Jaký typ dýchání mají obojživelníci?

Je známo, že život vznikl ve vodě. Obojživelníci (obojživelníci) jsou první strunatci, kteří přišli na souš a začali ji zkoumat. Ale přizpůsobit se životu na Zemi, plnému nebezpečí, a dokonce to udělat tak, aby vám evoluce byla příznivá, není triviální úkol. Ukazuje se, že žáby, čolci, mloci jsou skutečnými průkopníky, jako například Ivan Fedorovič Kruzenshtern – „člověk a parník“ – průkopník dálkové navigace. Pojďme je lépe poznat (nebereme Kruzenshtern)!

Obecné rysy třídy obojživelníků v souvislosti s jejich biotopem

Jak je patrné z názvu třídy, Obojživelníci úzce souvisí se dvěma prostředími: země-vzduch и jeden, ke každému z nich jsou nějak přizpůsobeny.

Člověk se již dlouho snaží vytvořit obojživelné vozidlo, které lze použít jak na souši, tak na vodě. Ale tady žáby už dávno všem utíraly nos a v každém z těchto prostředí se cítí skvěle.

Následující jsou příznaky, které se poprvé objevují ve třídě obojživelníků; více o nich v další části.

1. Tělo je rozděleno na hlavu, trup a ocas (u některých).
2. Rozvinuté páry pákové pětiprsté končetiny – dvě přední a dvě zadní. Obojživelníci se vyvinuli z lalokoploutvých ryb. Jejich ploutve jsou již upraveny tak, že si lze všimnout, že z nich vznikly končetiny. Více se o tom můžete dočíst v článcích “Class Bony fish” a “Class Cartilaginous fish”.
3. Tělo je zvenku zakryté kůži s mnoha žlázami. Vylučují hodně hlenu, který udržuje pokožku obojživelníků vlhkou. Kůže je zapojena do procesu dýchání.
4. Svalová diferenciace.
5. Возникновение světlo.
6. Progresivní vývoj nervového systému.
7. Vzhled druhé kolo krevní oběh
8. Vzhled tříkomorové srdce.

Vlastnosti struktury a životního stylu zástupců třídy obojživelníků na příkladu žáby

Kostra

• Lebka – má dvě části (obličejovou a mozkovou). Skládají se z malého počtu kostí. Oblast obličeje je větší než oblast mozku.
• Páteř, který se skládá ze čtyř oddělení:

– krční páteř (1 obratel);

– část trupu (různý počet obratlů);

– sakrální řez (1 obratel);

– kaudální úsek (u bezocasých obojživelníků obratle srůstají a tvoří urostyle, zatímco u ocasatých je v tomto úseku různý počet obratlů).

• Pás na přední končetiny (část kostry, která připevňuje hrudní končetinu k páteři): 2 lopatky, 2 klíční kosti, 2 korakoidy (= vraní kosti).
• Přední končetina: rameno, předloktí, ruka (pětiprstá, žába má jeden prst zmenšený, 4 prsty).
• Pás na zadní končetiny (část kostry, která připevňuje zadní končetinu k páteři): srostlé pánevní kosti.
• zadní končetina: stehno, bérce, chodidlo (5 prstů s membránou mezi nimi).

Je důležité si uvědomit, že obojživelníci mají hrudní kost, ale nemají žebra.

Respirační systém

Obojživelníci mají dva typy dýchání:

• Kožní (65% výměny plynů probíhá právě zde): kůže obojživelníků je prostoupena mnoha krevními cévami a obsahuje žlázy, které vylučují hlen, díky kterému mohou plyny vstupovat do těla žáby. Díky tomu vydrží pod vodou velmi dlouho, aniž by se vynořily. Ropucha může strávit ve vodě asi osm dní a žabka téměř měsíc.
• Plicní: vyvinou se jim plicní vaky (mimochodem, opravdu vypadají jako skutečné vaky, podívejte se na obrázek):

Je to docela jednoduché. Všimli jste si někdy, jak žáby dělají podivné pohyby bradou, ať už ji nafukují nebo uvolňují? Takže takto pumpují vzduch do plic, jejich ústa fungují jako pumpa:

Oběhový systém

• Oběhový systém – ZAVŘENO (krev se pohybuje cévami a nerozlévá se do tělní dutiny).
• Tříkomorové srdce – je zde 1 komora a 2 síně.
• Existují 2 kruhy krevního oběhu:

1. v malých proudech krve do plic, kde se obohacuje kyslíkem a uvolňuje oxid uhličitý;
2. ve velké krvi, která se mísí v komoře (smíšená krev) jde do všech orgánů, s výjimkou mozku – ten jako nejdůležitější orgán přijímá okysličenou (tedy arteriální) krev.

Trávicí systém

Trávicí systém je průchozí trubice. V dutině ústní se objevuje skutečný jazyk – hlavní orgán pro získávání potravy. Je dlouhý a lepkavý, slouží k chytání kořisti. Obojživelníci mají slinné žlázy, játra a slinivku břišní.

Připomeňme si: dutina ústní → hltan → jícen → žaludek → tenké střevo → tlusté střevo → kloaka.

Vylučovací systém

Moč se tvoří v ledvinách obojživelníků, hlavním vylučovacím produktem v jejím složení je močovina. Cesta tvorby a vylučování moči:

Připomeňme si: primární (kmenové) ledviny → močovody → močový měchýř (zde se část vody z moči vstřebá zpět do krve) → kloaka → vnější prostředí.

Reprodukční systém

Reprodukční systém – zvířata jsou dvoudomá.

• U samic vaječníky produkovat vejce (vejce):

vaječníky → vejcovody → kloaka.

• U samců testy produkovat spermie:

varlata → vas deferens (vytékají do močovodů) → kloaka.

Vnější hnojení: Obojživelníci vylučují své sexuální sekrety do vody, kde se gamety spojí a vytvoří zygotu.

Vývoj je nepřímý: Aby se pulec (larva) stal jako dospělá žába, potřebuje projít řadou závažných změn (proměn). Poté, co jste se seznámili s vývojovými fázemi obojživelníků, můžete vidět, že ve skutečnosti pocházejí z ryb: právě vycházejí z vajíčka pulec Vůbec nevypadá jako žába, ale s rybami má několik společných rysů:

• dýchací orgány – žábry;
• vývoj probíhá ve vodě;
• je tam ocas;
• existuje boční linie;
• oběhový systém: jeden kruh krevního oběhu a dvoukomorové srdce.

Podívejme se, jak dospělá žába vzniká ze dvou zárodečných buněk, které spadnou do vody:

Existuje druh žáby, jehož pulci mohou dosáhnout délky 25 cm. I když velikost dospělého jedince je pouhých 6 cm.Ne nadarmo se tomuto druhu říká Pseudis paradoxa – Úžasná žába. Stejně jako ve filmu „Spirited Away“ byl syn čarodějnice mnohem větší než jeho matka a dokonce byl v dětství.

Nervový systém

Tam je mícha (leží v páteřním kanálu) a mozek, rozdělený na dvě hemisféry, který se skládá z:

1 – přední mozek (lépe vyvinutý ve srovnání s rybami);

3 – střední mozek;

4 – prodloužená medulla;

5 – cerebellum (méně vyvinuté než u ryb, protože jejich pohyby jsou monotónní, pomalé, nepotřebují stejnou koordinaci jako ve vodě).

Smyslové orgány

Obojživelníci vedou vodní a suchozemský životní styl, takže jejich smyslové orgány mají některé vlastnosti:

1. oči mít pohyblivá víčka (ochrana před nečistotami a vysycháním). Mají 2 oční víčka – horní a spodní kožovitá a 3. víčko je blána. Mají slzné žlázy, jejichž sekret koupe oční bulvy. Rohovka očí je konvexní (u ryb byla plochá) a čočka je čočkovitá (u ryb je čočka kulatá), díky čemuž vidí dále než ryby.

1. kromě vnitřní ucho v lebce (objevil se i u ryb), objevuje se i u obojživelníků střední ucho (stapes) и ušní bubínek. Je to dáno tím, že prostředí země-vzduch není tak husté jako vodní prostředí, což znamená, že se zvuky přenášejí hůře, takže jsou potřeba další konstrukce, které zvuk vedou a zesilují.

1. Orgány čich – v nosních průchodech.

1. U druhů s vodním životním stylem, stejně jako u pulců, boční čára.

Klasifikace třídy obojživelníci

Klasifikace obojživelníků lze stručně popsat takto:

Třída obojživelníků je tedy rozdělena do tří řádů – bezocasý řád, ocasatý řád a beznohý řád.

• Bezocasý tým:žáby, ropuchy, rosničky. Na jejich příkladu jsme analyzovali obecné charakteristiky celé třídy, takže v tuto chvíli už o nich víte všechno!
• Beznohý tým:červi, rybí hadi. Nenechte se zmást jmény zástupců tohoto řádu: nemají nic společného s červy, rybami nebo hady a jsou pojmenováni podle červovitého nebo hadího tvaru jejich těla bez končetin.
• Pořadí na míru:čolek chocholatý, čolek obecný, mlok obrovský, protea. Mají protáhlé tělo s přibližně stejně velkými končetinami, dlouhým ocasem a malou hlavou.

Mnoho lidí dělá chybu, když si myslí, že mlok je ještěrka. Není tomu tak: navzdory vnější podobnosti tato zvířata patří do různých tříd: mlok je obojživelník a ještěrka je plaz. Z evolučního hlediska jsou plazi pokročilejší a vysoce organizovanou třídou, o které si můžete přečíst více v článku „Třída plazů“.

Role obojživelníků v přírodě a lidském životě

1. Jsou článkem v potravním řetězci;
2. Zničte „škodlivý“ hmyz (například mouchy, komáry);
3. Někdy je zároveň zničen i potěr cenných ryb;
4. Používají se pro vědecké účely: například začnou studovat stavbu obratlovců pomocí vypreparovaných žab;
5. Někdy se používá jako jídlo.

Mohou být neškodné žáby použity jako vražedné zbraně? Faktem je, že ne všechny žáby jsou tak neškodné, jak se na první pohled zdá. Mnohé z nich jsou jedovaté: sekrety, které vylučují, mohou způsobit halucinace, záchvaty a další reakce. Rosnička Hrozný listolezec žijící v tropických lesích Kolumbie je obecně jedním z nejnebezpečnějších zvířat na Zemi: jeden dotyk stačí k zabití člověka. Místní obyvatelstvo potře hroty šípů jejím jedem a vydá se na lov.

Kontrola faktů

• Páteř obojživelníci se skládají ze 4 částí: cervikální (1 obratel), trup, sakrální a kaudální. Žába nemá žebra ani hrudník. Obratle kaudální oblasti jsou srostlé do urostylu.
• Oběhový systém – uzavřené, dva kruhy krevního oběhu – velký a malý (plicní). Srdce je tříkomorové (dvě síně a komora). Chladnokrevný.
• Respirační systém – dospělci dýchají plícemi a kůží a larvy žábrami. Kvůli nepřítomnosti hrudníku je vzduch vháněn do plic jako pumpa.
• Nervový systém – přední mozek obojživelníků je vyvinutější než u ryb a je rozdělen na dvě hemisféry. Mozeček je díky podobným pohybům méně vyvinutý.
• oči obojživelníci jsou chráněni před vysycháním a ucpáním pohyblivými horními a dolními víčky a štětinovou membránou. V orgán sluchu objevilo se střední ucho s jednou sluchovou kůstkou (stapes). Středoušní dutina je od okolního prostředí oddělena bubínkem.

Podmínky

Urostyle – kost některých obojživelníků, vzniklá splynutím obratlů ocasní oblasti a křížové kosti.

Poikilotermní (studenokrevný) zvěř je skupina živočichů vyznačující se proměnlivou tělesnou teplotou v závislosti na prostředí.

Kloaka – Jedná se o rozšířenou zadní část střeva, do které proudí kanály trávicího, vylučovacího a reprodukčního systému.

zkontroluj se

1 úloha.

Která z následujících struktur je charakteristická pro třídu obojživelníků?

1. Žebra v hrudní oblasti
2. 7 krčních obratlů
3. Kloaka
4. Čtyřkomorové srdce

2 úloha.

Do jaké skupiny patří ceciliáni?

1. Bezocasá četa
2. Squad Tailed
3. Beznohý oddíl

3 úloha.

Kanálky kterého systému ústí do kloaky?

1. Zažívací
2. Respirační
3. vyměšovací
4. Sexuální

4 úloha.

Vyberte všechny vlastnosti charakteristické pro třídu obojživelníků:

1. End-to-end trávicí systém
2. Přímý vývoj
3. Přítomnost plaveckého měchýře
4. Plicní dýchání
5. Vše výše uvedené

Odpovědi: 1. – šestnáct; jeden. – 3; 3. – šestnáct; 4. – 1,4.

Dýchání obojživelníků je proces, kterým obojživelníci získávají kyslík z prostředí. Zde stojí za zmínku, že obojživelníci se stali prvními organismy obratlovců, kterým se podařilo dostat na pevninu. A to naznačuje, že jejich dýchací systém se prostě musel změnit. A pokud dříve používali k dýchání pod vodou žábry, nyní používají plíce.

Mnozí, kteří se zajímají o biologii a svět zvířat obecně, se zajímají o tvory, jako jsou obojživelníci. Jsou svým způsobem skutečně unikátní a mnoho systémů v jejich tělech, ať už dýchacích nebo oběhových, má mnoho funkcí. Dnes budeme hovořit o dýchacím systému – jednom z nejdůležitějších a nejsložitějších v těle obojživelníků.

Dýchací orgány obojživelníků

A protože mluvíme o dýchacím systému, není to tak jednoduché. Dýchací systém obojživelníků zahrnuje nejen plíce, ale také kůži. A u některých druhů (například žába zelená) je dýchání kůží téměř stejně vyvinuté jako plíce. Takoví obojživelníci jsou schopni získat asi 50 % veškerého kyslíku kůží. Kromě toho obojživelníci používají orofaryngeální dutinu.

Změnou jeho objemu mohou obojživelníci regulovat množství přicházejícího vzduchu a vdechovat. Je třeba poznamenat, že u obojživelníků se ještě nevytvořila bránice (jako např. u lidí), a proto je hltan nejdůležitějším účastníkem procesu dýchání, který přebírá roli nasávání a vytlačování vzduchu.

Když už mluvíme o struktuře plic, poznamenáváme, že vypadají jako dva podlouhlé vaky se silnými stěnami, kterými prochází síť kapilár. Hrtanovo-tracheální dutina vede do plic. Každá plíce má speciální otvor pro připojení.

Typy dýchání obojživelníků

Obojživelníci mají jedinečnou schopnost používat dva typy dýchání najednou – kožní a plicní. Protože obojživelníci mohou žít jak na souši, tak ve vodě, různé způsoby získávání kyslíku z prostředí jsou pro ně prostě životně důležité. Stojí za zmínku, že na souši obojživelníci obvykle používají oba typy dýchání a jeden bez druhého nemůže existovat. Pokud žábě zabráníte přijímat kyslík kůží, může se snadno udusit, přestože dýchá plícemi.

Pokud jde o pobyt ve vodě, používá se tam pouze kožní dýchání (ostatně obojživelníci zpravidla žábry nemají). Struktura pokožky zajišťuje nerušený průchod plynů, včetně kyslíku rozpuštěného ve vodě. Navíc během kožního dýchání, když je obojživelník ve vodě, dochází k řadě zajímavých procesů, které ovlivňují tělo a umožňují vám se předem neudusit. Například je zajištěna další oxidace krve.

Kožní dýchání obojživelníků

Obojživelníci mají schopnost absorbovat kyslík kůží. Kožní dýchání plní mnoho funkcí, jednou z nich je dodatečná oxidace krve, pokud je obojživelník ve vodě dlouhou dobu. To může být nesmírně užitečné, když obojživelník musí z nějakého důvodu zůstat v jezírku. Zpravidla se to stává při pronásledování dravcem. Za zmínku také stojí, že povrch plic u obojživelníků souvisí s povrchem kůže v poměru dva ku třem. To je velmi malý poměr, protože u stejných savců povrch plic zpravidla padesátkrát nebo dokonce stokrát přesahuje povrch kůže.

Co způsobuje kožní dýchání u obojživelníků?

Hlavním důvodem, proč obojživelníci používají kůži spolu s plícemi, je nedokonalost samotných plic. Tento orgán ještě není dostatečně vyvinutý, obojživelníci jsou stále v takové přechodné fázi, kdy mohou existovat jak na souši, tak ve vodě. Nejedná se ještě o plazy, u kterých zcela chybí kožní dýchání, ale nejde ani o plně vodní obyvatele, kteří používají výhradně žábry. I když obojživelníci žábry mají, je pravda, že jak stárnou, u většiny druhů mizí. Obojživelníci ale svou kůži využívají naplno.

Přestože existují ropuchy, které žijí v suchých a horkých podnebích, jejich kůže keratinizuje a dýchací systém se více podobá plazům. No, stojí za zmínku, že existují i ​​druhy, které nemají vůbec žádné plíce. Jedná se o mloky bez plic a kalimantanské barburuly – žáby žijící na ostrově Kalimantan.

Plicní dýchání obojživelníků

Ty druhy obojživelníků, které primárně žijí na souši a nezimují pod vodou, se vyznačují větším plicním dýcháním (až 70–80 % procent). Mechanismus takového dýchání je následující:

• Spodní část úst klesá;
• Vzduch vstupuje do krku nosními dírkami;
• Nozdry se uzavřou a vzduch pod tlakem ze stoupajícího dna úst proudí do plic;
• Po nasycení kyslíkem dno opět klesne a vzduch je vyvržen nosními dírkami.

Mechanismus je obecně jednoduchý, hlavní je zde pochopit, že obojživelníci nemají mezižeberní svaly a celý proces usměrňování vzduchu je koordinován především orofaryngeální dutinou.

Umístění dýchacích orgánů u obojživelníků

Plíce obojživelníků se nacházejí na obvyklém místě, pod páteří, nad srdcem a žaludkem. Co se týče kůže, ta pokrývá celý povrch obojživelníka. A orofaryngeální dutina se zase nachází v ústech.

Charakteristické rysy dýchacích orgánů obojživelníků

Rysy dýchacích orgánů obojživelníků jsou relativně malý objem plic, který je způsoben evolučním přechodem, a také schopnost přepínat mezi dvěma typy dýchání – plicním a kožním. Plicní dýchání okysličuje plíce a krev. Žilní krev vstupuje do plic, které přijímá kyslík a vrací se zpět do srdce v levé síni). Vzniká tak další charakteristický znak, spojený pouze s oběhovým systémem – u obojživelníků vzniká druhý kruh krevního oběhu.

Pokud jde o kůži a dýchání přes ni, princip fungování je následující: arteriální krev vytéká z kůže a vstupuje do srdce. Ale legrační je, že vstupuje do pravé síně, kde se hromadí žilní krev z tělesných tkání.

Celý výše popsaný mechanismus přispívá k tomu, že u obojživelníků se v důsledku vlastností dýchacího a oběhového systému tvoří nedostatečné zásobení orgánů arteriální krví. To vede ke snížení metabolismu a také chladnokrevnosti. Pro ty, kteří ještě nevědí nebo zapomněli, jsou obojživelníci chladnokrevní tvorové.

K vlastnostem kůže jako dýchacího orgánu patří i její struktura. Obojživelníci mají hladkou kůži – to je nezbytné, aby přes ni mohly snadno pronikat plyny, zejména požadovaný kyslík. Kůže obojživelníků má navíc další životně důležitou vlastnost – je neustále vlhká. Faktem je, že aby se kyslík dostal přes kůži do krve, musí se nejprve rozpustit ve vodě.

Za tímto účelem si kůže obojživelníků musí udržovat určité procento vlhkosti. A to je důvod, proč žáby mají tendenci žít na tmavých, vlhkých místech poblíž vodních ploch. Vznikají tam ideální podmínky pro pokožku. Žábu však nemůžete záměrně sušit nebo otřít, protože pokud kůže obojživelníka vyschne, kyslík již nebude moci vstoupit do krve, což povede ke smrti. Proto prosím nechytejte žáby rukama a nevysušujte jim kůži!

Dýchací systém obojživelníků

Shrneme-li výše uvedené, můžeme stručně charakterizovat celý dýchací systém obojživelníků. Tak:

• Obojživelníci používají dva typy dýchání – kožní a plicní.
• Na souši se používají oba typy dýchání, ve vodě pouze dýchání kůží.
• K provádění plicního dýchání se aktivně používá orofaryngeální dutina, která částečně přebírá funkce bránice, která se nachází u rozvinutějších tvorů.
• Kožní dýchání umožňuje žábě nasytit krev kyslíkem rozpuštěným ve vodě. Proto je kůže obojživelníků vždy vlhká.
• Dospělí obojživelníci až na vzácné výjimky žábry postrádají. Mají je jen pulci. Zatímco pulec prochází svým vývojovým cyklem, žábry se nejprve stanou vnějšími, poté se vyvinou ve vnitřní a poté úplně zmizí.
• Plíce obojživelníků nejsou dostatečně vyvinuté, takže kožní dýchání je životně důležité a kromě transportu kyslíku do krve může plnit řadu dalších funkcí.
• Rychlost metabolismu ovlivňuje typ dýchání, které obojživelník používá.

Dýchání obojživelníků ve vodě

Ve vodě dýchají obojživelníci kůží. Absorbují kyslík rozpuštěný ve vodě a nasycují jím krev. Důležité je, že ve většině případů může takové dýchání k životu zcela stačit a mnoho obojživelníků dokonce zimuje pod vodou. Zde je samozřejmě jedna malá nuance, a to, že při hibernaci se metabolismus obojživelníků zpomaluje. A to pomáhá snižovat množství kyslíku potřebného pro život.

Když jste však vzhůru, potřebujete toho více a samotné dýchání kůží nemusí stačit. Jak však již bylo zmíněno výše, obojživelníci mohou jít pod vodu na dlouhou dobu, aby tam přežili nebezpečné chvíle. Jejich krev se okysličuje a kožní dýchání se dočasně stává jediným způsobem, jak získat kyslík.

Dýchání larev obojživelníků

Co se týče larev obojživelníků (pulců), ty mají často žábry. Samotné žábry se dělí na vnitřní a vnější. Ty se objevují dříve a následně procházejí řadou změn. Nejprve se přemění na vnitřní a pak v procesu dospívání a přeměny pulce v dospělce žábry jako nepotřebné mizí.

Obvykle se nevyskytují u dospělých. I zde však existují výjimky, např. američtí proteas (zvláštní rod ocasatých obojživelníků). Žijí výhradně ve vodě, nevylézají na souš, přesto patří k obojživelníkům. A používají žábry jako dýchací orgán.

Dýchací mechanismus pulců je také velmi jednoduchý – pomocí žaber odebírají kyslík z vody vstupující nosními dírkami nebo dutinou ústní. Je třeba poznamenat, že pulci žijí výhradně ve vodě, a proto nemají žádné jiné prostředky k dýchání.

Aromorfóza vzhledu plicního dýchání u obojživelníků

Samozřejmě, že výskyt plicního dýchání u obojživelníků je aromorfóza. Pro ty, kteří nevědí, co to je, nebo zapomněli, je aromorfóza kvalitativní evoluční změna (komplikace) ve struktuře živých organismů, při níž se úroveň jejich organizace stává složitější. Ve skutečnosti, než se evoluce dostala na pevninu, provedla u obojživelníků řadu změn, jmenovitě vzhled plic a druhý oběh. Tyto inovace značně zkomplikovaly organizaci obojživelníků a učinily z nich tvory nového řádu. Dýchací i oběhový systém se výrazně zkomplikovaly. Do těla obojživelníků byly přidány nové procesy, které zajistily přežití těchto tvorů na souši.

Zvláštnosti dýchání obojživelníků

Obojživelníci mají několik zajímavých vlastností dýchání, které se liší druh od druhu. Mnohé z nich již byly popsány výše. Ty hlavní však lze poznamenat takto:

• Obojživelníci vypouštějí oxid uhličitý v různých poměrech. Takže asi 80-86 procent se uvolňuje přes kůži a pouze 14-20% přes plíce.
• Absorpce kyslíku a uvolňování oxidu uhličitého závisí na okolní teplotě. Čím vyšší je teplota, tím více kyslíku vstupuje plícemi a méně přes kůži. A přesně naopak je tomu při nízkých teplotách.
• Existují obojživelníci, jejichž dýchací systém se liší od normy. Některým například chybí plíce nebo naopak mají žábry.

Tím končí podrobná analýza dýchacího systému obojživelníků. Byli jsme schopni zvážit všechny aspekty, mluvit o různých případech a dokonce i o výjimkách z pravidel. Tou úžasnou věcí je evoluce a někdy je zajímavé vidět, jak mění organismy živých bytostí a přizpůsobuje je různým životním podmínkám.