Каковы особенности Пресмыкающихся как наземных позвоночных животных? Опишите особенности строения и функций скелета, дыхательной и кровеносной систем

Каковы особенности строения и функций кожных покровов рептилий? Укажите основные процессы перестройки выделительной системы рептилий и связанные с этим особенности водно-солевого обмена в наземной среде.

Опишите строение и функции основных систем органов Acrania на примере ланцетника (Branchiostoma lanceolatum): миохордальный комплекс, пищеварительная система, дыхание и кровообращение, ЦНС. В чем биологическая роль этих образований?

Бесчерепные – это типичные исключительно морские хордовые животные (организацию бесчерепных рассмотрим на примере ланцетника). Небольшое животное до 8см длиной с узким, уплощенным с боков телом. Обитает на мелководье морей. На спинной стороне тянется плавник, который переходит в хвостовой, имеющий лацетовидную форму. Кожа ланцетника сост из однослойного эпидермиса и соед-нотканой дермы. В эпидермисе имеются одноклеточные слизистые железы. Вдоль передней оси тела, под нервной трубкой проходит хорда. Она состоит из поперечных мышечных пластин, одетых соединительнотканной оболочкой. Образуется хорда из энтодермы, отшнуровываясь от спинной стороны первичной кишки. Хорда выполняет роль осевого скелета, функционирует как мускульный орган и является миохордальным комплексом. Мышцы имеют вид продольных тяжей, лежащих в основном на спинной стороне тела. Тяжи разделены перегородками – миосептами – на отдельные части – миомеры.

На переднем конце тела находится предротовая полость, окруженная щупальцами, в нее открывается рот. Ротовое отверстие ведёт в глотку. На дне глотки имеется эндостиль, представляющий собой желобок с клетками реснитчатого и железистого эпителия. Клетки последнего выделяют слизь, склеивающую пищевые частицы, попавшие в глотку с током воды, а биение ресничек направляет их в кишечник. От его начального отдела отходит отросток, гомологичный печени позвоночных, в котором происходит процесс пищеварения, а также выработка пищеварительных ферментов. Кишечник заканчивается анальным отверстием, расположенным на брюшной стороне перед хвостовым плавником.

Глотка с многочисленными косорасположенными жаберными щелями, разделёнными перегородками, стенки которых покрыты реснитчатым эпителием и пронизаны кровеносными сосудами. Жаберные щели открываются в околожаберную (или атриальную) полость, которая сообщается с окружающей средой при помощи специального отверстия атриопора, находящегося у начала подхвостового плавника. Таким образом, вода из глотки поступает через жаберные щели в атриальную полость и из неё (через атриопор) – в наружную среду. Околожаберная полость защищает дыхательный аппарат от засорения его частичками грунта.

Кровеносная система замкнутая, состоит из брюшного и спинного сосудов, имеющих многочисленные ответвления. Сердца нет, и ток крови осуществляется благодаря пульсации стенок кровеносных сосудов. Кровь бесцветна, так как не содержит гемоглобина. Насыщенная углекислым газом кровь собирается в брюшную аорту и течет к переднему концу тела, попадая в жаберные артерии, идущие к жаберному аппарату, где происходит газообмен. Обогатившись кислородом, кровь собирается в парные корни спинной аорты. Впереди от них отходят короткие сонные артерии, снабжающие кровью передний конец тела, а задние концы впадают в спинную аорту. По отходящим от аорты артериям кровь попадает ко всем остальным участкам тела.

ЦНС представлена трубкой, тянущейся от переднего конца тела назад. Нервная трубка лежит над хордой. Внешне она не имеет разделения на спинной и головной мозг. Внутренняя полость нервной трубки называется невроцелем. Передний конец нервной трубки несколько расширен и осуществляет регуляцию рефлекторной деятельности животного. При развитии ланцетника нервная трубка сообщается с внешней средой по средствам невропора, который у взрослых особей преобразуется в обонятельную ямку. Вдоль нервной трубки располагаются светочувствительные образования (глазки Гессе), в итоге мозг является светочувствительным.

Выделительная система образована многочисленными нефридиями, располаг в жаберной области. Нефридии имеют вид короткой трубки, начинающейся в полости целома. На одном конце нефридия находятся отверстия – нефростомы – с особыми булавовидными клетками – соленоцитами, другой конец сообщается с околожаберной полостью. Продукты распада из кровеносной системы поступают в целом, проникают в соленоциты, а из них в трубку нефридия и далее в атриальную полость.

Ланцетники раздельнополые. Половые железы имеют вид порных округлых выпячиваний на стенке тела, в околожаберной полости. При созревании половых клеток стенки железы разрываются и с током воды сперматозоиды и яйцеклетки выводятся через атриопор в окружающую среду, где происходит оплодотворение и развитие. Из яйца развивается личинка, активно плавает, питается и постепенно превращается во взрослую особь.

Черты сходства с высшими хордовыми: 1. Имеется осевой скелет возникающий в виде хорды. 2. Над осевым скелетом располагается нервная трубка. 3. Глоточный отдел сообщается с внешней средой по средствам жаберных щелей (у высших хордовых они имеются на некоторых стадиях развития). 4. Имеют вторичный рот. 5. Свойственна двусторонняя симметрия тела. 6. Наличие метамерии. 7. Имеют вторичную полость тела (целом).

Специфика строения, связанная с образом жизни: Большую часть жизни бесчерепные проводят, зарывшись в песчаный грунт. Благодаря хвостовому плавнику ланцетовидной формы и наличию хорды (благодаря которой передний конец тела становится укреплённым) животное способно зарываться в грунт. Мышечная система представлена двумя тяжами, лежащими по бокам. С помощью мышц животное изгибает тело в горизонтальном направлении, что позволяет ему плавать и зарываться в грунт. Эпителиальный слой кожи развит слабо, так как грунт дна надежно защищает тело. Метоплевральная складки и атреальная полость защищают жаберные щели от попадания в них грунта.

38. Класс Земноводные (Amphibia). Покажите, как происходила перестройка системы кровообращения: усложнение строения сердца. Каково значение большого и малого кругов кровообращения?

Тип Хордовые – Chordata. Подтип Позвоночные/Черепные – Vertebrata\Craniata. Позвоночные без зародышевых оболочек – Anamnia. Раздел Челюстноротые – Gnathostomata. Надкласс Наземные/Четвероногие позвоночные – Tetrapoda. Класс Земноводные – Amphibia.

Кровеносная система амфибий претерпела значительные изменения по сравнению с рыбами. Сердце трехкамерное (2 предсердия, 1 желудочек). У низших форм (безногие и хвостатые) лев. и прав. предсердия разделены не полностью. У бесхвостых перегородка между предсердиями полная, но у всех амфибий предсердия сообщаются с желудочком общим отверстием. Имеется венозная пазуха (принимает венозную кровь и сообщается с прав.предсердием). К сердцу примыкает артериальный конус, в него кровь изливается из желудочка. Конус имеет спиральный клапан, участвующий в распределении крови в выходящие из него три пары сосудов.

У высших амфибий (бесхвостых) от артериального конуса отходят три пары артериальных дуг. 1-я пара (считая от головы к хвосту) – сонные артерии, несут кровь к голове (гомологичны 1-ой паре жаберных артерий рыб). 2-я пара – системные дуги аорты, также отходят от брюшной стороны артериаль.конуса (гомологичны 2ой пре жабер.артерий рыб). От 2ой пары отходят подключичные артерии (к плечевому поясу и передним конечностям). Правая и левая системные дуги, описав полукруг, соединяются вместе и образуют спинную аорту под позвоночником, от нее отходят артерии к внутр.органам. 3-я пара (легочные артерии) гомологична 4 паре жабер.артерий рыб и отходит со спинной стороны артериального конуса. От каждой легочной артерии отходит сосуд, несущий венозную кровь в кожу (кожные артерии).

У хвостатых амфибий, имеющих легкие, все практически аналогично. Но у них сохраняется пара артерий, гомологичных 3 паре жабер.сосудов, доводя число парных артериальных стволов до четырех. Также легочные артерии сохраняют связь с системными дугами аорты через боталовы протоки.

У хвостатых амфибий, сохраняющих жабры пожизненно, схема кровообращения близка к рыбам и личинкам высших амфибий. От брюшной аорты отходят 4 пары артериальных дуг. Сонные артерии отходят от выносящей части 1ой дуги и сохраняются сонные протоки. С появлением же легких образуются легоч.артерии, идущие от 4ой артериальной дуги. Схема в таком случае почти тождественна кровообращению двоякодышащих рыб.

Венозная система низших амфибий – как у двоякодышащ их рыб. Хвостовая вена делится на две воротные вены почек. Из них кровь идет в непар.заднюю полую вену и парные задние кардинальные вены, которые на уровне сердца сливаются с парными яремными, подключичными и кожными и образуют кювьеровы протоки, изливающие кровь в венозную пазуху. От кишечника кровь собирают подкишечная и брюшная вены, которые объединяются в воротную вену печени, откуда кровь идет в полую вену по печеночной вене. У бесхвостых амфибий кардинальных вен (и кювьеровых протоков) нет; кровь из туловища собирается в итоге в заднюю полую вену, впадающую в венозную пазуху. Имеются брюшная и подкишечная вены, образующие воротную систему печени. Яремные вены, сливаясь с подключичными, образуют парные передние полые вены, впадающие в венозный синус. В верхние полые вены впадают и кожные вены соответствующей стороны, с артериальной кровью.

Легочные вены несут кровь в левое предсердие. Венозная кровь изливается в венозный синус, а оттуда в правое предсердие. При сокращении предсердий веноз.и артериаль.кровь изливается через общее отверстие в желудочек. К его правой части примыкает артериальный конус, в который поступает сначала более венозная кровь, направляющаяся далее в открытое отверстие кожно-легочных артерий. Отверстия остальных артериальных дуг в это время прикрыты спиральным клапаном артериального конуса. При дальнейшем сокращении желудочка давление в артериальном конусе возрастает, спиральный клапан сдвигается и открываются отверстия системных дуг аорты, через которые поступает смешанная кровь из центральной части желудочка. Дальнейшее сдвигание спирального клапана освобождает устья сонных артерий, куда и проходит наиболее окисленная кровь, выходящая в артериальный конус в последнюю очередь из левой части желудочка. При всем этом полного разделения артериальной и венозной крови нет.

Тип Хордовые – Chordata. Подтип Позвоночные/Черепные – Vertebrata\Craniata. Позвоночные c зародышевыми оболочками – Amniota. Раздел Челюстноротые – Gnathostomata. Надкласс Наземные/Четвероногие позвоночные – Tetrapoda. Класс Пресмыкающиеся – Reptilia.

Кож.покровы рептилий очень отличаются от амфибий. Верхний слой эпидермиса ороговевает и постоянно слущивается. Его регенерация обеспечивается действием нижнего, живого слоя эпидермиса. В нем формируются роговые щитки, или чешуи. Ороговение эпидермиса и появление роговых чешуй имеют важное приспособительное значение, предохраняют тело животных от иссушения. У некоторых видов под роговыми чешуями залегают костные бляшки, развивающиеся как кожные окостенения в кутисе. Кожа рептилий, в отличие от амфибий, плотно прилегает к телу и не образует подкожных лимфатических мешков. Кожных желез у рептилий почти нет.

Органы выделения взрослых рептилий представлены тазовыми почками – метанефрос (в отличии от мезонефрической почки амфибий). Они развиваются позади зачатков туловищных почек из общей с ними зачатковой ткани. Туловищные почки закладываются как зародышевый орган, функционируют до вылупления и некоторое время спустя. При развитии тазовой почки от вольфова канала отшнуровывается канал, соединяющийся с выделительными трубочками новой почки. Так образуется мочеточник. Левый и правый мочеточники впадают со спинной стороны в клоаку. С брюшной стороны в клоаку открывается мочевой пузырь. Туловищные почки редуцируются после развития тазовых. У самок исчезает практически вся первичная почка, у самцов передняя ее часть (через нее проходят семявыносящие канальцы) сохраняется и представляет собой придаток семенника. Заметно изменяется структура тазовой почки. Возрастает число нефронов; есть существенная разница в их строении: достаточно развитые сосудистые клубки есть только у рептилий, ведущих полуводный образ жизни (черепахи и крокодилы). У чешуйчатых сосудистые клубки развиты слабо, мочеотделение осуществляется преимущественно за счет секреции извитых канальцев. Поэтому скорость фильтрации у рептилий значительно ниже, чем у амфибий. Моча у рептилий чаще кашицеобразная. Основной продукт азотистого обмена – мочевая кислота (почти не растворима в воде, ее выведение требует очень малого расхода воды). В триаде конечных продуктов азотистого обмена (аммиак – мочевина – мочевая кислота) мочевая кислота наименее токсична. Ее откладывание в системе яйца при развитии зародыша не грозит самоотравлением. Такой тип обмена сложился в связи с принципиально иными по сравнению с амфибиями условиями эмбрионального развития рептилий и благодаря наличию зародышевых оболочек («замкнутые» яйца – в отличие от «открытых» яиц рыб и амфибий).

Тип Хордовые – Chordata. Подтип Позвоночные/Черепные – Vertebrata\Craniata. позвоночные c зародышевыми оболочками – Amniota. Раздел Челюстноротые – Gnathostomata. Надкласс Наземные/Четвероногие позвоночные – Tetrapoda. Класс Пресмыкающиеся – Reptilia.

Пресмыкающиеся – типичные наземные позвоночные животные, поэтому все основные черты Amniota у них ярко выражены. Они дышат легкими и имеют оформленные дыхательные пути; механизм лыхания – всасывательного типа; их тело покрыто ороговевшей кожей, лишенной желез. Прогрессивно изменился скелет и мускулатура, обеспечивая движение по твердому субстрату и пищевую активность. Размножение: внутреннее оплодотворение, развитие яйцевых и зародышевых оболочек, усиление заботы о потомстве.

Позвоночник у ящериц составлен процельными позвонками (у низших форм – амфицельные). Позвоночный столб более расчленен и подвижен, состоит из 4х отделов: шейный, грудопоясничный, крестцовый, хвостовой. В шейном отделе у ящериц 8 позвонков. Особенность: 1й и 2й позвонки. 1й позвонок – атлант – костное кольцо, разделенное связкой на нижнюю и верхнюю половины. Верхняя – для соединения головного мозга со спинным; в нижнюю заходит зубовидный отросток второго позвонка, эпистрофея. Атлант вращается вокруг этого отростка, обеспечивая хорошую подвижность головы. Грудопоясничный отдел у ящериц состоит из 22 позвонков. Все они несут ребра. Ребра первых пяти присоединяются к грудине и формируют настоящую грудную клетку (ее нет у змей, у которых нет и грудины). В крестцовом отделе 2 позвонка. К их поперечным отросткам присоединяются подвздошные кости таза. Хвостовой отдел содержит несколько десятков позвонков. Передние несут остистые и поперечные отростки и даже зачаточные ребра. К концу хвоста позвонки приобретают вид палочковидных косточек. Тела почти всех хвостовых позвонков разделены тонкой неокостеневающей прослойкой на два отдела. При отбрасывании хвоста (аутотомии) разрыв происходит не между двумя позвонками, а посередине позвонка в области этой прослойки. Плечевой и тазовый пояса не имеют принципиальных отличий от таковых у амфибий. Позвоночный столб рептилий характеризуется большей дифференцировкой, обусловливающей лучшую подвижность головы и более прочное прикрепление к осевому скелету поясов конечностей. Возникновение грудной клетки делает возможным иной, чем у амфибий, механизм дыхания.

Общей особенностью черепа является почти полное окостенение первичного хрящевого черепа и развитие большого числа кожных костей, формирующих крышу, бока и дно черепа. По сравнению с амфибиями череп увеличился, вместимость мозгового отдела стала большей. Череп имеет затылочный мыщелок (один), височные ямы и ограничивающие их височные дуги.

Дыхание. Взрослые рептилии дышат легкими, в связи с развитием рогового покрова кожное дыхание отсутствует. Общая форма легких, как у амфибий, мешковидная, однако внутренняя полость уменьшена, так как от стенок легких внутрь отходит сложная сеть перегородок, делящих полость легкого на множество мелких ячей. У многих видов задняя часть легких не имеет ячей и перегородок и часто вытянута в виде тонкостенных пальцевидных выростов – легочных мешков. Окисления крови в них не происходит. Оформляется гортань, поддерживаемая непарным перстневидным и парным черпаловидным хрящами. От гортани отходит длинная трахея, развитие которой обусловлено появлением шеи. Трахея делится на два бронха, идущих в легкие. Механизм дыхания иной, чем у амфибий. Воздух втягивается в легкие и выталкивается обратно путем расширения и сужения грудной клетки, обусловленных движением ребер и межреберной мускулатуры. Такой тип дыхания, свойственный высшим позвоночным, а также более сложная структура легких обеспечивают и более совершенный газообмен. В эмбриональном состоянии газообмен у рептилий осуществляется за счет аллантоиса.

Органы кровообращения рептилий соответствуют наземному образу жизни и легочному дыханию. Это выражается в более полном разделении артериального и венозного потоков. Сердце у большинства трехкамерное (как у амфибий). Перегородка между предсердиями всегда полная; в желудочке – неполная, она отходит от брюшной стороны желудочка, и в состоянии систолы делит его на две части. Кровоток у рептилий более быстрый, чем у амфибий (важная предпосылка интенсификации обмена веществ). Артериальная система имеет ряд существенных особенностей. Артериаль.ствол разделен на 3 сосуда, самостоятельно отходящих от желудочка. От его правой части (с венозной кровью) отходит общий легочный сосуд, который делится на левую и правую легочные артерии. От его левой части (с артериаль.кровью) отходит правая дуга аорты, от нее отходят сонные и подключичные артерии. От середины желудочка отходит левая дуга аорты. Обогнув сердце, она соединяется с правой дугой и образует спинную аорту. В легочные артерии поступает только венозная кровь; в правую дугу аорты (и в сонные и подключичные) – чистая артериальная. Только в левую дугу поступает смешанная кровь, и в спинной аорте кровь тоже оказывается смешанной, но с преобладанием артериальной. Спинная аорта отсылает ветви к внутр.органам и мышцам. В области таза от нее отходят крупные подвздошные артерии, несущие кровь к задним конечностям и к хвосту. Венозная система не имеет столь существенных особенностей. Из хвоста кровь идет в хвостовую вену, которая у клоаки делится на две тазовые. В них впадают вены задних конечностей, после чего, отделив две воротные вены почек, они сливаются в брюшную вену, которая, приняв ряд вен от внутр.органов, впадает в печень, формируя воротную систему кровообращения. Вены, выходящие из почек, образуют нижнюю полую вену. Она тянется под позвоночником и впадает в правое предсердие. В нее впадает печеночная вена, прошедшая через воротную систему сосудов печени. От головы кровь несут парные яремные вены, соединяются с парными подключичными и образуют левую и правую передние полые вены. Они изливают кровь в правое предсердие. В левое предсердие впадают легочные вены. У некоторых видов перед впадением в сердце они объединяются в один сосуд.

44. Класс Птицы. Опишите особенности строения пищеварительной и центральной нервной систем. В каких чертах проявилось эволюционное развитие?

Тип Хордовые – Chordata. Подтип Позвоночные/Черепные – Vertebrata\Craniata. позвоночные c зародышевыми оболочками – Amniota. Раздел Челюстноротые – Gnathostomata. Надкласс Наземные/Четвероногие позвоночные – Tetrapoda. Класс Птицы – Aves.

Органы пищеварения. Все современные птицы не имеют зубов, и функцию их как орудия захвата и удерживания пищевых объектов выполняют роговые чехлы, одевающие верхнюю и нижнюю челюсти. Форма клюва варьирует очень сильно и стоит в прямой зависимости от характера пищи и способов ее добывания. К дну ротовой полости прикреплен очень подвижный язык, форма которого также весьма разнообразна. Слюнные железы развиты весьма различно. Длинный пищевод у некоторых птиц образует расширение – зоб, служащий для временного пребывания в нем проглоченной пищи и отчасти для начала ее переваривания. Пищевод ведет в тонкостенный железистый желудок, в котором пища подвергается воздействию секрета пищеварительных желез. Затем пища поступает в толстостенный мускульный желудок, который изнутри выстлан плотной рогоподобной кутикулой. Здесь пища перетирается. Ее измельчение достигается сокращением стенок желудка (до 30 сокращений в 1 с) и наличием в полости желудка специально проглоченных камешков, которые играют роль жерновов. Развитость мускульного желудка связана с характером пищи. Тонкий отдел кишечника относительно длинный. В петле двенадцатиперстной кишки лежит поджелудочная железа. Хорошо отграниченный задний отдел кишечника сравнительно короток и не дифференцирован на толстую и прямую кишку. На границе между толстым и тонким отделами кишечника у большинства птиц имеются два небольших слепых отростка. Короткая толстая кишка открывается в клоаку, на спинной стороне которой имеется слепой вырост – фабрициева сумка, играющая, видимо, роль железы внутренней секреции, и участвующая в том числе в иммунологической защите организма. С возрастом она уменьшается в размерах. Печень большая, двухлопастная. Желчный пузырь имеется у большинства видов. Желчный проток открывается в двенадцатиперстную кишку.

Центральная нервная система птиц более сложна, чем у рептилий, что связано с более сложными взаимоотношениями птиц с условиями жизни. Нервнорефлекторная деятельность и приспособительное поведение у птиц весьма разнообразны и сложны. Морфологически это обусловливается относительно очень крупными размерами головного мозга. Его укрупнение в первую очередь обусловлено развитием полушарий переднего мозга. Однако, как и у рептилий, большая часть переднего мозга образована полосатыми телами, разрастанием дна и стенок боковых желудочков переднего мозга. Наоборот, крыша полушарий, в отличие от таковой у млекопитающих, развита относительно слабо и представлена тонким слоем нервных клеток и хорошо развитым межклеточным веществом. Обонятельные доли малы, что связано с недоразвитием органов обоняния. Промежуточный мозг развит слабо. На его спинной поверхности, прикрытой сверху большими полушариями, находится эпифиз, а на дне, позади хиазмы зрительных нервов,- крупный гипофиз. Мозжечок очень большой, состоящий преимущественно из средней доли – червячка, испещренного характерными поперечными бороздами. Сильное развитие мозжечка связано со сложными, требующими координации, движениями во время полета. Благодаря развитию мозжечка зрительные доли среднего мозга сильно отодвинуты в бока. Головных нервов 12 пар. Спинной мозг, как и у рептилий, имеет расширения в области плечевого и поясничного сплетений нервов.

Дата добавления: 2015-04-25