Когато чуем думата „скелет“, обикновено веднага се сещаме за гол череп и гръбнак, свързани с много различни кости. Наистина е така, но не всички организми на нашата планета го имат. Много животни имат екзоскелет. По-нататък ще разберете как изглежда и какви функции изпълнява.
Мускулите, връзките и скелетът заедно образуват мускулно-скелетната система на тялото. Благодарение на тях всичко се случва, дори и най-малките движения. Скелетът в тази система играе пасивна роля. Това е рамка, която служи като опора за мускулите и защита на вътрешните органи.
Случва се:
Най-малко разпространен е хидростатичният скелет. Той е лишен от твърди части и е характерен само за меки медузи, червеи и морски анемонии. Всеки има вътрешен или ендоскелет. Състои се от кости и хрущяли, изцяло покрити с телесни тъкани.
Екзоскелетът е характерен главно за безгръбначните, но може да присъства и при гръбначните. Тя не се крие вътре в тялото, а напълно или частично го покрива отгоре. Екзоскелетът се състои от различни органични и неорганични съединения, като хитин, кератин, варовик и др.
Не всички организми имат само един тип „рамка“. Някои видове имат вътрешен и външен скелет. Тези животни включват костенурки и броненосци.
Полипите са едни от най-мързеливите същества на планетата. Те избраха практически да не се движат сами, а да живеят, прилепени към морското дъно, като растения. Само морските анемонии нямат твърд скелет. За други е представен от протеин (горгонии, черни корали) или вар (madreporaceae).
Варовитият екзоскелет обикновено се нарича корал. В малките му отвори се намират самите полипи, свързани помежду си с мембрана от жива тъкан. Животните образуват цели многобройни колонии. Заедно техните екзоскелети образуват „подводна гора“ или рифове, които поддържат цели острови.
Основната част от рифовете се намира във водите на Югоизточна Азия. Най-голямата колония в света е Големият бариерен риф в Австралия. Простира се на 2500 километра и включва повече от 900 острова.
Мекотелите имат един от най-красивите и разнообразни екзоскелети. Науката познава около двеста хиляди вида от тези животни, всеки от които има своя собствена структура. Екзоскелетът на повечето мекотели е представен от черупка. Може да съдържа арагонит или конхиолин с примеси на калцит, ватерит, калциев карбонат и калциев карбонат.
Някои животни имат спираловидна черупка, чиито къдрици се извиват в кръг (охлюви) или под формата на конус (epithonium scala). В широкия край има дупка - устата. Тя може да бъде тясна и широка, овална, кръгла или под формата на дълга цепка.
При cyprea или тревистите змии всяко ново извиване припокрива предишното, което прави спиралата трудна за разграничаване и създава впечатлението, че тя изобщо не съществува. Но двучерупчестите наистина го нямат. Черупката им се състои от две изпъкнали симетрични части, които се отварят и затварят като кутия.
Скелетите на мекотелите обикновено не са гладки. Те са покрити с микроскопични люспи, бразди и неравности. При някои видове бодли, килове, хребети и плочи от вариации на калциевия карбонат се простират от черупките.
Типът членестоноги включва ракообразни, насекоми, паякообразни и стоножки. Тялото им има ясна форма и е разделено на сегменти. В това отношение екзоскелетът на членестоногите е много различен от обвивката на коралите и мекотелите.
Всеки сегмент от тялото им е обвит от устойчиви кожички (склерити) от хитин и други примеси, които са свързани помежду си с еластични и гъвкави мембрани, осигуряващи подвижност на животното.
При насекомите здравата, но еластична кутикула образува външния слой на скелета. Под него има слой от хиподерма и базални мембрани. Състои се от мастно-протеинови комплекси, които предотвратяват изсушаването на тялото на животното.
При ракообразните кутикулата е по-здрава и наситена с варовик, който с времето става все по-изобилен. При някои видове скелетът може да е прозрачен и мек.
Кутикулата съдържа пигменти, които придават на животните различни цветове. Отгоре обикновено е покрито с люспи, израстъци и косми (хетоиди). При някои представители обвивката е снабдена с жлези, които отделят отрова или миризливи вещества.
Устойчиви външни покрития се срещат и сред по-развитите животни. Външният е представен от черупката. Това е надеждна защита за животното, тъй като е в състояние да издържи двеста пъти теглото на своя собственик.
Черупката се състои от дебел горен кератинов слой под формата на плътно закрепени щитове и вътрешен костен слой. Гръбнакът и ребрата са прикрепени към тях отвътре, повтаряйки дъговидната форма на черупката. Частта от скелета, която покрива гърба, се нарича карапакс, а коремният щит се нарича пластрон. Всички щитове върху тях растат независимо от другите и придобиват годишни пръстени, когато животното изпада в зимен сън.
Черупките могат да имат различни цветове и шарки, но основно техният цвят е маскиран, за да съответства на външната среда. Звездните костенурки имат черни и изпъкнали щитове с жълти „звезди“ в центъра. При африканския киникс е по-приглушен и има равномерен жълто-кафяв цвят.
Какви са функциите на опорно-двигателния апарат?
Мускулно-скелетната система изпълнява функциите на опора, поддържане на определена форма, защита на органите от увреждане и движение.
Защо тялото се нуждае от опорно-двигателния апарат?
Мускулно-скелетната система е необходима на тялото за поддържане на жизнените функции. Той отговаря за поддържането на формата и защитата на тялото. Най-важната роля на опорно-двигателния апарат е движението. Движението помага на тялото при избора на местообитания, търсенето на храна и подслон. Всички функции на тази система са жизненоважни за живите организми.
Въпроси
1. Какво е в основата на еволюционните промени в опорно-двигателния апарат?
Промените в опорно-двигателния апарат трябваше напълно да осигурят всички еволюционни промени в тялото. Еволюцията промени външния вид на животните. За да оцелееш, беше необходимо да търсиш храна по-активно, да се криеш по-добре или да се защитаваш от врагове и да се движиш по-бързо.
2. Кои животни имат екзоскелет?
Екзоскелетът е характерен за членестоногите.
3. Кои гръбначни животни нямат костен скелет?
Ланцетните и хрущялните риби нямат костен скелет.
4. Какво показва сходната структура на скелетите на различни гръбначни животни?
Подобната структура на скелета на различни гръбначни животни показва единството на произхода на живите организми и потвърждава еволюционната теория.
5. Какво заключение може да се направи, след като се запознаят с общите функции на опорно-двигателния апарат във всички животински организми?
Мускулно-скелетната система във всички животински организми изпълнява три основни функции - опорна, защитна и двигателна.
6. Какви промени в структурата на протозоите доведоха до увеличаване на скоростта на тяхното движение?
Първата поддържаща структура на животните - клетъчната мембрана - позволи на тялото да увеличи скоростта на движение поради флагели и реснички (израстъци на мембраната)
Задачи
Докажете, че усложняването на скелета на земноводните е свързано с промени в местообитанието.
Скелетът на земноводните, подобно на други гръбначни животни, се състои от следните части: скелет на главата, торса, поясите на крайниците и свободните крайници. Земноводните имат значително по-малко кости от рибите: много кости са слети, а на места хрущялът е запазен. Скелетът е по-лек от този на рибата, което е важно за съществуването на сушата. Широкият плосък череп и горните челюсти са едно цяло. Долната челюст е много подвижна. Черепът е подвижно съчленен с гръбначния стълб, който играе важна роля в производството на храна на сушата. Гръбначният стълб на земноводните има повече части от този на рибите. Състои се от шиен (един прешлен), туловище (седем прешлена), сакрален (един прешлен) и опашен отдел. Опашката на жабата се състои от една опашка, докато тази на опашатите земноводни се състои от отделни прешлени. Скелетът на свободните крайници на земноводните, за разлика от рибите, е сложен. Скелетът на предния крайник се състои от рамото, предмишницата, китката, метакарпуса и фалангите на пръстите; заден крайник - бедро, тибия, тарзус, метатарзус и фаланги. Сложната структура на крайниците позволява на земноводните да се движат както във водна, така и в сухоземна среда.
Въпрос 1. Какво е в основата на еволюционните промени в опорно-двигателния апарат?
Основата на еволюционните промени в опорно-двигателния апарат е преди всичко преходът на животните от водно местообитание към земно-въздушно местообитание. Новата среда изисква по-голяма сила от опорно-двигателния апарат и способност за извършване на по-сложни и разнообразни движения. Пример за това е появата на сложни сдвоени крайници с подвижни (ставни) стави на части и сложни мускули при представители на класа земноводни - първите сухоземни гръбначни.
Въпрос 2. Кои животни имат екзоскелет?
Всички представители на типа членестоноги имат екзоскелет: насекомите имат хитинова черупка, паякообразните и ракообразните имат обвивки, напоени с вар.
Въпрос 3. Кои гръбначни животни нямат костен скелет?
Представителите на класовете циклостоми и хрущялни риби нямат костен скелет.
Въпрос 4. Какво показва сходната структура на скелетите на различни гръбначни животни?
Общият план на структурата на скелета на различни гръбначни животни показва общ произход и еволюционна връзка. А наличието на подобни частни образувания означава, че животните водят подобен начин на живот в подобни условия на околната среда. Например, както летящите птици, така и прилепите имат костен ръб (кил) на гръдната кост.
Въпрос 5. Какво заключение може да се направи след запознаване с общите функции на опорно-двигателния апарат при животинските организми?
Въпреки значителните разлики в структурата на мускулно-скелетните структури при различните животни, техните скелети изпълняват подобни функции: поддържат тялото, защитават вътрешните органи, движат тялото в пространството.
37. Мускулно-скелетна система
4.5 (90.29%) 35 гласаТялото се състои от сегменти, които са комбинирани в секции на тялото.
Ставни подвижни крайници.
Тип членестоноги.
Членестоногите са най-многобройният вид животни, повече от 1,5 милиона вида.
Характеристики на типа:
Скелетните мускули се образуват от отделни мускули, които имат набраздена структура. Кухината на тялото е смесена, изпълнена с хемолимфа, която изпълнява функцията на кръв и кухина течност. И циркулира в отворена кръвоносна система.
Храносмилателна система: уста, фаринкс, хранопровод, стомах, черва, анус.
Дишането варира в зависимост от начина на живот:
Кръвоносната система не е затворена, сърцето е от гръбната страна.
Отделителни органи:
Нервна система от нодален тип: перифарингеален нервен пръстен и вентрален нервен кабел. Сетивните органи са добре развити. Органите на допир, химическо усещане, слух и равновесие най-често са разположени на крайниците. Очите могат да бъдат прости или сложни.
Размножаването е полово, повечето животни са двудомни, често е изразен полов диморфизъм. Оплождането е вътрешно, развитието е пряко и косвено.
Типът членестоноги включва следните класове:
1. Ракообразни.
2. Паякообразни.
3. Насекоми.
Клас Ракообразни .
Ракживее в чисти сладки води. Води нощен начин на живот, предимно дънен.
Тялото се състои от цефалоторакс и корем. Главогръдният кош е покрит отзад и отстрани с цефалотораксен щит. Коремът се състои от подвижно съчленени сегменти.
1) На цефалоторакса има:
3. 6 чифта крайници около устата:
4. 5 чифта ходещи крака, първата двойка са нокти, които се използват за улавяне на храна, нападение и защита.
2) Коремните сегменти носят плувни крака, последният от тях е видоизменен и придобива опашна перка. Краката на женските държат яйцата.
Раците са всеядни, често се хранят с гниеща органична материя. Стомахът се състои от:
Дишане през хрилете. Хрилете са израстъци на гръдните крайници. Тук се извършва обмен на газ.
Кръвоносната система не е затворена, сърцето е петоъгълна мускулна торбичка с три чифта дупки, разположени от дорзалната страна.
Отделителните органи са чифт зелени жлези, разположени в основата на антените.
Супрафарингеалният ганглий е добре развит в нервната система. Сетивните органи са добре развити: очи, антени, органът на равновесие е разположен в основата на късите антени.
Раците са двудомни с изразен полов диморфизъм. Гениталните органи са разположени на цефалоторакса под сърцето и отварящи се отвори в основата на ходилните крака.
Ходят по дъното и сушата с главата напред, а плуват с опашката.
Разред Паякообразни.
Паякообразните живеят предимно на сушата, тялото им се състои от цефалоторакс и корем, покрити с тънка кутикула и множество косми. Скорпионите имат по-разчленено тяло, докато акарите имат обединено тяло. На цефалоторакса са разположени:
Четири чифта прости очи
Устни части (чифт нокти и чифт нокти)
Четири чифта ходещи крака
Без антени
Крайниците на корема са намалени или модифицирани, дишат с помощта на бели дробове или трахеи.
Паяк - кръст- типичен представител.
Тялото му се състои от цефалоторакс и коремче. Устният апарат служи за улавяне и убиване на плячка; това са челюсти (хелицери), съдържащи отровни жлези и нокът; ноктите (педипалпи) са по-тънки и по-дълги от чашите и също служат като органи на допир.
Ходещите крака са покрити с чувствителни косми и завършват с три нокътя (за тъкане на мрежи и движение по тях).
Коремът е голям, всичките му сегменти са слети заедно, от гръбната страна има особен модел - кръст. На корема има специални органи (трансформирани крайници):
Белодробни торбички
Три чифта арахноидни брадавици, през които се отделят 3 вида паяжини от арахноидните жлези:
А) дебел, нелепкав за радиалните нишки на мрежата
Б) тънък, лепкав, за спирално усукани нишки
Б) предназначени за тъкане на пашкули
С помощта на мрежи паяците изграждат убежища, разпръскват се и често ги използват за улавяне на летящи насекоми. Паякът, уловил вибрациите на сигналната нишка, убива жертвата с отрова, докато храносмилателните ензими се въвеждат в тялото на жертвата. След известно време паякът абсорбира полусмляна храна с помощта на мускулестия си фаринкс. Паякът няма стомах, храната се смила и абсорбира в червата и черния дроб.
Паякът диша с помощта на белите дробове и трахеята.
Кръвоносната система не е затворена, от дорзалната страна има тръбесто сърце, от което аортата излиза в цефалоторакса, през който окислената хемолимфа се изтласква в телесната кухина.
Отделителните органи са чифт тънки малпигиеви съдове, разположени в корема.
Супрафарингеалният ганглий се слива с вентралната нервна връв, за да образува примитивния мозък; който се намира в цефалоторакса. Органите на допир и обоняние са много добре развити, способни да възприемат въздушни вибрации и влажност.
Паяците са двудомни, с ясно изразен полов диморфизъм: женската е много по-голяма от мъжката. Половите жлези са разположени в корема, оплождането е вътрешно. Женската снася яйца в пашкул, развитие без метаморфоза.
Клас Насекоми
Това е най-големият клас животни на Земята (повече от милион). Те са се адаптирали към голямо разнообразие от местообитания и са единствените безгръбначни животни, способни да летят. Всички насекоми се характеризират с: тялото има три отдела - глава, гърди и корем; на гърдите има три чифта ходещи крака.
Chafer- типичен представител на насекомите. Тялото му е разделено на глава, гърди и корем. На главата има:
Чифт шарнирни антени (съдържащи тактилни и обонятелни рецептори);
Чифт сложни сложни очи (виж UV лъчи);
Уста, заобиколена от устен апарат (модифицирани крайници) от гризащ тип - сдвоени горна и долна челюст, долна устна.
В зависимост от естеството на храненето на насекомото устният апарат има различна структура. Първоначалният устен апарат се счита за гризащ тип. Например, такъв устен апарат се намира в бръмбари, хлебарки, скакалци и гъсеници на пеперуди. Други видове устни органи могат да бъдат: прободно-смукателни (при дървеници, листни въшки, комари, комари, смучещи (при пеперуди); близащи (при мухи).
Гръдният кош на бръмбара се състои от три сегмента. Към всеки сегмент е прикрепен чифт съчленени ходещи крака, оборудвани с нокти - общо три чифта крака.
В зависимост от начина на движение краката имат различна структура: скачане (при скакалци, скакалци, бълхи); копаене (за къртици щурци); плуване (в плувния бръмбар).
На втория и третия сегмент на гърдите има крила- двуслойни гънки на стената на тялото, с навлизащи в тях трахеи и нерви.
Формата, структурата и степента на развитие на крилата варират при различните групи насекоми. И двата чифта крила са приблизително еднакво развити при примитивни насекоми, като водни кончета. При бръмбари и хлебарки първата двойка крила се превръща в твърда елитра. При мухите, комарите и конските мухи се развива само първата двойка крила, а втората се трансформира в халтери - орган за стабилизация по време на полет. Има насекоми, които са загубили крилата си поради нелетящ начин на живот, например бълхи и въшки.
Коремът на бръмбара се състои от осем сегмента, като прорези върху гела (оттук и името насекоми) и е неподвижно свързан с гърдите. Съдържа повечето вътрешни органи.
Мускулната система е високо организирана. Набраздените скелетни мускули, прикрепени към вътрешните издатини на хитиновия скелет, осигуряват движение. Мускулите на крилата са способни да се свиват със скорост до 1000 пъти в секунда.
Храносмилателната система включва: устата (в нея се вливат каналите на няколко чифта слюнчени жлези), при много насекоми често се разширява в реколта), воденицата (има дебели мускулести стени и носи хитинови зъби за смилане).
Само дишане трахеаленТрахеите започват със сдвоени отвори - спирали,по ръбовете на коремните сегменти, в които навлиза въздух по време на мускулна контракция.
Кръвоносната система е опростена поради наличието на развита трахеална система. От дорзалната страна на корема лежи тръбесто сърце, разделено от клапи на камери, с чифт странични отвори във всяка. Когато сърцето се свие, хемолимфата се изтласква в аортата към главата и след това в телесната кухина, а от кухината се връща обратно през дупките: Хемолимфата обикновено е безцветна, основната й функция е разпределението на хранителни вещества.
Отделителните органи са малпигиеви съдовеИ дебело тяло(пъпка за съхранение).
В мастното тяло се натрупват отделителни продукти под формата на кристали, които остават в него до края на живота, и се отлагат хранителни вещества. Мастното тяло също служи като източник на метаболитна вода.
Модифицираните участъци от мастното тяло при някои насекоми (светулки) образуват луминисцентни органи.
Формира се нервната система мозък(голям супрафарингеален ганглий, от който отиват нервите към сетивните органи на главата), перифарингеален нервен пръстенИ вентрална нервна връв.Мозъкът, особено при социалните насекоми, има сложна структура. В коремната нервна верига нервните ганглии на гръдните сегменти са по-развити от други, т.к. те инервират краката и крилата. Поведението на насекомите може да бъде много сложно: наред с инстинктивното поведение често има подчертан условен рефлексен характер.
Сетивните органи са сложни и разнообразни, което се свързва с високо ниво на организация и сложно поведение на насекомите. На главата има две сложни очи (могат да различат цвета
и подробности за артикула). Антени с разширени пластини
накрая е органът на обонянието. Палпи на долната устна и челюстите -
орган на вкуса.
Много насекоми, в допълнение към сложните очи) могат да имат няколко прости
Обонянието е перфектно развито: мъжките на някои пеперуди намират
женски по миризма на разстояние няколко километра. Редете, насекоми
(щурци, скакалци, цикади) имат органи, слух, разположени най-често
на крайниците.
Насекомите са двудомни, много от тях имат изразен полов диморфизъм. Половите жлези са чифтни, разположени в.
1brupgke. Оплождането е вътрешно. Развитието при примитивните насекоми е директно. При високо организирани насекоми с метаморфоза (пре-агценация).
В този случай от яйцето излиза ларва, подобна на червей. Метаморфозата може да бъде непълна или пълна (Таблица 2. 1).
Цикълът на развитие на куклата преминава, с пълна трансформация. Женската снася яйца в почвата и след това умира.
Ларвите, които излизат от яйцата, живеят в почвата и се хранят с хумус. Ларвите зимуват дълбоко под земята, а следващата пролет се издигат на повърхността и започват да се хранят с корените на тревисти растения. След втората зима в почвата ларвите
започват да ядат корените на храсти и дървета, като по този начин причиняват
Най-значимата вреда е смъртта на младите растения.
Ларвите имат белезникаво тяло с меки покривки. Главата е покрита с плътна тъмна главна капсула. На гръдните сегменти има три чифта съчленени крайници. Отстрани на тялото има спирали. Трахеята и червата се виждат през тънките корици на ларвите,
пълен с храна.
След четвъртата зима ларвата какавидира в почвата.
Какавидата е с плътна хитинова покривка, неподвижна е и не
бушува. През есента възрастен бръмбар излиза от какавидата и
зимува в почвата и излиза на повърхността едва през пролетта
Основното значение на насекомите:
-- най-важната връзка в естествените трофични вериги
Почвообразуваща роля
Разлагат органичните остатъци;
Селскостопански вредители;
Вредители по горите
Лабораторни животни
Естетическа стойност.
Подтип без череп
Клас Главохордови(Ланцелети)
Дължината на тялото е 4-8 см. Тялото на ланцета е полупрозрачно, сгъстено странично, няма отделна глава. По тялото минава перка, в която се разграничават дорзалните ланцетни каудални и субкаудални участъци.
Нотохордата се простира от главата до каудалния край (вътрешен скелет), покрит със съединителна тъкан, която осигурява опора за перките. В съседство с хордата са разположени мускулни сегменти от набраздена мускулна тъкан. Кожата е образувана от един слой епител (който секретира тънка кутикула с тънък слой съединителна тъкан.
Lancelet е биофилтър. Има предорална фуния, образувана от пипала (те създават воден поток), уста и фаринкс, проникнати от хрилни процепи. От него се отклонява дивергенция, черва, сляп израстък - черен дроб, който отделя ензими, анус. Газообменът се извършва в междубранхиалните прегради, покрити с ресничест епител. Възможна е дифузия на кислород през кожата.
Кръвоносната система е затворена. Един кръг на кръвообращението, без сърце, той беше заменен от коремната аорта, разположена под фаринкса. Кръвта е безцветна.
Отделителни органи – нефридии, 100 двойки, които се отварят.
Нервната система има тръби, с разширен преден край, от които излизат нервите.
Сетивните органи са слабо развити. Има светлочувствителни очи (живеят в плитки води), органи за допир и химическо усещане, пипала на преоралната фуния, разпръснати в кожата, и обонятелна ямка в предния край на тялото.
Ланцетникът е двудомно животно. Половите жлези, около 25 двойки, са разположени отстрани на тялото в областта на хрилните пипала и нямат отделителни канали. Гаметите се екскретират чрез разкъсвания в стените на половите жлези в перибранхиалната кухина и по-нататък във външната среда, външно оплождане, развитие с метаморфоза. Ларвата е покрита с реснички.
Lancelet, проучен от A.O. Ковалевски.
Подтип черепни или гръбначни .
Черти на характера:
Клас Риби .
Рибите живеят във водна среда и имат специализирани дихателни органи - хриле, които са способни да абсорбират разтворен кислород. Класът риби включва два подкласа:
1. Хрущялни риби
2. Костни риби
Подклас костни риби
Има около 20 хиляди вида риби. Широк ареал на разпространение и многобройно вътревидово разнообразие, прогресивна група.
Характеристики на структурата:
Речен костур- представител на костните риби. Тялото на костура е опростено, разделено на глава, тяло и опашка (няма ясни анатомични граници). Конвергентна форма на тялото при всички движещи се организми. Кожата съдържа много жлези, които отделят слуз, което намалява триенето. Костните люспи са различни по форма и структура, единият ръб е потопен в кожата на другия свободен, положен на принципа на плочките, което също намалява триенето.
Органи на движение - перки:
Скелетът на костура е костен, разделен на части:
1) Аксиален скелет:
1. гръбначен стълб
2. скелет на главата - череп
2) скелетът на крайниците - перки.
Гръбначният стълб е изграден от прешлени. Между тях са запазени остатъците от хордата - хрущялни слоеве. Notochord е хрущялна еластична връв. Гръбначният стълб е разделен на отдели:
1. багажник (ребрата са прикрепени към прешлените)
2. опашен участък
Всеки прешлен се състои от тяло и горна дъга с процес. Комбинацията от горните дъги образува гръбначния канал, който съдържа гръбначния мозък.
Черепът е разделен на две части:
Скелетът на перките се състои от костни лъчи, покрити с кожа - органи на равновесие и движение.
Мускулите на рибата са добре развити. Мускулите са прикрепени отвън. Мускулите на багажника запазват своята сегментна структура. Появяват се отделни мускулни групи - мускули на чифтни перки и хрилни капаци.
Храносмилателната система се състои от:
Появата на допълнителни органи, свързани с естеството на храненето
1. дебело черво
2. анус
Храносмилателни жлези:
2. панкреас
С хранителната система е свързан плавателен мехур, пълен с газове. Позволява на рибата да се движи вертикално във водния стълб и да остане във водния стълб.
Дихателни органи - хриле. Хрилните нишки, пронизани с капиляри, се намират на хрилните дъги; Хрилете са устройство, което предотвратява навлизането на големи частици храна в хрилните процепи. Дихателната система е наситена с храна, белите дробове и хрилете са предните израстъци на червата. Дихателната и храносмилателната система произлизат от ендодермата. Водата, влизаща в фаринкса през устата, измива хрилните процепи и излиза изпод хрилните капаци.
Кръвоносната система има коремна аорта, която пренася венозна кръв към хрилете. От хрилете артериалната кръв се влива в гръбната аорта, която минава под гръбначния стълб, разклонява се и кръвоснабдява органите и тъканите с кислород и хранителни вещества. Венозната кръв навлиза в атриума през големи вени.
Сърдечните контракции са слаби, бавни, метаболизмът е бавен, така че рибите са студенокръвни.
Отделителните органи са бъбреците, които имат лентовидна форма и се простират под гръбнака по тялото. Уретерите се простират от бъбреците, а пикочният мехур се отваря навън с отделен независим отвор.
Дихателни органи - хриле. Те седят на хрилните дъги хрилни нишки,пронизани с капиляри (тук се извършва обмен на газ) и хрилни гребла(филтриращ апарат, който предотвратява навлизането на големи частици храна в хрилните процепи). Водата, влизаща в фаринкса през устата, измива хрилните нишки, преминава през хрилните процепи и излиза изпод хрилните капаци.
Кръвоносната система има един кръг на кръвообращението и двукамерно сърце (атриум и вентрикул) Коремната аорта се отклонява от вентрикула: тя носи венозна кръв (наситена с въглероден диоксид) към хрилете. От хрилете артериалната кръв (наситена с кислород) навлиза в дорзалната аорта (минава под гръбначния стълб, разклонява се и доставя кръв с кислород на органите и тъканите). Венозната кръв навлиза в атриума през големи вени.
Сърдечните контракции са бавни, слаби; метаболизмът е бавен. риба - студенокръвниживотни.
Отделителни органи - бъбреци(имат лентовидна форма и се простират под гръбнака по тялото), уретери, пикочен мехур(отворени навън със самостоятелен уретрален отвор).
Нервната система се състои от централенотдел (главен и гръбначен мозък) Ипериферен участък.
Мозъкът се състои от пет части:
Преден мозък (добре развити обонятелни лобове);
Диенцефалон (от него произлизат зрителните нерви);
Среден мозък (развити зрителни центрове); малкия мозък (отговорен за координацията на движенията);
Продълговатия мозък (съдържа центрове за регулиране на дишането, кръвообращението Ихраносмилателни системи; центрове на някои сетивни органи (слух, странична линия). ■ Добре развити сетивни органи:
Обонятелен орган - сдвоени обонятелни торбички (отворени на повърхността на главата с ноздри и облицовани с обонятелен епител)
Органът на зрението е окото (сферична леща и плоска роговица); орган на слуха - вътрешното ухо;
Орган на вкуса – вкусови рецептори в устната кухина и на повърхността на кожата;
Органи на допир - кожа, антени;
Орган на страничната линия - възприема вибрациите на водата.
Странична линия - групи сетивни клетки, потопени в канали, преминаващи под кожата и отварящи се към повърхността на тялото с отвори.
Участвайте в размножаването мъжкиИ женски пол.Мъжките имат сдвоени тестиси и семепроводи, а женските имат сдвоени яйчници и яйцепроводи. Външно торене по време на хвърляне на хайвераОт яйцето излиза ларва (храни се от жълтъчната торбичка), която се превръща в пържене, когато премине към самостоятелно хранене. При някои групи риби оплождането е вътрешно и ембрионът се развива, използвайки хранителните вещества на яйцата в женския генитален тракт (ововивипаритет). Има риби, които хвърлят огромно количество яйца (костур - до 300 хиляди, треска - до 10 милиона яйца), повечето от които умират в ранните етапи на развитие. Други (тришипа лепенка и др.) хвърлят малко на брой яйца, но се грижат за тях и потомството има по-голям шанс за оцеляване. Още по-малко хайвер има в риби, които се характеризират с яйцевидно раждаемост (опашки мечове, гупи и др.).
Подклас Хрущялни риби
Подклас лобопери (месокраки)
Те са изключително примитивни в много отношения. Те не развиват гръбначни тела, имат нотохорда, имат артериозен конус в сърцето и спирална клапа в червата. В кръвта, подобно на хрущялните риби, има много урея. Подразредът се разделя на два подразреда - белодробни и лопатоперки.
Дробните риби, заедно с хрилете, имат сдвоени или нечифтни бели дробове, развиващи се от плавателен мехур, в чиито стени кръвоносните капиляри се разклоняват изобилно (той се запазва в кафявия протоптер). Дишат със затворена уста, през ноздрите.
Атриумът е разделен от непълна преграда на дясна и лява половина, т.е. вече е трикамерна. Те имат два кръга на кръвообращение (първи: сърце - бели дробове - сърце; втори: сърце - цялото тяло - сърце).
Съвременните белодробни риби - опашки или цератоди, лепидосирени, протоптери живеят в пресъхващи резервоари и оцеляват през сухия сезон, като се ровят в земята.
Лобоперите риби са произлезли от общи предци с белодробните риби. Първоначално са живели в сладки водоеми, в които е имало периодичен недостиг на кислород. При липса на кислород те се издигнаха на повърхността като съвременни белодробни риби и погълнаха въздух.
Особеност на тези риби е наличието на мускули в крайниците и разчленеността на скелета им. Това се оказва предпоставка за превръщането на перките в петопръсти крайници.
В ранните етапи на своето развитие лобните перки се разделят на два клона. Едни от тях са изчезнали, превръщайки се в предци на земноводните, а чрез тях и на други гръбначни. Другата част отива в морето и се счита за изчезнала до 1939 г. Целакантът се оказа яйцеживороден; големите му яйца узряват в продължение на една година в яйцепроводите на женската, която след това ражда живи потомци.
Суперклас четириноги
Клас земноводни (амфибии)
Земноводнизаемат междинно положение между истинските сухоземни и водни гръбначни: размножаването и развитието (на яйца и ларви) се случва във водната среда, а възрастните живеят на сушата. Известни са около 3500 вида.
Възрастните земноводни се характеризират с:
Крайници с пет пръста;
бели дробове;.
Трикамерно сърце и развитие на втори (белодробен) кръг
кръвообръщение;
Образуване на средното ухо.
Езерна жабаживее във водни обекти или по техните брегове. Тялото се състои от глава, торс и крайници. Главата е относително подвижно свързана с тялото, сплескана, с голяма уста и чифт външни ноздри, изпъкнали очи, зад които има две заоблени тъпанчета.
Жабешка кожа гол,богата на кожни жлези, които секретират слуз(има бактерицидни свойства и улеснява газообмена); снабдени с гъста мрежа от кръвоносни капиляри.
Скелет: гръбначен стълб, череп, крайници.
Гръбначният стълб е разделен на четири части:
цервикален- един прешлен, подвижно прикрепен към тилната част на черепа и осигуряващ подвижността на главата;
багажник(жабата няма ребра и гърди);
сакрален- един прешлен, съчленен с тазовия пояс;
опашка- прешлени на каудалната част, слети в една единствена кост.
Черепът е широк и плосък, представен от костите на мозъчната кутия и челюстите и съдържа много хрущялна тъкан. Скелетът на крайниците включва:
Скелети на колани за крайници: раменния пояс(лежи в дебелината на мускулите) - сдвоени лопатки, ключициИ кости на врана(коракоиди), свързани с гръдната кост; тазовия пояс(прикрепени към сакралния прешлен) - сдвоени илиачен, седалищенИ пубискости, слети заедно, за да се образуват таза;
Скелет на свободните крайници: скелет на предния крайник - рамо(брахиална кост), предмишницата(слят радиална
И лакътна косткости), четка(кости на китката, метакарпуса и фаланга
пръсти); скелет на задния крайник - хип(бедрена
костен), пищял(слят голямИ малък пищялкости)
И крак(кости на тарзус, метатарзус и фаланги на пръстите).
Мускулатурата се различава между мускулите на главата, торса и крайниците. Част от мускулите на багажника са сегментирани.
Добре развитите мускули осигуряват движение на крайниците и движение на долната челюст.
В храносмилателната система се разграничават: орофарингеална кухина (съдържа езика, прикрепен в предния край към долната челюст, а задният му край се изхвърля от устата при улавяне на плячка); зъбите на горната челюст служат само за задържане на плячка; секрецията на слюнчените жлези не съдържа храносмилателни ензими), хранопровода, стомаха, тънките черва (каналите на черния дроб и панкреаса се вливат в дванадесетопръстника), дебелото черво, клоака -специално разширение на ректума, в което се вливат както уретерите, така и каналите на репродуктивните органи. Всички земноводни се хранят само с подвижна плячка. Дихателни органи: бели дробове с проста структура, с малък респиратор
повърхност; дихателни пътища: ноздри, орофарингеална кухина, хоани, ларингеално-трахеална камера (гласните струни са разположени тук); въздухът се вкарва в белите дробове поради движението на дъното на орофарингеалната кухина (докато външната
ноздрите са затворени от клапи); "
кожа и лигавица на орофарингеалната кухина - допълнителни дихателни органи;
Хрилете се срещат при попови лъжички и някои водни земноводни. В кръвоносната система два кръга на кръвообращението(големи и малки - белодробни). Трикамерно сърцесъстояща се от две предсърдия(в дясното предсърдие - кръвта е предимно венозна, в лявото - артериална) и един вентрикул(смесена кръв ) . Артериозният конус излиза от вентрикула, а от него излиза стволът на аортата, който се разделя на три
двойки съдове:
Каротидни артерии, които носят артериална кръв към главата;
аортни дъги, които пренасят смесена кръв към органите на тялото;
Белодробните кожни артерии пренасят венозна кръв към белите дробове и кожата.
Белодробната (белодробна) циркулация започва от кожните белодробни артерии и завършва с белодробните вени, вливащи се в лявото предсърдие. Системното кръвообращение започва от аортните дъги и каротидните артерии и завършва с празната вена, която се влива в дясното предсърдие. В допълнение, окислената кръв от кожата навлиза в горната празна вена, така че кръвта в дясната камера се смесва, а не
венозен.
Поради факта, че органите на тялото са снабдени със смесена кръв, земноводните имат ниска скорост на метаболизма, така че те, подобно на рибите, са хладнокръвни животни.
Отделителните органи включват: сдвоени стволови бъбреци (тук кръвта се освобождава от отпадъчни продукти), уретери, клоака, пикочен мехур (в него, както в бъбреците, водата се реабсорбира). След като пикочният мехур е пълен, концентрираната урина се връща в клоаката и се изхвърля от тялото. През кожата се отделят някои метаболитни продукти и голямо количество влага. Тези характеристики не позволиха на земноводните напълно да преминат към сухоземен начин на живот.
Нервната система включва: мозък, гръбначен мозък и
нерви. Мозъкът се състои от пет части:
Предният мозък, сравнително голям, е разделен на две полукълба, има големи обонятелни лобове;
Диенцефалон, добре развит;
Среден мозък, относително малък;
Малък мозък, слабо развит, което е свързано с монотонност
движения;
продълговатият мозък, сравнително голям, служи като център за регулиране на дихателната, кръвоносната и храносмилателната система.
Сетивните органи съответстват на прехода към частично наземен начин на живот на земноводните:
Органът на зрението е окото, защитено от подвижни клепачи
(секретът на специални жлези овлажнява роговицата и я предпазва от изсушаване), има изпъкнала роговица и лещовидна леща; много са развили цветно зрение; органът на обонянието са обонятелните торбички, които се отварят навън с ноздрите и в орофарингеалната кухина с хоаните и
работа само във въздуха);
Орган на вкуса - вкусови рецептори в устната кухина и на езика;
Орган на слуха - с изключение на вътрешното ухо, средно ухо(устройство
усилване на звукови вибрации), в който има една слухова костица; средното ухо е отделено от външната среда бар
мембрана за баня.
Орган на страничната линия - само при попови лъжички и водни животни
представители.
Всички земноводни са двудомни и половият диморфизъм често е силно изразен. Репродуктивни органи: при женските - сдвоени яйчници и яйцепроводи, вливащи се в клоаката; при мъжете - сдвоени тестиси, семепроводи, вливащи се в уретерите (Wolffov канал), отварящи се в клоаката. При повечето земноводни оплождането е външно (във вода). Развитието с метаморфоза се случва във вода. Ларвите излизат от яйцата - попови лъжички,подобни на рибите: дишат с хриле, двукамерно сърце и един кръг на кръвообращението, има орган на страничната линия, няма сдвоени крайници. След два до три месеца поповата лъжица се превръща в жаба. Някои земноводни са развили грижа за потомството си (жаба акушерка, дървесна жаба, южноамериканска пипа).
Концепцията " филогенеза"(от гръцки phyle - "клан, племе" и genesis - "раждане, произход") е въведен през 1866 г. от немския биолог Ернст Хекел, за да обозначи историческото развитие на организмите в процеса на еволюция.
Нека разгледаме как гръбначният стълб се развива и подобрява от най-простите организми до хората. Необходимо е да се прави разлика между външния и вътрешния скелет.
Екзоскелетизпълнява защитна функция. Той е присъщ на нисшите гръбначни и се намира по тялото под формата на люспи или черупка (костенурка, броненосец). При висшите гръбначни външният скелет изчезва, но отделните му елементи остават, променяйки предназначението и местоположението си, превръщайки се в покривните кости на черепа. Разположени вече под кожата, те са свързани с вътрешния скелет.
Вътрешен скелетизпълнява главно поддържаща функция. По време на развитието, под въздействието на биомеханично натоварване, той постоянно се променя. При безгръбначните животни изглежда като прегради, към които са прикрепени мускули.
При примитивните хордови (ланцети), заедно със септите, се появява ос - нотохорд (клетъчна връв), покрита със съединителнотъканни мембрани. При рибите гръбначният стълб е сравнително прост и се състои от две части (хобот и опашка). Техният мек, хрущялен гръбнак е по-функционален от този на хордовите; Гръбначният мозък се намира в гръбначния канал. Скелетът на рибата е по-съвършен, позволявайки по-бързи и прецизни движения с по-малко тегло.
С преминаването към сухоземен начин на живот се образува нова част от скелета - скелетът на крайниците. И ако при земноводните скелетът е изграден от груба влакнеста костна тъкан, то при по-високо организираните сухоземни животни той вече е изграден от ламеларна костна тъкан, състояща се от костни пластини, съдържащи подредени колагенови влакна.
Вътрешният скелет на гръбначните животни преминава през три етапа на развитие във филогенезата: съединителнотъканен (мембранен), хрущялен и костен.
Скелет на бозайник (вляво) и риба (вдясно)
Декодирането на генома на ланцетниците, завършено през 2008 г., потвърди близостта на ланцетниците с общия прародител на гръбначните животни. Според най-новите научни данни ланцетниците са роднини на гръбначните животни, макар и най-далечни.
Гръбначният стълб на бозайниците се състои от цервикален, гръден, лумбален, сакрален и каудален отдели. Неговата характерна особеност е платицилиалната (с плоски повърхности) форма на прешлените, между които са разположени хрущялни междупрешленни дискове. Горните арки са добре изразени.
В цервикалната област всички бозайници имат 7 прешлена, чиято дължина определя дължината на шията. Единствените изключения са две животни: ламантинът има 6 от тези прешлени, а различните видове ленивци имат от 8 до 10. При жирафа шийните прешлени са много дълги, а при китоподобните, които нямат цервикално прихващане, те са, напротив, изключително кратки.
Ребрата са прикрепени към гръдните прешлени, за да образуват гръдния кош. Гръдната кост, която го затваря, е плоска и само при прилепите и при представителите на ровещи видове с мощни предни крайници (например бенки) има малък ръб (кил), към който са прикрепени гръдните мускули. Гръдната област съдържа 9-24 (обикновено 12-15) прешлена, като последните 2-5 носят фалшиви ребра, които не достигат до гръдната кост.
В лумбалната област има от 2 до 9 прешлена; Рудиментарните ребра се сливат с големите си напречни процеси. Сакралният отдел се образува от 4-10 слети прешлена, от които само първите два са истински сакрални, а останалите са каудални. Броят на свободните опашни прешлени варира от 3 (при гибона) до 49 (при дългоопашатия гущер).
Подвижността на отделните прешлени зависи от начина на живот. Така при малките тичащи и катерещи се животни тя е висока по цялата дължина на гръбнака, така че тялото им може да се огъва в различни посоки и дори да се свива на топка. Прешлените на гръдния и поясния отдел са по-малко подвижни при големи, бързо движещи се животни. При бозайниците, които се движат на задните си крака (кенгуру, джербоа, джъмпери), най-големите прешлени са разположени в основата на опашката и сакрума, след което размерът им последователно намалява. При копитните животни, напротив, прешлените и особено техните спинозни процеси са по-големи в предната част на гръдния кош, където към тях са прикрепени мощните мускули на шията и отчасти на предните крайници.
При птиците предните крайници (крилата) са приспособени за летене, а задните са пригодени за движение по земята. Особеност на скелета е пневматичността на костите: те са по-леки, защото съдържат въздух. Костите на птиците също са доста крехки, тъй като са богати на варовикови соли и следователно здравината на скелета до голяма степен се постига чрез сливане на много кости.
