Систематика, внешнее и внутреннее строение земноводных. Лекция 7

1.

Лекция 7:
Систематика, внешнее и внутреннее строение земноводных.
План:
1. Общая характеристика и систематика класса.
2. Внешняя организация земноводных.
3. Внутренняя организация земноводных.
ФГАОУ ВО Волгоградский государственный университет, Д.А. Гордеев

2.

Общая характеристика класса
Земноводные — первые наземные
позвоночные
животные,
сохранившие
значительные связи с водной средой и
самый малочисленный класс Tetrapoda.
Появились они в конце девона, расцвет
приходится на верхний каменноугольный и
пермский периоды. Яйцеклетки (икра)
большинства
земноводных
лишены
плотных оболочек и могут развиваться
только в воде. Личинки, вылупившиеся из
яиц, ведут водный образ жизни, и лишь
после метаморфоза амфибии способны
вести наземный образ жизни.
Класс Земноводные насчитывает более
8.000 тыс. современных видов.

3.

Биотопы, характерные для Anura

4.

Систематика современных земноводных
Класс: Земноводные (Amphibia)
Подкласс 1: Дугопозвонковые (Apsidospondyli)
Отряд 1: Безногие амфибии (Apoda или Gymnophiona)
Отряд 2: Хвостатые амфибии (Caudata)
Подкласс 2: Тонкопозвонковые (Lepospondyli)
Отряд: Бесхвостые амфибии (Anura)

5.

Лекция 7:
Систематика, внешнее и внутреннее строение земноводных.
План:
1. Общая характеристика и систематика класса.
2. Внешняя организация земноводных.
3. Внутренняя организация земноводных.
ФГАОУ ВО Волгоградский государственный университет, Д.А. Гордеев

6.

Особенности внешней организации
Червеобразный — тело вытянутое, лишенное
конечностей (отряд Безногие).
Тритонообразный
—
животные
имеют
вытянутое тело с хорошо развитым хвостом,
передние и задние конечности развиты примерно
одинаково (отряд Хвостатые).
Лягвообразный — тело животных массивное,
укороченное,
лишенное
хвоста,
задняя
пара
конечностей развита значительно сильнее передней
(отряд Бесхвостые).

7.

Внешнее строение земноводных на примере лягушки
ноздря
глаз
барабанная перепонка
конечности
спино-боковая складка
плавательная перепонка

8.

Лекция 7:
Систематика, внешнее и внутреннее строение земноводных.
План:
1. Общая характеристика и систематика класса.
2. Внешняя организация земноводных.
3. Внутренняя организация земноводных.
ФГАОУ ВО Волгоградский государственный университет, Д.А. Гордеев

9.

Строение кожи земноводных на примере озерной лягушки
1. эпидермис
2. дерма
3. губчатый слой
4. плотный слой
5. подкожная клетчатка
6. слизистая железа
7. белковая железа
8. пигментные клетки
9. кровеносные сосуды
10. пластинки соединительной
ткани

10.

Расположение хроматофоров в коже амфибий (дермальный хроматофор)
по Vitt, Caldwell, 2014
Ксантофоры - придают желтую, оранжевую или красную окраску.
Иридофоры - отражают свет и придают яркую окраску.
Меланофоры, у которых есть дендритные отростки, которые проходят между ксантофорами и
иридофорами.

11.

Окраска тела земноводных на примере бесхвостых (Anura)
Криптическая (защитная) окраска – маскировка.
Апосемантическая окраска – предупреждающая или отпугивающая у видов, имеющих
ядовитые железы.
Полового различия – проявляется у самцов в брачный период.

12.

Строение и классификация мышц
Брюшко – основная часть мускула, содержащая мускульные волокна.
Сухожилие (tendo) – коллагеновые нити, участвующие в прикреплении мускулов к частям
скелета, достигающие значительной длины и объединенные в узкие тяжи.
Апоневрозы (aponeurosis) – плоские тяжи коллагеновых нитей.
Связки (ligamentum) – коллагеновые тяжи, не представляющие собой части какого-либо
мускула.
Фасции – независимые от мышц прочные соединительнотканные пленки.
I. Функционально выделяют 2 типа мышц:
1. синергисты – если их действия совпадают;
2. антагонисты – если их действия противоположны.
II. По количеству суставов, в которых происходит движение:
1. односуставные;
2. двусуставные;
3. многосуставные.
III. По виду движения:
1. Поднимающие мышцы – леваторы;
2. Опускающие мышцы – депрессоры.
Ротация – поворот около собственной оси:
- супинация – ротация преаксиальным краем вверх,
- пронация – ротация преаксиальным краем вниз.

13.

Группировка мышц на основе их иннервации,
происхождении и филогении
I. Висцеральные (бранхиогенные) – эмбрионально происходят от нервной пластинки,
филогенетически – из жаберных мышц:
1. м. мандибулярной дуги (иннервация – n. trigeminus);
2. м. гиоидной дуги (иннервация – n. facialis);
3. м. первой жаберной дуги (иннервация – n. Glossopharyngeus);
4. м. задней жаберной дуги (иннервация – n. vagus);
II. Соматические – эмбрионально происходят от сомитов:
Аксиальные (осевые) мышцы – происходят непосредственно из сомитов, первично связаны
с осевым скелетом. Включают:
1. производные преджаберных сомитов;
2. производные заднежаберных сомитов:
- эпаксиальные (надосевые) м.;
- гипаксиальные (подосевые) м. (группы черепных и шейных м., грудных и брюшных м.,
крестцово-хвостовых м.
Добавочные мышцы – возникают из мезенхимы зачатка конечности соматического
происхождения; первично связаны с конечностями (м. передней и задней конечностей).

14.

Мышцы лягушки

15.

Способы передвижения земноводных
А
Б
В
А – примитивный стегоцефал;
Б – жаба;
В – последовательные стадии начала
прыжка лягушки.

16.

Внутренняя организация земноводных на примере лягушки
1. Сердце (cor); 2. лёгкое (pulmones); 3. левая
лопасть печени (hepar); 4. правая лопасть
печени (hepar); 5. желчный пузырь (vesica
fellea); 6. желудок (gaster); 7. поджелудочная
железа (pancreas); 8. двенадцатиперстная кишка
(duodenum); 9. тонкая кишка (ileum); 10. прямая
кишка (rectum); 11. селезёнка (lien); 12. клоака
(cloaca); 13. мочевой пузырь (vesica urinaria); 14.
отверстие мочевого пузыря; 15. почка (ren); 16.
мочеточник (ureter); 17. парные отверстия
мочеточников в клоаке; 18. яичник (ovarium);
19. жировое тело (corpora adiposa); 20. правый
яйцевод (oviductus); 21. левый яйцевод; 22.
маточный отдел яйцевода (pars uteri); 23.
отверстие яйцевода в клоаке; 24. спинная аорта
(ao. dorsalis); 25. задняя полая вена (v. cava
posterior); 26. общая сонная артерия (a.carotis
communis); 27. левая дуга аорты (arcus ao.); 28.
кожно-лёгочная артерия (a. pulmo-cutanea).

17.

Дыхательная система земноводных
гортань
легкое
Дыхание амфибий, как первого класса наземных позвоночных – Tetrapoda,
характеризуется переходом на дыхание кислородом воздуха при помощи легких.
Однако, это легочное дыхание еще очень несовершенное, и поэтому у земноводных
имеется ряд важных дополнительных способов дыхания.

18.

Строение сердца лягушки и судьба жаберных артериальных дуг
А. Сердце лягушки
1. Главные артериальные стволы; 2. правое
предсердие; 3. левое предсердие; 4.
межпредсердная перегородка; 5. вход из
венозной пазухи; 6. вход из легочной вены; 7.
атриовентрикулярное отверстие; 8. полость
желудочка; 9. спиральный клапан; 10.
артериальный конус.
Б. Жаберные артериальные дуги рыб
1. Общая сонная артерия 2. сонный проток 3.
дуга аорты 4. брюшная аорта 5.
артериальный проток 6. легочная артерия 7
сердце 8 легкое 9 спинная аорта 10 легочная
вена 11. корень спинной аорты.

19.

Превращение артериальных дуг у Anamnia
По учебным материалам биологического
факультета МГУ (http://chembaby.com/uchebnyematerialy/bio/)

20.

Кровеносная система земноводных на примере лягушки
Механизм
частичного
разделения потоков крови:
1. пониженное
сопротивление кровотоку
в капиллярной системе
легких;
2. степень упругости стенок
артерий;
3. наличие обратных
клапанов в основании
артерий.
А. Артериальная часть.
1. наружная сонная артерия;
2. внутренняя сонная артерия; 3. общая
сонная артерия; 4. легочно-кожная
артерия; 5. артериальный конус;
6. правое предсердие; 7. левое
предсердие; 8. желудочек; 9. легочная
артерия; 10. легкое; 11. кожная артерия;
12. печеночные артерии; 13. желудочная
артерия; 14. кишечная артерия;
15. спинная аорта; 16. почечная артерия;
17.
почка;
18.
семенник;
19.
подвздошная артерия;
А. артериальная часть
Б. Венозная часть.
1. бедренная вена; 2. седалищная вена;
3. подвздошная вена; 4. брюшная вена;
5. воротная вена печени; 6. печеночная
вена; 7. левый яичник; 8. почка; 9.
задняя полая вена; 10. большая кожная
вена; 11 . подключичная вена; 12.
внутренняя яремная вена; 13 . наружная
яремная вена; 14. передняя полая вена;
Б. венозная часть. 15. легкое.

21.

Мочеполовая система земноводных на примере лягушки
Самка.
1. Яичник (ovarium),
2. Яйцеводы
(oviductus),
3. Матка (uterus),
4. Прямая кишка
(rectum),
5. Мочеточник (ureter),
6. Мочевой пузырь
(vesica urinaria),
7. Почка (ren).
Самец. 1. Почка 2. Семямочеточник, вольфов канал (ductus uro-spermaticus); 3. Клоака
(cloaca) 4. Мочеполовое отверстие 5. Мочевой пузырь (vesica urinaria), 6. Отверстие
мочевого пузыря, 7. Семенники (testis), 8. Семявыносящие канальцы (vas efferens), 9.
Семенной пузырек (vesica seminalis), 10. Жировое тело (corpora adiposa), 11.
Надпочечник (glandula suprarenalis).

22.

Особенности мочеполовой системы земноводных
По учебным материалам биологического факультета МГУ (http://chembaby.com/uchebnye-materialy/bio/)

23.

Различные виды кладок земноводных

24.

Развитие яйца лягушки (по Паркеру)
1. бластоцель;
2.желточная пробка;
3. эктодерма;
4. медулярная борозда;
5. энтодерма;
6. мезодерма;
7. полость первичной кишки;
8. впадины на месте будущих жаберных щелей;
9. гастропор;
10. нервно-кишечный канал;
11. спинной мозг;
12. головной мозг;
13. хорда;
14. район будущей клоаки;
15. желточные клетки;
16. хвост;
17. наружные жабры;
18. присоска.

25.

Развитие остромордой лягушки (Rana arvalis) по Банникову
1. икринки;
2. личинка в момент вылупления;
3, 4. увеличение наружных жабр и разрастание
плавниковой складки;
4а. тот же головастик снизу (видна присоска);
4б. строение наружной жабры;
5. развитие жаберной крышки, прикрывшей
наружные жабры;
5а. тот же головастик снизу, виден прорвавшийся
рот;
6. появление конечностей;
7. полностью сформированные конечности;
8. прорыв наружу передних конечностей, начало
резорбции хвоста;
9. стадия выхода на сушу.

26.

Тигровая амбистома (Ambystoma tigrinum (Green, 1825))
Неотения
задержка
онтогенеза у некоторых видов
организмов
с
приобретением
способности
к
половому
размножению
на
стадии,
предшествующей
взрослому
состоянию.
Способность
к
неотении
имеет
приспособительное значение для тех видов
организмов, в онтогенезе которых
происходит смена сред обитания,
причем условия существования
взрослой
стадии
подвержены
значительным изменениям и в
отдельные годы могут быть крайне
неблагоприятными.
В
таких
случаях популяции неотенических
личинок
увеличивают
шансы
данного вида на выживание.

27.

Головной мозг земноводных на примере лягушки
mesencephalon
cerebellum
diencephalon
telencephalon
myelencephalon

28.

Головной мозг земноводных на примере лягушки
1. передний мозг;
2. обонятельная доля;
3. обонятельный нерв;
4. промежуточный мозг;
5. хиазма зрительных нервов;
6. воронка;
7. гипофиз;
8. средний мозг;
9. мозжечок;
10. продолговатый мозг;
11. четвёртый желудочек;
12. спинной мозг;
13. третий желудочек;
14. сильвиев водопровод;
15. переднее сосудистое сплетение.
Черепно-мозговых нервов I-X пары, XII
(подъязычный) – за пределами черепа, XI
(добавочный) не развита.

29.

Некоторые адаптации Amphibia к наземному образу жизни
Признак
Адаптации
рычажные конечности
позволяют удерживать тело над поверхностью земли;
прочное прикрепление
конечностей к
позвоночнику
эффективная работа конечностей, испытывающих
значительные физические нагрузки;
разделение
позвоночника на
несколько отделов
обеспечивается подвижность, «гибкость» тела амфибий;
процельные и
обеспечивается прочное соединение позвонков друг с другом;
опистоцельные позвонки
наличие век
обеспечивается постоянное увлажнение глаз и их
механическая защита;
наличие большого
количества кожных
желез
защита от высыхания покровов, которые, в т.ч., обеспечивают
дыхательную функцию;
появление легочного
дыхания и второго круга
кровообращения
обеспечивается дыхание кислородом воздуха;