Предварительный просмотр:

Место работы, должность: МАОУ «Гимназия №1» г. Сыктывкара, учитель биологии и химии

Тема урока: «Строение и деятельность систем внутренних органов земноводных»

Задачи:

Образовательные:

1. Рассмотреть особенности строения систем внутренних органов земноводных и их связь с образом жизни;
2. Установить признаки более высокой организации земноводных по сравнению с рыбами

Развивающие:

1. Формирование умений работать с учебником
2. Развитие любознательности и познавательного интереса;
3. Развитие внимательности;

Воспитывающие:

1. Воспитания бережного отношения к живой природе.

Методы обучения:

1. Словесные: рассказ, беседа.
2. Наглядные: демонстрация печатных таблиц, модели «Головной мозг лягушки», «Головной мозг рыбы».

Тип урока: Комбинированный

Структура (элементы) урока с указанием времени:

1. Организационное начало урока – 1 мин
2. Проверка знаний, умений – 10 мин
3. Изучение нового материала - 20 мин
4. Организация домашнего задания – 3 мин
5. Организованный конец урока – 1 мин

Литература для учителя:

1. Андреева Н.Д., Машков Н.Н., Соломин В.П. Биология: Пособие для поступающих в вузы. СПб.: Издательство РГПУ им. А.И. Герцена; Изд-во «СОЮЗ», 2002
2. Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Биология. 7-8 класс: Поурочные разработки к учебникам Никишова А.И., Шаровой И.Х.; Латюшина В.В. Шапкина В.А.; Константинова В.М. и др. – М: ВАКО, 2004
3. Я иду на урок биологии: зоология: Рыбы и земноводные: Книга для учителя. – М.: Издательство «Первое сентября», 2000

Литература для учащихся:

1. Большая энциклопедия животных – М.: Олма-Пресс, 2004;
2. Энциклопедия вопросов и ответов: Что? Перевод с английского Н.В. Гончарук и М.В. Почкиной. - М.: «РОСМЭН», 2008

Ход урока

Учитель: Здравствуйте, ребята. Садитесь. На прошлом уроке мы изучили внешнее строение и скелет земноводных. Скажите, какие изменения произошли во внешнем строении лягушки в связи с наземно-водным образом жизни?

Ученик: В связи с выходом на сушу у лягушки появляется ряд особенностей: кожа покрытая слизью, среднее ухо, барабанная перепонка, веки, задние конечности с плавательными перепонками и т.д.

Учитель: Молодец. Объясните, почему если рядом с голодной лягушкой положить мёртвых насекомых, она их тронет.

Ученик: Нет, так как лягушка хватает только двигающуюся добычу.

Учитель: Очень хорошо. А задохнётся ли лягушка, если её закрыть рот и ноздри?

Ученик: Нет, она будет дышать с помощью кожи.

Учитель: Хорошо. А каково значение кожи лягушки?

Ученик: Кожа защищает организм от повреждений и заражения бактериями, она ещё служит для дыхания и помогает почкам выводить из организма ненужные вещества.

Учитель: Молодец. Скажите, какая пара ног играет основную роль при движении лягушки?

Ученик: задняя, так как передняя пара ног служит опорой.

Учитель: Правильно. Ребята, в связи с выходом на сушу большие изменения произошли не только во внешнем строении и скелете земноводных, но и в строении внутренних органов. Наша цель сегодня заключается в том, чтобы, доказать, что лягушки имеют более высокий уровень организации, чем рыбы.

Ребята, огромная часть наших знаний о строении, функционировании многих органов получена в исследованиях на лягушках, неприхотливых, терпеливых, живущих существах. И поэтому не случайно в Париже и Токио есть памятники лягушкам. Запишите тему сегодняшнего урока «Строение и деятельность систем внутренних органов».

Давайте и мы узнаем, как особенности строения систем внутренних органов связаны с образом жизни.

Скажите, какие системы внутренних органов обеспечивают жизнедеятельность организма животных.

Ученик: жизнедеятельность организма животных обеспечивают пищеварительная, кровеносная, нервная, выделительная, дыхательная системы.

Учитель: Правильно. Ребята, взаимосвязь всех внутренних органов обеспечивает нервная система. Которая будет стоять во главе нашей схемы. Обратимся к рисунку учебника 137 на странице 180 под буквой Б - схема головного мозга лягушки и страница учебника 159 Б – схема головного мозга рыбы. Нам необходимо выяснить, какие изменения произошли в головном мозге лягушки. Для этого нам необходимо сравнить головной мозг у рыб и головной мозг у лягушки. Показываю на моделях головного мозга каждый отдел мозга. Обсуждаем с ребятами, какие изменения произошли.

Передний мозг у лягушки стал крупнее, чем у рыб и разделился на два полушария.

Скажите почему головной мозг земноводных крупнее, чем у рыб?

Ученик: Потому что у земноводных появляется среднее ухо, усложняется зрение (становится лучше)

Учитель: Правильно.

Промежуточный мозг стал меньше, чем у рыб

Средний мозг развит умеренно

Мозжечок развит плохо у лягушки, чем у рыб. Этим и объясняются однообразные движения земноводных и их малоподвижный образ жизни.

Ещё одной из систем, обеспечивающих жизнедеятельность организма животных, вы назвали пищеварительную систему, которая во многом сходна с пищеварительной системой рыб.

Ребята, откройте учебники на странице 178 и рассмотрите рисунок 135 «Схема пищеварительной системы лягушки». Изучите по данному рисунку строение пищеварительной системы. Назовите последовательно органы, образующие пищеварительную систему лягушки. Даётся 1 минута

Ученик: Пищеварительную систему образуют рот, глотка, пищевод, желудок, печень, поджелудочная железа, тонкая кишка, толстая кишка, клоака, клоакальное отверстие.

Учитель: Хорошо. А давайте сравним пищеварительную систему земноводных и рыб, для этого откройте учебник на странице 156 и прочитайте какие органы пищеварения выделяют у рыб? И что нового появляется у лягушки?

Ученик: Клоака. Правильно. Клоака - расширенный конечный участок задней кишки , куда впадают протоки мочеполовой системы . Из рыб клоаку имеют только акулы и двоякодышащие . Чем питается лягушка?

Ученик: Лягушка питается только подвижными насекомыми: комары, мухи, пауки, слизни и т.д.

Учитель: Верно. А какие органы участвуют в захвате пищи?

Ученик: Самым главным органом в захвате пищи является язык.

Учитель: Верно. Ребята, с помощью языка лягушка ловит пищу, затем втягивает глаза в ротовую полость, которые и помогают проталкивать пищу.

Ребята, для жизни животных необходимы питательные вещества, которые имеют строительное значение. Ведь не зря говорят: «Будешь хорошо кушать – вырастишь большим и сильным. Также питательные вещества имеют энергетическое значение. Зарисовывают схему

Пища поступает в пищеварительную систему, в органах которой образуются питательные вещества. Происходит расщепление сложных питательных веществ на простые питательные вещества, которые поступают в кровь. Также в кровь должен поступить и кислород, который поступает в организм через дыхательную систему. Ребята обратимся к рисунку 134 «Внутреннее строение лягушки». Под цифрой 2 находятся лёгкие, обратите внимание, что лёгкие у лягушки небольшие, мешковидной формы. Появление лёгких свидетельствует об уровне высокой организации. Поступивший в капилляры кислород вместе с питательными веществами разносится с кровью ко всем органам и тканям. Происходят реакции взаимодействия питательных веществ и кислорода, таким образом, образуются углекислый газ, энергия и вода. Образовавшаяся энергия расходуется на движение, а образовавшаяся вода поступает в кровь и в органы выделительной системы. На странице учебника 179 прочитайте, какие органы относятся к выделительной системе?

Ученик: К органам выделительной системы относятся почки, мочеточники и мочевой пузырь.

Учитель: Верно. Посмотрите на рисунок учебника. Чем обеспечивается взаимосвязь пищеварительной, дыхательной и выделительной систем?

Ученик: взаимосвязь данных систем обеспечивается с помощью кровеносных сосудов, крови.

Учитель: Хорошо. Ребята, а какой орган приводит кровь в движение?

Ученик: Сердце.

Учитель: Правильно. Сердце. Обратимся к рисунку учебника 136 «Схема кровеносной системы лягушки». Изучите по рисунку сердце лягушки, в этом вам поможет также текст учебника на странице 179. 1 минута

Ребята, что же нового появилось в сердце лягушки, в отличие от рыб?

Ученик: В отличие от рыб у лягушки сердце трёх камерное, состоит из 2 предсердий и одного желудочка.

Учитель: Правильно. И опять это свидетельствует о более высоком уровне организации. Сердце лягушки трёхкамерное, а что ещё нового тогда в кровеносной системе лягушки?

Ученик: у лягушки появляется второй круг кровообращения. Показываю по таблице

Учитель: Хорошо. Давайте сравним виды крови у рыб и у земноводных. Какой вид крови впервые появляется у лягушки?

Ученик: У лягушки появляется смешанная кровь.

Учитель: Правильно. У лягушки появляются три вида крови. Кровь артериальная и венозная частично смешиваются, и образуется смешанная кровь в желудочке. Ребята, обратите внимание, что сердце лягушки сокращается медленно: 30 раз в минуту, а у человека 72 раза и в связи с этим обмен веществ также происходит медленно.

Ребята, давайте сделаем вывод на основе сравнения рыб и земноводных о более высоком уровне организации и запишем его в тетрадь.

1. Более сложное строение нервной системы (более крупный передний мозг, разделённый на два полушария)

Ребята, запишем в дневник домашнее задание – Прочитать параграф

37, выучить записи в тетради и заполнить таблицу

Система органов	Строение	Функция
Пищеварительная система		Переваривание пищи
Дыхательная система	Лёгкие, кожа
Кровеносная система	Трёхкамерное сердце
Выделительная система		Выведение вредных веществ
Нервная система

Лист ученической тетради.

13. 02.10.

«Строение и деятельность систем внутренних органов»

Лягушки имеют более высокий уровень организации, так как:

1. Появляются органы дыхания – лёгкие
2. Сердце – трёхкамерное, состоит из 2 предсердий и одного желудочка
3. Более сложное строение нервной системы

Система органов	Строение	Функция
Пищеварительная система	Рот, глотка, пищевод, желудок, печень, поджелудочная железа, тонкая кишка, толстая кишка, клоака, клоакальное отверстие	Переваривание пищи
Дыхательная система	Лёгкие, кожа	Участвует в дыхательных актах
Кровеносная система	Трёхкамерное сердце	Снабжение внутренних органов кислородом и питательными веществами
Выделительная система	Почки, мочеточники, мочевой пузырь	Выведение вредных веществ
Нервная система	Передний мозг, промежуточный мозг, средний мозг, мозжечок, продолговатый мозг	Отвечает за поведение животного, за работу внутренних органов, функции организма

Дата: 19.02.2013

Класс: 7А

Учитель: Петухова Ольга Николаевна

Цель:

Задачи:

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: влажные препараты (внутреннее строение лягушки); таблицы и рисунки с изображением земноводных, костных рыб; скелет лягушки; диафильм; видеофильм; живые лягушки (шпорцевые); фонограмма с записью голосов лягушек; книга Дж. Даррела «Три билета до Эдвенчер».

Ход урока:

1. Организационная часть. (2–3 мин.)

Проверка подготовленности учащихся к уроку.

Приветствие, фиксация отсутствующих.

Организация внимания.

2. Проверка домашнего задания

Вопросы для обсуждения .

1. Какие прогрессивные изменения произошли у земноводных в ходе эволюции?

2. Какие черты наземных позвоночных свойственны лягушке?

3. В чем заключается сходство земноводных и рыб?

(Трое учащихся на оценку у доски записывают классификацию)

3. Актуализация знаний

Лягушкам только образования не хватает, а так они на все способны.

Марк Твен

Рассмотрите отделы тела земноводных, особенности внешнего строения и покровы. Выявите соответствие строения выполняемым функциям. Обратите внимание на ароморфозы, произошедшие со скелетом земноводных в связи с выходом на сушу.

4. Изучение нового материала:

Покровы тела: кожа земноводных голая и всегда покрыта слизью благодаря большому количеству слизистых многоклеточных желез. Она не только выполняет защитную функцию и воспринимает внешнее раздражение, но и участвует в газообмене.

Скелет: в позвоночнике выделяют шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой отделы. В шейном отделе лишь один позвонок с двумя мыщелками, подвижно сочленяющими его с черепом. У лягушки туловищный отдел ребер не несет, у других они имеются в виде коротких пластин (червяги, тритоны). В крестцовом отделе один позвонок, к нему причленяются кости таза.

Рис. Схема строения хвостатого земноводного (самец саламандры):

1 – лопатка, 2 – первичная почка, 3 – крестцовый позвонок, 4 – подвздошная кость,

5 – ротовая полость, 6 – хоана, 7 – глотка, 8 – прокоракоид, 9 – коракоид, 10 – грудина,

11 – мочевой пузырь, 12 – лобковый хрящ, 13 – седалищная кость, 14 – клоака

В шейном отделе лишь один позвонок с двумя мыщелками, подвижно сочленяющими его с черепом. У лягушки туловищный отдел ребер не несет, у других они имеются в виде коротких пластин (червяги, тритоны). В крестцовом отделе один позвонок, к нему причленяются кости таза.

Хвостовой отдел развит у хвостатых земноводных, у лягушек он имеет лишь одну косточку (уростиль – образование, состоящее из 12 слившихся хвостовых позвонков). Между телами позвонков сохраняются остатки хорды, имеются верхние дуги и остистый отросток.

Череп земноводных состоит из мозговой коробки и челюстей. В нем много хрящевых элементов.

В связи с выходом на сушу и атмосферным дыханием жаберные дуги и нижняя часть подъязычной дуги превратились частично в подъязычный скелет, жаберная крышка редуцировалась.

Пояс передних конечностей состоит из парных лопатки, ключицы и вороньей кости, соединяющей грудину с плечевой костью. Свободная конечность представлена плечевой костью, предплечьем и кистью. Пояс задних конечностей, или тазовый пояс, состоит из парных образований (подвздошных костей) и непарных (лобкового и седалищного хрящей). Свободная конечность имеет бедренную кость, голень и стопу. Строение конечностей амфибий очень напоминает мясистые плавники кистеперых рыб.

В связи с обитанием на суше и разнообразными движениями мускулатура теряет свой сегментарный характер. Хорошо развита мускулатура свободных конечностей.

Внутренние органы лягушки лежат в целомической полости, которая выстлана тонким слоем эпителия и содержит небольшое количество жидкости. Большая часть полости тела занята органами пищеварения.

* Обратите внимание на усложнение строения и функционирования систем органов амфибий. Определите ароморфозы, которые произошли в дыхательной, кровеносной, других системах внутренних органов.

Пищеварительная система. Очень напоминает таковую у рыб. В ротовой полости находится язык, который прикрепляется передним концом. При ловле насекомых и другой добычи животные быстро высовывают язык. На верхней и нижней челюстях лягушки, а также на небных костях имеются зубы (недифференцированные), в чем выражается сходство с рыбами.

Пищеварительный тракт, начинаясь с ротовой полости, переходит в глотку, затем в пищевод и, наконец, в желудок, продолжением которого является кишечник, дифференцируемый на тонкий и толстый отделы, заканчивается клоакой. Большое значение приобретают слюнные железы, участвующие в смачивании пищи, а также поджелудочная железа и печень.

Дыхательная система. У взрослых земноводных органами дыхания служат легкие, в личиночной стадии развиты наружные жабры.

У лягушки газообмен может происходить тремя разными путями: через кожу (кожное дыхание), через эпителий, выстилающий ротовую полость (ротовое дыхание), и через легкие (легочное дыхание).

Кожное дыхание. Кожа лягушки обильно снабжена капиллярами и все время остается влажной – ее покрывает слизь, выделяемая слизистыми железами. Кислород воздуха растворяется в этой слизи и затем диффундирует в кровь.

Кожное дыхание занимает ведущую роль в газообмене у земноводных. Легочное дыхание неэффективно, так как отсутствует грудная клетка и невозможна хорошая вентиляция легких.

Ротовое дыхание. Заметные глазу движения горла у лягушки поддерживают постоянный газообмен между ротовой полостью и атмосферой. Это называется ротовым дыханием. Ротовая полость выстлана влажным, богатым кровеносными сосудами эпителием; именно здесь и происходит газообмен.

Легочное дыхание. Легкие лягушки представляют собой пару полых мешков. Стенки их образуют многочисленные складки; выстилающий легкие эпителий увлажнен слизью и обильно снабжается кровью. От каждого легкого отходит короткая трубка, называемая бронхом. Два бронха соединяются, образуя трахею. Трахея переходит в небольшую полость – гортань, которая через голосовую щель сообщается с ротовой полостью. У лягушки постоянно повторяются хотя и редкие, но сильные глотательные движения, обеспечивающие вентиляцию легких.

Кровеносная система. В отличие от рыб сердце земноводных трехкамерное. В желудочке смешиваются артериальная кровь, поступающая сюда из левого предсердия, и венозная, выходящая из правого предсердия.

В связи с наземным образом жизни у земноводных появляется малый круг кровообращения, начинающийся в правой части желудочка и идущий к легким, а заканчивающийся левым предсердием. Порция крови (смешанная) из центральной части желудочка по дугам аорты течет к органам и тканям, артериальная из левой части желудочка направляется по сонным артериям в голову, и таким образом головной мозг получает чистую артериальную кровь. Венозная кровь, насыщенная СО 2 от передних отделов тела, поступает в передние полые вены, а от задних – в задние полые вены. Впадают они в правое предсердие.

Эндокринная система. У лягушки – это гипофиз, надпочечники, щитовидная, поджелудочная и половые железы.

Тироксин, который продуцирует щитовидная железа, необходим для нормального завершения метаморфоза, а также для поддержания обмена веществ у взрослого животного.

Выделительная система. Продукты диссимиляции выводятся через кожу и легкие, но большая их часть выделяется почками. Почки прилегают к спинной стороне полости лягушки и представляют собой продолговатые тела. От почек по мочеточникам моча выводится в клоаку. Некоторое время моча может накапливаться в мочевом пузыре, который расположен у брюшной поверхности клоаки.

* Разберите с учащимися черты усложнения организации нервной системы земноводных и органов чувств, вызванные выходом на сушу.

Нервная система характеризуется низкой степенью развития, но, наряду с этим, имеет ряд прогрессивных черт. Передний мозг и мозжечок невелики. Значительно крупнее продолговатый мозг. У головного мозга выходит 10 пар нервов. В связи с выходом на сушу органы чувств претерпевают значительные изменения. В ориентации имеют значение органы зрения – глаза. В отличие от рыб, у земноводных имеются веки, вы

пуклая роговица, линзообразный хрусталик. Кроме внутреннего уха, есть среднее ухо, в котором расположена одна слуховая косточка – стремечко. От внешней среды среднее ухо отделено барабанной перепонкой. Органы обоняния представлены наружными ноздрями, ведущими в обонятельные капсулы, которые сообщаются с ротоглоточной полостью. У личинок и у хвостатых амфибий во взрослом состоянии органом чувств служит боковая линия.

* Предложите учащимся найти черты сходства головастика с мальком рыбы. Установите особенности размножения с метаморфозом у земноводных.

Размножение. Амфибии раздельнополы. Половые органы парные, состоят из семенников у самца и яичников у самки. От семенников отходят выносящие протоки, проникающие в передний отдел почки . Здесь они соединяются с мочевыми канальцами и открываются в мочеточник, выполняющий одновременно функцию семяпровода и открывающийся в клоаку. Яйца из яичников выпадают в полость тела, откуда через яйцеводы, открывающиеся в клоаку, выводятся наружу.

Оплодотворение внешнее и, как у всех низших позвоночных, происходит в воде. Известны лишь немногие случаи живорождения.

Развитие у лягушки, как и у других земноводных, происходит с метаморфозом. Личинка имеет хвост, боковую линию, жабры, двухкамерное сердце и один круг кровообращения.

5.Закрепление

Самостоятельная работа. Заполнение таблицы

Сравнительная характеристика взрослых бесхвостых амфибий
и их личинок

Признаки

Личинка (головастик)

Взрослое животное

Форма

тела

Рыбообразная, конечностей нет. Хвост с плавательной
перепонкой

Тело укороченное, хвоста нет. Хорошо развиты две
пары конечностей

Кровеносная

система

Один круг кровообращения,
сердце двухкамерное

Два круга кровообращения, сердце трехкамерное

Дыхание

Жаберное (жабры вначале наружные, затем внутренние)

Легочное и кожное

Способ

передвижения

Плавание при помощи хвоста

Прыжки, плавание при помощи задних конечностей

Пища

Водоросли, простейшие
и др. мелкие организмы

Насекомые, моллюски,
черви, мальки рыб

Образ жизни

Водный

Наземный, полуводный

Найдите ошибки в тексте и исправьте их.

У лягушки выпуклые глаза, их прикрывают верхние веки с ресницами. Тело лягушки покрыто слизью, что предохраняет кожу от высыхания. Окраска у лягушек яркая, привлекающая насекомых, которыми они питаются. Ограничивающим фактором в размножении лягушек является вода.

6. Задание на дом:

Пар 37. Доклад: «Происхождение Земноводных» Творческое задание: придумать рассказ, сказку, стихотворение о земноводных.

7. Подведение итогов.

Выставление оценок за урок.

Урок окончен. Спасибо всем!

Самоанализ

Дата: 19.02.2013

Класс: 7А

Учитель: Петухова Ольга Николаевна

Тема: Строение и деятельность внутренних органов земноводных.

Цель: познакомить учащихся со строением и деятельностью внутренних органов земноводных.

Задачи:

изучить особенности строения и жизнедеятельности земноводных, связанные с жизнью на суше и размножением в воде;

продолжить формирование умений выявлять черты приспособленности организмов к среде обитания, работать с натуральными объектами, устанавливать причинно-следственные связи, анализировать, делать выводы, использовать дополнительную литературу.

Воспитывать культуру общения в классе, умение слушать.

Тип урока: комбинированный.

Урок проводился в 7А классе, согласно списочного состава, присутствовало 23 человека.

Конспект урока соответствует его рабочему плану и программным требованиям.

Урок начался с проверки домашнего задания, трое учащихся работали у доски. На этапе актуализации знаний, ясно и четко были объявлены цели и задачи урока, сделан акцент на то, как поставленные задачи взаимосвязаны с изученным ранее материалом.

На протяжении всего урока мною использовались такие методы как, беседа, самостоятельная работа (заполнение таблицы), объяснительно иллюстративный, исследовательский.

На этапе закрепления, было предложено задание найти ошибки в тексте и исправьте. Такие задания очень нравятся учащимся, они с удовольствием выполнили его.

Прослеживается связь материала с жизнью детей, ребята активны, умеют анализировать, рассуждать, сопоставлять, делать выводы.

Проведенный урок соответствует поставленным задачам.

Класс земноводные или амфибии

Общая характеристика

Земново́дные или амфи́бии (лат. Amphibia) - класс позвоночных четвероногих животных, в числе прочих включающий тритонов, саламандр, лягушек и червяг - всего около 4500 современных видов, что делает этот класс сравнительно немногочисленным.

Группа земноводных относятся к наиболее примитивным наземным позвоночным, занимая промежуточное положение между наземными и водными позвоночными животными: размножение и развитие происходит в водной среде, а взрослые особи обитают на суше.

Кожные покровы

Все земноводные имеют гладкую тонкую кожу, сравнительно легко проницаемую для жидкостей и газов. Строение кожи характерно для позвоночных животных: выделяется многослойный эпидермис и собственно кожа (кориум). Кожа богата кожными железами, выделяющими слизь. У некоторых слизь может быть ядовитой или облегчать газообмен. Кожа является дополнительным органом газообмена и снабжена густой сетью капилляров.

Роговые образования очень редки, также редки и окостенения кожи: у Ephippiger aurantiacus и рогатой жабы вида Ceratophrys dorsata имеется костяная пластинка в коже спины, у безногих земноводных - чешуйки; у жаб иногда под старость отлагается известь в коже.

Скелет

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

осевой скелет (позвоночник);

скелет головы (череп);

скелет парных конечностей.

В позвоночнике выделяют 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Число позвонков - от 10 у бесхвостых до 200 у безногих земноводных.

Шейный позвонок подвижно причленяется к затылочному отделу черепа (обеспечивает подвижность головы). К туловищным позвонкам прикрепляются рёбра (кроме бесхвостых, у которых они отсутствуют). Единственный крестцовый позвонок соединён с тазовым поясом. У бесхвостых позвонки хвостового отдела срастаются в одну кость.

Плоский и широкий череп сочленяется с позвоночником при помощи 2 мыщелков, образованных затылочными костями.

Скелет конечностей образован скелетом пояса конечностей и скелетом свободных конечностей. Плечевой пояс лежит в толще мускулатуры и включает парные лопатки, ключицы и вороньи кости, соединённые с грудиной. Скелет передней конечности состоит из плеча (плечевая кость), предплечья (лучевая и локтевая кости) и кисти (кости запятстья, пястья и фаланги пальцев). Тазовый пояс состоит из парных подвздошных седалишных и лобковых костей, сросшихся между собой. Он прикреплен к крестцовому позвонку через подвздошные кости. В состав скелета задней конечности входят бедро, голень (большая и малая берцовая кости) и стопа. Кости предплюсны, плюсны и фаланги пальцев. У бесхвостых кости предплечья и голени сливаются. Все кости задней конечности сильно удлинены, образуя мощные рычаги для передвижными прыжками.

Мускулатура

Мускулатура подразделяется на мускулатуру туловища и конечностей. Туловищная мускулатура сегментирована. Группы специальных мышц обеспечивают сложные движения рычажных конечностей. На голове расположены поднимающие и опускающие мышцы.

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

Органы дыхания

Органом дыхания у земноводных является:

лёгкие (специальные органы воздушного дыхания);

кожа и слизистая выстелка ротоглоточной полости (дополнительные органы дыхания);

жабры (у некоторых водных обитателей и у головастиков).

У большинства видов (кроме безлёгочных саламандр) имеются лёгкие небольшого объёма, в виде тонкостенных мешков, оплетённых густой сетью кровеносных сосудов. Каждое лёгкое открывается самостоятельным отверстием в гортанно-трахейную впадину (здесь расположены голосовые связки, открывающиеся щелью в ротоглоточную полость). Воздух нагнетается в лёгкие за счёт изменения объема ротоглоточной полости: воздух поступает в ротоглоточную полость через ноздри при опускании её дна. При поднимании дна воздух проталкивается в лёгкие. У жаб, приспособленных к обитанию в более засушливой среде, кожа ороговевает, и дыхание осуществляется преимущественно лёгкими.

Органы кровообращения

Кровеносная система замкнутая, сердце трёхкамерное со смешением крови в желудочке (кроме безлёгочных саламандр, которые имеют двухкамерное сердце). Температура тела зависит от температуры окружающей среды.

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. Внутри стенки желудочка образуют складки, препятствующие смешиванию артериальной и венозной крови. Из желудочка выходит артериальный конус, снабжённый спиральным клапаном.

Артерии:

кожнолёгочные артерии (несут венозную кровь к лёгким и коже)

сонные артерии (снабжены артериальной кровью органы головы)

дуги аорты несут смешанную кровь к остальным органам тела.

Малый круг - лёгочный, начинается кожно-лёгочными артериями, несущими кровь к органам дыхания (лёгким и коже); от лёгких обогащённая кислородом кровь собирается в парные лёгочные вены, впадающие в левое предсердие.

Большой круг кровообращения начинается дугами аорты и сонными артериями, которые ветвятся в органах и тканях. Венозная кровь по парным передним полым венам и непарной задней полой вене попадает в правое предсердие. Кроме того, в передние полые вены попадает окисленная кровь т кожи и поэтому кровь в правом предсердии смешанная.

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

Органы пищеварения

Все земноводные питаются только подвижной добычей. На дне ротоглоточной полости находятся язык. У бесхвостых он передним концом прикрепляется к нижним челюстям, при ловле насекомых язык выбрасывается изо рта, к нему прилепляется добыча. На челюстях имеются зубы, служащие только для удержания добычи. У лягушек они расположены только на верхней челюсти.

В ротоглоточную полость открываются протоки слюнных желез, секрет которых не содержит пищеварительных ферментов. Из ротоглоточной полости пища по пищеводу поступает в желудок, оттуда в двенадцатипёрстную кишку. Сюда открываются протоки печени и поджелудочной железы. Переваривание пищи происходит в желудке и в двенадцатипёрстной кишке Тонкий кишечник переходит в толстый, заканчивающийся прямой кишкой, которая образует расширение - клоаку.

Органы выделения

Органы выделения - 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. Часть продуктов обмена и большое количество влаги выделяется через кожу.

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

Нервная система

В сравнении с рыбами вес головного мозга земноводных больше. Вес головного мозга в процентах от массы тела составляет у современных хрящевых рыб 0,06-0,44 %, у костных рыб 0,02-0,94, у хвостатых земноводных 0,29-0,36, у бесхвостых 0,50-0,73 %

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;

продолговатый мозг является центром дыхательной, кровеносной и пищеварительной системы;

средний мозг относительно невелик.

Органы чувств

Глаза похожи на глаза рыб, однако не имеют серебристой и отражательной оболочек, а также серповидного отростка. Недоразвиты глаза только у протеев. Имеются приспособления к функционированию в воздушной среде. У высших земноводных есть верхние (кожистые) и нижние (прозрачные) подвижные веки. Мигательная перепонка (вместо нижнего века у большей части бесхвостых) выполняет защитную функцию. Слезные железы отсутствуют, но есть Гардерова железа, секрет которой смачивает роговицу и предохраняет её от высыхания. Роговица выпуклая. Хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы, диаметр которой меняться в зависимости от освещения; аккомодация происходит засчёт изменения расстояния хрусталика до сетчатки. У многих развито цветное зрение.

Органы обоняния функционируют только в воздушной среде, представлены парными обонятельными мешками. Их стенки выстланы обонятельным эпителием. Открываются наружу ноздрями, а в ротоглоточною полость хоанами.

В органе слуха новый отдел - среднее ухо. Наружное слуховое отверстие закрывает барабанная перепонка, соединённая со слуховой косточкой - стремечком. Стремечко упирается в овальное окно, ведущее в полость внутреннего уха, передавая ему колебания барабанной перепонки. Для выравнивания давления по обе стороны барабанной перепонки полость среднего уха соединена с ротоглоточной полостью слуховой трубой.

Органом осязания является кожа, содержащая осязательные нервные окончания. У водных представителей и головастиков имеются органы боковой линии.

Половые органы

Все земноводные раздельнополые. У большинства земноводных оплодотворение наружнее (в воде).

В период размножения наполненные зрелыми яйцеклетками яичники заполняют у самок почти всю брюшную полость. Созревшие икринки выпадают в брюшную полость тела, попадают в воронку яйцевода и, пройдя по нему, 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, период метаморфоза, имаго.

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 водоемах, однако известны и исключения: червяги, лягушка амфиума, гигантские саламандры, аллегамские скрытожаберники и некоторые другие амфибии делают кладку на суше. Даже в этих случаях яйца нуждаются в повышенной влажности окружающей среды, обеспечение которой ложится на родителя. Известны виды, которые носят икринки на своём теле: самка сетчатой веслоногой лягушки прикрепляет их к животу, а самцы жаб-повитух обматывают шнурообразную кладку вокруг задних ног. Особенно необычно выглядит забота о потомстве у пипы суринамской - оплодотворённая икра вдавливается самцом в спину самки и последняя носит её на себе, пока из икры не вылупятся молодые пипы.

Из икринок вылупляются личинки, ведущие водный образ жизни. По своему строению личинки напоминают рыб: у них отсутствуют парные конечности, дышат жабрами(наружними, затем внутренними); имеют двухкамерное сердце и один круг кровообращения, органы боковой линии.

Претерпевая метаморфоз, личинки превращаются в имаго, ведущие наземный образ жизни. Процесс метаморфоза у бесхвостых амфибий происходит стремительно, тогда как у примитивных саламандр и безногих земноводных он сильно растянут во времени.

Земноводные некоторых видов проявляют заботу о потомстве (жаба, квакши).

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°С большинство видов впадают в оцепенение, а при −2°С - погибают. Но некоторые земноводные способны переносить длительное замораживание, пересыхание, а также регенерировать значительные утраченные части тела.

Земноводные не могут жить в солёной воде, что обусловлено гипотоничностью тканевых растворов к морской воде, а также высокой проницаемостью кожи. Поэтому они отсутствуют на большинстве океанических островов, где условия для них в принципе благоприятны.

Питание

Все современные земноводные в стадии имаго - 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 охотится на птенцов водоплавающих птиц и попавших в воду мелких грызунов.

Характер питания личинок хвостатых земноводных практически аналогичен питанию взрослых животным. Личинки бесхвостых имеют кардинальное отличие, питаясь растительной пищей и детритом (совокупность мелких (от нескольких мкм до нескольких см) неразложенных частиц растительных и животных организмов или их выделений), 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.

Яд земноводных

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. Абсолютным «чемпионом» по ядовитости среди всех тварей, включая змей, следует признать жительницу тропических лесов Колумбии - крохотную, размером всего 2-3 см, лягушку-кокоа. Её кожная слизь страшно ядовита (содержит батрахотоксин). Из кожи кокоа индейцы приготовляют яд для стрел. Одной лягушки достаточно чтобы отравить 50 стрел. 2 мг очищенного яда другой южноамериканской лягушки - листолаза ужасного - достаточно, чтобы убить человека. Несмотря на страшное оружие, у этой лягушки есть смертельный враг - небольшая змея Leimadophis epinephelus, которая лакомится молодыми листолазами.

Земноводные и человек

Благодаря живучести земноводные часто употребляются в качестве лабораторных животных.

Известны целебные свойства яда земноводных. Порошок из сушеных жабьих шкурок применяется в Китае и Японии при водянке, для улучшения сердечной деятельности, от зубной боли и при кровотечении дёсен. Сравнительно недавно в тропических лесах Южной Америки была обнаружена древесная лягушка, выделяющая вещества, которые в 200 раз эффективнее морфия.

Классификация

Современные представители представлены тремя отрядами:

Бесхвостые (лягушки, жабы, квакши и т. п.) - около 2100 видов.

Хвостатые (саламандры, тритоны и т. п.) - около 280 видов.

Безногие, единственное семейство червяг - около 60 видов.

Эволюция

В эволюционном отношении земноводные произошли от древних кистепёрых рыб и дали начало представителям класса пресмыкающиеся. Самым примитивным отрядом земноводных считаются хвостатые. Хвостатые земноводные наиболее схожи с древнейшими представителями класса. Более специализированными группами являются бесхвостые земноводные и безногие.

О происхождении земноводных до сих пор ведутся споры и согласно последним данным, земноводные происходят от древних кистепёрых рыб, конкретно, от отряда рипидистий. По строению конечности и черепа эти рыбы близки к ископаемым земноводным (стегоцефалам), которых считают предками современных амфибий. Самой архаичной группой считаются ихтиостегиды, которые сохраняют ряд черт, свойственных рыбам - хвостовой плавник, рудименты жаберных крышек, органы, соответствующие органам боковой линии рыб.

Занятие 10. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМНОВОДНЫХ НА ПРИМЕРЕ ЛЯГУШКИ РОДА RANA

Оборудование и материалы

1. Свежеумерщвленные лягушки (по одной на двух студентов).

2. Готовые препараты: 1) вскрытая лягушка; 2) пищеварительная система; 3) инъецированная кровеносная система; 4) органы выделения; 5) органы размножения; 6) головной мозг.

3. Таблицы: 1) внешний вид лягушки; 2) общее расположение внутренних органов; 3) пищеварительная система; 4) органы дыхания; 5) кровеносная система; 6) органы выделения; 7) органы размножения самца и самки; 8) головной мозг.

4. Препаровальные инструменты: скальпель; ножницы; пинцет; препаровальная игла; булавки канцелярские (по одному набору на двух студентов).

5. Ванночки (по одной на двух студентов).

6. Стеклянные трубочки с оттянутым носиком, соединенные с резиновой грушей (2 - 4 на группу).

Вводные замечания

Земноводные, или амфибии, - первая относительно немногочисленная группа примитивных наземных позвоночных. Однако у них еще сохраняется тесная связь с водной средой. Наиболее полно это проявляется в период эмбрионального и начального постэмбрионального развития. Откладывание икры (яиц) и ее развитие у абсолютного большинства земноводных происходит в воде. Вышедшие из икры личинки - головастики - также обитают в водной среде. Они обладают признаками типичных водных животных: жаберное дыхание, двухкамерное сердце, один круг кровообращения, органы боковой линии и др. После метаморфоза земноводные приобретают признаки наземных позвоночных.

Для взрослых амфибий характерно легочное дыхание. Соответственно меняется кровеносная система: сердце становится трехкамерным; возникает легочный круг кровообращения; жаберные артерии замещаются гомологичными им сонными артериями, системными дугами аорты и легочными артериями. Появляется характерная для наземных позвоночных животных задняя полая вена. Заметно совершенствуются органы чувств: форма роговицы глаза становится выпуклой, хрусталик линзовидным, появляются подвижные веки и полость среднего уха с барабанной перепонкой и слуховой косточкой - стременем. Пищеварительный тракт значительно более дифференцирован, чем у рыб. Возникают наземные конечности пятипалого типа. Пояса конечностей становятся более сложными. Осуществляется прочное сочленение пояса задних конечностей с осевым скелетом и т.д.

Однако, несмотря на эти преобразования, амфибии еще плохо приспособлены к обитанию на суше. Это выражается в слабом развитии легких, в связи с чем важную роль в процессе дыхания играет голая кожа. Легко проницаемая для газов и воды кожа не предохраняет организм от высыхания, что обусловливает необходимость постоянного восполнения потерь воды. У ряда водных видов пожизненно сохраняются внешние жабры, поэтому многие специалисты считают амфибий переходной группой между рыбами и настоящими наземными позвоночными. Трехкамерное сердце не обеспечивает полного разделения крови, и по телу разносится в большей или меньшей степени смешанная кровь. Конечности развиты еще слабо и не могут удерживать тело в приподнятом положении над землей. Мочеполовая система почти у всех амфибий принципиально не отличается от таковой у рыб. Земноводные, как и рыбы, характеризуются пойкилотермностью (непостоянством температуры тела).

Рассмотрите особенности внутреннего строения лягушки.

Пищеварительная система: ротоглоточная полость; зубы; пищевод; желудок; двенадцатиперстная; тонкая и прямая кишка; печень; желчный пузырь; поджелудочная железа.

Органы дыхания: гортанная щель; гортань; бронхи; легкие.

Кровеносная система: трехкамерное сердце (два предсердия и желудочек); брюшная аорта; две системные дуги аорты; передние полые вены, задняя полая вена, два круга кровообращения. По препарату и рисунку проследить схему циркуляции крови.

Органы выделения: почки; мочеточники; мочевой пузырь.

Органы размножения: семенники; семяпроводы; семенные пузырьки; яичники; яйцеводы; жировые тела.

Центральная нервная система: головной мозг (большие полушария переднего мозга с обонятельной долей, промежуточный мозг, зрительные доли среднего мозга, мозжечок, продолговатый мозг); спинной мозг.

Зарисуйте :

1) общее расположение внутренних органов; 2) головной мозг (вид сверху); 3) схему кровеносной системы (домашнее задание).

Внутреннее строение

Вскрытие

Для вскрытия наиболее удобны свежеубитые лягушки по возможности крупных размеров. Умерщвление животных производят

Рис. 39. Вскрытая лягушка:
1 - сердце; 2 - легкое; 3 - печень; 4 - желчный пузырь; 5 - желудок, 6 - поджелудочная железа; 7 - двенадцатиперстная кишка; 8 - тонкая кишка; 9 - прямая кишка; 10 - селезенка; 11 - клоака; 12 - мочевой пузырь; 13 - почка; 14 - мочеточник; 15 - правый яичник (левый яичник удален); 16 - жировое тело; 17 - правый яйцевод; 18 - маточный отдел яйцевода; 19 - спинная аорта; 20 - задняя полая вена; 21 - сонная артерия; 22 - левая дуга аорты; 23 - легочная артерия

за 20 - 30 мин до начала занятия. Для этой цели лягушек помещают в плотно закрывающийся сосуд, в котором находится вата, обильно смоченная хлороформом или эфиром.

Положите лягушку в ванночку брюхом кверху и, растянув ее конечности, прикрепите их булавками. Оттянув пинцетом кожу в задней части брюха, сделайте ножницами небольшой поперечный разрез перед основанием конечностей. Затем введите ножницы в образовавшееся отверстие и сделайте отсюда продольный разрез кожи по средней линии тела вплоть до подбородка. Для того чтобы не повредить нижележащие органы, при разрезании необходимо оттягивать ножницы кверху. На уровне передних конечностей надрежьте кожу перпендикулярно продольному разрезу до основания передних конечностей. Образовавшиеся лоскуты кожи отверните в стороны и закрепите их булавками. После этого рассмотрите открывшуюся мускулатуру и некоторые кровеносные сосуды.

В средней части туловища, над брюшной полостью, лежит прямая брюшная мышца, разделенная поперечными сухожильными перегородками на отдельные сегменты. В области передних конечностей расположена парная грудная мышца, которая отходит от середины тела (от грудины) тремя пучками к передним конечностям. Впереди грудной мышцы между ветвями нижней челюсти находится подчелюстная мышца, играющая важную роль в механизме дыхания. Обращает на себя внимание темный кровеносный сосуд - брюшная вена, которая тянется по средней линии прямой брюшной мышцы. Кроме этого, обнаруживается большое количество сосудов, расположенных на внутренней поверхности кожи. Это разветвления кожных артерий и вен.

Продолжая вскрытие, разрежьте стенку полости тела. Продольный разрез следует проводить не по средней линии, а сбоку от брюшной вены, с тем чтобы избежать кровотечения. При перерезании костей пояса передних конечностей необходимо соблюдать осторожность, стараясь не повредить лежащее глубже сердце. После этого отверните в стороны и закрепите булавками лоскуты мускулатуры, прикрепите заново передние конечности (их натяжение ослабло после разрезания плечевого пояса) и осторожно промойте препарат водой. Не рекомендуется удалять ни один из внутренних органов. Можно лишь аккуратно расправить кишечник и разложить его рядом с животным (рис. 39).

Общее расположение внутренних органов

В верхней части полости тела лежит трехкамерное сердце. У недавно умерщвленной лягушки оно продолжает пульсировать. Хорошо заметны темноокрашенные предсердия и более светлый

желудочек (обратите внимание на асинхронность сокращения этих камер).

По бокам сердца лежат темно-серые тонкостенные легкие. Как правило, они при вскрытии спадаются и поэтому плохо заметны. Для того чтобы их лучше рассмотреть, введите тонкий конец стеклянной трубочки в гортанную щель и, действуя резиновой грушей, осторожно наполните легкие воздухом. Отметьте тонкостенность легочных мешков, слабую ячеистость их поверхности и сеть кровеносных сосудов в их стенках.

Ниже сердца находится большая трехлопастная печень. Между лопастями печени виден округлый зеленовато-бурый желчный пузырь. Под печенью в левой части тела расположен желудок, переходящий в двенадцатиперстную кишку. В петле между двенадцатиперстной кишкой и желудком на брыжейке прикреплена небольшая оранжево-желтая поджелудочная железа. Двенадцатиперстная кишка переходит в тонкую кишку, которая свернута клубком. Толстый отдел кишечника плохо заметен, а прямая кишка, наоборот, выражена очень четко. На брыжейке примерно на уровне переднего края прямой кишки лежит бордового цвета округлое тельце - селезенка. Над прямой кишкой, в месте ее выхода в клоаку, располагается прозрачный, двухлопастной мочевой пузырь (часто при вскрытии он повреждается, спадается и бывает плохо заметен).

Почки расположены на спинной стороне брюшной полости и прикрыты кишечником, а у самок лягушек и половыми органами. Приподняв пинцетом кишечник (и яичники у самок), можно увидеть почки и лежащие впереди них жировые тела, которые представлены многолепестковыми плоскими образованиями. Если вскрывается самец, то под кишечником обнаруживается пара овальных семенников. У половозрелой самки вся задняя часть полости тела занята яичниками, наполненными яйцами (икрой) и свернутыми в сложный клубок длинными яйцеводами. Следует подчеркнуть, что половая система самок обычно развита настолько сильно, что закрывает даже кишечник. Поэтому для рассмотрения последнего приходится отодвигать яичники и яйцеводы в стороны.

Системы органов

Пищеварительная система

По сравнению с пищеварительной системой костных рыб пищеварительная система земноводных более сложная и дифференцированная. Пищеварительная трубка начинается ротовой щелью, ведущей в ротоглоточную полость (последняя изучена при внешнем осмотре лягушки). В этой полости помещается язык. В нее открываются протоки слюнных желез, впервые возникшие у

амфибий. Однако эти железы служат у лягушек только для смачивания пищевого комка и в химической обработке пищи еще не участвуют. Ротоглоточная полость переходит в короткий, но широкий пищевод (рис. 40), а последний - в относительно объемистый желудок, имеющий несколько изогнутую форму.

Пилорическая часть желудка, сильно изгибаясь, переходит в двенадцатиперстную кишку, представляющую собой начало тонкого кишечника. Как уже указывалось, в петле между желудком и двенадцатиперстной кишкой лежит поджелудочная железа. Тонкая кишка образует много изгибов, петель и плавно переходит в толстую кишку, которая заканчивается хорошо заметной прямой кишкой. Прямая кишка открывается в клоаку. Весь кишечник подвешен к стенкам полости на особых складках брюшины - брыжейке. Пищеварительные железы - печень с желчным пузырем и поджелудочная железа - развиты хорошо. Протоки печени вместе с протоком желчного пузыря открываются в двенадцатиперстную кишку. Протоки поджелудочной железы впадают в проток желчного пузыря, поэтому эта железа самостоятельного сообщения с кишечником не имеет.

Рис. 40. Пищеварительный тракт лягушки:
1 - пищевод; 2 - желудок; 3 - двенадцатиперстная кишка; 4 - тонкая кишка; 5 - прямая кишка; 6 - клоака; 7 - место впадения прямой кишки в клоаку; 8 - мочевой пузырь

Органы дыхания

Органы дыхания у земноводных совершенно иного типа, чем у рыб. Они представлены легкими - двумя тонкостенными мешками овальной формы с узкими нижними концами. Внутренняя поверхность легких слегка ячеиста. При наполнении легких воздухом (см. стр. 87) на их стенках хорошо просматривается сеть кровеносных сосудов. Однако из-за несовершенства легких (малая поверхность окисления) важную роль в дыхании играет кожа. Например, у зеленых лягушек через кожу проходит свыше 50 % кислорода, необходимого для окисления крови. В связи с легочным дыханием появляются внутренние ноздри, или хоаны, соединяющие носовую полость с ротоглоточной. Дыхательные пути в связи с

отсутствием шейного отдела очень коротки. Они представлены носовой и ротоглсточной полостями, а также гортанью. Гортань открывается непосредственно в легкие двумя отверстиями.

Механизм дыхания у лягушки нагнетательного типа. Роль насоса выполняет ротоглоточная полость. При опускании ее дна объем полости увеличивается и воздух через наружные ноздри (клапаны которых в это время открыты), а затем через хоаны засасывается в полость. При этом гортанная щель закрыта. Затем гортанная щель открывается, клапаны ноздрей закрываются и воздух из легких в результате сокращения брюшных мышц выталкивается также в ротовую полость. После этого смешанный по составу воздух из ротоглоточной полости при поднятии ее дна проталкивается в легкие (клапаны ноздрей продолжают быть закрытыми). Выдох происходит при открывании клапанов ноздрей за счет сокращения эластичных стенок легких.

Кровеносная система

Кровеносная система земноводных в связи с легочным дыханием претерпела существенные преобразования и значительно отличается от таковой рыб. В связи с появлением легких возникли второй круг кровообращения и трехкамерное сердце. Жаберные артерии заменились сонными артериями, системными дугами аорты и легочными артериями. У высших (бесхвостых) земноводных исчезли задние кардинальные вены и возникла характерная для наземных позвоночных задняя полая вена, появилась брюшная вена. В связи с кожным дыханием большого развития достигли кожные кровеносные сосуды, что является специфической чертой амфибий.

Сердце у лягушки трехкамерное (рис. 41), оно состоит из правого и левого предсердий и желудочка. Оба тонкостенных предсердия сообщаются с желудочком одним общим отверстием. Правое предсердие более

Рис. 41. Схема вскрытого сердца лягушки с брюшной стороны:
1 - правое предсердие; 2 - левое предсердие; 3 - желудочек; 4 - клапаны; закрывающие общее отверстие; ведущее из обоих предсердий в желудочек; 5 - артериальный конус; 6 - общий артериальный ствол; 7 - кожно-легочная артерия; 8 - дуга аорты; 9 - общая сонная артерия; 10 - сонная "железа"; 11 - спиральный клапан артериального конуса

объемисто - в него по венам собирается кровь со всего тела, в левое же поступает кровь только от легких.

Желудочек толстостенный, его внутренняя поверхность покрыта многочисленными выступами, между которыми располагаются карманообразные углубления. Кроме указанных основных отделов сердца, имеется венозная пазуха (синус), сообщающаяся с правым предсердием, и отходящий с правой стороны желудочка артериальный конус.

От артериального конуса отходят три пары артериальных сосудов (артериальных дуг), гомологичных жаберным артериям рыб. Каждый сосуд, отходящий от артериального конуса, начинается самостоятельным отверстием. Все три сосуда (дуги) левой и соответственно правой стороны идут вначале общим артериальным стволом, окруженным общей оболочкой, а затем разветвляются (см. рис. 41).

Сосуды первой пары (считая от головы), гомологичные первой паре жаберных артерий рыб, называются сонными артериями. Сонные артерии несут кровь к голове. Эти сосуды отходят от общего артериального ствола в виде общих сонных артерий, каждая из которых почти сразу же распадается на наружную и внутреннюю сонные артерии (рис. 42). На месте их разделения лежит сонная "железа", регулирующая, по-видимому, давление крови в сонных артериях.

Рис. 42. Схема артериальной системы лягушки:
1 - желудочек; 2 - правое предсердие; 3 - левое предсердие; 4 - артериальный конус; 5 - общая сонная артерия; 6 - системные дуги аорты; 7 - подключичная артерия; 8 - спинная аорта; 9 - подвздошная артерия; 10 - бедренная артерия; 11 - седалищная артерия; 12 - кишечно-брыжеечная артерия; 13 - легочная артерия; 14 - кожные артерии; 15 - сонная "железа"; 16 - наружная сонная артерия; 17 - внутренняя сонная артерия. В черный цвет окрашены артерии с венозной кровью, артерии с артериальной и смешанной кровью заштрихованы

По сосудам второй пары (гомологичной второй паре жаберных артерий рыб) - системным дугам аорты - кровь направляется к задней части тела. Системные дуги огибают сердце соответственно с правой и левой стороны и сливаются под позвоночником в общий ствол - спинную аорту. От системных дуг отходят подключичные артерии, несущие кровь к передним конечностям.

По сосудам третьей пары, гомологичным четвертой паре жаберных артерий рыб (сосуды, гомологичные третьей паре жаберных артерий, у лягушки отсутствуют), - легочным артериям - кровь направляется в легкие. От каждой легочной артерии отходит крупная кожная артерия, по которой кровь направляется в кожу для окисления (см. рис. 42). От спинной аорты кровь по ряду артерий разносится к внутренним органам и задним конечностям.

Венозная кровь от переднего конца тела собирается по двум парам яремных вен (рис. 43). Последние, сливаясь с кожными венами, уже принявшими в себя подключичные вены, образуют две передние полые вены. Эти вены несут в венозный синус смешанную кровь, поскольку по кожным венам от кожи движется обогащенная кислородом артериальная кровь. Кровь от задних конечностей и задней части тела по подвздошным венам движется к почкам, где проходит через воротную систему. Выходящие из почек сосуды, сливаясь, образуют

Рис. 43. Схема венозной системы лягушки:
1 - венозный синус (показан как бы просвечивающим сквозь контуры сердца); 2 - наружная яремная вена; 3 - внутренняя яремная вена; 4 - большая кожная вена; 5 - подключичная вена; 6 - передняя полая вена; 7 - задняя полая вена; 8 - бедренная вена; 9 - седалищная вена; 10 - подвздошная вена; 11 - воротная система почек; 12 - подкишечная вена; 13 - воротная система печени; 14 - печеночные вены; 15 - брюшная вена; 16 - легочная вена Заштрихованы вены с артериальной кровью

мощную заднюю полую вену. Нижний (задний) отдел этой вены гомологичен задним кардинальным венам рыб, тогда как ее верхний (передний) отдел - новообразование. По задней полой вене кровь направляется в венозный синус, из которого поступает затем в правое предсердие.

От кишечника кровь собирается подкишечной веной, впадающей в печень, где функционирует воротная система. Через воротную систему печени проходит также кровь из брюшной вены, которая несет ее от задних конечностей. Из печени кровь по печеночным венам попадает в заднюю полую вену.

Из легких по легочным венам кровь движется в левое предсердие.

Схематично циркуляцию крови в сердце лягушки можно представить следующим образом. В правое предсердие попадает смешанная кровь (от всех частей тела поступает кровь венозная, от кожи - артериальная), а в левое - артериальная (из легких). При сокращении предсердий кровь через общее отверстие поступает в желудочек. Здесь происходит дальнейшее смешивание крови. Однако в правой части желудочка преобладает венозная, а в левой - артериальная кровь. Отверстие, ведущее из желудочка в артериальный конус, расположено в правой части желудочка. Поэтому при сокращении желудочка первая порция крови, содержащая больше венозной крови, поступает в отверстие ближайшей легочной дуги, следующая порция - с преобладанием артериальной крови - в системные дуги аорты, а в сонные артерии попадает порция с наименьшим содержанием венозной крови.

Органы выделения

Органы выделения (рис. 44 и 45) представлены у амфибий, так же как и у рыб, туловищными почками (мезонефрос). Это удлиненные компактные тела красновато-коричневого цвета, лежащие по бокам позвоночника. От каждой почки тянется к клоаке тонкий вольфов канал. У самок лягушек вольфов канал служит лишь выделительным протоком, или мочеточником, а у самцов

Рис. 44. Мочеполовые органы самца лягушки:
1 - семенник; 2 - жировое тело; 3 - почка; 4 - мочеточник; 5 - семенной пузырек; 6 - клоака; 7 - мочевой пузырь; 8 - задняя полая вена; 9 - семявыносящие канальцы; 10 - надпочечник

Рис. 45. Мочеполовые органы самки лягушки:
1 - воронка яйцевода; 2 - яйцевод; 3 - маточный отдел яйцевода; 4 - клоака; 5 - мочевой пузырь; б - правый яичник; 7 - почка; 8 - жировое тело

он одновременно выполняет функцию и полового протока, или семяпровода (об этом см. стр. 93). В клоаку вольфовы каналы открываются самостоятельными отверстиями. Также отдельно открывается в клоаку и мочевой пузырь. Моча поступает вначале в клоаку, а из нее в мочевой пузырь. После наполнения последнего через то же отверстие моча выводится снова в клоаку, а затем наружу.

Органы размножения

Органы размножения земноводных представлены парными половыми железами. У самцов это овальной формы семенники, прикрепленные брыжейкой к переднему отделу почек (см. рис. 44). От семенников к почкам тянутся тонкие семявыносящие канальцы. Половые продукты из семенника направляются через эти канальцы в тела почек, далее в уже известные вольфовы каналы и по ним в клоаку. Перед впадением в клоаку вольфовы каналы образуют небольшие расширения - семенные пузырьки, служащие для временного резервирования спермы.

Яичники самок (см. рис. 45) представляют собой тонкостенные мешки, у взрослых особей наполненные пигментированными яйцами. В боковых частях полости тела расположены сильно извитые светлые яйцеводы, или мюллеровы каналы. Эти половые каналы непосредственно не связаны с яичниками, они открываются небольшими воронками близ легких в полость тела. Перед впадением в клоаку каждый яйцевод расширяется в так называемую "матку". Зрелые яйца выпадают через разрывы стенок яичника в полость тела, затем захватываются воронками яйцеводов и по ним перемещаются в клоаку. Проходя по яйцеводам, яйца одеваются студенистой оболочкой. В "матках" происходит формирование комков готовых к откладке яиц. Таким образом, у самок выделительные и половые протоки оказываются полностью разделенными.

Впереди почек у обоих полов лежат желтые многолепестковые жировые тела (у самцов они развиты сильнее), функция которых заключается в снабжении питательными веществами половых желез в период размножения.

Центральная нервная система

По сравнению с головным мозгом рыб головной мозг амфибий имеет ряд прогрессивных черт. Главным образом это касается переднего мозга, который у амфибий относительно крупнее, чем у рыб, полушария его полностью разделены, и нервное вещество выстилает кроме дна боковых желудочков также бока и крышу, т. е. у амфибий имеется настоящий мозговой свод - архипаллиум. Среди костных рыб настоящий мозговой свод свойствен лишь двоякодышащим.

Для изучения строения головного мозга снимите кожу с головы животного. Затем сделайте небольшой поперечный разрез кожи и мышц сразу же за головой. Перегнув тело лягушки по проведенному разрезу, введите острие ножниц в открывшийся затылочный отдел и осторожно надрезжьте череп с боковой стороны к глазу. То же проделайте с другой стороны. Аккуратно приподнимите пинцетом надрезанную крышу черепа вверх, перегните вперед и отрежьте. Если после этого часть мозга остается все же прикрыта костями, их следует обломать пинцетом.

Головной мозг лягушки состоит из пяти отделов (рис. 46). Впереди расположен передний мозг, состоящий из двух разделенных глубокой щелью удлиненных полушарий. Спереди от полушарий

Рис. 46. Головной мозг лягушки сверху (А) и снизу (Б):
1 - большие полушария переднего мозга; 2 - обонятельная доля; 3 - обонятельный нерв; 4 - промежуточный мозг; 5 - зрительная хиазма; 6 - воронка; 7 - гипофиз; 8 - зрительные доли среднего мозга; 9 - мозжечок; 10 - продолговатый мозг; 11 - спинной мозг

отходит общая обонятельная доля, от которой берут начало два обонятельных нерва. Позади переднего мозга находится промежуточный мозг. На его крыше располагается эпифиз (железа внутренней секреции). Средний мозг представлен в виде двух округлых зрительных долей. Сзади зрительных долей лежит слаборазвитый мозжечок. Сразу же за ним расположен продолговатый мозг с ромбовидной ямкой (четвертый желудочек). Продолговатый мозг постепенно переходит в спинной мозг.

Для рассмотрения мозга с нижней стороны обрежьте отходящие от мозга нервы и осторожно поднимите его за продолговатый мозг кверху. На нижней стороне мозга обнаруживается перекрест зрительных нервов, или хиазма, отходящая от дна промежуточного мозга воронка и гипофиз (нижняя мозговая железка). От головного мозга земноводных отходит 10 пар головных нервов, одиннадцатая пара не развита, а двенадцатая отходит за пределами черепа.