ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Сравнительный обзор кожных покровов у хордовых животных

12 3

Вопрос 7: Амфибии. Отличительные особенности внешнего и внутреннего строения, классификация, образ жизни и значение, экологические группы, жизненные формы.

Для взрослых земноводные характерно:

1. Парные конечности с шарнирными суставами

2. Череп подвижно сочленяется с шейным позвонком

3. Два круга кровообращения

4. 3-хкамерное сердце (2 предсердия и 1 желудочек)

5. Глаза с подвижными веками

6. Органы боковой линии у взрослых исчезают (но имеются у головастиков)

7. Уровень метаболизма выше, чем у рыб.

8. Кожа богата кожными железами,

9. Органы выделения мезонефрические почки и кожа.

10. Пойкилотермные.

Классификация:

ü Подкласс Дугопозвонковые

Надоотряд Лабиринтоды

o Отряд Ихтеостегалии

o Отряд Рахитомлвые

o Отряд Стереоспондильные

o Отряд Антракозавры

Надотряд Прыгающие

o Отряд примитивные бесхвостые

o Отряд Бесхвостые

ü Подкласс Тонкопозвонковые

o Отряд Нектридиа

o Отряд Аистопода

o Отряд Микрозауриа

o Отряд Хвостатые

o Отряд Безногие

Самый многочисленный класс соверменных позвоночных: = 2500 видов.

Кожные покровы

Гладкая тонкая кожа, сравнительно легко проницаемую для жидкостей и газов. Многослойный эпидермис и собственно кожа (кориум) тонкая, но обильно снащенные капиллярами. Кожа богата кожными железами, выделяющими слизь, увлажняя кожу и предохраняя от высыхания, что обеспечивает участие кожи в газообмене. У некоторых слизь может быть ядовитой или облегчающей газообмен. Окраска земноводных несет различные функции: защитная, предупреждающая, отпугивающая, половой диморфизм.

Роговые образования очень редки, имеется костяная пластинка в коже спины, у безногих земноводных — чешуйки; у жаб иногда под старость отлагается известь в коже.

Двигательная система и типы движения: При помощи сильных боковых изгибов всего тела, но с опорой на короткие ноги при движении по земле. При коротких конечностях боковые изгибы туловища увеличивают длину шага, а изгибы хвоста помогают сохранить равновесие.

Скелет

Тело разделено на голову, туловище, хвост (у хвостатых) и пятипалые конечности. Голова подвижно соединена с туловищем. Скелет разделён на отделы:

Шейный(1), туловищный, крестцовый(1), хвостовой.

В позвоночнике выделяют 4 отдела: шейный, туловищный[В1] , крестцовый и хвостовой. Число позвонков — от 7 у бесхвостых до 200 у безногих земноводных.

Шейный позвонок подвижно причленяется к затылочному отделу черепа (обеспечивает подвижность головы).

Плечевой пояс лежит в толще мускулатуры и включает парные лопатки, ключицы и вороньи кости, соединённые с грудиной.

Скелет передней конечности состоит из плечевой кости, предплечья (лучевая и локтевая кости) и кисти (кости запястья, пястья и фаланги пальцев).

Тазовый пояс состоит из парных подвздошных, седалищных и лобковых костей, сросшихся между собой.

В состав скелета задней конечности входят бедро, голень (большая и малая берцовая кости) и стопа (кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев).

Мускулатура

Мускулатура подразделяется на мускулатуру туловища и конечностей.

У лягушки, например, мышцы лучше всего развиты в области челюстей и конечностей. У хвостатых земноводных (огненная саламандра) так же сильно развиты хвостовые мышцы.

Органы дыхания

Органом дыхания у земноводных являются:

· лёгкие

· кожа и слизистая выстилка ротоглоточной полости (дополнительные органы дыхания);

· жабры (у некоторых водных обитателей и у головастиков).

У большинства видов имеются лёгкие небольшого объёма, в виде тонкостенных мешков, оплетённых густой сетью кровеносных сосудов. У жаб, приспособленных к обитанию в более засушливой среде, кожа ороговевает, и дыхание осуществляется преимущественно лёгкими.

Органы кровообращения

Кровеносная система замкнутая, сердце трёхкамерное со смешиванием крови в желудочке. Температура тела зависит от температуры окружающей среды- пойкилотермные.

Кровеносная система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Появление второго круга связано с приобретением лёгочного дыхания. Сердце состоит из двух предсердий (в правом предсердии кровь смешанная, преимущественно венозная, а в левом — артериальная) и одного желудочка.

В связи с тем, что органы тела снабжаются смешанной кровью, у амфибий низкий уровень обмена веществ, и поэтому они хладнокровные животные.

У личинок 1 круг кровообращения

Органы пищеварения

Все земноводные питаются только подвижной добычей. На дне ротоглоточной полости находится язык. У бесхвостых он передним концом прикрепляется к нижним челюстям, при ловле насекомых язык выбрасывается изо рта, к нему прилипает добыча. На челюстях имеются зубы, служащие только для удержания добычи.

В ротоглоточную полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых не содержит пищеварительных ферментов. Из ротоглоточной полости пища по пищеводу поступает в желудок, оттуда в двенадцатиперстную кишку. Сюда открываются протоки печени и поджелудочной железы. Переваривание пищи происходит в желудке и в двенадцатиперстной кишке. Тонкий кишечник переходит в прямую кишку, которая образует расширение — клоаку.

Температура окружающей среды прямо влияет на скорость переваривания пищи

Органы выделения

У личинок функционируют протонефрические почки.

У взрослых особей почти мезонефрические (туловищные).

Парные туловищные почки, от которых отходят мочеточники, открывающиеся в клоаку. В стенке клоаки имеется отверстие мочевого пузыря, в который стекает моча, попавшая в клоаку из мочеточников. В туловищных почках не происходит обратного всасывания воды. После наполнения мочевого пузыря и сокращения мышц его стенок, концентрированная моча выводится в клоаку и выбрасывается наружу. Своеобразная сложность такого механизма объясняется необходимостью земноводных сохранять большее количество влаги. Поэтому моча не удаляется сразу из клоаки, а попав в неё, предварительно направляется в мочевой пузырь. Часть продуктов обмена и большое количество влаги выделяется через кожу. Продукты белкового распада выводятся в виде мочевины – у взрослых, у личинок – в виде аммиака.

Эти особенности не позволили земноводным полностью перейти к наземному образу жизни.

Нервная система

В сравнении с рыбами вес головного мозга земноводных больше. Головной мозг состоит из 5 отделов:

· передний мозг относительно крупный; разделён на 2 полушария; имеет крупные обонятельные доли;

· промежуточный мозг хорошо развит;

· мозжечок развит слабо в связи с несложными, однообразными движениями;

· продолговатый мозг является центром дыхательной, кровеносной и пищеварительной системы;

· средний мозг относительно невелик, является центром зрения, тонуса скелетной мускулатуры.

От головного мозга отходят 10 пар головных нервов (I-X).

Хорошо развита симпатическая нервная система, представленная в основном двумя нервными стволами, расположенными по бокам позвоночника.

Органы чувств

Глаза приспособлены к функционированию в воздушной среде. У земноводных глаза похожи на глаза рыб, однако не имеют серебристой и отражательной оболочек, а также серповидного отростка. У высших земноводных есть верхние (кожистые) и нижние (прозрачные) подвижные веки. Мигательная перепонка (вместо нижнего века у большей части бесхвостых) выполняет защитную функцию. Слёзные железы отсутствуют, но есть гардерова железа, секрет которой смачивает роговицу и предохраняет её от высыхания.

Органы обоняния функционируют только в воздушной среде, представлены парными обонятельными мешками.

В органе слуха новый отдел — среднее ухо. Наружное слуховое отверстие закрывает барабанная перепонка, соединённая со слуховой косточкой —стремечком. Органом осязания является кожа, содержащая осязательные нервные окончания. У водных представителей и головастиков имеются органы боковой линии.

Органы вкуса. Расположены в ротовой полости. Предполагается, что лягушка воспринимает только горькое и соленое.

Половые органы

Все земноводные раздельнополые. У большинства земноводных оплодотворение наружное (в воде). Половые железы парные

В период размножения яичники, наполненные зрелыми яйцеклетками, заполняют у самок почти всю брюшную полость. Созревшие икринки выпадают в брюшную полость тела, через клоаку выводятся наружу.

Самцы имеют парные семенники. Отходящие от них семявыводящие канальца попадают в мочеточники, одновременно служащие самцам семяпроводами. Они также открываются в клоаку.

Жизненный цикл

В жизненном цикле земноводных чётко выделяются четыре стадии развития: яйцо, личинка (головастик), период метаморфоза, взрослая особь.

Яйца (икринки) земноводных, как и икра рыб, не имеют водонепроницаемой оболочки. Для развития яйца необходимо его постоянное увлажнение. Подавляющее большинство земноводных откладывают икру в пресных водоёмах, однако известны и исключения.

Из икринок вылупляются личинки, ведущие водный образ жизни. По своему строению личинки напоминают рыб: у них отсутствуют парные конечности, дышат жабрами (наружными, затем внутренними); имеют двухкамерное сердце и один круг кровообращения, органы боковой линии. Только некоторые виды появляются на свет уже в виде маленьких бесхвостых лягушат.

Претерпевая метаморфоз, личинки превращаются во взрослых лягушек, ведущих наземный образ жизни.

Образ жизни

Большинство земноводных проводит жизнь во влажных местах, чередуя пребывание на суше и в воде, однако есть некоторые чисто водные виды, а также виды, проводящие жизнь исключительно на деревьях. Недостаточная приспособленность земноводных к обитанию в наземной среде обусловливает резкие изменения их образа жизни в связи с сезонными изменениями условий существования. Земноводные способны впадать в длительную спячку при неблагоприятных условиях (холода, засуха и т. п.). У некоторых видов активность может меняться с ночной на дневную при понижении температуры ночью. Земноводные активны только в тёплых условиях. При температуре +7 — +8 °C большинство видов впадают в оцепенение, а при −1 °C — погибают. Но некоторые земноводные способны переносить длительное замораживание, пересыхание, а также регенерировать значительные утраченные части тела.

Некоторые земноводные, например морская жаба, могут жить в солёной воде. Однако большинство амфибий встречается только в пресной воде. Поэтому они отсутствуют на большинстве океанических островов, где условия для них в принципе благоприятны, но добраться до которых они самостоятельно не могут.

Питание

Все современные земноводные во взрослой стадии — хищники, питаются мелкими животными (в основном насекомыми и беспозвоночными), склонны к каннибализму. Растительноядных животных среди земноводных нет из-за крайне вялого обмена веществ. В рацион водных видов может входить молодь рыб, а наиболее крупные могут охотиться на птенцов водоплавающих птиц и попавших в воду мелких грызунов.

Характер питания личинок хвостатых земноводных практически аналогичен питанию взрослых животных. Личинки бесхвостых имеют кардинальное отличие, питаясь растительной пищей и детритом, переходя к хищничеству лишь к концу личиночной стадии.

Размножение

Общей особенностью размножения почти всех земноводных является их привязанность в этот период к воде, где они откладывают яйца и где происходит развитие личинок. Размножаются земноводные в мелких, хорошо прогреваемых участках водоёмов. В тёплые весенние вечера, в конце апреля и в мае, с прудов раздаются громкие квакающие звуки. Эти «концерты» устраивают самцы лягушек для привлечения самок. Органы размножения у самцов — семенники, у самок — яичники. Оплодотворение наружное. Икра приклеивается к водным растениям или камням.

Ядовитость

Самые ядовитые позвоночные животные на Земле принадлежат к отряду земноводных — это лягушки-древолазы. Яд, который выделяют кожные железы земноводных, содержит убивающие бактерии вещества (бактерициды). У большинства земноводных России яд совершенно безвреден для человека. Однако многие тропические лягушки не так безопасны.

Основные ароморфозы:

· Появление пятипалой конечности.

· Развитие лёгких.

· Наличие трёхкамерного сердца.

· Формирование среднего уха.

· Появление двух кругов кровообращения

Вопрос 12. Покровы хордовых животных; специфические особенности строения в различных классах, эволюционные преобразования. Производные кожа позвоночных – роговые, костные и железистые образование, особенности строения и роль животных в природе.

Производные кожи могут принимать участие в формировании органов

· передвижения (копыта),

· хватания (когти)

· нападения и защиты (рога, иглы и др.)

· полёта (складки)

· плавания (перепонки).

Кожа содержит рецепторы органов осязания, в ней много желёз разного назначения (слизистые, жировые, пахучие, потовые и пр.). Кожные покровы позвоночных животных как система наружных органов, которая имеет непосредственную связь с окружающей средой, в первую очередь реагируют на изменения в условиях внешней среды. Поэтому кожа и ее производные у хордовых чрезвычайно разнообразны по строению и функции.

Функции покровов тела.

1.Защита от механических, физических и химических воздействий.

2.Барьерная - преграда для проникновения бактерий и других микроорганизмов.

3. Теплоизоляция (кожа, волосы, перья).

4.Участие в теплообмене между организмом и окружающей средой.

5.Участие в регуляции водного баланса организма.

6.Участие в выведении конечных продуктов обмена (железы).

7.Участие в дыхании (поглощение О2 и выделение СО2).

8.Метаболическая функция (запасание энергетического материала, образование витамина D, молока).

9.Важная роль во внутривидовых отношениях: пигменты кожи и волос обеспечивают видоспецифическую окраску кожи; совокупность секретов пахучих, сальных, потовых желез позволяет отличить особей своего и других видов, облегчает встречу самца и самки.

10.Пассивная защита - приспособительная окраска (покровительственная, предостерегающая, расчленяющая, мимикрия) обеспечивает адаптацию организма к среде обитания.

Эволюционные преобразования покровов у хордовых животных.

- расширение числа выполняемых функций - помимо защиты, покровы принимают участие в газообмене, терморегуляции, в выведении конечных продуктов обмена;

- смена функции - плакоидные чешуи на челюстях превратились в зубы;

- интенсификация функции защиты тела привела к дифференцировке покровов: развитие дермы за счет разрастания соединительной ткани, деление эпидермиса на два слоя (роговой и ростковый); формирование специализированных производных кожи, многоклеточных желез нескольких типов;

- появление новых структурных элементов кожи - волосяного покрова;

- появление специализированных производных потовых желез -млечных желез.

Сравнительный обзор кожных покровов у хордовых животных

В индивидуальном развитии первичный кожный покров — слой эктодермы − дает наружный слой кожи, т. е. эпидермис со всеми его производными (пигмент, органы чувств, железы и роговой слой). Первичным строением кожи можно считать однослойный эпидермис. Такой кожный покров имеется у ланцетника и у зародышей позвоночных. У асцидий и сальп − кожные покровы срастаются со стенкой тела в общий слой — мантию, а на поверхности тела выделяется особый, содержащий клетчатку покров — туника. Уже начиная с круглоротых и у всех первичноводных позвоночных (бесчелюстных) и у всех рыб (и даже частично у земноводных), строение кожи характеризуется следующими общими чертами:

1) эпидермис многослойный с большим количеством разнообразных слизистых и зернистых железистых клеток, функционирующих как одноклеточные железы;

2) кориум(дерма) с плотными рядами коллагеновых и эластических волокон, располагающихся правильными чередующимися слоями — продольным и вертикальным.

У рыб кожные покровы характеризуются наличием различных костных чешуй.

Кожа современных амфибий имеет еще признаки водных позвоночных. Эпидермис, многослойный, слизистый, кориум с правильным расположением коллагеновых волокон. У современных хвостатых и бесхвостых амфибий кожа голая; только у безногих червяг имеются костные чешуйки, погруженные в особые мешочки и коже. У ископаемых амфибий — стегоцефалов имелся сильно развитый костный панцирь кожного происхождения, образованный сросшимися костными чешуями. Кожа амфибий является важным органом дыхания и водного обмена. Она лишена роговых образований и богата слизеотделительными железами (сходна с кожей рыб). Но отличается тем, что железы многоклеточные и кожный секрет отсутствует. Для кожи характерно прикрепление к телу не на всем протяжении, а лишь в определенных участках, между которыми располагаются обширные пространства, заполненные лимфой − лимфатические мешки.

Пресмыкающиеся (рептилии)

Кожа имеет покров в виде роговых чешуй и щитков.

Пальцы вооружены развитыми когтями. По внутреннему краю бедер (ящериц) тянется ряд чешуек с отверстиями – бедренные поры. Из которых весной выступают нитевидные образования. Бедренные поры связаны с половой деятельностью. Кожа плотно прилегает к телу. Тело крокодила покрыто роговыми щиткам и бляшками, под которыми располагаются костные щитки.

Особый интерес представляет наружный костный панцирь черепах, развившийся из костного кожного панциря путем срастания его с внутренним скелетом. Черепахи у них пассивный орган защиты – костный панцирь, в котором заключено туловище. Верхний щит этого панциря, носящий название карапакса, образован костными пластинками кожного происхождения, с которыми обычно сливаются расширенные остистые отростки позвонков и ребра.

Кожные покровы рептилий, птиц и млекопитающих, несмотря на резкое различие по внешним признакам (чешуи, волосы), характеризуются общими чертами строения, что является важным признаком для объединения всех трех классов высших животных в группу амниот.

Таким образом, превращение слизистого покрова в роговой явилось одним из важных факторов биологического прогресса, обусловившим расцвет рептилий в мезозойскую эру, а также расцвет птиц и млекопитающих, заменивших рептилий, в кайнозойскую эру.

Кожа птиц очень близка по строению к коже рептилий; она также лишена желез (кроме копчиковой железы над хвостом), но значительно тоньше и подвижнее. Типичные роговые чешуи у птиц имеются лишь на ногах, на теле же развиваются перья, имеющие разнообразное строение и окраску. Строение чешуевидных перьев на крыльях пингвинов (вторично упрощенных в связи с приспособлением к нырянию под водой) и на ногах страусов, а также на голове археоптерикса позволяет сделать заключение о происхождении перьев из чешуевидных образований.

Это вполне подтверждается эмбриональным развитием. Эмбриональный зачаток пера гомологичен зачатку роговой чешуи. Позже он превращается в пальцевидный вырост, эпидермальный чехлик которого на определенной стадии развития распадается на отдельные продольные стержни — бородки. Контурные перья развиваются сложнее благодаря неравномерному росту бородок. Из других специфических производных кожи у птиц имеются: роговой клюв (различного строения в зависимости от характера пищи), когти на пальцах ног, а у некоторых птиц и на I пальце крыла (у археоптерикса на пальцах крыла) и, наконец, различные кожные выросты — гребни, бородки, сережки и т. д., играющие роль вторичных половых признаков.

12 3