pas de paupières. La cornée de l'œil est convexe, la lentille a la forme d'une lentille biconvexe. Cela permet aux amphibiens de voir assez loin. La rétine contient des bâtonnets et des cônes. De nombreux amphibiens ont développé une vision des couleurs.

Dans les organes de l'audition, en plus de l'oreille interne, l'oreille moyenne se développe à la place du calmar du poisson à nageoires croisées. Il contient un appareil qui amplifie les vibrations sonores. L'ouverture externe de la cavité de l'oreille moyenne est resserrée avec une membrane tympanique élastique, dont les vibrations amplifient les ondes sonores. Par le tube auditif, qui débouche dans le pharynx, la cavité de l'oreille moyenne communique avec l'environnement extérieur, ce qui permet d'atténuer les chutes de pression brutales sur le tympan. Dans la cavité, il y a un os - un étrier, dont une extrémité bute contre la membrane tympanique, l'autre contre la fenêtre ovale, qui est serrée avec un septum membraneux.

Tableau 19. Caractéristiques comparatives de la structure des larves et des grenouilles adultes
Signe	Larve (têtard)	Animal adulte
Forme du corps	Ressemblant à un poisson, avec des membres primordiaux, une queue avec une membrane nageuse	Le corps est raccourci, deux paires de membres sont développées, il n'y a pas de queue
Façon de voyager	Nager avec la queue	Sauter, nager avec les membres postérieurs
Souffle	Gill (les branchies sont d'abord externes, puis internes)	Pulmonaire et cutané
Système circulatoire	Coeur à deux chambres, un cercle de circulation sanguine	Coeur à trois chambres, deux cercles de circulation sanguine
Organes sensoriels	Les organes de la ligne latérale sont développés, il n'y a pas de paupières dans les yeux	Il n'y a pas d'organes de la ligne latérale, les paupières sont développées dans les yeux
Mâchoires et façon de manger	Grattez les algues avec les plaques cornées des mâchoires avec des unicellulaires et d'autres petits animaux	Il n'y a pas de plaques cornées sur les mâchoires, avec une langue collante, il capture les insectes, les mollusques, les vers, les alevins de poisson
Mode de vie	L'eau	Terrestre, semi-aquatique

la reproduction... Les amphibiens sont dioïques. Les organes génitaux sont appariés, constitués de testicules légèrement jaunâtres chez le mâle et d'ovaires pigmentés chez la femelle. Les canaux de sortie partent des testicules et pénètrent dans la partie antérieure du rein. Ici, ils se connectent aux tubules urinaires et s'ouvrent dans l'uretère, qui agit simultanément comme canal déférent et s'ouvre dans le cloaque. Les œufs des ovaires tombent dans la cavité corporelle, d'où, à travers les oviductes, qui s'ouvrent dans le cloaque, ils sont excrétés.

Chez les grenouilles, le diformisme sexuel est bien exprimé. Ainsi, le mâle a des tubercules sur l'orteil interne des pattes antérieures ("cal nuptial"), qui servent à maintenir la femelle pendant la fécondation, et des sacs vocaux (résonateurs), qui amplifient le son lors du coassement. Il faut souligner que la voix apparaît d'abord chez les amphibiens. Évidemment, cela a à voir avec la vie sur terre.

Les grenouilles se reproduisent au printemps au cours de la troisième année de vie. Les femelles pondent des œufs dans l'eau, les mâles l'irriguent avec du liquide séminal. Les œufs fécondés se développent en 7 à 15 jours. Les têtards - larves de grenouilles - diffèrent grandement par leur structure des animaux adultes (tableau 19). Au bout de deux à trois mois, le têtard se transforme en grenouille.

Développement... Chez la grenouille, comme chez les autres amphibiens, le développement se produit avec la métamorphose. La métamorphose est répandue chez les représentants de divers types d'animaux. Le développement avec transformation est apparu comme l'une des adaptations aux conditions de l'habitat et est souvent associé à la transition des stades larvaires d'un habitat à un autre, comme cela est observé chez les amphibiens.

Les larves d'amphibiens sont des habitants typiques de l'eau, reflet du mode de vie de leurs ancêtres.

Les caractéristiques de la morphologie du têtard, qui ont une valeur adaptative en fonction des conditions de l'habitat, comprennent :

• un appareil spécial sur la face inférieure de la tête, qui sert à la fixation à des objets sous-marins - une ventouse;
• intestin plus long que celui d'une grenouille adulte (par rapport à la taille du corps); cela est dû au fait que le têtard consomme de la nourriture végétale et non animale (comme une grenouille adulte).

Les particularités de l'organisation du têtard, répétant les signes des ancêtres, doivent être reconnues comme une forme de poisson avec une longue nageoire caudale, l'absence de membres à cinq doigts, de branchies externes et d'un cercle de circulation sanguine. Dans le processus de métamorphose, tous les systèmes d'organes sont reconstruits : les membres grandissent, les branchies et la queue se dissolvent, les intestins se raccourcissent, la nature des aliments et la chimie de la digestion, la structure des mâchoires et de l'ensemble du crâne, les phanères changent, la transition des branchies à la respiration pulmonaire s'effectue, de profondes transformations se produisent dans le système circulatoire ...

Le cours de la métamorphose des amphibiens est considérablement influencé par les hormones sécrétées par des glandes spéciales (voir ci-dessus). Par exemple, l'ablation de la glande thyroïde chez un têtard entraîne un allongement de la période de croissance, alors que la métamorphose ne se produit pas. Au contraire, si des préparations thyroïdiennes ou des hormones thyroïdiennes sont ajoutées à la nourriture d'un têtard de grenouille ou d'autres amphibiens, la métamorphose est considérablement accélérée et la croissance s'arrête; en conséquence, vous pouvez obtenir une grenouille d'une longueur de seulement 1 cm.

Les hormones sexuelles produites par les gonades provoquent le développement de caractères sexuels secondaires qui distinguent les mâles des femelles. Les grenouilles mâles ne forment pas de « callosités nuptiales » sur le pouce des membres antérieurs lorsqu'elles sont castrées. Mais si un testicule est transplanté pour castrer ou si seule l'hormone sexuelle mâle est injectée, alors un cal apparaît.

Phylogénie

Les amphibiens comprennent des formes dont les ancêtres il y a environ 300 millions d'années (au Carbonifère) sont sortis de l'eau pour rejoindre la terre et se sont adaptés aux nouvelles conditions de vie terrestres. Ils différaient des poissons par la présence d'un membre à cinq doigts, ainsi que de poumons et de caractéristiques connexes du système circulatoire. Ils sont unis aux poissons par le développement de la larve (têtard) en milieu aquatique, la présence de fentes branchiales, de branchies externes, de ligne latérale, de cône artériel chez les larves et l'absence de membranes embryonnaires au cours du développement embryonnaire. Les données comparatives de morphologie et de biologie montrent que les ancêtres des amphibiens doivent être recherchés parmi les anciens poissons à nageoires croisées.

Les formes de transition entre eux et les amphibiens modernes étaient des formes fossiles - les stégocéphales, qui existaient au Carbonifère, au Permien et au Trias. Ces anciens amphibiens, à en juger par les os du crâne, sont extrêmement similaires aux anciens poissons à nageoires croisées. Leurs traits caractéristiques : une coquille d'os de peau sur la tête, les côtés et l'abdomen, une valve intestinale en spirale, comme chez les poissons requins, l'absence de corps vertébraux. Les stégocéphales étaient des prédateurs nocturnes qui vivaient dans des plans d'eau peu profonds. L'émergence des vertébrés sur terre a eu lieu au Dévonien, caractérisé par un climat aride. Au cours de cette période, l'avantage a été obtenu par les animaux qui pouvaient migrer par voie terrestre d'un réservoir asséché à un autre. La floraison (période de progrès biologique) des amphibiens tombe sur la période carbonifère, dont le climat uniforme, humide et chaud était favorable aux amphibiens. Ce n'est que grâce à l'arrivée à terre que les vertébrés ont pu se développer progressivement dans le futur.

Taxonomie

La classe des amphibiens se compose de trois ordres : sans pattes (Apoda), à queue (Urodela) et sans queue (Anura). Le premier ordre comprend des animaux primitifs adaptés à un mode de vie particulier dans un sol humide - les vers. Ils vivent dans la zone tropicale d'Asie, d'Afrique et d'Amérique. Les amphibiens à queue se caractérisent par une queue allongée et des membres courts appariés. Ce sont les formes les moins spécialisées. Les yeux sont petits, sans paupières. Chez certaines espèces, les branchies externes et les fentes branchiales restent tout au long de leur vie. Les tritons comprennent les tritons, les salamandres et les amblystomes. Chez les amphibiens sans queue (crapauds, grenouilles), le corps est court, sans queue, avec de longs membres postérieurs. Parmi eux, il y a un certain nombre d'espèces qui sont consommées.

L'importance des amphibiens

Les amphibiens détruisent un grand nombre de moustiques, moucherons et autres insectes, ainsi que des mollusques, y compris les ravageurs des plantes cultivées et les vecteurs de maladies. La rainette commune se nourrit principalement d'insectes : scolytes, scarabées, chenilles, fourmis ; crapaud vert - coléoptères, punaises, chenilles, larves de mouches, fourmis. À leur tour, les amphibiens sont mangés par de nombreux poissons commerciaux, canards, hérons, animaux à fourrure (vison, putois, loutre, etc.).

Nombre d'espèces: environ 3500.

Habitat: le développement des œufs et des larves se produit dans le milieu aquatique, les adultes peuvent mener un mode de vie aquatique ou terrestre.
Les amphibiens ont conservé de nombreuses caractéristiques de leurs ancêtres aquatiques, mais ils ont également un certain nombre de caractéristiques caractéristiques des vertébrés terrestres.
La peau est nue, avec de nombreuses glandes cutanées, et est alimentée par un réseau capillaire dense. Le mucus sécrété a des propriétés bactéricides (propriétés antimicrobiennes) et favorise les échanges gazeux.
Le squelette des amphibiens adultes se compose du crâne, de la colonne vertébrale et des membres.
Le crâne est large et plat, composé d'une série d'os solidement soudés. Contient beaucoup de tissu cartilagineux.

La colonne vertébrale est divisée en 4 sections :

cervicale : se compose d'une vertèbre, reliée de manière mobile au crâne ;
tronc : il n'y a pas de côtes dans la poitrine ;
sacré : représenté par une vertèbre articulée avec la ceinture pelvienne ;
caudale: dans les vertèbres sans queue, toutes les vertèbres se confondent en un seul os - urostyle, dans les caudées, elles restent libres.

Dans le squelette périphérique,

le squelette des ceintures des extrémités: la ceinture scapulaire - omoplate, clavicule et os de corbeau appariés, reliés au sternum; la ceinture pelvienne, formée par les os fusionnés ;
squelette des membres libres : squelette du membre antérieur - épaule (humérus), avant-bras (cubitus et radius) et main (os du poignet, métacarpe et phalanges des doigts) ; squelette des membres postérieurs - cuisse (fémur), bas de la jambe (tibia et péroné) et pied (os du tarse, du métatarse et des phalanges des doigts). Les membres sont à cinq doigts.

Musculature bien développé, permet divers mouvements de l'animal. Une partie de la musculature du tronc est segmentée.

Système digestif... Dans la cavité oropharyngée, il y a une longue langue musculaire, avec son extrémité antérieure attachée à la mâchoire inférieure ; l'extrémité postérieure est capable d'être jetée hors de la bouche lors de la capture d'une proie.
Les canaux des glandes salivaires s'écoulent dans la cavité oropharyngée, qui participent au mouillage et à la formation du morceau de nourriture. De plus, la nourriture pénètre dans l'estomac par un œsophage court et large. Le duodénum quitte l'estomac, qui se jette dans l'intestin grêle, puis dans le gros intestin. Le gros intestin se termine par un rectum qui s'ouvre dans un cloaque.
Le foie avec la vésicule biliaire et le pancréas sont bien développés.

Système circulatoire... Le cœur est à trois chambres, se compose de deux oreillettes et d'un ventricule. Deux cercles de circulation sanguine. Pour la première fois, un deuxième cercle de circulation sanguine (petit ou pulmonaire) apparaît, à travers lequel le sang se dirige vers les poumons, où il s'enrichit en oxygène puis pénètre dans l'oreillette gauche.
Le corps des amphibiens étant alimenté en sang mêlé, le métabolisme est lent. Les amphibiens sont des animaux à sang froid.

Système respiratoire: poumons de structure simple. L'air à travers les voies respiratoires (narines, cavité oropharyngée) à travers les choanes ("narines internes" sur le fornix de la cavité buccale) est pompé dans les poumons à l'aide du mouvement du fond élastique de la cavité oropharyngée. Dans ce cas, les narines externes sont fermées avec des valves;
la peau et la membrane muqueuse de la cavité oropharyngée servent d'organes respiratoires supplémentaires; l'échange gazeux n'est possible qu'à travers une peau humide;

branchies- se trouve chez les têtards et certains amphibiens aquatiques.

Système excréteur, comme chez le poisson, est représenté par une paire de reins du tronc, une vessie, qui se connecte au cloaque par l'uretère. Certains des produits métaboliques sont éliminés par la peau.

Système nerveux... Le cerveau a cinq sections - la partie antérieure, intermédiaire, moyenne, le cervelet et la moelle allongée. Contrairement aux poissons dans un cerveau antérieur plus développé.

Organes sensoriels:

organes de la vision- yeux protégés par des paupières mobiles. Beaucoup ont développé une vision des couleurs ;

organes olfactifs- sacs olfactifs qui s'ouvrent vers l'extérieur avec les narines et dans la cavité oropharyngée - avec les choanes ;

organes du goût- papilles gustatives de la langue et de la bouche ;

organes auditifs- en plus de l'oreille interne, il existe une oreille moyenne avec un os auditif, qui sert à amplifier le signal sonore. Séparé du milieu extérieur par la membrane tympanique.

organe de ligne latérale- présent uniquement chez les têtards et les amphibiens aquatiques.

Système reproducteur: tous les amphibiens sont des animaux dioïques. Le système reproducteur féminin est représenté par des ovaires et des oviductes appariés qui s'ouvrent dans le cloaque. Le système reproducteur masculin est représenté par des testicules appariés, des canaux déférents appariés qui se jettent dans les uretères, puis le cloaque.
Les grenouilles mâles ont des sacs vocaux (résonateurs) et chantent pendant la saison des amours, attirant les femelles. Fécondation externe. Développement avec métamorphose. La femelle pond le plus souvent des œufs dans l'eau, où éclosent les têtards - des larves, semblables à des poissons, sans membres, mais avec une queue. Respirez avec des branchies, un cœur à deux chambres et un cercle de circulation sanguine.

Taxonomie des amphibiens.

La classe des amphibiens est divisée en 3 groupes :
Les sans queue (grenouilles, crapauds, rainettes) constituent le groupe d'amphibiens le plus organisé. Les vertèbres caudales se développent ensemble en un seul os. Les pattes postérieures sont mieux développées que les antérieures. Les crapauds peuvent vivre dans un environnement plus sec que les grenouilles, leur peau se kératinise et la respiration s'effectue principalement par les poumons.
Queues (tritons, salamandres) - se caractérisent par une queue allongée et des membres antérieurs et postérieurs à peu près également développés. Beaucoup mènent une vie aquatique, respirent avec des branchies, se déplacent de manière serpentine, pliant leur corps et leur queue.
Sans pattes (vers) - vivent dans les régions subtropicales et tropicales humides, ont une forme de ver. Ils ont complètement perdu leurs membres. Ils mènent une vie clandestine.

Sens: de nombreux amphibiens se nourrissent d'insectes, y compris hématophages. Ils servent de nourriture aux oiseaux, poissons et autres animaux. Ils font souvent l'objet de recherches en laboratoire.

Nouveaux termes: paupières, glandes salivaires, cavité oropharyngée, résonateurs, sang mêlé, ceinture des membres supérieurs (inférieurs), membre, poumons, deux cercles de circulation sanguine, cœur à trois chambres, vertèbre cervicale, vertèbre sacrée, cloaque, têtard.

Questions pour la consolidation

Nommez les parties du corps de la grenouille. Décrivez leur structure.
Quels organes sont impliqués dans la respiration des amphibiens ?
Quelles sont les caractéristiques de la reproduction des amphibiens ?
Quelle est l'importance des amphibiens dans la nature et pour l'homme ?
Quels traits progressifs les amphibiens ont-ils par rapport aux poissons ?

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Type d'accords

Amphibiens de classe

Dans la taxonomie moderne des animaux, les amphibiens, ou ils sont également appelés amphibiens, sont une classe du type Chordata du sous-type Vertebrata.

Aromorphoses des amphibiens

Aromorphoses de base(les aromorphoses sont des changements évolutifs majeurs conduisant à une complication générale de la structure et de l'organisation de l'organisme) Les amphibiens sont les suivants :

1.la formation d'un membre à cinq doigts;

2. développement des poumons sacculaires;

3. coeur à trois chambres et l'émergence du deuxième cercle de circulation sanguine;

4. développement progressif du système nerveux ;

5. différenciation musculaire ;

6. la formation de l'oreille moyenne.

Amphibiens- les premiers vertébrés terrestres qui ont conservé un lien avec le milieu aquatique. Ils occupent une position intermédiaire entre les vrais vertébrés terrestres et aquatiques : la reproduction et le développement se produisent dans le milieu aquatique, tandis que les adultes vivent sur terre.

Les amphibiens descendent de l'ancien poisson à nageoires croisées du Dévonien (il y a 350 à 345 millions d'années). Les ordres modernes d'amphibiens sont apparus à la fin du Jurassique - au début du Crétacé (il y a 135 à 130 millions d'années) de l'ère mésozoïque et ont survécu jusqu'à ce jour.

Les amphibiens modernes comprennent trois ordres : sans jambes(environ 200 espèces), à queue(environ 400 espèces) et sans queue,(environ 4 mille espèces). Ils sont répandus dans diverses zones naturelles, habitant principalement les endroits humides et les rives des plans d'eau. Animaux à sang froid, actifs le matin et le soir, lorsque l'humidité de l'air et la température sont assez élevées.

STRUCTURE DE L'EAU DE TERRE

La structure des amphibiens doit être considérée à l'aide d'un exemple Grenouilles d'herbe– Rana temporaire(type Chordés, sous-type Vertébrés, classe Amphibiens, ordre Sans queue). Pour le travail, vous pouvez utiliser aussi bien des grenouilles brunes (espèce grenouille des herbes) que des grenouilles vertes (espèce L. étang, L. lac). Les grenouilles vivent presque sur tout le territoire de notre pays, à l'exception du Grand Nord, de la Sibérie et des hauts plateaux. Ils vivent dans des endroits humides : dans les marécages, les forêts humides, les prairies, le long des rives des réservoirs d'eau douce ou dans l'eau. Le comportement des grenouilles est largement déterminé par l'humidité. Par temps sec, les grenouilles brunes se cachent du soleil, mais après son coucher ou par temps pluvieux et humide, il est temps pour elles de chasser.

Caractéristiques générales des amphibiens

Les grenouilles vertes vivent dans l'eau ou près de l'eau, elles chassent donc pendant la journée. Les grenouilles se nourrissent de divers insectes, principalement des coléoptères et des diptères, mais elles mangent aussi des araignées, des gastéropodes terrestres et aquatiques, et parfois des alevins de poissons. Les grenouilles guettent leur proie, assises immobiles dans un endroit isolé.

Lors de la chasse, la vision joue un rôle majeur. En remarquant un insecte ou un autre petit animal, la grenouille jette une large langue collante de sa bouche, à laquelle la victime se colle. Les grenouilles n'attrapent que des proies mobiles.

Les grenouilles ne sont actives que pendant la saison chaude. Avec le début de l'automne, ils passent à l'hiver. Ils passent l'hiver au fond des réservoirs ou se cachent dans des fosses, des trous de rongeurs, sous des tas de pierres.

Après avoir passé l'hiver dans un état d'engourdissement, les grenouilles aux premiers rayons du soleil printanier "se réveillent" et commencent à se reproduire. Pendant cette période, les mâles coassent bruyamment. L'amplification des sons est facilitée par des sacs spéciaux - des résonateurs, qui, en coassant, se gonflent sur les côtés de la tête du mâle. Lors de la reproduction, les animaux sont divisés en paires. Les cellules sexuelles à travers les canaux tubulaires pénètrent dans le cloaque et de là sont expulsées.

Les femelles d'amphibiens pondent des œufs dans l'eau, semblables aux œufs de poisson. Les mâles libèrent du sperme sur elle, contenant du sperme. Après un certain temps, la coquille de chaque œuf gonfle et se transforme en une couche transparente gélatineuse, à l'intérieur de laquelle l'œuf est visible. La moitié supérieure est sombre et la moitié inférieure est claire : la partie sombre de l'œuf utilise mieux les rayons du soleil et se réchauffe davantage. Des morceaux d'œufs chez de nombreuses espèces de grenouilles flottent à la surface où l'eau est plus chaude. Les basses températures retardent le développement. Si le temps est chaud, l'œuf se divise plusieurs fois et se transforme en un embryon multicellulaire. Après une à deux semaines, une larve de grenouille sort de l'œuf - têtard. Extérieurement, il ressemble à un petit poisson avec un corps ovoïde et une grande queue. Le têtard respire d'abord avec des branchies externes (sous forme de petits faisceaux sur les côtés de la tête). Ils sont bientôt remplacés par des branchies internes.

Le têtard n'a qu'un seul cercle de circulation sanguine et un cœur à deux chambres ; les organes de la ligne latérale sont visibles sur la peau. Ainsi, la larve de la grenouille (et d'autres amphibiens) présente certaines caractéristiques structurelles du poisson.

Les premiers jours, le têtard se nourrit des réserves nutritives de l'œuf. Puis sa bouche éclate, équipée de mâchoires cornées. Les têtards commencent à se nourrir d'algues, de protozoaires et d'autres organismes aquatiques.

Caractéristiques générales des amphibiens

Plus le temps est chaud, plus tôt les têtards subissent d'autres changements. D'abord, ils ont des pattes postérieures, puis des pattes antérieures. Les poumons se développent. Les têtards commencent à remonter à la surface de l'eau et à avaler de l'air. La queue se raccourcit progressivement, le têtard devient une jeune grenouille et vient à terre. Du moment de la ponte à la fin de la transformation d'un têtard en grenouille, cela prend environ 2-3 mois. Les grenouilles, comme les grenouilles adultes, mangent de la nourriture animale. Ils peuvent se reproduire à partir de la troisième année de vie.

Ainsi, le corps d'une grenouille se compose d'une tête, d'un torse et de membres appariés. La tête est large, aplatie, avec une grande fente buccale et des yeux saillants, derrière lesquels se trouvent deux membranes tympaniques arrondies qui recouvrent l'extérieur de la cavité de l'oreille moyenne (Fig. 1). Une paire de narines externes est fermée par des valves et est reliée aux narines internes - choans. Le cou n'est presque pas prononcé. Le corps est aplati et relié de manière mobile à la tête.

Riz. 1. La tête de la grenouille.

1 - bouche; 2 - ouverture nasale externe; 3 - paupière supérieure; 4 - paupière inférieure; 5 - membrane tympanique; 6 - résonateurs externes; 7 - langue; 8 - choanes; 9 - trous des trompes d'Eustache; 10 - fente laryngée; 11 - dents de vomer; 12 - oeil.

Caractéristiques générales des amphibiens

Voiles. La peau est nue, dépourvue d'écailles. Se compose d'un épiderme multicouche et de la peau elle-même. L'épiderme contient des glandes multicellulaires qui sécrètent du mucus, qui a des propriétés bactéricides et facilite les échanges gazeux (respiration cutanée).

Squelette se compose du squelette axial du tronc (colonne vertébrale), du squelette de la tête (crâne) et du squelette des membres appariés (Fig. 2).

Riz. 2. Le squelette d'une grenouille.

1 - crâne; 2 - omoplate; 3 - colonne vertébrale; 4 - os pelviens; 5 - os de la queue; 6 - cuisse; 7 - tibias (fusionnés en un); 8 - pied; 9 - épaule; 10 - avant-bras; 11 - brosse; 12 - sternum; 13 - clavicule.

Caractéristiques générales des amphibiens

Colonne vertébrale en raison du saut, il est considérablement raccourci, les vertèbres sont fermement articulées les unes avec les autres. Composé de quatre départements : cervical- comprend une vertèbre, fixée de manière mobile à la région occipitale du crâne ; tronc- comprend sept vertèbres, les côtes sont réduites ou absentes ; sacré- comprend une vertèbre portant de longues apophyses transverses, auxquelles sont attachés les os iliaques du bassin ; queue- les vertèbres grandissent ensemble, formant un os long - urostyle.

Godille large et plat, il s'agit en grande partie de cartilage. Les grandes ouvertures des orbites sont situées sur le dessus et non sur les côtés, comme chez les poissons. Il est relié à la colonne vertébrale au moyen de deux condyles formés par les os occipitaux.

Squelette de membre comprend les ceintures des membres et le squelette des membres libres. Ceinture d'épaule représenté par des os appariés - omoplates, clavicules, os de corbeau (coracoïdes) et os du sternum non apparié. Il n'y a pas de poitrine. Le squelette du membre antérieur se compose de l'épaule (humérus), de l'avant-bras (rayon et cubitus fusionnés) et de la main (os du poignet, métacarpe et phalanges des doigts). Ceinture pelvienne représenté par une paire d'os iliaques, ischiatiques et pubiens, fusionnés dans le bassin. Il est attaché à la vertèbre sacrée à travers l'ilion. Le squelette du membre postérieur se compose de la cuisse (fémur), du tibia (tibia et péroné fusionnés) et du pied (os du tarse, du métatarse et des phalanges des doigts). Devant le premier orteil du membre postérieur, il y a un rudiment d'orteil accessoire. Les doigts allongés sont reliés par une membrane de nage.

La structure interne des amphibiens est illustrée à la figure 3.

Système musculaire devient plus compliqué et spécialisé en rapport avec le mouvement sur un substrat solide (aller à terre). Les muscles de la tête soulèvent et abaissent la mâchoire inférieure. Les muscles du plancher buccal sont impliqués dans le processus de respiration pulmonaire. La musculature du tronc est segmentée et représentée par des bandes musculaires séparées par du tissu conjonctif. Les muscles des membres (surtout les postérieurs) sont très développés.

Système nerveux. Le cerveau se compose de cinq divisions : de face le cerveau est plus gros que celui du poisson ; les hémisphères cérébraux sont complètement séparés ; le bas des ventricules latéraux, les côtés et le toit contiennent des cellules nerveuses, c'est-à-dire qu'une véritable voûte cérébrale se forme - archipallium, vieille écorce; intermédiaire le cerveau est bien développé, recueille des informations de tous les sens, régule le travail des glandes endocrines; moyenne le cerveau est de taille relativement petite, contient les lobes visuels; cervelet peu développé en raison de mouvements simples et monotones; oblong le cerveau est le centre de régulation des systèmes respiratoire, circulatoire et digestif. Dix paires de nerfs crâniens partent du cerveau.

Caractéristiques générales des amphibiens

Riz. 3. Anatomie d'une grenouille femelle.

1 - œsophage; 2 - estomac; 3, 3 ", Z 2 - lobes du foie; 4 - pancréas; 5 - intestin grêle; 6 - rectum; 7 - cloaque; 8 - ventricule du cœur; 9 - oreillette gauche; 10 - oreillette droite; 11 - carotide artère (droite); 12 - racine aortique (gauche); 13 - artère pulmonaire (gauche); 14 - veine cave inférieure (dos); 15 - veine abdominale; 16 - poumons; 17 - rein gauche; 18 - ovaire droit; 19 - ovaire gauche; 20 - bouche (entonnoir) de l'oviducte gauche; 21 - vessie; 22 - vésicule biliaire; 23 - rate.

Caractéristiques générales des amphibiens

Moelle épinière enfermé dans le canal rachidien de la colonne vertébrale. Les nerfs spinaux forment les plexus brachial et lombaire. Le système nerveux sympathique est bien développé, représenté par deux troncs nerveux situés sur les côtés de la colonne vertébrale.

Le comportement des amphibiens est simple et basé sur des réflexes inconditionnés.

Organes sensoriels. Organes du goût situé dans la cavité buccale et très peu développé. Seuls l'amer et le salé sont distingués. Organes de l'odorat sont représentés par des sacs olfactifs à surface repliée bordée d'épithélium sensible. Les sacs olfactifs sont connectés à l'environnement externe - narines externes appariées, à la cavité oropharyngée - avec narines internes (choans). La différenciation de la cavité nasale en sections olfactive et respiratoire commence, le canal lacrymo-nasal et les glandes apparaissent (mouillant la membrane muqueuse des sacs olfactifs). La section respiratoire du sac olfactif n'a pas de plis et est tapissée d'un épithélium simple. L'organe olfactif ne fonctionne que dans l'air, et dans l'eau, les narines externes sont fermées par des valves. Dans la région choanale, il existe un organe de Jacobson (voméronosal) pour recevoir des informations olfactives sur les aliments dans la cavité buccale. Les organes de la vision(yeux) ont une structure typique des animaux terrestres. Vision binoculaire. La cornée devient convexe (s'aplatit dans l'eau), le cristallin prend la forme d'un cristallin biconvexe, ce qui augmente l'hypermétropie. Les muscles circulaires de la pupille et du cristallin apparaissent. L'accommodation de la vision est réalisée en déplaçant le cristallin à l'aide de la contraction du muscle ciliaire. Les adultes ont des paupières (supérieures et inférieures), une membrane nictitante (troisième paupière) dans le coin avant de l'œil, le protégeant du dessèchement et de la saleté. Il existe une glande lacrymale dont le secret lave le globe oculaire. L'organe de l'audition et de l'équilibre représenté par l'oreille moyenne interne avec trois canaux semi-circulaires (organe de l'équilibre). L'organe de l'audition est adapté à la perception des stimuli sonores dans l'air. Les ouvertures auditives externes sont situées sur la tête derrière les yeux et sont resserrées par une membrane tympanique arrondie qui perçoit les vibrations sonores. Les vibrations de la membrane sont transmises à l'osselet auditif - l'étrier - situé dans la cavité de l'oreille moyenne. La rayure repose contre la fenêtre ovale menant à la cavité de l'oreille interne, lui transmettant les vibrations du tympan. La partie inférieure de la cavité de l'oreille moyenne est ouverte dans l'oropharynx à l'aide d'une trompe auditive (Eustache) pour égaliser la pression des deux côtés du tympan. Les organes du toucher- les récepteurs cutanés. La ligne latérale est caractéristique des larves de tous les amphibiens. Les cellules sensibles de cet organe ne sont pas situées dans un canal approfondi, mais se situent superficiellement dans la peau.

Système digestif. Tous les amphibiens sont des prédateurs actifs qui réagissent aux proies mobiles (invertébrés, alevins). L'ouverture buccale mène à la vaste cavité oropharyngée, dépourvue de fentes branchiales (à l'exception des larves de têtard). Le toit de la cavité est

Caractéristiques générales des amphibiens

la base du crâne est le palais dur primaire. Les dents ne sont pas différenciées, elles sont situées sur la mâchoire supérieure et servent à retenir la proie. La langue est bipartite, attachée par l'extrémité antérieure à la mâchoire inférieure et est facilement projetée derrière la proie. Les canaux des glandes salivaires s'ouvrent dans la cavité buccale. Les yeux, qui sont attirés dans la cavité buccale, aident à avaler la proie. Viennent ensuite l'œsophage court, l'estomac, les intestins, constitués du duodénum (où s'écoulent les canaux du foie et du pancréas), l'intestin grêle et le rectum, se terminant par une expansion - le cloaque. Les canaux des glandes génitales, les uretères et la vessie (excroissance de la paroi cloacale) se jettent dans le cloaque.

Système respiratoire.À l'état adulte, la respiration se fait à l'aide de paires de poumons et de peau. Les poumons sont des sacs appariés à parois cellulaires minces, imprégnés de capillaires sanguins, où ont lieu les échanges gazeux. Les voies respiratoires sont courtes, représentées par les cavités nasale et oropharyngée, et le larynx. Dans le larynx des mâles, il y a des cordes vocales (capables de faire des sons). La respiration est assurée par des mouvements du fond de la cavité oropharyngée. Lorsque le fond est abaissé, l'air est aspiré dans la cavité oropharyngée par les narines. En soulevant le fond de la cavité et en fermant les narines avec des valves, l'air est poussé dans les poumons. La surface respiratoire des poumons est petite et est en corrélation avec la surface de la peau comme 2: 3. Des échanges gazeux supplémentaires se produisent à travers la peau humide. La respiration cutanée s'effectue à la fois dans l'eau et sur terre. Elle est particulièrement importante en cas d'exposition prolongée à l'eau (pendant l'hibernation, en cas de danger). À l'état larvaire, la respiration se fait à l'aide de branchies.

Système circulatoire fermé, se compose de petits (pulmonaires) et de grands cercles de circulation sanguine. L'apparition du deuxième cercle est associée à l'apparition de la respiration pulmonaire. Le cœur est à trois chambres, se compose de deux oreillettes et d'un ventricule, qui a des plis (trabécules) sur la surface interne qui empêchent le mélange complet du sang artériel et veineux. Les deux oreillettes s'ouvrent dans le ventricule avec une ouverture commune. Un vaisseau sort du ventricule - cône artériel avec une valve en spirale à la base qui assure la distribution du sang. Trois paires d'artères partent du cône artériel : artères pulmonaires transporter le sang veineux vers la peau et les poumons; arc aortique droit et gauche porter du sang mêlé, fusionner, former aorte dorsale, d'où partent les artères vers toutes les parties et tous les organes du corps. Artères carotides transporter le sang artériel à la tête.

De l'arrière du corps, le sang est collecté dans la veine cave postérieure non appariée, passant par le système porte du foie et des reins, et s'écoule dans le sinus veineux et l'oreillette droite. De la partie antérieure du corps, le sang veineux est collecté dans les veines caves antérieures droite et gauche, dans le sinus veineux et dans l'oreillette droite.

Petit cercle (pulmonaire) de circulation sanguine commence par les artères cutanéo-pulmonaires transportant le sang veineux vers les organes respiratoires, où

Caractéristiques générales des amphibiens

échange de gaz. Des poumons, le sang enrichi en oxygène circule à travers les veines pulmonaires appariées dans l'oreillette gauche.

Un grand cercle de circulation sanguine commence par les arcs aortiques et les artères carotides, qui se ramifient dans les organes et les tissus. Le sang veineux traverse la veine cave antérieure appariée et la veine postérieure non appariée dans l'oreillette droite. Les veines cutanées du côté correspondant, qui transportent le sang artériel, se jettent également dans la veine cave antérieure.

Système excréteur représenté par une paire de reins à tronc allongé (mésonéphros, primaire) se trouvant dans la cavité corporelle sur les côtés de la colonne vertébrale; uretères et vessie. Dans les reins du tronc, il n'y a pas de réabsorption d'eau, donc la vessie est un réservoir d'eau dans laquelle elle est réabsorbée. Lorsque la vessie se remplit, l'urine est rejetée par l'ouverture du cloaque. Les autres organes d'excrétion sont la peau et les poumons. Le principal produit final du métabolisme est l'urée. La grande perte d'eau par le corps à travers les organes excréteurs et la surface de la peau ne permet pas à la grenouille de laisser des endroits humides pendant longtemps.

Le système reproducteur. Divisé. Les glandes sexuelles sont appariées. Chez les mâles, les testicules n'ont pas de voies excrétrices indépendantes. Le canal déférent traverse la partie antérieure du rein et se jette dans les uretères, qui servent également de canal déférent. Avant de s'écouler dans le cloaque, une expansion se forme - une vésicule séminale, dans laquelle la graine est temporairement réservée. Au-dessus des testicules se trouvent des corps gras qui servent à nourrir les testicules et les spermatozoïdes qui s'y développent. La taille des corps gras change avec les saisons. En automne, ils sont grands ; au printemps, lors de la spermatogenèse intensive, leur substance est vigoureusement consommée et la taille des corps gras est fortement réduite. Il n'y a pas d'organes copulateurs. Les ovaires des femelles sont agrandis au printemps et remplissent toute la cavité abdominale. Ils contiennent des œufs matures (œufs). À travers la rupture de la paroi mince de l'ovaire, les œufs tombent dans la cavité corporelle et à travers l'entonnoir de l'oviducte pénètrent dans un long oviducte contourné, qui s'ouvre dans le cloaque. La fertilisation externe a lieu dans l'eau. Les amphibiens sont des anamnies, c'est-à-dire vertébrés, dont les embryons n'ont pas de membranes embryonnaires spéciales, par conséquent, le développement de l'embryon se produit dans le milieu aquatique.

Développement(indirect) se produit avec la métamorphose. Une semaine après la fécondation, les larves éclosent des œufs - têtards. Ils mènent une vie aquatique, ont des branchies externes, un cœur à deux chambres, un cercle de circulation sanguine, des organes de la ligne latérale et aucun membre apparié. Certaines espèces d'amphibiens prennent soin de leur progéniture.

Les caractéristiques comparatives des grenouilles et des têtards sont présentées dans le tableau 1.

Caractéristiques générales des amphibiens

Tableau 1.

Caractéristiques comparatives de la grenouille et du têtard.

Signe	Têtard	Grenouille
Forme du corps	Comme un poisson. Queue de membrane de natation. Il n'y a pas de membres à certains stades de développement	Le corps est raccourci. Il n'y a pas de queue. Bien développé deux paires de membres
Mode de vie	L'eau	Terrestre, semi-aquatique
Mouvement	Nager avec la queue	Sur terre - sauter à l'aide des membres postérieurs. Dans l'eau - poussée par les membres postérieurs
Nourriture	Algues, protozoaires	Insectes, mollusques, vers, alevins
Souffle	Branchies (d'abord externes, puis internes). Par la surface de la queue (cutanée)	Pulmonaire, cutané
Organes des sens : - ligne latérale	Il y a	Non
- ouïe (oreille moyenne)	Non	Il y a
Système circulatoire	Un cercle de circulation sanguine. Coeur à deux chambres. Sang veineux dans le coeur	Deux cercles de circulation sanguine (apparaissant pulmonaire). Coeur à trois chambres. Sang mélangé dans le coeur

Caractéristiques générales des amphibiens

Questions pour la maîtrise de soi

1. Quelles sont les caractéristiques qui distinguent les amphibiens des autres vertébrés ?

2. Quelles sont les aromorphoses des amphibiens ?

3. Quelle période du cycle de vie les amphibiens passent dans l'eau, et quoi - sur terre.

4. De quelles parties se compose le corps d'un amphibien ?

5. Quelles sont les caractéristiques de la peau des amphibiens ?

6. Quel est le système musculaire des amphibiens ?

7. Parlez-nous de la structure du squelette en utilisant l'exemple d'une grenouille.

8. Comment fonctionne le système digestif des amphibiens ?

9. Laquelle des glandes digestives produit la bile ?

10. Comment se déroulent les échanges gazeux chez les amphibiens ?

11. Comment les organes respiratoires changent-ils au cours du cycle de vie d'une grenouille ?

12. Comment fonctionne le cœur des amphibiens ?

13. Quel sang passe dans le cœur d'un amphibien ?

14. Combien de cercles de circulation sanguine possède un amphibien ?

15. Pourquoi les amphibiens ont-ils une température ambiante, et pas la leur ?

16. Parlez-nous du système excréteur des amphibiens ?

17. Quelle est la structure du système nerveux chez les amphibiens ?

18. Parlez-nous des sens des amphibiens.

19. Comment sont organisés les organes reproducteurs des amphibiens ?

20. Comment les amphibiens se reproduisent-ils ?

21. Quelles sont les caractéristiques structurelles d'un têtard de grenouille ?

22. Quelle est l'importance des amphibiens dans la nature et dans l'activité économique humaine ?

23. Quand au cours de l'évolution biologique les amphibiens sont-ils apparus et quelles étaient leurs formes ancestrales ?

24. Quelle est la classification des amphibiens ?

25. Parlez-nous de la diversité des amphibiens.