Класс земноводные - amphibia

Цель - изучить изменения прогрессивного и приспособительного
характера в классе земноводных на примере лягушки. Сравнить
земноводных с рыбами. Выявить приспособления класса земноводных для
жизни как в наземных условиях, так и в водной среде.

Задание - изучить строение земноводных на примере травяной
лягушки - Rana temporaria.

Работа 1. Внешнее и внутреннее строение. Макропрепарат,
схема (рис. 9)

Рассмотрите внешнее строение лягушки. Обратите внимание на
кожные покровы. Они мягкие, имеют темные пятна, которые зависят от
скопления здесь пигментных клеток. Под влиянием раздражения клетки
могут менять форму, а пигментные зерна в них перегруппировываться.
Это меняет окраску животного при изменении цвета окружающего фона.

Голова лягушки сплющена в дорсовентральном направлении и
имеет клиновидную форму. На переднем конце головы находится широко
раскрывающийся рот в виде щели, ведущей в ротовую полость. В ротовой
полости на верхней челюсти и на передней части неба имеются мелкие
конические однородные зубы. Функция зубов лягушки - удержание
добычи. Крупные глаза снабжены веками и мигательной перепонкой.
Кпереди от глаз видны парные отверстия - наружные ноздри, покрытые
кожными клапанами, позади глаз - кольцеобразные барабанные
перепонки, прикрывающие среднее ухо.

Голова незаметно переходит в туловище, которые уплощено в
спинно-брюшном направлении. На заднем конце туловища находится
отверстие клоаки. Рассмотрите конечности, их две пары: передние
короткие и задние - длинные. Передние конечности состоят из плеча,
предплечья и кисти с четырмя пальцами. Задние конечности состоят из
бедра, голени и стопы с пятью пальцами, соединенными плавательной
перепонкой.

В верхней части полости тела найдите сердце. По обе стороны от
сердца расположены легкие в виде мешков, отходящих от гортани. Бронхи
отсутствуют. Легочное дыхание у лягушки дополняется сильно развитым
кожным дыханием.

Ниже сердца и по сторонам от него находится большая
двухлопастная печень. Левая лопасть печени раздвоена. На нижней
поверхности задней стороны печени находится желчный пузырь. Из-под

Рис.9. 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; 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

 

левого края печени выступает желудок, который, суживаясь, переходит вдвенадцатиперстую кишку. В петле, образованной желудком и
двенадцатиперстной кишкой лежит удлиненная поджелудочная железа.

 

Двенадцатиперстная кишка переходит в собственно тонкую кишку. Далее
идет массивная толстая кишка, которая принимает в себя протоки
мочеполовой системы.

По бокам позвоночники найдите почки. Они парные и имеют вид
сплющенных веретеновидных тел темно-красного цвета. Как и у рыбы, это
туловищные почки - мезонефрос. На брюшной стороне их можно увидеть
узкую желтоватую полоску - это надпочечник (железа внутренней
секреции). На наружной стороне почек тянутся мочеточники, впадающие в
клоаку. В клоаку отрывается самостоятельным отверстием и двулопастной
мочевой пузырь. Это тонкостенный, объемистый мешочек, который
формируется как карман в дне клоаки.

Половые органы самца (рис.10) - парные семенники, лежащие на

 

Рис.10. Мочеполовые органы самца и самки лягушки:
А. Самец: 1 - семенники; 2 - жировое тело; 3 - почка; 4- мочеточник; 5-
семянной пузырек; 6- клоака; 7- мочевой пузырь; 8- задняя полая вена; 9-
семявыносящие канальцы; 10- надпочечник;

Б. Самка: 1- воронка яйцевода; 2- яйцевод; 3 - маточный отдел яйцевода; 4
- клоака; 5 - мочевой пузырь; 6- правый яичник; 7- почка; 8- жировое тело.

поверхности почек. Каждый из них имеет вид плотного боба желтого
цвета. Семенник связан с почкой многочисленными семявыносящими
канальцами. Канальцы, проходя через почку, впадают в мочеточник.

Таким образом, мочеточники у лягушки выполняют функцию и
семяпроводов (вольфов канал).

Перед клоакой эти мочеполовые протоки образуют небольшие
расширения - резервуары семянной жидкости - семенные пузырьки.

Полевыми органами самки являются крупные, ячеистые яичники.
(рис.10). Цвет яичников зависит от времени года и половозрелости
животного. По мере образования и созревания яиц железа увеличивается и
темнеет. Это обусловлено усиливающейся пигментацией яиц, которые и
просвечивают через тонкие стенки яичника. В боковых отделах брюшной
полости расположены белые яйцеводы. Это парные извитые трубочки,
которые начинаются воронками у корней легких. Петли яичников
подвешены на брызжейке. Задний конец каждого яйцевода расширяется,
образуя " матку", которая впадает в клоаку.

В верхней части семенников и яичников расположены жировые
тела, содержащие запас питательных веществ, необходимых для развития
половых клеток.

Работа 2. Кровеносная система лягушки.

Влажный макропрепарат. Схема (рис.11).

Сердце лягушки треугольной формы, состоящие из двух предсердий
и желудочка. От верхней части желудочка берет начало артериальный
конус, переходящий в короткую брюшную аорту. От ее ствола отходит
три пары артериальных дуг: кожно-легочные, дуга аорты и сонные
артерии.

В связи с прогрессивными изменениями в сердце и появлением
легочного дыхания возникли два круга кровообращения, однако
артериальная и венозная кровь частично смешиваются. В сонные артерии,
несущие кровь к мозгу, попадает артериальная кровь, в легочные артерии
и далее в легкие - венозная, во все остальные органы тела по дугам аорты
- смешанная кровь.

Начиная с земноводных, два круга кровообращения характеризуют
все классы наземных позвоночных животных.

Зарисуйте схему кровеносной системы лягушки с указанием
основных сосудов.

 

Рис. 11. Схема кровеносной системы и сердца лягушки:
1- венозый синус; 2 - правое предсердие; 3 - левое предсердие; 4-
желудочек; 5 - артериальный конус; 6 - левая легочная артерия; 7- левая
дута аорты; 8- сонные артерии; 9- левая подключичная артерия; 10- левая
кожная артерия; 11- кишечная артерия; 12- почки; 13 - левая подвздошая
артерия; 14 - правая подвздошная артерия; 15- воротная вена печени; 16-
брюшная вена; 17 - воротная вена почек; 18- печеночная вена; 19 - задняя
полая вена; 20- кожная вена; 21- правая подключичная вена; 22- правая
яремная вена; 23 - правая передняя полая вена; 24 - легочные вены.

Работа 3. Головной мозг лягушки. Макропрепарат. Схема, муляж.

(рис.12)

Передний мозг состоит из двух полушарий, которые имеют вид
удлиненных образований, отделенных друг от друга бороздой.
Поверхность их гладкая. От переднего конца полушарий отходят
обонятельные доли с обонятельными нервами. По отношению к другим

отделам мозга передний мозг лягушки развит сильнее, чем у рыб. За
передним мозгом идет промежуточный мозг в виде маленького
ромбовидной формы образования (у рыб его не было видно). На
промежуточном мозге видна шишковидная железа, или эпифиз,
являющаяся железой внутренней секреции. Далее располагаются
шаровидные зрительные доли среднего мозга, который у лягушки меньше
размером, чем у рыб. В виде тонкого поперечного валика лежит мозжечок,
тоже развитый слабее, чем у рыб, что связано с меньшей подвижностью
лягушек. За мозжечком хорошо виден продолговатый мозг, который
переходит в спинной.

 

Работа 4. Скелет лягушки. Макропрепарат (рис.13)

Изучите макропрепарат скелета лягушки и сравните его со скелетом

рыб.

Рассмотрите кости, образующие узкую черепную коробку. Крышу ее
составляют треугольные носовые косточки, чешуйчатые передне-ушные,
продолговатые лобно-теменные кости и боковые затылочные. На
затылочных костях имеются два мыщелка, при помощи которых череп
сочленяется с первым позвонком (атлантом). Впереди черепа лежат
маленькие парные переднечелюстные (межчелюстные) кости, к которым
причленятотся длинные челюстные, а к ним квадратно-скуловые. На
нижней челюсти, имеющей вид двух тонких дужек, соединенных вместе в
передней части, находятся угловые кости.

Короткий позвоночник состоит из девяти позвонков. Шейный отдел
позвоночного столба представлен одним позвонком (атлантом), несущим
на передних краях овальные бляшки, к которым причленяются
сочленовные бугорки черепа. К туловищному отделу принадлежат семь
позвонков, имеющих одинаковое строение. Тело позвонка вогнуто
спереди и выпукло сзади - процельный тип позвонка, восьмой позвонок
имеет двояковогнутое тело (амфицельный тип). Позвонки (кроме атланта)
имеют поперечные отростки. Ребер нет. Крестцовый отдел представлен
одним позвонком, а хвостовой - длинной тонкой косточкой - уростилем.

Рассмотрите скелеты поясов конечностей. Плечевой пояс образован
узкой грудиной с мечевидным отростком, тонкими ключицами и
вороньими костями, к которым причленяются лопатки. Изучая кости
передней конечности лягушки, обратите внимание на сросшиеся лучевую
и локтевую кости.

Тазовый пояс образован тремя парами костей: седалищными,
подвздошными и хрящевыми лобковыми на препарате не видны).

Подвздошные кости обладают длинными саблевидными отростками.
Внутренние края этих костей ограничивают большую вертлужную
впадину. Большая и малая берцовые кости задней конечности срослись.

Рис.13.Скелетлягушки:
А - Кости черепа сверху; Б - снизу; 1 - боковая затылочная; 2 - лобно-теменная;3 3- чешуйчатая; 4 - носовая; 5 - межчелюстная; 6 - челюстная;7-крыловидная;8-квадратно-скуловая; 10 - переднеушная; 11 – левая половина парасфеноида;12-крыловидная; 13 - небная; 14 - сошник; 15-клиновидно-обонятельная (кость"пояском"); 16 - отверстие для выхода зрительного нерва;17-отверстие для тройничного нерва.

В - плечевой пояс: I - неокостеневший отдел грудины (2); 3 - коракоид; 4 -
прокоракоид; 5 - сочленовная ямка для головки плечевой кости; 6 - лопатка;7-надлопаточный хрящ; 8 - предгрудник с неокостеневшим отделом;9,10-ключица.

Г - скелет. Череп: 1 - глазница; 2 - кость "пояском"; 3 - межчелюстная; 4 -
челюстные; 5 - квадратно-скуловые; 6-затылочныйотдел черепа с мыщелком.Кости передних конечностей: 7 - плечевая кость; 8 -предплечье (а - лучевая, б -локтевая кости); 9 - кости запястья; 10 - пальцы -I,II,III,IY,Y; 11-лопатка.Позвоночный столб: г - отдельные позвонки; д - поперечные отростки;12-8-йпозвонок, в - крестец; 13 - уростиль. Кости таза: 14- подвздошная; 15 -седалищная. Кости задних конечностей: 16 -бедро; 17-голень; 18 - ступня; 19 -таранная; 20 - пяточная; 21 -плюсневые кости; 22 - фаланги пальцев I,II,III,IY,Y;23 - рудимент YI пальца.

 

 

После изучения макропрепаратов, сделайте вывод: какие
особенности в строении земноводных отражают изменения и усложнения
функций, возникших у хордовых в связи с переходом из водной среды на
сушу.

Зарисуйте скелет лягушки.

 

 

Общие замечания.

Земноводные (или амфибии) - несовершенные наземные
позвоночные, сохранившие связь с водной средой. В воде протекает
оплодотворение, эмбриональное и личиночное развитие амфибий.
Строение личинки имеет много черт, общих с рыбами.

Взрослые бесхвостые амфибии имеют рычаговые пятипалые
конечности, позволяющие передвигаться по суше, голую слизистую кожу
с большим количеством слизевых желез, которые увлажняют и
предохраняют ее от высыхания и способствуют кожному дыханию,
примитивные легкие, два круга кровообращения, трехкамерное сердце,
снабжающее организм смешенной кровью (кроме головы), непостоянную
температуру тела и ряд приспособлений в органах чувств, возникновение
которых обусловлено переходом к наземной жизни: веки, мигательная
перепонка, слезные железы, хоаны, среднее ухо и т.д.

Приспособленность к жизни проявляется в строении сплющенного
клинообразного тела, позволяющего лежать распластавшись на
поверхности воды, и легко нырять, рассекая воду, а также наличие
плавательной перепонки на задних конечностях.

Передний мозг, по сравнению с другими отделами мозга, развит
сильнее, чем у рыб, и разделен на два полушария. Череп подвижен,
сочленен с дифференцированным позвоночником. Протоки
мезонефрических почек выполняют у самок роль мочеточников, у самца -
мочеполовых каналов. Эти протоки и яйцеводы впадают в клоаку.

ТЕМА 5

АМНИОТА - AMNIOTA