Кровеносная система земноводных

Что такое кровеносная система земноводных

 

 

Амфибии, или земноводные, отличаются от других хордовых позвоночных животных. В первый период жизни они дышат жабрами, как рыбы, но постепенно превращаются в животных с легкими. У земноводных три дыхательных системы: легочное, кожное и жаберное дыхание. В цикле роста амфибий есть период превращения, который более характерен для беспозвоночных животных, но почти не встречается у позвоночных.

 

 

К земноводным относится три отряда – бесхвостые, хвостастые и безногие. Земноводные были первыми позвоночными, вышедшими на сушу. Легкие земноводных не так совершенны, им нужно постоянно пополнять недостаток кислорода. Поэтому у лягушек и других амфибий так развито дыхание через кожу, в которой много кровеносных сосудов. Но органы кровообращения и дыхания имеют огромное значение в жизни земноводных

 

Жизнь на поверхности земли сказалась на строении тела и внутренних органов земноводных. Это повлияло на строение кровеносной системы животных, которая имеет множество характеристик, способствующих тому, что земноводные хорошо чувствуют себя и на суше, и на земле.

 

Кровеносная система у амфибий замкнутого типа, как и у других позвоночных животных. Появился легочный круг кровообращения, сердце стало крупнее, появилась третья камера.

 

 

Характеристика кровеносной системы земноводных

 

 

Кровеносная система включает сердце, состоящее из трех камер, и два круга кровообращения. Малый круг заканчивается в левой части сердца, а кровь, проходящая по всем сосудам, возвращается в правую часть сердца.

 

 

Кровь из артерий попадает в левую часть сердца из легких, а из вен – в правую часть сердца, пройдя по всему телу. Также в правом предсердии оказывается и кровь, оттекающая от кожи.

 

Необходимо отметить, что у амфибий не происходит полного смешивания крови из-за наличия перегородок и карманов. Разделения крови в желудочке у земноводных нет. При выходе из желудочка кровь по венам поступает к коже и легким. Артериальная кровь идет в мозг, а смешанная – во все остальные части тела животного.

 

 

Особенности кровеносной системы земноводных

 

 

Амфибии, несмотря на то, что смогли жить на суше, сохранили некоторые особенности кровеносной системы, которые характерны для рыб:

• У головастиков земноводных сердце состоит из двухчастное (имеет желудочек и предсердие). Это очень ярко показывает на сходство кровеносной системы амфибий с системой рыб, на их близкое родство. Интересно, что головастиков только один круг кровообращения.
• Во время роста и развития у головастиков появляются лёгкие, специальная перегородка в предсердии, вследствие чего перестраивается вся кровеносная система.

 

 

Особое расположение сосудов, берущих начало от желудочка, приводит к тому, что только головной мозг лягушки снабжается чистой артериальной кровью, а весь организм получает смешанную кровь.

 

 

Функции кровеносной системы земноводных

 

 

Лягушки и другие амфибии не могут существовать совсем без воды. Она нужна в период размножения, чтобы не пересыхали личинки, во время их роста. Но у амфибий есть легкие, а сердце выполняет функцию насоса. Именно сердце качает по всему организму кровь и обогащает весь организм кислородом.

 

Дополнительным органом дыхания у амфибий является кожа. В ней находится множество кровеносных сосудов, так что она тоже участвует в кровообращении. У лягушки кровь из сердца поступает сначала во все ткани и органы, а из них по венам оттекает в правое предсердие, а потом уже в легкие и кожные покровы.

 

 

Тип кровеносной системы земноводных

 

 

По кровеносной системе амфибий можно изучать эволюцию животных. Она отличается у головастиков и взрослых животных. Она уже не такая простая, как у рыб, но пока еще только приспосабливается к жизни на суше. В ней есть много сходных черт с кровеносной системой большинства позвоночных животных. Она замкнутого типа, как и у других животных. Но в первые месяцы жизни и в период размножения земноводные не могут жить без водной среды. Только через несколько месяцев головастики начинают подниматься к поверхности воды, и постепенно выходят на поверхность земли.

 

 

Строение кровеносной системы земноводных

 

 

Сердце лягушки помещено в передней части тела, под самой грудиной. Состоит оно из трех камер: желудочка и двух предсердий. Сокращаются поочередно то оба предсердия, то желудочек.

 

 

В общих чертах работу двух кругов кровообращения можно представить таким образом:

• Малый круг берет свое начало в желудочке, потом идет через легкие и заканчивается в левую камеру сердца. Именно в туда попадает артериальная кровь, насыщенная кислородом.
• Большой круг тоже начинается с желудочка. Кровь проходит по всем сосудам животного, а потом попадает в правую камеру сердца. И именно сюда идет венозная кровь из тела. Попадает сюда и та кровь, которая успела пройти под поверхностью кожи.

 

 

Органы кровеносной системы земноводных

 

 

Одним из самых важных органов кровеносной системы земноводных является сердце. Орган состоит из левой и правой камеры (предсердий), артериального конуса, венозного синуса и одного желудочка.

 

В желудочек попадает кровь из артерий и из вены. Она смешивается в центральной части желудочка, помогают в этом карманы и клапаны. А потом кровь распределяется по организму. Во время расслабления желудочка (диастолы) в нем находится кровь совершенно различного состава: и смешанная, и венозная, и артериальная.

 

Когда желудочек сокращается, в конус устремляется сначала венозная кровь. При следующем сокращении желудочка начинает поступать смешанная кровь. Этого вида крови всегда намного больше. Давление нарастает, поэтому клапан в конусе отклоняется, а потом закрывает отверстие легочных артерий. И смешанная кровь выливается в аорту.

 

А из левых карманов желудочка идет порция артериальной крови. Она направляется к сонным артериям, а потом к мозгу животного.

 

Смешанная кровь идет ко всем другим частям тела земноводных. Именно она оказывает огромное влияние на жизнь амфибий. Температура тела всех амфибий именно из-за нее так часто меняется, для животных характерна довольно низкая активность во всем организме животного.

 

 

Строение сердца кровеносной системы земноводных

 

 

От желудочка сердца отходит конус. Спиральный клапан внутри этого конуса и способствует тому, что смешанная и артериальная кровь попадают в разные сосуды.
Сердце выполняет функцию своеобразного насоса, который качает кровь по всем необходимым органам животных, обогащает все его ткани и органы кислородом.

 

 

Как же происходит распределение крови в сердце амфибии?

1. Сначала кровь от кожи идет по артериям, по венам в правую камеру сердца. Потом туда поступает и смешанная кровь.
2. Кровь из легких животного идет в правую камеру сердца.
3. После сокращений предсердий вся кровь идет в желудочек.

 

Состав крови в этих сосудах отличается, что связано, в первую очередь, со строением сердца. В сердце лягушки правое предсердие содержит только венозную кровь, левое – только артериальную, а в желудочке – она смешанная.

 

 

Интересно, что сердце у разных амфибий отличается своими размерами. Оно больше у тех животных, которые ведут активный образ жизни. Изменяются размеры сердца и в разное время года. В теплое время года оно намного больше, чем в холодное.

 

 

Ароморфозы кровеносной системы земноводных

 

 

Освоить жизнь на земле позволили следующие ароморфозы у амфибий:

1. Появилось легочное дыхание и легкие.
2. Сформировались у земноводных пятипалые конечности. Они предназначены для передвижения по суше и представляют собой систему особых рычагов с подвижными суставами.
3. Соединения отделов в конечностях стало подвижным, появились суставы.

 

 

Но для возможности жить на суше большее значение имели ароморфозы кровеносной системы амфибий:

1. У амфибий стала сложнее кровеносная система, получил развитие легочный круг кровообращения. У хордовых животных есть и малый, и большой круги кровообращения.
2. В сердце амфибий появилась еще одна камера.

 

 

Кровеносная система личинок земноводных

 

 

Размножение амфибий тесно связано с водой. Икринки без влаги могут быстро засохнуть. Из икринок выходят личинки, не похожие на взрослых особей — головастики. Развитие личиной происходит с метаморфозом. В период своего развития головастики теряют жабры, хвост (у жаб и лягушек), у них появляются конечности.

 

Во многом строение тела головастика напоминает рыбу. И это еще раз подтверждает родство амфибий и рыб. Головастик дышит через жабры, развивается в воде, конечности первоначально отсутствуют.

 

 

Сердце у личинок двухкамерное. У них нет легочного круга. Сердце представляет собой предсердие, желудочек и конус, который образует жаберные артерии, разветвляющиеся на большое количество капилляров.

 

Тело головастика со временем довольно быстро меняется. Жаберные артерии впоследствии становятся его сонной артерией. Две другие пары станут спинной аортой.
У головастиков в процессе их превращения во взрослую особь артериальная кровь от кожи животного развивается и само сердце. В предсердии личинок появляется перегородка, которая делит его на две части.

 

И после этого уже не нужны жабры и жаберные артерии. Процесс «превращения» личинки во взрослую особь происходит довольно быстро, но именно эта особенность земноводных давно привлекла ученых, поэтому бесхвостые и другие земноводные стали предметом изучения ученых еще несколько столетий назад.

 

Было отмечено, что у некоторых видов земноводных остается одна пара жаберных артерий. Это относится к хвостастым амфибиям, что связывают с особенностями мест их проживания. Некоторые хвостастые земноводные утратили даже легкие. Относится это, в частности, к безлегочным саламандрам. И от этого некоторые амфибии имеют особенности строения и кровеносной системы. Но самыми неизученными из всех видов земноводных являются червяги. Связано это с тем, что они живут в труднодоступных местах.

 

 

Изучение кровеносной системы земноводных

 

 

По мере исследования личинок и взрослых амфибий становится ясно, что их предками были рипидистиевые рыбы. От них появились древние примитивные земноводные (ихтиосгерии). И сходства с рыбами можно увидеть на примере кровеносной, дыхательной, пищеварительной систем, строения тела вымерших рыб. Скелет, конечности и другие части тела вымерших рипидистиевых рыб напоминают общими чертами конечности наземных земноводных.

 

Когда амфибии стали жить не только в воде, но и на суше, в их кровеносной системе появились существенные изменения — легочный круг кровообращения и сердце с тремя камерами. Из-за того, что в организме амфибий артериальная и венозная кровь частично смешиваются, жизненные процессы у амфибий довольно низкие, а температура довольно часто совсем нестабильна.

 

 

Чаще всего для исследования легочного круга кровообращения и сердца земноводных используют лягушку озерную. Изучение лягушки озерной и других амфибий позволяют сделать некоторые общие выводы о кровеносной системе амфибий.

1. Земноводные стали осваивать совершенно новый тип дыхания – атмосферным воздухом. С этим и связано появление легочного (второго) круга кровообращения.
2. Замена жаберного дыхания на легочное способствовало изменениям и в кровеносной системе амфибий.
3. Сердце у земноводных становится более крупным, имеет три камеры: два предсердия и один желудочек. У земноводных появляется еще один, легочный круг кровообращения.
4. Левая часть сердца заполнена артериальной кровью, а правая – венозной. В желудочке сердца нет перегородки. Кровь смешивается, поэтому температура тела у амфибий постоянно меняется, интенсивность метаболизма уменьшается.

5. Сокращение сердца происходит таким образом, что артериальная кровь изгоняется из него в самом конце, хотя именно она больше насыщена кислородом. А потом она идет к сонным артериям и мозгу. Так что к мозгу земноводных поступает более насыщенная кислородом кровь, чем к другим органам животных.