Загальна характеристика типу Земноводн

Загальна характеристика типу Земноводн

3

РЕФЕРАТ

Курсова робота: 28 с., 6 рис., 6 посилань.

Метою даної роботи є дослідження виникнення земноводних, зовнішньої та внутрішньої будови, різноманітність видів, значення у природі та для людини.

У роботі розглянуто виникнення земноводних, морфологічна та анатомічна будова земноводних, процеси життєдіяльності, а також значення у природі і для людини. Детально розглянуто функціонування травної, дихальної, скелетної, м'язової та інших систем.

дихальні органи, скелет, кровоносні органи, видільні органи, органи травлення, нервова система, розмноження

ABSTRACT

Course work: 28 p, 6 pic, 6 links.

The aim of this work is the study of amphibians, external and internal structure, species diversity, the importance for nature and for humans.

The paper deals with the emergence of amphibians, morphological and anatomical structure of amphibians, the processes of life, also the importance of nature and human . Reviewed in detail the functioning of the digestive, respiratory, skeletal, muscular and other systems.

RESPIRATORY, SKELETON, BLOOD BODIES, BODIES EXCRETORY, DEGISTIVE ORGANS, NERVIOUS SYSTEM, REPRODUCTION.

Зміст

Реферат

Вступ

1. Загальна характеристика типу

2. Характеристика роботи та будови окремих органів

2.1 Скелет

2.2 Дихальні органи

2.3 Кровоносні органи

2.4 Видільні органи

2.5 Органи травлення

2.6 Нервова система

3. Розмноження

4. Стисла характеристика окремих органів

5. Розповсюдження у природі

6. Роль у народному господарстві

6.1 Господарське значення

6.2 Роль в науці

Висновки

Перелік посилань

Вступ

Об'єкт даної роботи - клас земноводні. Це самий нечисленний клас хребетних. Назва цієї групи говорить про те, що ці тварини, що виходять на сушу, не відірвалися ще в повній мірі від життя у воді.

Метою курсової роботи є детальне розглянення та дослідження виникнення земноводних, зовнішньої та внутрішньої будови, різноманітність видів, значення у природі та для людини.

В еволюційному відношенні земноводні походять від стародавніх кістеперих риб і дали початок представникам класу плазуни. Найпримітивнішим загоном земноводних вважаються хвостаті. Хвостаті земноводні найбільш схожі з найдавнішими представниками класу. Більш спеціалізованими групами є безхвості земноводні та безногі.

Про походження земноводних до цих пір ведуться суперечки і згідно з останніми даними, земноводні походять від давніх кістеперих риб, конкретно, від загону ріпідістій. По будові кінцівки і черепа ці риби близькі до викопних земноводним (стегоцефалам), яких вважають предками сучасних амфібій. Найбільш архаїчною групою вважаються іхтіостегіди, які зберігають ряд рис, властивих рибам - хвостовий плавник, рудименти зябрових кришок, органи, що відповідають органам бічної лінії риб.

1. Загальна характеристика типу

Земноводні, або амфібії, що в перекладі з грецького означає двоякодихаючі, сильно відрізняються від інших хребетних. Відбулися від однієї з груп стародавніх прісноводих кистеперих риб -- стегоцефалів, що мешкали близько 300 млн. років назад в заболочених водоймищах. Найважливіші адаптації, що дозволили земноводним вийти в наземне середовище, пов'язані з подоланням сили тяжіння (гравітації) і захистом тіла від втрати вологи. У їх житті потрібно розрізняти два періоди: на початковій стадії розвитку вони схожі з рибами, а потім поступово перетворюються на тварин з легеневим диханням. Таким чином, в циклі розвитку земноводних має місце перетворення, яке майже не зустрічається у інших хребетних, і навпаки, широко поширено у нижчих, безхребетних.

Назва описуваної групи -- земноводні -- говорить про те, що ці тварини, що виходять на сушу, не відірвалися ще в повній мірі від життя у воді. І насправді, багато хто з них продовжував вести водний спосіб життя, вилазячи на сушу лише на короткий час, а якщо і жили на суші, то біля води, з якою вони були постійно зв'язані. Вони, як і риби, відкладали ікру, важ цикл розвитку якої проходив у воді. Земноводні пройшли лише найперші етапи освоєння суші, але саме тому їх біологія до цих пір представляє величезний науковий інтерес, оскільки подальша еволюція цих тварин, їх повний відрив, від водного середовища поклали початок виникненню наступної групи -- вищих хребетних (плазунів).

Земноводні -- самий нечисленний клас хребетних, що включає лише близько 2100 сучасних видів, представлених трьома загонами: хвостатих, безногих і безхвостих.

Хвостаті земноводні примітивніші; їх всього біля 280 видів. До них відносяться всілякі саламандри і тритони, поширені майже виключно в північній півкулі.

Безногі земноводні об'єднують приблизно 55 видів тропічних черв'яків, більшість з яких веде підземний спосіб життя. Мабуть, це дуже стародавні земноводні, такі, що дожили до наших днів завдяки пристосованості до риючого способу життя.

Безхвості земноводні містять найбільше число -- близько 1800 видів, що пристосувалися до пересування по суші стрибками за допомогою подовжених задніх кінцівок. Сюди відносяться різні жаби, жаби, ковганки, жерлянки, квакші і т.п. Поширені безхвості по всіх материках, окрім Антарктиди.[1]

Характерні риси організації земноводних наступні:

Тіло злегка сплощене і підрозділяється на голову, тулуб і дві пари п'ятипалих кінцівок. У невеликої групи земноводних є хвіст.

Шкіра тонка, гола, волога, багата слизовими залозами. Череп рухомо з'єднаний з хребтом, який складається з чотирьох відділів: Шийного, тулуба, крижового і хвостового. Плечевой і тазовий пояса забезпечують кінцівкам опору. Скелет кінцівок побудований за типом системи рухомих важелів, що дозволяють тварині пересуватися по твердій поверхні. У скелеті багато хряща. М'язова система складається з окремих диференційованих м'язів. Рухи різних частин тіла більш різноманітні, ніж у риб.

Земноводні - хижаки. У них розвинені слинні залози, секрет яких зволожує ротову порожнину, язик і їжу. Активно схоплений видобуток перетравлюється в шлунку. Останній відділ травного каналу - розширена клоака.

Органи дихання дорослих тварин - шкіра і легені, у личинок - зябра.

Серце трикамерне. Є два кола кровообігу: велике (тулуба) і мале (легеневе). За артеріях великого кола кровообігу тече змішана кров, і тільки головний мозок забезпечується артеріальною кров'ю.

Органи виділення - парні нирки. Сеча відтікає за двома сечоводами в клоаку, а з неї - в сечовий міхур. Виводиться кінцевий продукт азотистого обміну - сечовина.

Передній мозок земноводних в порівнянні з таким у риб має великі розміри і розділений на дві півкулі. Мозочок розвинений гірше у зв'язку з малою рухливістю. Будова органів слуху і зору пристосована до життя на суші. У личинок земноводних є орган бічной лінії.

Запліднення зовнішнє, у воді. Розвиток з неповним метаморфозом, зі стадією рибоподібної личинки.

Спосіб життя земноводних тісно пов'язаний з їх будовою та фізіологією. Недолуге будова наземних органів дихання - легень не тільки накладає відбиток на будову ряду інших систем органів, але і визначає основні особливості біології земноводних. Постійне випаровування вологи з поверхні шкіри робить земноводних залежними від вологості навколишнього середовища. Не меншу роль для амфібій, що не володіють теплокровних, має і температура навколишнього середовища.

У сполучно-тканинному шарі шкіри у деяких амфібій знаходяться невеликі капсули, наповнені драглистою речовиною; у інших утворюються об'ємні порожнини, пристосовані для розвитку і первинного зберігання зародків. Нарешті, у деяких в шкірі іноді з'являються окостеніння або тверді пластинки, почасти схожі на риб'ячі луски. Верхній шар шкіри дуже тонкий і в ньому часто полягають різні барвники.

Втім, забарвлення в деяких земноводних може змінюватися, як ми бачили це у хамелеонів, і обумовлюється в більшості випадків взаємним розташуванням і станом особливих пігментів клітин, укладених в шкірі.

Стиснення або розширення, зміна форми, наближення до зовнішньої поверхні шкіри або видалення від неї - все надає те чи інше забарвлення шкірі і викликається як зміною зовнішніх умов, так і внутрішнім роздратуванням.

Як у верхньому шарі шкіри, так і у внутрішньому у всіх земноводних знаходиться дуже багато заліз різної величини і різного призначення.

Найбільш цікаві з них отруйні залози. Вони розташовані в нижньому шарі шкіри, мають кулясту або овальну форму, відокремлюють слизову рідина, в якій знаходиться отруйна речовина. Амфібії, у яких більш розвинені такі залози, можуть довільно збільшувати виділення секрету цих залоз і вживають його як засіб захисту. В даний час встановлено, що отрути деяких земноводних дуже сильні, але для людини і великих тварин вони не небезпечні тому, що містяться в слизу лише в дуже незначній домішки. Однак досліди показують, що ця отрута може бути смертельною для багатьох тварин. Уприскування отрути жаб в кров маленьких птахів швидко вбиває їх, так само отруйна слиз жаб, введена в кров щенят, морських свинок, жаб і тритонів, діє смертельно. У деяких жаб, особливо у саламандр, дуже розвинені слизові залози, з яких вони можуть за своїм уподобанням викликати дуже рясне виділення, навіть бризкають краплями отруйної рідини, звідси і відбулося народне повір'я, ніби саламандра не горить у вогні.

Еластична, дуже тонка і нічим не покрита шкіра земноводних має велике значення в їхньому житті. Жодна амфібія не п'є води звичайним способом, а всмоктує її виключно через шкіру. Ось чому для них необхідна близькість води або вогкість. Жаби, віддалені від води, швидко худнуть, робляться млявими і скоро зовсім гинуть. Якщо до таких виснажених сухістю жабам покласти мокру ганчірку, то вони починають притискатися до неї своїм тілом і швидко оправляються. Через шкіру у амфібії вода всмоктується. Через шкіру також відбувається обмін газів. [3]

2. Характеристика роботи та будови окремих систем органів

2.1 Скелет

Зростаюча рухливість тварини і розвиток мускулатури супроводжуються розвитком скелета. Навколо хорди поступово утворюється хребет.

Пристрій скелета земноводних до деякої міри схожий з рибами. Розрізняють скелет голови, тулуба та кінцівок. Скелет голови утворений меншим, ніж у риб, числом кісток. Пристрій черепа різноманітний. Тут можна помітити поступове збільшення кісткових утворень за рахунок хрящових і сполучно-тканинних. Характерною ознакою всього класу земноводних є дві зчленовані головки на потилочній частині черепа, які відповідають двом ямочка першого шийного хребця. Череп завжди плоский, широкий, очні западини дуже великі. Черепна коробка складається з потиличної кісток, двох лобових, основної кістки. У бічних стінках черепа здебільшого окостеніння не відбувається зовсім, або ж хрящ костеніє частково.

Піднебінні кістки нерухомо з'єднані з черепом, на них точно так само, як на свого плуга і на клиновой кістки, іноді сидять зуби. Нижня щелепа складається з двох і більше частин і ніколи повністю не костеніє. Лицьовий відділ значно більше мозкового.

Хребет земноводних у зв'язку з їх полуназемним способом життя в порівнянні з рибами більш розчленований. Він складається з шийного, тулуба, крижового і хвостового відділів. У рибоподібних амфібій хребці абсолютно такі ж, як і у риб; у інших же розвиваються хребці з зчленованою головкою попереду і ямкою ззаду, ніж обумовлюється повне зчленування. Поперечні відростки хребців у всіх амфібій добре розвинені, але справжні ребра звичайно не розвиваються, замість них бувають лише кісткові або хрящові придатки. Поперечні відростки в деяких бувають дуже довгі і замінюють ребра.

Шийний відділ утворений одним хребцем, який з'єднується з черепом. Число тулубових хребців у земноводних різне. У деяких видів, наприклад у тритонів, з тулуба хребцями сполучаються слаборозвинені ребра.

Крижовий відділ є у більшості земноводних, він складається з одного хребця. Хвостовий відділ у безхвостих земноводних невеликий (хребці зрослися в одну кістку). У хвостатих - цей відділ виражений добре.

Парні кінцівки земноводних різко відрізняються від парних плавників риб. У скелеті передньої кінцівки земноводних розрізняють плечову кістку, кістки передпліччя і кисті, а скелеті задньої кінцівки - стегнову кістку, кістки гомілки і кістки стопи. Опорою передніх кінцівок служить скелет плечового поясу що складається з парних лопаток, воронячих кісток, а у більшості - ще й ключиць.

З поясом передніх кінцівок пов'язана грудна кістка, або грудина. Опорою задніх кінцівок служить тазовий пояс, що складається з тазових кісток, які з'єднуються з відростками крижового хребця або з відростками останнього тулубної хребця.[3]

Рисунок 2.1 - Скелет:

А - цілий скелет; Б - позво нок зверху; В - позво нок зпереду; 1 - шийший позво нок; 2 - кресовий позво нок; 3 - уростіть; 4 - грудина; 5 - хрящова задня частина грудини; 6 - пере грудина; 7 - коракоїд; 8 - прокоракоїд; 9 - лопатка; 10 - надлопаточний хрящ; 11 - подвздошна кістка; 12 - седаліщна кість; 13 - лобковий хрящ; 14 - плечова кість; 15 - передпліччя (лучова та локтева кості); 16 - зап'ястя; 17 - п'ясть; 18 - зачаточний 1 палец; 19 - 2 палец; 20 - 5 палец; 21 - бедро; 22 - голень (велика та мала берцові кості); 23 - передплюсна; 24 - плюсна; 25 - рудимент добав очного пальця; 26 - 1 палец; 27 - піло позвонка; 28 - спинномозговий канал; 29 - сочленовна площадка; 30 - остистий відросток; 31 - поперечний відросток.

2.2 Дихальні органи

Умови проживання у воді і на суші різко відмінні, і організація амфібій найглибшим чином відрізняється від організації їх водних предків.

Вологість, постійна для водного середовища, на суші різко змінюється, і на більшій частині земної поверхні вона відносно мала. Оскільки газообмін між організмом і середовищем можливий тільки через водну плівку, зябра, легко висихають на повітрі, виявляються непридатними як органи дихання для наземних тварин. Вони замінюються в амфібій легкими. На відміну від зябер легкі розташовані глибоко всередині тіла і захищені від висихання.

Рисунок 2.2 - Схема вдоху

Легені земноводних являють собою парні мішки, порожнисті всередині. Їх тонкі стінки на внутрішній поверхні мають більш-менш розвинену пористу будову. Однак поверхня легень у земноводних ще невелика. Так, у більшості жаб ставлення її до поверхні шкіри одно 2: 3, у той час як у ссавців поверхню легкого в 50-100 разів більше поверхні шкіри. Незначний розвиток легень у земноводних характеризує їх як примітивних мешканців суші.

Дихальні шляхи в амфібій розвинені також слабо. У хвостатих вони представлені у вигляді досить довгої трубки - трахеї; у безхвостих це лише коротка трахейно-гортанна камера, безпосередньо переходить у порожнину легенів.

Відповідно перетворення органів дихання у наземних хребетних тварин змінюється і механізм дихання. У земноводних він ще примітивного нагнітального типу. Тварина набирає повітря в ротову порожнину, для чого відкриває ніздрі і опускає дно ротової порожнини. Потім ніздрі закриваються клапанами, дно ротової порожнини піднімається і повітря нагнітається в легені. Видалення повітря з легенів відбувається завдяки дії черевної мускулатури і спадання стінок легенів. Механізм дихання відрізняє земноводних не тільки від риб, але й від інших наземних хребетних, дихання яких здійснюється за допомогою зміни обсягу грудної клітини.

Так як у земноводних відносна поверхня легенів мала і вони слабо вентилюються, то насичення крові киснем відбувається не тільки через легені, а й через шкіру. Так, наприклад, трав'яна жаба отримує через шкіру 33% кисню, а ставкова - 51%. Ще складніше йде справа з видаленням з організму вуглекислого газу. Завдяки недостатньої вентиляції легенів вуглекислий газ нагромаджується в них і ускладнює подальшу дифузію цієї речовини з крові. Основна маса вуглекислого газу дифундує в навколишнє середовище через шкіру (у ставкової жаби 86%). У вищих наземних хребетних шкірне дихання мізерно мало.

Покрови земноводних, що функціонують як додатковий орган дихання, відрізняються в зв'язку з цим рядом особливостей. Шкіра у земноводних гола, що сприяє вільному газообміну в кровоносних судинах, що утворюють в ній густу мережу. Так як обмін газами між організмом і середовищем йде тільки через водну плівку, шкіра земноводних постійно зволожується слизом, що виробляється численними залозами. Крім слизових, в шкірі земноводних містяться ще й отруйні залози, секрет яких захищає тварину від ворогів і різних мікроорганізмів, для яких волога шкіра земноводних могла б служити відмінним білковим субстратом.

Найважливіші зміни в будові черепа у зв'язку з виходом на сушу відбулися відповідно до зміни в системі органів дихання. Перш за все, разом із зникненням зябер редукували також зябрових кришка і зяброві дужки, які частково перетворилися на під'язичний скелет, що формується і за рахунок нижнього елемента під'язикової дуги. Механізм зябрового дихання у риб пов'язан не тільки з рухами зябрової кришки, але також і з рухами щелепної та під'язичної дуг. У зв'язку з цим щелепна дуга повинна мати здатність не тільки до хватальних рухів - зверху вниз, а й до бічних, дихальним рухам. Випадання зябрового дихання робить бічні рухи щелепної дуги непотрібними. З іншого боку, механізм легеневого дихання, що здійснюється за допомогою опускання та підіймання дна ротової порожнини, вимагає зміцнення точок опори мускулатури, що виконує ці рухи. Іншими словами, виникає необхідність зміцнення верхнього відділу щелепної дуги. Це досягається тим, що у земноводних розвинулася аутостілія, тобто небноквадратний хрящ зростається з осьовим черепом і що лежать над ним піднебінні і крилоподібні кістки входять до складу черепної коробки. Аутостілія є результат зміни механізму дихання при переході від дихання зябрами до дихання легенями.

Дія механізму дихання у земноводних виявляється тим ефективніше, чим більше відстань між задніми кінцями гілок нижньої щелепи. Це досягається все більш широким розсуванням квадратних кісток, до яких приєднується нижня щелепа. В кінцевому результаті весь череп придбав властиву земноводним широку і плоску форму.

У зв'язку з розвитком аутостілія і втратою зябрової кришки під'язиково-щелепна (підвіскова) кістка в амфібій втрачає роль щелепного підвіска і роль опори для зябрової кришки. Вона зменшилася в розмірах, вийшла зі складу щелепного апарата і перетворилася на слухову кісточку - стовпчик.

Незважаючи на те, що на описуваній стадії функціонують тільки зовнішні зябра, у пуголовків вже є органи дихання, що приходять їм на зміну - внутрішні зябра. Зяброві мішки закладаються у зародка на дуже ранніх стадіях розвитку. Вони виникають як вертикальні кармановідні складки глотки, що ростуть назовні. У стінці глотки, що лежить між сусідніми зябровими мішками, розвивається скелет зябрового апарату - зяброві дужки. У щойно вилупівшегося пуголовка є також і зачатки легенів.

Ступінь розвитку тієї чи іншої системи органів дихання змінюється з віком тварини.

Легені мають вигляд довгастих мішечків з тонкими еластичними стінками, в яких розгалужується безліч капілярів. Такі легені не можуть повністю забезпечувати організм киснем. Амфібії не всмоктують повітря, а заковтують. Тварина збільшує об'єм ротової порожнини, і в неї через ніздрі входить повітря. Коли дно ротової порожнини піднімається до неба, ніздрі закриваються і повітря проштовхуються через гортань в легені. У легенях відбувається газообмін: кисень проникає в капіляри, а вуглекислий газ із крові переходить у повітря, який потім виводиться назовні.

Легеневе та шкіряну дихання у земноводних розвинуте неоднаково. У тих, хто більшу частину життя проводить у воді, слабше розвинені легені, а краще шкірний подих. Личинки земноводних дихають зябрами. У деяких хвостатих земноводних зябра зберігаються на все життя. [3]

2.3 Кровоносні органи

З розвитком наземного органу дихання тісно пов'язана і перебудова системи кровообігу. Серце земноводних складається з двох цілком відокремлених передсердь, загального шлуночка і артеріального конуса, від якого відходить загальний стовбур аорти, що розділяє потім на три пари артеріальних судин.

Передні з них - сонні артерії - несуть кров до голови. Наступні за ними судини носять назву системних дуг аорти. Права і ліва дуги аорти, відсилаючи кожна з потужної артерії до передніх кінцівок, з'єднуються нижче серця в непарну спинну аорту. Остання тягнеться уздовж хребта, посилаючи від себе артерії до різних органів. Від загального стовбура аорти відходять також легенево-шкірні артерії, що несуть кров до легенів і шкірі.

Венозна кров від передніх відділів тіла збирається у парні передні порожнисті вени, куди відкриваються також дуже характерні для земноводних великі шкірні вени, що несуть артеріальну кров від шкіри. Передні порожнисті вени, як і непарна задня порожниста вена, впадають у праве передсердя.

Рисунок 2.3 - Схема артеріальної системи лягушки:

1 - наружна сонна артерія; 2 - внутрішня сонна артерія; 3 - загальна сонна артерія; 4 - легочно-кожна атрерія; 5 - артеріальний конус; 6 - праве предсерддя; 7 - леве предсерддя; 8 - желудочек; 9 - легочна артерія; 10 - легке; 11 - кожна артерія; 12 - печіночні артерії; 13 - желудочна артерія; 14 - кишечка артерія; 15 - спинна аорта; 16 - почечна артерія; 17 - почка; 18 - левий семенник; 19 - подвздошна артерія.

В задню полу вену збирається кров з задніх відділів тіла. Вона приймає в себе і печінкову вену, що збирає кров від кишечника. Нарешті, у ліве передсердя впадає загальна легенева вена, яка утворилася в результаті злиття парних легеневих вен.

Отже, на відміну від риб, у земноводних виникає типовий для всіх наземних хребетних друге коло кровообігу, по якому кров з серця по легеневих артеріях потрапляє в легені і повертається до нього по легеневій вені. При одному колі кровообігу у риб в серці потрапляє тільки венозна кров, а у наземних хребетних і венозна й артеріальна. У зв'язку з цим виникає поділ серця на два відділи: правий - венозний і лівий - артеріальний. У земноводних цей поділ лише часткове і виражається в існуванні двох передсердь. Проте вже в правому передсерді кров змішується, тому що верхні порожнисті вени приносять у нього не тільки венозну кров, а й що по шкірних венах артеріальну.

В шлуночку до цієї змішаної крові додається ще порція артеріальної крові з лівого передсердя. Поділ шлуночка при такому кровообігу зробило б безцільним шкірне дихання, так як артеріальна кров з шкірних вен надходила б тоді тільки в легені. Відсутність перегородки в шлуночку набуває винятково важливу роль тоді, коли тварина знаходиться під водою і дихає тільки шкірою.

Не менш істотне перетворення в кровоносну систему земноводних полягає в тому, що у зв'язку із зникненням зябрового дихання артерії зябрових дуг змінюються і набувають нову функцію. Як показує ембріональний розвиток земноводних, їх легеневі артерії формуються за рахунок артерій четвертої зябрової дуги, артерія третьої зябрової дуги у дорослих безхвостих земноводних зникає, з другої - розвиваються дуги аорти, а з першої - сонні артерії.

Передні і задні кардинальні вени, властиві рибам, залишаються ще у деяких хвостатих земноводних, а у безхвостих їх повністю замінюють типові для наземних хребетних передня і задня порожнисті вени. [4]

2.4 Видільні органи

Страницы: 1, 2