Места обитания и внешнее строение лягушки. "Земноводные

Лягушки - самые известные среди земноводных. Эти животные обитают практически во всем мире: от тропиков до пустыни. очень схоже со строением других животных этого класса. Температура ее тела меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Размер взрослой особи может колебаться от 1 сантиметра до 32.

Видов лягушек около 4000. Считается что они впервые появились в Африке, а потом и на других материках.

На зиму лягушки впадают в спячку. Они прячутся на дне водоемов или в норах.

Происхождение земноводных

Первые земноводные появились примерно 300 миллионов лет назад. Внешнее строение лягушки, их образ жизни и тесная связь с водой указывают на то, что земноводные произошли от рыб. Ученые смогли найти останки вымерших видов. В отличие от современных земноводных, их тело покрывала чешуя. А строение черепа схоже со строением

Также у доисторических лягушек имелись плавники и легкие, которые появились из И у них был хвост, которого нет у современной лягушки.

Лягушки жили только в пресной воде и с помощью плавников могли ползать по суше, перебираясь из одного водоема в другой. Но развитие лягушки пошло дальше, и в процессе эволюции у нее появились конечности.

Места обитания

Значительную часть жизни лягушки проводят в пресных водоемах или на побережье. Еду лягушки ловят на поверхности, но в случае опасности быстро уходят на дно. Некоторые виды почти никогда не покидают воду, другие же живут в воде только в брачный период.

В процессе эволюции внутреннее и внешнее строение лягушки изменилось. Она приспособилась жить не только возле водоемов. Также лягушки обитают в местах с повышенной влажностью: на болотах, в тропических лесах. Есть виды, которые живут на деревьях и почти никогда с них не слезают.

Скелет

Скелет лягушки очень схож со скелетом окуня, но из-за особенностей образа жизни имеет ряд особенностей. Самое главное отличие - это наличие конечностей. Передние конечности соединены с позвоночником с помощью костей пояса конечностей. Задние конечности крепятся к позвоночнику

Череп лягушки имеет меньше костей, чем череп рыб. А вот жаберные кости и жаберные крышки отсутствуют. Дыхание происходит с помощью легких.

Позвоночник лягушки состоит из 9 позвонков и имеет 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. Позвонки туловища относятся к процельным, снабжены верхними дугами и ограничивают спинномозговой канал. Количество позвонков почти у всех лягушек равно семи. Ребер у этого земноводного нет.

Крестцовый отдел имеет один позвонок, и он соединяет позвоночник и кости таза. Хвост у земноводного отсутствует, но хвостовой отдел позвоночника представляет собой одну длинную кость, которая образовалась за счет нескольких сросшихся позвонков.

Шейный отдел состоит всего лишь из одного позвонка и соединяет голову и позвоночник. Этим скелет лягушки отличается от строения рыб. У них такого отдела позвоночника нет.

Мышечное строение

Мускулатура лягушки сильно отличается от мышц рыб. Она ведь не только передвигается в воде, но и живет на суше. Самые развитые мышцы лягушки и жабы - это мышцы задних конечностей. Благодаря им они могут совершать прыжки. В отличие от способны немного двигать головой.

Внешнее описание лягушки

Каково внешнее строение лягушки? Она состоит из туловища, головы, передних и задних конечностей. Граница между телом и туловищем не очень четкая, шея практически отсутствует. Тело лягушки ненамного больше головы. Особенности внешнего строения лягушки в том, что она не имеет хвоста и у нее практически отсутсвует шея. Голова крупная. Глаза большие и немного навыкате. Их закрывают прозрачные веки, которые предотвращают пересыхание, засорение и повреждение. Ниже глаз располагаются ноздри. Глаза и ноздри находятся в верхней части головы и во время плавания находятся над водой. Это позволяет земноводному дышать воздухом и контролировать происходящее над водой. На верхней челюсти есть ряд маленьких зубов.

Ушей как таковых у лягушек нет, но позади каждого глаза присутствует небольшой кружок, защищенный кожей. Это барабанная перепонка. Кожа земноводного мягкая и покрыта слизью. Ее особенность - смещаться относительно тела. Это происходит оттого, что под кожей есть большое количество пространства - так называемые лимфатические мешки. Кожа лягушки голая и тонкая. Это облегчает проникновение жидкости и газов в ее организм.

Особенность лягушки в том, что она может жить без кожи. О данном факте свидетельствует периодическая линька, во время которой животное сбрасывает ее, а после съедает.

Окраска

В большинстве случаев земноводные мимикрируют под окружающую среду. Поэтому окрас повторяет рисунок того места, где обитает лягушка. У некоторых видов есть специальные клетки, которые могут менять цвет кожи в зависимости от окружающей среды.

В тропических зонах можно встретить земноводных, которые окрашены в очень яркие цвета. Такая расцветка означает, что животное ядовитое. Это отпугивает врагов.

Есть множество красивых окрасов этого животного. В Индии живет радужная лягушка, которая является предметом поклонения. Ее шкура окрашена всеми цветами радуги.

Другой необычный вид имеет стеклянная лягушка. Ее кожа полностью прозрачна, и можно увидеть ее внутренности.

Ядовитость

Многие виды имеют в коже ядовитые железы, которые вызывают паралич дыхания у хищников, если они попытаются напасть. У других лягушек вырабатывается слизь, после контакта с которой на коже появляются волдыри и ожоги.

На территории России проживают в основном только неядовитые виды лягушек. А вот в Африке, наоборот, большое количество опасных земноводных.

Ранее лягушки могли использоваться для уничтожения насекомых. Например, в 1935 году в Австралию завезли очень ядовитую тростниковую лягушку. Но это принесло больше вреда, чем пользы. Из-за своей ядовитости она наносит вред экосистеме, а вот бороться с насекомыми-вредителями не желает.

Передвижение

У лягушки хорошо развиты задние ноги. Передние конечности используются в основном для опоры в сидячем положении и для приземления. Задние ноги длиннее и сильнее передних. Для передвижения по воде и суше используются задние конечности. Лягушка с силой отталкивается и приземляется на передние ноги. Это предохраняет ее от удара.

Для передвижения в воде лягушка также использует задние лапы. На лапах есть перепонки, которые натянуты между пальцами. Кроме этого значительно облегчает передвижение в воде то, что лягушка гладкая и скользкая от слизи.

Но передвижение не ограничивается только водой и сушей. Внешнее строение лягушки может обеспечить им передвижение и в других местах. Отдельные виды способны планировать в воздухе и взбираться на деревья. Особенности лягушек некоторых видов в том, что они снабжены специальными дисками-присосками, которые помогают прилипать к разным поверхностям. Или обладают специальными наростами.

Другие земноводные умеют закапываться в землю, например, челночница делает это днем. Ночью она выходит на охоту. Закапывание происходит благодаря роговым мозолям на лапках. Некоторые виды могут пережидать под землей холода или засуху. А лягушки, которые живут в пустыне, способны находиться под толщей песка до трех лет.

Питание

Взрослые жабы и лягушки питаются мелкими беспозвоночными животными, насекомыми и в некоторых случаях позвоночными животными. Лягушки по своей натуре хищники. Они могут не побрезговать и своими сородичами.

Лягушка подстерегает свою жертву неподвижно, сидя в укромном уголке. Когда она заметит движение, выстреливает длинным языком и съедает свою добычу.

Пищеварительная система

Начинается пищеварительная система с ротоглоточной полости, к которой прикреплен длинный язык. Когда лягушка находит свою жертву, она "выстреливает" этим языком, и добыча к нему прилипает. Хоть у жабы есть зубы, она ими не пережевывает еду, а только удерживает добычу. После того как земноводное поймало жертву, пища попадает прямиком в пищевод, а потом в желудок.

Дыхательная система

Жабы и лягушки дышат с помощью легких и через кожу. Их легкие имеют мешковидную форму и сеть сосудов. Воздух попадает в легкие через ноздри. Также легкие используются не только для дыхания, но и для "пения". Кстати, самки не издают никаких звуков, "поют" только самцы, чтобы привлекать пару.

Органы чувств

Органы чувств лягушки помогают ориентироваться ей на суше и в воде. У взрослых земноводных, так же как и у рыб, очень развиты органы боковой линии. Эти органы помогают ориентироваться в пространстве. Самое большое их количество расположено на голове. Органы боковой линии выглядят как две продольные полоски вдоль всего тела, начиная с головы лягушки.

Также на коже расположены болевые и температурные рецепторы. Осязательный орган (нос) работает, только если голова лягушки находится над поверхностью воды. В воде носовые полости закрыты.

У многих земноводных развито цветное зрение.

Размножение

Лягушки начинают размножаться только на третьем году жизни. Весной, когда начинается брачный период, самец выбирает себе самку и держит ее несколько дней. За этот период она может выделить до 3 тысяч икринок. Они покрыты слизистой оболочкой и разбухают в воде. Оболочка притягивает к себе солнечный свет, что делает быстрее развитие икринок.

Развитие лягушки

Зародыш лягушки (головастик) находится в икринке примерно одну-две недели. По истечении этого времени появляется головастик. Внутреннее и внешнее строение лягушки очень сильно отличается от строения головастика. Более всего он похож на рыбу. У головастика нет конечностей, для передвижения в воде используется хвост. Дышит головастик с помощью наружных жабр.

Как у рыб и у земноводных, у головастика есть боковая линия для ориентирования. На этой стадии зародыш лягушки не выходит на сушу. В отличие от взрослой особи головастик травояден.

Постепенно с ним происходят метаморфозы: исчезает хвост, появляются лапы, происходят изменения в строении скелета. И примерно через 4 месяца появляется маленький лягушонок, который способен выбираться на сушу.

Лягушки-рекордсмены

Лягушки, которые проживают в Европе, обычно не вырастают больше 10 сантиметров. Но в Северной Америке и Африке могут жить настоящие гиганты. Самая большая лягушка - лягушка-голиаф - достигает в размерах 90 сантиметров и может весить 6 килограмм.

Чемпион по прыжкам - древесная африканская лягушка. Она способна перепрыгивать на расстояния до 5 метров.

Самый большой срок жизни у африканской роющей лягушки. Она живет до 25 лет. Эта лягушка роет себе нору и живет там, пока не закончится засуха.

Совсем недавно в Новой Гвинее обнаружили самую маленькую лягушку. Ее длина - 7,7 миллиметра.

Рекордсмен по ядовитости совсем не выглядит опасно. Это крохотная лягушка длиной около 3 сантиметров. Это самое ядовитое позвоночное на земле, включая змей. Она проживает в тропических лесах Колумбии. Ее ядом индейцы смазывали стрелы. Яда одной такой лягушки хватало на 50 стрел.

Лягушка - типичный представитель земноводных. На примере этого животного можно изучить характеристики всего класса. Данная статья подробно описывает внутреннее строение лягушки.

Начинается пищеварительная система ротоглоточной полостью. На её дне прикреплен язык, который лягушка использует для ловли насекомых. Благодаря необычному строению он способен с большой скоростью выбрасываться изо рта и приклеивать к себе жертву.

На нёбных костях, а также на нижней и верхней челюсти земноводного имеются небольшие зубы конической формы. Служат они не для пережёвывания, а прежде всего для удержания добычи в пасти. Это ещё одно сходство амфибии с рыбами. Секрет, выделяемый слюнными железами, увлажняет ротоглоточную полость и пищу. Это облегчает её проглатывание. Пищеварительных ферментов слюна лягушки не содержит.

Пищеварительный тракт лягушки начинается глоткой. Далее следует пищевод, а затем - желудок. За желудком находится двенадцатиперстная кишка, остальная часть кишечника уложена в виде петель. Заканчивается кишечник клоакой. У лягушек есть и пищеварительные железы - печень и поджелудочная.

Пойманная с помощью языка добыча оказывается в ротоглотке, а затем через глотку попадает по пищеводу в желудок. Клетки, расположенные на стенках желудка, выделяют соляную кислоту и пепсин, которые способствуют перевариванию пищи. Далее полупереваренная масса следует в двенадцатиперстную кишку, в которую также изливаются секреты поджелудочной железы и впадает желчный проток печени.

Постепенно двенадцатиперстная переходит в тонкую кишку, где и всасываются все полезные вещества. Остатки пищи, которая не переварилась, попадают в последний отдел кишечника - короткую и широкую прямую кишку, оканчивающуюся клоакой.

Внутреннее строение лягушки и её личинки отличается. Взрослые особи являются хищниками и питаются в основном насекомыми, а вот головастики - самые настоящие травоядные. На их челюстях расположены роговые пластинки, с помощью которых личинки соскребают мелкие водоросли вместе с живущими в них одноклеточными организмами.

Дыхательная система

Интересные особенности внутреннего строения лягушки касаются и дыхания. Дело в том, что наравне с легкими, огромную роль в процессе газообмена играет наполненная капиллярами кожа амфибии. Легкие представляют собой тонкостенные парные мешки с ячеистой внутренней поверхностью и разветвленной сетью кровеносных сосудов.

Как дышит лягушка? Амфибия использует клапаны, способные открывать и закрывать ноздри, и движения дна ротоглотки. Для того чтобы сделать вдох, ноздри открываются, а дно ротоглоточной полости опускается, и воздух оказывается в пасти лягушки. Чтобы он прошел в легкие, ноздри закрываются, а дно ротоглотки поднимается. Выдох производится благодаря опаданию легочных стенок и движениям брюшных мышц.

У самцов гортанную щель окружают специальные черпаловидные хрящи, на которые натянуты голосовые связки. Высокая громкость звука обеспечивается благодаря голосовым мешкам, которые образованы слизистой оболочкой ротоглотки.

Выделительная система

Внутреннее строение лягушки, вернее, её тоже весьма любопытно, так как продукты жизнедеятельности амфибии могут выводиться через легкие и кожу. Но все же большая их часть выделяется почками, которые расположены у крестцового позвонка. Сами почки представляют собой продолговатые тела, прилегающие к спине. В этих органах есть специальные клубочки, способные отфильтровывать из крови продукты распада.

Моча по мочеточникам выводится в мочевой пузырь, где накапливается. После наполнения мочевого пузыря мышцы у брюшной поверхности клоаки сокращаются и жидкость выбрасывается через клоаку наружу.

Кровеносная система

Внутреннее строение лягушки более сложное, чем у взрослой лягушки трехкамерное, состоящее из желудочка и двух предсердий. Из-за единственного желудочка артериальная и венозная кровь частично смешивается, два круга кровообращения разобщены не полностью. Артериальный конус, имеющий продольный спиральный клапан, отходит от желудочка и распределяет смешанную и артериальную кровь в разные сосуды.

В правом предсердии собирается смешанная кровь: венозная поступает от внутренних органов, а артериальная - от кожи. В левое предсердие от легких поступает артериальная кровь.

Сокращаются предсердия одновременно, и кровь из обоих попадает в единственный желудочек. Благодаря строению продольного клапана поступает в органы головы и мозг, смешанная - к органам и частям тела, а венозная - к коже и легким. Школьникам может быть тяжело понять внутреннее строение лягушки. Схема кровеносной системы амфибии поможет наглядно представить, как работает кровообращение.

Кровеносная система головастиков имеет только один круг кровообращения, одно предсердие и один желудочек, как у рыб.

Строение крови лягушки и человека отличается. имеют ядро, овальную форму, а у человека - двояковогнутая форма, ядро отсутствует.

Эндокринная система

В эндокринную систему лягушки входят щитовидная, половая и поджелудочная железы, надпочечники и гипофиз. Щитовидная железа продуцирует гормоны, необходимые для завершения метаморфоза и поддержания обмена веществ, половые железы отвечают за размножение. Поджелудочная железа участвует в переваривании пищи, надпочечники помогают регулировать обмен веществ. Гипофиз вырабатывает ряд гормонов, влияющих на развитие, рост и окраску животного.

Нервная система

Нервная система лягушки характеризуется невысокой степенью развития, она схожа по характеристикам с нервной системой рыб, но имеет более прогрессивные черты. Головной мозг подразделяется на 5 отделов: средний, промежуточный, передний, продолговатый мозг и мозжечок. Передний мозг хорошо развит и разделяется на два полушария, каждое из которых имеет боковой желудочек - специальную полость.

В связи с однообразными движениями и в общем малоподвижным образом жизни, мозжечок имеет небольшой размер. Продолговатый мозг крупнее. Всего из головного мозга лягушки выходит десять пар нервов.

Органы чувств

Значительные изменения в органах чувств земноводных связаны с выходом из водной среды на сушу. Они уже сложнее, чем у рыб, так как должны помогать ориентироваться и в воде, и на суше. У головастиков развиты органы боковой линии.

В слое эпидермиса скрыты болевые, осязательные и температурные рецепторы. Сосочки на языке, небе и челюстях выполняют функцию органов вкуса. Органы обоняния состоят из парных обонятельных мешков, которые открываются как наружными, так и внутренними ноздрями, в окружающую среду и ротоглоточную полость соответственно. В воде ноздри закрыты, органы обоняния не действуют.

В качестве органов слуха развито среднее ухо, в котором находится аппарат, усиливающий звуковые колебания благодаря барабанной перепонке.

Строение глаза лягушки сложное, ведь ей необходимо видеть и под водой, и на суше. Защищают глаза взрослых особей подвижные веки и мигательная перепонка. У головастиков век нет. Роговица лягушачьего глаза выпуклая, хрусталик - двояковыпуклый. Амфибии видят довольно далеко и обладают цветным зрением.

Земноводные - первые наземные позвоночные животные, большинство которых живет на суше, а размножается в воде. Это влаголюбивые животные, что и определяет среду их обитания.

Живущие в воде тритоны и саламандры вероятнее всего когда-то завершили свой жизненный цикл на стадии личинки и в этом состоянии достигли половой зрелости.

Наземные животные - лягушки, жабы, квакши, чесночницы - живут не только на почве, но и на деревьях (квакша), в песках пустыни (жаба, чесночница), где они активны только ночью, а икру откладывают в лужи и временные водоемы, да и то не каждый год.

Земноводные питаются насекомыми и их личинками (жуками, комарами, мухами), а также пауками. Они едят моллюсков (слизней, улиток), мальков рыб. Особенно полезны жабы, поедающие ночных насекомых и слизней, малодоступных для птиц. Травяные лягушки питаются садовыми, лесными и полевыми вредителями. Одна лягушка за лето может съесть примерно 1200 вредных насекомых.

Сами земноводные являются пищей для рыб, птиц, змей, ежей, норки, хорька, выдры. Ими кормят птенцов хищные птицы. Жабы и саламандры, имеющие на коже ядовитые железы, млекопитающими и птицами не поедаются.

Зимуют земноводные в укрытиях на суше или в мелководных водоемах, поэтому бесснежные холодные зимы вызывают их массовую гибель, а загрязнение и высыхание водоемов приводит к гибели потомства - икры и головастиков. Земноводных надо охранять.

В Красную книгу СССР внесено 9 видов представителей этого класса.

Характеристика класса

Современная фауна земноводных немногочисленна - около 2500 видов примитивнейших наземных позвоночных. По морфологическим и биологическим признакам они занимают промежуточное положение между собственно водными организмами и собственно наземными.

Происхождение амфибий связано с рядом ароморфозов, таких, как появление пятипалой конечности, развитие легких, разделение предсердия на две камеры и появление двух кругов кровообращения, прогрессивное развитие центральной нервной системы и органов чувств. В течение всей жизни или хотя бы в личиночном состоянии земноводные обязательно связаны с водной средой. Взрослые формы для нормальной жизнедеятельности нуждаются в постоянном увлажнении кожи, поэтому обитают лишь вблизи водоемов или в местах с высокой влажностью. У большинства видов яйца (икра) не имеют плотных оболочек и могут развиваться только в воде, как и личинки. Личинки земноводных дышат жабрами, во время развития происходит метаморфоз (превращение) во взрослое животное, имеющее легочное дыхание и ряд других особенностей строения наземных животных.

Для взрослых земноводных характерны парные конечности пятипалого типа. Череп подвижно сочленен с позвоночником. В органе слуха кроме внутреннего развито еще среднее ухо. Одна из костей подъязычной дуги превращается в косточку среднего уха - стремечко. Формируются два круга кровообращения, сердце имеет два предсердия и один желудочек. Передний мозг увеличен, развиты два полушария. Наряду с этим у земноводных сохранились признаки, характерные для водных позвоночных. Кожа земноводных имеет большое количество слизистых желез, выделяемая ими слизь увлажняет ее, что необходимо для кожного дыхания (диффузия кислорода может происходить только через водную пленку). Температура тела зависит от температуры окружающей среды. Этими особенностями строения тела определяется богатство фауны земноводных во влажных и теплых тропических и субтропических областях (см. также табл. 18).

Типичный представитель класса - лягушка, на примере которой и дается обычно характеристика класса.

Строение и размножение лягушки

Озерная лягушка живет в водоемах или на их берегах. Ее плоская широкая голова плавно переходит в короткое туловище с редуцированным хвостом и удлиненными задними конечностями с плавательными переопнками. Передние конечности в отличие от задних имеют значительно меньшие размеры; на них 4, а не 5 пальцев.

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

Скелет состоит из позвоночника, черепа и скелета конечностей. Позвоночник короткий, разделен на четыре отдела: шейный, туловищный, крестцовый и хвостовой. В шейном отделе имеется лишь один кольцеобразный позвонок. В крестцовом отделе тоже один позвонок, к которому причленяются кости таза. Хвостовой отдел лягушки представлен уростилем - образованием, состоящим из 12 слившихся хвостовых позвонков. Между телами позвонков сохраняются остатки хорды, имеются верхние дуги и остистый отросток. Ребра отсутствуют. Череп широкий, уплощенный в спиннобрюшном направлении, у взрослых животных череп сохраняет много хрящевой ткани, что обусловливает сходство земноводных с кистеперыми рыбами, но в состав черепа входит меньше костей, чем у рыб. Отмечаются два затылочных мыщелка. Плечевой пояс состоит из грудины, двух коракоидов, двух ключиц и двух лопаток. В передней конечности различают плечо, две сросшиеся кости предплечья, несколько костей кисти и четыре пальца (пятый палец зачаточный). Тазовый пояс образован тремя парами сросшихся костей. В задней конечности различают бедро, две слитые кости голени, несколько костей стопы и пять пальцев. Задние конечности в два-три раза длиннее, чем передние. Это связано с передвижением прыжками, в воде при плавании лягушка энергично работает задними конечностями.

Мускулатура . Часть туловищной мускулатуры сохраняет метамерное строение (подобно мускулатуре рыб). Однако отчетливо проявляется более сложная дифференцировка мускулатуры, развита сложная система мускулатуры конечностей (особенно задних), жевательная мускулатура и т. п.

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

Пищеварительная система начинается большой ротоглоточной полостью, на дне которой передним концом прикреплен язык. При ловле насекомых и другой добычи язык выбрасывается изо рта и жертва прилипает к нему. На верхней и нижней челюстях лягушки, а также на небных костях имеются мелкие конические зубы (недифференцированные), которые служат лишь для удержания добычи. В этом выражается сходство земноводных с рыбами. В ротоглоточную полость открываются протоки слюнных желез. Их секрет увлажняет полость и пищу, облегчает проглатывание добычи, однако в нем нет пищеварительных ферментов. Далее пищеварительный тракт переходит в глотку, затем в пищевод и, наконец, в желудок, продолжением которого является кишечник. Двенадцатиперстная кишка лежит под желудком, а остальная часть кишечника складывается петлями и заканчивается клоакой. Имеются пищеварительные железы (поджелудочная и печень).

Смоченная слюной пища попадает в пищевод, а затем в желудок. Железистые клетки стенок желудка выделяют фермент пепсин, который активен в кислой среде (в желудке выделяется и соляная кислота). Частично переваренная пища перемещается в двенадцатиперстную кишку, в которую впадает желчный проток печени.

В желчный проток изливается и секрет поджелудочной железы. Двенадцатиперстная кишка незаметно переходит в тонкую кишку, где происходит всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки пищи попадают в широкую прямую кишку и через клоаку выбрасываются наружу.

Головастики (личинки лягушек) питаются преимущественно растительной пищей (водорослями и др.), на челюстях у них развиты роговые пластинки, которые соскребают мягкие растительные ткани вместе с находящимися на них одноклеточными и другими мелкими беспозвоночными. Роговые пластинки сбрасываются во время метаморфоза.

Взрослые земноводные (в частности, лягушки) - хищники, питающиеся различными насекомыми и другими беспозвоночными животными, некоторые водные амфибии ловят мелких позвоночных.

Дыхательная система . В дыхании лягушки участвуют не только легкие, но и кожа, в которой находится большое количество капилляров. Легкие представлены тонкостенными мешками, внутренняя поверхность которых ячеистая. На стенках парных мешковидных легких имеется разветвленная сеть кровеносных сосудов. Воздух накачивается в легкие в результате нагнетающих движений дна ротовой полости, когда лягушка открывает ноздри и опускает дно ротоглоточной полости. Потом ноздри закрываются клапанами, дно ротоглоточной полости поднимается, и воздух проходит в легкие. Выдох происходит благодаря действию брюшных мышц и спаданию легочных стенок. У разных видов земноводных через легкие поступает 35-75 %, через кожу - 15-55 и через слизистую оболочку ротоглоточной полости - 10-15 % кислорода. Через легкие и ротоглоточную полость выделяется 35-55 %, через кожу - 45-65 % углекислого газа. У самцов имеются черпаловидные хрящи, окружающие гортанную щель и натянутые на них голосовые связки. Усиление звука достигается голосовыми мешками, образованными слизистой оболочкой ротовой полости.

Выделительная система . Продукты диссимиляции выводятся через кожу и легкие, но большая их часть выделяется почками, расположенными по бокам крестцового позвонка. Почки прилегают к спинной стороне полости лягушки и представляют собой продолговатые тела. В почках имеются клубочки, в которых из крови отфильтровываются вредные продукты распада и некоторые ценные вещества. Во время стока по почечным канальцам ценные соединения снова всасываются, а моча поступает по двум мочеточникам в клоаку и оттуда в мочевой пузырь. Некоторое время моча может накапливаться в мочевом пузыре, который расположен у брюшной поверхности клоаки. После наполнения мочевого пузыря мышцы его стенок сокращаются, моча выводится в клоаку и выбрасывается наружу.

Кровеносная система . Сердце взрослых земноводных трехкамерное, состоит из двух предсердий и желудочка. Имеется два круга кровообращения, но они полностью не разобщены, артериальная и венозная кровь частично смешивается благодаря единственному желудочку. От желудочка отходит артериальный конус с продольным спиральным клапаном внутри, который распределяет в разные сосуды артериальную и смешанную кровь. В правое предсердие поступает венозная кровь от внутренних органов и артериальная кровь от кожи, т. е. здесь собирается смешанная кровь. В левое предсердие поступает артериальная кровь из легких. Оба предсердия сокращаются одновременно и кровь из них поступает в желудочек. Благодаря продольному клапану в артериальном конусе венозная кровь поступает в легкие и кожу, смешанная - во все органы и части тела, кроме головы, артериальная - к головному мозгу и другим органам головы.

Кровеносная система личинок земноводных подобна кровеносной системе рыб: в сердце один желудочек и одно предсердие, имеется один круг кровообращения.

Эндокринная система . У лягушки в эту систему входят гипофиз, надпочечники, щитовидная, поджелудочная и половые железы. Гипофиз секретирует интермедин, который регулирует окраску лягушки, соматотропный и гонадотропные гормоны. Тироксин, который продуцирует щитовидная железа, необходим для нормального завершения метаморфоза, а также для поддержания обмена веществ у взрослого животного.

Нервная система характеризуется низкой степенью развития, но наряду с этим имеет ряд прогрессивных черт. Головной мозг имеет те же отделы, что и у рыб (передниий, межуточный, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг). Более развит передний мозг, разделившийся на два полушария, в каждом из них имеется полость - боковой желудочек. Мозжечок мал, что обусловлено сравнительно малоподвижным образом жизни и однообразием движений. Значительно крупнее продолговатый мозг. Из головного мозга выходит 10 пар нервов.

Эволюция амфибий, сопровождавшаяся сменой обитания и выходом из воды на сушу, связана со значительными изменениями в строении органов чувств.

Органы чувств в общем сложнее, чем у рыб; они обеспечивают ориентировку земноводных в воде и на суше. У личинок и обитающих в воде взрослых земноводных развиты органы боковой линии, они рассеяны на поверхности кожи, особенно многочисленны на голове. В эпидермальном слое кожи имеются температурные, болевые и осязательные рецепторы. Орган вкуса представлен вкусовыми почками на языке, небе и челюстях.

Органы обоняния представлены парными обонятельными мешками, которые открываются наружу парными наружными ноздрями, а в ротоглоточную полость - внутренними ноздрями. Часть стенок обонятельных мешков выстлана обонятельным эпителием. Органы обоняния функционируют только в воздушной среде, в воде наружные ноздри закрыты. Органы обоняния у земноводных и высших хордовых входят в состав дыхательных путей.

На глазах у взрослых земноводных развиты подвижные веки (верхнее и нижнее) и мигательная перепонка, они защищают роговицу от высыхания и загрязнения. У личинок земноводных век нет. Роговица глаза выпуклая, хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. Это позволяет земноводным видеть довольно далеко. В сетчатке есть палочки и колбочки. У многих земноводных развито цветное зрение.

В органах слуха кроме внутреннего уха на месте брызгальца кистеперых рыб развито среднее ухо. В нем находится аппарат, усиливающий звуковые колебания. Наружное отверстие полости среднего уха затянуто упругой барабанной перепонкой, колебания которой усиливают звуковые волны. Через слуховую трубу, открывающуюся в глотку, полость среднего уха сообщается с наружной средой, что позволяет ослаблять резкие перепады давления на барабанную перепонку. В полости находится косточка - стремечко, одним концом она упирается в барабанную перепонку, другим - в затянутое перепончатой перегородкой овальное окно.

Размножение . Амфибии раздельнополы. Половые органы парные, состоят из слегка желтоватых семенников у самца и пигментированных 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.

У лягушек хорошо выражен половой диформизм. Так, у самца имеются бугорки на внутреннем пальце передних ног ("брачная мозоль"), служащие для удержания самки во время оплодотворения, и голосовые мешки (резонаторы), усиливающие звук при кваканье. Следует подчеркнуть, что голос впервые появляется у земноводных. Очевидно, это связано с жизнью на суше.

Лягушки размножаются весной на третьем году жизни. Самки выметывают в воду икру, самцы орошают ее семенной жидкостью. Оплодотворенная икра развивается в течение 7-15 дней. Головастики - личинки лягушек - сильно отличаются строением от взрослых животных (табл. 19). Через два-три месяца головастик превращается в лягушку.

Развитие . У лягушки, как и у других земноводных, развитие происходит с метаморфозом. Метаморфоз широко распространен у представителей различных типов животных. Развитие с превращением появилось как одно из приспособлений к условиям обитания и нередко связано с переходом личиночных стадий из одной среды обитания в другую, как то наблюдается у земноводных.

Личинки земноводных - типичные обитатели воды, что является отражением образа жизни предков.

К особенностям морфологии головастика, имеющим приспособительное значение в соответствии с условиями среды обитания, относятся:

• специальный аппарат на нижней стороне головного конца, который служит для прикрепления к подводным предметам,- присоска;
• более длинный, чем у взрослой лягушки, кишечник (по сравнению с размерами тела); это связано с тем, что головастик потребляет растительную, а не животную (как взрослая лягушка) пищу.

Особенностями организации головастика, повторяющими признаки предков, следует признать рыбообразную форму с длинным хвостовым плавником, отсутствие пятипалых конечностей, наружные жабры, один круг кровообращения. В процессе метаморфоза перестраиваются все системы органов: отрастают конечности, рассасываются жабры и хвост, укорачивается кишечник, меняются характер пищи и химизм пищеварения, строение челюстей и всего черепа, кожные покровы, осуществляется переход от жаберного дыхания к легочному, глубокие преобразования происходят в системе органов кровообращения.

На течение метаморфоза земноводных существенное влияние оказывают гормоны, секретируемые специальными железами (см выше). Например, удаление у головастика щитовидной железы приводит к удлинению периода роста, метаморфоз при этом не наступает. Наоборот, если в корм головастика лягушки или других земноводных добавить препараты щитовидной железы или ее гормон, то метаморфоз значительно ускоряется, а рост прекращается; в результате можно получить лягушонка длиной всего 1 см.

Половые гормоны, вырабатываемые половыми железами, обуславливают развитие вторичных половых признаков, отличающих самцов от самок. У самцов лягушек на большом пальце передних конечностей не образуется "брачная мозоль" при их кастрации. Но если кастрату пересадить семенник или только инъецировать мужской половой гормон, то мозоль появляется.

Филогения

К амфибиям относятся формы, предки которых около 300 млн. лет назад (в каменноугольном периоде) вышли из воды на сушу и приспособились к новым наземным условиям жизни. От рыб они отличались наличием пятипалой конечности, а также легких и связанных с ними особенностей кровеносной системы. С рыбами их объединяет развитие личинки (головастик) в водной среде, наличие у личинок жаберных щелей, наружных жабр, боковой линии, артериального конуса и отсутствие зародышевых оболочек во время эмбрионального развития. Данные сравнительной морфологии и биологии показывают, что предков амфибий следует искать среди древних кистеперых рыб.

Переходными формами между ними и современными амфибиями были ископаемые формы - стегоцефалы, существовавшие в каменноугольном, пермском и триасовом периодах. Эти древнейшие земноводные, судя по костям черепа, чрезвычайно сходны с древними кистеперыми рыбами. Характерные признаки их: панцирь из кожных костей на голове, боках и животе, спиральный клапан кишечника, как у акуловых рыб, отсутствие тел позвонков. Стегоцефалы были ночными хищниками, жившими в мелких водоемах. Выход позвоночных на сушу совершился в девонский период, отличавшийся засушливым климатом. В этот период преимущество приобрели те животные, которые могли по суше переселяться из пересыхающего водоема в другой. Расцвет (период биологического прогресса) земноводных приходится на каменноугольный период, ровный, влажный и теплый климат которого был благоприятен для амфибий. Только благодаря выходу на сушу позвоночные получили возможность в дальнейшем прогрессивно развиваться.

Систематика

Класс амфибий составляют три отряда: безногие (Apoda), хвостатые (Urodela) и бесхвостые (Аnura). К первому отряду относятся примитивные, приспособленные к своеобразному образу жизни во влажном грунте животные - червяги. Обитают они в тропическом поясе Азии, Африки и Америки. Хвостатые амфибии характеризуются удлинен ным хвостом и парными короткими конечностями. Это наименее специализированные формы. Глаза маленькие, без век. У некоторых видов всю жизнь сохраняются наружные жабры и жаберные щели. К хвостатым относятся тритоны, саламандры и амблистомы. У бесхвостых амфибий (жабы, лягушки) тело короткое, без хвоста, с длинными задними конечностями. Среди них есть ряд видов, которые употребляются в пищу.

Значение земноводных

Земноводные уничтожают большое количество комаров, мошек и других насекомых, а также моллюсков, в том числе вредителей культурных растений и переносчиков заболеваний. Обыкновенная квакша питается в основном насекомыми: жуками-щелкунами, земляными блошками, гусеницами, муравьями; зеленая жаба - жуками, клопами, гусеницами, личинками мух, муравьями. В свою очередь земноводных поедают многие промысловые рыбы, утки, цапли, пушные звери (норка, хорь, выдра и др.).

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

Тема урока: «Места обитания и внешнее строение земноводных. Внутреннее строение земноводных на примере лягушки»

Задачи:

Образовательные:

1. Сформировать знания у учащихся об особенностях внешнего строения, скелета и мускулатуры земноводных в связи с наземно-водным образом жизни;

Развивающие:

1. Развитие любознательности и познавательного интереса;
2. Развитие внимательности;
3. Сформировать умения сравнивать класс земноводных с классом рыб.

Воспитывающие:

1. Эстетическое воспитание;
2. Воспитание бережного отношения к природе.

Методы обучения:

1. Словесные: рассказ.
2. Наглядные: печатные таблицы «Тип хордовые. Класс Земноводные», «Тип Хордовые. Класс Земноводные. Лягушка», скелет лягушки.
3. Оборудование: ксерокопии лягушек

Тип урока: Изучение нового материала

Структура (элементы) урока с указанием времени:

1. Организационное начало урока – 1 мин
2. Изучение нового материала - 20 мин
3. Лабораторная работа – 15 мин
4. Организация домашнего задания – 3 мин
5. Организованный конец урока – 1 мин

Литература для учителя:

1. Наумов С.П. Зоология позвоночных: Учебник для студентов пед. институтов по биол. спец. – 4-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1982;
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. Иллюстрированная энциклопедия школьника. Зоология. Мир энциклопедий – М., 2006;

Ход урока

Учитель: Здравствуйте, ребята. Садитесь. Откройте тетради, запишите число и тему сегодняшнего урока «Места обитания и внешнее строение земноводных. Внутреннее строение земноводных на примере лягушки».

Ребята, сегодня мы приступаем к изучению нового класса позвоночных животных – Земноводные.

Земноводные, или Амфибии, - первая немногочисленная группа примитивных наземных животных, сохранивших тесную связь с водной средой и насчитывающая более 2800 видов животных. Слово «Земноводное» («амфибия») означает «две жизни», так как эти существа могут проводить жизнь как на суше, так и в воде. Записывают в тетрадь.

Места обитания земноводных различны, так как я уже отметила выше, что они сохранили тесную связь с водой. Например, некоторые лягушки летом встречаются по берегам водоёмов, здесь они подкарауливают насекомых, пауков и т.д. Лягушки питаются только подвижными насекомыми. В случае опасности лягушка прыгает в воду и ныряет. Через некоторое время она всплывает и если всё спокойно она выбирается на берег. Активны земноводные лишь в теплое время, а с наступлением холодов они опускаются на дно водоёмов, закапываются в ил и впадают в оцепенение.

Тритоны и жабы зимуют в наземных укрытиях – древесной трухе, норах грызунов, в углублениях почвы.

При освоении новой среды обитания амфибиям пришлось очень сильно изменить строение организма. Тело земноводного, как и человека, на 70% состоит из воды, но их кожа, в отличие от нашей, пропускает воду.

Земноводные нарушили закон: у живущих на суше кожа должна быть сухой. Непочтение к законам, как известно, чревато последствиями. Ждала кара и амфибий.

Какая? Как они справляются с этим испытанием?

Кожа с чешуёй – никудышный аппарат для дыхания. Дышать кожей можно лишь когда она влажная. И обзавелись амфибии железами, которые вырабатывают слизь. У жаб и других земноводных кожные железы выделяют ядовитую слизь, предохраняющую их от врагов. А в результате стали они теми, кто нарушил закон. Кара заключается в том, что они попали в заколдованный круг. Их влажная кожа – словно открытая водная поверхность, с которой легко испаряется вода. Испаряясь, вода уносит с собой тепло. Всегда мокрые, амфибии теряют тепла в сотни раз больше, чем вырабатывают. Вот и живут они в пограничной зоне двух сред, воды и суши. Держатся у водоёмов, в сырых местах – там испарение невелико.

Однако кожа, так осложняющая жизнь амфибий, имеет и огромное достоинство: пополняет запасы воды она мастерски. Амфибиям нет нужды пить воду ртом. Те, что живут в ручьях, болотах, озёрах, впитывают влагу всей кожей. А у сухопутных доставкой воды занимаются определённые участки кожи. Ни жабам, ни другим бесхвостым искать пруд не надо. Припадут они брюшком к влажной земле или прогуляются по траве, мокрой от росы, - и наберут воды.

А ещё оказывается, русская сказка «Царевна-лягушка», в которой лягушка сбрасывает кожу, - не вымысел, а если и вымысел, то очень правдивый. Кожа – единственная одежда амфибий. В ней они зарываются в землю, заползают в дупла, по камни. И как не берегут амфибии свои платья, они становятся старыми, снашиваются. Не сказочные, обычные лягушки меняют свою одежду не менее четырёх раз.

В воде лягушка передвигается с помощью задних конечностей, между пальцами которых натянута плавательная перепонка, которая служит земноводным тем же, чем ласты водолазам, - они помогают им быстрее плавать, так как при резком вытягивании, выпрямлении задних конечностей лягушка делает сильные толчки. Ребята, а для чего тогда лягушке нужны передние конечности?

Ученик: Лягушка приземляется на передние лапы, а задние тем временем складывает.

Учитель: Правильно. Заметьте, что конечности лягушек слабые и не вполне наземного типа.

Ребята, обратите внимание, что амфибии первыми встали на ноги. Ноги земноводных имеют суставы и закреплены в теле с помощью поясов конечностей. Они первыми начали мигать – чтобы защитить глаза от повреждения и высыхания, у них появились подвижные веки. Как и у всех наземных позвоночных, имеются слезные железы, секрет которых смачивает глаза, смывает пылинки и обладает бактерицидным действием. Обратите внимание, что роговица глаз выпуклая (а не плоская как у рыб) и линзовидный хрусталик (а не круглый как у рыб). Интересно, что в воде роговица у амфибий становится плоской.

Чтобы лучше слышать в воздушной среде, у амфибий появился новый орган – среднее ухо, закрытое гибкой мембраной - барабанной перепонкой – снабженное специальными косточками для усиления и передачи возникающих колебаний.

Амфибии первыми из наземных позвоночных приобрели голосовой аппарат. У самцов в углах рта располагаются голосовые мешки (или резонаторы), которые при кваканье раздуваются как пузыри, усиливая звуки. У самок усилителей звука нет. Они лишь тихонько попискивают.

Ребята, запишем в тетрадь вывод: Особенности внешнего строения земноводных зависят от выхода их на сушу и от того, что земноводные ведут водный и наземный образ жизни.

Ребята, самые главные изменения произошли в скелете земноводных. И для того чтобы нам лучше разобраться в этих изменениях проведём лабораторную работу. Записываем в тетрадь название лабораторной работы «Изучение скелета лягушки». Далее начертите в тетради таблицу, которая называется «Особенности строения и значение скелета лягушки». Чертят таблицу.

Вывод:

Домашнее задание: Параграф 36. Выучить записи в тетради, разукрасить скелет лягушки и вклеить в тетрадь, закончить таблицу.

Лист ученической тетради

11.02.2010

«Места обитания и внешнее строение земноводных.

Внутреннее строение земноводных на примере лягушки»

«Земноводное» («амфибия») означает «две жизни», так как эти существа могут проводить жизнь как на суше, так и в воде.

Особенности внешнего строения и образа жизни в связи с наземно-водным образом жизни:

1. Кожа пропускает воду;
2. Тело покрыто слизью;
3. Имеются особые железы, предохраняющие кожу от высыхания;
4. Передвигаются с помощью задних конечностей, между пальцами которых перепонка;
5. Подвижные веки;
6. Среднее ухо;
7. Барабанная перепонка;
8. Голосовой аппарат;
9. Выпуклая роговица глаз.

Лабораторная работа

«Изучение скелета лягушки»

«Особенности строения и значение скелета лягушки»

Вывод: в связи с жизнью на суше и передвижениями с помощью прыжков скелет лягушки отличается относительно широким черепом, коротким позвоночником, наличием поясов конечностей, длинными задними и короткими конечностями.

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.