Дыхательная система амфибий

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. П. ОГАРЁВА»

Факультет биотехнологии и биологии

Кафедра зоологии

Реферат

на тему

Дыхательная система амфибий

Автор

Специальность 020201.65 Биология

Проверил.

Саранск

2014

Содержание

Введение

1. Органы дыхания и газообмен.

2. Механизм легочного дыхания

3. Кожное дыхание земноводных

4. Дыхание жабрами

Заключение

Литература

Введение

Земноводные — первые наземные позвоночные, еще сохраняющие связь с водой. Развитие у большинства происходит в воде.

Группа земноводных относится к наиболее примитивным наземным позвоночным, занимая промежуточное положение между наземными и водными позвоночными животными: размножение и развитие у большинства видов происходит в водной среде, а взрослые особи обитают на суше. В связи с выходом на сушу у земноводных, в отличие от рыб, дыхательная система совершенно иного типа. Она состоит из проводящих путей и органов дыхания – легких.

Механизм дыхания, как правило, соответствует органам дыхания. Механизм амфибий можно определить как устройство примитивного нагнетательного типа. Работает он следующим образом: особь набирает кислород в полость рта путем открытия ноздрей и опускания нижней части ротовой полости. После этого срабатывают подвижные клапаны ноздрей, ротовая полость закрывается, и воздух вталкивается в легкие. Итак, система дыхания устроена по принципу насоса.

1. Органы дыхания и газообмен.

Органы дыхания земноводных устроены весьма разнообразно. У бесхвостых во взрослом состоя­нии газообмен осуществляется в легких, коже и слизистой обо­лочке ротоглоточной области, у личинок этот процесс происходит в коже, наружных и внутренних жабрах. Кожно-легочное дыха­ние также характерно для большинства хвостатых и безногих.

Некоторые хвостатые, например протеи, наряду с легкими со­храняют наружные жабры; сирены обладают тремя парами на­ружных жабр, кроме того, у них имеются еще и внутренние жаб­ры. Наконец, крайне своеобразна группа безлегочных саламандр, во взрослом состоянии не имеющих ни жабр, ни легких, дыхание у которых осуществляется только через кожу.

Легкие у взрослых земноводных представляют собой парные полые мешки (рис. 1) с тонкими ячеистыми стенками (как отме­чалось выше, у некоторых хвостатых могут отсутствовать).

У бесхвостых земноводных легкие открываются в гортан­но-трахейную камеру, которая посредством гортанно-трахейной щели сообщается с ротоглоточной полостью. На стенках гортан­но-трахейной камеры расположены голосовые связки, представ­ляющие собой складки слизистой оболочки. Вибрация голосовых связок, создаваемая током воздуха, обеспечивает производство видоспецифичных звуков, которые усиливаются с помощью резо­наторов, специальных полых кожных мешков, расположенных в углах либо внизу ротовой полости.

Рис. 2

Дыхательная поверхность легких у земноводных меньше по­верхности тела (соотношение 2 : 3). У видов влажных местообита­ний в газообмене доминирует кожное дыхание, у обитателей су­хих мест — легочное. Множественность органов дыхания — ха­рактерная особенность современных земноводных.

2. Механизм легочного дыхания

Механизм легочного дыхания в связи с отсутствием грудной клетки весьма своеобразен: вентилирование легких осуществля­ется за счет движений дна ротоглоточной полости.

Когда дно по­лости опускается, воздух через открытые ноздри засасывается внутрь, затем ноздри закрываются, гортанно-трахейная щель открывается, и содержащийся в легких воздух под воздействием давления со стороны мускулатуры стенок тела и внутренних ор­ганов выталкивается в ротоглоточную полость, где смешивается с находящимся в ней атмосферным воздухом. Когда дно рото­глоточной полости поднимается (при закрытых ноздрях), воз­дух нагнетается в легкие, затем гортанная щель закрывается, ноздри открываются и остатки смешанного воздуха выталкива­ются наружу.

Между легочными дыхательными движениями, которые у земноводных происходят описанным выше способом, дно рото­глоточной полости совершает меньшие по амплитуде колебания при открытых ноздрях и закрытой гортанной щели. Таким об­разом происходит обновление воздуха в ротоглоточной полости и кровь в капиллярах ее слизистой насыщается кислородом. У лягушки, например, в минуту совершается 70—180 колебатель­ных движений дна ротоглоточной полости, из которых лишь не­большая часть связана с легочным дыханием. У различных ви­дов земноводных через кожу поступает 15—55 %, через лег­кие — 35—75 % и через слизистую ротоглоточной полости — 10—15 % потребляемого кислорода. Через легкие и ротоглоточ­ную полость выделяется 35—55 % углекислого газа, а через ко­жу — 45—65 %.

При нырянии легкие, наполненные воздухом, выполняют гидростатическую функцию.

3. Кожное дыхание земноводных

При относительно малой поверхности легких для амфибий очень велико значение кожного дыхания. Отношение поверхности легких к поверхности кожи у амфибий равно 2:3 (в то время как у млекопитающих внутренняя поверхность легких в 50-100 раз больше поверхности кожи). У зеленой лягушки через кожу поступает 51% кислорода. Важна роль кожи в выделении из организма углекислоты: через кожу выделяется 86%, через легкие - 14%. Кожное дыхание имеет большое функциональное значение не только в связи с несовершенством легких, но и как приспособление, обеспечивающее окисление крови при длительном нахождении животного в воде, например во время спячки или затаивания в водоеме при преследовании наземными хищниками. В этих случаях осуществляется только кожное дыхание, и правое предсердие (куда через полую вену вливается окисленная кровь кожной вены см. ниже) становится артериальным, а левое - венозным. У американских безлегочных саламандр и у дальневосточного тритона легкие полностью атрофированы, и газообмен у них целиком происходит через кожу и слизистую ротовой полости. Способность кожи и легких поглощать кислород (02) и выделять углекислый газ (С02) зависит у амфибий от температуры среды. В таблице 5 представлены данные для зеленой лягушки. Как видно, при температуре окружающей среды +5 град. С через кожу поступает в 1,5 раза больше кислорода, чем через легкие. При температуре +25 град. С, наоборот, через легкие поступает кислорода в 2 раза больше, чем через кожу. Иначе обстоит дело с выходом С02. При повышении температуры от +5 до +25 .С значение кожи в выходе углекислого газа возрастает только в 3,3 раза, а легких - в 7 раз. При любых температурах роль кожи для удаления С02 заметно больше, чем легких.

4. Дыхание жабрами

Развивающаяся личинка земноводных по целому ряду признаков обнаруживает сходство с рыбами. Так, по форме тела вылупившийся головастик напоминает крошечных, причудливых рыбок.

Это сходство не ограничивается только внешним видом. Дыхание и кровообращение у головастика происходят, как у рыб. Органом дыхания служат жабры. Вода, заглатываемая ртом, проходит через жаберные щели, и в омываемых водой жабрах происходит окисление крови. Окисленная кровь по выносящим жаберным сосудам поступает в спинную аорту и разносится по всему телу. По венам кровь собирается в сердце, которое у головастика на этой стадии развития, как и у рыб, двухкамерное, т. е. состоит из желудочка и предсердия. Из сердца по приносящим сосудам кровь попадает в жабры.

Глотка личинок амфибий пронизана жаберными щелями. Попадающая в рот вода проходит через эти щели, снабжая организм кислородом.. У некоторых земноводных жабры также расположены внутри ротовой полости. на ранних стадиях развития у головастиков, и личинок хвостатых амфибий (а также некоторых взрослых нетенических форм) имеются наружные жабры в виде ветвящихся тонких выростов. У большинства видов имеется противоточная система для усиления диффузии веществ через жабры, где кровь и вода текут в обратных направлениях. Развитие в онтогенезе некоторых других органов также связано с зародышевыми жаберными карманами

Среди иноземных хвостатых амфибий имеются виды, у которых личиночные жабры сохраняются на всю жизнь. Так обстоит дело у европейского протея— слепого пещерного животного из западных областей Югославии — и у ряда американских амфибий. 

Заключение

Земноводные, или амфибии (Amphibia) – первые позвоночные, перешедшие от водного к наземному образу жизни. Земноводные могут подолгу находиться вне водной среды, однако вода им требуется для размножения. Пройдя метаморфоз, личинки земноводных утрачивают сходство с рыбами и становятся взрослыми амфибиями.

Земноводные могут дышать при помощи лёгких, кожи и жабр. Лёгочное дыхание осуществляется через ноздри, защищённые от проникновения воды особыми клапанами. Пониженное давление, необходимое для вдоха, создаётся, в отличие от высших позвоночных, движением горла. Важную роль играет кожное дыхание, необходимая для дыхания влажность кожи поддерживается слизистыми железами. Жабры имеются у всех земноводных в личиночной стадии, во взрослом состоянии сохраняются у водных хвостатых амфибий.

Литература

1.

Мир животных: Птицы. Рыбы, земноводные и пресмыкающиеся. 2-е изд., испр. и

доп. М.: Мысль, 1989.

2. Курс зоологии, под ред. , 7 изд., т. 1—2. М., 1966.

3. http://www. aquaria. ru

4. http://bufodo. apus. ru

.