Как и рыбы, земноводные имеют общую ротоглоточную полость, короткий пищевод, переходящий в сравнительно слабо обособленный желудок, представляющий лишь расширение кишечного тракта.

Желудок в свою очередь без резкой границы переходит в собственно кишечник, в котором передняя кишка лишь слабо отграничена от средней. Зато задняя (прямая) кишка хорошо обособлена, широка и заканчивается клоакой.

В ротоглоточную полость открываются хоаны, евстахиевы трубы и гортанная щель, а также отсутствующие у рыб слюнные железы, секрет которых служит лишь для смачивания ротовой полости и не действует на пищу химически. В образовании ротовой крыши участвуют глазные яблоки, которые отделены от полости рта только слизистой оболочкой. При глотании, благодаря сокращению особой мышцы, глазные яблоки втягиваются, глубоко вдаваясь в ротовую полость, что способствует проталкиванию пищи. Такое участие глаз в акте глотания свойственно только земноводным. Большая печень снабжена желчным пузырем; поджелудочная железа, имеющая у лягушки вид плоского компактного тела, располагается, как всегда, в петле двенадцатиперстной кишки и желудка.

:

1 — сердце, 2 — легкое, 8 — левая лопасть печени, 4 — правая лопасть печени, 5 — желчный пузырь на средней лопасти печени, 6 — желудок, 7 — поджелудочная железа, 8 — двенадцатиперстная кишка, 9— тонкая кишка, 10 — толстая кишка, 11 — селезенка, 12 — клоака, 13 — мочевой пузырь, 14 — отверстие мочевого пузыря в клоаку, 15 — почка, 16 — мочеточник, 17 — отверстие мочеточников в клоаку, 18 — правый яичник (левый удален), 19 — жировое тело, 20 — яйцевод правый, 21 — яйцевод левый, 22 — маточный отдел яйцевода, 23 — отверстие яйцевода в клоаку, 24 — спинная аорта, 25 — задняя полая вена, 26 — общая сонная артерия, 27 — левая дуга аорты, 28 — легочная артерия

:

1 — язык, 2 — хоаны, 3 — евстахиевы трубы, 4 — гортанная щель, 5 — сошниковые зубы, 6 — барабанная перепонка, 7 — глаза

Механизм акта дыхания у лягушки . I — первый этап вдоха: ротовая полость расширена, воздух в нее проходит через открытые ноздри; II —второй этап вдоха: ноздри закрыты, при поднятии дна ротовой полости воздух устремляется в гортанное отверстие, а из него — в легкое (стрелками указано направление движения воздуха):

1 — ротовая полость, 2 — язык, 3 — наружные ноздри, 4 — обонятельный мешок, 5 — хоаны, 6 — межчелюстная кость, 7 — вход в пищевод, 8 — легкое

Зубы, лягушки, как и у всех современных земноводных, имеют вид простых конусов, приращенных основанием к кости, а вершиной направленных назад. Они все однородны и служат лишь для удержания добычи, которая заглатывается целиком. Зубы у лягушки очень малы и сидят на внутреннем крае межчелюстных и верхнечелюстных костей, а также на сошниках. Присутствие сошниковых зубов характерно для земноводных. На нижнечелюстных костях у лягушки зубы отсутствуют, а у жаб, например, нет их и на верхней челюсти. По мере снашивания зубы выпадают и заменяются новыми.

Язык (lingua) помещается на дне ротовой полости лягушки; он обладает особой мускулатурой и может выбрасываться далеко вперед. Особенность языка лягушки заключается в том, что он прикрепляется лишь к передней части ротового дна, так что в спокойном состоянии вершина его обращена назад, к глотке. Вообще форма языка у земноводных разнообразна: у хвостовых он имеет форму гриба, сидящего на длинной и тонкой ножке, у многих бесхвостых — мясистого выроста, но всегда он служит для ловли добычи и покрыт клейким веществом, к которому прилипают мелкие животные, составляющие пищу земноводных. Отсутствует язык лишь у немногих форм, постоянно живущих в воде.

Еще интересные статьи

Земноводные (они же амфибии ) - первые появившиеся в процессе эволюции наземные позвоночные. При этом они все еще сохраняют тесную связь с водной средой, обычно живя в ней на личиночной стадии. Типичные представители земноводных - лягушки, жабы, тритоны, саламандры. Наиболее разнообразны в тропических лесах, так как там тепло и сыро. Среди амфибий нет морских видов.

Общая характеристика земноводных

Земноводные - это немногочисленная группа животных, насчитывающая около 5000 видов (по другим источникам около 3000). Их разделяют на три отряда: Хвостатые, Бесхвостые, Безногие . Привычные нам лягушки и жабы принадлежат бесхвостым, тритоны - хвостатым.

У амфибий появляются парные пятипалые конечности, представляющие собой многочленные рычаги. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья, кисти. Задняя конечность - из бедра, голени, стопы.

У большинства взрослых земноводных в качестве органов дыхания развиваются легкие. Однако они не столь совершенны, как у более высокоорганизованных групп позвоночных. Поэтом в жизнедеятельность амфибий большую роль имеет кожное дыхание.

Появление в процессе эволюции легких сопровождалось появлением второго круга кровообращения и трехкамерного сердца. Хотя есть второй круг кровообращения, из-за трехкамерного сердца не происходит полного разделения венозной и артериальной крови. Поэтому к большинству органов поступает смешанная кровь.

Глаза имеют не только веки, но и слезные железы для смачивания и очищения.

Появляется среднее ухо с барабанной перепонкой. (У рыб только внутреннее.) Барабанные перепонки видны, находятся по бокам головы позади глаз.

Кожа голая, покрыта слизью, в ней много желез. Не предохраняет от потери воды, поэтому живут близ водоемов. Слизь защищает кожу от высыхания и бактерий. Кожа состоит из эпидермиса и дермы. Через кожу также всасывается вода. Кожные железы многоклеточные, у рыб одноклеточные.

Из-за неполного разделения артериальной и венозной крови, а также несовершенного легочного дыхания обмен веществ у земноводных медленный, как и у рыб. Они также относятся к холоднокровным животным.

Размножаются амфибии в воде. Индивидуальной развитие протекает с превращением (метаморфозом). Личинка лягушек называется головастиком .

Земноводные появились около 350 млн лет назад (в конце девонского периода) от древних кистеперых рыб. Их расцвет произошел 200 млн лет назад, когда Землю покрывали огромные болота.

Опорно-двигательная система земноводных

В скелете земноводных меньше костей, чем у рыб, так как многие кости срастаются, другие же остаются хрящами. Таким образом, их скелет легче, чем у рыб, что важно для обитания в воздушной среде, которая является менее плотной, чем водная.

Мозговой череп срастается с верхними челюстями. Подвижной остается только нижняя челюсть. В черепе сохраняется много хрящей, которые не окостеневают.

Опорно-двигательная система земноводных имеет схожа с таковой рыб, но имеет ряд ключевых прогрессивных отличий. Так, в отличие от рыб, череп и позвоночник подвижно сочленены, что обеспечивает подвижность головы относительно шеи. Впервые появляется шейный отдел позвоночника, состоящий из одного позвонка. Однако подвижность головы не большая, лягушки могут только наклонять голову. Хотя у них и есть шейный позвонок, во внешнем виде тела шеи нет.

У земноводных позвоночник состоит из большего количества отделов, чем у рыб. Если у рыб их только два (туловищный и хвостовой), то у земноводных четыре отдела позвоночника: шейный (1 позвонок), туловищный (7), крестцовый (1), хвостовой (одна хвостовая кость у бесхвостых или ряд отдельных позвонков у хвостатых амфибий). У бесхвостых амфибий происходит срастание хвостовых позвонков в одну кость.

Конечности земноводных сложные. Передние состоят из плеча, предплечья и кисти. Кисть состоит из запястья, пясти и фаланг пальцев. Задние конечности состоят из бедра, голени и стопы. Стопа состоит из предплюсны, плюсны и фаланг пальцев.

Пояса конечностей служат для опорой для скелета конечностей. Пояс передней конечности земноводного состоит из лопатки, ключицы, вороньей кости (коракоида), общей для поясов обеих передних конечностей грудины. Ключицы и коракоиды сращены с грудиной. Из-за отсутствия или недоразвития ребер, пояса лежат в толще мускулатуры и никак опосредовано не прикреплены к позвоночнику.

Пояса задних конечностей состоят из седалищных и подвздошных костей, а также лобковых хрящей. Срастаясь, они сочленяются с боковыми отростками крестцового позвонка.

Ребра, если есть, короткие, грудной клетки не образуют. У хвостатых амфибий ребра короткие, у бесхвостых их нет.

У бесхвостых земноводных локтевая и лучевая кости срастаются, также срастаются кости голени.

Мышцы земноводных имеют более сложное строение, чем у рыб. Мышцы конечностей и головы специализированы. Мышечные пласты распадаются на отдельные мускулы, которые обеспечивают движение одних частей тела относительно других. Земноводные не только плавают, но и прыгают, ходят, ползают.

Пищеварительная система земноводных

Общий план строения пищеварительной системы земноводных сходен с рыбьей. Однако появляются некоторые новшевства.

Передний коней языка лягушек прирастает к нижней челюсти, а задний остается свободным. Такое строение языка позволяет ловить им добычу.

У земноводных появляются слюнные железы. Их секрет смачивает пищу, но никак не переваривает ее, так как не содержит пищеварительных ферментов. На челюстях бывают конические зубы. Они служат для удержания пищи.

За ротоглоточной полостью находится короткий пищевод, открывающийся в желудок. Здесь пища частично переваривается. Первый отдел тонкого кишечника - двенадцатиперстная кишка. В нее открывается единых проток, куда попадают секреты печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике переваривание пищи завершается, и питательные вещества всасываются в кровь.

Непереваренные остатки пищи попадают в толстый кишечник, откуда перемещаются в клоаку, представляющую собой расширение кишечника. В клоаку также открываются протоки выделительной и половой систем. Из нее непереваренные остатки попадают во внешнюю среду. У рыб клоаки нет.

Взрослые земноводные питаются животной пищей, чаще всего различными насекомыми. Головастики питаются планктоном и растительной пищей.

1 Правое предсердие, 2 Печень, 3 Аорта, 4 Яйцеклетки, 5 Толстый кишечник, 6 Левое предсердие, 7 Желудочек сердца, 8 Желудок, 9 Левое легкое, 10 Желчный пузырь, 11 Тонкий кишечник, 12 Клоака

Дыхательная система земноводных

Личинки земноводных (головастики) имеют жабры и один круг кровообращения (как у рыб).

У взрослых земноводных появляются легкие, представляющие собой вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками, имеющими ячеистое строение. В стенках находится сеть капилляров. Дыхательная поверхность легких мала, поэтому в процессе дыхания участвует и голая кожа земноводных. Через нее поступает до 50% кислорода.

Механизм вдоха и выдоха обеспечивается поднятием и опусканием дна ротовой полости. При опускании происходит вдох через ноздри, при поднятии - воздух проталкивается в легкие, при этом ноздри закрыты. Выдох осуществляется также при поднятии дна рта, но при этом ноздри открыты, и воздух выходит через них. Также при выдохе сокращаются брюшные мышцы.

В легких осуществляется газообмен за счет разницы концентраций газов в крови и воздухе.

Легкие земноводных недостаточно хорошо развиты, чтобы полноценно обеспечивать газообмен. Поэтому важно кожное дыхание. Высыхание амфибий может привести к тому, что они задохнутся. Кислород сначала растворяется в покрывающей кожу жидкости, а затем диффундирует в кровь. Углекислый газ также сначала оказывается в жидкости.

У земноводных, в отличие от рыб, носовая полость стала сквозной и используется при дыхании.

Под водой лягушки дышат только кожей.

Кровеносная система земноводных

Появляется второй круг кровообращения. Он проходит через легкие и называется легочным, а также малым кругом кровообращения. Первый круг кровообращения, проходящий через все органы тела, называется большим.

Сердце земноводных трехкамерное, состоит из двух предсердий и одного желудочка.

В правое предсердие поступает венозная кровь от органов тела, а также артериальная от кожи. В левое предсердие поступает артериальная кровь от легких. Сосуд, впадающий в левое предсердие, называется легочной веной .

Сокращение предсердий выталкивает кровь в общий желудочек сердца. Здесь кровь частично смешивается.

Из желудочка по отдельным сосудам кровь направляется в легкие, в ткани тела, к голове. В легкие по легочным артериям поступает наиболее венозная кровь из желудочка. К голове же идет почти чистая артериальная. Наиболее смешанная кровь, поступающая в туловище, изливается из желудочка в аорту.

Такое разделение крови достигается особым расположением сосудов, выходящим от распределительной камеры сердца, куда кровь попадает из желудочка. Когда выталкивается первая порция крови, то она заполняет наиболее близкие сосуды. И это кровь наиболее венозная, которая попадает в легочные артерии, идет в легкие и кожу, где обогащается кислородом. Из легких кровь возвращается в левое предсердие. Следующая порция крови - смешанная - попадает в дуги аорты, идущие к органам тела. Наиболее артериальная кровь попадает в дальнюю пару сосудов (сонные артерии) и направляется к голове.

Выделительная система земноводных

Почки у земноводных туловищные, имеют продолговатую форму. Моча поступает в мочеточники, далее по стенке клоаки стекает в мочевой пузырь. Когда мочевой пузырь сокращается, моча изливается в клоаку и далее наружу.

Продуктом выделения является мочевина. Для ее выведения требуется меньше воды, чем для выведения аммиака (который образуется у рыб).

В почечных канальцах почек происходит обратное всасывание воды, что важно для ее сбережения в условиях воздушной среды.

Нервная система и органы чувств земноводных

Ключевых изменений в нервной системе земноводный по-сравнению с рыбами не произошло. Однако передний мозг земноводных сильнее развит и разделен на два полушария. Но у них хуже развит мозжечок, так как амфибиям не надо поддерживать равновесие в воде.

Воздух прозрачнее воды, поэтому ведущая роль у земноводных играет зрение. Они видят дальше рыб, их хрусталик более плоский. Есть веки и мигательные перепонки (или верхнее неподвижное веко и нижнее прозрачное подвижное).

В воздухе звуковые волны распространяются хуже, чем в воде. Поэтому появляется необходимость в среднем ухе, представляющем собой трубочку с барабанной перепонкой (видны как пара тонких круглых пленок позади глаз лягушки). От барабанной перепонки звуковые колебания через слуховую косточку передаются внутреннему уху. Евстахиева труба соединяет полость среднего уха с ротовой полостью. Это позволяет ослаблять перепады давления на барабанную перепонку.

Размножение и развитие земноводных

Лягушки начинают размножаться в возрасте около 3 лет. Оплодотворение наружное.

Самцы выделяют семенную жидкость. У многих лягушек самцы закрепляются на спинах самок и пока самка выметывает икру в течение нескольких дней, поливают ее семенной жидкостью.

Земноводные мечут меньше икры, чем рыбы. Гроздья икры прикрепляются к водным растениям или плавают.

Слизистая оболочка икринки в воде сильно разбухает, преломляет солнечный свет и нагревается, что способствует более быстрому развитию зародыша.

Развитие эмбрионов лягушки в икринках

В каждой икринке развивается зародыш (у лягушек обычно около 10 дней). Вышедшая из икринки личинка называется головастиком. Он имеет много признаков, схожих с рыбами (двухкамерное сердце и один круг кровообращение, дыхание с помощью жабр, орган боковой линии). Сначала головастик имеет наружные жабры, которые потом становятся внутренними. Появляются задние конечности, потом передние. Появляются легкие и второй круг кровообращения. В конце метаморфоза рассасывается хвост.

Стадия головастика длится обычно несколько месяцев. Головастики питаются растительной пищей.

Пищеварительная система земноводных имеет ряд особенностей в сравнении с позвоночными животными других классов. Во многом её строение определяется типом питания и способом добывания пищи. Кормовую базу подавляющего большинства видов составляют подвижные беспозвоночные .

У ряда амфибий имеет место своеобразная пищевая специализация: лягушки в основном ловят летающих насекомых, а жабы собирают животных, ползающих по земле (слизни, черви, личинки насекомых). Есть виды с узким набором кормов: ряд тропических видов (мексиканские жабы и др.) питаются исключительно муравьями и термитами; некоторые другие – крабами и даже поедают других амфибий (американская лягушка).

Пищеварительная система начинается широкой ротовой щелью, ведущей в обширную ротоглоточную полость (рис. 36), в которую открываются евстахиевы трубы (слуховые проходы, соединяющие её с внутренним ухом), внутренние ноздри (хоаны ) и гортанная щель.

У большинства видов имеется язык, который, в отличие от рыб, имеет самостоятельную мускулатуру и используется для захвата добычи. Клейкое вещество на поверхности языка помогает удерживать насекомых. Степень развития языка и его форма неодинаковы у разных амфибий. Так, например, у постоянножаберных видов язык рудиментарен , а у американской пипы его совсем нет. Напротив, язык хорошо развит у бесхвостых амфибий и ряда хвостатых (саламандры). Язык лягушки своим передним концом прикреплён ко дну, а другой его конец направлен кзади и может выбрасываться вперёд для ловли насекомых.

В ротоглоточной полости имеются зубы и слюнные железы . Форма и расположение зубов различаются у разных амфибий (в большей степени они развиты у хвостатых). Зубы часто имеют вид конусов , концы которых немного отогнуты назад. Располагаются на сошнике, костях верхней и нижней челюстей и периодически меняются. Зубы у лягушки есть только на верхней челюсти, на нижней челюсти они отсутствуют. У ряда видов (жабы) зубов нет.

Слюнные железы способствуют смачиванию пищевого комка, но не содержат пищеварительных ферментов .

У наземных видов есть непарная межносовая и парные нёбные железы. Проглатывание пищи облегчается сокращениями глазной мускулатуры и движениями глазных яблок.

За ротоглоточной полостью находится короткий пищевод , который переходит в слабо отграниченный желудок. Кишечник у амфибий более длинный , по сравнению с рыбами, но без чёткой границы между тонким и толстым отделами. Напротив, прямая кишка хорошо обособлена и открывается анальным отверстием в клоаку . Кишечник прикреплён к стенкам полости на особых складках брюшины – брыжейке.

Перевариванию пищи способствуют ферменты, выделяемые печенью и поджелудочной железой. Печень довольно крупная и разной формы: у хвостатых она цельная (без долей), у бесхвостых – трёхлопастная, у безногих – вытянутая и многодольчатая. Протоки поджелудочной железы сливаются с желчным протоком печени, который впадает в двенадцатиперстную кишку (рис. 37).

Дыхательная система земноводных своеобразна в связи с обитанием в двух средах – наземной и водной: имеет место жаберное, кожное и лёгочное дыхание . На личиночной стадии все амфибии дышат жабрами, которые по своему происхождению гомологичны жаберному аппарату двоякодышащих рыб.

Жабры сохраняются во взрослом состоянии у водных видов. Форма и расположение жабр значительно отличаются в зависимости от образа жизни и уровня газообмена. У бесхвостых амфибий жабры в виде гребенчатых выростов, а у безногих – перистого строения. Постоянножаберные земноводные имеют жабры древовидной формы. Жабры многих хвостатых представлены несколькими рядами ветвей.

У большинства взрослых амфибий имеет место лёгочное дыхание в сочетании с другими способами газообмена. Так, бесхвостые и высшие хвостатые (настоящие саламандры) дышат лёгкими и кожей . У амфиумовых (хвостатые) при наличии лёгких сохраняются внутренние жабры, а у протеев – наружные . Взрослые сирены имеют наружные и внутренние жабры . В связи с легочным дыханием амфибий имеются внутренние ноздри, или хоаны , соединяющие носовую полость с ротоглоточной полостью.

В силу несовершенства легких (малая поверхность окисления) особую роль в жизни земноводных играет кожное дыхание , осуществляющееся при любом сочетании органов, обеспечивающих газообмен. Оно идёт у всех видов – меняется лишь его доля в общем газообмене. Например, у зеленых лягушек через кожу проходит свыше 50% кислорода, необходимого для окисления крови.

При погружении в воду земноводные дышат только кислородом, растворённым в воде и поступающим через кожу. Особенно оно важно для земноводных, у которых отсутствуют жабры и лёгкие (безлёгочные саламандры) – газообмен осуществляется через кожу и слизистую рта, где хорошо развита сеть капилляров.

В связи с отсутствием шейного отдела верхние дыхательные пути короткие. Начинаются они с внешних ноздрей, через которые воздух попадает в хоаны и через гортанную щель проходит в лёгкие. Гортань поддерживается системой хрящей – непарным перстневидным и двумя черпаловидными. На стенках гортанной камеры имеются голосовые связки. К хрящам крепится гортанная мускулатура, которая во многом определяет прохождение воздуха в лёгкие и звукоиздавание.

Парные лёгкие присоединяются непосредственно к концам гортани – трахея и бронхи отсутствуют (у хвостатых и безногих имеется зачаток трахеи). Лёгкое представляет собой полый тонкостенный мешок, внутренняя поверхность которого имеет ячеистое строение (лёгочной ткани нет ). В её отсутствие газообмен пристеночный – стенки лёгких содержат густую сеть капилляров, куда и проникает поступающий кислород.

В отсутствие грудной клетки и межрёберной мускулатуры механизм дыхания у лягушки нагнетательного типа – с помощью движения ротоглоточной полости. При опускании её дна воздух через наружные ноздри и хоаны втягивается в полость. Затем наружные ноздри закрываются, воздух из лёгких в результате сокращения мускулатуры стенок тела и внутренних органов выдавливается через гортанную щель в ротоглоточную полость. Там происходит его перемешивание с поступившей порцией атмосферного воздуха. При поднимании дна ротоглоточной полости смешанный воздух проталкивается в легкие. Далее гортанная щель закрывается, и остатки смешанного воздуха через ноздри выходят наружу. Такая вентиляция лёгких идёт постоянно, когда животное находится на поверхности суши.

Кровеносная система амфибий, по сравнению с рыбами, имеет резкие отличия и своеобразие в строении и функционировании. В связи с появлением лёгочного дыхания усложняется строение сердца и резко изменяется сосудистая система .

Сердце у земноводных трёхкамерное (2 предсердия и 1 желудочек) и два круга кровообращения . К правому предсердию примыкает венозная пазуха , а от желудочка отходит артериальный конус со спиральным клапаном . Правое предсердие больше левого – в него собирается венозная кровь со всего тела и артериальная , поступающая по кожным венам. В левое предсердие поступает только артериальная кровь, идущая от легких. Стенки желудочка толстые, с поперечно-полосатой мускулатурой . На его внутренней части имеются выросты, между которыми располагаются углубления, препятствующие перемешиванию артериальной и венозной крови (рис. 38).

Между предсердиями и желудочком имеются атриовентрикулярные клапаны, которые препятствуют обратному движению крови.

Для поступления крови из предсердий в желудочек имеется лишь одно общее отверстие , сдвинутое вправо, поэтому при сокращении сердца в желудочек прежде попадает венозная кровь, затем смешанная и в последнюю очередь – артериальная. В соответствии с этим от артериального конуса отходят три пары артериальных сосудов, несущих кровь с разным содержанием кислорода, – кожно-лёгочные, системные дуги и сонные артерии (рис. 38).

При сокращении сердца спиральный клапан сдвигается, и вначале открываются отверстия кожно-лёгочных артерий , по которым течёт венозная кровь. Далее они распадаются на лёгочные и кожные сосуды, несущие венозную кровь для окисления к лёгким и к коже (рис. 39).

Во вторую очередь открываются системные дуги , куда идёт смешанная кровь. Оба сосуда, огибая сердце, ответвляют затылочно-позвоночную и подключичную и, сливаясь на спинной стороне, формируют спинную аорту . От неё отходят более мелкие артерии, идущие к внутренним органам (кишечно-брыжеечная артерия и др .) и в заднюю часть тела (хвостовая артерия ).

В последнюю очередь осуществляется поступление артериальной крови, которая идёт по сонным артериям к голове. Каждая общая сонная артерия распадается на наружную и внутреннюю артерии. У основания сонной артерии находится небольшое расширение – «сонная железа », регулирующая давление крови в этих сосудах.

Венозная кровь от переднего конца тела собирается следующим образом (рис. 40). Плечевая вена , несущая венозную кровь от передних конечностей, объединяется с кожной веной, в которой течёт артериальная кровь . Смешанная

кровь поступает в подключичную вену, та соединяется с наружными и внутренними яремными венами с образованием парных передних полых вен . Эти вены, таким образом, несут в венозный синус и правое предсердие смешанную кровь.

Кровь от задних конечностей и задней части тела поступает в бедренные и седалищные вены, которые объединяются в парные подвздошные вены. Эти сосуды, входя в почки , образуют воротные системы . По выходе из почек воротные вены почек, сливаясь, формируют заднюю полую вену , которая несёт кровь в венозную пазуху. Воротная система печени образуется двумя сосудами – непарной брюшной и воротной веной. Непарная брюшная вена образуется слиянием сосудов, отходящих от правой и левой бедренных вен . Воротная вена формируется объединением мелких вен, несущих кровь от кишечника и желудка . Из печени кровь по печёночным венам попадает в заднюю полую вену, которая проходит через печень, не ветвясь, и впадает в венозный синус. По лёгочным венам артериальная кровь движется в левое предсердие.

Выделительная система амфибий представлена почками мезонефридиального типа (на личиночной стадии функционирует предпочка ).

Передняя часть почек самцов не несёт выделительную функцию, – как и у хрящевых рыб, через неё проходят семенные канальцы от семенников, расположенных рядом (рис. 41).

Основными продуктами азотистого обмена являются мочевина (у взрослых) и аммиак – у личинок. Почки в виде компактных уплощённых тел расположены на спинной стороне вблизи крестцового отдела позвоночника. На брюшной стороне почек лежат надпочечники – железы внутренней секреции.

Образование мочи идёт в основном за счёт фильтрации плазмы крови в боуменовых капсулах. Первичная моча собирается в почечные канальцы, где идёт активное обратное всасывание (реабсорбция) в кровь воды и ряда веществ – сахаров, витаминов, ионов натрия и др. От почек отходят парные мочеточники (вольфовы каналы), по которым моча стекает в клоаку, а затем в мочевой пузырь, где также идёт реабсорбция. Это способствует значительной экономии воды и полезных для организма веществ.

Система размножения. Земноводные раздельнополы; большинство видов размножаются кладкой яиц (икра), у некоторых видов имеет место яйцеживорождение (огненная и горная саламандра, европейский протей, американская живородящая жаба); оплодотворение наружное (реже внутреннее – при живорождении).

Парные яичники имеют зернистую структуру и подвешены на брыжейке. Над яичниками располагаются желтые пальцевидные образования – жировые тела , в которых откладываются запасные питательные вещества, необходимые для размножения. Функцию яйцеводов выполняют мюллеровы каналы . Они длинные, тонкие, на конце имеют воронку, открывающуюся в полость тела вблизи сердца. Нижний (маточный) отдел яйцевода расширен и имеет выход в клоаку (рис. 42).

При размножении яйца выходят через разрывы стенок яичника в полость тела и попадают в воронку яйцевода, чему способствуют ритмичные сокращения сердечной мускулатуры. За счёт выделений особых желез, находящихся в стенках яйцевода , яйца приобретают белковые слизистые оболочки и скапливаются в его маточном отделе.

Семенники имеют округлую форму и гладкую структуру . Расположены на брыжейке рядом с передней частью почек, через которые проходят семенные канальцы (рис. 41). Половые продукты попадают в нижнюю часть вольфовых каналов , где находятся особые расширения – семенные пузырьки , служащие накоплению семенной жидкости. Вольфовы каналы у самцов, одновременно выполняющие функцию мочеточников и семяпроводов, имеют мочеполовое отверстие в клоаку.

У бесхвостых земноводных оплодотворение наружное: вымётываемая самкой икра покрывается семенной жидкостью. У безногих и большинства хвостатых амфибий оплодотворение внутреннее – в нижней части яйцевода. Развитие с метаморфозом – из икринок формируются головастики . При живорождении развитие эмбрионов идёт в маточном отделе яйцевода.

Центральная нервная система и органы чувств .

Как и у других позвоночных, центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга.

По сравнению с рыбами, головной мозг амфибий имеет ряд прогрессивных черт . Передний отдел мозга относительно крупнее, разделен на два удлинённых полушария. Нервное вещество находится и в полости желудочков, составляя полосатые тела , и в его боках, и глубинных слоях крыши (в поверхностном слое его нет).

У земноводных нервное вещество составляет настоящий мозговой свод – архипаллиум . (Среди низших черепных животных он имеет место только у двоякодышащих рыб). Наличие архипаллиума определяет более сложную связь между отделами мозга и поведенческие реакции земноводных. Впереди полушарий находится непарная обонятельная доля .

Промежуточный мозг расположен позади переднего и слегка прикрыт соседними отделами. Сверху располагается эпифиз (железа внутренней секреции). От дна промежуточного мозга отходит воронка с прилегающим к ней гипофизом .

Средний мозг представлен зрительными долями , и, в сравнении с костистыми рыбами, имеет меньшие размеры. Мозжечок в виде небольшого выпуклого образования (у протея он практически не выражен). Продолговатый мозг имеет заметную ромбовидную ямку – полость четвёртого желудочка. Продолговатый мозг постепенно переходит в спинной мозг .

От головного мозга отходит десять пар нервов ; одиннадцатая пара (добавочный нерв) не развит, а двенадцатая (подъязычный нерв) отходит за пределами черепной коробки.

Органы чувств имеют черты усложнения, по сравнению с первичноводными позвоночными в связи с обитанием амфибий в наземной среде.

Зрение представлено парными глазами, которые снабжены подвижными веками , защищающими от высыхания и механических повреждений. Хрусталик имеет линзовидную форму , а роговица – выпуклую. Аккомодация обеспечивается перемещением хрусталика с помощью сокращения ресничной мышцы , свойственной всем наземным позвоночным.

Орган слуха состоит из двух отделов (внутреннее и среднее ухо ). Среднее ухо представляет собой видоизменение полости брызгальца рыб и затянуто барабанной перепонкой. В полости среднего уха имеет место слуховая косточка – стремячко, являющееся производным от подвеска (гиомандибуляре) подъязычной дуги рыб. Косточка имеет форму столбика, который одним концом упирается в перегородку между средним и внутренним ухом, а другим – в барабанную перепонку.

Среднее ухо соединяется с ротоглоточной полостью посредством евстахиевых труб , которые служат выравниванию внешнего и внутреннего давления и, таким образом, защите барабанной перепонки от повреждения.

Органы обоняния парные и соединены хоанами с ротоглоточной полостью, что способствует улавливанию запахов при дыхании. Орган обоняния подразделяется на две части – собственно обонятельную , выстланную обонятельным эпителием, и дыхательную с простым эпителием.

Обоняние земноводных усиливается, по сравнению с рыбами, за счёт усложнения складчатой структуры поверхности обонятельной полости. В обонятельном мешке имеется якобсонов орган , служащий для обоняния пищи, находящейся во рту. В стенках обонятельной полости залегают железы, способствующие увлажнению её слизистой оболочки.

Осязание осуществляется чувствующими клетками, расположенными в поверхностном слое кожи. Боковая линия имеет главенствующее значение в ориентации личинок и взрослых амфибий, ведущих преимущественно водный образ жизни.

После ознакомления с особенностями устройства земноводных рекомендуется произвести вскрытие и рассмотреть расположение органов и систем.

Широкое ротовое отверстие ведет в большую ротоглоточную полость, переходящую в пищевод. Слизистая оболочка этой полости имеет густую капиллярную сеть. Мелкие конические зубы, облегчающие схватывание добычи, расположены на челюстях (предчелюстных, верхнечелюстных и зубных костях), на сошниках, иногда на небных костях. У бесхвостых земноводных зубы частично редуцируются и сохраняются только на костях верхней челюсти и сошниках; у жаб зубы исчезают. У хвостатых и безногих земноводных мясистый язык прикрепляется ко дну ротоглоточной полости и способен более или менее значительно выдвигаться наружу. У бесхвостых земноводных мясистый язык передним концом прикрепляется к нижней челюсти, а его свободный задний конец лежит на дне ротоглоточной полости; при ловле добычи он выбрасывается изо рта ( рис. 155). Железистые клетки слизистой выделяют липкий секрет, обеспечивающий прилипание добычи к языку. В передней части неба в ротоглоточную полость открываются парные хоаны - внутренние отверстия ноздрей, а близ челюстного сустава находятся отверстия евстахиевых труб, ведущих в полости среднего уха. У самцов некоторых лягушек в углах рта расположены резонаторы, или голосовые мешки, усиливающие звук выпячивания стенок ротоглоточной полости. На дне задней ее части находится поддерживаемая хрящами гортанная щель (см. органы дыхания). В слизистой оболочке крыши ротоглоточной полости имеются слюнные железы; выделяемый ими слизистый секрет не содержит пищеварительных ферментов- он увлажняет полость и облегчает проглатывание добычи. Смоченная слюной пища перемещается в пищевод сокращением мышц дна ротоглоточной полости; заглатыванию помогают и глаза, вдвигающиеся в ротоглоточную полость. Короткий, сильно растяжимый пищевод (oesophagus) впадает в слабо от него отграниченный желудок (gaster) ( рис. 156, 6), имеющий более толстые мускульные стенки. От желудка отходит двенадцати перстная кишка (duodenum), незаметно переходящая в тонкую кишку (illeum), впадающую в широкую прямую кишку (rectum). Последняя открывается в клоаку (cloaca). По сравнению с рыбами пищеварительный тракт амфибий больше дифференцирован, кишечник удлинен и превышает длину тела в 2-4 раза.

Трехлопастная печень (hepar) в центральной лопасти имеет желчный пузырь ( рис. 156, 5); желчный проток впадает в двенадцатиперстную кишку. Поджелудочная же леза лежит между желудком и двенадцатиперстной кишкой, частично окружая желчный проток, в который изливается и ее секрет. Около нижнего конца желудка размещается селезенка (lien) - орган кроветворения и депо крови.

Железистые клетки стенок желудка выделяют пищеварительный фермент - пепсин , который активно действует на пищу под воздействием выделяемой здесь же соляной кислоты . Частично переваренная пища перемещается в кишечник, где продолжается переваривание под воздействием ферментов поджелудочной железы ( трипсин , амилаза , липаза) и желчи, изливающихся в просвет кишечника по желчному протоку. Интенсивность секреции пищеварительных ферментов регулируется симпатической нервной системой.

Всасывание питательных веществ происходит в тонком отделе кишечника. В прямой кишке непереваренные остатки пищи обезвоживаются и через клоаку выбрасываются наружу.

Характер пищеварения у земноводных близок к пищеварению рыб. Однако теплостойкость ферментов амфибий выше, чем у рыб, в связи с тем, что на суше земноводные подвергаются воздействию более высоких температур. По этому показателю земноводные занимают промежуточное положение между рыбами и остальными наземными позвоночными. Повышение температуры среды увеличивает интенсивность пищеварения. Но у более северных популяций интенсивное переваривание пищи начинается при более низких температурах, чем у южных популяций того же вида; при температуре воздуха в 18-20* С для полного переваривания добычи нужно 8-12 ч. Суточный рацион может составлять до 10-30% от массы тела. При низких температурах земноводные легко переносят длительное голодание (в экспериментах - до года). Интенсивное питание летом после размножения обеспечивает накопление энергетических резервов (жира в жировых телах и гликогена в печени) и возможность зимовки, а после нее - быстрое формирование половых клеток.

Личинки хвостатых земноводных по строению пищеварительной системы существенно не отличаются от взрослых. Сходен со взрослыми и характер их питания: они подкарауливают и ловят мелких водных беспозвоночных. Питание личинок бесхвостых земноводных иное. После вылупления они питаются преимущественно растительной пищей и детритом, лишь к концу личиночного развития переходя на питание мелкими водными беспозвоночными. Соответственно меняется и строение пищеварительной системы. Рот прорывается через 1-4 дня после вылупления; на челюстях расположены роговые пластинки, при помощи которых головастик, как скребком, собирает детрит, сгрызает пласты клеток мягких водных растений вместе с покрывающими их одноклеточными организмами. Захватыванию пищи помогают окружающие челюсти кожистые бахромчатые губы. Желудок еще не обособлен, а общая длина кишечника относительно много больше, чем у взрослых. Лишь в конце личиночного периода, во время метаморфоза, сбрасываются роговые пластинки с челюстей, исчезают кожистые губы, обособляется желудок, укорачивается и дифференцируется кишечник.

Особенности внутреннего строения земноводных

Костно-мышечная система

Скелет земноводных , как и других позвоночных, состоит из следующих отделов: скелетов головы, туловища, поясов конечностей и свободных конечностей.

У земноводных по сравнению с рыбами значительно меньше костей: многие кости срастаются , в некоторых местах сохраняются хрящи. Скелет легче, чем у рыб, что важно для наземного существования. Широкий плоский череп и верхние челюсти представляют собой единое образование. Очень подвижна нижняя челюсть. Череп подвижно причленяется к позвоночнику.

В позвоночнике земноводных больше отделов, чем у рыб. Он состоит из шейного (1 позвонок), туловищного (7 позвонков), крестцового (1 позвонок) и хвостового отделов . Хвостовой отдел состоит из хвостовой кости, а у хвостатых амфибий - из отдельных позвонков.

Скелет свободных конечностей амфибий в отличие от рыб сложный. Скелет передней конечности составляют плечо, предплечье, запястье, пясть и фаланги пальцев ; задней конечности - бедро, голень, предплюсна, плюсна и фаланги пальцев .

Конечность имеет пять отделов, поэтому ее называют пятипалой. Такая конечность характерна для всех наземных позвоночных животных.

Конечности наземных позвоночных представляют собой кости, соединённые суставами , которые способны перемещаться относительно тела и относительно друг друга.

Опорой передним конечностям служит пояс передних конечностей . Он состоит из парных лопаток , парных ключиц и парных коракоидов (вороньих костей). Ключицы и коракоиды соединяются с грудиной. Плечевой пояс лежит в толще мускулатуры и подобно поясу полукольцом охватывает переднюю часть туловища.

Пояс задних конечностей состоит из тазовых костей (подвздошных, седалищных) и лобковых хрящей , которые срастаются и причленяются к боковым отросткам крестцового позвонка.

Мускулатура у земноводных состоит из мышц, более сложных по строению, чем у рыб. Особенно хорошо развиты мышцы конечностей, которые начинаются на костях поясов и тонкими сухожилиями прикрепляются к костям конечностей. Сокращение этих мышц обеспечивает движение конечностей при плавании, ползании, прыганье. У хвостатых амфибий хорошо развиты мышцы хвоста, служащего основным органом при движении в воде.

Опорно-двигательная система амфибий имеет более сложное строение, чем у рыб. Скелет и мышцы парных конечностей устроены сложнее, чем у рыб, и типичны для наземных позвоночных. Позвоночник имеет большее, чем у рыб, число отделов. Кости легкие, а их число меньше, чем у рыб.

Пищеварительная система и пищеварение

У амфибий пищеварительная система состоит из тех же органов, что и у рыб. Широкий рот ведет в обширную ротовую полость. Снаружи сверху в ротовую полость вдаются крупные глазные яблоки. Двигаясь, они участвуют в глотании пищи. Язык лягушек прирастает передним концом к нижней челюсти.

У взрослых лягушек в глоточном отделе нет жаберных щелей (они появляются только на ранних этапах развития, а затем исчезают). Сравнительно короткий пищевод плавно переходит в желудок. Смоченная слюной во рту пища проходит по пищеводу, подвергается воздействию пищеварительных ферментов в желудке. Кишечник подразделяется на тонкий и толстый отделы. В двенадцатиперстную кишку (первый отдел тонкого кишечника) открываются протоки печени, желчного пузыря и поджелудочной железы. В тонком кишечнике происходит окончательное переваривание пищи. Питательные вещества всасываются стенками кишечника и разносятся кровью по всем органам и тканям организма. В толстом кишечнике накапливаются непереваренные остатки. Толстая кишка открывается в особое расширение - клоаку . В нее открываются также протоки выделительной и половой систем. Через клоаку непереваренные остатки пищи удаляются наружу.

Дыхательная система и дыхание

У личинок земноводных - головастиков , как и у рыб, функционируют жабры и только один круг кровообращения. Взрослые лягушки дышат легкими , представляющими собой небольшие вытянутые мешочки с тонкими эластичными стенками. В них обильно разветвляются многочисленные капилляры.

Дыхание происходит за счет опускания и подъема дна ротовой полости. Когда оно опускается, воздух поступает в ротовую полость. Если ноздри закрываются, дно ротовой полости поднимается и воздух проталкивается в легкие. При выдохе ноздри открыты, и при поднимании дна ротовой полости воздух выходит наружу. В легких происходит газообмен: кислород поступает в капилляры и кровью разносится по всем органам и тканям, а из капилляров в легкие выделяется углекислый газ, который сюда доставляется кровью от органов и тканей.

Легкие у земноводных примитивны: у них мала поверхность соприкосновения капилляров с воздухом. Поэтому важное значение в газообмене имеет кожа . Через влажную кожу также происходит обмен газами, поэтому так опасно для амфибий высыхание кожи.

Кровеносная система и кровообращение

В связи с развитием легких у земноводных появляется второй - малый , или легочный , круг кровообращения.

Сердце трёхкамерное: два предсердия и один желудочек. Кровь от внутренних органов собирается в крупных венах и поступает в правое предсердие. В левое предсердие по легочной вене приносится кровь от легких, богатая кислородом. При сокращении предсердий кровь переходит в желудочек, где частично смешивается. Более насыщенная углекислым газом кровь по легочным артериям направляется в легкие. Смешанная кровь поступает в аорту и разносится ко всем органам и тканям организма. Наиболее богатая кислородом кровь поступает к голове.

Таким образом, у амфибий два круга кровообращения: большой и малый, или легочный. Ко всем органам тела поступает смешанная кровь.

Выделительная система

Продолговатые красно-бурые почки располагаются в полости тела по бокам позвоночника. Вредные продукты обмена веществ фильтруются почками и в виде мочи поступают в мочеточники . По стенке клоаки она стекает и наполняет мочевой пузырь . Стенки мочевого пузыря периодически сокращаются, и моча через клоаку выделяется наружу.

Обмен веществ. В связи со слабым развитием легких и движением смешанной крови по организму обмен веществ у земноводных вялый. По интенсивности он мало отличается от обмена веществ у рыб.

Температура тела земноводных непостоянная и зависит от температуры окружающей среды, поэтому их относят к холоднокровным животным .

Нервная система и органы чувств

У земноводных, как и у рыб, нервная система состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического (нервы) отделов. В головном мозге сильнее развит передний мозг , разделенный на два полушария . Они почти скрывают сверху промежуточный мозг. Умеренно развит средний мозг, связанный с органами зрения. Плохо развит мозжечок. Этим объясняются однообразные движения земноводных и их малоподвижный образ жизни. Условные рефлексы у земноводных вырабатываются медленно, для этого требуется много времени.

Органы чувств. Глаза амфибий имеют подвижное верхнее веко и мигательную перепонку (вместо нижнего века). Глаза у амфибий, по сравнению с рыбами, более дальнозоркие. Замечено, что лягушки плохо видят неподвижный предмет, но активно реагируют на движущийся.

Органы слуха представлены внутренним и средним ухом. Среднее ухо - полость, которая одной стороной открывается в ротоглотку (4) , другой подходит к поверхности головы и отделяется от окружающей среды тонкой барабанной перепонкой (1) . Внутри полости среднего уха (3) есть косточка - стремечко (2) , которая соединяет барабанную перепонку и внутреннее ухо (5) . Звуковые колебания вызывают колебания барабанной перепонки. Стремечко передает эти колебания во внутреннее ухо.

Органы обоняния сообщаются с внешней средой с помощью парных ноздрей. Земноводные хорошо ориентируются по запаху.

У личинок присутствуют органы боковой линии.

Земноводные по сравнению с рыбами имеют более сложное внутреннее строение. Усложнение касается дыхательной и кровеносной систем в связи с появлением легких и двух кругов кровообращения. Более сложное строение, чем у рыб, имеют нервная система и органы чувств.