Коллоквиум №4
Внешнее строение рыбы. Приспособления к обитанию в водной среде.
Форма тела - обтекаемая, торпедообразная, вытянутая. Такая форма тела характерна для большинства рыб и дает возможность максимально уменьшить силу трения во время движения. Однако, есть и другие формы тела. Это связано с особыми способами передвижения или местообитания рыб.
Слизь и чешуя (бывает её отсутствие) - такой покров тела обеспечивает максимальное скольжение в воде при передвижении.
Жабры - особый орган дыхания, который позволяет дышать растворенным в воде кислородом. Есть исключения - двоякодышащие рыбы, у них есть подобие легких.
Боковая линия - особое приспособление на теле у рыбы. Позволяет ощущать направление течения воды и некоторые электромагнитные импульсы.
Плавники - особые приспособления для передвижения рыбы. Примитивный аналог конечностей, у кистеперых рыб мясистые, сильно выражены. Позволяют именно плавать. Размер и форма различны.
Глаза - не имеют век, особое строение позволяет видеть именно в водной среде, где преломление света иное, чем на воздухе. Зрение у рыб слабое, большинство рыб близоруки.
У некоторых рыб есть особое приспособление - воздушный пузырь. Этот орган позволяет регулировать глубину погружения рыбы. Характерен не для всех рыб.
Жаберные крышки - так же особый орган для защиты внешнего органа дыхания рыбы - жабр. Есть не у всех, у некоторых рыб жабры защищают жаберные щели.
Наружное оплодотворение - водный образ жизни позволяет осуществлять именно наружное оплодотворение. Но есть и живородящие рыбы.
Внутреннее строение рыбы.
Скелет рыб состоит из черепа, позвоночника, скелета плавников. Позвоночник образован позвонками. К боковым отросткам позвонков примыкают рёбра. Они прикрывают внутренние органы и служат опорой для туловищной мускулатуры.
Многие рыбы имеют плавательный пузырь, заполненный смесью газов. При увеличении объёма пузыря уменьшается плотность тела, и рыба свободно перемещается к поверхности воды. При уменьшении — плотность тела увеличивается, что облегчает погружение.
Органы дыхания рыб — жабры. Кровеносная система замкнутая, состоит из сердца и одного круга кровообращения.
Нервная система рыб состоит из головного и спинного мозга и нервов, отходящих от них.
Органы зрения — глаза — подвижны, так как рыбы не могут поворачивать голову. Видят рыбы на близком расстоянии. Значительную роль в жизни рыб играют органы обоняния — ноздри. Слышат рыбы только низкие булькающие звуки. Орган слуха — внутреннее ухо. Рядом с ним находится орган равновесия.
У рыб есть своеобразный орган — боковая линия. Это хорошо заметный канал, идущий по бокам тела. Он воспринимает колебания воды, направление и скорость течения.
Многообразие хрящевых и костных рыб. Филогения рыб.
Филогения: в ордовике – силуре палеозойской эры появились предшественники рыб – бесчерепные, затем бесчелюстные, затем панцирные рыбы. Самые древние позвоночные – бесчелюстные, или щитковые. Современных круглоротых сближает с щитковыми отсутствие челюстей и парных конечностей, рот сосущего типа и ряд других особенностей, что позволило объединить их в один надкласс Бесчелюстные. К наиболее ранним челюстноротым относятся панцирные рыбы, чье тело было покрыто костным панцирем. Первые хрящевые и костные рыбы появились около 350 млн. лет назад.
Многообразие: Современных рыб обычно подразделяют на два класса — хрящевых и костных.
Класс Хрящевые рыбы — Chondrichthyes
Подкласс Пластиножаберные — Elasmobranchii
Надотряд Акулы — Selachomorpha
Надотряд Скаты — Batomorpha
Класс Костные рыбы — Osteichthyes
Подкласс Лучеперые — Actinopterygii
Надотряд Ганоидные — Ganoidomorpha
Надотряд Костистые — Teleostei
Подкласс Лопастеперые — Sarcopterygii
Внешнее строение лягушки. Лягушка живёт в водоёмах или на их берегу. Её плоская широкая голова плавно переходит в короткое туловище с редуцированным хвостом. Слизь, выделяемая кожными железами, не только обеспечивает участие кожи в газообмене, но и защищает её от микроорганизмов. Отделы тела: голова, шея (слабо развита), туловище, хвост, парные конечности. Передняя конечность: плечо, предплечье, кисть. Задняя конечность: бедро, голень, стопа.
Внутреннее строение лягушки.
Пищеварительная система начинается большой ротоглоточной полостью, не дне которой передним концом прикреплён язык. При ловле добычи язык выбрасывается изо рта, и жертва прилипает к нему. В ротоглоточную полость открываются потоки слюнных желёз. Их секрет увлажняет полость и пищу, облегчает проглатывание добычи. На верхней челюсти находятся мелкие конические зубы, которые служат лишь для удержания добычи. 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 двенадцатипёрстную кишку, в которую впадает желчный проток печени. В желчный проток изливается и секрет поджелудочной железы. Двенадцатипёрстная кишка незаметно переходит в тонкую кишку, где происходит всасывание питательных веществ. Непереваренные остатки пищи попадают в широкую прямую кишку и через клоаку выводятся наружу.
Дыхательная система: Лягушка дышит лёгкими и через кожу. На стенках парных мешковидных лёгких имеется разветвлённая сеть кровеносных сосудов. Когда лягушка открывает ноздри и опускает дно ротоглоточной полости, в последнюю поступает воздух.
Потом ноздри закрываются клапанами, дно ротоглоточной полости поднимается, и воздух проходит в лёгкие. Выдох происходит благодаря действию брюшных мышц и спаданию легочных стенок.
Кровеносная система: Сердце взрослых земноводных трёхкамерное — два предсердия и один желудочек. 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 лёгких. Оба предсердия сокращаются одновременно и кровь из них поступает в желудочек. Благодаря продольному клапану в артериальном конусе венозная кровь поступает в лёгкие и кожу, смешанная — во все органы и части тела, кроме головы, артериальная — к головному мозгу и другим органам головы.
У земноводных два круга кровообращения, но они полностью не разобщены благодаря единственному желудочку. В большом круге кровь от желудочка течёт во все органы, а из них по венам возвращается в правое предсердие. В малом круге кровь течёт от желудочка к лёгким и коже, а из них, обогащённая кислородом, возвращается в левое предсердие.
Выделительная система представлена двумя почками, расположенными по бокам крестцового позвонка. 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. После наполнения мочевого пузыря мышцы его стенок сокращаются, моча выводится в клоаку и выбрасывается наружу.
Нервная система: Головной мозг имеет те же отделы, что и у рыб. Более развит передний мозг, разделившийся на два полушария.
Мозжечок мал, что объясняется малоподвижным образом жизни и однообразием движений.
На глазах у взрослых земноводных развиты подвижные веки (верхние и нижние) и мигательная перепонка, они защищают роговицу от высыхания и загрязнения.
Органы чувств сложнее, чем у рыб; они обеспечивают ориентировку земноводных в воде и на суше. У 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 обоняния представлены парными обонятельными мешками, которые открываются наружу парными наружными ноздрями, а в ротоглоточную полость — внутренними ноздрями. Часть стенок обонятельных мешков выстланы обонятельным эпителием. Органы обоняния работают только в воздушной среде, в воде наружные ноздри закрыты. Органы обоняния у земноводных и высших хордовых входят в состав дыхательных путей. Роговица глаза выпуклая, хрусталик имеет форму двояковыпуклой линзы. В сетчатке есть палочки и колбочки. У многих земноводных развито цветное зрение.
В органах слуха кроме внутреннего уха развито среднее ухо. В нём находится аппарат, усиливающий звуковые колебания. Наружное отверстие полости среднего уха затянуто упругой барабанной перепонкой. В полости находится слуховая косточка. Полость среднего уха соединена узким каналом с ротовой полостью.
Размножение: Яичники и семенники земноводных и рыб сходны. Наружное оплодотворение происходит в воде. Половые железы парные. Парные яйцеводы впадают в клоаку, семявыносящие канальцы — в мочеточники. Лягушки размножаются весной на третьем году жизни.
Самец закрепляется на спине у самки, плотно обхватив её передними лапами. Утолщения на внутренних пальцах помогают сцепить лапки так, чтобы не упустить самку в течение нескольких дней. За это время самка выделяет до 3 000 икринок, а самец немедленно поливает их молоками. В результате оплодотворяются почти все икринки, и никому из земноводных не приходится метать их миллионами, как это часто бывает у рыб, поэтому икринки могут быть крупнее, а значит, в каждой — больше запасов. Икринки покрыты слизистой оболочкой, которая в воде сильно разбухает. Оболочки, как линзы, собирают лучи солнца и на несколько градусов нагревают икру, ускоряя её развитие.
Развитие: Оплодотворённая икра развивается в течение 7-15 дней. Верхняя, тёмная часть икринки постепенно превращается в голову и хвост зародыша, а нижняя светлая — в брюшко. В нём находится желточный мешок с питательными веществами, который постепенно уменьшается. Через 8-15 дней из оболочки икринки выходит личинка — головастик.
Головастик сильно отличается строением от взрослых животных. Он похож на рыбку не только внешне, но и по внутреннему строению. Для движения служит хвостовой плавник, для дыхания — ветвистые наружные жабры. Роговыми скребками вокруг рта головастик добывает растительную пищу. Боковая линия помогает ориентироваться.
Вскоре наружные жабры исчезают, их заменяют жаберные щели с лепестками, прикрытые кожной складкой. На этой стадии у головастика двухкамерное сердце и один круг кровообращения. Кислород поступает в кровь из жабр по трём передним дугам жаберных артерий, а также по кожной вене — с обширной поверхности хвоста. Основной продукт выделения как у рыб — аммиак.